کهکشان چیست؟

کهکشان ها سامانه هایی عظیم و با حد و مرزی مشخص هستند که از ستاره ها، بقایای شبه ستاره ها، ماده تاریک و گازها و گرد غبارهای بین ستاره ای که با نیروهای گرانشی به گرد هم جمع شده اند، تشکیل یافته اند. کوچکترین کهکشان ها دارای عرضی برابر با چند صد سال نوری ، شامل حدود ۱۰۰۰۰۰ میلیارد ستاره هستند. بزرگترین کهکشان ها تا ۳ میلیون سال نوری عرض دارند و شامل بیش از ۱۰۰۰ میلیارد ستاره هستند. ماده تاریک در اخترشناسی و کیهانشناسی، ماده ای فرضی بقیه در ادامه مطلب...

زکات علم در نشر آن است. امام علی(ع)

کهکشان


کهکشان ها سامانه هایی عظیم و با حد و مرزی مشخص هستند که از ستاره ها، بقایای شبه ستاره ها، ماده تاریک و گازها و گرد غبارهای بین ستاره ای که با نیروهای گرانشی به گرد هم جمع شده اند، تشکیل یافته اند. کوچکترین کهکشان ها دارای عرضی برابر با چند صد سال نوری ، شامل حدود ۱۰۰۰۰۰ میلیارد ستاره هستند. بزرگترین کهکشان ها تا ۳ میلیون سال نوری عرض دارند و شامل بیش از ۱۰۰۰ میلیارد ستاره هستند. ماده تاریک در اخترشناسی و کیهانشناسی، ماده ای فرضی

 

تصویر مادون قرمز هسته مرکزی کهکشان راه شیری

 

تصویر کهکشان بی قائده Messier 82

 

تصویر کهکشان کوتولهNGC 4449 که توسط تلسکوپ هابل ثبت شده است

 

تصویر کهکشان بیضی شکل و غول پیکر ESO 325-G004

 

نگاره شبیه ‌سازی ‌شده از یک سیاه‌چاله

است که چون از خود نور (امواج الکترومغناطیسی) گسیل یا بازتاب نمی کند، نمی‌توان آن را مستقیما" دید اما از اثرات گرانشی موجود بر روی اجسام مرئی، مثل ستاره‌ها و کهکشان‌ها، می‌توان به وجود آن پی برد. درک و تجسم ماده تاریک آسان نیست اما در دانش ستاره شناسی حائز اهمیت است.

فهرست مندرجات

[۱ بزرگی، خصوصیات، ریخت شناسی، طبقه بندی

·         ۲ انواع کهکشان از لحاظ ریخت شناسی

·         ۳ ریشه شناسی واژه کهکشان (Galaxy)

·         ۴ کهکشان راه شیری

·         ۵ کهکشان آندروما

·         ۶ کهکشان‌های فعال و غیر عادی

·         ۷ کوازارها (شبه ستاره‌ها)

·         ۸ کهکشان‌های رادیویی

·         ۹ تصادم کهکشان‌ها

·         ۱۰ خوشه‌های کهکشانی

·         ۱۱ گروه محلی

·         ۱۲ ابر خوشه‌ها

·         ۱۳ کهکشانخواری

·         ۱۴ خوشه دوشیزه(سنبله)

·         ۱۵ شکل برخی کهکشان‌ها و فاصله آنها تا کهکشان راه شیری

·         ۱۶ جستارهای وابسته

·         ۱۷ منابع

بزرگی، خصوصیات، ریخت شناسی، طبقه بندی

نام کهکشان به انگلیسی: Galaxy برگفته شده از ریشه یونانی آن Galaxias به معنی شیری است و کهکشان راه شیری به انگلیسی: Milky Way galaxy ماخذ این نام می باشد. کهکشان ها از لحاظ بزرگی و تعداد ستاره ها دارای طیف وسیعی هستند، کهکشان های کوتوله در حدود 10 میلیون ستاره [۶]و کهکشان‌های غول آسا تا سقف 100 تریلیون ستاره [۷]دارند،[۸] کلیه ستارگان یک کهکشان در مدار خود، به دور مرکز تراکم کهکشان می گردند. کهکشان‌ها ممکن است از جندین سامانه ستاره ای، خوشه‌های ستاره ای و ابرهای بین ستاره ای جورواجور تشکیل شده باشند. خورشید یکی از ستارگان کهکشان راه شیری است؛ منظومه شمسی یا سامانه خورشیدی شامل زمین و همه اجزاء آن می‌باشد که همگی در مدارشان به دور خورشید می چرخند. اشکال کهکشان‌ها بر اساس شیوه‌ای طبقه بندی می‌شود که طبق شیوه طبقه بندی ستاره شناس آمریکایی ، ادوین هابل (1953- 1986) ، شکل یافته است. در مورد تکامل کهکشان‌ها اطلاعات قطعی کمی در دست است. تنها مطلب مورد اطمینان این است که کهکشان‌ها میلیاردها سال پیش به شکل توده‌ای از ابرهای گازی و غباری بوجود آمدند. از لحاظ تاریخی و پیشینه، کهکشان‌ها با توجه به شکل ظاهریشان طبقه بندی شده اند که معمولا" این کار با بررسی ظاهر و ریخت شناسی آنها انجام گردیده است. شکل متعارف کهکشان‌ها بیضی شکل است [۹]که برش مقطع عرضی آنها شبیه یک بیضی نورانی است. کهکشان‌های مارپیچی دارای سطح مقطعی شبیه یک صفحه مدور هستند که این صفحات توسط بازوهای پر گرد وغبار در کنار هم قرار گرفته اند. گروهی دیگر از کهکشان‌ها اشکال نا منظم و غیر معمول دارتد که به کهکشان‌های بی قاعده معروف هستند. عدم انتظام شکلی آنها معمولا" ناشی از کشش گرانشی کهکشان هایی است که در همسایگی آنها قرار دارند.این قبیل کنش و واکنش هایی که بین کهکشان‌های مجاور رخ می دهد، ممکن است نهایتا" به ادغام و ترکیب آنها بیانجامد و به صورت ضمنی، به طور قابل ملاحظه ای باعث افزایش تشکیل و صف آرایی مجموعه ستارگانی گردد که کهکشان‌های ستاره پاش نامیده می شوند. همچنین می توان کهکشان‌های ستاره پاش را که عاری از یک ساختار منسجم اند، به کهکشان‌های بی قاعده نیز نسبت داد.[۱۰] بیشتر از 170 میلیارد کهکشان در کائناتی که توسط بشر قابل مشاهده است، وجود دارد.[۱۱] اکثر کهکشان‌ها قطری بین 1000 تا 100،000 پارسک دارند [۱۲](هر پارسک معادل 31 تریلیون کیلومتر می باشد). کهکشان ها معمولا" با فاصله میلیون ها پارسک و حتی مگاپارسک از یکدیگر جدا افتاده اند. [۱۳] فضای بین کهکشان ها با گاز پر شده است البته با چگالی متوسط کمتر از یک اتم در متر مکعب! درصد بالایی از کهکشان ها به صورت سلسله مراتبی از ستاره ها مرتبط هستند و به ظاهری خوشه شکل سازماندهی شده اند و نتیجتا" خوشه های ستاره ای غول آسا را تشکیل می دهند.این ساختارهای غول آسا عموما" به غالب صفحات و رشته هایی قرار گرفته اند که اطراف آنها را خلاء لایتناهی پوشانده است. [۱۴]درک این موضوع که ماده تاریک 90 درصد جرم اکثر کهکشان‌ها را تشکیل می دهند، آسان نیست. نتایج و اطلاعات بصری بیانگر این موضوع است که سیاهچاله‌های ابرغول و فرابزرگ ممکن است در مرکز بیشتر (نه همه) کهکشان‌ها وجود داشته باند، این سیاهچاله‌های عظیم و پر رمز و راز دلایل اساسی و ابتدایی واکنش‌های فعال در هسته برخی کهکشان‌ها هستند. ستاره شناسان بر این باورند حداقل یک سیاهچاله در میان مرکز کهکشان راه شیری جاخوش کرده باشد.[۱۵]

انواع کهکشان از لحاظ ریخت شناسی

·         کهکشان نامنظم

کهکشان‌های نامنظم یا بی قائده هیچ شکل یا ساختار منظمی ندارند، آنها دارای جرم بیشتری از کهکشان‌های دیگر هستند و بیشتر ستاره‌های موجود در آنها دارای طول عمر کم و درخشان می‌باشند. با وجود اینکه بسیاری از کهکشان‌های نا منظم در بر گیرنده نواحی تابان گازی هستند که ستاره‌ها در آنها شکل می‌گیرند، بیشتر گاز میان ستاره ای کهکشان‌ها بایستی متراکم شوند تا ستاره‌های جدیدی بوجود آورند. حدود پنج درصد از هزار کهکشان درخشان را کهکشان‌های نا منظم تشکیل می‌دهند. این در حالی است که یک چهارم کهکشان‌های شناخته شده نیز کهکشان‌های نامنظم هستند.

·         کهکشان مار پیچی

کهکشان‌های مارپیچی دارای بازوهایی هستند که شکلی مارپیچی در اطراف بر آمدگی مرکزی یا هسته ، قرصی ایجاد می‌کنند که چرخش هسته با چرخش بازوهای آن همراه می‌شود. جوان‌ترین ستاره‌های کهکشان‌های مارپیچی در بازوهای کم توده یافت می‌شوند و ستاره‌های کهن اکثرا در هسته متراکم قرار دارند. کهن‌ترین ستاره‌ها در هاله‌های کروی پراکنده قرار دارند و اطراف قرص کهکشانی را فرا گرفته‌اند. بازوهای مذکور همچنین دارای غبار و گاز فراوانی هستند که منجر به تشکیل ستاره‌های جدید می‌شود.

·         کهکشان مارپیچی میله ای

یک کهکشان مارپیچی میله‌ای دارای یک هسته برآمدگی مرکزی کشیده شده و میله‌ای شکل است. همزمان با چرخش هسته این طور به نظر می‌رسد که در هر سوی هسته یک بازو نیز می‌چرخد. برخی ستاره شناسان عقیده دارند کهکشان راه شیری نیز یک کهکشان مارپیچی میله‌ای است. شکل کهکشان‌های مارپیچی و کهکشان‌های مارپیچی میله‌ای از کهکشان‌های با برآمدگیهای مرکزی بزرگ با بازوهای نه چندان به هم پیوسته تا کهکشاهای با برآمدگی‌های مرکزی کوچک و بازوهای آزاد متغیر است. اگر چه کهکشان‌های مارپیچی و مارپیچی میله‌ای پیش از این به عنوان دو نوع کهکشان متفاوت طبقه بندی می‌شدند، ولی امروزه ستاره شناسان آنها را مشابه می‌دانند.

·         کهکشان بیضوی

کهکشان‌های بیضوی از نظر شکل ، از شکل بیضی‌گون (شبیه توپ راگبی) تا شکل کروی متغیر هستند و اشکالی ما بین این دو نیز یافت می‌شوند. بر خلاف کهکشان‌های دیگر که نوری آبی از ستاره‌های فروزان و کم عمر منعکس می‌کنند، کهکشان‌های بیضوی زرد رنگ بنظر می‌رسند. علت این امر توقف شکل گیری ستاره‌ها در این کهکشان‌ها می‌باشد که در نتیجه تقریبا" تمام نور آنها از ستاره‌های غول سرخ که دارای طول عمر زیادی هستند تأمین می‌شود. [۱۶]

ریشه شناسی واژه کهکشان (Galaxy)

کلمه galaxy از کلمه galaktikos یا kyklos یا galaxias اخذ شده است و معنای آن مسیر منحنی شکل شیری رنگ است. این تعبیر به دلیل ظاهر مشاهده شده کهکشان راه شیری در آسمان است. این ریشه شناسی کلمه از یک افسانه قدیمی یونانی گرفته شده است، هنگامی که زئوس پسر نوزاد هرکول را که بوسیله یک بانوی فنا پذیر زاده شده بود در میان سینه های همسرش که هرا نام داشت، قرار داد تا او شیر الهی را بنوشد و نهایتا" فنا ناپذیر شود، بعد از اینکه هرا ازخواب بیدار می شود نوزادی را می بیند که در حال نوشیدن شیر است، زن نیز از وحشت کودک را از سینه اش به دوردست پرت میکند و فواره ای از شیر به آسمان پاشیده می شود که نهایتا" نوار شیری رنگ و درخشانی پدید می آید که ما امروزه به آن راه شیری می گوییم.[۱۷] در ادبیات واژه Galaxy با حرف G بزرگ تعبیر کهکشان راه شیری است، تا کهکشان ما را از میلیاردها کهکشان دیگر مجزا کند. عبارت راه شیری (Milky Way) نخستین بار در مجموعه شعری بنام خانه شهرت در سال 1380 میلادی توسط یک شاعر انگلیسی به نام Chaucer به کار برده شد. [۱۸] هنگامی که ویلیام هرسچل مبادرت به فهرست کردن اجرام آسمانی کرد، او از عبارت ابر مارپیچی برای کهکشان ام-31 استفاده کرد. این اجرام بعدها تحت عنوان "ممالک بی کران هزارگونه ستارگان" تعبیر شدند و وقتی فاصله نجومی و باورنکردنی این اجرام درخشان معین شد لقب "جزائر کائنات" به آنها داده شد. البته چون کائنات به کل عالم و تمامی اجرامی که در آن قرار دارند اطلاق می‌شود و همچنین تمامی این کائنات شناخته نشده اند، لذا عبارت "جزائر کائنات" به کهکشان تغییر نام داد. [۱۹]

کهکشان راه شیری

کهکشان راه شیری کهکشانی است که ما زمینیان در آن زندگی می کنیم .این کهکشان به شکل نوار درخشانی که آسمان را دور می زند و با استوای سماوی ۶۳ درجه زاویه می سازد. در شب های تاریک بدون ماه با چشم غیر مسلح دیده می شود.

 

تصویری از بازو‌های کهکشان راه شیری[۲۰]

ضخامت این نوار که در حقیقت مقطع کهکشان از دید خورشید می‌باشد نامنظم بوده و مقدار پهنای آن بین ۳ تا ۳۰ درجه متفاوت است. روشنایی و پهنای نوار کهکشان در سمت صورت فلکی قوس بیشتر می‌باشد و در شب‌های تابستان بیشتر خودنمایی می‌کند دلیل این مسئله این است که مرکز کهکشان راه شیری در این سمت قرار دارد و زمانی که به صورت فلکی قوس نگاه می کنیم در واقع به قسمت‌های درونی آن نگاه می کنیم که تعداد ستاره‌ها و سحابی‌های آن بیشتر است. کهکشان راه شیری یک کهکشان مارپیچی با چند بازو می باشد. حتی با یک تلسکوپ کوچک می توان میلیون‌ها ستاره آن را مشاهده کرد که البته این ستارگان همه متعلق به بازوی جبار (یا بازوی محلی) هستند. بی نظمی هایی که در کهکشان مشاهده می کنیم ناشی از وجود ابرهای گازی و غباری تیره کننده (سحابی تاریک) هستند. کهکشان راه شیری به همراه دو کهکشان مارپیچی آندرومدا و کهکشان مثلثی و حدود سی کهکشان کوتوله خوشه محلی کهکشانی را تشکیل داده اند. کهکشان‌های کوتوله حول سه کهکشان بزرگ مجموعه در حال چرخش بوده ودر حقیقت اقمار این کهکشانها به حساب می آیند. خورشید به همراه منظومه خود در فاصله حدود ۲۴۰۰۰ تا ۲۸۰۰۰ سال نوری از مرکز کهکشان قرار دارد و هر ۲۵۰ میلیون سال یک بار حول مرکز آن می چرخد. با بررسی ۲۸ ستاره که در نزدیکی مرکز کهکشان قرار دارند مشخص شده که سیاهچاله ای با جرم حدود ۴ میلیون برابر جرم خورشید در آنجا قرار دارد. با توجه به قانون سوم کپلر درباره دو جسمی که دور هم می چرخند که در آن بیان می‌شود جرم جسم بزرگتر (که در اینجا همان کهکشان راه شیری است) بر حسب جرم خورشید برابر است با حاصل تقسیم توان سوم اندازه مدار جسم کوچکتر (که در اینجا خورشید است) بر حسب واحد نجومی بر توان دوم دوره چرخشی آن بر حسب سال و با توجه به اینکه خورشید در فاصله حدود ۸۰۰۰ پارسکی از مرکز کهکشان قرار دارد و دوره چرخش آن بدور مرکز کهکشان در حدود ۲۲۵ میلیون سال است، جرم کهکشان در حدود ۹۰ میلیارد برابر جرم خورشید بدست می آید. این عدد با متمرکز کردن جرم تمام موادی از کهکشان که درون مدار خورشید قرار دارند در مرکز کهکشان بدست آمده است. طبیعی است که مقداری از جرم کهکشان هم در بیرون از مدار خورشید قرار دارد. یعنی این عدد، جرم این مواد را نشان نمی دهد. برای اندازه گیری جرم کل کهکشان از اندازه گیری سرعت ستاره و گازهایی که در فواصل دوری از مرکز کهکشان قرار دارند استفاده می شود. دانشمندان متوجه شده اند که موثرترین راه اندازه گیری جرم کهکشان مطالعات در طول موج‌های رادیویی است چرا که این امواج کمتر تحت تاثیر گازها و غبارهای درون کهکشانی هستند و با مطالعه آنها می توان به مشاهده مواد دورتری پرداخت. با این روش دانشمندان توانسته اند به نموداری از جرم موادی که در فواصل متفاوتی از مرکز کهکشان هستند دست پیدا کنند.این نمودار با نام نمودار چرخشی شناخته می شود.با کمک این نمودار آشکار شده که جرم کهکشان در محدوده ۱۵۰۰۰ پارسکی از مرکز کهکشان در حدود ۲۰ میلیارد برابر جرم خورشید است. این گستره خوشه‌های کروی و بازوهای کهکشان را نیز در بر می گیرد.ممکن است تصور کنید برای اجرامی که فاصله آنها تا مرکز کهکشان از این فاصله بیشتر باشد مطابق آنچه در منظومه شمسی رخ می دهد سرعت آنها رو به کاهش باشد. بر اساس اندازه گیری‌ها مشخص شده که اینطور نیست، یعنی سرعت این اجرام از آنچه که پیش بینی می شده بیشتر است بنابراین باید جرم بزرگتری در فواصل دورتری از ۱۵۰۰۰ پارسکی مرکز خورشید وجود داشته باشد.اکنون این جرم به وجود یک هاله تاریک (Dark halo) نسبت داده شده است.

کهکشان راه شیری از کنار.


بیشترین جرم کهکشان ناشی از همین هاله تاریک است اما به راستی این هاله تاریک از چه ماده ای تشکیل شده است؟ در نظر داشته باشید واژه تاریک به این معنا نیست که در محدوده دیدگانی طیف مشاهده نمی شوند بلکه این مواد در کل محدوده طیفی(از گاما تا رادیویی) قابل کشف نیستند. تنها به دلیل اثرات گرانشی آنهاست که به وجود آنها پی برده ایم. این ماده تاریک نه از مولکولهای هیدروژن و نه از مواد ستاره ای معمولی تشکیل شده است. سیاهچاله‌های با جرم ستاره ای،اجرام ماکو(
MACHO) که شامل کوتوله‌های قهوه ای (ستارگانی که بدلیل جرم کم نتوانسته اند واکنش‌های هسته ای را شروع کنند)، کوتوله‌های سفید و کوتوله‌های ضعیف و کم جرم قرمز می‌باشد از کاندیداهای مورد نظر می باشند. در حال حاضر گزینه ذرات زیر اتمی نیز به فهرست مواد تشکیل دهنده ماده تاریک اضافه شده است. این ذرات باید دارای جرم بوده ولی برهم کنش بسیار ناچیزی با مواد معمولی داشته باشند. یک رده از این مواد با نام ذرات جرم دار با برهمکنش ضعیف شناخته می شوند. اجداد ما نیز هزاران سال پیش به وجود این نوار نقره ای رنگ در آسمان پی بردند. بسیاری از اقوام باستان بر این باور بودند که این نوار راهی است که در گذشتگان با عبور از آن به جهان دیگر مهاجرت می کنند . اقوامی دیگر اعتقاد داشتند که این نوار ، پدیده ای الهی است که شبها خود را محافظانه بر روی جامعه بشریت می گستراند. [۲۱]راه شیری یک مجموعه پهناور از بیش از ۲۰۰ میلیارد ستاره ، سیاره ، خوشه و گرد و غبار است. خورشید ما و منظومه شمسی نیز بخشی از این کهکشان اند. راه شیری یک کهکشان مارپیچی است، از نظر هابل نوع آن اس-بی یا اس-سی و یکی از اعضا گروهی محلی ، است که این گروه خود شامل کهکشان راه شیری ، ابرهای ماژلانی، آندرومدا و بسیاری دیگر از کهکشان‌های کوچک است. رصدهای اخیر نشان می دهد که راه شیری، یک کهکشان مارپیچی عظیم با جرمی بیش از ۷۵۰ میلیارد برابر جرم منظومه شمسی و قطری در حدود ۱۰۰،۰۰۰ سال نوری می باشد. ستاره شناسان استرالیایی یک بازوی کیهانی اضافی را در کهکشان راه شیری کشف کردند که مانند یک مرز گازی ضخیم به دور این کهکشان عظیم کشیده شده است. این ستاره شناسان امیدوارند که این یافته‌ها در ترسیم یک تصویر بهتر از کهکشان راه شیری که سیاره زمین نیز در آن قرار دارد مفید واقع شود. این مرز گازی شکل که ۶۵۰۰ سال نوری ضخامت دارد نشان داد که ساختار کهکشان راه شیری مشابه با سایر کهکشان‌ها است. این کهکشان‌ها دارای بازوهای مارپیچی گازی هستند که فراسوی بازوهای مارپیچی ستاره ای مرکزی گسترده شده اند. به اعتقاد ستاره شناسان کهکشان راه شیری دارای ۴ بازوی متشکل از هیدروژن، گردوغبار و ستاره هاست که بیرون از مرکز آن می چرخند. این مرز گازی که اخیراً کشف شده ۶۰۰۰۰ سال نوری از مرکز کهکشان راه شیری فاصله دارد. گاز در اطراف این کهکشان وجود دارد؛ اما یک ساختار گازی در آن نقطه وجود ندارد. این مرز گازی در دوردست‌ترین نقطه کهکشان قرار دارد و آخرین چیزی است که پیش از ناپدیدشدن کهکشان قابل مشاهده است. این محققان درحال تحقیق روی گاز هیدروژن در صفحه یا دیسک کهکشان راه شیری بودند که با این بازوی اضافی مواجه شدند. به اعتقاد پژوهشگران این بازوی به تازگی کشف شده با یکی از بازوهای مرکزی ستاره ای کهکشان مرتبط است.[۲۲] دموکریتوس فیلسوف یونانی (زندگی ۳۷۰ تا ۴۵۰ قبل از میلاد) بر این باور بود که نوار درخشان و نام آشنای راه شیری، که در آسمان شب نمایان است، احتمالا" از ستارگانی با فاصله بسیار زیاد تشکیل یافته است. [۲۳] ارسطو (زندگی 322 تا 384 قیل از میلاد) معتقد بود که راه شیری به سبب احتراق و انفجار گازهای تصاعدی و آتشین گروه بیشماری از ستارگان غول آسا و نزدیک به یکدیگر ایجادشده است و همچنین این احتراق در بخش ماوراء جو در ناحیه ای از کیهان به همراه فعل و انفعالات سماوی رخ داده است.[۲۴] برای نخستین بار ابن هیثم ستاره شناس عرب (زندگی965 تا 1037 میلادی) اختلاف منظر (دید گشت) راه شیری را اندازه گیری و مشاهده کرد.[۲۵]

کهکشان آندروما

کهکشان آندرومدا-M۳۱ بزرگترین کهکشان در گروه کهکشان‌های محلی است و در فهرست چارلز مسیه M۳۱ نامگذاری شده است. این کهکشان در فاصله ۲٬۵۵۵٬۰۰۰ سال نوری قرار دارد. گروه کهکشان محلی شاملM۳۱ ،M۳۲ ،M۳۳ ،M۱۱۰ و کهکشان راه شیری است. این جرم آسمانی با چشم غیرمسلح قابل رویت است. برای اولین بار توسط عبدالرحمن الصوفی به نام ابر کوچک (Little Cloud) شناخته شده بود، در حالی که چارلز مسیه آن را در ۱۳ آگوست سال ۱۷۶۴ در کاتالوگش به ثبت رسانید. تا مدت زیادی تصور می شد که آندرومدا نزدیکترین کهکشان به ماست، حتی ویلیام هرشل هم این اشتباه را کرد. جرم این کهکشان حدود ۳۰۰-۴۰۰ میلیارد برابر جرم خورشید است. نظریه‌ها در مورد آندرومدا زمانی تغییر کرد که ادوین هابل ، ستاره شناس معروف، با تلسکوپ ۱۰۰ اینچی ساخته شده در سال ۱۹۱۷ نزدیک لس انجلس توانست برای اولین بار ستاره مشخصی را در بازوهای این کهکشان پیدا کند. این ستاره‌ها مانند ستاره‌های فراوانی هستند که در کهکشان راه شیری می توان پیدا کرد اما آنها بسیار کم نور بودند. ادوین هابل همچنین سه ستارهٔ متغیر را پیدا کرد که یکی از آنها جزء متغیرهای قیفاووسی بود ، متغیر هایی که تغییرات درخشندگی آنها قابل پیش بینی بود. این ستارگان و متغیرهای پیدا شده توسط ادوین هابل او را به این فکر وا داشت که این کهکشان نمی تواند یک خوشهٔ ستاره ای در کهکشان ما باشد ، بلکه این یک کهکشان بسیار دور از ما است.[۲۶]

کهکشان‌های فعال و غیر عادی

از تمام کهکشان‌ها میزان معینی تشعشع الکترومغناطیسی ساطع می‌شود. برخی کهکشان‌ها ، به طرز غیر عادی ، مقادیر زیادی تشعشع تابش می‌کنند. این کهکشان‌ها ، کهکشان‌های فعال نامیده می‌شوند. انرزی آنها از منبعی با جرم بسیار زیاد اما به هم فشرده که در مرکز کهکشان فعال قرار دارد تأمین می‌شود. انرژی اغلب بصورت اشعه ایکس ، موج رادیویی و همچنین نور است و میزان انرژی آزاد شده به قدری زیاد است که نمی‌توان تصور کرد ستاره‌ها آنرا بوجود آورده باشند. ستاره شناسان بر این عقیده اند که تنها جسمی که قادر است این مقدار انرژی را آزاد کند یک حفره سیاه فوق العاده پر جرم است. بنابر این، علت اینکه برخی کهکشان‌ها از جمله کهکشان خودمان انرژی نسبتا" کمی آزاد می‌کنند این است که حفره سیاه مرکزی کوچکی را در میان گرفته‌اند. [۲۷]

کوازارها (شبه ستاره‌ها)

به نظر می‌رسد که کوازارها (شبه ستاره‌ها) هسته فعال کهکشان‌های دور دست باشند. آنها درخشان‌ترین ، سریع‌ترین و دورترین اجرام شناخته شده در جهان هستند. کوازارها همانند ستارگان از سطح زمین به مثابه یک نقطه نورانی خیلی ریز دیده می‌شوند. اگر چه کوازارها فقط به اندازه منظومه شمسی هستند، نور برخی از آنها مسافتی در حدود ۱۰ میلیارد سال نوری را طی می‌کند تا به ما برسد. ما برای اینکه بتوانیم چنین اجرام دوری را شناسایی کنیم نیاز به تابش زیاد نور آنها داریم. تشعشع انرژی بعضی از کوازارها حدود ۱۰۰ برابر تشعشع کهکشان‌های عظیم است. با گسترش جهان کوازارها که در لبه خارجی آن قرار دارند بسرعت از زمین فاصله می‌گیرند. دورترین کوازارهایی که قابل رویت حدود ۱۲ میلیارد سال نوری در جهت انتهای قابل مشاهده جهان قرار دارند. به خاطر زمان زیادی که طول می‌کشد تا نور کوازارها به زمین برسد، این کهکشان‌ها ستاره شناسان را قادر می‌سازند تا جهان را در نخستین مراحل شکل گیری ، مورد مطالعه قرار دهند. کوازارها فوق العاده درخشان و در عین حال بسیار مهم فشرده می‌باشند. در مقایسه با گستره کهکشان راه شیری که ۱۰۰٬۰۰۰ سال نوری می‌باشد، کوازارها قطری معادل چند روز یا هفته نوری را تشکیل می‌دهند.[۲۸]

کهکشان‌های رادیویی

تمامی کهکشان‌ها ، موج رادیویی ، نور قابل رویت و انواع تشعشع از خودشان تولید می‌نمایند. انرژی رادیویی یک کهکشان رادیویی خیلی متراکم تر از انرژی کهکشان‌های معمولی است. این انرژی از دو قطعه خیلی بزرگ ، یا ابرهای عظیم الجثه متشکل از ذرات در حال دور روشن از کهکشان‌ها تشتشع می‌یابند. این ابرهای عظیم از فوران‌های گازی که از مرکز کهکشان با سرعتی معادل یک پنجم سرعت نور خارج می‌شوند، در آسمان شکل می‌گیرند. به نظر می‌رسد که فوران این انرژی عظیم توسط یک حلقه پیوستگی صورت می‌گیرد که یک حفره سیاه خیلی متراکم را در بر می‌گیرد و در مرکز کهکشان واقع است. از هر یک میلیون کهکشان فقط یکی از آنها یک کهکشان رادیویی است. [۲۹]

تصادم کهکشان‌ها

بیشتر کهکشان‌ها از کهکشان‌های همسایه خود صد هزار سال نوری فاصله دارند. به هر حال، بعضی از کهکشان‌ها تا اندازه‌ای به یکدیگر نزدیک می‌شوند که نیروی جاذبه دو طرفه آنها اشیاء موجود در کهکشان‌ها دیگر را به اطراف خود می‌کشد و این امر باعث بوجود آمدن توده‌هایی به نام دنباله‌های کشندی می‌گردد، که این دنباله‌ها مانند پلی کهکشان‌ها را به یکدیگر وصل می‌نمایند. نزدیکی بیش از حد کهکشان‌ها ممکن است، توأم با تصادم آنها گردیده و به دنبال این عمل یک تغییر شکل بنیادی در شکل ظاهری آنها صورت پذیرد. [۳۰]

خوشه‌های کهکشانی

بیشتر کهکشان‌ها جزو خوشه‌ها یا گروه‌های کهکشانی هستند که توسط نیروی جاذبه در کنار هم باقی می‌مانند. کهکشان راه شیری جزو خوشه‌ای کوچک و با شکل نامنظم است که گروه محلی خوانده می‌شود. خوشه‌های نامنظم شامل تعدادی متغیری از چند کهکشان یا چندین هزار کهکشان از انواع مختلف هستند. خوشه منظم متشکل از حدود ۱۰۰۰ کهکشان می‌باشد که بصورت فشرده‌ای گرد هم جمع شده و شکل تقریبا کروی ، بوجود آورده‌اند، بیشتر این کهکشان‌ها بیضوی هستند. حتی در چنین گروه بهم فشرده‌ای ، کهکشان‌ها از یکدیگر صدها هزار سال نوری فاصله دارند. خوشه‌هایی که در مجاورت هم قرار دارند، ساختارهای بزرگتری به نام ابرخوشه تشکیل می‌دهند. دورترین شیء قابل روءیت با چشم غیر مسلح در جهان صورت فلکی آندرومدا است. این کهکشان در فاصله‌ای برابر ۲٫۲ میلیون سال نوری از زمین قرار دارد. نزدیکترین کهکشان‌ها به کهکشان راه شیری ابرهای ماژلانی بزرگ و کوچک می‌باشند که به ترتیب در فاصله‌ای حدود ۱۷۰٬۰۰۰ و ۱۹۰٬۰۰۰ سال نوری از زمین قرار دارند. [۳۱]

گروه محلی

کهکشان ما جزو خوشه کوچکی متشکل از 30 کهکشان است که گروه محلی نام دارد. این گروه فاقد عضو مرکزی است، اما بزرگترین کهکشان‌ها که دارای جرم بیشتری هستند یعنی کهکشان ما و کهکشان آندرومدا مراکز دو زیر گروه هستند. پس از این دو کهکشان بزرگترین کهکشان این گروه ، کهکشان مارپیچی M33 و ابر ماژلانی بزرگ می‌باشند. اعضای دیگر گروه کهکشان‌های کوچک کم نور بیضوی یا کهکشان‌های نامنظم هستند. این گروه شاید اعضای دیگری هم داشته باشد که به دلیل کم نور بودنشان تا به حال دیده نشده‌اند.[۳۲]

ابر خوشه‌ها

ابر خوشه‌ها به شماری خوشه‌های کهکشانی اطلاق می‌شود که در ردیف بزرگترین ساختارهای جهان قرار دارند. هر ابر خوشه ممکن است شامل ۱۰ خوشه پر کهکشان باشد که شکل رشته درخشان مارپیچ یا نواری به خود گرفته‌اند. این ساختار شاید تا یکصد میلیون سال نوری طول داشته باشد، خوشه‌ای که ما جزء آن هستیم. یعنی گروه محلی ، بخشی از ابر خوشه محلی است. این ابر خوشه شامل چند صد خوشه کهکشان می‌شود. نوارهای ابر خوشه مرزهای خلا بین ابر خوشه‌ها را تشکیل می‌دهند. ستاره شناسان موفق به کشف ساختاری شده‌اند که حتی از ابر خوشه‌ها هم بزرگتر هستند، این ساختار دیوار کبیر نام گرفت. دیوار کبیر متشکل از ابر خوشه‌ها و خوشه‌های پراکنده بزرگ کشیده می‌باشد. ساختار مذکور حجمی درحدود ۲۶۰ در ۷۳۰ در ۳۰ میلیون سال نوری را اشغال می‌کند. به گمان ستاره شناسان جهان شامل تعداد زیادی از چنین دیوارهایی است که در عرضی از خلا برابر با ۴۰۰ میلیون سال نوری پراکنده شده‌اند.

کهکشانخواری

اغلب در قسمت مرکزی خوشه ای که در برگیرنده انبوهی از کهکشان‌ها است، یک کهکشان عظیم بیضوی قرار دارد. حجیم‌ترین کهکشان‌های شناخته شده در مراکز چنین خوشه‌هایی یافت می‌شوند. مشاهدات خاطر نشان می‌کنند که حجیم‌ترین کهکشان‌های چنین خوشه‌هایی به کهکشان عظیم مرکزی ملحق می شوند. به این فرآیند ، کهکشانخواری گفته می‌شود. کهکشانخوار ممکن است بیش از یک هسته داشته باشد.

خوشه دوشیزه(سنبله)

این خوشه نامنظم که حداقل از ۱۰۰۰ کهکشان تشکیل یافته است، ۶ میلیون سال نوری عرض و ۶۰ میلیون سال نوری طول دارد.[۳۳]

 

خوشه دوشیزه(سنبله)

شکل برخی کهکشان‌ها و فاصله آنها تا کهکشان راه شیری

نام کهکشان

فاصله (سال نوری)

نوع

 

راه شیری

صفر

مارپیچی

 

ابر ماژلانی بزرگ

۱۷۰٬۰۰۰

نامنظم مارپیچی

 

ابر ماژلانی کوچک

۱۹۰٬۰۰۰

بی قائده (نامنظم)

 

اژدها

۳۰۰٬۰۰۰

بیضوی

 

جمال

۳۰۰٬۰۰۰

بیضوی

 

حجاز

۳۰۰٬۰۰۰

بیضوی

 

السدس

۳۰۰٬۰۰۰

بیضوی

 

دب اصغر

۳۰۰٬۰۰۰

بیضوی

 

کوزه

۵۰۰٬۰۰۰

بیضوی

 

اسد ۱

۶۰۰٬۰۰۰

بیضوی

 

اسد ۲

۶۰۰٬۰۰۰

بیضوی

 

ان.جی.سی ۶۸۲۲

۱٬۸۰۰٬۰۰۰

بی قائده (نامنظم)

 

آی.سی ۵۱۵۲

۲٬۰۰۰٬۰۰۰

بی قائده (نامنظم)

 

دبلیو . ال .ام

۲٬۰۰۰٬۰۰۰

بی قائده (نامنظم)

 

آندروما

۲٬۲۰۰٬۰۰۰

مارپیچی

 

آندروما۱

۲٬۲۰۰٬۰۰۰

بیضوی

 

آندروما۲

۲٬۲۰۰٬۰۰۰

بیضوی

 

آندروما۳

۲٬۲۰۰٬۰۰۰

بیضوی

 

ام ۳۲

۲٬۲۰۰٬۰۰۰

بیضوی

 

ان.جی.سی ۱۴۷

۲٬۲۰۰٬۰۰۰

بیضوی

 

ان.جی.سی ۱۸۵

۲٬۲۰۰٬۰۰۰

بیضوی

 

ان.جی.سی ۲۰۵

۲٬۲۰۰٬۰۰۰

بیضوی

 

ام ۳۳ مثلث

۲٬۴۰۰٬۰۰۰

مارپیچی

 

آی سی ۱۶۱۳

۲٬۵۰۰٬۰۰۰

بی قائده (نامنظم)

 

دی.دی.او ۲۱

۳٬۰۰۰٬۰۰۰

بی قائده (نامنظم)

 

حوت

۳٬۰۰۰٬۰۰۰

بی قائده (نامنظم)

 

جی.آر۸

۴٬۰۰۰٬۰۰۰

بی قائده (نامنظم)

 

آی.سی ۱۰

۴٬۰۰۰٬۰۰۰

بی قائده (نامنظم)

 

قوس

۴٬۰۰۰٬۰۰۰

بی قائده (نامنظم)

 

اسب بالدار

۵٬۰۰۰٬۰۰۰

بی قائده (نامنظم)

 

اسد (آ)

۵٬۰۰۰٬۰۰۰

بی قائده (نامنظم)

 

 منبع: ویکی پیدیا