آموزش نجوم و اخترفیزیک مقدماتی – کهکشان‌ها – قسمت سوم

0
381

مارپيچي‌ها

يك كهكشان مارپيچي (Spiral Galaxy)، يكي از سه نوع اصلي كهكشان‌ها است كه اولين بار توسط ادوين هابل در سال 1936 رده‌بندي شد.

ساختار

كهكشان‌هاي مارپيچي چند بخش اصلي دارند:

يك ديسك چرخان كه از چند بازو تشكيل شده است و ستارگان غالباً در آن قرار دارند.

مركز آن كه برآمدگي كره مانند است و غالباً از ستارگان پير تشكيل شده است.

هاله‌ي كهكشاني كه خوشه‌هاي ستاره‌اي كروي زيادي در آن قرار دارند.

سياه‌چاله‌ي ابر پرجرم كه در مركز آن قرار دارد.

dn13161-1_600

كهكشان‌هاي مارپيچي، به مارپيچي‌هاي عادي و مارپيچي‌هاي ميله‌اي تقسيم شده‌اند. هر دو نوع داراي بازوهاي مارپيچي‌شكل هستند كه عموماً دو بازو به طور متقارن در اطراف مركز محور چرخش قرار گرفته‌اند.

در مارپيچي‌هاي عادي، بازوها مستقيماً از هسته بيرون آمده‌اند.

در مارپيچي‌هاي ميله‌اي، ستوني از مواد هسته را مي‌شكافد و بازوها از دو انتهاي ستون منشأ مي‌گيرند.

هر دو نوع بر حسب موارد زير رده‌بندي مي‌شوند:

1)       چگونگي محكم پيچيده‌شدن بازوها

2)      چگونگي تكه‌ تكه شدن آنها

3)     اندازه‌ي نسبي هسته

كهكشان‌هاي مارپيچي عادي، اصولاً تخت بوده و شكل ظاهري آنها دليلي بر چرخشي‌بودنشان است. اين كهكشان‌ها داراي يك هسته‌ي بزرگ و بازوهاي پيچيده‌ي ناقص صافي هستند كه محكم در اطراف هسته پيچيده شده‌اند. در واقع شكل بازوها اكثراً الگوي مدوري دارند كه به آنها نوع (Sa) گويند.

كهكشان‌هاي ديگري از اين نوع را كه درخشندگي آنها تقريباً به طور يكنواخت بين هسته و صفحه توزيع شده باشد را كهكشان‌هاي نوع (Sb) مي‌گويند. بازوها در اين نوع اصولاً بازتر هستند و كه اغلب به طور جزئي در داخل مسيرهاي نواحي (HII) و تجمعات ستاره‌اي جمعيت (I) تفكيك مي‌شوند.

دسته‌ي سوم از اين گروه، آن‌هايي هستند كه داراي هسته‌ي كوچك و درخشان بوده ولي بازوهايي باز دارند. اين دسته را با (Sc) نشان مي‌دهند. در اين گروه، بازوها به طور مارپيچي گسترش يافته و به خوبي در داخل تجمعات ستاره‌اي تفكيك شده‌اند.

در كهكشان‌هاي مارپيچي هر دو جمعيت پير و جوان وجود دارند. اما نسبت اجرام جمعيت (I) جوان از (Sa) تا (Sc) افزايش مي‌يابد.

هر گاه كهكشاني بين دو تا از اين دسته قرار گيرد، مثلاً بين (Sa) و (Sb)، برچسب نوع (Sba) به آن زده مي‌شود.

كهكشان راه شيري از نوع (Sbc) است.

يكي از انواع كهكشان‌هاي مارپيچي، نوع ميله‌اي‌شكل آن است. اين نوع كهكشان داراي توزيع ميله‌اي شكل درخشاني است و درخشندگي آن همانند ميله‌اي به طرف مركز آن كشيده شده است. در اينجا هم همان طبقه‌بندي عمومي كهكشان‌هاي مارپيچي اعمال مي‌شود. آنهايي را كه چگالي درخشندگي به طور يكنواخت بين ميله، هسته و بازوها توزيع شده باشند را با (SBa) نشان مي‌دهند. اين در حالي‌ است كه در نوع (SBb)، درخشندگي، بيشتر بين هسته و بازوها توزيع شده است. كهكشان‌ نوع (SBc) فاقد يك هسته‌ي كاملاً مشخص بوده و به‌جاي آن داراي يك ساختار ميله‌اي درخشان و بازوهاي باز است.

توجه داشته باشيد كه نوع (SBab) حالتي بين (SBa) و (SBb) است.

كهكشان‌هاي نوع (SO) ممكن است در نگاه اول با كهكشان‌هاي بيضوي اشتباه شوند، در حالي‌كه اگر بتوانيم آنها را از لبه نگاه كنيم، آن را به صورت صفحه‌اي و همانند مارپيچي‌هاي بدون بازو  خواهيم ديد. زيرا اين لبه‌ها، يون‌هاي گاز يا گرد و غبار مي‌باشند و اين مشخصه‌ي كهكشان‌هاي مارپيچي است. اين كهكشان‌ها به نظر مي‌رسند كه حد فاصل بين كهكشان‌هاي بيضوي‌ و مارپيچي باشند. هرچند مي‌توان آنها را به يك حالت مياني تحول كهكشاني از بيضوي‌ شكل به مارپيچي و يا عكس آن قلمداد كرد. در واقع اكثر ستاره‌شناسان به تحول كهكشان‌ها از حالتي به حالت ديگر معتقد نيستند.

ليست شش كهكشان  مارپيچي عادي و نوع آن:

كهكشان   NGC2841  از نوع Sb

كهكشان   NGC1201  از نوع SO

كهكشان   NGC3031  از نوع Sb

كهكشان   NGC2811  از نوع Sa

كهكشان   NGC628 M74  از نوع Sc

كهكشان   NGC488  از نوع Sab

ليست شش كهكشان مارپيچي ميله‌اي و نوع آن:

كهكشان   NGC1523  از نوع  SBo(r)

كهكشان   NGC2859  از نوع  SBo

كهكشان   NGC1073  از نوع  SBc(sr)

كهكشان   NGC175   از نوع  SBab(s)

كهكشان   NGC2525   از نوع  SBc(s)

كهكشان   NGC1300  از نوع  SBb(s)

color_tuning_fork

اما چرا بايستي دو نوع مارپيچي وجود داشته باشد؟

ممكن‌ترين توضيح توسط جي‌. پي‌. استرايكر (G.P. Ostriker)  و  پي‌. جي‌. اي‌. بلز (P.J.E. Peables) كه ديناميك كهكشان‌هاي مارپيچي با اجرام هاله متغير را مطالعه كرده‌اند، ارائه شده است. آنها دريافتند كه اگر قرص يك كهكشان هاله‌اي به اندازه‌ي كافي سنگين نباشد،‌ ناپايداري شبه ميله‌اي توسعه مي‌يابد. بنابراين در اينجا شواهدي را مي‌بينيم كه بعضي از كهكشان‌هاي «« مارپيچي‌هاي عادي»» داراي مؤلفه‌هاي كروي سنگين، حضور خود را توسط آثار ديناميكي نشان مي‌دهند، اما در عوض هنگامي كه تصويرشان در نور مرئي ديده مي‌شود، اين خصوصيت را مستقيماً نشان نمي‌دهند. اين يك بخش از رشد معماي مربوط به ماده است. بنابراين، يك كهكشان (Sc) نوع (I) يك كهكشان مارپيچي خيلي درخشاني است با يك هسته كوچك و بازوهاي گسترش يافته‌ي كاملاً تفكيك شده.

اين رده‌بندي‌هاي تابندگي كهكشاني به جرم آنها نيز وابسته است. چنان‌كه براي كهكشان‌هاي هم نوع، وزين‌ترين آنها كهكشان‌هاي رده‌ي I (يك) و سبك‌ترينشان رده‌ي V (پنج) هستند.

ادامه دارد ….

قسمت اول

قسمت دوم

جهت اطلاعات بيشتر:

http://fa.wikipedia.org/wiki/%DA%A9%D9%87%DA%A9%D8%B4%D8%A7%D9%86_%D9%85%D8%A7%D8%B1%D9%BE%DB%8C%DA%86%DB%8C

http://en.wikipedia.org/wiki/Spiral_galaxy

منبع:

كتاب نجوم و اخترفيزيك مقدماتي (جلد دوم)، نوشته‌ي زيليك و گرگوري، ترجمه‌ي دكتر جمشيد قنبري

كتاب فيزيك نجوم مقدماتي، نوشته‌ي سيد احمد بابانژاد و دكتر احمد حسن‌پور، نشر پيام نور

وب‌سايت ويكي‌پديا

صفحات پراكنده‌ي اينترنت



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.