چرا كهكشان ها شكل هاي متفاوتي دارند؟

چرا كهكشان ها شكل هاي متفاوتي دارند؟ در سطح بسيار ابتدايي، دو طبقه بندي براي اَشكال كهكشان وجود دارد: ريسكي (قرصي شكل) و بيضوي. كامرون هوملز (اخترفيزيكدان نظري در موسسه فناوري كاليفرنيا) مي گويد يك كهكشان قرصي شكل كه كهكشان مارپيچي نيز ناميده مي شود، شكلي شبيه به تخم مرغ سرخ شده دارد. به گزارش ايتنا و به نقل از لايو ساينس، اين كهكشان ها مركز كروي تري دارند، مانند زرده تخم مرغ كه توسط قرصي از گاز و ستاره احاطه شده است؛ يعني توسط سفيده تخم مرغ. كهكشان راه شيري و نزديكترين همسايه كهكشاني ما يعني كهكشان آندرومدا، در اين دسته قرار مي گيرند. از لحاظ تئوري، كهكشان هاي قرصي شكل ابتدا از ابرهاي هيدروژن تشكيل مي شوند. جاذبه، ذرات گاز را به سوي يكديگر مي كشد. با نزديك تر شدن اتم هاي هيدروژن، ابر شروع به چرخش مي كند و جرم جمعي آن ها افزايش مي يابد كه باعث مي شود نيروي گرانشي آنها نيز بالا برود. در نهايت، گرانش باعث مي شود كه گاز به يك قرص در حال چرخش فرو بپاشد. بخش بزرگي از گاز در لبه متمركز است و براي تشكيل ستاره به عنوان تغذيه عمل مي كند. به گفته ناسا، ادوين هابل كه تنها يك سده پيش وجود كهكشان هايي فراتر از كهكشان ما را تأييد كرد، كهكشان هاي قرصي شكل را كهكشان هاي نوع متأخر ناميد؛ زيرا گمان مي بُرد كه بعداً در تاريخ كيهان شكل گرفته اند. از طرف ديگر، كهكشان هاي بيضوي (كه هابل آنها را كهكشان هاي نوع اوليه مي ناميد)، به نظر مي رسد قديمي تر باشند. به گفته رابرت باست (اخترفيزيكدان رصدي كه در دانشگاه سوينبرن در ملبورن استراليا تكامل كهكشان ها را مطالعه مي كند)، ستارگان در كهكشان هاي بيضي شكل به جاي چرخش مانند كهكشان هاي قرصي شكل، حركت تصادفي بيشتري دارند. تصور مي شود كه كهكشان هاي بيضي شكل محصول ادغام كهكشان ها باشند. باست مي گويد هنگامي كه دو كهكشان با جرم مساوي با هم ادغام مي شوند، گرانش باعث مي شود ستاره هاي آنها شروع به كشيدن يكديگر كنند. اين كار چرخش ستارگان را مختل مي كند و مدار تصادفي تري ايجاد مي شود. البته هر ادغامي منجر به تشكيل يك كهكشان بيضي شكل نمي شود. كهكشان راه شيري در واقع بسيار قديمي و بزرگ است، اما شكل قرصي خود را حفظ كرده است. اين كهكشان به سادگي با كشيدن كهكشان هاي كوتوله كه بسيار كوچكتر از كهكشان ما هستند و جمع آوري گاز آزادشده از كيهان، به جرم خود افزوده است. با اين حال، باست مي گويد آندرومدا، كهكشان خواهر و قرصي شكل ما، مستقيماً به سمت كهكشان راه شيري مي رود. بنابراين ميلياردها سال بعد، اين دو كهكشان مارپيچي مي توانند با هم ادغام شوند و هر يك از قرص هاي ستاره اي دوتايي، چرخش ديگري را جبران كرده و يك كهكشان بيضي شكل تصادفي تر ايجاد كنند. گفتني است اين ادغام ها به صورت آني يا لحظه اي رخ نمي دهند؛ بلكه صدها ميليون، حتي ميلياردها سال طول مي كشند. در واقع، ادغام هايي در حال انجام هستند كه از ديدگاه ما آنقدر كند پيش مي روند كه ثابت و ساكن به نظر مي رسند. باست مي گويد: «آنها نيز اساساً دقيقاً در وضعيت مشابهي بوده اند؛ بدون هرگونه تغيير در تمام مدت تمدن بشري». هابل اين كهكشان ها را در يك دسته خاص داد و آنها را كهكشان هاي نامنظم ناميد. باست مي گويد: «آنها معمولاً يك آشفتگي با اجزاي متعددي هستند. كهكشان هاي نامنظم مانند يك قطار بزرگ به نظر مي رسند». در نهايت، به نظر مي رسد كهكشان هاي عدسي شكل كه كمياب تر هستند، تركيبي بين كهكشان بيضي شكل و قرصي شكل باشند. باست اظهار مي دارد ممكن است زماني كه يك كهكشان قرصي شكل تمام گاز خود را مصرف مي كند و نمي تواند ستاره جديدي تشكيل دهد، ستارگان موجود شروع به تعامل با يكديگر مي كنند. كشش گرانشي آنها بر روي يكديگر شكلي شبيه به عدس ايجاد مي كند (نوعي شكل بيضوي كه همچنان يك صفحه چرخان دارد). او در ادامه مي گويد: «آنچه دانشمندان تاكنون در مورد كهكشان ها و اشكال سه بعدي آنها كشف كرده اند، با استفاده از هزاران تصوير دوبعدي و با تكيه بر ويژگي هاي ديگر مانند رنگ و حركت كهكشان ها براي پر كردن جاهاي خالي استنباط شده است». براي مثال، سن پايين تر كهكشان هاي قرصي شكل، با رنگ آبي آنها تأييد مي شود. ستاره هاي آبي به طور كلي بزرگتر هستند و سريعتر مي سوزند و دماي بسيار بالايي دارند (نور آبي فركانس بالاتري دارد و بنابراين انرژي بيشتري نسبت به نور قرمز دارد). در همين حال، كهكشان هاي بيضي شكل پر از ستاره هاي قديمي تر - به نام كوتوله هاي قرمز - هستند كه دماي آنها پايين تر است و به اين سرعت نيز نمي سوزند. باست در پايان مي گويد: «با اين حال، عليرغم همه چيزهايي كه در مورد ساختارهاي عظيم آسماني اطرافمان آموخته ايم، هنوز چيزهاي زيادي وجود دارند كه نمي دانيم. تشكيل و تكامل كهكشان ها يكي از بزرگترين پرسش هاي بي پاسخ در زمينه اخترشناسي و اخترفيزيك است».