اجزای کهکشان راه شیری (قسمت پنجم)
5)گرد و غبار میان ستاره ای:
ابرهای گازی و گرد و غبار با بازه ای از جرم ها ، دماها و چگالی ها در راه شیری وجود دارند.در نهایت ستارگان جدید از این ابرها شکل میگیرند. منجمین قادرند توسط اندازه گیری اثرات تاریکی و نیز مکان نشر21cm هیدروژن و با استفاده از مولکول co بعنوان رد یاب H2توزیع سراسری گرد و غبار و گاز داخل کهکشان خودی را ترسیم کنند.در نواحی 3 تا 8 پارسک از مرکز کهکشانی (یعنی داخل دایره خورشیدی) به ترتیب عمدتاً هیدروژن مولکولی و ابرهای سرد دیده شده اند، در حالیکه هیدروژن اتمی را میتوان در نواحی 3تا 25 کیلوپارسک یافت. گاز هیدروژن و گرد و غبار بشدت به صفحه کهکشان مقید هستند. در ناحیه نزدیک به خورشید مقیاس ارتفاع برای هیدروژن اتمی تقریباً 160 پارسک است. در فواصلی دورتر از 12کیلوپارسک از مرکز کهکشان خودی، مقیاس ارتفاع HI به طرز چشمگیری افزایش می یابد و به مقداری بیش از 900 پارسک میرسد.
ابرهای هیدروژنی را نیز میتوان در عرض های جغرافیایی بالا یافت. اگرچه برخی از این ابرها سرعت شعاعی مثبت دارند و دلالت بر این دارد که آنها در جهت دور شدن از قرص هستند اما اکثریت آنها دارای سرعت های شعاعی منفی بزرگ می باشند. به نظر دو نوع چشمه مسئول این ابرهای با سرعت بالا می باشند. در یک فرایند، ابرهای گازی پرتاب شده از ابرنواخترها مقادیر بزرگی از z را نتیجه می دهند ، جاییکه در نهایت سرد شده و برروی صفحه کهکشانی می بارند. این پیشنهاد بعنوان الگوی بنیان کهکشانی شناخته میشود.
5)گرد و غبار میان ستاره ای:
ابرهای گازی و گرد و غبار با بازه ای از جرم ها ، دماها و چگالی ها در راه شیری وجود دارند.در نهایت ستارگان جدید از این ابرها شکل میگیرند. منجمین قادرند توسط اندازه گیری اثرات تاریکی و نیز مکان نشر21cm هیدروژن و با استفاده از مولکول co بعنوان رد یاب H2توزیع سراسری گرد و غبار و گاز داخل کهکشان خودی را ترسیم کنند.در نواحی 3 تا 8 پارسک از مرکز کهکشانی (یعنی داخل دایره خورشیدی) به ترتیب عمدتاً هیدروژن مولکولی و ابرهای سرد دیده شده اند، در حالیکه هیدروژن اتمی را میتوان در نواحی 3تا 25 کیلوپارسک یافت. گاز هیدروژن و گرد و غبار بشدت به صفحه کهکشان مقید هستند. در ناحیه نزدیک به خورشید مقیاس ارتفاع برای هیدروژن اتمی تقریباً 160 پارسک است. در فواصلی دورتر از 12کیلوپارسک از مرکز کهکشان خودی، مقیاس ارتفاع HI به طرز چشمگیری افزایش می یابد و به مقداری بیش از 900 پارسک میرسد.
ابرهای هیدروژنی را نیز میتوان در عرض های جغرافیایی بالا یافت. اگرچه برخی از این ابرها سرعت شعاعی مثبت دارند و دلالت بر این دارد که آنها در جهت دور شدن از قرص هستند اما اکثریت آنها دارای سرعت های شعاعی منفی بزرگ می باشند. به نظر دو نوع چشمه مسئول این ابرهای با سرعت بالا می باشند. در یک فرایند، ابرهای گازی پرتاب شده از ابرنواخترها مقادیر بزرگی از z را نتیجه می دهند ، جاییکه در نهایت سرد شده و برروی صفحه کهکشانی می بارند. این پیشنهاد بعنوان الگوی بنیان کهکشانی شناخته میشود.
اجزای کهکشان راه شیری (قسمت ششم)
هاله ستاره ای و سیستم خوشه کروی:
آخرین مؤلفه تابان کهکشان خودی، هاله ستاره ای می باشد که مرکب از خوشه های کروی و ستارگان میدان است که مولفه های سرعت بسیار بزرگی عمود بر صفحه کهکشانی دارند. به این ستارگان اغلب ستارگان با سرعت بالا گفته میشود. در کهکشان راه شیری دست کم 150 خوشه کروی با فواصلی در گستره 500 پارسک تا 120 کیلوپارسک از مرکز راه شیری شناخته شده اند. بنظر میرسد جوان ترین خوشه کروی حدود 11Gyr سن دارد و احتمالاً پیرترین آنها بیش از 13Gyr عمر کرده است. یعنی بین سن جوانترین و مسن ترین اعضای هاله دومیلیارد سال یا بیشتر اختلاف وجود دارد.
اگرچه در 42 پارسک از مرکز کهکشانی تعداد 144 خوشه کروی دیده شده است اما 6 خوشه کروی بین 69 و 123 کیلوپارسک دیده شده اند. برخی از منجمین پیشنهاد داده اند که این 6 خوشه دورتر ممکن است توسط راه شیری به دام افتاده باشند یا کهکشان کره وار کوتوله باشند.
هاله ستاره ای و سیستم خوشه کروی:
آخرین مؤلفه تابان کهکشان خودی، هاله ستاره ای می باشد که مرکب از خوشه های کروی و ستارگان میدان است که مولفه های سرعت بسیار بزرگی عمود بر صفحه کهکشانی دارند. به این ستارگان اغلب ستارگان با سرعت بالا گفته میشود. در کهکشان راه شیری دست کم 150 خوشه کروی با فواصلی در گستره 500 پارسک تا 120 کیلوپارسک از مرکز راه شیری شناخته شده اند. بنظر میرسد جوان ترین خوشه کروی حدود 11Gyr سن دارد و احتمالاً پیرترین آنها بیش از 13Gyr عمر کرده است. یعنی بین سن جوانترین و مسن ترین اعضای هاله دومیلیارد سال یا بیشتر اختلاف وجود دارد.
اگرچه در 42 پارسک از مرکز کهکشانی تعداد 144 خوشه کروی دیده شده است اما 6 خوشه کروی بین 69 و 123 کیلوپارسک دیده شده اند. برخی از منجمین پیشنهاد داده اند که این 6 خوشه دورتر ممکن است توسط راه شیری به دام افتاده باشند یا کهکشان کره وار کوتوله باشند.
اجزای کهکشان راه شیری(قسمت هفتم)
هاله ماده تاریک(1):
زمانیکه جرم های تمام مولفه های تابان کهکشان خودی با هم ترکیب شوند(قرص های نازک و ضخیم-گرد و غبار-گاز میان ستاره ای-میله مرکزی-برآمدگی کهکشانی و هاله ستاره ای ) جرم کل ماده تابان در سازگاری خوبی با حرکت مداری خورشید حول مرکز کهکشانی می باشد اما مدارهای ستارگان و گاز را در فواصل کهکشان مرکزی بیشتر از شعاع مدار خورشید را توضیح نمیدهد. ظاهراً هنوز مؤلفه حیاتی دیگری در ساختار کلی کهکشان راه شیری وجود دارد. این عنصر دیده نشده کهکشان نیز ، در کنار اثر حرکات مداری ، ممکن است مسئول تولید پیچ و تاب های دیده شده در نزدیکی لبه های خارجی قرص تابان باشد.
به نظر میرسد این هاله ماده تاریک که تقریبا به طور کروی توزیع شده است ، هاله ستاره را می پوشاند و تا حداقل 230kpc گسترش می یابد.
بنظر میرسد هاله ماده تاریک حدود 95%جرم کل کهکشان خودی را به خود اختصاص داده است.
ترکیب شیمیایی هاله ماده تاریک هنوز یک راز است!...
هاله ماده تاریک(1):
زمانیکه جرم های تمام مولفه های تابان کهکشان خودی با هم ترکیب شوند(قرص های نازک و ضخیم-گرد و غبار-گاز میان ستاره ای-میله مرکزی-برآمدگی کهکشانی و هاله ستاره ای ) جرم کل ماده تابان در سازگاری خوبی با حرکت مداری خورشید حول مرکز کهکشانی می باشد اما مدارهای ستارگان و گاز را در فواصل کهکشان مرکزی بیشتر از شعاع مدار خورشید را توضیح نمیدهد. ظاهراً هنوز مؤلفه حیاتی دیگری در ساختار کلی کهکشان راه شیری وجود دارد. این عنصر دیده نشده کهکشان نیز ، در کنار اثر حرکات مداری ، ممکن است مسئول تولید پیچ و تاب های دیده شده در نزدیکی لبه های خارجی قرص تابان باشد.
به نظر میرسد این هاله ماده تاریک که تقریبا به طور کروی توزیع شده است ، هاله ستاره را می پوشاند و تا حداقل 230kpc گسترش می یابد.
بنظر میرسد هاله ماده تاریک حدود 95%جرم کل کهکشان خودی را به خود اختصاص داده است.
ترکیب شیمیایی هاله ماده تاریک هنوز یک راز است!...
نامزد های هاله ماده تاریک:
هاله ماده تاریک نمی تواند به شکل گرد و غبار میان ستاره ای باشد زیرا گرد و غبار از طریق خاموشی نور ستاره ، حضور آنرا برملا می کند. بعلاوه هاله ماده تاریک نمیتواند مرکب از گاز باشد زیرا زمانیکه در حال مشاهده ستارگان هاله هستیم خطوط جذبی ظاهر خواهند شد . به یک دسته از نامزدهای احتمالی سازنده هاله تاریک، بعنوان ذرات وزین که بطور ضعیفی در حال برهم کنش هستند(WIMP) ها ارجاع میشود.WIMP ها در تابندگی کل کهکشان خودی سهم ندارند اما از طریق برهم کنش های گرانشی خود بر آن اثر میگذارند. بررسی های نظری نشان میدهد ماده غیر باریونی (ماده ای غیر از پروتونها، نوترون ها و ذرات وزین مربوطه) بیشتر جرم هاله ماده تاریک را تشکیل میدهد. نوترینو ها که لپتون هستند حائز شرایط می باشند اگرچه آنها نیز برای توضیح مقدار جرمی که باید در هاله ماده تاریک موجود باشد به اندازه کافی وزین نیستند. شاید در حال حاضر ذرات فرضی مانند ذرات ابر متقارن که بعنوان نوترالینوس شناخته میشوند بهترین گزینه برای تشکیل دادن ماده هاله تاریک باشند.
فرضیه دیگر برای ساختن ماده تاریک پیشنهاد میکند که ممکن است اجسام هاله متراکم وزین MACHO ها مسئول باشند.ماکو هایی که میتوانند جرم دیده نشده را فراهم کنند ممکن است به شکل کوتوله های سفید، ستارگان نوترونی، سیاهچاله ها،کوتوله های قرمز کمتر مرموز و یا کوتوله های قهوه ای باشند. برخی از تحقیقات برای MACHO ها برپایه پیش بینی نسبیت عام بوده است که نور ستاره وقتی از نزدیکی جسم وزین عبور کند منحرف میشود.اگر یک MACHO بین یک ستاره دور و زمین واقع باشد، میتواند مانند یک عدسی گرانشی رفتار کرده و نور ستاره را کانونی کند.
در سال 1993 منجمین در حال مشاهده ستارگان در ابر ماژلانی بزرگ،یک ویژگی گویا از روشنایی موقت را آشکار سازی کردند که این روشنایی تنها زمانیکه یک MACHO از خط دید میگذرد میتواند دیده شود. این نتیجه همچنین توسط تحقیقات کوتوله های سفید و ستارگان کوتوله قرمز کوچک، که بااستفاده از تلسکوپ فضایی هابل انجام شده است پشتیبانی میشود. در این تحقیقات تعداد ستارگان آشکار سازی شده بسیار کوچکتر از آن است که ماده تاریک موجود در کهکشان خودی را تشکیل دهد. براساس تحقیقاتی که تاکنون صورت گرفته کوتوله های سفید نمی توانند بیش از 10% و کوتوله های قرمز بیش از 6% در جرم هاله ماده تاریک سهم داشته باشند.
هاله ماده تاریک نمی تواند به شکل گرد و غبار میان ستاره ای باشد زیرا گرد و غبار از طریق خاموشی نور ستاره ، حضور آنرا برملا می کند. بعلاوه هاله ماده تاریک نمیتواند مرکب از گاز باشد زیرا زمانیکه در حال مشاهده ستارگان هاله هستیم خطوط جذبی ظاهر خواهند شد . به یک دسته از نامزدهای احتمالی سازنده هاله تاریک، بعنوان ذرات وزین که بطور ضعیفی در حال برهم کنش هستند(WIMP) ها ارجاع میشود.WIMP ها در تابندگی کل کهکشان خودی سهم ندارند اما از طریق برهم کنش های گرانشی خود بر آن اثر میگذارند. بررسی های نظری نشان میدهد ماده غیر باریونی (ماده ای غیر از پروتونها، نوترون ها و ذرات وزین مربوطه) بیشتر جرم هاله ماده تاریک را تشکیل میدهد. نوترینو ها که لپتون هستند حائز شرایط می باشند اگرچه آنها نیز برای توضیح مقدار جرمی که باید در هاله ماده تاریک موجود باشد به اندازه کافی وزین نیستند. شاید در حال حاضر ذرات فرضی مانند ذرات ابر متقارن که بعنوان نوترالینوس شناخته میشوند بهترین گزینه برای تشکیل دادن ماده هاله تاریک باشند.
فرضیه دیگر برای ساختن ماده تاریک پیشنهاد میکند که ممکن است اجسام هاله متراکم وزین MACHO ها مسئول باشند.ماکو هایی که میتوانند جرم دیده نشده را فراهم کنند ممکن است به شکل کوتوله های سفید، ستارگان نوترونی، سیاهچاله ها،کوتوله های قرمز کمتر مرموز و یا کوتوله های قهوه ای باشند. برخی از تحقیقات برای MACHO ها برپایه پیش بینی نسبیت عام بوده است که نور ستاره وقتی از نزدیکی جسم وزین عبور کند منحرف میشود.اگر یک MACHO بین یک ستاره دور و زمین واقع باشد، میتواند مانند یک عدسی گرانشی رفتار کرده و نور ستاره را کانونی کند.
در سال 1993 منجمین در حال مشاهده ستارگان در ابر ماژلانی بزرگ،یک ویژگی گویا از روشنایی موقت را آشکار سازی کردند که این روشنایی تنها زمانیکه یک MACHO از خط دید میگذرد میتواند دیده شود. این نتیجه همچنین توسط تحقیقات کوتوله های سفید و ستارگان کوتوله قرمز کوچک، که بااستفاده از تلسکوپ فضایی هابل انجام شده است پشتیبانی میشود. در این تحقیقات تعداد ستارگان آشکار سازی شده بسیار کوچکتر از آن است که ماده تاریک موجود در کهکشان خودی را تشکیل دهد. براساس تحقیقاتی که تاکنون صورت گرفته کوتوله های سفید نمی توانند بیش از 10% و کوتوله های قرمز بیش از 6% در جرم هاله ماده تاریک سهم داشته باشند.
هابل در مقاله "سحابی های فراکهکشانی " و بعدها در کتاب خود به نام "قلمرو سحابی ها " پیشنهاد کرد که کهکشانها بر اساس ظاهر کلی خود به سه دسته اصلی تقسیم میشوند. این دسته بندی که بعنوان رشته هابل شناخته میشود کهکشانها را به بیضوی ها، مارپیچی ها و نامنظم ها تقسیم میکند. خود مارپیچی ها به دو رشته موازی تقسیم میشوند: مارپیچی های معمولی ها و مارپیچی های میله دار ها. یک دسته گذرا از کهکشانها بین بیضوی ها و مارپیچی ها که به عنوان عدسی شکل ها شناخته میشوند، میتوانند هریک از معمولی ها یا میله دار ها باشند. هابل این دسته بندی را به شکل یک دیاپازون مرتب کرد.
هابل بطور نادرستی تصور میکرد که نمودار دیاپازون را میتوان بصورت رشته تحولی برای کهکشانها تفسیر کرد. او کهکشانهای سمت چپ دیاپازون را رده های اولیه و کهکشان های سمت راست را رده های آخر نامید.
هابل بطور نادرستی تصور میکرد که نمودار دیاپازون را میتوان بصورت رشته تحولی برای کهکشانها تفسیر کرد. او کهکشانهای سمت چپ دیاپازون را رده های اولیه و کهکشان های سمت راست را رده های آخر نامید.
انواع مارپیچی ها:
کهکشان ها تنوع ارزشمندی از ساختار مارپیچی را به نمایش می گذارند که ممکن است در تعداد بازو ها ، چگونگی بسته شدن به یکدیگر، درجه یکنواختی توزیع ستارگان و گاز، روشنایی سطحی و وجود یا عدم وجود میله با یکدیگر فرق داشته باشند. با شکوه ترین کهکشان های مارپیچی به عنوان "مارپیچی های با طراحی بزرگ " شناخته میشوند و معمولاً دو بازوی واضح و بسیار متقارن دارند. برخی از مارپیچی ها دارای چندین بازو هستند و به کهکشانهایی که به علت درهم پیچیدگی زیاد، نتوانیم تعداد بازوهای آنها را تشخیص دهیم ، مارپیچی کُرکی میگوییم...در پست بعد نمونه هایی از این کهکشان ها را معرفی میکنیم. با ما همراه باشید!
کهکشان ها تنوع ارزشمندی از ساختار مارپیچی را به نمایش می گذارند که ممکن است در تعداد بازو ها ، چگونگی بسته شدن به یکدیگر، درجه یکنواختی توزیع ستارگان و گاز، روشنایی سطحی و وجود یا عدم وجود میله با یکدیگر فرق داشته باشند. با شکوه ترین کهکشان های مارپیچی به عنوان "مارپیچی های با طراحی بزرگ " شناخته میشوند و معمولاً دو بازوی واضح و بسیار متقارن دارند. برخی از مارپیچی ها دارای چندین بازو هستند و به کهکشانهایی که به علت درهم پیچیدگی زیاد، نتوانیم تعداد بازوهای آنها را تشخیص دهیم ، مارپیچی کُرکی میگوییم...در پست بعد نمونه هایی از این کهکشان ها را معرفی میکنیم. با ما همراه باشید!
⬆️⬆️⬆️⬆️⬆️⬆️
آموختیم که کهکشان ها بر اساس شکل ظاهری خود،مارپیچی یا بیضوی هستند...اما بررسی بیشتر قرص های کهکشانی نشان داد که حداقل 50% تمام کهکشان های قرصی شکل، قرصهای تاب خورده ای را به نمایش می گذارند که آنها را در هیچکدام از دسته های بالا نمیتوان قرار داد. این تاب برداشتن قرصها احتمالاً ناشی از برهم کنش های جزرومدی با کهکشان های کوچکتر میباشد. کهکشان های بزرگ توسط فرورفتن ها و گیر اندازی گرانشی کهکشانهای کوچکتر شکل گرفته اند. تصویر بالا یکی از نمونه های مهم برهم کنش های کهکشانی را نشان میدهد.همین طور که در تصویر می بینید این کهکشان دارای قرصی کاملاً بی نظم بوده که نشان میدهد در این تصویر ما دو کهکشان که در حال فرورفتن در هم هستند را میبینیم...بعلاوه در اطراف آن ابرهای ضخیمی مشاهده میشود. وجود ابر یکی از نتایج قطعی برخورد های کهکشانی است.
@vialactea
آموختیم که کهکشان ها بر اساس شکل ظاهری خود،مارپیچی یا بیضوی هستند...اما بررسی بیشتر قرص های کهکشانی نشان داد که حداقل 50% تمام کهکشان های قرصی شکل، قرصهای تاب خورده ای را به نمایش می گذارند که آنها را در هیچکدام از دسته های بالا نمیتوان قرار داد. این تاب برداشتن قرصها احتمالاً ناشی از برهم کنش های جزرومدی با کهکشان های کوچکتر میباشد. کهکشان های بزرگ توسط فرورفتن ها و گیر اندازی گرانشی کهکشانهای کوچکتر شکل گرفته اند. تصویر بالا یکی از نمونه های مهم برهم کنش های کهکشانی را نشان میدهد.همین طور که در تصویر می بینید این کهکشان دارای قرصی کاملاً بی نظم بوده که نشان میدهد در این تصویر ما دو کهکشان که در حال فرورفتن در هم هستند را میبینیم...بعلاوه در اطراف آن ابرهای ضخیمی مشاهده میشود. وجود ابر یکی از نتایج قطعی برخورد های کهکشانی است.
@vialactea
کیهان شناسی ، علم مطالعه ی منشاء و تحول جهان می باشد.ستاره شناسی، عمیق ترین سؤال های فلسفی را به انسان ها ارائه میدهد. سؤالاتی از قبیل این که چگونه حیات به وجود آمد؟ و چگونه سیارات و ستارگان شکل گرفتند ؟شاخه ای از ستاره شناسی که کیهان شناسی نامیده میشود سوالات را به این حوزه گسترش داد که جهان چگونه شکل گرفت؟و چگونه به انتها خواهد رسید؟ این دو سوال علم فیزیک و فلسفه را درگیر کرده است، علم فیزیک سعی دارد در شاخه ی کیهان شناسی به بررسی و یافتن پاسخ این دو سوال بپردازد... کیهان شناسی برای پاسخگویی، از چند پارامتر مانند "ثابت هابل" و "پارامتر پراکندگی" برای تصمیم گیری اینکه جهان بسته یا باز استفاده میکند. جهان فقط وقتی قابل فهم است که معنای رابطه بین بزرگترین ساختار ها و دنیای میکروسکوپی ذرات زیر اتمی را درک نماییم.
اما کیهان شناسی چگونه بااستفاده از زبان ریاضی میتواند آینده ی و آغاز جهان را تعیین کند؟؟؟
------------------
@vialactea
از پست آینده شروع به مطالعه ی ریاضیات کیهان شناسی خواهیم کرد...
با ما همراه باشید.
------------------
#کیهانشناسی #کیهان_شناسی #ثابت_هابل #پارامتر_پراکندگی
اما کیهان شناسی چگونه بااستفاده از زبان ریاضی میتواند آینده ی و آغاز جهان را تعیین کند؟؟؟
------------------
@vialactea
از پست آینده شروع به مطالعه ی ریاضیات کیهان شناسی خواهیم کرد...
با ما همراه باشید.
------------------
#کیهانشناسی #کیهان_شناسی #ثابت_هابل #پارامتر_پراکندگی