به لطف ابزارهای قدرتمندی مانند تلسکوپ فضایی هابل، اخترشناسان امروزه به شناخت شگفت‌انگیزی از تنوع اجرام کیهانی دست یافته‌اند، گستره‌ای که شاید نسل‌های پیشین حتی در رویاهای خود نیز نمی‌توانستند تصور کنند. با این حال، بسیاری از مردم از این تنوع بی‌نظیر، به‌ویژه در مورد کهکشان‌ها، غافل هستند.

مدت‌ها پیش، دسته‌بندی کهکشان‌ها صرفاً بر اساس شکل ظاهری آن‌ها انجام می‌شد، بدون آنکه درک عمیقی از چرایی وجود این اشکال وجود داشته باشد. اما امروزه، با بهره‌گیری از تلسکوپ‌ها و ابزارهای پیشرفته، اخترشناسان توانسته‌اند تا حد زیادی به این سوال پاسخ دهند. در واقع، طبقه‌بندی کهکشان‌ها بر اساس ظاهر، در ترکیب با داده‌های مربوط به ستارگان و حرکات آن‌ها، دریچه‌ای به سوی درک منشاء و تکامل کهکشان‌ها می‌گشاید. داستان کهکشان‌ها به اعماق تاریخ، تقریباً به آغاز شکل‌گیری جهان، بازمی‌گردد.

کهکشان‌های مارپیچی: رقص ستارگان در پهنه کیهان

کهکشان‌های مارپیچی، مشهورترین نوع کهکشان‌ها در جهان هستند. این کهکشان‌ها معمولاً دارای شکل دیسکی مسطح و بازوهای مارپیچی هستند که از هسته کهکشان به سمت بیرون امتداد یافته‌اند. در مرکز این کهکشان‌ها، یک برآمدگی مرکزی نیز وجود دارد که یک سیاهچاله کلان جرم در آن جای گرفته است.

جالب است بدانید که برخی از کهکشان‌های مارپیچی دارای یک میله مرکزی نیز هستند که به عنوان یک مسیر انتقال برای گاز، غبار و ستارگان عمل می‌کند. این کهکشان‌های مارپیچی میله‌ای در واقع بخش عمده‌ای از کهکشان‌های مارپیچی در جهان ما را تشکیل می‌دهند. اخترشناسان امروزه می‌دانند که کهکشان راه شیری خود ما نیز یک کهکشان مارپیچی میله‌ای است!

کهکشان‌های مارپیچی عمدتاً از ماده تاریک تشکیل شده‌اند، به طوری که ماده تاریک تقریباً 80 درصد از جرم آن‌ها را تشکیل می‌دهد.

کهکشان‌های بیضوی: گوی‌های پیر کیهانی

کهکشان‌های بیضوی کمتر از یک هفتم کل کهکشان‌ها در جهان ما را تشکیل می‌دهند. همانطور که از نامشان پیداست، این کهکشان‌ها شکلی بین کروی تا تخم‌مرغی دارند. از برخی جهات، آن‌ها شبیه به خوشه‌های ستاره‌ای بزرگ به نظر می‌رسند، با این حال، وجود مقادیر زیادی ماده تاریک به تمایز آن‌ها از همتایان کوچک‌ترشان کمک می‌کند.

این کهکشان‌ها فقط حاوی مقادیر کمی گاز و غبار هستند، که نشان می‌دهد دوره ستاره‌زایی آن‌ها پس از میلیاردها سال فعالیت سریع زایش ستارگان به پایان رسیده است.

این موضوع در واقع سرنخی برای شکل‌گیری آن‌ها به دست می‌دهد، زیرا اعتقاد بر این است که آن‌ها از برخورد دو یا چند کهکشان مارپیچی به وجود می‌آیند. هنگامی که کهکشان‌ها با هم برخورد می‌کنند، این عمل باعث ایجاد فوران‌های بزرگ زایش ستارگان می‌شود، زیرا گازهای مخلوط شده شرکت‌کنندگان فشرده و متلاطم می‌شوند. این امر منجر به تشکیل ستارگان در مقیاسی بزرگ می‌شود.

کهکشان‌های نامنظم: سرکش‌های کیهان

شاید حدود یک چهارم کهکشان‌ها، کهکشان‌های نامنظم باشند. همانطور که ممکن است حدس بزنید، این کهکشان‌ها برخلاف کهکشان‌های مارپیچی یا بیضوی، فاقد شکل مشخصی هستند. گاهی اوقات، اخترشناسان به دلیل شکل عجیب و غریبشان، از آن‌ها به عنوان کهکشان‌های خاص نیز یاد می‌کنند.

مهم نیست که چه نامی دارند، اخترشناسان می‌خواهند بفهمند که چرا آن‌ها در مقایسه با سایر انواع کهکشان‌ها، اغلب عجیب و غریب به نظر می‌رسند. یک احتمال این است که این کهکشان‌ها توسط یک کهکشان بزرگ مجاور یا در حال عبور، تغییر شکل داده‌اند. ما شواهدی از این موضوع را در برخی از کهکشان‌های کوتوله مجاور می‌بینیم که در حال کشیده شدن توسط گرانش کهکشان راه شیری ما هستند، زیرا توسط کهکشان ما خورده می‌شوند (فرایند ادغام کهکشانی).

البته در برخی موارد، به نظر می‌رسد که کهکشان‌های نامنظم در اثر ادغام کهکشان‌ها ایجاد شده‌اند. شواهد این امر در میدان‌های غنی از ستارگان جوان و داغ نهفته است که احتمالاً در طول این تعاملات ایجاد شده‌اند.

کهکشان‌های عدسی: آمیزه‌ای از مارپیچی و بیضوی

کهکشان‌های عدسی، تا حدی، ناسازگار به نظر می‌رسند. آن‌ها ویژگی‌های کهکشان‌های مارپیچی و بیضوی را با هم دارند. به همین دلیل، داستان چگونگی شکل‌گیری آن‌ها هنوز در حال پیشرفت است و بسیاری از اخترشناسان به طور فعال در حال تحقیق درباره منشاء آن‌ها هستند.

انواع خاص کهکشان‌ها: فراتر از دسته‌بندی‌های اصلی

علاوه بر دسته‌بندی‌های اصلی، برخی کهکشان‌ها دارای ویژگی‌های خاصی هستند که به اخترشناسان کمک می‌کند تا آن‌ها را دقیق‌تر طبقه‌بندی کنند:

• کهکشان‌های کوتوله: این کهکشان‌ها اساساً نسخه‌های کوچکتر از کهکشان‌های ذکر شده در بالا هستند. تعریف دقیق کهکشان‌های کوتوله دشوار است، زیرا هیچ معیار قطعی برای تشخیص اینکه چه چیزی یک کهکشان را "معمولی" یا "کوتوله" می‌کند، وجود ندارد. برخی از آن‌ها شکلی مسطح دارند و اغلب به عنوان "کهکشان‌های کروی کوتوله" شناخته می‌شوند. کهکشان راه شیری در حال حاضر در حال بلعیدن تعدادی از این مجموعه‌های ستاره‌ای کوچکتر است. اخترشناسان می‌توانند حرکات ستارگان آن‌ها را هنگام چرخش به سمت کهکشان ما ردیابی کنند و ترکیب شیمیایی آن‌ها (همچنین به عنوان "فلزینگی" شناخته می‌شود) را مطالعه کنند.
• کهکشان‌های انفجار ستاره‌ای: برخی از کهکشان‌ها در دوره‌ای از ستاره‌زایی بسیار فعال قرار دارند. این کهکشان‌های انفجار ستاره‌ای در واقع کهکشان‌های معمولی هستند که به نوعی مختل شده‌اند تا ستاره‌زایی بسیار سریع را آغاز کنند. همانطور که قبلاً ذکر شد، برخوردها و تعاملات کهکشان‌ها احتمالاً علت ایجاد "گره‌های" انفجار ستاره‌ای مشاهده شده در این اجرام هستند.
• کهکشان‌های فعال: اعتقاد بر این است که تقریباً تمام کهکشان‌های معمولی حاوی یک سیاهچاله کلان جرم در هسته خود هستند. با این حال، در برخی موارد، این موتور مرکزی می‌تواند فعال شود و مقادیر عظیمی از انرژی را به شکل فواره‌های قدرتمند از کهکشان به بیرون پرتاب کند. این هسته‌های کهکشانی فعال (یا به اختصار AGN) به طور گسترده مورد مطالعه قرار می‌گیرند، اما هنوز مشخص نیست که چه چیزی باعث می‌شود سیاهچاله به طور ناگهانی فعال شود. در برخی موارد، ابرهای گاز و غبار در حال عبور ممکن است به درون چاه گرانشی سیاهچاله سقوط کنند. این مواد هنگام چرخش در دیسک سیاهچاله فوق‌العاده داغ می‌شوند و ممکن است یک فواره تشکیل شود. این فعالیت همچنین اشعه ایکس و امواج رادیویی از خود ساطع می‌کند که می‌توان آن‌ها را با تلسکوپ‌های روی زمین تشخیص داد.

مطالعه انواع کهکشان‌ها ادامه دارد و اخترشناسان با استفاده از هابل و سایر تلسکوپ‌ها به بررسی دوره‌های اولیه زمان می‌پردازند. تاکنون، آن‌ها برخی از اولین کهکشان‌ها و ستارگانشان را دیده‌اند. این "تکه‌های" کوچک نور، آغاز کهکشان‌هایی هستند که امروزه می‌بینیم. داده‌های حاصل از این مشاهدات به درک بهتر شکل‌گیری کهکشان‌ها در زمانی که جهان بسیار، بسیار جوان بود، کمک خواهد کرد.

نکات کلیدی درباره کهکشان‌ها

• کهکشان‌ها در اشکال و اندازه‌های مختلفی وجود دارند (که به آن "مورفولوژی" می‌گویند).
• کهکشان‌های مارپیچی بسیار رایج هستند، همانطور که کهکشان‌های بیضوی و نامنظم نیز رایج هستند. به احتمال زیاد اولین کهکشان‌ها، نامنظم بوده‌اند.
• کهکشان‌ها از طریق برخورد و ادغام رشد و تکامل پیدا می‌کنند.