تراژدي جنگ كهكشان ها ( Galaxi’s War Tragedy )

تراژدي جنگ كهكشان ها
Galaxi’s War Tragedy

مقدمه

حادثه ها و پديده هاي بسيار شگفت انگيزي به طور مداوم در جهان ما و كيهان در حال به وقوع پيوستن است، يكي از اين پديده هاي شگفت انگيز برخورد كهكشان ها با يكديگر است.

پديده اي جذاب و پر رمز راز، كه اخترشناسان را سال هاست به تكاپو واداشته تا به ويژگي هاي اين واقعه پي ببرند، ولي متأسفانه با اين حال مطالب و مقاله هاي كامل و جامع پيرامون اين موضوع در سطح جهان بسيار كمياب تر است نسبت به ساير مقاله هاي نجومي و كيهان شناسي .در اين مقاله به مواردي همچون دليل برخورد كهكشان ها و ويژگي هاي آن به طور كامل پرداخته شده است. و در آخر طبق نتيجه هاي گرفته شده، مي توان به مسائل مختلفي پاسخ داد.
مسائلي همچون:
ـ سرانجام كهكشان راه شيري
ـ تأثير برخورد دو كهكشان بر يكديگر
ـ تأثير محيط و عالم بر روي برخورد كهكشان ها
ـ و آثاري كه برخورد دو كهكشان در پي دارد.
برخورد كهكشان ها

در جهان كهكشان ها، هر چند وقت گاهي كهكشان هايي با هم برخورد مي كنند، و دليل آن نيز اين است كه برخي مواقع كهكشان هاي در حال عبور آن قدر به هم نزديك مي شوند كه در دام گرانش يكديگر مي افتند و اين جا صحنه اي است كه جنگ ميان دو كهكشان آغاز مي شود و آن دو با هم برخورد و شروع به تركيب شدن در يكديگر مي كنند.
>
شرط هاي لازم براي برخورد و آغاز جنگ

1. كهكشان ها بايد به حد كافي به يكديگر نزديك شوند تا بتوانند در دام گرانش يكديگر بيفتند.
2. شرط ديگري كه براي آغاز جنگ مشخص شده است اين است كه كهكشان ها بايد با سرعت كافي و البته كم به يكديگر نزديك شوند تا بتوانند در دام گرانش يكديگر بيفتند.
3. بايد ابتدا كهكشان هاي اصلي با يكديگر تركيب شوند، و در برخورد هر دو كهكشان بايد از نظر گازي غني باشند، اگر فاقد گاز باشند، ممكن است با يكديگر تركيب نشوند، اما اين بستگي به ساختار دو كهكشان دارد.
و ساير كهكشان ها هم كه به هم برخورد نمي كنند به اين دليل است كه در فاصله ي بسيارزياد از يكديگر هستند. نيروي ناچيزي به هم وارد مي كنند و يا سرعت حركت آن ها به قدري زياد است كه در حين عبور از كنار هم مجالي براي تركيب شدن پيدا نمي كنند. لازم به ذكراست كه بعضي از كهكشان ها هم باسرعت مناسب از كنار يكديگر بدون برخورد عبور مي كنند، كه اين كهكشان ها فقط كمي از ستاره هاي خود را با يكديگر رد و بدل مي كنند.
انواع برخورد

نظريه پردازان معتقدند كه جنگ و ادغام ميان كهكشان ها به دو صورت مي تواند باشد.
1. ادغام پر كاز: در ادغام پر گاز كهكشان ها مملو از گازهايي هستند كه ستاره هاي جديد به وجود مي آورند.
2. ادغام كم گاز: گازي براي تشكيل ستاره اي جديد ندارند و بعد از برخورد و ادغام معمولاً ستاره هاي جديد متولد نمي شوند.

>

بررسي شكل ظاهري كهكشان ها بعد از برخورد
در حالت اول اگر دو كهكشان فقط از كنار يكديگر و بدون برخورد و ادغام عبور كنند با هم ستاره هايي رد و بدل مي كنند و گاهي موجب مي شود، هاله يا بازوي هر كدامشان كشيده تر شود و اما اگر دو كهكشان با هم برخورد كردند؛ در اين مواقع معمولاً حاصل برخورد، يك كهكشان بزرگتر و با ويژگي هاي متفاوت است و يا امكان اين را هم داردكه كهكشان بزرگ را تشكيل ندهند. و يا ممكن است دو كهكشان بعد از برخورد و تركيب، از درون يكديگر عبور كنند و به مسير خود ادامه دهند اما شكل هاي آن ها به بي نظم ترين وضعيت قرار خواهد گرفت در واقع يكي از آثاري كه جنگ كهكشان ها و برخورد آن ها بر روي دو كهكشان مي گذارد اين است كه شكل ظاهري آن ها را تغيير مي دهد و معمولاً شكل نهايي يك كهكشان بي نظم خواهد بود.
اگر شكل ظاهري هر دو كهكشان مارپيچي باشد، ممكن است بازوهاي آن ها با هم تركيب شوند و هسته هاي آن ها همراه گاز و غبار موجود در آن ها با هم مخلوط مي شود و تقريباً شكل يك كهكشان بيضي را به خود مي گيرد. (حتي بعضي از اخترشناسان معتقدند كه علت تشكيل بعضي از كهكشان هاي بيضوي همين برخوردها بوده است).
و اما اگر يك كهكشان مارپيچي و يك بيضوي با هم برخورد كنند، احتمالاً بعد از برخورد كهكشان به وجود آمده جزء همان دسته ي كهكشان هاي ويژه هستند كه داراي خصوصيات عجيب مي باشند. اما در كل اين نكته حائز اهميت است كه آثار برخورد دو كهكشان بر روي شكل ظاهري آن دو و يا كهكشان به وجود آمده به خصوصيات و ويژگي هاي هر دو كهكشان و از همه مهم تر به جرم، جسم و چگالي آن ها بستگي دارد.
اگر جرم دو كهكشان تقريباً يكسان بوده و يابه هم نزديك باشد، در هنگام برخورد، جنگ بسيار سخت و البته جذاب و هيجان انگيز ميان آن دو رخ مي دهد، زيرا نيروهاي برهم كنش آن ها با هم برابر است و هر دو در نيروهاي يكسان دست و پا مي زنند و يك صحنه ي بسيار باشكوه و شايد غم انگيز به پا شود !!!
و اگر جرم دو كهكشان يكسان نبود و با هم متفاوت باشد، به طور قطع پيروز ميدان كهكشان عظيم تر و سنگين است كه كهكشان كوچكتر را مي بلعد و به كلي در آن تغيير ايجاد مي كند و آن را به شكل كماني بزرگ تبديل كرده و سرانجام تراژدي اين جا است كه او را درخود مي كشد و مي بلعد.
بررسي ويژگي هاي برخورد و آثار آن

1- آثار بجا مانده بر روي شكل كهكشان ها

بر اثر برخورد ، دو كهكشان ستاره هايي را به خارج از ميدان هاي گرانش خود پرتاب مي كنند، كه ممكن است تا ابد آن ستاره ها تنها در گوشه اي از كيهان به زندگي خود ادامه دهند، شايد باور نكردني ترين ويژگي برخوردها اين است كه ستاره هاي موجود در دو كهكشان در حال نبرد، هرگز با هم برخورد نمي كنند. يعني، فقط ميدان هاي گرانش كهكشان ها است كه باهم برخورد مي كنند. آري درك اين موضوع سخت است كه دو كهكشان با ميليون ها ستاره با هم ادغام و هيچ يك از ستاره هاي آن ها با هم برخورد نكند و علت آن هم فضاي بسيار وسيع خالي ميان ستاره ها و فاصله هاي باورنكردني آن ها از يكديگر است براي درك اين موضوع به مقايسه فاصله ها در مقياس كوچك مي پردازيم:
اگر ما كره ي زمين را به اندازه اي كوچك كنيم كه به گلوله اي با قطر cm1 تبديل شود، و آنگاه سياره ي مريخ را هم با همين مقياس كوچك كنيم تا به يك گلوله تبديل بشود و فاصله ي اين سياره را نيز به همين تناسب كوچك كنيم اين دو گلوله تقريباً در فاصله ي يك متري هم قرار مي گيرند، حال اگر بخواهيم اين كار را با نزديك ترين ستاره ي به زمين يعني ستاره ي آلفا قنطورس انجام دهيم، بعد از كوچك كردن آن و تبديل به يك گلوله با قطر چند سانتيمتر و فاصله ي آن دو را نيز نسبت به يكديگر با همان مقياس كوچك كنيم آن گاه بايد گلوله اي كه به عنوان زمين هست را در شهر تهران قرار دهيم و گلوله اي كه به عنوان ستاره آلفا قنطروس است را در يكي از خيابان هاي شهر شيراز رها كنيم!!! (گلوله هايي با قطر چند سانتيمتري) و اين در حالي است كه در كهكشان ها هزاران ستاره وجود دارند كه صدها سال نوري با هم فاصله دارند. خب با اين مقايسه به نظر شما، احتمال برخورد ستاره ها چقدراست؟ ولي با اين مقايسه فاصله بين كهكشان ها نسبت به قطرشان كمتر است يعني اگر دو كهكشان را به همان گلوله هاي چند سانتيمتري تبديل كنيم فاصله ي آن ها چند متر مي شود. به طور مثال براي كهكشان راه شيري و همسايه اش (آندرومدا) اين فاصله 5/2 متر خواهد بود، بنابراين احتمال برخورد دو كهكشان بسيار بيشتر از برخورد دو ستاره است البته هر چند گاهي در ميان اين برخوردها ستاره هايي هم هستند كه با هم تصادف مي كنند و مطمئناً صحنه هاي بسيار شگفت انگيزي ايجاد مي كنند.
2- تولد ستارگان بر اثر برخورد

حاصل ديگر اين برخوردها به وجود آمدن و متولد شدن ستاره هايي جديد در كهكشان هاست و از فشرده شدن گاز و غباري كه دو كهكشان در حال برخورد با يكديگر ادغام مي كنند به وجود مي آيند. و وسعت ديد تلسكوپ هابل نيز اين موضوع را اثبات مي كند. آن ها آنتن هاي تماس گير (موجگير) را به فضا پرتاب مي نمايند، زيرا كه اين ستاره هاي در حال تولد دم هايي دارند كه شبيه به دم حشره ها مي باشد و اطلاعات مفيدي را مي تواند در اختيار بگذارد.
بردلي وايت مور، اظهار داشت: درخشش نور برخي از اين ستاره هاي جوان شگفت انگيز است.
اما چرا اين پديده را تولد مي دانيم و نه مرگ؟ هنگامي كه كهكشان ها به يكديگر نزديك مي شوند، جاذبه نيرومندي توده هاي گاز هيدروژن را به يكديگر مي فشارد و بعد از آنكه تراكم آنها به نقطه حساسي رسيد، اين دسته ها به ستاره هاي جديدي تبديل مي شوند.
شواهد زيادي همچون: رنگ ستارگان آن ها، شدت خطوط نشري طيف گاز ميان ستاره اي، برون داد پرتوي فرو سرخ از غبار گرم شده ي ميان ستاره اي اين واقعيت را تأييد مي كنند كه: برخي از كهكشان هاي در حال برخورد از بالاترين سطح ستاره زايي در كيهان برخوردارند، نمودعمده اي از اين ستاره زايي بيش از حد، تنها هنگامي آشكار شد كه هابل، قابليت هاي تصوير برداريش را متوجه كهكشان هاي در حال برخورد كرد. يكي از اولين اكتشافات تلسكوپ هابل اين بود كه، كهكشان هايي با ستاره زايي بسيار فعال، دربردارنده ي تعداد زيادي ابرخوشه ي ستاره اي اند، خوشه هاي فشرده تر از نظر ستارگان جوان غني تر از آنچه، است كه اخترشناسان به ديدنش در همسايگي كهكشان هايمان عادت داشتند.
3- كهكشان ها پيرهن هاي بلوري بر تن مي كنند

وقتي دو كهكشان در حال تركيب و برخورد هستند، پوششي از بلورهاي كوچك در اطراف مراكز به هم پيوند خورده ي اين كهكشان ها يافته مي شود. اين ذرات شباهت هاي زيادي به خرده شيشه دارند، اين بلورها، دانه هاي سيليكاتي هستند كه در كوره هاي ستاره اي به وجود آمده اند، دانه هاي تازه كشف شده اولين موارد بلورهاي سيليكاتي شناخته شده در خارج از كهكشان ما مي باشند. و علت آن هم اين است كه طوفاني از غبار در مركز كهكشان هاي در حال تركيب ، در حال شكل گيري است، اين بلورهاي سيليكاتي در اين طوفان قرار گرفته و در نهايت به صورت پوششي عظيم از غبار و شيشه در اطراف هسته هاي كهكشان ها قرار مي گيرند و شرط اين پوشش اين است كه كهكشان هاي در حال برخورد از نوع فوق نوراني فرو سرخ (ULIRGS) (Ultaluminous Infrared Galaxies) باشند كه اين بلورها سيليكاتي در آن ها موجود است.



4- تشكيل سيليكات ها: سيليكات ها توسط ستاره هاي پرجرم ايجاد مي شوند، كه اين ستاره هاي پرجرم بلورها را قبل و همچنين در هنگام وقوع انفجارهاي ابر نواختري در فضا پخش مي كند. تشبيه دكتر هنريك اپسون (دانشگاه كورتل):
دوكاميون حامل آرد را در نظر بگيريد كه در يك خيابان و در جهت مخالف هم در حال حركتند، اگر اين دو كاميون با هم برخورد كنند، براي مدت كوتاهي ابري سفيد بر روي خيابان تشكيل مي شود، با استفاده از تلسكوپ اسپيتزر ما برخورد و تركيب دو كهكشان و تشكيل ابري موقتي از بلورهاي سيليكاني را مشاهده مي كنيم.



5- ايجاد دنباله هاي كشنده
وقتي دو كهكشان به يكديگر نزديك مي شوند، نيروي جاذبه ي هر كدام از آن ها اشياء و ستاره ها و گرد و غبار موجود در كهكشان ديگر را به اطراف خود مي كشد و اين امر باعث مي شود توده هايي به صورت دنباله به وجود آيند كه مانند پلي دو كهكشان را به يكديگر متصل مي كند.

>

6- سياه چاله هاي مركز كهكشان ها در هنگام برخورد چه نقشي ايفا مي كنند

در مركز اكثر كهكشان ها سياه چاله هايي وجود دارد كه هنگام برخورد احتمال اين كه سياه چاله ها هم با يكديگر برخورد كنند، بسيار زياد است. علت آن اين است كه مهمترين عامل ميدان گرانش كهكشان ها، سياه چاله ها هستند و وقتي به دام ميدان گرانش يكديگر مي افتند،( ادامه صفحه ي بعد )
در واقع جهت حركت آن ها به سمت تكنيكي هاي مركز سياه چاله هاي خود است، و بنابراين سياه چاله ها نيز با هم برخورد مي كنند، و بعد از برخورد گردابي عظيم، از ماده به وجود مي آورند كه از مولكول هاي اطراف تغذيه مي كنند. و در صورتي نيز ممكن است كه سياه چاله هاي مركزي با هم برخورد نكنند در واقع اگر هسته ها از هم گسيخته و ناپايدار باشند، سياه چاله ها با هم تركيب نمي شوند.


تحليل داده ها و نتيجه گيري كلي
در پي موضوع ها و موارد گفته شده و همچنين بررسي همه جانبه ي برخورد دو كهكشان مي توان نتايج زير را استنباط كرد.
1ـ فعاليت هسته هاي مركزي كهكشان ها

كهكشان هاي در حال برخورد هسته هاي نوراني تري دارند، و ستارگان بيشتري در درون آن ها در حال شكل گيري هستند، اين نشان دهنده ي فعاليت بيشتر هسته هاي كهكشان هاي در حال برخورد است.
<

2ـ نقش محيط در برخورد و شكل گيري كهكشان ها

ارتباط بين رنگ، درخشش و محيط اطراف يك كهكشان، صرفاً حاصل شرايط آغازين شكل گيري، آن ها نبوده است. اما درست همانند انسان ها، رابطه بين كهكشان ها و كنش متقابل آن ها با محيط اطراف، نقش عمده اي در تحول و به بيان بهتر تكامل آن ها داشته و اين فرآيند در بازه زماني نسبتاً طولاني و به تدريج شكل گرفته است.
3ـ نقش ميدان گرانش ستارگان در هنگام برخورد

در هنگام برخورد كهكشان ها همانطور كه گفته شد، ستاره هاي موجود در آن ها با هم برخورد نمي كنند و احتمال وقوع همچنين حادثه اي بسيار، بسيار كم است، وقتي ستاره ها از كنار يكديگر عبور مي كنند، اين ميدان گرانش آن ها است كه بر يكديگر اثر مي گذارد و اين پديده باعث مي شود تا به هر كدام از كهكشان ها نوعي «ترمز كيهاني» وارد شود، به اين معنا كه دو كهكشان پس از برخورد از هم جدا شده اما به دليل وجود ترمز كيهاني دوباره به سمت يكديگر بازگشته و دوباره با هم برخورد مي كنند، اين پديده بارها اتفاق مي افتد، و در طي آن كهكشان ها سرعت و انرژي خود را از دست مي دهند.


<

4ـ تأثير انبساط عالم بر روي برخوردها و در نتيجه تغيير آنتالپي و آنتروپي عالم

يكي ديگر ازنتايجي كه مي توان از اين بررسي گرفت (البته به طور غيرمستقيم) پيرامون آنتالپي و آنتروپي عالم است. ابتدا پيش از توضيح بحث با مفهوم آنتالپي و آنتروپي آشنا مي شويم.
آنتالپي: در واقع انرژي مبالده شده در يك واكنش و تغيير سطح انرژي واكنش هاي شيميايي و يا فيزيكي
آنتروپي: تغيير بي نظمي در يك سامانه (سيستم)
قانون حاكم: به طور معمول و در حالت عادي همه ي واكنش ها و تغييرهاي شيميايي و فيزيكي در جهت طبيعي به سمت كاهش سطح انرژي كه همان كاهش آنتالپي و افزايش آنتروپي و يا همان افزايش بي نظمي است.
با كمي تفكر درمي يابيم كه با انبساط عالم و از هم دور شدن كهكشان ها و كاهش نيروهاي برهم كنش آن ها مطمئناً جنگ و درگيري در ميان آن ها كمتر مي شود.
(در واقع ذرات سازنده ي عالم كه همان كهكشان در نظر گرفته شده در حال دور شدن هستند و برخورد نيز در بين آن ها كاهش مي يابد)
حال اگر ما كل كيهان را يك سامانه فرض كنيم و اين سامانه در حال انبساط باشد يك تغيير فيزيكي است، بنابراين ذرات اين سامانه در حال دور شدن از هم هستند. پس: بي نظمي در اين سامانه در حال افزايش است. و چون كنش و واكنش بين ذرات كمتر مي شود (كه ما مي توانيم همان كاهش برخورد كهكشان ها را در نظر بگيريم)، بنابراين سطح انرژي عالم كاهش مي يابد و در نتيجه آنتالپي كيهان در حال كاهش است.
.
سخن آخر

(آندرومدا هم نبرد مي طلبد)

آيا كهكشان ما نيز جنگي در پيش خواهد داشت؟
طبق بررسي ها انجام شده كهكشان ما راهي 5 ميليارد ساله را شروع كرده تا با نزديكترين همشايه اش وارد جنگ شود. آري در حدود 5 الي 6 ميليارد سال آينده راه شيري و آندرومد با هم برخورد مي كنند، و احتمالاً حاصل آن يك كهكشان عظيم خواهد بود و با توجه به اين كه دو كهكشان مارپيچي هستند، و تقريباً هم جرم هستند بنابراين جنگ بسيار سختي در انتظار آن دو است.
برخورد اين دو كهكشان يك برخورد پرگاز خواهد بود، و ستاره هاي زيادي طي آن متولد خواهند شد.
منبع:وبلاگ كاوشگران