ستاره شناسان از وجود کهکشان های دیگر در آغاز قرن بیستم می دانستند. علیرغم این واقعیت که اولین کهکشان های کشف شده قبلاً برای دانشمندان شناخته شده بودند، در ابتدا آنها را سحابی نامیدند و آنها را به کهکشان ما - کهکشان راه شیری نسبت دادند. دانشمندان حدس می زنند که این سحابی ها ممکن است منظومه های ستاره ای مجزا را نشان دهند. با این حال، چنین فرضیه هایی در برابر بررسی دقیق جهان علمی قرار نگرفت. این به دلیل نقص تکنیک مشاهده بود.
اکتشاف کهکشان
در سال 1922، ستاره شناس استونیایی، ارنست اپیک، توانست فاصله تقریبی را که منظومه شمسی را از سحابی آندرومدا جدا می کند، محاسبه کند. داده هایی که ستاره شناس دریافت کرد 0.6 عدد از اعدادی است که اکنون دانشمندان دارند - و این محاسبه دقیق تر از محاسبه E. Hubble است. خود ادوین هابل در سال 1924 از بزرگترین تلسکوپ آن زمان استفاده کرد. قطر آن 254 سانتی متر بود. هابل همچنین محاسباتی را برای فاصله تا آندرومدا انجام داد. اکنون دانشمندان داده‌های دقیق‌تری دارند که سه برابر کوچک‌تر از داده‌های هابل هستند - اما هنوز این فاصله آنقدر زیاد است که احتمالاً سحابی نمی‌تواند بخشی از کهکشان ما باشد. بنابراین سحابی آندرومدا به اولین کهکشان مجزا تبدیل شد.
خوشه‌های کهکشانی
همانند ستاره ها، کهکشان ها گروه هایی با اندازه های مختلف تشکیل می دهند. علاوه بر این، این ویژگی در آنها به میزان بسیار بیشتری نسبت به ستاره ها بیان می شود. بیشتر ستارگان بخشی از خوشه نیستند، زیرا بخشی از میدان کلی کهکشان ما هستند. گروه کهکشان هایی که راه شیری (کهکشان محلی) را شامل می شود دارای 40 کهکشان است. این گروه بندی در سراسر جهان بسیار رایج است.
گروهی از کهکشانها برای رصد در دسترس است
بخش شناخته شده خوشه کهکشان ها "متاکهکشان" نام دارد - می توان آن را با استفاده از روش های نجومی رصد کرد. ترکیب متا کهکشان شامل حدود یک میلیارد کهکشان است که رصد آنها با کمک تلسکوپ در دسترس است. کهکشان راه شیری یکی از منظومه های ستاره ای است که بخشی از متا کهکشان است. کهکشان ما و حدود 1.5 دوجین کهکشان دیگر بخشی از یک گروه کهکشانی به نام گروه محلی کهکشان ها هستند.
فرصت های کاوش در متاکهکشان عمدتاً در پایان قرن بیستم پدیدار شد. ستاره شناسان دریافته اند که در فضای بین کهکشانی تابش کیهانی و الکترومغناطیسی، ستارگان منفرد و همچنین گاز بین کهکشانی وجود دارد. به لطف پیشرفت های علمی، مطالعه کهکشان ها از انواع مختلف - اختروش ها، کهکشان های رادیویی ممکن شده است.
خواص Metagalaxy
گاهی اوقات ستاره شناسان دوست دارند کهکشان را "جهان بزرگ" بنامند. با پیشرفت تکنولوژی و تلسکوپ ها، تعداد بیشتری از آن برای رصد در دسترس قرار می گیرد. ستاره شناسان فکر می کنندکه راه شیری و 10-15 کهکشان بعدی اعضای یک خوشه کهکشانی هستند. در متاکهکشان، خوشه های کهکشانی بسیار رایج هستند که تعداد آنها از 10 تا چند ده عضو متغیر است. چنین گروه هایی توسط ستاره شناسان در فواصل زیاد قابل تشخیص نیستند. دلیل آن این است که کهکشان های کوتوله قابل مشاهده نیستند و معمولاً فقط چند کهکشان غول پیکر در چنین گروه هایی وجود دارند.
طبق نظریه نسبیت انیشتین، توده های بزرگ می توانند فضای اطراف خود را خم کنند. بنابراین، مفاد هندسه اقلیدس در این فضا موجه نیست. تنها در مقیاس وسیع متا کهکشان می توان تفاوت بین دو رویکرد علمی - مکانیک نیوتنی و مکانیک انیشتین را مشاهده کرد. به اصطلاح قانون انتقال به سرخ در متاکهکشان نیز عمل می کند. این بدان معناست که همه کهکشان های اطراف ما در جهات مختلف در حال عقب نشینی هستند. علاوه بر این، هر چه آنها دورتر می شوند، سرعت آنها بیشتر می شود.
انواع کهکشان بر اساس شکل
خوشه های کهکشانی می توانند باز یا کروی باشند. آنها می توانند شامل ده ها و حتی هزاران کهکشان مختلف باشند. نزدیکترین کهکشان به ما در صورت فلکی سنبله قرار دارد و 10 میلیون پارسک با ما فاصله دارد. خوشه های کهکشانی که منظم نامیده می شوند، شکل کروی دارند. کهکشان هایی که آنها را تشکیل می دهند تمایل دارند در یک نقطه - مرکز خوشه کهکشانی - متمرکز شوند. خوشه های منظم از قبل تراکم بالایی دارندکهکشان ها، اما در مرکز آنها غلظت به حداکثر می رسد. با این حال، خوشه‌های منظم نیز تفاوت‌هایی دارند که عمدتاً در چگالی و تعداد کهکشان‌های سازنده‌شان آشکار می‌شود.
کهکشان های با چگالی بالاتر
برای مثال، گروه کهکشان‌های کما ورونیکا با تعداد زیادی اجزا متمایز می‌شوند و کهکشان‌هایی که پگاسوس را تشکیل می‌دهند متراکم هستند. به ویژه در منطقه مرکزی پگاسوس بالا است. در اینجا چگالی به 2 هزار کهکشان در هر 1 مگاپارسک مکعب می رسد. کهکشان های همسایه عملاً یکدیگر را لمس می کنند و چگالی آنها تقریباً 40 هزار برابر بیشتر از چگالی در متاکهکشان است. همچنین، چگالی بالا مشخصه گروه های کهکشان در تاج شمالی است.
کهکشان ها از کجا آمده اند؟
تا کنون، دانشمندان نمی توانند پاسخ دقیقی به این سوال بدهند. با این حال، طبق نظریه انفجار بزرگ، جهان جوان پر از هیدروژن و هلیوم بود. از این ابر ضخیم، تحت تأثیر ماده تاریک (و متعاقباً نیروهای گرانشی)، اولین ستاره ها و خوشه های ستاره ای شروع به شکل گیری کردند.
اولین ستارگان چه زمانی در جهان ظاهر شدند؟
طبق گفته برخی از ستاره شناسان، ستارگان بسیار زود - در اوایل 30 میلیون سال پس از انفجار بزرگ - ظاهر شدند. برخی دیگر متقاعد شده اند که این رقم 100 میلیون سال است. مطالعات با استفاده از فن آوری مدرن نشان می دهد که چراغ ها به طور همزمان در چندین قطعه تشکیل شده اند - اغلب این تعداد حتی به صدها می رسد.این امر توسط نیروهای گرانشی که بر گازی که کیهان را پر کرده بود، تسهیل کرد. ابرهای گازی به صورت قرص‌ها چرخیدند و به تدریج در آنها چگالی ایجاد شد و سپس به ستاره تبدیل شد. در اوایل کیهان، اولین ستارگان واقعاً غول پیکر بودند، زیرا "مواد ساختمانی" زیادی برای آنها داشتند.
بزرگترین خوشه کهکشانی کشف شده توسط ستاره شناسان SPT-CL J0546-5345 نام دارد. جرم آن تقریباً برابر با جرم 800 تریلیون خورشید است. دانشمندان توانستند یک کهکشان غول پیکر را با استفاده از اثر نجومی Sunyaev-Zeldovich شناسایی کنند - این در این واقعیت نهفته است که دمای تشعشعات مایکروویو هنگام تعامل با اجرام غول پیکر در کیهان کاهش می یابد. این خوشه 7 میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد. به عبارت دیگر، ستاره شناسان آن را مانند 7 میلیارد سال پیش مشاهده می کنند - و این 6.7 میلیارد سال پس از انفجار بزرگ است.
در وسعت دور کیهان، خوشه دیگری از کهکشان ها کشف شد که یک سیستم فضایی جداگانه را تشکیل می دهد - ACT-CL J0102-4915. ستاره شناسان به این گروه عظیم از کهکشان ها لقب ال گوردو داده اند که در زبان اسپانیایی به معنای «چاق» است. فاصله آن تا زمین 9.7 میلیارد سال نوری است. جرم این گروه از کهکشان ها از جرم خورشید در 3 میلیون میلیارد بیشتر است.
موهای ورونیکا
خوشه کما یکی از جالب ترین گروه های کهکشانی در متاکهکشان است. این شامل حدود چندین هزار کهکشان است. آنها چند صد میلیون سال نوری از کهکشان راه شیری فاصله دارند. اکثریتکهکشان ها بیضوی هستند موهای ورونیکا با ستارگان درخشان متمایز نمی شود - حتی آلفا، به نام تیارا، کوچک است. در این صورت فلکی می توان خوشه ای از ستاره های کم نور "کما" را مشاهده کرد که در لاتین به معنای "مو" است. اراتوستن، محقق یونانی باستان، این خوشه را «موی آریادنه» نامید. بطلمیوس آن را به خوشه ستاره‌ای لئو نسبت داد.
یکی از زیباترین کهکشان های صورت فلکی NGC 4565 یا سوزن است. از سطح سیاره ما، لبه روی آن قابل مشاهده است. در فاصله 30 میلیون سال نوری از خورشید قرار دارد. و قطر کهکشان بیش از 100 هزار سال نوری است. همچنین دو کهکشان برهم کنش در موی ورونیکا وجود دارد - NGC 4676، یا همانطور که این گروه همچنین "موش" نامیده می شود. آنها در فاصله 300 میلیون سال نوری از زمین حذف می شوند. مطالعات نشان داده است زمانی که این کهکشان ها از یکدیگر عبور کرده اند. دانشمندان پیشنهاد می کنند که "موش ها" بیش از یک بار با هم برخورد می کنند تا زمانی که به یک کهکشان تبدیل شوند.
