کهکشان ها چگونه شکل می گیرند؟

العالم - گوناگون

کهکشان‌ها حدودا ۱۴ میلیارد سال پیش، از یک نقطه‌ی داغ غیر قابل تصور متراکم بسیار کوچک، پدید آمده اند. طبق نظریه‌ی بیگ بنگ، این تکینگی، تمام جهان بود. این کیهان نو پا با قدرتی زیاد انبساط پیدا کرد، خنک شد و در این فرآیند هر چه بیشتر گسترش یافت. اگر تکه‌ای کاغذ مچاله‌ای را تصور کنید که وقتی آن را باز کنید نقشه‌ای عظیم می‌شود، آن وقت مدلی بسیار ابتدایی از آنچه اتفاق افتاده را دارید.

تصویری از کهکشان مارپیچی NGC 1672

پس از بیگ بنگ، جهان نخستین متشکل از تنها تابش و ذرات زیر اتمی بود. این تابش و ذرات زیر اتمی چگونه به بیش از صدها میلیارد کهکشان، تکامل یافتند؟ دانشمندان دو نوع نظریه دارند که هر دوی آنها به اثرات گرانشی رُمبش(متلاشی شدن) گاز در کهکشان های اولیه، وابسته است. نخست، "نظریه های پایین به بالا ” وجود دارند، که در آن گاز، درون توده هایی به اندازه ی میلیون ها خورشید( که شروع کوچکی برای چیزی به اندازه کهکشان است) متراکم و رُمبیده می شود. این توده ها پس از آنکه با هم ترکیب شدند، کهکشان ها را می سازند.

اما نظریه های "بالا به پایین”  توده های حاصل هر کدام به اندازه ی کهکشان های متعدد بوده که برعکس به کهکشان های مستقل تقسیم می شوند. این نظریه ها ( نظریه های بالا به پایین) چگونگی واقع شدن کهکشان ها در خوشه ها را توضیح می دهند. در هر حال – پایین به بالا یا بالا به پایین- توده های حاصلِ رمبیده شده درون کهکشان های اولیه از ماده تاریک و گاز هیدروژن تشکیل می شوند. در حالیکه ماده تاریک مانند یک هاله بیرونی اطراف ِ کهکشان های اولیه را احاطه کرده، هیدروژن به سمت مرکز آنها سقوط می کند.

کهکشان های نخستین کیهان رنگ سبز از خود منتشر می کردند

براساس یافته‌های جدید محققان کهکشان‌ها در اوایل تشکیل جهان در حدود ۱۱ میلیارد سال قبل نور سبز رنگی از خود منتشر می کردند. این نور سبز رنگ کهکشان های نخستین از اتم های اکسیژن شکل می گیرد که دو الکترون خود را از دست داده اند. به گفته محققان ستارگان در آن زمان از فعال ترین ستاره های کنونی هم داغ تر بوده اند.

ستاره شناسان دو نوع اصلی ِ کهکشان ها را شناسایی کرده اند: کهکشان ِ بیضوی و مارپیچی. این تفاوت ها در شکل کهکشان ها، بر اساس یک نظریه مربوط به شکل گیری ستارگان آنها میباشد. وقتی ابرهای گازی شکل به هم برخورد و با هم ترکیب می شوند، ستاره ها شکل میگیرند. اگر ستاره های کهکشان های نخستین تمامأ در یک لحظه شکل بگیرند، پس از آن کهکشان بالغ شکل ضرورتأ شکل بیضی کهکشان ِ اولیه را نگه می دارد و یک کهکشان "بیضوی” به وجود می آید.

یک نمونه از کهکشان های بزرگ بیضوی شکل

کهکشان های مارپیچی زمانی شکل می گیرند که درون کهکشان ِ اولیه ستاره ها با فواصل زمانی مختلف به وجود آیند. در این رویداد گاز بین ستارگان ِ در حال گسترش به رمبش خود ادامه می دهد و در نتیجه اختلاف گرانش ستاره ها، گرد و غبار و گاز درون کهکشان، کار را کمی دشوار می کند؛ این جنب و جوش همه چیز را به حرکت دیسک وار وادار کرده و اختلاف های اضافی گرانش باعث به وجود آمدن بازوهای مارپیچی می شود. تغییرات اضافی هم با برخورد و ادغام کهکشان ها به وقوع می پیوندد. ستاره شناسان بر این باورند که ترکیب دو کهکشان همیشه یک کهکشان بیضوی شکل به وجود می آورد. به گفته ی محققان احتمالا کهکشان راه شیری تاکنون با کهکشان بزرگ دیگری ترکیب نشده است در حالی که کهکشان هایی مشاهده شده اند که در مرکز خوشه های کهکشانی به احتمال زیاد نتیجه نوعی ترکیب و ادغام کیهانی هستند.

بیگ بنگ