کهکشان راهشیری: خانۀ کیهانی ما
صورت فلکی کمان؛ پرنورترین بخش راهشیری
اگر در یک شب صاف و به دور از نور شهرها به آسمان نگاه کنید، نوار مهآلود و سفیدرنگی را میبینید که مانند رودی شیریرنگ در آسمان جاری است. این نوار، تصویر کهکشان راهشیری از درون خودش است. همه ستارههایی که با چشم غیرمسلح در آسمان میبینیم، از جمله ستاره قطبی و ستارههای صورتهای فلکی، متعلق به این کهکشان هستند. پرنورترین و متراکمترین بخش این نوار شیریرنگ، در صورت فلکی کمان قرار دارد که در واقع جهت مرکز کهکشان ما را نشان میدهد.
| ویژگی | توضیح | مقایسه برای درک بهتر |
|---|---|---|
| قطر | حدود 100,000 سال نوری | اگر کهکشان را به اندازه یک سکه 1000 تومانی کوچک کنیم، کل منظومه شمسی کوچکتر از یک ذره غبار روی آن سکه میشد! |
| تعداد ستارهها | بین 100 تا 400 میلیارد ستاره | تقریباً به ازای هر دانه شن روی تمام سواحل زمین، چندین ستاره در راهشیری وجود دارد. |
| سن | حدود 13.6 میلیارد سال | کهکشان ما فقط کمی جوانتر از کل کیهان است. اگر سن کیهان را یک سال در نظر بگیریم، راهشیری در همان روزهای اول سال تشکیل شده است. |
| خورشید در کجاست؟ | در فاصله حدود 27,000 سال نوری از مرکز، در لبه بازوی شکارچی | مثل زندگی در یک شهر بزرگ هستیم که نه در مرکز شلوغ شهر (مرکز کهکشان) و نه در حومه دوردست، بلکه در یک محله نسبتاً آرام (بازوی شکارچی) زندگی میکنیم. |
ساختار یک کهکشان مارپیچی میلهای
کهکشان راهشیری از نوع مارپیچی میلهای است. تصور کنید یک تخم مرغ نیمرو که زرده آن کمی کشیده شده و به شکل یک میله است. این "زرده" میلهای شکل، در مرکز کهکشان قرار دارد و از ستارههای پیر و قرمز تشکیل شده است. سفیده تخم مرغ را هم تصور کنید که به صورت صفحات مسطح و نازکی به دور این زرده پیچیدهاند. این صفحات، دیسک کهکشانی هستند که شامل بازوهای مارپیچی پر از ستاره، گاز و غبار میشوند. کل این ساختار نیز درون یک هاله کروی و نامرئی از ماده تاریک قرار گرفته که مانند داربستی نامرئی، کهکشان را کنار هم نگه داشته است. جالب است بدانید حدود 90% جرم کهکشان ما را همین ماده تاریک مرموز تشکیل میدهد که نمیتوانیم مستقیماً آن را ببینیم.
خورشید ما به همراه همه سیارات، با سرعتی باورنکردنی حدود 828,000 کیلومتر بر ساعت به دور مرکز کهکشان میچرخد. با این وجود، به دلیل فاصله بسیار زیاد، یک دور کامل چرخش به دور مرکز کهکشان، حدود 230 تا 250 میلیون سال زمینی طول میکشد. به این مدت، یک سال کهکشانی میگویند. آخرین باری که خورشید در موقعیت فعلیاش به دور کهکشان چرخید، دوران دایناسورها روی زمین بود!
ساکنان نامرئی و هیولاهای مرکزی
در قلب کهکشان ما، درست در مرکز صورت فلکی کمان، یک هیولای گرانشی عظیم نهفته است: یک سیاهچاله کلانجرم به نام کمان ای*. جرم این سیاهچاله حدود 4.1 میلیون برابر خورشید ما است. با وجود این جرم عظیم، این سیاهچاله در حال حاضر حالت نسبتاً آرام یا "خفته"ای دارد و مواد چندانی را نمیبلعد. نیروی گرانش این غول پنهان است که باعث میشود ستارههای اطراف مرکز کهکشان با سرعت زیادی به دور آن بچرخند.
اما بزرگترین راز کهکشان ما، ماده تاریک است. همانطور که گفتیم، بیشتر جرم کهکشان را تشکیل میدهد اما چون نوری از خود ساطع یا بازتاب نمیکند، مستقیماً دیده نمیشود. دانشمندان وجود آن را از روی اثرات گرانشیاش بر روی ستارهها و کهکشانها تشخیص میدهند. مثلاً ستارههایی که در لبههای کهکشان هستند، با سرعتی بیشتر از حد انتظار میچرخند که نشان میدهد جرم نامرئی بیشتری در اطراف کهکشان وجود دارد.
رصد کهکشان از پنجره خانهمان
برای دیدن راهشیری، به یک آسمان کاملاً تاریک نیاز دارید؛ دور از چراغهای شهر و ترجیحاً در شبهایی که ماه در آسمان نیست. بهترین زمان برای رصد آن در ایران، از اواخر زمستان تا اوایل پاییز است. کافیست به یک منطقه کمنور بروید، چشمهایتان به تاریکی عادت کند (حدود 20 دقیقه) و به آسمان نگاه کنید. آن نوار شیریرنگ و مبهم خودش را نشان میدهد. با یک دوربین دوچشمی ساده حتی میتوانید بخشهایی از این نوار را به صورت خوشههای ستارهای و ابرهای غبار مشاهده کنید.
همچنین میتوانید از اپلیکیشنهای نقشه آسمان استفاده کنید. این اپلیکیشنها با استفاده از قطبنمای گوشی، صورت فلکی کمان را در آسمان به شما نشان میدهند. اگر بتوانید این صورت فلکی را پیدا کنید، در واقع به سمت مرکز کهکشان خودمان نگاه کردهاید. این سادهترین و در عین حال عمیقترین ارتباط مستقیمی است که میتوانیم با خانۀ کیهانیمان برقرار کنیم.
آینده کهکشان راهشیری؛ یک ادغام عظیم
کهکشان راهشیری در فضا تنها نیست. بخشی از مجموعهای کوچک به نام گروه محلی است که شامل کهکشان همسایه بزرگ ما، آندرومدا (امرأة المسلسله) و چند ده کهکشان کوچکتر میشود. جالب و کمی ترسناک این است که کهکشان راهشیری و آندرومدا با سرعت زیادی در حال نزدیک شدن به یکدیگر هستند و پیشبینی میشود حدود 4 میلیارد سال دیگر با هم برخورد و ادغام شوند.
نگران نباشید! این برخورد لزوماً به معنی نابودی نیست. فضای درون کهکشانها آنقدر خالی است که احتمال برخورد مستقیم ستارهها با هم تقریباً صفر است. بلکه بیشتر شبیه این است که دو گله پرنده عظیم از میان یکدیگر عبور کنند و در نهایت تحت تأثیر گرانش یکدیگر، درهم آمیخته و کهکشان بزرگتر و جدیدی به شکل بیضوی ایجاد کنند. خورشید و منظومه شمسی ما احتمالاً به سلامت از این رویداد عبور خواهند کرد، اما آسمان شب برای موجودات آینده زمین (اگر وجود داشته باشند) کاملاً متحول خواهد شد و کهکشان جدید و درخشانتری را خواهند دید.
پرسشهای مهم دانشآموزان
از درون کهکشان، گرفتن عکسی مانند آنچه از کهکشان آندرومدا میبینیم غیرممکن است، چون ما درون صفحه آن قرار داریم. اما میتوانیم از همان نوار شیریرنگی که در آسمان میبینیم، عکسهای زیبایی بگیریم. برای این کار به یک دوربین با قابلیت تنظیم دستی، یک سهپایه محکم و مکانی تاریک نیاز دارید. با نوردهی طولانی (چند ثانیه تا چند دقیقه)، دوربین نور بیشتری جمع میکند و جزئیات و رنگهای بیشتری از راهشیری را ثبت میکند که با چشم غیرمسلح دیده نمیشوند.
در فرهنگهای مختلف نامهای گوناگونی دارد. در فارسی به آن راه کاهکشان هم میگفتهاند، چون مانند رد کاه پراکنده در آسمان به نظر میرسیده است. نام لاتین آن Via Lactea به معنی "راه شیری" است و در افسانههای یونانی، این نوار شیری، شیر پاشیده شده از سینه الهه هرا به آسمان تصور میشد. این نامگذاریها همه به دلیل ظاهر مهآلود، سفیدرنگ و نواری شکل کهکشان در آسمان شب است.
اگر بتوانیم از بالا و خارج از صفحه کهکشان به آن نگاه کنیم، منظرهای خیرهکننده از یک جزیره پر از ستاره با بازوهای مارپیچی زیبا خواهیم دید، دقیقاً شبیه عکسهایی که از دیگر کهکشانهای مارپیچی مانند آندرومدا میبینیم. از آن زاویه، کهکشان ما یک دیسک مسطح با یک برآمدگی میلهای در مرکز و بازوهای درخشان خواهد بود. متأسفانه با فناوری امروز، سفر به آن فاصله غیرممکن است، اما تلسکوپهای فضایی با مطالعه کهکشانهای مشابه، به ما کمک میکنند تصویر دقیقی از ظاهر خانۀ کیهانیمان داشته باشیم.
کهکشان راهشیری، تنها یک نوار شیریرنگ در آسمان نیست؛ بلکه یک شهر ستارهای عظیم، پویا و پر از رمز و راز است که سیاره ما، زمین، تنها یک نقطه کوچک در یکی از محلههای آرام آن به نام "بازوی شکارچی" است. درک ابعاد و ساختار آن شاید سخت باشد، اما با مقایسههای ساده و مشاهده آسمان شب، میتوانیم پیوند خود را با این جزیره کیهانی درک کنیم. از ماده تاریک نامرئی گرفته تا سیاهچاله غول پیکر مرکزی و سرنوشت ادغام با کهکشان آندرومدا، راهشیری همچنان منبع شگفتی و سوژه پژوهشهای علمی هیجانانگیز است.
پاورقی
۱ Material (ماده/مواد): در اینجا به معنای گاز، غبار و دیگر اجرامی است که ممکن است به درون سیاهچاله کشیده شوند.
* کمان ای (Sagittarius A*): نام علمی سیاهچاله کلانجرم در مرکز کهکشان راهشیری است.
سال نوری: واحدی برای اندازهگیری فاصله، معادل مسافتی که نور در خلا در مدت یک سال میپیماید. تقریباً برابر با 9.46 تریلیون کیلومتر است.
ماده تاریک (Dark Matter): نوعی از ماده که نور را جذب یا منتشر نمیکند و فقط از طریق اثرات گرانشی آن شناسایی میشود.
