دینامیک کهکشان ها

میخواهیم در مورد دینامیک کهکشان ها صحبت کنیم در ابتدا در ابتدا بهتر است بدانیم دینامیک وکهکشان هر کدام چه معنی می دهند : دینامیک به معنی حرکت شناسی است به طور دقیق تر بررسی کنیم باید بگوییم دینامیک شاخه‌ای از مکانیک و علوم مهندسی است که به بحث و مطالعه دلایل حرکت و به بیانی دقیق بررسی حرکت به کمک نیروها و قوانین مربوط می‌پردازد .

کهکشان ها سامانه هایی بزرگ وبا اندازه و مرز مشخصی هستند که از ستاره ها ، ستاره های فشرده ، ماده تاریک ، غبار کیهانی ، گرد و غبار میان ستاره ای تشکیل شده اند و با نیروی گرانشی به گرد هم آمده اند .

کهکشان ها ، که در ابتدا سحابی سفید نامیده می شدند چند صد سال مشاهده می شدند اما تا اوایل قرن بیستم بر سر اینکه اجرام داخل کهکشان ما قرار دارد یا ورای آن  بحث و جدل بود .

در اینجا چند تا سوال پیش می آید :

1. چه کسی کهکشان را کشف کرد؟ ادوین هابل و کشف کهکشان ها.

2. چند تا کهکشان  در جهان هستی داریم ؟

شمردن کهکشان ها یک کار غیر ممکن بنظر میرسد چون یکسری محدویت ها داریم مثلا اولین مشکل این است که با توجه به تعداد بالای کهکشان های موجود در جهان هستی ( میلیارد ها ) این کار بسیار زمان بری هست ، ما متاسفانه محدودیت هایی داریم که شامل محدودیت ها در ابزار ، ویو مناسب و همچنین تلسکوپ است . ما نیاز به تلسکوپی داریم که دیافراگم بزرگی داشته باشه  و با توجه به اعوجاج زمین باید در بالای جو زمین قرار بگیرد .

3. رنگ کهکشان چیست؟

با مشاهده بسیاری از کهکشان ها، ستاره شناسان متوجه شده اند که کهکشان ها معمولاً به سه منطقه تقسیم می شوند : دنباله قرمز ، دره سبز و ابر آبی .

4.چند نوع کهکشان داریم ؟  کهکشان های مارپیچی ، بیضوی ، نامنظم

که هر کدام از این کهکشان ها با توجه به وسعت و اندازه طول میله های ستاره ای ، اندازه منحنی های ستاره ای در کهکشان ها و ... دسته بندی شده اند .

کهکشان مارپیچی

اوّل توضیحی در مورد خود کهکشان میدهیم که کهکشان‌های مارپیچی اغلب از یک صفحه چرخان شامل ستارگان ، گاز و غبار و بخش مرکزی برآمده‌ای مملو از ستارگان (عمدتا پیر) تشکیل شده‌اند . صفحه چرخان این کهکشان‌ها از چند بازو ایجاد شده و بخش عمده ستارگان در آن‌ها قرار گرفته‌اند . این ستاره‌ها اغلب توسط هاله‌ای از ستارگان بسیار کم‌نورتر احاطه شده‌اند که بسیاری از آن‌ها در خوشه‌های کروی قرار دارند . کهکشان‌های مارپیچی بیشتر در مناطق کم تراکم کیهان هستند و در مراکز خوشه‌های کهکشانی به ندرت یافت می‌شوند این نوع کهکشان‌ها به علت ساختار مارپیچی‌شان  از مرکز تا دیسک کهکشانی امتداد دارد ، بازوهای مارپیچی نیز مکان‌هایی هستند که ستارگان در آن‌ها متولد شده و به دلیل حضور همین ستاره‌های جوان و داغ ، درخشان‌تر از دیسک به نظر می‌رسند . تقریبا دو سوم کهکشان‌های مارپیچی دارای یک بخش اضافی به شکل ساختاری میله مانند بوده  به همین دلیل به انها کهکشان مارپیچی میله ای می گوییم . کهکشان ما در دسته کهکشان مارپیچی میله ای قرار دارد .

این کهکشان ها به طور متفاوتی در حال چرخشش هستند - یعنی زمان تکمیل یک چرخش کامل با فاصله از مرکز افزایش می یابد.  چرخش دیفرانسیل باعث می شود هر گونه اختلال در دیسک به شکل مارپیچی تبدیل شود محکم هستند ، در حالی که نوع SBc از بازوهایی انعطاف‌پذیر برخوردارند . کهکشان‌های نوع SBb نیز از این لحاظ بین این دو قرار گرفته‌اند . SB0 نیز یک کهکشان میله ای عدسی شکل است .

دانشمندان معتقدند که کهکشان مارپیچی با بزرگ‌تر شدن به کهکشان‌های بیضوی تبدیل می‌شوند .

نحوۀ حرکت آن ها

این کهکشان ها به طور متفاوتی در حال چرخش هستند یعنی : زمان تکمیل یک چرخش کامل با فاصله از مرکز افزایش می یابد .  چرخش دیفرانسیل باعث می شود هر گونه اختلال در دیسک به شکل مارپیچی تبدیل شود .

کهکشان های بیضوی

این کهکشان ها کاملاً به شکل بیضی هستند . نمای خارجی آنها صاف و همانند بیضی های کامل هندسی است . تمام بیضی ها به یک شکلند ؛ شکل کامل و یکنواخت ساختار کهکشان های بیضوی ، نشانه پیری و آرامش آنهاست . یعنی از زمانی خیلی خیلی قبل ، رویداد قابل ملاحظه ای در آنها اتفاق نیفتاده است . با اندازه گیری سن این کهکشان ها ، متوجه می شویم  که شکل گیری ستارگان در آنها ، حدود ۱۰ میلیارد سال پیش متوقف شده است . ساختار اساسی همه کهکشان های بیضوی را به علت یکنواختی می توانیم در یک فرمول خلاصه کنیم : همه آنها یک شکل اند و تفاوتشان صرفا از نظر اندازه غنی بودن کهکشان ها و همچنین گستردگی توزیع ستارگان است .

کهکشانهای بیضوی بر اساس نمای ظاهری به هشت گروه تقسیم میشوند . این تقسیم بندی نه بر اساس تمایز فیزیکی بلکه بر مبنای تمایز هندسی است . کهکشان‌های بیضوی بیشترین تعداد را در میان انواع دیگر دارند .

نحوه حرکت کهکشان های بیضوی

بر خلاف کهکشان های مارپیچی ، کهکشان های بیضوی با چرخش پشتیبانی نمی شوند .  مدار ستارگان تشکیل دهنده تصادفی و اغلب بسیار کشیده است که منجر به شکلی برای کهکشان می شود که با سرعت ستارگان در هر جهت تعیین می شود . ستارگان متحرک سریعتر می توانند قبل از اینکه توسط گرانش به عقب برگردند ، بیشتر حرکت کنند و در نتیجه محور طولانی کهکشان بیضوی در جهت حرکت این ستارگان ایجاد شود .

کهکشان های نامنظم

کهکشان های نامنظم دارای یک ترکیب ستاره ای جوان ، گاز و غبار هستند که بسیار شبیه کهکشان مارپیچی است . بیشترین نور آنها از ستاره های جوان و درخشان و ابرهای نورانی گسیل می شود . این کهکشان ها دارای جرم بیشتری از کهکشان های دیگر هستند و بیشتر ستاره‌های موجود در آنها دارای طول عمر کم و درخشان می‌باشند . کهکشان های بی نظم همانند کهکشان های مارپیچی می چرخند، ولی بازو در آنها شکل نمی گیرد .

نحوه حرکت این کهکشان ها

به عنوان مثال : می توان از برخورد بین کهکشان ها نتیجه گرفت ؛  وقتی این اتفاق می‌افتد نیروهای گرانشی بین کهکشان‌های مجزا برهم کنش می‌کنند ، که باعث یک نوع چرخش نامنظم می‌شود .  یک کهکشان جوان نیز می‌تواند شکل نامنظمی به خود بگیرد که نشان می‌دهد هنوز به چرخش متقارن نرسیده است .

بطور کلی میتوانیم بگوییم

کهکشان‌ها به دور مرکز خود می‌چرخند و بخش‌هایی از کهکشان که دورتر از مرکز کهکشان هستند ، کندتر از مواد نزدیک‌تر به مرکز می‌چرخند . کهکشان ها نیز به دلیل انبساط کیهان که توسط بیگ بنگ به وجود آمده است از یکدیگر دور می شوند .