کهکشان ها چگونه کار می کنند؟
دپارتمان:شرکت راشین وب - مدت زمان مطالعه: 22 دقیقه
تابلو آسمان شب
بهترین هدیه به یادماندنی و خاص است.
کادو چی بخرم؟
ما شما را راهنمایی میکنیم.
هدیه ولنتاین
چی بخرم این خیلی راحته!
هنگامی که منجمان با تلسکوپ های قدرتمند به اعماق نقاط جهان نگاه می کنند ، هزاران کهکشان مشاهده می کنند. کهکشانها از یکدیگر فاصله دارند و با گسترش جهان ما دائماً از یکدیگر دور می شوند. بعلاوه ، کهکشانها به صورت خوشه های بزرگ و سایر ساختارها سازمان یافته اند ، که می تواند پیامدهای مهمی در ساختار کلی ، شکل گیری و سرنوشت جهان داشته باشد. برخی از کهکشان ها ، کهکشان های فعال نامیده می شوند ، مقادیر زیادی انرژی را به شکل تابش منتشر می کنند. آنها ممکن است ساختارهای عجیب و غریب مانند سیاه چاله های بزرگ در مراکز خود داشته باشند. کهکشانهای فعال حوزه مهمی از تحقیقات نجومی را نشان می دهند. در این مقاله ، ما خواهیم فهمید كه كهكشان ها چگونه كشف شده اند و انواع آنها وجود دارد ، از چه چیزهایی ساخته شده اند ، ساختارهای داخلی آنها ، نحوه تشكیل و رشد ، نحوه توزیع آنها در جهان و چگونگی انتشار كهكشانهای فعال اینقدر انرژی
فهرست
انواع و قطعات کهکشان
تاریخ کهکشانها
سازنده کهکشان
توزیع کهکشان
کهکشانهای فعال
1.(تابلو آسمان شب (انواع و قطعات کهکشان
کهکشان ها در اندازه ها و اشکال مختلفی وجود دارند. آنها می توانند تا 10 میلیون ستاره یا 10 تریلیون ستاره داشته باشند (کهکشان راه شیری حدود 200 میلیارد ستاره دارد). در سال 1936 ، ادوین هابل اشکال کهکشان را در دنباله هابل طبقه بندی کرد.
بیضوی:
اینها حالت ضعیف و گردی دارند اما فاقد گاز و گرد و غبار هستند و هیچ ستاره درخشان یا الگوهای مارپیچی ندارند. آنها همچنین دیسک کهکشانی ندارند که در زیر با آنها آشنا خواهیم شد. طبقه بندی آنها از E0 (دایره ای) تا E7 (بیضوی ترین) متفاوت است. کهکشانهای بیضوی احتمالاً حدود 60 درصد کهکشانهای جهان را تشکیل می دهند. اندازه آنها تنوع زیادی را نشان می دهد - بیشتر آنها کوچک هستند (حدود 1 درصد قطر کهکشان راه شیری) ، اما برخی از آنها تقریباً پنج برابر بزرگتر از قطر راه شیری هستند.
مارپیچ:
کهکشان راه شیری یکی از بزرگترین کهکشانهای مارپیچی است. آنها درخشان و به طور واضح دیسک شکل هستند ، در بازوهای مارپیچ گاز داغ ، گرد و غبار و ستاره های درخشان وجود دارد. از آنجا که کهکشانهای مارپیچی روشن هستند ، بیشتر کهکشانهای قابل مشاهده را تشکیل می دهند ، اما تصور می شود که آنها فقط حدود 20 درصد کهکشانهای جهان را تشکیل می دهند. کهکشانهای مارپیچی به این دسته ها تقسیم می شوند: S0: گاز و غبار کمی ، بدون بازوهای مارپیچی روشن و چند ستاره درخشان مارپیچ معمولی: شکل دیسک آشکار با مراکز روشن و بازوهای مارپیچی کاملاً مشخص. کهکشان های Sa دارای برآمدگی های هسته ای بزرگ و بازوهای مارپیچی کاملاً زخمی شده هستند ، در حالی که کهکشان های Sc دارای برآمدگی های کوچک و بازوهایی با زخم شل هستند. مارپیچ باریک: شکل دیسک آشکار با مراکز کشیده ، روشن و بازوهای مارپیچی کاملاً مشخص است. کهکشانهای SBa دارای برآمدگیهای هسته ای بزرگ و بازوهای مارپیچی محکم آنها را زخمی می کنند ، در حالی که کهکشانهای SBc دارای برآمدگیهای کوچک و بازوهای آزاد زخم هستند (شواهد اخیر نشان می دهد کهکشان راه شیری کهکشان SBc است).
تابلو آسمان شب
بهترین هدیه به یادماندنی و خاص است.
کادو چی بخرم؟ ما شما را راهنمایی میکنیم.
هدیه ولنتاین چی بخرم این خیلی راحته!
نامنظم:
کهکشان های کم نور و کوچک با ابرهای بزرگ گاز و گرد و غبار هستند ، اما فاقد بازوهای مارپیچی یا مراکز روشن هستند. کهکشانهای نامنظم حاوی ترکیبی از ستاره های قدیمی و جدید هستند و تمایل به کوچک بودن دارند ، تقریباً 1 تا 25 درصد قطر کهکشان راه شیری.
اجزای یک کهکشان کدامند؟
کهکشانهای مارپیچی پیچیده ترین ساختارها را دارند. در اینجا نمایی از راه شیری همانطور که از بیرون به نظر می رسد وجود دارد.
دیسک کهکشانی:
بیشتر بیش از 200 میلیارد ستاره کهکشان راه شیری در اینجا قرار دارد. خود دیسک به این قسمتها شکسته شده است: هسته: مرکز دیسک برآمدگی: نواحی اطراف هسته ، شامل نواحی بلافاصله بالا و پایین صفحه دیسک بازوهای مارپیچ: اینها از مرکز به بیرون گسترش می یابند. منظومه شمسی ما در یکی از بازوهای مارپیچی راه شیری قرار دارد.
خوشه های کروی:
چند صد مورد از آنها در بالا و پایین دیسک پراکنده شده اند. ستاره های اینجا بسیار بزرگتر از ستاره های موجود در دیسک کهکشانی هستند.
تابلو آسمان شب بهترین هدیه به یادماندنی و خاص است.
کادو چی بخرم؟ ما شما را راهنمایی میکنیم.
هدیه ولنتاین چی بخرم این خیلی راحته!
Halo:
منطقه ای بزرگ و کم نور که کل کهکشان را احاطه کرده است. از گاز داغ و احتمالاً ماده تاریک ساخته شده است.
همه این اجزا به دور هسته می چرخند و توسط نیروی جاذبه به هم چسبیده اند. از آنجا که گرانش به جرم بستگی دارد ، ممکن است فکر کنید که بیشتر جرم کهکشان در دیسک کهکشانی یا نزدیک مرکز دیسک قرار دارد. با این حال ، با مطالعه منحنی های چرخش کهکشان راه شیری و کهکشان های دیگر ، ستاره شناسان به این نتیجه رسیده اند که بیشتر جرم در قسمت های بیرونی کهکشان قرار دارد (مانند هاله) ، جایی که نور کمی از ستاره ها یا گازها خارج می شود.
2.(تابلو آسمان شب (تاریخ کهکشان ها
یونانی ها هنگام توصیف کهکشان راه شیری اصطلاح "کهکشان های kuklos" را برای "دایره شیری" ابداع کردند. کهکشان راه شیری یک گروه کم نور بود ، اما آنها نمی دانستند که از چه چیزی تشکیل شده است.
وقتی گالیله با اولین تلسکوپ به کهکشان راه شیری نگاه کرد ، متوجه شد که این ستاره از تعداد زیادی ستاره تشکیل شده است.
قرن هاست که می دانیم منظومه شمسی ما در کهکشان راه شیری قرار دارد زیرا راه شیری ما را احاطه کرده است. ما می توانیم آن را در طول سال در تمام نقاط آسمان ببینیم ، اما در تابستان که به مرکز کهکشان نگاه می کنیم ، روشن تر است. با این حال ، برای ستاره شناسان در قرن هجدهم و پیش از آن ، مشخص نبود که کهکشان راه شیری کهکشان است و فقط توزیع ستارگان نیست.
تابلو آسمان شب بهترین هدیه به یادماندنی و خاص است.
کادو چی بخرم؟ ما شما را راهنمایی میکنیم.
هدیه ولنتاین چی بخرم این خیلی راحته!
در اواخر قرن هجدهم ، منجمان ویلیام و کارولین هرشل از جهات مختلف فاصله های ستارگان را نقشه برداری کردند. آنها تشخیص دادند که کهکشان راه شیری ابری دیسک مانند از ستارگان است که خورشید در نزدیکی مرکز آن قرار دارد.
در سال 1781 ، چارلز مسیه سحابی های مختلف (تکه های نور ضعیف) را در سرتاسر آسمان فهرست بندی کرد و تعدادی از آنها را به عنوان سحابی های مارپیچی طبقه بندی کرد.
در اوایل قرن 20 ، هارلو شاپلی ، ستاره شناس ، توزیع و مکان های خوشه های ستاره ای کروی را اندازه گیری کرد. وی تشخیص داد که مرکز کهکشان راه شیری در فاصله 28000 سال نوری از زمین ، در نزدیکی صورتهای فلکی قوس و عقرب قرار دارد و این مرکز به جای یک منطقه مسطح ، یک برآمدگی است.
بعداً Shapely استدلال کرد که سحابی های مارپیچی کشف شده توسط مسیه "جهان جزیره" یا کهکشان هستند (با حفظ عبارت یونانی). با این حال ، یک ستاره شناس دیگر به نام هبر کورتیس استدلال کرد که سحابی های مارپیچی فقط بخشی از کهکشان راه شیری هستند. این بحث سالها ادامه داشت زیرا ستاره شناسان برای حل جزئیات به تلسکوپهای بزرگتر ، قدرتمندتر نیاز داشتند.
در سال 1924 ، ادوین هابل بحث را حل و فصل کرد. وی از یک تلسکوپ بزرگ (قطر 100 اینچ بزرگتر از آنچه در دسترس Shapely و Curtis بود) در Mount Wilson در کالیفرنیا استفاده کرد و به این نتیجه رسید که سحابی های مارپیچ دارای ساختار و ستاره هایی به نام متغیرهای Cepheid هستند ، مانند آنچه در راه شیری.
تابلو آسمان شب
بهترین هدیه به یادماندنی و خاص است.
کادو چی بخرم؟ ما شما را راهنمایی میکنیم.
هدیه ولنتاین چی بخرم این خیلی راحته!
(این ستاره ها به طور منظم روشنایی خود را تغییر می دهند و درخشندگی با دوره چرخه روشنایی آنها ارتباط مستقیم دارد.) هابل از منحنی های نور متغیرهای سفید برای اندازه گیری فاصله آنها از زمین استفاده کرد و دریافت که آنها بسیار دورتر از حد شناخته شده هستند راه شیری. بنابراین ، این سحابی های مارپیچی در واقع کهکشان های دیگری هستند که خارج از سرزمین ما هستند.
هنوز رازهای زیادی در مورد شکل گیری کهکشان وجود دارد ، اما در صفحه بعدی بهترین نظریه ها را در مورد آن توضیح خواهیم داد.
3.(تابلو آسمان شب (سازنده کهکشان
ما واقعاً نمی دانیم که کهکشانهای مختلف چگونه شکلهای مختلفی پیدا کرده اند که امروزه می بینند. اما در مورد ریشه و تکامل آنها ایده هایی داریم. اندکی پس از انفجار بزرگ در حدود 14 میلیارد سال پیش ، ممکن است ابرهای گرد و غبار و گاز در حال فروپاشی منجر به تشکیل کهکشان ها شود.
فعل و انفعالات بین کهکشانها ، به ویژه برخورد بین کهکشانها ، نقش مهمی در تکامل آنها دارد.
تابلو آسمان شب بهترین هدیه به یادماندنی و خاص است.
کادو چی بخرم؟ ما شما را راهنمایی میکنیم.
هدیه ولنتاین چی بخرم این خیلی راحته!
بیایید دوره تشکیل کهکشان را بررسی کنیم. مشاهدات ادوین هابل و قانون بعدی هابل (که بعداً توضیح خواهیم داد) منجر به این ایده شد که جهان در حال گسترش است. ما می توانیم سن جهان را بر اساس میزان انبساط تخمین بزنیم. از آنجا که برخی از کهکشان ها میلیاردها سال نوری از ما فاصله دارند ، بنابراین می توان فهمید که آنها بلافاصله پس از انفجار بزرگ شکل گرفته اند (وقتی به اعماق فضا نگاه می کنید ، زمان بیشتری را می بینید). بیشتر کهکشان ها در اوایل تشکیل شده اند ، اما داده های تلسکوپ Galaxy Explorer (GALEX) ناسا نشان می دهد که برخی از کهکشان های جدید نسبتاً اخیر - طی چند میلیارد سال گذشته شکل گرفته اند.
بیشتر نظریه ها در مورد جهان اولیه دو فرض دارند:
1.پر از هیدروژن و هلیوم بود.
2.بعضی مناطق کمی متراکم تر از مناطق دیگر بودند.
دیسک های چرخان با جاذبه گاز و گرد و غبار بیشتری را به خود جلب کرده و دیسک های کهکشانی تشکیل می دهند. درون دیسک کهکشانی ، ستارگان جدیدی شکل گرفتند. آنچه در حومه ابر اصلی باقی مانده بود خوشه های کروی و هاله ای متشکل از گاز ، گرد و غبار و ماده تاریک بود.
2.از این پیش فرض ها ، ستاره شناسان بر این باورند که مناطق متراکم ، سرعت انبساط را کمی کند کرده و اجازه می دهد گاز در ابرهای کوچک پروتا کهکشانی جمع شود. در این ابرها ، گرانش باعث از بین رفتن گاز و گرد و غبار و تشکیل ستاره ها می شود. این ستاره ها به سرعت سوخته و به صورت خوشه های کروی در آمدند ، اما گرانش همچنان ابرها را فرو ریخت. با فرو ریختن ابرها ، آنها دیسک های چرخان تشکیل دادند.
دو عامل از این فرآیند ممکن است تفاوت بین کهکشانهای بیضوی و مارپیچی را در بر داشته باشد:
حرکت زاویه ای (درجه چرخش) :
ابرهای پروتوکلاکتیک با حرکت زاویه ای بیشتر می توانند با سرعت بیشتری و از دیسک های مارپیچ بچرخند. ابرهای در حال چرخش آهسته می توانند کهکشان های بیضوی را تشکیل دهند.
تابلو آسمان شب
بهترین هدیه به یادماندنی و خاص است.
کادو چی بخرم؟ ما شما را راهنمایی میکنیم.
هدیه ولنتاین چی بخرم این خیلی راحته!
خنک سازی:
ابرهای پروتوکلاکتی با چگالی بالا سریعتر خنک می شوند و تمام گاز و گرد و غبار را در تشکیل ستاره ها مصرف می کنند و هیچ چیزی برای ساخت یک قرص کهکشانی باقی نمی ماند (به همین دلیل است که کهکشان های بیضوی دیسک ندارند). ابرهای پروتوکلاکتی با چگالی کم با سرعت کمتری خنک می شوند و گاز و گرد و غبار را برای تشکیل دیسک باقی می گذارند (مانند کهکشان های مارپیچ).
کهکشان ها به تنهایی عمل نمی کنند. به نظر می رسد فاصله بین کهکشان ها زیاد است اما قطر کهکشان ها نیز زیاد است. در مقایسه با ستاره ها ، کهکشان ها نسبتاً به یکدیگر نزدیک هستند. آنها می توانند با هم تعامل داشته و مهمتر از همه با هم برخورد کنند. وقتی کهکشان ها با هم برخورد می کنند ، در واقع از یکدیگر عبور می کنند - ستاره های درون به دلیل فاصله های بسیار بزرگ میان ستاره ای با یکدیگر برخورد نمی کنند.
اما برخوردها باعث به هم ریختن شکل کهکشان می شوند. مدلهای رایانه ای نشان می دهد که برخورد بین کهکشانهای مارپیچی به بیضوی تبدیل می شود (بنابراین ، کهکشانهای مارپیچی احتمالاً در هیچ برخوردی نقش نداشته اند). دانشمندان تخمین می زنند که نیمی از کهکشان ها به نوعی درگیر شده اند. فعل و انفعالات گرانشی بین کهکشانهای درگیر می تواند موارد مختلفی ایجاد کند:
امواج جدید تشکیل ستاره ابرنواخترها
ستارگان فرو می ریزند که سیاهچاله ها یا سیاهچاله های بزرگ در کهکشان های فعال را تشکیل می دهند
بنابراین ، آیا کهکشان ها فقط در فضا شناور هستند یا اینکه برخی از نیروهای غیب ، حرکت آنها را تنظیم می کنند؟ و چه اتفاقی می افتد که آنها به یکدیگر برخورد می کنند؟.
بقیه مطالب را در مقاله بعدی مشاهده کنید.