
کهکشان راه شیری
کَهکِشان راهِ شیری، نوار شیریرنگی است که در شبهای تیره در نواحی بدون آلودگی نوری در آسمان دیده میشود. این نوار در حقیقت مکان هندسی ستارگان تشکیلدهنده قرص کهکشان ماست که از آسمان به طور دوبعدی دیده میشود.این کهکشان کهکشانی است مارپیچی و متناهی که بخشی از گروه کهکشانهای همجوار است. این کهکشان یکی از میلیاردها کهکشان در جهان قابل مشاهده است.نام آن ترجمهٔ اصطلاح لاتین via lactea است که دلیل این نامگذاری دیده شدن نوارهٔ کمرنگی از نور تشکیل شده توسط ستارههای وابسته به کهکشان است که از زمین اینگونه دیده میشود. برخی منابع به طور قاطع راجع به این موضوع اعلام نظر کردهاند که عبارت راه شیری منحصرا اشاره به نواره نوری دارد که خود کهکشان در شب تولید میکند، در حالی که نام کهکشان راه شیری باید برای اشاره به خود کهکشان هم بهکار رود. با این حال، معلوم نیست گستردگی این قرار داد چگونه است، و عبارت راه شیری به طور مداوم در هر دو مفهوم استفاده میشود.
کهکشان راه شیری، از روی زمین که در یکی از شاخههای بازوهای مارپیچی کهکشان قرار دارد همچون نواری مهآلود و سفید و روشن در بالای آسمان در سراسر فلک به نظر میرسد.
این نور از ستارهها و دیگر موادی که در درون سطح هموار کهکشان قرار دارند سرچشمه میگیرد. قطب شمال کهکشانی در بُعد طول جغرافیایی 12 ساعت و 49 دقیقه واقع شدهاست و میل آن +27.4° و نزدیک به ستارهٔ بتا گیسوی برنیکه است. قطب جنوبی کهکشان نزدیک به ستارهٔ آلفا سنگتراش قرار گرفتهاست.
مرکز کهکشان در راستای صورت فلکی کمان قرار دارد، و در اینجاست که راه شیری، درخشانترین نور خود را دارد.
سطح هموار راه شیری به خاطر انحراف محور گردش زمین، در حدود 60 درجه به سمت دایرةالبروج منحرف شدهاست. این سطح کهکشانی در سنجش با استوای آسمانی در شمالیترین حالت خود از صورت فلکی ذاتالکرسی میگذرد و در جنوبیترین حالت از صورت فلکی چلیپا گذر میکند. این امر نشاندهنده انحراف بالای صفحهٔ استوایی زمین و صفحه دایرةالبروج نسبت به صفحهٔ کهکشانی است.
از صورت فلکی قوسی کهکشان راه شیری به نظر میرسد به غرب به سمت صورتهای فلکی ای از کژدم، آرا، گونیا، مثلث جنوبی، دو پرگار، قنطورس، مگس جنوبی، چلیپا، شاه تخته، بادبان، کشتیدم، سگ بزرگ، تک شاخ، شکارچی و دو پیکر، برج ثور، ارابهران، برساووش، آندرومدا، ذات الکرسی، قیفاووس و چلپاسه، ماکیان، روباهک، پیکان، عقاب، مارافسای، سپر، و برج قوس حرکت میکند. این واقعیت که راه شیری آسمان شب را به دو نیم کرهٔ مساوی تقسیم میکند، نشان دهندهٔ این است که منظومهٔ حورشیدی نزدیک صفحهٔ کهکشانی قرار گرفتهاست. کهکشان راه شیری به دلیل فضای میان ستارهای که سطح کهکشان را پر کردهاست درخشندگی نسبتا کمی دارد، که همین امر مانع میشود که ما مرکز روشن کهکشان را ببینیم، و به دلیل آلودگی نوری دیدن آن از هر نقطهٔ شهری یا برون شهری سخت است.
صفحهٔ ستارهای راه شیری درحدود 100000سال نوری قطر دارد و ضخامت آن به طور میانگین 1000 سال نوری است. تخمین زده شده که کهکشان راه شیری 200بیلیون و یا احتمالا بالای 400بیلیون ستاره دارد. رقم دقیق بسته به ستارههای با حجم بسیار کم است، که تعدادشان بسیار زیاد است. این را میتوان با یک تریلیون ستارهٔ کهکشان مجاور، آندرومدا، مقایسه کرد. صفحهٔ ستارهای لبهٔ تیزی ندارد و شعاع آن تا جایی است که هیچ ستارهای وجود ندارد.
آنسوی صفحهٔ ستارهای، صفحهٔ ضخیمتر گازی است. مشاهدات اخیر نشان میدهد که صفحهٔ گازی راه شیری 12000سال نوری ضخامت دارد که دو برابر مقداری است که قبلا تصور میشد. به عنوان یک راهنمایی برای مقیاسهای فیزیکی راه شیری، اگر قطر آنرا به 10متر کاهش دهیم، منظومهٔ شمسی، با در نظر گرفتن ابر فرضی اورت، عرضی بیشتر از 1/0میلی متر نخواهد داشت.
هالهٔ کهکشانی که تا بیرون از کهکشان هم ادمه پیدا میکند، توسط گردش دو قمر راه شیری، یعنی همان ابرهای بزرگ و کوچک ماژلانی محدود میشود. در این فاصله یا فراتر از آن، گردش بیشتر اشیاء هاله دار توسط ابرهای مگتانیک مختل میشود، و اشیاء ممکن است از راه شیری به بیرون پرتاب شوند.
اندازه گیریهای اخیر توسط (VLBA) نشان دادهاست که کهکشان راه شیری بسیار حجیم تر از آن است که قبلا تصور میشد. جرم کهکشان ما در حال حاضر مشابه با جرم بزرگترین کهکشان همسایه، آندرومدا، در نظر گرفته میشود. محققان با استفاده از (VLBA) و با استفاده از فرضیات کمتری نسبت به تلاش قبلی، قادر به اندازه گیری تغییرات ظاهری کهکشان و مناطق پرت و دور افتادهای که ستارهها در آنجا شکل میگیرند، هستند. البته در زمانی که زمین در سمت مخالف خورشید باشد. جدیدترین و دقیقترین سرعتی که برای چرخش کهکشان در نظر گرفته میشود، در حدود 254 کیلومتر بر ثانیهاست، و این به میزان قابل توجهی بیشتر از مقدار قبلی یعنی 220کیلو متر بر ثانیهاست. و این موضوع به روشنی بیان میکند که راه شیری جرم کلی در حدود 3 تریلیون برابر جرم خورشید دارد، که حدود 50 در صد بیشتر از جرمی است که قبلا برای آن در نظر گرفته میشد.
سن
یک شهاب سنگ برساووشی سبز و قرمز که در زیر کهکشان راه شیری در آگوست 2007 میلادی در عرض آسمان حرکت میکند
سن قدیمیترین ستارهای که تا کنون در کهکشان کشف شده(HE 1523-0901) در حدود 6/13بیلیون سال تخمین زده شدهاست، تقریبا به قدمت جهان، که با استفاده از اشعهٔ ماورای بنفش طیف سنج بزرگبرای اندازه گیری حجم برلیم دو ستارهٔ خوشه دی کروی تخمین زده شدهاست. زمان سپری شده بین ظهور اولین نسل ستاره در کهکشان راه شیری و اولین نسل ستاره در خوشه بین 200تا300میلیون سال استنباط شدهاست. با در نظر گرفتن اینکه سن تخمین زده شده برای ستارهها در خوشهٔ کروی8/0±4/13 بیلیون سال است سن قدیمیترین ستارهها در راه شیری در حدود 8/0±6/13بیلیون سال تخمین زده میشود. صفحهٔ نازک کهکشانی نیز بین 5/6 تا1/10 بیلیون سال پیش شکل گرفتهاست.
ساختار
کهکشان متشکل از یک صفحهٔ نواری شکل است که توسط صفحهای از گاز، غبار و چهار بازوی ستاره شکل احاطه شده که ساختار مارپیچی به سمت بیرون دارند. توزیع جرم کهکشان بسیار شبیه طبقه بندی Sbc Hubble است، که یک کهکشان مارپیچی است. ستاره شناسان در سال 1990به مدت یک دهه گمان میکردند که راه شیری یک کهکشان مارپیچی محدود است، به جای اینکه یک کهکشان مارپیچی معمولی باشد، در سال 2005 با مشاهدات تلسکوپ اسپیتزرکه نشان داد نوار مرکزی کهکشان بزرگتر از آن است که قبلا تصور میشد، شک آنها برطرف شد.به نظر میرسد که جرم کهکشان راه شیری در حدود 1011× 8/5 برابر جرم خورشید است و شامل 200تا400بیلیون ستارهاست. تصور میشود که بیشتر جرم کهکشان مربوط به مواد تاریک است، جرم مادهٔ تاریک هاله مانند 600تا3000برابر جرم خورشید است که به طور یکنواخت توضیع شدهاست.
در فاصله بین 70 تا 100 هزار سال نوری از خورشید مرکز کهکشان وجود دارد که یک سیاهچاله کلانجرم و خوشههای ستارهای کروی زیادی وجود دارد.
راه شیری
صفحهٔ کهکشانی که برآمدگی ای به سمت بیرون دارد، دارای قطری در حدود 70000 تا 100000 سال نوری است. فاصلهٔ صفحهٔ کهکشانی تا خورشید1400±26000 سال نوری تخمین زده شده، در حالی که تخمین قبلی خورشید را دورتر 35000سال نوری از مرکز برآمدگی قرار میداد.
مرکز کهکشانی یک جسم بزرگ به هم پیوسته است که به نظر میرسد بقیه مواد به دور آن میچرخند. یک منبع رادیویی قوی با نام کماندار به این فکر افتادهاست که از مرکز کهکشان راه شیری عکس برداری کند، که اخیرا تایید شده که دارای یک سیاه چالهٔ بسیار حجیم در مرکز آن است. تصور میشود که بیشتر کهکشانها دارای یک سیاه چالهٔ بسیار بزرگ در مرکزشان هستند.
نوار کهکشان راه شیری که به نظر میرسد27000سال نوری درازا دارد، به سمت مرکز کهکشان ادامه پیدا میکند با زاویهای حدود 10±44درجه نسبت به خط بین خورشید و کهکشان. که در درجهٔ اول از ستارههای سرخ تشکیل شده، و این یک باور باستانی است. این نوار توسط حلقهای احاطه شده که به حلقهٔ kpc-5معروف است، که شامل بخش بزرگی از هیدروژن مولکولی حاضر در کهکشان است. همچنین بیشتر ستارههای راه شیری ستارههای فعالی هستند، که از کهکشان همسایه، آندرومدا، دیده میشوند. که این امر بیانگر قابلیت بالای کهکشان ما است.
بازوهای مارپیچ
هر بازوی چرخشی توصیف یک لگاریتم است، با انحرافی در حدود 12 درجه. تا همین اواخر باور بر این بود که 4 بازوی مارپیچی بزرگ وجود دارد که همه از نزدیکی مرکز کهکشان شروع میشوند، که اسمی آنها از قرار زیر است:
کله غازی : 3-kpc و بازوی برساووش.
بنفش : بازوی گونیا خارجی بلند به همراه محتویات تازه کشف شده
سبز : بازوی سپر-چلیپا
صورتی : شاه تخته و بازوی کمان.
نارنجی : شکارچی و بازوی ماکیانکه شامل خورشید و منظومهٔ شمسی است
مشاهدات رابرت بنیامین در سال 2008 از دانشگاه ویسکانسین- وایت واتر اریه شد که نشان میداد که راه شیری تنها دارای دو بازوی بزرگ ستارهای است: بازوی برساووش و بازوی سپر-قنطورس، بقیه بازوها یا گوچک هستند یا الحاقی. و این به این معناست که کهکشان راه شیری از نظر ظاهر شبیه NGC 1365 است. خارج از بازوهای بزرگ چرخشی حلقهٔ تکشاخ یا حلقهٔ بیرونی قرار دارد، پیشنهادی توسط دو ستاره شناس با نامهای برایان یانی و هیدی جو نیوبرگ اریه شده مبنی بر اینکه حلقهٔ گاز و ستاره را بیلیونها سال پیش از کهکشان جدا شده.
همان طور که برای بیشتر کهکشانها مرسوم است، توضیع جرم در کهکشان راه شیری به گونهای است که سرعت مداری بیشتر ستارهها بستگی چندانی به فاصله از مرکز ندارد. به دور از برآمدگی مرکزی یا لبهٔ بیرونی، سرعت رایج ستارهای بین 210 تا240 کیلو متر بر ثانیهاست. از این رو سرعت مداری ستاره مستقیما متناسب است با طول مسیری که میپیماید. این برخلاف وضعیت در داخل منظومهٔ شمسی است، که نیروی جاذبهٔ دو جسم و اجسامی که میچرخند دارای سرعتهای متفاوت ولی مرتبط هستند.
این تفاوت یکی از شواهد دال بر وجود جسم سیاه است. یکی دیگر از جنبههای جالب اصطلاح«باد کردن» بازوهای مارپیچی است.اگر قسمت داخلی بازوها سریعتر از قسمت خارجی بچرخدساختار مارپیچی بازوها از بین خواهد رفت.اما چنین چیزی در کهکشانهای مارپیچی دیده نشده، به جای آن، ستاره شناسان فرض میکنند کهالگوی چرخشی یک موج چگال است که از مرکز کهکشان نشات میگیرد.و این شبیه ترافبک در بزرگراه هاست که ماشینها همه در حال حرکت هستند، اما همیشه قسمتی وجود دارد که در آن ماشینها آهسته حرکت میکنند. این مدل تصدیق این واقعیت است که تراکم ستارهها در داخل یا نزدیک بازوهای چرخشی بیشتر است.
صفحهٔ کهکشانی احاطه شده توسط هالهای کروی از ستارههای قدیمی و خوشههای کروی، که 90درصد آنها در فاصلهٔ 100000سال نوری قرار گرفتهاند.فرض بر این است که قطر هالهٔ ستارهای در حدود200000سال نوری است.با این حال تعداد بسیار کمی خوشهٔ کروی در فواصل دورتر پیدا شدهاست، مانندPLA4 و AM1 که در فاصلهای دورتر از200000سال نوری از مرکز کهکشان قرار دارند.در حدود 40 درصد این خوشهها حرکتی برگشت دهنده دارند، یعنی حرکت آنها خلاف جهت چرخش راه شیری است. صفحهٔ گازی در برخی طول موجها کدر به نظر میرسد، در حالی که مولفهی کروی اینطور نیست.شکل گیری و چیدمان ستارههای فعال در این صفحه انجام میگیرد، نه در هاله.خوشههای باز نیز عمدتا در این صفحه رخ میدهند. اکتشافات اخیر بر دانش ما نسبت به ساختار منظومهٔ شمسی افزودهاست.با این کشف که صفحهٔ کهکشانی کهکشان آندرومدا بسیار بزرگتر از آن است که قبلا تصور میشد، این احتمال که صفحهٔ کهکشانی راه شیری گسترش بیشتری داشته باشد قوی تر میشود.و این گواه بر کشف جدید، بازوی صلیب شمالی است.با کشف کماندار کهکشان بیضوی کوتوله کشف شد.نوار کهکشانی باقیمانده به عنوان اجرام چرخندهای که مربوط به کوتولهاست و بر هم کنش آن با راه شیری باعث از بین رفتن آن میشود.مشابها با کشف کهکشان کوتولهٔ سگ بزرگ، این امر نمایان شد که حلقهٔ باقیماندهٔ کهکشان که از برهم کنش با راه شیری بوجود آمده، صفحهٔ کهکشانی را محصور میکند. در 9 ژانویهٔ سال 2006ماریو جوریس و عدهای دیگر، از دانشگاه پرینستون اعلام کردند که شبیه ساز آسمان شمالی یک ساختار بزرگ خنثی در داخل منظومه یشمسی پیدا کرده که با مدل قبلی سازگاری ندارد.مجموعهای از ستارهها بالا میروند و نزدیک میشوند به خط عمود بر بازوهای مارپیچی کهکشان.تفسیر پیشنهاذی اینست که کوتولهٔ کهکشان به احتمال زیاد با راه شیری ادغام میشوداین کهکشان به طور آزمایشی به دوشیزهٔ ستارگان روان نام گرفت که در جهت خود دوشیزه استبا فاصلهای در حدود 30000سال نوری.
مکان خورشید و همسایگی آن
خورشید ممکن است در نزدیکی لبهٔ داخلی بازوی شکارچی کهکشان، در پف کردگی محلی در داخل حباب، و در کمربند گولد در فاصلهٔ 1000±25000 سال نوری از مرکز یافت شود.خورشید در حال حاضر در 30-5پارسک از صفحهٔ مرکزی کهکشان قرار دارد.فاصلهٔ بین بازوی محلی و بازوی بعد، بازوی برساووش، در حدود 6500 سال نوری است.خورشید و متعاقبا منظومهٔ شمسی در منطقهٔ قابل سکونت کهکشان یافت میشوند.
در حدود 208 ستاره با درخشندگی بیشتر از 5/8در 15 پارسکی خورشید قرار دارند. به عبارت دیگر 64 ستاره ناشناخته در 5 پارسکی خورشید قرار دارد. چگالی ای در حدود 122/0در هر مکعب در یک پارسک.و این نشان دهندهٔ این واقعیت است که بیشتر ستارهها از درخشندگی کمتر از 5/8برخوردارند.
نقطهٔ اوج حرکت خورشید، یا نقطهٔ اوج خورشیدی، در جهتی است که خورشید در فضا در کهکشان راه شیری حرکت میکند.جهت عمومی حرکت خورشید به سمت ستارهٔ وگا بدر نزدیکی صورت فلکی هرکول با زاویهٔ 60 درجهٔ آسمانی در جهت مرکز کهکشان است.انتظار میرود که مدار خورشیدی در اطراف کهکشان بیضوی باشد، به دلیل بازوهای مارپیچی و توضیع غیر یکنواخت تودهها.به علاوه خورشید به سمت بالا و پایین نوسان میکند به خاطره صفحهٔ کهکشانی به تعداد 7/2بار در هر چرخش. و این بسیار شبیه کار کردن نوسانگری است که بدون اعمال هیچ نیرویی نوسان میکند.
بین 225تا 250 میلیون سال طول میکشد تا منظومهٔ شمسی یک دور کامل در راه شیری بزند(سال کهکشانی).بنابراین به نظر میرسد 20تا25 دور کامل در طول عمر خورشید بزند.سرعت چرخش منظومهٔ شمسی حول مرکز در حدود 220کیلو متر بر ثانیه است در این سرعت 1363 سال طول میکشد که منظومهٔ شمسی یک سال نوری را طی کند.
محیط
گروهی از ستارهشناسان با استفاده از یک تلسکوپ قدرتمند لیزری کهکشان راهشیری را مشاهده میکنند.
کهکشان راه شیری وکهکشان آندرومدا یک سیستم دوتایی از کهکشان بزرگ مارپیچی هستند، که خود آن قسمتی از ابر خوشهٔ دوشیزه هستنئد.
در ژانویه سال 2006، محققان گزارش داد که که پیش از این پیچ و تاب غیر قابل توضیح در دیسک از کهکشان راه شیری تا به حال نقشه برداری شدهاست و یافت میشود بطور موجی حرکت کردن، یا لرزش از طرف ابرهای ماژلانی کوچک وبزرگ به عنوان دایره کهکشان دایر کردند، باعث ارتعاش در فرکانسهای خاص میشود هنگامی که لبههای آنها را از طریق آن منتقل میشود. قبلأ، این دو کهکشان، در حدود 2 ٪ از جرم کهکشان راه شیری، خیلی کوچک برای تاثیر گذاری در کهکشان راه شیری در نظر گرفته شد. با این حال، با در نظر گرفتن ماده تاریک، حرکت این دو کهکشان ایجاد تأثیرات بزرگتر کهکشان راه شیری میشوند. با توجه به ماده تاریک نتایجاز حساب در حدود بیست برابر در توده برای کهکشان افزایش میابد. این محاسبه بر اساس مدل کامپیوتری ساخته شده توسط مارتین واینبرگ از دانشگاه ماساچوست امهرست. در این مدل، مادهٔ تاریک در حال گسترش خارج از دیسک کهکشانی با لایه گاز شناخته شدهاست. در نتیجه، مدل پیش بینی میکند که تاثیر گرانشی از ابرهای ماژانی است به عنوان تقویت شده که از طریق آنها، کهکشان منتقل میشود.
در اندازه گیریهای کنونی پیشنهاد میشود که کهکشان آندرومدا است که 100 - 140 کیلومتر در ثانیه در نزدیک ما است. راه شیری میتواند در 3 تا 4 میلیارد سال با آن برخورد کند، به اهمیت اجزاء جانبی ناشناخته که در کهکشان حرکت نسبی دارند بستگی دارد. اگر آنها با هم برخورد، ستارههای فردی در داخل کهکشان با هم برخورد نخواهند کرد، اما در عوض دو کهکشان ادغام خواهد شد یک کهکشان بیضوی تنهابیشتر از مسافتی در حدود یک میلیارد سال را میپیماید.
مفهوم کلی سرعت خالص از هر جسم درمیان فضا بر طبق سوال نظریه نسبی EinsteinS معنادار نیست که اظهار کرد «ترجیح» شکل اینرسی مرجع در فضا است که حرکت اجسام را مقایسه میکند وجود ندارد.(حرکت باید همیشه نسبت به دیگر اجسام معین ومشخص شود).وقتی که حرکت کهکشان مورد بحث است، باید در ذهن نگه داشته شود.
اخترشناسان معتقدند که راه شیری تقریبا با 630 کیلومتر بر ثانیه نسبت به شکلهای محلی حرکت مرجع است که حرکتشان از hobble ناشی است حرکت میکند.اگر کهکشان با600 کیلو متر بر ثانیه حرکت کند زمین با 51٫84 میلیون کیلو متر بر روز یا بیشتر از 118٫9 بیلیون کیلومتر بر سال حرکت میکنند.
راه شیری، تصور میشود که در جهت مجذوب کننده بزرگ حرکت میکند.گروه محلی (یک خوشه گرانش، شامل کهکشانهای مقید، در میان دیگران، کهکشان راه شیری وکهکشان آندرومدا)قسمتی از ابر خوشهاست که ابر خوشه محلی نام دارد. در نزدیکی مرکز خوشه دوشیزهاست:اگرچه آنها دور از یکدیگردر 967 کیلومتر بر ثانیه درقسمتی از جریان هابل حرکت میکنند. انتظار است که سرعت کمتر خواهد شد. درنتیجه جازبه گرانشی بین گروههای محلی و خوشه دوشیزه فاصله ی16٫8 میلیون PCرا میگیرد.
در ژانویه 2013 پژوهشگران و ستارهشناسان مؤسسه فناوری کالیفرنیا اعلام کردند که در کهکشان راه شیری به ازای هر ستاره دست کم یک سیاره موجود است. این موسسه تعداد سیارههای فراخورشیدی را 100 تا 400 میلیارد عدد، برآورد کرده است. پژوهش بر روی سیارههای ستاره کپلر 32 نشان میدهد که سامانههای سیارهای ممکن است الگو و قاعدهای برای ستارههای کهکشان راه شیری به شمار بروند.
ستارهشناسان مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین در گزارش خود اعلام کردند دست کم 17 میلیارد سیاره فراخورشیدی زمینسان در کهکشان راه شیری مستقر میباشد.
جریان ذرات در مرکز کهکشان
در ژانویه 2013 یک جریان خروجی بسیار بزرگ از ذرات شارژ شده که به شکل یک آبفشان است، در مرکز کهکشان راه شیری کشف گردید. این جریان خروجی به کشیدگی و درازای 50٬000 سال نوری از صفحه کهکشانی است. محققین بر این باورند که سوخت و انرژِی این جریان شدید ذرات، از شکلگیری ستارهها تأمین میشود.
خیلی خیلی عالی بود لطفا راجب به سیارات هم مطلب بگذارید.
حتما و ممنون از نظرتان
واقعا عالی بود
بهترین سایت واقعا
زنده باشی عزیز
عااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااالی
ممنون آسمونی. خیلی مطلب مفید و کاملی بود ، کلی عکس مثل این دیده بودم بدون هیچگونه اطلاعاتی.
مرسی از لطفتون