مجله‌ای برای دوست‌داران علم و طبیعت زمین و آسمان

بزرگ‌ترین کهکشان‌های عالم

Credit: European Space Agency & NASA
644

بزرگترین کهکشان عالم

شاید فکر کنید یافتن و مشخص کردن بزرگترین کهکشان عالم کار ساده‌ای است. در نگاه اول شاید این‌طور به نظر برسد اما باید گفت عالم همیشه به این سادگی رفتار نمی‌کند و برای یافتن پاسخ این پرسش نکات زیادی را باید در نظر گرفت.

در ابتدا باید پرسید کهکشان چیست؟ به‌طور کلی کهکشان را می‌توان مجموعه‌ای از ستاره‌ها،‌ گاز و غبار در نظر گرفت که نیروی گرانش آن‌ها را گرد هم آورده و محدود کرده است. البته به این لیست باید مادهٔ تاریک را هم اضافه کرد. ماده‌ای که هنوز نتوانسته‌ایم آشکارش کنیم اما اثرات گرانشی آن را بارها دیده‌ایم.

خوشه ی کهکشانی Abell 68 و کهکشان‌های ریز و درشتش. Credit: NASA & ESA. Acknowledgement: N. Rose
خوشه ی کهکشانی Abell 68 و کهکشان‌های ریز و درشتش.
Credit: NASA & ESA. Acknowledgement: N. Rose

کهکشان‌ها انواع مختلفی دارند. برخی از آن‌ها بیضوی شکل هستند، بعضی دیگر قرصی به همراه بازوهای مارپیچی دارند، تعدادی بدون شکل مشخصی در آسمان دیده می‌شوند و کهکشان‌های جذابی هم هستند که شکل‌های عجیب و غریبی دارند.

بیشتر کهکشان‌ها میلیاردها ستاره را در خود جای داده‌اند. خانهٔ کیهانی ما، راه شیری،‌ صدها میلیارد ستاره دارد که در دیسکی با پهنای صد هزار سال نوری پخش شده‌اند. البته کهکشان‌های کوچک‌تری هم هستند که خانه‌ای برای تنها چند میلیون ستاره‌اند. پیدا کردن چنین کهکشان‌هایی، حتی اگر نزدیک به ما هم باشند، به دلیل کم‌نور بودن‌شان مشکل است.

کهکشان‌ها را می‌توان بلوک‌های سازندهٔ عالم دانست. در گذشته‌های نه‌چندان دور که سعی در شناخت درست ماهیت آن‌ها داشتیم گاهی از آن‌ها به عنوان جزیره‌های کیهانی یاد می‌شد.

با این تفاسیر این جزیره‌های کیهانی چه‌قدر می‌توانند بزرگ شوند؟

تصویری بی‌نظیر از کهکشان مارپیچی فرفره (M101). Credit OFImage: European Space Agency & NASA
تصویری بی‌نظیر از کهکشان مارپیچی فرفره (M101).
Credit OF Image: European Space Agency & NASA

پاسخ ساده این است که خیلی زیاد! کهکشان‌ها می‌توانند با بلعیدن کهکشان‌های دیگر بزرگ‌ و بزرگ‌تر شوند. برخورد و ادغام کهکشان‌ها باعث شکل‌گیری کهکشان‌های بزرگ‌تر و پرجرم‌تر می‌شود. اتفاقی که برای کهکشان خودمان، راه شیری، نیز رخ خواهد داد. طبق مدل‌سازی‌ها چند میلیارد سال دیگر راه شیری و کهکشان هسایه‌اش آندرومدا با هم برخورد خواهند کرد و کهکشانی بزرگ‌تر را شکل خواهند داد اندازه‌ای دو برابر اندازهٔ کنونی راه شیری خواهد داشت.

برگردیم به سوال اول: مشخص کردن بزرگترین کهکشان عالم.

پاسخ دادن به این پرسش به دو دلیل آسان نیست. نکته‌ی اول این است که جواب این سوال بستگی به تعریف شما از کلمهٔ «اندازه» دارد. نکتهٔ بعد که بسیار هم عجیب به نظر می‌رسد این است که بزرگترین کهکشان های عالم ممکن است بسیار کم‌نور باشند.

رده‌ای از کهکشان‌ها وجود دارد که به آن‌ها کهکشان‌های غول‌پیکر با درخشش سطحی کم (GLSB) می گویند. همان‌طور که از نام این گروه از کهکشان‌ها پیداست، آن‌ها با وجود اندازهٔ بسیار بزرگ‌شان چندان پرنور نیستند. چنین کهکشان‌هایی در عالم نادرند و فاصلهٔ زیادی از ما دارند. به این ترتیب پیدا کردن آن‌ها هم مشکل است. Malin 1 نمونه‌ای از این کهکشان‌هاست که در سال ۱۹۸۶ کشف شده است. با وجود گذشت سی سال از زمان کشف این کهکشان، به تازگی متوجه شده‌ایم که Malin 1 از چیزی که قبلا می‌پنداشتیم بسیار بسیار بزرگ‌تر است؛ یک کهکشان مارپیچی غول‌آسا با قطری برابر هفتصد هزار سال نوری. یعنی حداقل پنج برابر اندازهٔ کهکشان راه شیری. نمونه‌ای دیگر از GLSB‌ها UGC1382 است که ۷۲۰ هزار سال نوری پهنا دارد.

مقایسه‌ی اندازه‌ی Malin1 با راه شیری. Credit: Galaz et al., 2016/NASA/JPL-Caltech
مقایسهٔ اندازهٔ Malin1 با راه شیری.
Credit: Galaz et al., 2016/NASA/JPL-Caltech

GLSB‌ها بسیار بزرگ‌تر از کهکشان‌های معمولی‌اند اما از طرف دیگر درخشش کمی دارند. ممکن است تعداد بیشتری از آن‌ها در عالم وجود داشته باشد که از کهکشان‌هایی که امروز می‌شناسیم هم بزرگ‌تر باشند اما واقعیت این جاست که پیدا کردن آن‌ها واقعا سخت است. Malin 1 که دربارهٔ آن صحبت کردیم در بررسی‌های معمول همانند یک کهکشان مارپیچی عادی دیده می‌شود و برای هویدا ساختن عظمیت آن باید تصاویر بسیار عمیقی از آن ثبت کرد. بنابراین ممکن است کهکشان‌های بزرگ‌تری نیز در عالم باشند که ما نتوانسته‌ایم آن‌ها را ببینیم.

مسئلهٔ مهم دیگری که باید دربارهٔ آن صحبت کرد مشخص کردن مرزهای یک کهکشان است و این که چه چیزی را کهکشان می‌نامیم. در ابتدای مقاله توضیحاتی در این مورد ارائه شد ولی بگذارید با یک مورد هیجان‌انگیز آشنا شویم: IC1101.

اگر کهکشان‌های UGC1382 و Malin1 را غول‌پیکر بخوانیم، IC1101 را باید یک هیولا نامید! قطر این کهکشان به دو میلیون سال نوری می‌رسد. به عبارت دیگر پهنای این کهکشان برابر دو سوم فاصلهٔ بین کهکشان آندرومدا و راه شیری است.

اندازه‌ی بسیار بزرگ UGC1382 سال‌ها پس از کشف آن و در رصدهای فرابنفش و رادیویی مشخص شد. تصویر سمت جپ عکس این کهکشان در طول موج مرئی است، تصویر وسط داده‌های فرابنفش را نیز شامل می‌شود و تصویر سمت راست با ترکیب داده‌های رادیویی با تصاویر قبلی به دست آمده است. کهکشان ناگهان چند برابر بزرگ‌تر شد! Credit: NASA/JPL/Caltech/SDSS/NRAO
اندازهٔ بسیار بزرگ UGC1382 سال‌ها پس از کشف آن و در رصدهای فرابنفش و رادیویی مشخص شد. تصویر سمت جپ عکس این کهکشان در طول موج مرئی است، تصویر وسط داده‌های فرابنفش را نیز شامل می‌شود و تصویر سمت راست با ترکیب داده‌های رادیویی با تصاویر قبلی به دست آمده است. کهکشان ناگهان چند برابر بزرگ‌تر شد!
Credit: NASA/JPL/Caltech/SDSS/NRAO

اما شاید این برآورد درستی از اندازه‌ٔ این کهکشان نباشد. IC1101 در مرکز یک خوشهٔ کهکشانی بزرگ به نام Abell2029 واقع شده که یک میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد. به عبارت دیگر IC1101 در مکانی قرار گرفته که پر از طعمهٔ کیهانی است! برخوردهای به وجود آمده بین IC1101 و کهکشان‌های دیگر باعث بزرگ شدن این کهکشان شده است. اما باید گفت بخشی از این عظمت حبابی است که احتمالا به تدریج کوچک می‌شود. برهم‌کنش‌های کهکشان‌های برخوردی باعث می‌شود آن‌ها پیش از آن که آرام بگیرند کمی به اصطلاح روزمره متورم شوند.

تعیین مرزهای دقیق IC1101 از این هم سخت‌تر است. گرانش شدید این هیولا در زمان ادغام باعث از هم پاشیده شدن کهکشان‌های کوچک‌تر می‌شود. بنابراین اطراف IC1101 مملو از باقی‌مانده‌های کهکشان‌های کوچک‌تر است و تفکیک این نواحی از گازهای موجود در خوشهٔ کهکشانی کار مشکلی است. به این ترتیب شاید IC1101 کوچک‌تر از چیزی باشد که اغلب ادعا می‌شود. در واقع نمی‌توان با دقت زیاد در مورد اندازهٔ آن صحبت کرد.

می‌رسیم به یک سوال مهم دیگر: لبهٔ یک کهکشان کجاست؟

UGC1382 قرصی از ستاره دارد که با فاصله گرفتن از مرکز کهکشان محو می‌شود. اما همان‌طور که اشاره شد هاله‌ی بسیار بزرگی از گاز این کهکشان را فراگرفته است. آیا باید این هاله را نیز جزء کهکشان به حساب آورد؟ اگر این نواحی را هم بخشی از UGC1382 بدانیم باید در کهکشان‌های دیگر هم این مسئله را اعمال کنیم، اما مشکل این جاست که رصد چنین هالهٔ کم‌نوری شاید سخت و حتی غیرممکن باشد.

یک سوال شاید بدیهی که در نگاه اول ساده به نظر می‌رسد منجر به طرح این همه مسئله شد! اگر دنبال جواب تک‌کلمه‌ای هستید می‌توان با خیالی تقریبا راحت گفت IC1101 بزرگ‌ترین کهکشان عالم است.

نکتهٔ مهم‌تر این است که باید قبول کرد وقتی از مرزهای دقیق صحبت می‌کنیم ماجرا پیچیده می‌شود. در مسائل دیگر هم داستان از این قرار است. به‌طور مثال هیچ مرز واقعی بین یک سیاره و یک کوتولهٔ قهوه‌ای وجود ندارد.

بنابراین شاید بهتر باشد سوال را عوض کنیم و بپرسیم بزرگترین کهکشان های عالم کدام‌اند و زیاد به چنین رکوردگیری‌هایی توجه نکنیم. به جای آن با مطالعهٔ آن‌ها بفهمیم چرا این کهکشان‌ها به این اندازهٔ بزرگ رسیده‌اند، تاریخچه و تکامل‌شان را بررسی کنیم و ببینیم این موجودات غول آسای کیهانی چه تاثیری روی دیگر کهکشان‌ها و محیط اطراف‌شان می‌گذارند. پاسخ دادن به این پرسش‌ها حتما جذاب‌تر از انجام رکوردگیری‌ و یافتن بزرگترین کهکشان خواهد بود.

 

منبع: Bad Astronomy

 

از فروشگاه آسمان شب دیدن کنید

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.