کهکشان راه شیری، گسترهای وسیع و مرموز، محله کیهانی ما است. کهکشان راه شیری تاریخچه غنی و جالبی دارد که مملو از اجرام آسمانی قابلتوجه و پدیدههای جذاب است. منظومه شمسی ما بخشی از کهکشان راه شیری است و در فاصله ۲۶۰۰۰ سال نوری از مرکز آن قرار دارد. با ما همراه باشید تا این کهکشان باشکوه را بهتر بشناسید.
شناخت نحوه شکلگیری و ساختار کهکشان راه شیری برای درک جایگاهی که در کیهان داریم، بسیار مهم است.
ساختار مارپیچی خیرهکننده کهکشان راه شیری شامل دو بازوی مارپیچی اصلی است که از دو انتهای نوار مرکزی امتداد یافتهاند. این بازوها الگوهای مارپیچی از میلیاردها ستاره، گاز و غبار هستند. منظومه شمسی ما در یکی از این بازوهای مارپیچی و در فاصله ۲۶۰۰۰ سال نوری از مرکز کهکشان قرار دارد.
نوار مرکزی منطقه‌ای مملو از ستاره است که بازوهای مارپیچی دور آن پیچیده شده‌اند.
اگر از نوار مرکزی به‌سمت داخل برویم، با برآمدگی مرکزی روبرو خواهیم شد. برآمدگی مرکزی خوشه‌ای کروی و متراکم از ستاره‌ها است که مرکز کهکشان را احاطه کرده است. این قسمت از کهکشان راه شیری قدمت بیشتری دارد و شامل ستارههایی است که میلیاردها سال پیش متولد شده‌اند.
برای اینکه کهکشان راه شیری را بهتر تجسم کنید، به قرصی صاف و چرخان فکر کنید که نوار و برآمدگی مرکزی را احاطه کرده است.
اجزای تشکیل‌دهنده قرص کهکشانی عبارت‌اند از:
در نهایت، به مرکز کهکشان راه شیری می‌رسیم. در این منطقه، سیاهچالهای کلان‌جرم به‌نام قوس-*A قرار دارد. اندازه، ویژگی‌ها و قدرت باورنکردنی این سیاهچاله تمام چیزهای اطراف آن را تحت‌تاثیر قرار می‌دهد.
سن و اندازه از ویژگی‌های اصلی کهکشان‌ها هستند.
کهکشان راه شیری، باستانی است و قدمت آن بین ۱۰ تا ۱۳.۶ میلیارد سال برآورد شده است. در طول تاریخچه غنی محله کیهانی ما، ستاره‌های بی‌شماری متولد شده‌اند و از بین رفته‌اند.
قطر کهکشان ما تقریبا ۱۰۰ هزار سال نوری است. تصور کنید می‌خواهید از یک سر کهکشان راه شیری به سر دیگر آن بروید. اگر با سرعت نور (حدود 300 هزار کیلومتر در ثانیه) حرکت کنید، این کار ۱۰۰ هزار سال طول می‌کشد!
فکر کردن به جرم کهکشان راه شیری باعث می‌شود مغزتان سوت بکشد. خانه کهکشانی ما وزنی معادل ۱.۵ تریلیون جرم خورشیدی دارد و شامل ستارگان، سیاره‌ها، گاز، غبار و ماده تاریک است.
نکته‌های زیر کمک می‌کنند این جرم عظیم را بهتر درک کنید:
با در نظر گرفتن این اعداد بزرگ، چند واقعیت جالب درباره اندازه و جرم کهکشان راه شیری وجود دارد:
در این بخش به بررسی مکان ما در کهکشان راه شیری می‌پردازیم. درک اینکه خورشید، زمین و کل منظومه شمسی کجای تصویر بزرگ‌تر قرار دارند، قطعا شگفت‌انگیز است.
منظومه شمسی که از خورشید، هشت سیاره و تعداد زیادی اجرام آسمانی کوچک‌تر مانند سیارک‌ها، دنباله‌دارها و قمرها تشکیل شده، نقطه‌ای کوچک در گستره عظیم کهکشان راه شیری است. منظومه شمسی در لبه بازوی مارپیچی قرار دارد و با اینکه بخش کوچکی از کهکشانی غول‌پیکر است، باز هم قطعه‌ای ضروری از پازل کیهانی محسوب می‌شود.
| بیشتر بخوانید: مرکز کیهان کجاست؟ |
بازوی جبار یکی از بازوهای مارپیچی نسبتا کوچک کهکشان راه شیری است. بازوی جبار خانه منظومه شمسی ما و تعداد بی‌شماری از ستاره‌ها، سیاره‌ها و اجرام آسمانی است.
با اطلاعاتی که تا اینجا کسب کردید، آماده شناخت ویژگی‌های دیگر کهکشان راه شیری هستید.
در کهکشان راه شیری حدود ۱۰۰ میلیارد ستاره وجود دارد که یکی از آن‌ها خورشید ما است. وقتی به آسمان شب خیره می‌شوید، به یاد داشته باشید تمام ستارههایی که می‌بینید، متعلق به کهکشان ما هستند.
سیاهچاله‌ها از بقایای هسته یک ستاره پرجرم تشکیل می‌شوند و نقش مهمی در کهکشان ما دارند. سیاهچاله کلان‌جرم قوس-*A در مرکز کهکشان راه شیری قرار گرفته است و جرمی معادل ۴ میلیون برابر خورشید دارد.
حتما ابرهای مرموز و رنگارنگ را در تصاویر فضایی دیده‌اید. به این شاهکارهای آسمانی سحابی می‌گویند. آن‌ها در اشکال، اندازه‌ها و رنگ‌های مختلف وجود دارند ولی همگی یک نقطه اشتراک دارند: زادگاه ستاره‌ها هستند! وقتی ابر عظیمی از گاز و غبار در اثر گرانش فرو می‌ریزد، ستاره جدیدی به‌وجود می‌آورد. سه نوع سحابی شناخته‌شده وجود دارد:
بعد از شناخت اجزای برجسته کهکشان راه شیری، می‌توانید آن‌ها را تماشا کنید.
تلسکوپ ابزاری مفید برای رصد شگفتی‌های کهکشان راه شیری است. بسته به هدف و بودجه، گزینه‌های زیادی وجود دارد. سه نوع متداول تلسکوپ عبارت‌اند از:
استفاده از مقر مناسب برای تلسکوپ، رصد و هدف‌گیری را آسان‌تر می‌کند. مقرهای استوایی به ردیابی اجرام آسمانی کمک می‌کنند و مقرهای سمت-ارتفاعی امکان حرکت بالا به پایین و چپ به راست را فراهم می‌کنند.
تماشای کهکشان راه شیری تجربه‌ای بی‌نظیر است. بااین‌حال، عوامل خاصی برای دیدن بهترین مناظر ضروری هستند.
به چشمانتان زمان بدهید تا به تاریکی عادت کنند. هنگام جست‌وجو در آسمان شب باید صبور باشید.
ما در کهکشان راه شیری تنها نیستیم و چند همسایه بزرگ و کوچک در اطراف خود داریم.
کهکشان آندرومدا نزدیک‌ترین کهکشان بزرگ همسایه ما است که در فاصله حدود ۲.۵ میلیون سال نوری قرار دارد. آندرومدا مجموعه وسیعی از ستاره‌ها، غبار و گاز است که همه در رقصی کیهانی با هم می‌چرخند. این کهکشان با سرعتی در حدود ۱۱۰ کیلومتر در ثانیه به ما نزدیک می‌شود ولی نگران نباشید! برخورد کیهانی پیش‌بینی‌شده تقریبا ۴ میلیارد سال دیگر رخ خواهد داد.
راه شیری ما یکی از اعضای مجموعه‌ای از بیش از ۵۰ کهکشان به نام گروه محلی است. این گروه شامل چند کهکشان کوچک‌تر مانند کهکشان مثلث و ابر ماژلانی بزرگ است. اعضای کلیدی گروه محلی عبارت‌اند از:
کهکشان راه شیری چند همسایه کوچک اقماری دارد. آن‌ها مثل قمرهای سیارات، دور کهکشان ما می‌گردند. کوتوله کلب اکبر و کوتوله قوس از کهکشان‌های اقماری معروف هستند.
دانشمندان علاوه‌بر نحوه شکلگیری و تکامل کهکشان‌ها، درباره آینده آن‌ها نیز تحقیق می‌کنند.
حدود ۴ میلیارد سال آینده، رویدادی عظیم کهکشان راه شیری را تغییر خواهد داد: کهکشان ما با کهکشان همسایه آندرومدا برخورد خواهد کرد. اگرچه این رویداد کیهانی بزرگی است، منظومه شمسی ما امن خواهد بود و نابود نخواهد شد.
در طول این برخورد، ستاره‌های بی‌شمار و سیاره‌های آن‌ها به اطراف می‌گردند و ستاره‌های جدیدی را تشکیل می‌دهند. بااین‌حال، انتظار آتش‌بازی را نداشته باشید! فضا به‌قدری وسیع است که برخورد بین ستاره‌ها نادر خواهد بود. در عوض، گرانش هر دو کهکشان را می‌کشد و آن‌ها را در هم می‌آمیزد تا در نهایت ادغام شوند.
همان‌طور که راه شیری و آندرومدا با هم ترکیب می‌شوند، یک ساختار کیهانی کاملا جدید به‌نام کهکشان فرفره ایجاد می‌کنند. کهکشان فرفره بازوهای مارپیچی زیبایی خواهد داشت که به‌سمت بیرون می‌چرخند. چطور این را می‌دانیم؟
اخترشناسان با رصد سایر کهکشان‌ها چیزهای زیادی درباره نحوه ادغام یاد گرفته‌اند. رصد کهکشان‌هایی که ویژگی‌های مارپیچی و بیضی را دارند، کمک می‌کند چگونگی تغییر راه شیری را در طول زمان درک کنیم.
کهکشان فرفره آینده ما به این شکل خواهد بود:
گاز، گرد و غبار و ماده تاریک از اجزای اصلی کهکشان راه شیری هستند.
کهکشان راه شیری پر از گاز است که محیط میان‌ستاره‌ای نامیده می‌شود. وقتی این گاز تحت گرانش به هم می‌چسبد، ستاره‌های جدید را ایجاد می‌کند. دو نوع اصلی گازی که در کهکشان وجود دارند عبارت‌اند از:
آن‌ها در واقع اجزای سازنده ستاره‌ها هستند.
علاوه‌بر گاز، غبار بین‌ستاره‌ای زیادی در کهکشان راه شیری وجود دارد. این غبار از ذرات ریز تشکیل شده است و نقش مهمی در تشکیل ستاره‌ها و سیاره‌ها دارد.
اگر موقع تماشای ستاره‌ها متوجه می‌شوید که بعضی از بخش‌های آسمان تاریک‌تر از بقیه به‌نظر می‌رسند، ممکن است در حال نگاه کردن به تکه‌هایی از غبار بین‌ستاره‌ای باشید که جلوی نور ستاره‌ها را می‌گیرد. چند واقعیت جالب درباره غبار بین‌ستاره‌ای وجود دارد:
دفعه بعد که وسوسه شدید از گرد و غبار خانه شکایت کنید، به خاطر بیاورید که این گرد و غبار نقشی حیاتی در جهان ما دارد!
این ماده مرموز بخش زیادی از جرم راه شیری را تشکیل می‌دهد و کهکشان را از طریق گرانش خود در کنار هم نگه می‌دارد. ماده تاریک باوجود نقش مهمی که دارد، همچنان یکی از اسرار نجومی است.
ماده تاریک نور را ساطع، جذب یا بازتاب نمی‌کند. بنابراین، نمی‌توانیم مستقیما آن را ببینیم یا از آن عکس بگیریم. به‌دلیل اثرات گرانشی آن روی ماده مرئی در کهکشان از وجود آن خبر داریم. چند نکته مهم که باید درباره ماده تاریک بدانید عبارت‌اند از:
تصور کنید باید یک پازل را با قطعات نامرئی حل کنید! این چیزی است که اخترشناسان هنگام مطالعه ماده تاریک با آن روبه‌رو هستند.
کهکشان راه شیری مدت‌ها است که توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است.
«یان اوورت» ستاره‌شناس مشهور هلندی بود که کمک قابل‌توجهی به درک ما از کهکشان راه شیری کرد. او با استفاده از دانش خود درباره تشعشعات و مسافت، توانست اندازه و ساختار تقریبی کهکشان را محاسبه کند که با توجه به فناوری موجود در آن زمان شاهکاری باورنکردنی بود.
اورت جنبه‌های مختلف کهکشان راه شیری را مطالعه کرد ولی مهم‌تر از همه کشف کرد که جرم آن در منطقه‌ای مرکزی متمرکز شده است. این جرم نامرئی نقش مهمی در درک پویایی کهکشان راه شیری ایفا کرد.
تصویرسازی ابزاری ضروری برای کمک به تجسم مفاهیم پیچیده مانند ساختار کهکشان راه شیری است. به‌لطف ناسا، برای کاوش در کهکشان‌ها لازم نیست دانشمند باشید.
یکی از ویژگی‌های بارز کهکشان راه شیری ساختار مارپیچی آن است؛ ساختاری با دو بازوی اصلی که از نواری از ستاره‌های مرکزی امتداد یافته است. با کمک داده‌های تلسکوپ فضایی اسپیتزر می‌دانیم که این دو بازوی زیبا منطقه سپر- قنطورس را تشکیل می‌دهند.
چند نکته زیر کمک می‌کنند راه شیری را به‌راحتی در آسمان شب ببینید:
کهکشان راه شیری از دیرباز الهام‌بخش داستان‌ها و اسطوره‌های مختلف بوده است.
کهکشان راه شیری قرن‌ها است که مردم به‌ویژه یونانیان باستان را مجذوب خود کرده است. آن‌ها معتقد بودند که نوار مه‌آلود نور در آسمان شب یک دایره شیری‌رنگ است که از شیر ساخته شده است.
رومی‌ها نیز تفسیر خود را از کهکشان راه شیری داشتند. آن‌ها اصطلاح یونانی «γαλακτικὸς κύκλος» را به لاتین «Via Lactea» ترجمه کردند که به‌معنای دایره شیری است.
افسانه‌های مختلفی درباره شکلگیری کهکشان راه شیری وجود دارد و در بیشتر آن‌ها، شیر یک موضوع رایج است.
ایده کهکشان راه شیری به‌عنوان رودخانه‌ای از شیر ریشه‌های بیشتری در اساطیر دارد. مثلا صورت فلکی قوس در نزدیکی مرکز کهکشان ما قرار دارد. در اساطیر یونانی، قوس، قنطورس است، موجودی نیمه انسان و نیمه اسب. قنطورس به وحشی بودن و رام‌نشدنی بودن شهرت داشت. این باعث شد قوس بهترین نگهبان برای رودخانه افسانه‌ای شیر باشد.
اساطیر یونانی کهکشان راه شیری از الهه هرا سرچشمه می‌گیرد. او ملکه خدایان و الهه ازدواج و زایمان است. ارتباط هرا با شیر و پرورش، نماد نقش الهی او در پرورش زندگی است.
آیا تا به‌حال به کیهان وسیع و اسرارآمیز فراتر از منظومه شمسی فکر کرده‌اید؟ هزاران سیاره خارج از منظومه شمسی دور ستاره‌های خود می‌چرخند و به‌عنوان سیاره‌های فراخورشیدی شناخته می‌شوند. این جهان‌های جذاب از کره‌های صخره‌ای و زمین‌سان تا غول‌های گازی عظیم متنوع هستند.
یکی از مناطق ستاره‌ای جذاب بازوی جبار-دجاجه است. این بازوی مارپیچی در کهکشان راه شیری ما انبوهی از مناطق تشکیل ستاره را در خود جا داده است. در میان این مناطق، ابرهای باشکوهی از گرد و غبار و گاز وجود دارند که ستاره‌های جدید و درخشان را به دنیا می‌آورند.
پدیدههای فراخورشیدی به چند دسته تقسیم می‌شوند:
همان‌طور که به آسمان شب نگاه می‌کنید، به یاد داشته باشید که دنیای کاملی از پدیدههای هیجان‌انگیز و خارق‌العاده فراتر از منظومه شمسی ما وجود دارد که منتظر کشف شدن هستند.
آیا تا به‌حال به آسمان شب نگاه کرده‌اید و به زیبایی ستارههایی که در سراسر آن کشیده شده‌اند فکر کرده‌اید؟ این کهکشان خود ما است؛ کهکشان راه شیری!
راه شیری ممکن است با چشم غیرمسلح مثل ابری از غبار ستاره‌ای به‌نظر برسد ولی در واقع میزبان میلیاردها ستاره، از جمله خورشید ما است. این کهکشان ساختار مارپیچی میله‌ای دارد، به این معنی که ساختار میله‌ای شکل از ستاره‌ها در مرکز دارد و بازوهای مارپیچی آن به‌سمت بیرون کشیده شده‌اند.
در کهکشان راه شیری، ستاره‌ها و گازها در مناطقی به نام بازو قرار دارند. بعضی از این بازوها ستاره‌های بیشتری نسبت به بقیه دارند و درخشان‌تر هستند. منظومه شمسی ما بخشی از بازوی جبار است.
حالا که کهکشان راه شیری را بهتر می‌شناسید، زمانی را برای تماشای عظمت و زیبایی آن در شبی صاف اختصاص دهید. نقطه‌ای دور از نورهای شهری پیدا کنید و این تجربه را با دوستان یا اعضای خانواده به اشتراک بگذارید. به خاطر داشته باشید که ما فقط بخش کوچکی از این محله کیهانی وسیع هستیم.
منظومه‌های خورشیدی زیادی در کهکشان راه شیری وجود دارد که درست مانند منظومه ما شامل یک ستاره مرکزی و سیاره‌های در حال گردش دور آن هستند. حدود ۱۰۰ میلیارد ستاره در کهکشان وجود دارد که احتمالا بسیاری از آن‌ها منظومه خورشیدی دارند.
در قلب کهکشان ما سیاهچالهای کلان‌جرم به‌نام قوس-*A قرار دارد. این سیاهچاله حدود ۲۶۰۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد، بنابراین به این زودی توسط آن بلعیده نخواهیم شد.
کهکشان راه شیری مانند جعبه جواهر پر زرق و برقی است که با حدود ۱۰۰ میلیارد ستاره پر شده است. اگر فکر می‌کنید این مقدار زیاد است، به خاطر بیاورید که میلیاردها کهکشان دیگر در جهان وجود دارند! فضا واقعا مکان شگفت‌انگیزی است.
ستاره‌شناسان تخمین می‌زنند که احتمالا حدود ۴۰ میلیارد سیاره اندازه زمین در مناطق قابل‌سکونت ستارگان خورشیدمانند در حال چرخش باشند.
چرخ‌دنده‌ای کیهانی را در حال چرخش در فضا تصور کنید: کهکشان راه شیری به‌عنوان کهکشان مارپیچی میله‌ای طبقه‌بندی می‌شود. این یعنی منطقه میله‌ای شکل مرکزی روشنی دارد که توسط بازوهای مارپیچی پر از ستاره، گاز و غبار احاطه شده است.
اگر کهکشان راه شیری را شهری پر از ستاره تصور کنید، زمین در یکی از حومه‌های آن قرار دارد. منظومه شمسی ما در بازوی جبار-دجاجه، در فاصله ۲۶۰۰۰ سال نوری از مرکز شلوغ آن، واقع شده است. بنابراین، از نظر کیهانی، ما در محله‌ای آرام و پرستاره زندگی می‌کنیم!
