کهکشان اندرومدا
کهکشان اندرومدا یا M31 با فاصله تقریبی 2.5 میلیون سال نوری، بزرگترین همسایه کهکشان راه شیری محسوب می شود. قطر آن 260 هزار سال نوری است و یکی از ده کهکشانی است که با چشم غیرمسلح از زمین قابل مشاهده است. این کهکشان با سرعتی حدود 300 کیلومتر در ثانیه در حال نزدیک شدن به کهکشان راه شیری است و پیش بینی می شود که طی 4.5 میلیارد سال آینده با آن برخورد کرده و یک کهکشان بیضوی بزرگتر را به وجود آورد. بر اساس مشاهدات تلسکوپ فضایی اسپیتزر در سال 2006، این کهکشان حدود هزار میلیارد (1012) ستاره دارد، این در حالی است که کهکشان راه شیری بین 200 تا 400 میلیارد ستاره دارد. مطالعات اخیر نشان داده است که ممکن است جرم کهکشان راه شیری به خاطر وجود ماده تاریک بیشتر در آن، بیشتر از اندرومدا باشد.
اولین ثبت رسمی از این کهکشان در سال ۹۶۴ میلادی توسط منجم ایرانی، عبدالرحمان صوفی انجام گرفت که از آن به عنوان” ابر کوچک” نام برد. اولین توصیف از این کهکشان بر پایه رصد تلسکوپی، توسط منجم آلمانی به نام سیمون ماریوس۱ در سال ۱۶۱۲صورت گرفت. نام این کهکشان از نام یکی از شاهزاده ها در اسطوره‌های یونان باستان اقتباس شده است و در زبان عربی به آن امره المسلسله گفته می شود.
این کهکشان حدود 3.4 درجه از آسمان شب را پوشش می دهد که برای مقایسه، کره ماه حدود نیم درجه را پوشش می دهد.
تصویر زیر با استفاده از یک تلسکوپ مجهز به فیلتر هیدروژن-آلفا (H-Alpha) حاصل شده است. پرتو هیدروژن-آلفا با طول موج 656.28 نانومتر در طیف مرئی قرار دارد اما دیدن آن برای چشم انسان در شب بسیار دشوار است. چون عنصر هیدروژن فراوانترین عنصر در کیهان است، ثبت تصویر بر اساس این پرتو تصاویر بسیار شفافی را در کیهان شناسی بدست خواهد داد. در زیر، تصویر خورشید با استفاده از این فیلتر را می بینید.
تصویر خورشید با استفاده از فیلتر هیدروژن-آلفا
تصویر کهکشان اندرومدا با فیلتر هیدروژن-آلفا (4.89 مگابایت)
تاریخچه تشکیل اندرومدا
مطابق با تحقیقات یک تیم از اخترشناسان در سال 2010، کهکشان اندرومدا در اثر برخورد دو کهکشان کوچکتر در 5 تا 9 میلیارد سال پیش تشکیل شده است. همچنین M31 و M33 در حدود 2 تا 4 میلیارد سال پیش از نزدیکی هم عبور کردند که باعث تشکیل ستارگان جدید و خوشه های ستاره ای شد.
این کهکشان در طی 2 میلیارد سال گذشته فعل و انفعالاتی با M33 و M110 داشته است و کهکشانهای کوچک دیگری را نیز بلعیده است. باور بر این است که بلع کهکشانی که در حدود 100 میلیون سال پیش روی داده باعث به وجود آمدن یک دیسک از ستارگان با جهت چرخش معکوس در مرکز M31 و همچنین به وجود آمدن ستارگان نسبتا جوان (با عمر 100 میلیون سال) شده است.
تخمین فاصله کهکشان اندرومدا
فاصله این کهکشان حداقل با چهار روش اندازه گیری شده است که همه این چهار روش به طور متوسط فاصله 2.5 میلیون سال نوری را نشان می دهند. مطالعات طیف نگاری، سرعت چرخش ستارگان در شعاع های مختلف این کهکشان را نشان می دهد. در شعاع حدود 1.3 سال نوری از مرکز، سرعت گردش به حدود 225 کیلومتر بر ثانیه می رسد. سپس در شعاع 7000 سال نوری سرعت به حدود 50 کیلومتر بر ثانیه کاهش می یابد. بعد از آن دوباره سرعت زیاد می شود و در شعاع 33000 سال نوری سرعت به 250 کیلومتر بر ثانیه می رسد. بعد از این فاصله سرعت به آهستگی کاهش می یابد و در شعاع 80000 سال نوری سرعت به 200 کیلومتر بر ثانیه می رسد.
تصویر کهکشان اندرومدا در طیف مادون قرمز، به وسیله تلسکوپ اسپیتزر (ناسا)
هسته های کهکشان اندرومدا
تصاویر تلسکوپ هابل نشان داد که در مرکز این کهکشان دو هسته وجود دارد که با فاصله 4.9 سال نوری از هم قرار دارند که P1 و P2 نامیده می شوند. P1 مقداری از مرکز دورتر است و P2 در مرکز قرار دارد و در برگیرنده یک سیاه چاله عظیم است. P2 در نور قرمز کمرنگ تر از P1 دیده می شود اما در نور آبی و ماورا بنفش پررنگ تر دیده می شود که نشان دهنده وجود ستارگان داغ تر در آن است.
تصویر گرفته شده به وسیله تلسکوپ هابل از مرکز کهکشان اندرومدا که دو هسته را نشان می دهد
تصویر مرکز کهکشان اندرومدا در طیف اشعه ایکس به وسیله تلسکوپ چندرا. نقاط زرد منابع گسیل کننده اشعه ایکس هستند و نقطه آبی رنگ نیز محل سیاه چاله فوق چگال را نشان می دهد.
قمرهای کهکشان اندرومدا
14 کهکشان کوتوله به عنوان قمرهای اندرومدا شناخته شده اند که معروف ترین آنها M32 و M110 هستند. بر اساس شواهد موجود M32 در گذشته از نزدیکی اندرومدا عبور کرده است و ممکن است قسمتی از آن جذب اندرومدا شده باشد. همچنین مطالعات نشان می دهد که M110 نیز فعل و انفعالاتی با اندرومدا دارد. کیهانشناسان یک هاله در اندرومدا یافته اند که حاوی ستارگان غنی از فلزات است و به نظر می رسد که این هاله از این قمرها جذب اندرومدا شده است.
در سال 2006 کشف شد که 9 مورد از این قمرها در واقع در یک صفحه عبور کننده از مرکز اندرومدا قرار دارند.
تصویر کهکشان اندرومدا در طیف مادون قرمز به وسیله تلسکوپ WISE ناسا. در این تصویر همچنین کهکشان کوتوله M32 اندکی بالاتر از مرکز اندورمدا و کهکشان کوتوله M110 در پایینتر از مرکز اندرومدا دیده می شوند که اینها در واقع دو قمر از 14 قمر شناخته شده کهکشان اندرومدا هستند (تصویر کامل14 مگابایت).
برخورد کهکشان اندرومدا با کهکشان راه شیری در آینده
کهکشان اندرومدا با سرعتی حدود 300 کیلومتر در ثانیه (یعنی تقریبا یک هزارم سرعت نور) در حال نزدیک شدن به کهکشان راه شیری است و پیش بینی می شود که طی 4.5 میلیارد سال آینده با آن برخورد کرده و یک کهکشان بیضوی بزرگتر را به وجود آورد. البته جزئیات این برخورد قطعی نیست. نتیجه احتمالی این برخورد، تشکیل یه کهکشان بیضی شکل بزرگ است.
در شکل فوق شبیه سازی رایانه ای برخورد کهکشان اندرومدا و راه شیری نشان داده شده است. برخورد به صورت لحظه ای نیست و از لحظه شروع تا پایان برخورد و تشکیل کهکشان جدید حدود 2 تا 2.5 میلیارد سال طول می کشد.
چنین برخوردهایی بین کهکشان ها در فضا امری عادی است. در هنگام برخورد این کهکشان ها که حاوی میلیاردها ستاره غول پیکر هستند یکی از بزرگترین هرج و مرج ها رخ می دهد که در ذهن انسان قابل تصور و تجسم نیست.
در شکل زیر مراحل این برخورد از دید ناظر زمینی نشان داده شده است.
تصویر فرضی از مراحل برخورد کهکشان اندرومدا و راه شیری (از دید ناظر زمینی)
سرنوشت زمین و منظومه شمسی در هنگام برخورد نامعلوم است. تا قبل از آن زمان خورشید به دلیل سوزاندن سوخت هیدروژن خود و کاهش گرانش انبساط پیدا می کند و تعدادی از سیارات نزدیک و احتمالا زمین را در خود می بلعد و در هر صورت عملا زندگی در زمین وجود نخواهد داشت. البته اگر نسل بشر تا آن زمان باقی بماند ممکن است به فناوری هایی دست پیدا کند که بتواند به سیارات و حتی کهکشان های امن تری نقل مکان کند.
منابع: ترجمه از سایت ناسا و سایت ویکیپدا
https://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/double-nucleus.html
سپاس
زیبابود