تبلیغات
تجهیزات نظامی - کهکشان
سه شنبه 15 تیر 1389

کهکشان

   نوشته شده توسط: BEHNAM CIA    

تصویر پایین بزرگترن و مفصل ترین تصویری محسوب می شود که هابل طی این سالها از کهکشان بزرگ مارپیچی تهیه کرده است .
پیچ و تاب کهکشان راه شیری
نمایی از کهکشان راه شیری از بالا و موقعیت خورشید نسبت به آن

ستاره شناسان اخیرا گزارش داده اند که مواج بودن اسرارآمیز کهکشان راه شیری ممکن است ناشی از نیروی جاذبه دیگر کهکشان های عبوری باشد، کهکشان ها مجموعه ای از ستاره ها در فضا هستند.


هر کهکشان منزلگاهی برای دهها میلیون ستاره از جمله خورشید است که در لایه های خارجی قرص راه شیری قرار گرفته اند.

اوان لوین (Evan Levine) ستاره شناسی از دانشگاه برکلی می گوید:

"راه شیری شبیه بقیه کهکشان هاست، اما دارای پیچ و تاب هایی است که در پنج دهه گذشته بحث های بسیاری را بوجود آورده است."

او در جلسه مجمع ستاره شناسان آمریکا که در روز دوشنبه برگزار شد، افزود کرد:

"واقعیت این است که کهکشان ما هر چند به ظاهر غیر متعادل و بی قرینه است، اما دارای شکل منحصر به فردی است."

لئو بلیتز (Leo Blitz) همکار لوین، شکل ظاهری این کهکشان را با لبه حاشیه یک کلاه نمدی مقایسه می کند که در سمت شمالی اش، ستاره ها و برآمدگی های گازی در فاصله ای حدود 16,000 سال نوری، بالای قرص این کهکشان قرار دارند. ( یک سال نوری حدودا معادل 9/5 تریلیون مایل است.)

ستاره شناسان سال ها قبل اظهار کردند که به وجود یک جفت کهکشان گذری کوچک و نیز ابرهای کوچک و بزرگ کهکشانی، پی برده اند. آنها راه شیری را در یک مسیر جزر و مد مانند منحرف می کنند، دقیقا مشابه تغییرات ظاهری ایجاد شده توسط ماه بر سطح زمین.

اما این دو کهکشان کوچک وزنشان به اندازه ای نبوده که باعث چنین تغییرات محسوسی شوند، به همین دلیل ستاره شناسان آنها را دلیل موجهی برای بوجود آمدن این پیچ و تاب ها ندانستند.


تصویری از یکی از بازوهای راه شیری که از زمین قابل رویت است. این عکس در آگوست 2005 از آسمان واشنگتن تهیه شده است.

لوین معتقد است کهکشان های نامبرده در واقع در پشت این پیچ و تاب ها قرار دارند. در دهه های گذشته، ستاره شناسان نمی دانستند که هاله مربوط به "ماده سیاه" (Dark Matter) ده برابر سنگین تر از ماده ای است که کهکشان ما را احاطه کرده و ستاره ها و سیارات را تشکیل می دهد.


ستاره شناسان در این مورد که این حفره سیاه چیست اختلاف نظر داشتند، اما اکثرشان معتقد بودند که این حفره مجموعه ای است از ذرات ناشناخته که نور بسیار ضعیفی نیز تولید می کنند.

تحقیقات انجام شده توسط دو ستاره شناس دیگر بیانگر این است که کهکشان های همسایه ردی از خود در هاله احاطه کننده این حفره سیاه باقی می گذارند، مانند قایقی که اثر حرکتش روی سطح آب می ماند. نیروی جاذبه ناشی از این حرکات هم به نوبه خود پیچ و تاب های کهکشان ما را شکل می دهد. کهکشان های دیگر نیز به همین ترتیب درایجاد این بی نظمی ها موثرند.

پی بردن به اینکه چگونه کهکشان های کوچک و حفره سیاه باعث می شوند کهکشان راه شیری شکل طبیعی اش را از دست بدهد، یقینا به ستاره شناسان کمک های شایانی درجهت یافتن پاسخی مناسب برای سئوالات بنیادین زیرخواهد کرد:

چگونه این قبیل ساختارها درجهان به وجودمی آیند؟ و منشا بوجود امدن ستاره ها و سیارات چیست ؟


در این باره بخوانید ...
راه شیری
ستاره شناسی به نام رابرت لاپتون (Robert Lupton) از دانشگاه پرینستون می گوید: "پیچ و تاب موجود در کهکشان راه شیری یک پدیده مشهور است."


این ستاره شناس و تیم همکارش برآمدگی جدید دیگری را در کهکشان ما کشف کرده اند که باقیمانده ای است از کهکشانی کوچک، اما این توده های برآمده در فاصله ای خیلی خیلی دور قرار گرفته اند.

[URL]http://www.farya.com/id/926[/URL]


ترجمه سلیمان فرهادیان: اخترشناسان گاهی اوقات شكل كهكشان راه شیری ما را به صورت پیتزای نازكی كه یك قطعه برجسته در مركز آن قرار دارد، توصیف می كنند. قسمت های بالایی و پایینی این برجستگی تقریبا بیضی شكل كه حدود سه هزار سال نوری از صفحه كهكشانی فاصله دارد و عمدتا از ستاره های پیر تشكیل شده است، هسته مركزی كهكشان راه شیری را تشكیل می دهد و حاوی سیاه چاله ای است كه جرمش دو و نیم میلیون برابر خورشید است. ورقه پیتزا همان صفحه كهكشانی و منبع اصلی نور كهكشان است. این صفحه نازك به طور متوسط حدود صد هزار سال نوری پهنا و هزار سال نوری ضخامت دارد و در بر گیرنده بیش از هشتاد درصد از صدها میلیارد ستاره این كهكشان است.
تصویر پیتزای ارائه شده برای توصیف كهكشان راه شیری نسبتا خوب عمل می كند، اما مثل اغلب تشبیهات هنگامی كه وارد جزئیات می شویم، با شكست مواجه می شود. یكی از دلایل این امر آن است كه صفحه كهكشانی جسم صلبی نیست، بلكه تجمعی از مواد پراكنده است كه حول مركزگرانشی مشتركی در حال دورانند. (یك گردباد در حال چرخش بسیار بهتر از یك بشقاب پرنده می تواند كهكشان گردنده ما را توصیف كند. ) دلیل دیگر آن است كه صفحه كهكشانی ما كاملا مسطح نیست بلكه تا حدودی خمیده است؛ درست مثل یك صفحه گرامافون قدیمی كه مدت طولانی در معرض آفتاب شدید قرار گرفته باشد. صفحه گرامافونی را كه در اثر نور خورشید تغییر شكل داده و روی یك گرامافون در حال چرخش است یا یك ورقه خمیر پیتزا كه توسط یك آشپز ماهر در هوا چرخ می خورد را در نظر بگیرید: كهكشان ما نیز این گونه لرزان و مرتعش در حال دوران است و با بهترین اندازه گیری هایی كه صورت گرفته است، سرعت چرخش آن برابر چند دور در صدها میلیون سال ارزیابی شده است.
چرا كهكشان راه شیری دارای چنین شكل عجیب و دور از ذهنی است؟ این مسئله چندین دهه اخترشناسان را سردرگم كرده بود، اما پاسخ قانع كننده ای برای آن یافت نمی شد. یك چیز را مطمئن بودیم: موضوع پیچ خوردگی به كهكشان ما محدود نمی شد. حدود نیمی از كل كهكشان های مارپیچی تا حدودی تاب برداشته و خمیده اند. مدل های محاسباتی و نظری نشان داده است كه تعدادی از فرآیندهای فیزیكی می تواند باعث تاب برداشتن كهكشان شود، بنابراین مسئله اصلی این بود كه دریابیم كدام یك از این پدیده ها عامل اصلی است. اخیرا تحلیل مبتكرانه ای از این مسئله توسط جرمی بایلین، یكی از دانشجویان تحصیلات تكمیلی دانشگاه آریزونا ارائه شده است. در تفسیر وی این عامل به یكی از كهكشان های اقماری كوچك كه توسط جاذبه گرانشی كهكشان راه شیری به قطعات كوچك تری تبدیل شده نسبت داده می شود.
كهكشان كوتوله كروی ساگیتاریوس (sagittarius) كه به علت شكل، اندازه و موقعیتش در آسمان به این نام خوانده می شود، در سال 1994 كشف شد، به نظر می رسد این كهكشان در مدار تقریبا قطبی ـ یعنی بالا و پایین صفحه كهكشانی ـ حول كهكشان راه شیری در چرخش است و حدود پنجاه هزار سال نوری از مركز كهكشان فاصله دارد. برهم كنش گرانشی بین كهكشان های اقماری كوچك و كهكشان های بزرگ مارپیچ از مدت ها پیش به عنوان یكی از مظنون های احتمالی تغییر شكل صفحه كهكشان های بزرگ مد نظر بود. ابرهای ماژلانی كوچك و بزرگ كه از جمله مشهورترین كهكشان های اقماری حول كهكشان راه شیری محسوب می شود، از ما بسیار دور است و مشخصات مداری نامناسبی دارد و بنابراین نمی تواند باعث تغییر شكل كهكشان ما شود اما به نظر می رسد كوتوله ساگیتاریوس نامزد مناسب تری باشد، ساده ترین دلیلش این است كه فاصله آن از مركز كهكشان ما فقط یك سوم فاصله ابرهای ماژلانی است. اما در اخترشناسی همه چیز تحت تأثیر موقعیت نیست؛ برای نشان دادن ارتباط مستقیم بین پیچ خوردن كهكشان و كوتوله، باید بین حركت مداری كوتوله ساگیتاریوس و صفحه چرخش كهكشان راه شیری ارتباطی برقرار شود.
تحقیقات بایلین اولین موردی بود كه در جست وجوی چنین ارتباطی برآمد. بررسی های وی در مورد پیچ خوردن كهكشان ها با استفاده از مفهوم اندازه حركت زاویه ای(angular momentum) صورت گرفته است. اندازه حركت زاویه ای كمیتی است كه نشان دهنده شدت چرخش یا دوران سیستم مورد نظر است. همانطور كه اجسام در حال حركت به خط مستقیم اندازه حركت خطی دارند، اجسامی كه حول یك محور در حال چرخش یا دوران هستند اندازه حركت زاویه ای دارند؛ و همانطور كه هنگامی كه دو جسم با یكدیگر برخورد می كنند، اندازه حركت خطی آنها با هم جمع می شود، اندازه حركت زاویه ای آنان نیز پس از برخورد به هم افزوده می شود. دو اسكیت باز را در نظر بگیرید كه به یكدیگر می پیوندند تا با یكدیگر بچرخند. وقتی كه این دو به طور فیزیكی به یكدیگر ملحق می شوند، حركت چرخشی انفرادی آنها با یكدیگر تركیب می شود و در نتیجه چرخش واحدی حاصل می شود. بایلین ضمن استفاده از آخرین اندازه گیری های انجام شده در مورد ساختار و چرخش كهكشان راه شیری، اندازه حركت زاویه ای قسمت پیچ خورده آن را به دست آورد. وی سپس مقدار به دست آمده را با اندازه حركت زاویه ای كوتوله ساگیتاریوس مقایسه كرد و برای اولین بار دریافت كه در محدوده خطاهای اندازه گیری، این دو اندازه حركت زاویه ای هم از لحاظ مقدار و هم از لحاظ جهت با یكدیگر برابرند. این گونه جفت شدن های اندازه حركت زاویه ای تقریبا هیچگاه به طور اتفاقی روی نمی دهد بلكه معمولا فقط وقتی انجام می گیرد كه دو سیستم در حال چرخش همانند دو اسكیت باز به یكدیگر ملحق شوند.
این جفت شدن ها آن قدر شدید نیست كه بتواند آثار آن را توجیه كند، اما سایر شواهد بیانگر آن است كه بر هم كنش كوتوله ساگیتاریوس با صفحه كهكشان راه شیری باعث به وجود آمدن پیچش در كهكشان ما شده است. هنگامی كه سرعت چرخش زیاد می شود، پیچش صفحات كهكشانی نیز در نهایت محو می شود. به همین دلیل است كه آشپزها خمیر پیتزا را بارها و بارها در هوا می گردانند: این كار باعث می شود كه قطعه گرد و قلنبه موجود در خمیر پخش شده و صفحه ای تخت، یكنواخت و نازك ایجاد شود آن روز زمانی هم برای كهكشان راه شیری فرا خواهد رسید. دیر یا زود كهكشان ما هم پیچ خوردگی خود را بر طرف خواهد كرد و دورترین زمانی كه برای این كار محاسبه شده است از چند صد میلیون تا چند میلیارد سال متغیر است. این كار صورت خواهد گرفت مگر آنكه كهكشان كوتوله دیگری مشابه ساگیتاریوس پیدا شده و در مدار دقیق و مناسب قرار گیرد و نیروی لازم را به كهكشان راه شیری وارد كند و این كهكشان یكبار دیگر شروع به پیچش كند
[URL="http://www.universetoday.com/am/uploads/large_pinwheel_port.jpg"]تصویر بزرگتر[/URL]

این تصویر تلفیقی از 51 تصویر تهیه شده توسط هابل بعلاوه ی داده های اختر شناسان ناسا به تازگی برنامه ای را ترتیب دادند تا در آن به كمك تلسكوپ اسپیتزر به بررسی نوعی از كهكشان های كمیاب و فوق العاده بپردازند . در واقعیت این اجرام خوشه های كهشانی نادری هستند كه در فواصل چند ده میلیون سال نوری قرار دارند .


این عكس ها به صورت مجازی رنگ آمیزی شده اند تا تشخیص اجزاء مختلف به تناسب فاصله در آن ها راحت تر صورت گیرد . به طور مثال ستاره های سبز رنگی كه می بینید ستارگان كهكشان راه شیری هستند و در نزدیكی ما قرار دارند . نقاط آبی رنگ كهكشان هایی هستند كه در زمینه ی ستاره های راه شیری به چشم می خورند . امّا چیزی كه ما بدنبال آن هستیم همان نقاط خوشه ای قرمز رنگی هستند كه در هر چهار تصویر مشخص هستند .

پیدا كردن این زیباهای خفته در آسمان ، كار چندان راحتی نیست . تیم تحقیقاتی می بایست ماه ها با دقّت زیاد تصاویر اسپیتزر را كه در ناحیه فروسرخ تهیه می شود غربال كند بدین معنا كه تك تك اعضاء ناشناخته را طیف سنجی كرده و فاصله یابی كند تا بتواند یك نمونه از این سیستم های كهكشانی را پیدا كند . بدین منظور علاوه بر تصاویر اسپیتزر از داده های رصدخانه ی دو قلوی كك هم استفاده می شود .تا كنون دورترین خوشه ی یافت شده ۹ بیلیون سال نوری از زمین فاصله داشته بدین معنا كه این خوشه در زمانی كه ۴.۵ بیلیون سال از عمر كیهان سپری شده ، دیده می شود.
دكتر Peter Eisenhardt از JPL در مورد این اكتشاف می گوید :
-این افتخار بزرگی برای تیم راه اندازی تلسكوپ اسپیتزر است زیرا یافتن چنین خوشه ای در این فاصله برای یك تلسكوپ ۸۵ سانتیمتری دستاورد بسیار ارزشمندی به حساب می آید .

یك سوال : چرا دیگر تلسكوپ ها مثل تلسكوپ كك یا هابل نتوانستند این مجموعه را كشف كنند؟

-این خوشه های كهشانی به دلیل این كه در فاصله ی بسیار دوری قرار دارند قلّه ی تابششان به دلیل اثر قرمز گرایی به سمت فروسرخ می رود بنا براین در فروسرخ نسبت به طیف مرئی درخشان ترند و این كار را برای آشكارسازی آن ها با تلسكوپ هایی چون اسپیتزر آسان می كند .

خوشه های كهكشانی بزرگ ترین سیستم گرانشی در كیهان هستند كه می توانند هزاران كهشان و تریلیون ها ستاره را در خود جای دهند برای همین هم تشكیل آن ها در كیهان پدیده ی نادری به حساب می آید .

به گفته ی محققان هدف از این پروژه بررسی بیشتر این سیستم های گرانشی و پی بردن به نحوه ی تشكیل و رشد آن هاست .

در این سری از بررسی ها كه در مساحتی به اندازه ی ۰.۰۰۰۹ درجه ی مربع از آسمان انجام می گرفت ، ركورد فاصله ی یك خوشه كهكشانی كه در سال ۱۹۷۰ به ۸.۷ بیلیون سال نوری رسیده بود ، شكسته شد .این تیم علاوه بر این تاكنون ۲۵ خوشه ی كهكشانی دیگر را هم به ثبت رسانده اند .

بدون شك با تلسكوپ فضایی اسپیتزر افق های تازه ای از كیهان در معرض دید بشر قرار خواهد گرفت .
بدست آمده از پایگاه های زمینی می باشد . این صفحه ی غول آسای مارپیچی 170000 سال نوری قطر دارد که تقریبا دو برابر کهکشان ما می باشد . این کهکشان میزبان کمتر از یک تریلیون ستاره است که حدود 100 بیلیون از این ستاره ها دما و سنی مشابه خورشید ما دارد . بازو های مارپیچ این کهکشان سراسر پوشیده از مناطق وسیع تشکیل ستاره ها، سحابی هایی با ابر های هیدروژن مولکولی بزرگ می باشد و لبه های آن ، خارج از بازوهای مارپیچی از ستاره های جوان ، داغ و تازه متولد شده پر شده است .
مهمترین تصاویری که با این تصویر جدید ترکیب شده است تصویر هایی است که هابل در مارس 1994 ، سپتامبر 1994 ، ژون 1999 ، نوامبر 2002 و ژانویه 2003 از این کهکشان تهیه کرده است .