کهکشان راه شیری؛ حقایق، ویژگی‌ها و هر آنچه باید بدانیم
راه شیری کهکشان مارپیچی میله‌ای، خانه‌ی ما و بیش از ۲۰۰ میلیارد ستاره است؛ اما از آن چه می‌دانیم؟
راه شیری یک کهکشان مارپیچی میله‌ای با قدمت تقریبی ۱۳٫۶ میلیارد سال و بازو‌های بزرگ چرخان است که در کیهان کشیده شده‌اند. قطر دیسک کهکشان خانه‌ی ما تقریبا به ۱۰۰ هزار سال نوری و ضخامتش به ۱۰۰۰ سال نوری می‌رسد.
درست مانند زمین که به دور خورشید می‌چرخد، منظومه شمسی هم حول مرکز راه شیری می‌چرخد. منظومه شمسی ما با وجود حرکت در فضا با سرعت تقریبی ۸۲۸ هزار کیلومتر بر ساعت، پس از ۲۵۰ میلیون سال یک دور کامل به دور مرکز کهکشان را طی می‌کند. آخرین باری که سیاره‌مان در این موقعیت قرار داشت، دایناسور‌ها ظهور کردند و پستاندار‌ها هنوز به تکامل نرسیده بودند.
اگر مرکز راه شیری یک شهر باشد، ما در حومه‌ی آن زندگی می‌کنیم. بر اساس این تشبیه، منظومه‌ی شمسی ما تقریبا ۲۵ هزار تا ۳۰ هزار سال نوری از مرکز شهر فاصله دارد. زندگی در حومه‌ی شهر خوشایند است؛ ما در یکی از همسایگی‌های کوچک بازوی شکارچی- ماکیان (Orion-Cygnus) زندگی می‌کنیم که بین بازو‌های بزرگ‌تر برساووش (Perseus) و بازوی کمان-شاه‌تخته (Carina-Sagittarius) قرار دارد. اگر به سمت مرکز شهر حرکت کنیم، می‌توانیم بازو‌های سپر-قنطورس (Scutum-Centaurus) و بازوی نورما را پیدا کنیم.
فهرست مطالب
علت نام‌گذاری راه شیری چیست؟
ویژگی‌های راه شیری
موقعیت خورشید در راه شیری
سیاه‌چاله راه شیری
نوع کهکشان راه شیری
آینده راه شیری
تکامل راه شیری
عکاسی از راه شیری
پژوهش‌های راه شیری
حقایق جالب راه شیری
جمع‌بندی
در یک شب صاف و بدون آلودگی نوری می‌توان نور‌های درخشان شهر کهکشانی راه شیری را در آسمان شب مشاهده کرد. این طیف سفید شیری از ستاره‌ها، گاز و غبار، پنجره‌ای به روی جهان اطراف ما است.
در قلب راه شیری، سیاه‌چاله‌ای کلان‌جرم به نام کمان ای* قرار دارد. این سیاه‌چاله با جرمی بالغ بر ۴ میلیون خورشید، هر چیزی را در نزدیکی خود جارو می‌کند و از منبع عظیم مواد ستاره‌ای اطرافش حریصانه تغذیه می‌کند. در سال ۲۰۲۲ برای اولین بار تصویری از این سیاه‌چاله منتشر شد.
حرکت ستاره‌ها در کهکشان راه شیری در ۴۰۰ هزار سال بعد بر اساس داده‌های به‌دست‌آمده از کاوشگر اروپایی گایا.
علت نام‌گذاری راه شیری چیست؟
به نقل از موزه تاریخ طبیعی آمریکا (AMNH)، نام راه شیری برگرفته از ظاهر سفید شیری آن است که در آسمان شب کشیده شده است. در اسطوره‌های یونان، این نوار شیری به این دلیل ظاهر می‌شد که خدای هرا در آسمان شب شیر پخش می‌کرد.
در سراسر جهان، راه شیری با اسامی متفاوتی شناخته می‌شود. برای مثال در چین به آن «رودخانه‌ی نقره‌ای» می‌گویند و در صحرای کالاهاری آفریقای جنوبی آن را «ستون فقرات شب» می‌نامند.
ویژگی‌های راه شیری
بررسی راه شیری همیشه دشوار بوده است. گاهی ستاره‌شناس‌ها تلاش برای مطالعه‌ی راه شیری را با تلاش برای توصیف ابعاد و ساختار جنگل در حالی که در میان درختان جنگل قرار داریم، مقایسه می‌کنند. از جایگاهمان در زمین، قطعا نمی‌توانیم اشراف کاملی به راه شیری داشته باشیم؛ اما دو تلسکوپ فضایی که از دهه‌ی ۱۹۹۰ پرتاب شدند با داده‌های خود عصر طلایی پژوهش‌های راه شیری را رقم زدند. گام‌های عمده به‌ویژه با پرتاب فضاپیمای گایا از آژانس فضایی اروپا در سال ۲۰۱۳ برداشته شد.
تلسکوپ‌ها به ستاره‌شناس‌ها امکان دادند تا شکل و ساختار اولیه‌ی برخی از نزدیک‌ترین کهکشان‌ها را تفکیک کنند؛ اما بازسازی شکل و ساختار کهکشان خانه‌مان کاری دشوار و کند بوده است. این فرآیند شامل ساخت کاتالوگ‌هایی از ستاره‌ها، ردیابی موقعیت آنها در آسمان شب و تخمین فاصله‌شان از زمین است.
نوار درخشان راه شیری قرن‌هاست انسان را مسحور خود کرده است.
یان اورت، ستاره‌شناس هلند که گاهی با عنوان استاد منظومه کهکشانی از او یاد می‌شود، اولین شخصی بود که متوجه شد راه شیری بی‌حرکت نیست بلکه می‌چرخد و سرعت حرکت ستاره‌های مختلف در اطراف مرکز راه شیری را تخمین زد. نام ابر اورت که منطقه‌ای شامل تریلیون‌ها دنباله‌دار دور از خورشید است، برگرفته از نام این ستاره‌شناس است.
به تدریج، چشم‌انداز پیچیده‌ای از یک کهکشان مارپیچی به دست آمد که به نظر کاملا عادی می‌رسید. در مرکز راه شیری، سیاه‌چاله‌ی غول‌پیکر کمان ای* با جرمی بالغ بر چهار میلیون خورشید قرار دارد. این سیاه‌چاله در سال ۱۹۷۴ کشف شد و می‌توان آن را با تلسکوپ‌های رادیویی در نزدیکی صورت فلکی کمان رصد کرد.
همه‌چیز در راه شیری در گذرگاهی می‌چرخد که به هیچ ختم می‌شود. در اطراف این نقطه‌ی هیچ (سیاه‌چاله)، منطقه‌ای متراکم از گاز و غبار و ستاره‌ها موسوم به برآمدگی کهکشانی قرار دارد. درباره‌ی راه شیری این برآمدگی به شکل بادام‌زمینی است و قطرش به ۱۰ هزار سال نوری می‌رسد. این برآمدگی میزبان ۱۰ میلیارد ستاره از ۲۰۰ میلیارد ستاره‌ی کل کهکشان است. اغلب ستاره‌های این بخش از نوع غول‌های سرخ قدیمی هستند که در مراحل اولیه‌ی تکامل کهکشان شکل گرفتند.
در آن سوی برآمدگی، دیسک کهکشانی قرار دارد که قطر آن به ۱۰۰ هزار سال نوری و ضخامتش به ۱۰۰۰ سال نوری می‌رسد و میزبان اغلب ستاره‌های کهکشان از جمله خورشید است. ستاره‌های داخل دیسک در میان ابر‌های گاز و غبار ستاره‌ای پراکنده شده‌اند. وقتی هنگام شب به آسمان نگاه کنید، چشم‌انداز لبه‌ی این دیسک به سمت مرکز کهکشان را می‌بینید که بسیار چشمگیر است.
ساختار کهکشان راه شیری از زاویه‌ی بالای دیسک کهکشانی.
ستاره‌های داخل دیسک حول مرکز کهکشان می‌چرخند و جریان‌های چرخانی را شکل می‌دهند که به نظر می‌رسد مانند بازوها از برآمدگی کهکشانی سرچشمه می‌گیرند. پژوهش درباره‌ی مکانیزم‌های شکل‌گیری بازو‌های چرخان هنوز راه زیادی در پیش دارند، اما جدیدترین مطالعات نشان می‌دهند این بازوها در بازه‌ی زمانی کوتاه ۱۰۰ میلیون سال (از عمر ۱۳ میلیارد ساله کهکشان) شکل گرفته‌اند.
داخل بازوها، ستاره‌ها، گاز و غبار به شکلی متراکم در نواحی دیسک کهکشانی منسجم شده‌اند و این افزایش چگالی به شکل‌گیری تعداد بیشتری از ستاره‌ها می‌انجامد. درنتیجه ستاره‌های داخل دیسک کهکشانی جوان‌تر از ستاره‌های موجود در برآمدگی هستند.
بازو‌های مارپیچی به جاده‌های پرترافیک از گاز و ستاره‌ها شباهت دارند که به‌آرامی در بازوها حرکت می‌کنند. مواد با عبور از بازو‌های متراکم مارپیچی، فشرده می‌شوند و به شکل‌گیری ستاره‌های بیشتری می‌انجامند. راه شیری در حال حاضر دارای چهار بازوی مارپیچی است. دو بازوی اصلی، برساووش و کمان-شاه‌تخته هستند و بازو‌های محلی و کمان دو بازوی کوچک‌تر به شمار می‌روند. دانشمندان با داده‌های فضاپیمای گایا به بررسی موقعیت و شکل دقیق این بازوها می‌پردازند.
دیسک راه شیری تخت نیست، بلکه خمیده است. این دیسک در حین چرخش، مانند فرفره‌ای لغزنده حرکت می‌کند. این لغزش به‌ویژه نوسان عظیم حول مرکز کهکشانی اندکی آهسته‌تر از ستاره‌های داخل دیسک است و چرخش کامل آن ۶۰۰ تا ۷۰۰ میلیون سال به طول می‌انجامد. به باور ستاره‌شناس‌ها، این نوسان می‌تواند حاصل برخورد راه شیری با کهکشانی دیگر در گذشته باشد.
منبع:زومیت
