۱۰ حقیقت علمی جالب در مورد کهکشان راه شیری

راه شیری، کهکشانی بسیار وسیع و جالب است. این کهکشان قطری معادل ۱۰۰ هزار تا ۱۸۰ هزار سال نوری دارد و خانه‌ی سیاره زمین و زادگاه انسان است. سامانه خورشیدی ما چیزی در حدود ۲۷ هزار سال نوری با مرکز کهکشان راه شیری فاصله دارد و در لبه‌ی داخلی یکی از بازوهای مارپیچی این کهکشان قرار گرفته است. این بازوی مارپیچی که بازوی شکارچی نام دارد و ستارگان آن نیز به صورت فلکی شکارچی نزدیک هستند. با بازدیدایده همراه شوید تا با یکدیگر ۱۰ حقیقت علمی جالب را در مورد این کهکشان زیبا بررسی کنیم.

۱. این کهکشان تاب برداشته است

برای شروع، باید بدانید که راه شیری، ظاهری دیسک مانند داشته و حداقل ۱۲۰ هزار سال نوری عرض دارد. مرکز این کهکشان که در حقیقت یک برآمدگی است، به تنهایی ۱۲ هزار سال نوری عرض دارد. نکته جالبی که باید بدانید این است که دیسک این کهکشان، کاملاً تخت نبوده و تاب برداشته است. شاید گاهی اوقات که شانس تماشای راه شیری را داشته‌اید، آن را کاملاً تخت دیده‌اید؛ اما حقیقت این است که دیسک راه شیری دچار انحراف شده و تاب برداشته است. ستاره‌شناسان دلیل این پدیده را به کهکشان‌های ابر ماژلانی بزرگ و ابر ماژلانی کوچک نسبت می‌دهند.

دو کهکشان کوتوله به نام ابر ماژلانی بزرگ و ابر ماژلانی کوچک که درگروه محلی قرار گرفته‌اند، از همسایگان راه شیری به شمار می‌روند و گفته می‌شود که به دور کهکشان ما گردش می‌کنند. بسیاری از ستاره‌شناسان بر این باورند که کهکشان راه شیری و این دو کهکشان همسایه، مسابقه‌ای همچون مسابقه‌ی طناب کشی را برگزار کرده‌اند و کهکشان‌های همسایه سعی داشته‌اند ماده تاریک را از کهکشان ما به بیرون بکشند. این مسابقه‌ی کششی، گونه‌ای خاص از فرکانس نوسان‌ساز را به وجود آورده و روی هیدروژن موجود در کهکشان ما تأثیر گذاشته و به بیرون کشیده شده است. از آن‌جایی که کهکشان راه شیری مقادیر بسیار زیادی از گاز هیدروژن را در خود جای داده، در اثر این کشش دچار انحراف شده و تاب برداشته است.

۲. هاله دارد؛ اما نمی‌توانید مستقیماً آن را مشاهده کنید

دانشمندان بر این باورند که ماده‌ی تاریک، حدود ۹۰ درصد از جرم کهکشان راه شیری را تشکیل داده و یک هاله‌ی مرموز را نیز به وجود آورده است. این نشان می‌دهد هر آن‌چه را که با چشم غیر مسلح یا با تلسکوپ در این کهکشان می‌بینیم، تنها ۱۰ درصد از جرم کل این کهکشان را تشکیل داده‌اند و ماده‌ی درخشان نام دارند؛ اما مابقی جرم کهکشان، به ماده‌ی تاریک مربوط است که ما نمی‌توانیم آن را ببینیم. هاله‌ی مرموز ماده تاریک، با هاله‌ای که در اطراف دنباله‌دارها دیده می‌شود تفاوت دارد و شاید بتوان گفت در دسته‌ی هاله‌های نورانی قرار نمی‌گیرد و نمی‌توان با دوربین معمولی از آن تصویربرداری کرد.

در واقع، هاله‌ی ماده تاریک کاملاً نامرئی است؛ اما وجود این ماده مرموز به واسطه شبیه‌سازی‌های انجام شده اثبات می‌شود. دانشمندان به کمک شبیه‌سازهای رایانه‌ای، شکل ظاهری کهکشان راه شیری را بدون وجود این ماده، خلق کرده‌اند و تفاوت‌های چشمگیری را مشاهده کرده‌اند؛ همچنین اگر وجود ماده‌ی تاریک در نظر گرفته نشود، ستاره‌های درونی کهکشان که فاصله بسیار کمی با مرکز دارند، با سرعت کم‌تری شروع به گردش می‌کنند.

هرچه یک کهکشان سنگین‌تر باشد، ستاره‌های موجود در آن کهکشان با سرعت بسیار بیشتری حرکت می‌کنند؛ اما اگر فرض را بر این بگذاریم که ماده‌ی تاریک وجود ندارد و یک کهکشان تنها از ماده‌ای که می‌بینیم تشکیل شده، آن‌گاه نرخ چرخش ستاره‌ها بسیار کم‌تر از آن چیزی خواهد بود که ما مشاهده می‌کنیم. دانشمندان با توجه به این شبیه‌سازی‌ها و پیش‌بینی‌های قبلی، به این نتیجه رسیده‌اند که گونه‌ای خاص و نامرئی از ماده وجود دارد که به صورت گرانشی، با ماده معمولی در تعامل است. دانشمندان به دلیل نامرئی بودن این نوع ماده، نام آن را ماده تاریک گذاشته‌اند.

۳. بیش از ۲۰۰ میلیارد ستاره دارد

بسیاری از کهکشان‌های موجود در عالم، پرجرم و بزرگ هستند؛ اما راه شیری وضعیتی متوسط دارد. بزرگ‌ترین کهکشانی که تا به امروز موفق به شناسایی آن شده‌ایم، IC 1101 نام دارد و جالب است بدانید که بیش از ۱۰۰ تریلیون ستاره را در خود جای داده است. بسیاری از کهکشان‌های بزرگ، بیش از یک تریلیون ستاره دارند. کهکشان‌ کوتوله‌ای همچون ابر ماژلانی بزرگ، حدود ۱۰ میلیارد ستاره دارد.

کهکشان راه شیری، چیزی در حدود ۱۰۰ الی ۴۰۰ میلیارد ستاره دارد؛ اما وقتی که ما شب‌ها به آسمان می‌نگریم، تعداد ستاره‌هایی که می‌توانیم مشاهده کنیم حداکثر ۲۵۰۰ عدد است و این مقدار در تمام نقاط جهان تقریباً ثابت است. این عدد صحیح نیست؛ زیرا کهکشان ما دائماً در حال از دست دادن ستاره‌های خود است که به ابرنواختر تبدیل می‌شوند و از طرفی دیگر به طور پیوسته، ستاره‌های جدیدی نیز متولد می‌شوند.

۴. غبار آلود و مملو از گاز است

هر چند ممکن است که شما به عنوان یک ناظر با چشمان غیر مسلح نتوانید آن را ببیند؛ اما باید بدانید که راه شیری، کهکشانی مملو از گاز و غبار است. غبار و گاز، چیزی در حدود ۱۰ الی ۱۵ درصد از ماده درخشان و قابل مشاهده کهکشان راه شیری را تشکیل داده‌اند که اکثراً بقایای ستاره‌ها هستند. عرض کهکشانی که در آن زندگی می‌کنیم ۱۰۰ هزار سال نوری است و ما می‌توانیم در طول موج مرئی، تنها تا ۶ هزار سال نوری را به سمت درون دیسک مشاهده کنیم. هنوز هم می‌توان شب‌ها در نواحی مختلفی از زمین که آلودگی نوری پایین است، حلقه‌ی غبار آلود راه شیری را با چشمان غیر مسلح مشاهده کرد.

ضخامت این غبار باعث انحراف نور مرئی می‌شود؛ اما نور مادون قرمز می‌تواند به راحتی از میان آن عبور کند و همین باعث شده که تلسکوپ‌های فضایی مادون قرمز، مانند تلسکوپ فضایی اسپیتزر، به ابزار بسیار کارآمدی جهت نقشه‌برداری و مطالعه کهکشان تبدیل شوند. تلسکوپ فضایی اسپیتزر می‌تواند به کمک نور مادون قرمز، از میان غبار کهکشانی عبور کرده و آن‌چه را که در مرکز کهکشان و زایشگاه‌های ستاره‌ای در حال رخ دادن هستند، آشکار کند.

۵. از ترکیب کهکشان‌های دیگر ساخته شده است

کهکشان راه شیری، روزگار پر فراز و نشیبی را پشت سر گذاشته و هیچ‌گاه به شکل زیبای امروزی نبوده است. این کهکشان با بلعیدن دیگر کهکشان‌ها شکل گرفته است و حتی امروزه نیز این کار را انجام می‌دهد. نزدیک‌ترین کهکشان به کهکشان راه شیری، کهکشان کوتوله سگ بزرگ (Canis Major) است و در حال حاضر راه شیری، ستاره‌های این کهکشان را می‌رباید و به دیسک خود اضافه می‌کند. در طول تاریخ، راه شیری با سرقت ستاره‌ها از کهکشان‌هایی همچون کهکشان کوتوله کمان (Sagittarius)، بزرگ و بزرگ‌تر شده و به شکل امروزی درآمده است.

۶. هر تصویری که از راه شیری می‌بینید، واقعی نیست

در حال حاضر ما نمی‌توانیم از نمای بالا از راه شیری تصویربرداری کنیم؛ زیرا حقیقت این است که ما در قسمت درونی دیسک این کهکشان قرار گرفته‌ایم و ۲۷ هزار سال نوری با مرکز کهکشان فاصله داریم. تصویربرداری از راه شیری مانند این است که بخواهید از قسمت درونی خانه خود عکس بگیرید. این یعنی شما هر تصویری که از کهکشان راه شیری مشاهده می‌کنید که دیسک و بازوهای مارپیچی بسیار زیبای آن را نشان می‌دهند، واقعی نبوده و تصویری از دیگر کهکشان‌ها هستند یا این‌که یک رندر ساختگی هستند.

ما هنوز راهی بسیار طولانی تا تصویربرداری از راه شیری در پیش داریم و شاید هرگز نتوانیم از نمای بالا تصویربرداری کنیم؛ اما از زاویه‌ای که به کهکشان می‌نگریم، می‌توانیم تصاویر زیبایی را ثبت کنیم.

۷. یک سیاه‌چاله در مرکز راه شیری است

در مرکز بسیاری از کهکشان‌های بزرگ، یک ابر سیاه‌چاله کلان جرم قرار گرفته است و راه شیری نیز از این قاعده مستثنی نیست. از مرکز کهکشان ما، امواجی رادیویی دریافت می‌شوند که بسیار عجیب هستند و دانشمندان بر این باورند که در این قسمت، یک سیاه‌چاله بزرگ قرار گرفته است. دانشمندان نام این سیاه‌چاله را کمان آ* (*Sagittarius A) گذاشته‌اند که یک ابر سیاه‌چاله کلان جرم بوده و حدود ۲۲.۵ میلیون کیلومتر قطر دارد؛ یعنی قطر این سیاه‌چاله به اندازه مدار سیاره عطارد به دور خورشید است.

در اطراف این سیاه‌چاله، یک دیسک چرخان از مواد قرار گرفته که سعی می‌کنند به درون سیاه‌چاله فرو ریزند و به جرم آن بیافزایند. گفته می‌شود که جرم این دیسک، حدود ۴.۶ میلیون برابر جرم خورشید است و می‌تواند در مدار زمین به دور خورشید جای گیرد. اگرچه این سیاه‌چاله نیز همچون دیگر سیاه‌چاله‌ها سعی می‌کند هر چیزی که در اطرافش قرار گرفته را از بین ببرد؛ اما جالب است بدانید که یک زایشگاه ستاره‌ای در نزدیکی این سیاه‌چاله وجود دارد که آسیبی ندیده است.

۸. تقریباً به اندازه عالم عمر دارد

بر طبق آخرین مشاهدات و آزمایش‌ها، دانشمندان به این موضوع پی برده‌اند که عالم حدود ۱۳.۷ میلیارد سال سن دارد. جالب است بدانید که کهکشان راه شیری نیز حدود ۱۳.۶ میلیارد سال سن دارد! برخی از پیرترین ستاره‌های کهکشان راه شیری را می‌توان در خوشه‌های کروی یافت. دانشمندان با اندازه‌گیری سن این ستاره‌ها توانسته‌اند سن کهکشان را محاسبه کنند.

اگر چه برخی از ساختارهای اصلی راه شیری برای مدت زمان طولانی عمر داشته‌اند؛ اما این را باید بدانید که دیسک کهکشان و همچنین برجستگی مرکزی آن بین ۱۰ الی ۱۲ میلیارد سال پیش به وجود آمده‌اند؛ همچنین این امکان وجود دارد که برجستگی مرکزی پیش از سایر قسمت‌ها شکل گرفته باشد.

۹. بخشی از ابر خوشه سنبله است

کهکشان راه شیری با تمام بزرگی که دارد، بخشی از ساختارهای کهکشانی بسیار بزرگ‌تر است. کهکشان‌های ابر ماژلانی بزرگ، ابر ماژلانی کوچک،آندرومدا و ۵۰ کهکشان دیگر که همسایگان راه شیری محسوب می‌شوند، همگی اعضای گروه محلی هستند. گروه محلی در مقیاس عالم، کوچک‌ترین ساختار به شمار می‌رود. دانشمندان به این موضوع پی برده‌اند که راه شیری، بخشی از یک گروه کهکشانی بسیار بزرگ به نام ابر خوشه سنبله است. ابر خوشه‌ها، گروه‌هایی کهکشانی در مقیاس بسیار بزرگ هستند که قطر آن‌ها به صدها میلیون سال نوری می‌رسد. بین این ابر خوشه‌ها، فضاهای خالی وسیعی وجود دارند.

گفته می‌شود که در ابر خوشه سنبله، دست‌کم صد گروه کهکشانی و خوشه‌های کوچک‌تر قرار گرفته‌اند و قطر این ابر خوشه به ۱۱۰ میلیون سال نوری (۳۳ مگا پارسک) می‌رسد. با توجه به مطالعه‌ای که در سال ۲۰۱۴ انجام شده، به نظر می‌رسد که ابر خوشه سنبله نیز بخش کوچکی از یک ابر خوشه بزرگ‌تر به نام لانیاکیا است که بر روی جاذب بزرگ مترکز شده است.

۱۰. راه شیری همواره در حرکت است

راه شیری به همراه هر چیز دیگری که در این عالم وجود دارد، در فضا حرکت می‌کند. زمین به دور خورشید حرکت می‌کند، خورشید به دور کهکشان راه شیری و این کهکشان نیز به عنوان بخشی از گروه محلی در حرکت است و گروه محلی نیز نسبت به تابش زمینه کیهانی (تابشی که از زمان وقوع مه‌بانگ بر جای مانده است) حرکت می‌کند. تابش زمینه کیهانی، یک نقطه مرجع مناسب برای اندازه‌گیری سرعت چیزهایی که در عالم وجود دارند به شمار می‌رود.

گفته می‌شود که گروه محلی به نسبت تابش زمینه کیهانی، با سرعت ۶۰۰ کیلومتر بر ثانیه (۲.۲ میلیون کیلومتر بر ساعت) حرکت می‌کند. چنین سرعت‌هایی در ذهن ما نمی‌گنجند و سرعت چیزهایی که ما تصور می‌کنیم در برابر این سرعت‌ها، تقریباً هیچ هستند.