در شبی تاریک و صاف ، ستارگان چنان می‌درخشند که گویی می‌توان با دست آنها را لمس کرد. در واقع بیشتر ستارگان قابل دید برای چشم غیر مسلح ، در محدوده یک هزار سال نوری واقع هستند. گذشته از ستارگان چشمک زن ، نواری مه مانند و کم نور در سرتاسر آسمان کشیده شده است که به آن راه شیری می‌گوییم. این مه حفره فام ، دهها هزار سال نوری با ما فاصله دارد. با دوربین دو چشمی یا تلسکوپ کوچک ، به صورت اجتماع انبوهی از هزاران هزار ستاره کم نور دیده میشود. گرچه این ستارگان بسیار دور دست هستند، ولی مجموع نور آنها را می‌توان با چشم دید.
کهکشان راه شیری ، کهکشانی مارپیچی است که شامل حدود 500 میلیارد ستاره است. این کهکشان حدود 10 میلیارد سال پیش ، از یک ابر عظیم گاز و غبار تشکیل یافت. در قسمت مرکزی کهکشان راه شیری هسته‌ای کروی قرار دارد که ممکن است شامل یک حفره سیاه نیز باشد. هسته توسط گروهی از دنباله‌های مارپیچی در برگرفته شده است. این دنباله‌ها از ستاره‌های فروزان تازه شکل یافته تشکیل شده‌اند. هسته و قرص کهکشان با هاله‌ای از ستاره‌هایی با طول عمر بسیار زیاد ، در بر گرفته شده‌اند.
قطر هسته یک کهکشان در حدود 10000 سال نوری است. قسمت احاطه کننده هسته دارای قطری برابر با 100000 سال نوری و ضخامتی برابر با 1000 سال نوری است . هاله کهکشان دارای قطری تا 50000 سال نوری است. منظومه شمسی (شامل ابر اوپتیک-اورت) با عرضی برابر با سه سال نوری نسبتا کوچک به نظر می‌رسد. خورشید با سرعتی حدود 220 کیلومتر (135 مایل) در ثانیه ، مرکز کهکشان را در مدت زمانی حدود 250 میلیون سال دور می‌زند. تا کنون خورشید 15 تا 20 دور به گرد هسته کهکشان چرخیده است.
بیرون از راستای راه شیری تعداد بسیار کمی ستاره کم نور وجود دارد. بطوری که درخشش مبهمی نیز از آنها آشکار نمی‌شود. به علت آنکه راه شیری دایره کاملی در سرتاسر آسمان تشکیل می‌دهد، در هر نقطه روی زمین می‌توان بخشهایی از آن را دید. چند صورت فلکی مهم که راه شیری از میانشان می‌گذرد، شامل ذات الکرسی ، پرساوس ، ممسک الاعنه (ارابه ران) ، تکشاخ ، بادبان ، صلیب ، عقرب ، قوس ، دلو و دجاجه است.
انبوهترین میدان ستاره‌ای ، در راه شیری جنوبی قرار دارد که منظر زیبایی در آسیای جنوبی و آفریقایی جنوبی بوجود می‌آورد. برای رصد کنندگان واقع در نیمکره شمالی ، بهترین حالت راه شیری اواخر تابستان دیده میشود. هنگامی که دجاجه را بتوان در بالای سر دید.
ما منظره کهکشان عظیم و پرستاره‌ای را که درون آن زندگی می‌کنیم، به صورت راه شیری می‌بینیم. در کهکشان ما ، احتمالا صد هزار میلیون ستاره وجود دارد. ما در میان این کهکشان هستیم و به همین دلیل نمی‌توانیم شکل کلی آن را به آسانی تجسم کنیم. در واقع ، کهکشان راه شیری ، شبیه یک چرخ فلک غول پیکر است و دو بازوی پرستاره دارد، که چندین بار به دور بخش مرکزی پیچیده‌اند. طول کهکشان ما 100000 سال نوری است. 30000 سال طول می‌کشد تا یک پیام رادیویی از زمین به مرکز آن برسد. اگر ستارگان کهکشان را با سرعت سه ستاره در یک ثانیه بشماریم، هزار سال طول می‌کشد.
روشن ترین بخش راه شیری در صورت فلکی قوس است. تلسکوپهای رادیویی فروسرخ ، علامتهای پرقدرتی از این منطقه آشکار می‌کنند. شاید درمرکز بیظلم کهکشان ما ، یعنی نقطه‌ای در راستای صورت فلکی قوس ، سیاهچاله بسیار بزرگی وجود داشته باشد که آزادانه ستارگان و سیاره‌ها را می‌بلعد و توده انبوهی از آنها را در کنار هم جمع می‌کند.
 |
|
|
چرخش آرام کهکشان ما که در آن بخشهای مرکزی پیوسته از قسمتهای بیرونی پیشی می‌گیرند، به این معنی است که ستارگان نیز بطور مداوم در پهنه آسمان حرکت می‌کنند. در چند میلیون سال آینده ، منظره صورتهای فلکی در نتیجه این حرکت بی وقفه ستارگان تغییر حالت خواهد داد.
قطر آن ?? میلیون سال نوری است جرم آن 
برابر جرم خورشید تخمین زده می شود نزدیک ترین خوشه کهکشانی به آن خوشه کهکشانی دوشیزه است.
خوشه های کهکشانی
بیشتر کهکشانها جزو خوشه ها یا گروههای کهکشانی هستند که توسط نیروی جاذبه در کنار هم باقی می مانند. کهکشان ما جزو خوشه ای کوچک و با شکل نامنظم است که گروه محلی خوانده می شود. خوشه های نامنظم شامل تعداد متغیری از چند کهکشان یا چند هزار کهکشان از انواع مختلف هستند. خوشه منظم متشکل از حدود 1000 کهکشان می باشد که بصورت فشرده ای گرد هم جمع شده وشکل تقریباً کروی، بوجود آورده اند. بیشتر این کهکشان ها بیضوی هستند. حتی در چنین گروه بهم فشرده ای، کهکشانها از یکدیگر صدها هزار سال نوری فاصله دارند. خوشه هایی که در مجاورت هم قرار دارند ساختارهای بزرگتری به نام اَبَر خوشه تشکیل می دهند.
 |
اغلب در قسمت مرکزی خوشه ای که در برگیرنده انبوهی از کهکشانهاست، یک کهکشان عظیم بیضوی قرار دارد. حجیم ترین کهکشان های شناخته شده در مراکز چنین خوشه هایی یافت می شوند. مشاهدات خاطر نشان می کنند که حجیم ترین کهکشانهای چنین خوشه هایی به کهکشان عظیم مرکزی الحاق می یابند. به این فرآیند، کهکشانخواری گفته می شود. کهکشانخوار ممکن است بیش از یک هسته داشته باشد.
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 کهکشان ها 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 می باشند. اعضای دیگر گروه کهکشانهای کوچک کم نور بیضوی یا کهکشان های نامنظم هستند. این گروه شاید اعضای دیگری هم داشته باشد که به دلیل کم نور بودنشان تا به حال دیده نشده اند. نام بعضی از آنها در زیر آمده است:
| نام کهکشان | فاصله(سال نوری) | نوع |
| راه شیری | 0 | مارپیچی |
| ابر ماژلانی بزرگ | 170000 | نامنظم مارپیچی |
| ابر ماژلانی کوچک | 190000 | نامنظم |
| اژدها | 300000 | بیضوی |
| حمَال | 300000 | بیضوی |
| حجّار | 300000 | بیضوی |
| السّدُس | 300000 | بیضوی |
| دب اصغر | 500000 | بیضوی |
| کوزه | 500000 | بیضوی |
| اسد 1 | 600000 | بیضوی |
| اسد 2 | 600000 | بیضوی |
| اِن.جی.سی6822 | 1800000 | نامنظم |
| آندرومدا | 2200000 | مارپیچی |
دورترین شیء قابل رویت با چشم غیر مسلح در جهان صورت فلکی آندرومدا است. این کهکشان در فاصله ای برابر 2/2 میلیون سال نوری از زمین قرار دارد. نزدیکترین کهکشان ها به کهکشان راه شیری ابرهای ماژلانی بزرگ و کوچک می باشند که به ترتیب در فاصله ای حدود170000 و 190000 سال نوری از زمین قرار دارند.
اَبَر خوشه ها
اَبَرخوشه ها به شماری خوشه های کهکشانی اطلاق می شود که در ردیف بزرگترین ساختارهای جهان قراردارند. هر ابر خوشه ممکن است شامل 10 خوشه پر کهکشان باشد که شکل رشته درخشان مارپیچ یا نوری به خود گرفته اند. این ساختار شاید تا یکصد میلیون سال نوری طول داشته باشد. خوشه ای که ما جزو آن هستیم؛ یعنی گروه محلی، بخشی از اَبَرخوشه محلی است. این اَبَرخوشه شامل چند صد خوشه کهکشان میشود. نوارهای اَبَرخوشه مرزهای خلاء بین اَبَرخوشه ها را تشکیل می دهند.
ستاره شناسان موفق به کشف ساختاری شدند که حتی از اَبَرخوشه ها هم بزرگتر هستند این ساختار دیوار کبیر نام گرفت. دیوار کبیر متشکل از اَبَرخوشه ها و خوشه های پراکنده بزرگ و کشیده شده می باشند. ساختار مذکور حجمی در حدود 260در 730 در 30 میلیون سال نوری را اشغال می کند. به گمان ستاره شناسان جهان شامل تعداد زیادی از چنین دیواره هایی است که در عرضی از خلاء برابر با 400 میلیون سال نوری پراکنده شده اند.
 |
 |
 |
 |
 |
|
سحابی تاریک سر اسب ، روی سحابی تابانی که در پشتش قرار دارد، سایه می‌اندازد. |
 |
|
این تصویر کامپیوتری ، سحابی‌ای را به شکل ساعت شنی نشان می‌دهد که از گازهای دفع شده ستاره مرکزی ایجاد شده است. |
 |
|
این سحابی ترکیبی عجیب از یک سحابی نشری صورتی و یک سحابی بازتابی آبی است. |
 |
|
این تصویر ته مانده ابر نواختری ، گازی میان ستاره‌ای را نشان می‌دهد که با موج ضربه‌ای ابرنواختر گرم شده است. |
کهکشان مجموعه ایست از ستارگان، غبار و گاز که توسط گرانش در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. منظومه شمسی ما در کهکشانی به نام راه شیری قرار گرفته است. دانشمندان تخمین می زنند که بیش از 100 بیلیون کهکشان در فضای مرئی کائنات پراکنده شده اند. ستاره شناسان به کمک تلسکوپ از میلیونها کهکشان تصویر گرفته اند. دورترین کهکشانهایی که تا کنون عکس آنها تهیه شده است، در فاصله 10 تا 13 بیلیون سال نوری از ما قرار گرفته اند. قطر کهکشانها از چند هزار تا نیم میلیون سال نوریست. کهکشانهای کوچکتر کمتر از یک بیلیون ستاره دارند اما کهکشانهای بزرگ دارای بیش از یک تریلیون ستاره هستند. قطر کهکشان راه شیری حدود 100.000 هزار سال نوریست. منظومه شمسی در فاصله 25.000 سال نوری از مرکز کهکشان قرار گرفته است. حدود 100 بیلیون ستاره در این کهکشان وجود دارد.
|
|
|
یک کهکشان مارپیچی شبیه به فرفره می باشد. بازوهای مارپیچ آن از یک مرکز متورم بیرون زده و حول آن می چرخند. این تصویر مربوط به کهکشان M100 است که بسیار به کهکشان ما یعنی راه شیری شبیه می باشد. |
تنها 3 کهکشان خارج از منظومه شمسی، از روی زمین با چشم غیر مسلح قابل رویت است. مردم نیمکره شمالی می توانند کهکشان آندرومدا که 2 میلیون سال نوری دورتر از ما قرار دارد را ببینند و مردم نیمکره جنوبی ابر ماژلانی بزرگ در فاصله 160.000 سال نوری و ابر ماژلانی کوچک در فاصله 180.000 سال نوری را می بینند.
خوشه های کهکشانی
کهکشانها به طور نامنظم در فضا توزیع شده اند. بعضی از آنها هیچ همسایه ای ندارند و بعضی به صورت جفت بوده و حول یکدیگر در گردشند. البته بیشتر آنها در گروه هایی به نام خوشه تجمع کرده اند. یک خوشه ممکن است از ده ها تا چندین هزار کهکشان را در بر گیرد. یک خوشه می تواند قطری به بزرگی 10 میلیون سال نوری داشته باشد.
خوشه ها نیز به نوبه خود در گروه هایی قرار گرفته اند که ابر خوشه نامیده می شوند. در مقیاس بزرگ همه کهشکشانها در شبکه ای از رشته های میله ای کهکشانی که با یکدیگر در ارتباطند، قرار گرفته اند. فضای اطراف آنها را فضایی نسبتا خالی پر کرده است. یکی از بزرگترین ساختارهای کهکشانی که تا به حال نقشه برداری شده است، دیوار بزرگ نام دارد. این ساختار بیش از 500 میلیون سال نوری طول و 200 میلیون سال نوری عرض دارد.
شکل کهکشانها
ستاره شناسان بیشتر کهکشانها را بر اساس شکل آنها در دو دسته مارپیچ و بیضی طبقه بندی می کنند. کهکشان مارپیچ ظاهری مانند دیسک با مرکزی متورم دارد. این دیسک شبیه به فرفره، بازوهای مارپیچ درخشانی دارد که از مرکز آن بیرون زده اند. راه شیری یک کهکشان مارپیچ است. همه کهکشانهای مارپیچ مانند فرفره در گردشند اما با سرعت کم. برای مثال راه شیری یک دور گردش کامل خود را در مدت 250 میلیون سال انجام می دهد.
در کهکشانهای مارپیچی ستاره های جدید دائما در حال به وجود آمدن از دل گاز و غبار می باشند. گروه های کوچک ستارگان که خوشه های محلی نامیده می شوند اغلب پیرامون کهکشانهای مارپیچ قرار دارند. یک خوشه محلی معمولی حدود 1 میلیون ستاره دارد.
اشکال کهکشانهای بیضی از کره کامل تا بیضی های مسطح متفاوت است. در مرکز اینگونه کهکشانها نور بسیار شدید است اما تدریجا به سمت لبه ها از شدت آن کاسته می شود. تا آنجا که ستاره شناسان تشخیص داده اند، کهکشانهای بیضی شکل با سرعت بسیار کمتر از کهکشانهای مارپیچ در گردشند و یا اصلا حرکت نمی کنند. به نظر می رسد ستارگان درون این کهکشانها در مدار های تصادفی در گردشند. ظرفیت گاز و غبار این نوع کهکشانها کمتر از کهکشانهای مارپیچ است، بنابراین ستارگان کمتری در آنها متولد می شوند.
کهکشانهای نوع سوم، اشکال بی قاعده ای دارند. بعضی از آنها بیشتر شامل ستارگان آبی و گازهای پف کرده اند اما غبار کمی دارند. ابرهای ماژلانی جز این گروه از کهکشانها هستند. بعضی دیگر از این کهکشانها بیشتر شامل ستارگان جوان نورانی در میان گاز و غبارند.
|
|
|
خوشه کروی تجمعی است از ستارگان که به واسطه گرانش گرد هم جمع شده اند. این خوشه یکی از متراکمترین 147 خوشه شناخته شده در کهکشان راه شیری است. |
کهکشانها نسبت به یکدیگر در حرکتند و دو کهکشان به طور محلی به قدری به یکدیگر نزدیک می شوند که نیروهای گرانشی آنها باعث تغییر شکلشان می شود. کهکشانها حتی می توانند با هم برخورد کنند. اگر دو کهکشان با سرعت زیاد با هم برخورد کنند، بدون اثر یا با تاثیرات اندک از یکدیگر عبور می کنند.
اما اگر دو کهکشان با سرعت کم با یکدیگر برخورد نمایند، ممکن است با یکدیگر متحد شده و کهکشانی بزرگتر از دو کهکشان قبل ایجاد کنند. نتیجه این اتحاد می تواند میله ای مارپیچی از ستارگان را که تا 100.000 سال نوری در فضا امتداد دارند به وجود آورد.
انتشارات کهکشانی
همه کهکشانها انرژی را به صورت امواج مرئی و دیگر امواج الکترومغناطیس، منتشر می کنند. به ترتیب کاهش طول موج (فاصله دو تاج متوالی موج)، این پرتوها عبارتند از، امواج رادیویی، امواج فروسرخ، نور مرئی، پرتوی فرابنفش، اشعه ایکس و پرتوی گاما. همه این امواج در کنار یکدیگر طیف الکترومغناطیس را ایجاد می کنند.
منابع زیادی از انرژی در کهکشانها نهفته است. مقدار زیادی از آن مربوط به گرمای ستارگان و ابرهای گاز و غبار یا سحابی ها می باشد. تعدادی از پدیده های مهیب کهکشانی نیز مقادیر بسیار زیادی انرژی آزاد می کنند. این پدیده ها دو نوع انفجار ستاره ای را در بر می گیرند. اول) انفجارهای نواختر، که در آنها یکی از دو ستارهء ساختارهای دوتایی، به فضا گاز و غبار پرتاب می نماید. دوم) انفجارهای ابر نو اختر، که در آنها یک ستاره متلاشی شده و سپس بیشتر مواد خود را به فضا پرتاب می کند. یک ابر نواختر ممکن است که از خود جرمی فشرده و نامرئی به نام سیاهچاله بر جای گذارد. سیاهچاله آنچنان نیروی گرانش قدرتمندی دارد که هیچ چیز حتی نور نیز نمی تواند از آن عبور کند. ابر نواختر همچنین ممکن است که از خود یک ستاره نوترونی بر جای گذارد. این نوع ستاره آکنده از ذرات نوترون است. به طور طبیعی این ذرات فقط در هسته اتمها وجود دارند. برخی ابر نواختر ها نیز چیزی از خود باقی نمی گذارند.
شدت پرتوهایی که از یک ستاره در طول موجهای متفاوت منتشر می شود، به دمای سطح ستاره وابسته است. برای مثال خورشید که دمای سطحی معادل 5500 K دارد، بیشتر انرژی خود را در طیف نور مرئی گسیل می کند. به این نوع انتشار انرژی، پرتوی حرارتی می گویند.
درصد کمی از کهکشانها که کهکشانهای فعال نامیده می شوند، مقادیر بسیار بسیار زیادی انرژی منتشر می نمایند. منبع این انرژی پدیده هایی است که در اجرام مرکزی این کهکشانها ایجاد می شود. توزیع این طول موجهای منتشر شده با ستارگان معمولی فرق می کند. به این نوع انتشار، پرتوی غیر حرارتی می گویند. قدرتمندترین منابع انتشار این تابش، اجرامی به نام کوازار می باشند. کوازارها مقادیر شگرفی امواج رادیویی، فروسرخ، فرابنفش، ایکس ری و گاما منتشر می کنند. برخی از کوازارها، که در تصاویر شبیه به ستارگانند، 1000 برابر کل کهکشان راه شیری انرژی تولید می کنند. کوازار مخفف عبارتی به معنای شبه ستاره ای (quasi-stellar) است. دراصل به معنای منبع رادیویی شبه ستاره ای می باشد. این نام در پی این حقیقت به این اجرام اطلاق گردید که نخستین بار این اجرام به واسطه انتشار امواج رادیویی شناخته شدند و بسیار شبیه ستارگان به نظر می رسیدند.
|
|
|
در این تصویر که توسط تلسکوپ فضایی هابل در سال 2004 تهیه شده است، می توانید کهکشانهای بسیار دوردست را به صورت نقاطی نورانی مشاهده کنید. اجرام چرخانی که مشاهده می کنید، کهکشانهای نزدیک به زمین هستند و جرم نورانی نارنجی رنگ یکی از ستارگان کهکشان خودمان است. |
نوعی کهکشان مارپیچی به نام سیفرت (Seyfert) وجود دارد. این نوع کهکشان مقادیر زیادی پرتوی فرو سرخ، امواج رادیویی و اشعه ایکس منتشر می کند. این نوع کهکشانها به یاد ستاره شناس آمریکایی، کارل سیفرت (Carl K. Seyfert)، نامگذاری شده اند. وی موفق شد برای نخستین بار در سال 1943، این نوع کهکشانها را کشف نماید.
برخی از کهکشانهای فعال، فواره ها و حبابهایی از ذرات باردار الکتریکی منتشر می کنند. این ذرات شامل پروتونها و پوزیترونها با بار الکتریکی مثبت و الکترونها با بار الکتریکی منفی هستند. الکترون و پروتون ذرات تشکیل دهنده ماده می باشند اما پوزیترونها ذرات ضد ماده ها هستند. آنها ذرات ضد الکترون می باشند و جرمی معادل جرم الکترون دارند.
اینطور تصور می شود که شدت فعالیتهای کهکشانهای فعال به دلیل وجود سیاهچاله ای عظیم در مرکز کهکشان باشد. این سیاهچاله می تواند یک بیلیون بار سنگینتر از خورشید باشد. از آنجا که این سیاهچاله بسیار پر جرم و فشرده است، نیروی گرانش آن برای بلعیدن ستارگان اطراف قدرت لازم را دارد. گاز و غباری که به این صورت وارد سیاهچاله می شود، جرم دیسک موادی را که به دور سیاهچاله در گردش است، بیشتر می کند. در همین حال موادی که در گوشه درونی این دیسک قرار گرفته اند وارد سیاهچاله می شوند. ماده ضمن سقوط، انرژی خود را از دست می دهد.این انرژی به شکل دسته پرتوهایی به بیرون از کهکشان پرتاب می شوند.
راه شیری یک کهکشان فعال نیست اما یک منبع بسیار قوی تابشی در مرکز خود دارد. دلیل انتشار این تابش ممکن است سیاهچاله ای باشد که جرم آن یک میلیون برابر جرم خورشید است.
منشا کهکشانها
دو نوع تئوری اصلی در مورد منشاء کهکشانها مفروض است. سرآغاز هر دو نوع تئوری انفجار بزرگ است. انفجاریکه 10 تا 20 بیلیون سال پیش رخ داد و سرآغاز جهان شد. اندکی پس ازآن انفجار، مقادیری از گاز به یکدیگر پیوستند. سپس گرانش به آرامی آنها را به کهکشانها تبدیل نمود.
تفاوت این دو تئوری در بیان نحوه رشد کهکشانها است. تئوری نوع اول بر این اساس است که ابتدا اجرام کوچک شکل گرفتند و از پیوستن این اجرام کهکشانها به وجود آمدند. بر اساس تئوری نوع دوم نخست کهکشانها و خوشه های کهکشانی به وجود آمده اند. سپس ستارگان و اجرام کوچک در دل این کهکشانها پدیدار شدند. با اینحال همه تئوریهای مربوط به تشکیل کهکشانها پس از انفجار بزرگ به این نتیجه رسیده اند که پس از شکل گیری نخستین کهکشانها، این روند متوقف شده و هیچ کهکشان جدیدی به وجود نیامده است یا دست کم تعداد بسیار اندکی کهکشان جدید ایجاد شده است.
ستاره شناسان مدارکی به دست آورده اند که شرایط پیش از تشکیل کهکشانها را بیان می کند. در سال 1965، دو فیزیکدان آمریکایی آرنو پنزیاس (Arno Penzias) و روبرت ویلسون (Robert Wilson)، امواج رادیویی ضعیفی را در آسمان شناسایی کردند. بر اساس تئوری انفجار بزرگ، این امواج، تشعشعات باقیمانده از انفجار بزرگ می باشند. ابتدا چنین به نظر می رسید که قدرت این امواج از هر سوی یک اندازه است. تا اینکه در سال 1992، ماهواره ای به نام کاوشگر گذشته کائنات (COBE) تفاوتهای بسیار اندکی را در قدرت این امواج کشف کرد. این تفاوت از تفاوت چگالی مواد پس از انفجار بزرگ ناشی می شود. در قسمتهایی از فضا که چگالی بیشتر بود، نیروی گرانشی قویتری به وجود آمد. در نتیجه انبوه مواد در این مناطق شکل گرفته و با افزایش تراکم مواد، کهکشانها پدیدار شدند.
بیشتر مشاهدات ستاره شناسی به منظور تائید تئوری انفجار بزرگ صورت گرفته اند. بر اساس این تئوریها جهان همچنان در حال گسترش است. دو نوع از مشاهدات به شدت، این امر یعنی گسترش جهان را تائید می کنند. این مشاهدات ثابت می کنند که همه کهکشانها در حال دور شدن از یکدیگر هستند. علاوه بر آن، کهکشانهای دورتر از کهکشان راه شیری با سرعت بیشتری در حال دور شدن می باشند. این ارتباط مابین فاصله و سرعت کهکشانها به نام قانون هابل شناخته می شود. ادوین هابل (Edwin P. Hubble)، ستاره شناس آمریکایی، در سال 1929 این ارتباط را کشف و گزارش نمود.
ستاره شناسان سرعت حرکت کهکشانها را به کمک شیوه انتقال به سرخ (redshift) تخمین می زنند. انتقال به سرخ نوعی اندازه گیری امواج الکترومغناطیس می باشد که توسط جرمی در فضا منتشر می شود. با تجزیه نور کهکشانها، طیف آنها به دست می آید. در طیف یک کهکشان تعدادی خطوط تیره وجود دارد که بیانگر دما، چگالی و ترکیبات شیمیایی می باشند. چنانچه کهکشانی در حال دور شدن از ما باشد، این خطوط به انتهای طیف یعنی به سمت رنگ قرمز متمایل می شوند. هرچه این تمایل و انتقال به سمت رنگ قرمز در طیف بیشتر باشد، سرعت دور شدن کهکشان مورد نظر از ما بیشتر است.
|
|
|
انتقال به سرخ باعث می شود که خطوط جذبی طیف یک کهکشان که در حال دور شدن از ما است، به سمت رنگ قرمز گرایش پیدا کنند. اگر کهکشانی نسبت به کره زمین ثابت بود، خطوط جذبی آن به شکلی بود که در نمودار بالاتر می بینید. |
دانشمندان با بررسی درخشش یک کهکشان و یا بررسی مقدار درخشش اجرام خاصی مانند ستارگان متغیر و ابر نواخترها در آن، فاصله بین کهکشانها را تخمین می زنند.
تکامل کهکشانهای مارپیچ
ستاره شناسان نمی توانند به درستی بفهمند که مارپیچهای کهکشانی چگونه تکامل یافته و هنوز وجود دارند. معما زمانی آشکار می شود که درباره چرخش این کهکشانها فکر کنیم. چرخش این کهکشانها بسیار شبیه به خامه روی سطح فنجان قهوه است. بخش مرکزی کهکشان تقریبا مانند یک چرخ، می چرخد و بازوها به دنبال آن. یک بازوی مارپیچ در حال گردش حول مرکز را تصورکنید که در هر 250میلیون سال یکبار گردش خود را کامل می کند، مانند بازوهای کهکشان راه شیری. بعد از چند بار گردش، احتمالا ظرف 2 بیلیون سال، این انتظار می رود که عمر بازوی مارپیچ به پایان رسیده و شکل خود را از دست بدهد. اما تقریبا همه کهکشانهای مارپیچی عمری بیش از 2 بیلیون سال دارند!.
یک راه حل برای این معما ارائه شده و آن این است که تفاوت نیروی گرانش در این نوع از کهکشانها می تواند ستارگان، غبار و گاز موجود را بکشد و یا هل دهد. این فعالیت باعث به وجود آمدن موجهایی می شود که شبیه به امواج صوتی می باشند. از آنجا که کهکشان در حال گردش است این امواج در یک مسیر مارپیچ حرکت می کنند و باعث تراکم چگالی در این مسیرهای مارپیچ می شوند.
