آموزش نجوم و اخترفيزيك مقدماتي – كهكشان‌ها – قسمت اول

3
954

مقدمه

كهكشان‌ها بزرگترين قطعات جهان هستند. آنها بزرگ‌ترين اشياء حاوي ستاره‌ها، گاز و گرد و غبارند كه هنوز مي‌توانند در ديد يك تلسكوپ قرار گيرند. كهكشان‌ راه شيري (كه يك غول است) شامل 10 به توان 11 ستاره است. چندتا از كهكشان‌هاي بزرگ‌تر حاوي ستارگان بيشتر، و كهكشان‌هاي كوتوله بيش از يك درصد از آنها داراي ستاره مي‌باشد. وقتي به جهان نگاه مي‌كنيم، معمولاً آن را جهان كهكشان‌ها تصور مي‌كنيم. با اين وجود اخيراً كهكشان‌ها را (به طور قطع در سال 1924 ميلادي) به عنوان مجموعه‌هاي وسيعي از ستارگان شناخته‌اند. ما ابتدا به معرفي كهكشان‌هاي معمولي بر اساس خواص فيزيكي آنها، تحت تأثير توزيع داخلي جرم، مقادير نسبي گاز و گرد و غبار و انواع ستاره‌هايي كه در آن قرار دارند، مي‌پردازيم.

اغلب مي‌شنويم كه چيزي به عنوان يك كهكشان « معمولي» وجود ندارد. شايد اين موضوع با پافشاري درست باشد،‌اما دسته‌اي از كهكشان‌ها با هسته‌هاي فعال كهكشاني (AGN ها)، آن‌قدر از ديگر كهكشان‌ها متفاوتند كه مي‌توان جمله‌ي «عادي» را به ديگر كهكشان‌ها نسبت داد. ما ابتدا به معرفي كهكشان‌هاي عادي خواهيم پرداخت.

در  ابتدا تجربه‌ي ما از كهكشان‌ها به ارائه‌ي داده‌هاي مشاهده‌اي آنها بر مي‌گردد. اكثر اطلاعات ما از پنجره‌هاي نوري، راديويي، فروسرخي و پرتو X طيف الكترومغناطيسي مي‌آيد و اغلب مشاهدات شامل تصوير يا خصوصيات طيفي كهكشان‌ مي‌باشد. به محض اينكه مشاهدات ارائه شوند، ما در مورد تعبيرات نظري اساسي بحث خواهيم كرد و به ارزيابي اين سوال خواهيم پرداخت كه كهكشان چيست؟

and2disk

نور ستاره‌اي كه منبع اصلي نشر انرژي از اكثر كهكشان‌ها مي‌باشد،‌ عمدتاً در داخل پنجره‌ي مريي قرار دارد. به علاوه، اكثر گذارهاي الكتروني در اتم‌ها داراي انرژي‌هايي از مرتبه چند الكترون ولت مي‌باشند، كه در بازه‌ي انرژي فوتون‌هاي مرئي قرار دارند. بنابراين، اغلب گازهاي رقيق تابش خطي در پنجره مريي گسيل مي‌دارند. به علت اينكه ستارگان و گازها دو جزء فراگير كهكشان‌ها مي‌باشند، مشاهدات مرئي پايه‌اي را براي درك كهكشان‌ها ايجاد مي‌كند.

AGNها،  قدرتمندترين پديده‌هايي هستند كه ما مي‌توانيم مشاهده‌ كنيم (به طور خلاصه، منشأ خود جهان). اگرچه بعضي از ظهورهاي آنها در مرئي ديده شده‌اند،‌اما طبيعت  حقيقي آنها هرگز نمي‌تواند بدون آشكارسازي فرآيندهاي فيزيكي پيچيده شده در چنين پديده‌هايي نظير جت‌هاي راديويي و منابع گسترده يا با افزودن انرژي كل خروجي ناشي از پرتو X و تابش فروسرخ آنها قابل درك باشد.

مشاهدات تصويرهاي كهكشان‌ها، اساسي‌ترين درك را از آنها ميسر مي‌سازد. اغلب واژگان پايه ما (نظير ريخت‌شناسي بيضي‌گون يا مارپيچي) ابتدا از بررسي صفحات عكاسي ناشي شد. هم‌چنين، بلافاصله از بررسي‌هاي عكاسي آشكار بود كه اغلب كهكشان‌ها به صورت دوتايي،‌سه‌تايي و غيره مي‌باشند. همين‌طور تا خوشه‌هاي بسيار غني.

رده‌بندي كهكشان‌ها بر اساس ظاهر

ادوين هابل در مطالعه‌‌ي كهكشان‌ها بر اساس ظاهر آن‌ها پيشقدم شد. اكثر كهكشان‌ها ممكن است در سه رده‌ي اصلي زير قرار گيرند:

1)       بيضوي

2)      مارپيچي

3)     نامنظم

1005066_396237267159912_2123867976_n

اگر به شكل توجه كنيد، اينگونه سيستم رده‌بندي را كه به صورت نمودار « دو شاخه‌ي منشعب‌شده» مي‌باشد، نشان مي‌دهد كه به آن نمودار منشعب‌شده‌ي دوشاخه‌ي هابل گويند. تجزيه‌ي نمودار به اين علت ايجاد مي‌شود كه هر يك از مارپيچي‌هاي عادي و ميله‌اي پيشرفت مشابهي از ساختار را همان‌گونه كه از Sa به Sc حركت مي‌كنيم،‌ نشان مي‌دهند. هابل هم چنين فكر كرد كه رشته‌ي رده‌بندي، احتمالاً يك رشته‌ي تحولي را شكل داده است. به اين دليل:

1)       كهكشان‌هاي Sc،  مارپيچي‌هاي نوع آخر ناميده مي‌شوند.

2)      كهكشان‌هاي Sa،  نوع اول ناميده شده‌اند.

اگرچه هابل انتظار داشت رده‌ي So  كه از ديد او پل تحولي از مرحله‌ي بيضوي‌ها به مارپيچي‌ها بود، وجود داشته باشد، اما در حقيقت هيچ نمونه‌اي پيدا نكرد.

كهكشان‌هاي So  توسط آلن سنديج (Allan Sandage) به آن افزوده شد. او هم چنين ايده‌هاي اوليه‌ي هابل را به مقدار زيادي توسعه داد. چيزهاي اصلي ديگري كه به سيستم هابل اضافه شد،‌ توسط جي‌.‌دِ. واكولورس (G. De Vaucouleurs) انجام شد. او بر اين حقيقت اصرار كرد كه سيستم حقيقتاً پيوسته است و نه فقط رده‌هاي مجزا. براي همين رده‌هاي مارپيچي نوع آخر تراز Sc يعني Sd و Sm را به آن افزود.  نوع آخر يك مارپيچي ماژلاني مي‌باشد كه اغلب باعث تعجب آن دسته از دانشجوياني مي‌شود كه عكس‌هاي ابر ماژالاني بزرگ را به صورت ساختار مشخص مارپيچ ميله‌اي عوض بي‌قاعده ديده‌اند.

ادامه دارد ….



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

3 دیدگاه‌ها