کهکشان آندرومدا، نزدیک ترین همسایه کهکشان راه شیری ما، دورترین جرم شناخته شده‌ای است که می‌توان با چشم غیرمسلح آن را در آسمان شب به تماشا نشست. البته تنها در یک آسمان صاف و در نقطه‌ای به دور از آلودگی نوری.
این کهکشان یک مارپیچ بسیار زیبا است. اما نکته‌ای در مورد این جرم سماوی زیبا وجود دارد که باید نسبت به آن آگاه باشیم. با اینکه ما در چند میلیارد سال آینده در امان هستیم، اما آندرومدا در مسیری به سمت ما در حرکت است و در نهایت با کهکشان راه شیری برخورد خواهد کرد.
آندرومدا تنها 2.5 میلیون سال نوری با ما فاصله دارد و همین مجاورت باعث شده است تا به عنوان یک هدف مناسب و در دسترس برای مشاهده و نیز برون‌یابی در خصوص سایر کهکشان‌های مارپیچی، قلمداد شود. در سال‌های اخیر، دانشمندان با جزئیات زیادی به مطالعه سیاهچالهها، ستارگان و سایر اجرام درون این کهکشان پرداخته‌اند.
بیشتر بخوانید : سیاهچاله چیست؟ تعاریف، نظریات و حقایق
در راستای همین مطالعات، تلسکوب فضایی هابل در سال 2015 تصاویر موزائیکی خیره‌کننده‌ای از کهکشان آندرومدا ثبت کرد.
کهکشان آندرومدا کجا واقع شده است؟
این تصویر موزائیکی که از M31 که از گردهم آمدن 330 تصویر گرفته شده توسط تلسکوپ نوری/فرابنفش سوار شده بر روی ماهواره سوئیفت (Swift) ناسا تهیه شده است، واضح‌ترین تصویری فرابنفشی از کهکشان آندرومدا است و ناحیه‌ای از فضا را با پنهای 200 سال نوری در ارتفاع 100 سال نوری نشان میدهد. (اعتبار : NASA/Swift)
کهکشان آندرومدا (در فهرست اجرام مسیه با نام M31 و در فهرست NGC با شماره 224) در قسمت شمالی یک صورت فلکی با همین نام، به صورت قطعه‌ای کشیده و تار، دیده می‌شود. این جرم باید به صورت یک لکه در آسمان، حتی آسمان دارای مقدار ملایمی آلودگی، دیده شود.
اگر در مناطقی با میزان بالایی از آلودگی زندگی می‌کنید، ممکن است به سختی بتوانید آندرومدا را مشاهده کنید. استفاده از دوربین دوچشمی امکان مشاهده شکل آن را به طور واضح مهیا می‌کند. تکه‌ای مبهم از ستارگان که به اندازه پهنای یک ماه کامل و نیمی گسترش یافته، قابل مشاهده است، اما با بزرگنمایی قابل توجه باید گفت که این ناحیه 6 برابر پهنای یک ماه کامل عرض دارد.
یک کهکشان مارپیچی مانند راه شیری و یا آندرومدا یک بخش برآمده مرکزی دارد که مقدار ماده زیادی در آن متمرکز شده است. همچنین این بخش مرکزی توسط یک دیسک که شامل گاز و غبار کیهانی، ستارگان و هاله‌ای عظیم است، احاطه می‌شود.
با وجود اینکه تعداد ستارگان کهکشان آندرومدا (حدودا یک تریلیون ستاره) بسیار بیشتر از تعداد ستارگان کهکشان راه شیری (یک چهارم تا یک دوم میلیارد ستاره) است، اما کهکشان ما در حقیقت بسیار عظیم‌تر است. گمانه زنی‌ها در مورد چرایی این موضوع بر این است که بخش زیادی از راه شیری را ماده تاریک تشکیل میدهد.
بیشتر بخوانید: ماده تاریک چیست ؛ سر به مهر‌ترین راز دنیای اخترفیزیک
برخورد آندرومدا و راه شیری ؛ تولد آندروشیری
دو کهکشان راه شیری و آندرومدا احتمالا در آینده با یکدیگر برخورد کنند، برخوری که منجر خواهد شد تا ساختار این دو کهکشان برای همیشه تغییر کند. این دو کهکشان با سرعت خیره‌کننده 112 کیلومتر در ثانیه در حل نزدیک شدن به هم هستند. ستاره‌شناسان تخمین می‌زنند آندرومدا تا 4 میلیارد سال آینده با راه شیری برخورد و تا 6 میلیارد سال دیگر با یکدیگر ادغام خواهند شد.
اما اتفاق ناخوشانید نزدیک‌تری چشم انتظار سیاره خاکی ماست. خیلی زودتر از برخورد میان این دو کهکشان، ستاره مرکزی منظومه شمسی ما، خورشید، متورم و به یک غول قرمز تبدیل خواهد شد و سرانجام تمام سیارات را خواهد بلعید.
بیشتر بخوانید : کهکشان راه شیری با کهکشان آندرومدا برخورد خواهد کرد
پس از برخورد، غبار‌های کیهانی تازه تشکیل شده در کهکشان تازه متولد شده “میلکومدا” (Milkomeda) یا شاید “آندروشیری” فرآیند تشکیل ستارگان را تقویت می‌کنند. در این میان ممکن است خورشید (که دیگر فاقد سیاره است) راه شیری را ترک کند. پس از یک مرحله آشفته که در آن بازو‌ها از ترکیب دو کهکشان شکل خواهد گرفت، این دو می‌بایست به شکل یک کهکشان بیضوی صاف به زندگی خود ادامه دهند.
یک طرح هنری از کهکشان میلکومدا که از برخورد راه شیری و آندرومدا حدود یک تریلیون سال بعد تشیل خواهد شد. (اعتبار : David A. Aguilar)
برخورد میان کهکشان‌ها بخشی طبیعی از فرآیند تکامل کائنات است. در واقع هر دو کهکشان آندرومدا و راه شیری تا پیش از این نشانه‌هایی از برخورد با دیگر کهکشان ها را داشته‌اند. به عنوان مثال آندرومدا با حلقه‌ای از غبار کیهانی در مرکز، خودنمایی می کند که شکل جالبی به آن میدهد. ستاره‌شناسان معتقدند این حلقه احتمالا زمانی شکل گرفته که آندرومدا یک کهکشان را در خود بلعیده است.
تاریخچه نخستین مشاهدات M31
در سال 964 میلادی، عبد‌الرحمن صوفی، ستاره‌شناس ایرانی، در کتاب خود تحت عنوان “ستاره‌های ثابت” کهکشانی را به صورت یک ابر کوچک توصیف می‌کند. این اولین مشاهده ثبت شده از این جرم به شمار می‌آید. اولین مشاهده این جرم توسط تلسکوپ بوسیله سایمون ماریوس، ستاره‌شناس آلمانی، در سال 1612 انجام گرفت.
هنگامی که شارل مسیه در 1764، آندرومدا را تحت عنوان M31 در فهرست اجرام خود گنجاند، به اشتباه نام ماریوس را به عنوان کاشف این جرم در نظر گرفت. نخستین تصاویر گرفته شده از کهکشان آندرومدا در سال 1887 توسط آیزاک رابرت انجام شد.
این تصویر از کهکشان آندرومدا، تصویری مرکب مادون‌قرمز است که توسط تلسکوپ فضایی هرشل (Herschel) متعلق به سازمان فضایی اروپا (ESA) و تلسکوپ فضایی اشعه ایکس XMM-Newton ثبت شده است. بخش مادون قرمز این تصویر ، حلقه‌هایی از غبار کیهانی را نشان میدهد که مخازن گازی ِ محل تشکیل ستارگان جدید را ردیابی می‌کنند. همچنین قسمت اشعه ایکس آن، ستارگانی را نشان میدهد که به پایان عمر خود نزدیک می‌شوند. (اعتبار : سازمان فضایی اروپا / تلسکوپ فضایی هرشل)
در دهه 1920، این کهکشان دوردست بخشی از مناظره بزرگ میان دو ستاره‌شناس آمریکایی به نام‌های هارلو شاپلی (Harlow Shapley) و هبر کورتیس (Heber Curtis) بود. در آن زمان ستاره‌شناسان تصور می‌کردند که راه شیری تمام کائنات را در بر می‌گیرد و بخش‌های عجیب و غریبی تحت عنوان سحابی (nebula) در درون آن یافت می‌شوند. هبر کورتیس نواخترهای متعددی را در آندرومدا ثبت کرد و بدین وسیله استدلال کرد که آندرومدا خود یک کهکشان مجزا است.
این مباحثه تا سال 1925، یعنی زمانی که ادوین هابل موفق شد نوعی خاصی از ستاره متغیر را از گونه “متغیر دلتا قیفاووسی” (Cepheid variable) در کهکشان آندرومدا شناسایی کند، ادامه داشت.
ستاره‌های متغیر دلتا قیفاووسی ویژگی‌هایی دارند که بوسیله آن می‌توان فاصله دقیق آن را اندازه گیری کرد. در ستارگان این رده، میان قدر مطلق و دوره تناوب نور رابطه مشخصی وجود دارد که با استفاده از آنها می‌توان به تعیین فاصله پرداخت.
تا پیش از این هارلو شاپلی موفق شده بود مشخص کند که کهکشان راه شیری 100 هزار سال نوری امتداد دارد. در ادامه محاسبات ادوین هابل نشان می‌داد که ستاره متغیر شناسایی شده بیش از اینها با ما فاصله دارد و در کهکشان راه شیری نمی‌گنجد. ادوین هابل در ادامه با استفاده از اندازه‌گیری‌های خود از اثر دوپلر کهکشان‌ها مشخص کرد که کائنات در حال منبسط شدن است.
در دهه 1940 فاصله محاسبه شده تا آندرومدا دو برابر شد، وقتی که والتر باده (Walter Baade)، اخترشناس آلمانی، به عنوان اولین فرد توانست ستارگان را در ناحیه مرکزی این کهکشان رصد کند. او همچنین دو نوع مختلف از ستارگان متغیر دلتا قیفاووسی را پیدا کرد. پس از آنکه در دهه 1950 انتشار امواج رادیویی توسط هانبوری بروان (Hanbury Brown) و سیریل هازارد (Cyril Hazard) در رصدخانه جوردل بنک شناسایی شد، نقشه‌های رادویی آندرومدا نیز ترسیم شدند.
اکتشافات اخیر NGC 224
در طی سالیان اخیر هرچه بیشتر در کائنات کند و کاو کردیم، اندازه آندرومدا را بزرگتر یافتیم. در سال 2015 مشاهدات تلسکوپ فضای هابل نشان داد، هاله‌ای از مواد که آندرومدا را احاطه کرده‌اند شش برابر بزرگتر و 1000 برابر پرجرم تر از آن چیزی است که تاکنون اندازه‌گیری کرده بودیم.
در آن زمان ستاره‌شناسان بیان داشتند که کهکشان راه شیری نیز ممکن است چنین هاله‌ای داشته باشد و شاید هاله این دو کهکشان تاکنون شروع به ادغام شدن با یکدیگر کرده‌اند. این موضوع از آنجا منشا گرفت که در سال‌های 2005 و 2007 بر اساس مشاهدات ستارگان و حرکاتشان در اندازه این کهکشان تجدید نظر شد.
دو عکاس آسمان شب به نام‌های باب و جنیس فرا (Fera) در حد فاصل 17 تا 19 سپتامبر 2012 در رصدخانه ایگل ریج (Eagle Ridge) در فارست‌هیل کالیفرنیا، این تصویر را ابر ِستاره‌ای NGC 206 در کهکشان آندرومدا به ثبت رسانده‌اند. این دو با استفاده از تلسکوپ 14 اینچی Officina Stellare با مدان دوعنصری تخت کننده به مشاهده این ابر ستاره‌ای پرداختند و با استفاده از دوربین An Apogee Alta U16M CCD و نیز فیلترهای آسترودون این تصویر را به ثبت رساندند. (اعتبار : Bob/Janice Fera)
در سال 2015 دانشمندان با استفاده از یک موزائیک از تصاویر تلسکوپ فضایی هابل جزئی‌ترین تصویر ممکن از کهکشان آندرومدا را منتشر کردند. این تصویر که از 7398 قطعه تشکیل شده و از 411 زاویه مختلف تلسکوپ گرفته شده است، بیش از 100 میلیون ستاره، ساختار غبار‌ها و سایر ویژگی‌ها را در کهکشان آندرومدا نشان میدهد.
در آن زمان دانشمندان گفتند که با استفاده از این تصویر می‌توان به استنباط درستی از ساختار کهکشان‌های مارپیچی رسید. کهکشان‌هایی که بسیار بیشتر از آندرومدا از زمین فاصله دارند و مشاهده آنها با چنین جزئیاتی بعید به نظر می‌رسد.
تلسکوپ هابل محصول مشترک ناسا و سازمان فضایی اروپا است که در سال 1990 و بوسیله شاتل فضایی دیسکاوری به مدار زمین وارد شد. کم لطفی است اگر به تصاویر ثبت شده توسط تلسکوپ هابل فقط به عنوان یک مجموعه عکس زیبا نگاه کنیم.
تصاویر هابل، ترابایت‌ها داده را در خود جای می‌دهند و در سالیان گذشته نقش مهمی در پیشرفت‌های صنعت آسمان و نیز گسترش درک ما از کائنات اطرافمان بر عهده داشته است. در مطلب زیر با نخستین تلسکوپ فضایی جهان بیشتر آشنا شوید.
بیشتر بخوانید : تلسکوپ فضایی هابل ؛ اولین تلسکوپ فضایی جهان (بخش اول)
به علاوه فعالیت سیاهچالهها در کهکشان آندرومدا مورد بررسی دقیق قرار گرفته است. در اواخر سال 2017، دانشمندان به طرز غیرمنتظره‌ای دو سیاهچاله ابرجرم کشف کردند که بسیار نزدیک به دور یکدیگر در حال گردش‌اند. در آن زمان تیم مطالعاتی اذعان داشت که این سیاهچالهها احتمالا “مستحکم‌ترین زوج” در میان تمام پرجرم‌های شناخته شده‌اند.
نمایی شبانه از آسمان که نوار (کمربند) درخشان کهکشان راه شیری در آن مشخص است. کهکشان آندرومدا 2.5 میلیون سال نوری آنطرف‌تر و بصورت دوکی کم‌نور چندین برابر قطر ماه کامل دیده می‌شود. این تصویر در 31 می 2012 منتشر شد. (اعتبار : ناسا ، سازمان فضایی اروپا)
در سال 2013 جستجوی انجام شده توسط تلسکوپ اشعه ایکس چاندرا، 26 جرم که کاندیدا سیاهچاله بودند را گزارش کرد. این بیشترین تعدا شکار چنین کاندیدا‌هایی بود که در کهکشان‌های اطراف ما انجام گرفته بود. در ادامه و در سال 2016 این رکورد تلسکوپ چاندرا شکسته شد؛ زمانی که تلسکوپ اسپکتروسکوپی هسته‌ای ناسا (NuSTAR) که برای رصد امواج ایکس اختصاص یافته بود، 40 سیاهچاله را ردیابی کرد.
ستاره‌شناسان در سال 2017 یک تپ‌اختر را در آندرومدا ردیابی کردند -تپ‌اخترها یا پالسار‌ها ستارگان مرده‌ای هستند که به سرعت می‌چرخند- این منبع اشعه ایکس برای نخستین بار توسط ماهواره سوئیفت (Swift) ناسا تحت عنوان جرم “سوئیفت J0042.6+4112” فهرست بندی شد.
در ادامه تلسکوپ NuSTAR ویژگی‌های بیشتر از آن را آشکار ساخت. مشاهدات جدیدتر اما نشان می‌دهند طیف نوری این جرم به تپ‌اختر‌های درون کهکشان راه شیری شباهت بیشتری دارد.
بیشتر بخوانید : مهم‌ترین اخبار نجوم 2017 ؛ دیدگاه‌هایی که برای همیشه تغییر کردند!
سایر اکتشافات گوناگون در کهکشان آندرومدا شامل ردیابی تولد و مرگ ستاره در طول موج فروسرخ در سال 2011، کشف تشعشعات امواج گاما در سال 2017 که می‌توانست نشانه‌ای از ماده تاریک باشد و رصد حلقه‌ای از کهکشان‌های کوتوله در اطراف آندرومدا در سال 2013؛ حلقه‌ای که امکان وجود آن در اطراف کهکشان ما نیز وجود دارد.
بیشتر بخوانید :
.
منبع : Space
