خارج از منظومه‌ی خورشیدی ما چه می‏گذرد؟

نوشتۀ آرش ادیب زاده
همواره در طول تاریخ بشریت، انسان سعی داشته به این امر پی ببرد که خارج از منظومه ‏ی خورشیدی ما چه می‏گذرد.
ولی اکنون با وجود پیشرفت‏های فوق‏ العاده‏ ی علم اخترشناسی و به لطف استفاده از تلسکوپ‏های بسیار قوی و دقیق، پژوهش‏گران در پی کشف رمز و رازهای کهکشان‏ها و کل گیتی هستد و هرچه دانستنی‏های ما کامل‏تر می‏شود، بیشتر می‏توان پی برد که کره‏ ی زمین ما در میان گیتی، تنها نقطه‏ ای بسیار کوچک و ناچیز به ‏حساب می‏‏آید و این خود می‏تواند موضوع تأملی باشد برای کل بشریت.
چرا کهکشان ما "راه شیری" نام دارد؟ خارج از کهکشان ما چه می‏گذرد و چند کهکشان دیگر در گیتی وجود دارد؟
پاسخ به تمامی این پرسش‏ها با دکتر محمد حیدری ملایری، اخترفیزیکدان رصد‏خانه ‏ی پاریس:



محمد حیدری ملایری



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 ۲۰۰ 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 ۳۰۰هزار 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 ۱۵۰ میلیون کیلومتر است، در کمی بیشتر از هشت دقیقه طی می‏کند.
فاصله‏ ی خورشید از مرکز کهکشان ۳۰هزار سال نوری است. البته جای خورشید ثابت نیست. خورشید هر ۲۰۰ میلیون سال، یک بار با سرعت در حدود ۲۲۰ 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.






نوددرصد 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 ۲۰۰ 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 ۵۰۰ تا هستند که از حدود ۲۰ 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 ۳۰ 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 ۱۲۰ 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 ۳۰ کهکشان دارد، عضوی است از یک خوشه‏ ی بزرگ‏تر به قطر ۱۰۰ 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 ۶۰ 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 ۱۲-۱۳ 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 ۱۳-۱۴ 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 ۳۰ 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.