اسراری خارج از منظومه ما
همواره در طول تاریخ بشریت، انسان سعی داشته به این امر پی ببرد که خارج از منظومه ی خورشیدی ما چه میگذرد.
خورشید ما یک ستاره است. یکی از ستارگانی است که با هم مجموعهای را که کهکشان نامیده میشود، درست کرده اند. کهکشان ما در حدود 200 میلیارد ستاره دارد که بعضی از خورشید بزرگترند، بعضی کوچکتر.
نزدیکترین ستاره به خورشید، یعنی بعد از مرز منظومه ی خورشیدی، کمی بیش از چهار سال نوری از خورشید فاصله دارد. یعنی نور که با سرعت 300هزار کیلومتر در ثانیه حرکت میکند، به بیشتر از چهار سال احتیاج دارد تا از آن ستاره ی همسایه به زمین برسد. میدانیم که نور فاصله ی خورشید تا زمین را که 150 میلیون کیلومتر است، در کمی بیشتر از هشت دقیقه طی میکند.
فاصله ی خورشید از مرکز کهکشان 30هزار سال نوری است. البته جای خورشید ثابت نیست. خورشید هر 200 میلیون سال، یک بار با سرعت در حدود 220 کیلومتر در ثانیه، مرکز کهکشان را دور میزند.
همه ی ستارگان کهکشان به گرد مرکز کهکشان میگردند. آنهایی که به مرکز کهکشان نزدیکترند، سرعتشان بیشتر است. در مرکز کهکشان جسم شگرفی جای دارد (و به خاطر همین است که همه چیز به گرد مرکز کهکشان میگردد) که جرم اش چهار میلیون برابر جرم خورشید است. این جسم مرکزی را "ابرسیاهچال" مینامند.
کهکشان به شکل عدسی است. یعنی جرم او بر صفحه ی تختی پخش شده که ناحیه های مرکزی اش کمی برآمدگی دارد. این صفحه را "دیسک" یا "گرده"ی کهکشان میگویند. این شکل کهکشان به سبب آن است که پیش از بوجود آمدن کهکشان، مادهای که آن را تشکیل میدهد در فضا پخش بوده است.
برای روشن شدن مطلب، فرض کنیم که کره ای داشته باشیم که درونش ماده وجود داشته باشد. اگر این کره به سببی به طرف مرکزش فروبریزد، همه ی ماده در مرکز کره انباشته میشود. ولی اگر این کره به دور خودش چرخش داشته باشد، ماده دیگر در مرکز جمع نمیشود، بلکه روی صفحه ی مرکزی یا دیسکی پخش میشود. دیسک یا گرده ی کهکشان زاییده ی چنین چرخشی است.
نود درصد ستارگان کهکشان، از جمله خورشید، در این دیسک قرار گرفته اند. منتها همه ی ستارگان، همه ی دیسک را پر نمیکنند. آنها در چند شاخه ی مارپیچی که به یک مرکز کهکشان پیوند دارند، گرد آمده اند.
کهکشان ما از نوعی است که به آن کهکشان مارپیچی میگویند. ستبرا یا ضخامت دیسک کهکشان دوهزار سال نوری است که البته بسیار است. ولی همه چیز نسبی است. اگر این ستبرا را با قطر کهکشان مقایسه کنیم، کهکشان بسیار نازک به نظر میرسد. حتی نازکتر از یک دیسک سی دی.
آقای دکتر ملایری، چند خورشید در کهکشان ما وجود دارد؟
تعداد ستارگانی که در کهکشان وجود دارند، در حدود 200 میلیارد است و جالب آن است که این تعداد تقریباً همان شمار نورون هایی است که در مغز انسان وجود دارد. این ستارگان کهکشان، همانطور که گفتم، بعضیهایشان بزرگتر از خورشید و برخی دیگر کوچکتر از خورشیدند و خورشید یک ستاره ی میانگین است.
این خورشیدها، ستاره هایی که در کهکشان ما وجود دارند، آیا مانند خورشید ما، منظومهای به گرد همه ی آنها میگردد یا خیر؟
همه ی آنها نه؛ ولی تعداد بسیار زیادشان دارای منظومه ای هستند، تشکیل شده از چند سیاره که به گردشان میگردند. هم اکنون تعداد ستارگانی که منظومه دارند و نپاهیده شده اند -اخترشناسان دیده اند- در حدود 500 تا هستند که از حدود 20 سال پیش تاکنون شروع شده است.
این را هم باید دانست که بسیاری از ستارگان، بر خلاف خورشید ما، تک ستاره نیستند. بلکه منظومه ای از سه، چهار و گاه پنج ستاره هستند. نه سیاره، پنج ستاره که همگی با هم به گرد گرانیگاه مشترکی میگردند.
این است که به احتمال زیاد ستارگان تک نیستند. ستاره ی دیگری همراه آنها به گرد گرانیگاه مشترکشان میگردد و تعداد بسیاری زیادی از اینها، به احتمال سیاره دارند.
اسم کهکشان ما "راه شیری" است. چرا چنین نامی را به کهکشان ما داده اند؟
به این علت که اگر شبی که ابر نباشد و بیرون از شهرهای بزرگ باشید، (چون نور شهر مزاحم است)، به آسمان که نگاه کنید، باریکه یا نوار روشنی را در آسمان میبینید که تا چشم کار میکند، ادامه دارد. این نوار از میلیونها ستارهی کهکشان ما درست شده که تنگ هم قرار گرفته اند.
انسان از کهن ترین زمانها این نوار آسمان شب را میشناخته، منتها تا آغازهای سده ی بیستم نمیدانسته که چیست و چگونه به وجود آمده است. هر قومی برای آن افسانه ساخته بوده، چون در گذشته اسطوره وسیلهای بوده برای توضیح پدیدههای طبیعی.
نام "راه شیری" برای این نوار روشن، از یونانیان است. چون بنا بر اسطوره های یونانی، وقتی زئوس هرکول نوزاد را روی سینه ی هرا، الهه ی آسمان و نور میگذارد، شیری که از او پاشیده میشود، این باریکه ی سفید را در آسمان بوجود میآورد. در یونانی به آن "گالاکسی" (galaxy) میگویند که از "گالا"، به معنای شیر، میآید.
ایرانیان باستان در متنهای پهلوی، به آن "راه کاووسان" میگفتند که اشاره دارد به افسانه ی کیکاووس که با تختی که شاهینها بر دوش گرفته بودند، در آسمان به پرواز درمیآید. این راه کاووسان، بعدها به "راه کهکشان" تبدیل شد، یعنی راهی که در آن کاه ریخته شده است. در فارسی، همچنین به آن "آسمان دره" میگویند.
مصریان فکر میکردند که این باریکه رودی است که فرعونها پس از مرگ، از آن عبور میکنند.
شناخت درست راه شیری به تلسکوپهای بزرگ و دانستن چند قانون فیزیکی نیاز داشت که تا آغازهای سدهی بیستم ممکن نبود. اما برای اینکه به پرسش شما پاسخ بدهیم که این راه شیری چیست، گفتیم که ستارگان کهکشان ما روی صفحهای گرد آمده اند و ستارگان ما و خورشید و زمین، همه روی این صفحه قرار دارند. این نواری که شب در آسمان میبینیم، اثری است هندسی.
ستارگان زمانی اینطور کنار هم دیده میشوند که ما در امتداد این صفحه ی مرکزی یا دیسک به آسمان نگاه میکنیم. مانند این میماند که بیرون از بیشهای قرار گرفته باشیم و به بیشه نگاه کنیم. در این حالت، تمام درختان را کنار هم میبینیم. فرقی نمیکند که آنها جلوتر باشند یا عقبتر.
وقتی در سویی به آسمان نگاه میکنیم که در امتداد این صفحه نیست، ستارگانی را میبینیم که در سراسر آسمان پراکنده اند. به سبب وجود این باریکه ی ستارگان، کهکشان خودمان را "راه شیری" میگویند تا از کهکشانهای دیگر متمایز بشود.
گفتید "کهکشان های دیگر"؛ در بیرون از کهکشان ما چه میگذرد؟ چند کهکشان وجود دارد؟ و آیا تمام این کهکشان ها شبیه کهکشان ما هستند یا خیر؟
کهکشان ما، تنها کهکشان هسته نیست. در گیتی میلیاردها کهکشان وجود دارد. کهکشان ما با 30 کهکشان دیگر، گروهی یا خوشهای را بوجود میآورند که به آنها "گروه محلی" میگویند. هرکدام از این کهکشانها از میلیونها یا میلیاردها ستاره تشکیل شده است.
مهمترین کهکشانهای این گروه، کهکشان خود ما و کهکشان دیگری است که به آن "آندرومدا" میگویند که آن هم کهکشانی است مارپیچی از نوع کهکشان خود ما و در فاصله ی دومیلیون سال نوری از ما قرار دارد.
کهکشان ما و کهکشان آندرومدا دارند با سرعت 120 کیلومتر در ثانیه به طرف هم میروند و در آینده، یعنی شش میلیارد سال دیگر، با هم تصادف خواهند کرد. بسیاری از ستارگان، به احتمال زیاد خورشید، از کهکشان به بیرون پرتاب خواهند شد و دو کهکشان در هم ادغام خواهند شد تا کهکشانی از نوع دیگری را بوجود بیاورند که بزرگتر است و به آن "کهکشان بیضی وار" میگویند.
گروه محلی ما که گفتیم 30 کهکشان دارد، عضوی است از یک خوشه ی بزرگتر به قطر 100 میلیون سال نوری که از صدها خوشه ی کهکشانی درست شده است و به آن "ابرخوشه ی محلی" میگویند.
بزرگترین گروه این ابرخوشه از هزاران کهکشان ساخته شده و فاصله اش از گروه محلی ما 60 میلیون سال نوری است. تاکنون میلیونها خوشه ی کهکشانی کشف شده اند.
این خوشه ها دارند همه از هم دور میشوند. هرچه فاصله ی خوشه ها از هم بیشتر باشد، سرعت دور شدنشان از هم بیشتر است.
دورترین کهکشانها که فاصله شان از ما 12-13 میلیارد سال نوری است، با سرعت سرسام آوری، با سرعتی نزدیک به سرعت نور، از ما دور میشوند. در واقع، گیتی در حال بزرگتر شدن یا گسترش است. این پدیده زاییده ی رویدادی است که به آن "بیگ بنگ" میگویند و در 13-14 میلیارد سال پیش رخ داده است.
گفتید در صورتی که این دو کهکشان با هم برخورد کنند، ستارهه ایی مانند خورشید ما ممکن است از کهکشان بیرون رانده شوند. بیرون از کهکشان چه میگذرد؟
بیرون از کهکشان محیطی است که همانطور که گفتیم، این گروه محلی قرار دارد. یعنی محیط بین کهکشانهای بسیار است. در مورد گروه محلی ما که 30 کهکشان وجود دارد، فضای بین این کهکشانها از گازی تشکیل شده که اتفاقاً دمای این گاز بسیار زیاد و میلیونها درجه است. منتها چگالی آن کم است.
این محیط بسیار داغ، به این علت است که این کهکشانها با سرعت بسیار زیاد در درون این محیط حرکت میکنند و پدیدههای بسیار زیادی در اینجا روی میدهد که باعث میشود این گاز رقیق شروع کند به درخشیدن با پرتوهایی که از خودش گسیل میکند.
این است که وقتی ستارهای، مثلاً خورشید، از کهکشان ما به بیرون پرتاب بشود، میرود در این فضای اندرکهکشانی که فضایی رقیق، ولی با دمای بسیار زیاد است. درست نمیدانیم که دقیقاً چه خواهد شد. مدلها نشان نمیدهند که چه خواهد شد.
اما چیزی که مسلم است این است که از کهکشان پرتاب خواهد شد و ممکن است با ستارگان دیگری برخورد کند که در اثر برخورد این دو کهکشان، از آنها جدا شده اند.