مهروماه

کهکشان‌ها عناصر اصلی کیهان هستند. ساختار برخی از آنها ساده و برخی دیگر پیچیده، است. در سال ۱۹۲۷ ستاره‌شناس آمریکایی، “ادوین هابل”، مدلی را برای طبقه‌بندی کهکشان‌ها به لحاظ نوع و شکل ارائه داد که یکی از اولین گام‌ها به سوی نظریۀ منسجمی از تکامل کهکشان بود. این مدل که به خاطر شکلش «چنگال هابل»(Hubble tuning fork) نامیده می‌شود، دو ویژگی اصلی را در نظر می‌گیرد: اندازۀ تحدب یا برآمدگی کهکشان و میزان باز یا بسته بودن بازوهای کهکشان. در حال حاضر محققان پروژۀ گلکسی زو(Galaxy Zoo) این طبقه‌بندی را به هم زده‌اند. این تحقیق از طبقه‌بندی‌های‌ بیش از ۶۰۰۰ کهکشان استفاده کرده تا نشان دهد که همبستگی‌های «شناخته‌شده» بین این ویژگی‌ها، در این نمونه‌های بزرگ یافته نمی‌شود.

 هنوز هم در کتاب‌های درسی نجوم به طور گسترده‌ای از “مدل هابل” استفاده می‌شود. مشاهدۀ کلیدی هابل این بود که کهکشان‌های دارای تحدب بزرگ‌تر احتمالاً بازوهای بسته‌تری دارند، که از مدل موج چگالی تشکیل بازوی مارپیچی به شدت حمایت می‌کند. اما این تحقیق جدید، که با مدل هابل تناقض دارد، هیچ ارتباط قابل توجهی بین اندازه‎های تحدب کهکشان و میزان بسته بودن مارپیچ‌ها نیافته است. این نشان می‌دهد که بیشتر مارپیچ‌ها امواج چگالیِ استاتیک نیستند.

پروفسور کارن مسترز از دانشکده هاورفورد، محقق پروژۀ گلکسی زو و نویسندۀ اصلی این تحقیق، گفت: «این عدم تشخیص، شگفتیِ بزرگی بود زیرا در تمام کتب درسی نجوم اساساً به بحث در مورد این ارتباط پرداخته شده است- این ارتباط مبنا و اساس توالی مارپیچی توصیف‌شده توسط هابل را شکل می‌دهد». ادوین هابل در آن زمان به لحاظ تکنولوژی محدودیت داشت و فقط می‌توانست درخشان‌ترین کهکشان‌های مجاور را مشاهده کند.

این تحقیق ِ جدید مبتنی بر نمونه‌ای است که ۱۵ برابر بزرگتر از نمونه پروژۀ “گلکسی زو” می‌باشد، که اعضای آن تصاویر کهکشان‌هایی است که توسط تلسکوپ‌های سراسر جهان گرفته شده و به محققان کمک می‌کند تا با دقت بیشتری نمونه‌ها را دنبال و تجزیه و تحلیل کنند. پروفسور مسترز افزود: «ما همیشه فکر می‌کردیم اندازۀ تحدب و میزان بسته بودن بازوهای مارپیچی با هم ارتباط دارد. اما نتایج جدید چیز دیگری نشان می‌دهد. و این یافته تأثیر زیادی بر درک ما از چگونگی تکامل ساختار کهکشان‌ها دارد.» چندین مکانیزم پیشنهادی در مورد نحوۀ شکل‌گیری بازوهای مارپیچی در کهکشان‌ها وجود دارد.

یکی از معروف‌ترین این مکانیزم‌ها، مدل موج چگالی است. طبق این مدل، بازوها ساختارهای ثابتی نیستند؛ بلکه توسط موج‌های چگالی مواد در دیسکِ کهکشان به وجود می‌آیند. ستاره‌ها در هنگام گذر در کهکشان، به درون و به خارج از این موج‌ها حرکت می‌کنند. با این وجود، مدل‌های جدید نشان می‌دهند که برخی بازوها حداقل می‌توانند ساختارهای واقعی باشند، نه فقط موج. اینها شامل مجموعه‌هایی از ستاره‌ها هستند که به وسیله گرانش ِ یکدیگر، محدود می‌شوند و به لحاظ فیزیکی یکدیگر را می‌چرخانند و حرکت می‌دهند. مدل‌های کامپیوتریِ حرفه‌ای و تخصصی در مورد کهکشان‌های مارپیچی از این توضیحِ پویا برای تشکیل بازوی مارپیچی حمایت می‌کنند.

دکتر بروک سیمونز، ستاره‌شناس دانشگاه لنکستر و دانشگاه کالیفرنیای سن دیگو و محقق پروژۀ گلکسی زو، بیان داشت: «واضح است که هنوز تحقیقات بسیار زیادی برای درک این اجرام باید انجام شود و بسیار جالب است که دیدگاه‌های جدیدی در مورد این فرآیند داشته باشیم.» اخترشناسان نتیجه گرفتند: «شایان ذکر است که بعد از ۱۷۰ سال مشاهدات بازوهای مارپیچی در کهکشان‌ها، درک ما در مورد آنها هنوز ناقص است.