طبقه بندی کهکشان ها

(Hubble Deep Field)میدان دید فرا ژرف هابل تلسکوپ فضایی هابل 1995در سال •

10بخشی از اعماق آسمان را به مدت .روز کاوید

بسیاری که هر کدام دریایی کهکشانهای•

.از ستاره ها هستند رصد شدند

با شماردن آنها و تعمیم نتایج به کل • 80آسمان تعداد کهکشانها به حدود

.برآورد شدند میلیارد

.چرخه زندگی کهکشانها همانند ستاره ها مورد بررسی قرار می گیرند•اطالعات در مورد چرخه زندگی کهکشانها از کنار هم قرار دادن مشاهدات کهکشانها در مراحل مختلف •

.همانند کاری که در مورد ستاره ها انجام می گیرد. زندگی بدست می آید

.مطالعه چرخه زندگی کهکشانها بسیار سخت تر از ستاره ها است• .اغلب کهکشانهای نزدیک پیر هستند و جوانتر ها بسیار دور هستند•

طبقه بندی کهکشانها

ابداع کرد ( Edwin Hubble)با استفاده از روشی که ادوین هابل • :اصلی تقسیم می شوند گروه سهکهکشانها به

مارپیچ•

بیضی گون•

نامنظم•

:در همه این گروه ها اندازه این کهکشانها حداقل بین دو حالت زیر است•

(dwarf galaxies)کهکشانهای کوتوله • میلیون ستاره 100که شامل حدود •

تا•

( giant galaxies)کهکشانهای بسیار بزرگ • .میلیارد ستاره هستند 1000که شامل •

کهکشان های مارپیچ

.هستند( یک بخش کروی)، توده و هاله دیسکدارای •

.متشکل از گاز و غبار است ISMماده بین ستاره ای دیسک دارای •

.بین کهکشانهای مارپیچ متفاوت است ISMو همچنین مقدار ( توده/دیسک)اندازه نسبی •

.معموال به علت وجود ستاره های قرمز و آبی، سفید به نظر می رسند•

کهکشان راه شیری

، عناصر سنگین خوشه های بازستاره های آبی جوان عمدتاً در : دیسک

ستاره های نسبتاً پیرتر به رنگ زرد : توده، گاز های داغ، خوشه های کرویعمدتاً در

عناصر سنگین با نسبت کمتر

هاله مرئی

درصد 90ماده تاریک، بیشتر از : هاله نامرئی جرم کهکشان

میلیون برابر جرم خورشید، 2.6جرم حدوداً : مرکز کهکشان Xمنبع قوی تابش های مادون قرمز و

هاله کهکشانی

هاله کهکشانی

خوشه های باز

.دارای صدها ستاره هستند•

یک میلیون تا یک میلیارد سال •

.عمر دارند

.اشکال نامنظم و نامشخص دارند•

در آنها بعضاً گاز و سحابی هم •

میلیون سال 80هفت خواهران، .دیده شده است

خوشه باز

خوشه های کروی

M 80 (12 x 109 yrs)

.دارای صدها هزار ستاره هستند•

.میلیاردها سال عمر دارند•

.شکل کروی دارند•

.بدون گاز و سحابی هستند•

خوشه های کروی در راه شیری

انواع خاص کهکشان های مارپیچدر برخی از کهکشانهای مارپیچ، ستاره ها •

به صورت یک میله که از مرکزکهکشان :می گذرند چیده شده اند

بازوهای مارپیچ از دو انتهای میله شروع می • شوند

نام مارپیچ میله ای به این دلیل کهکشان های • .گرفته اند

برخی دیگر فقط شامل دیسک بدون • .بازوهای مارپیچ هستند

.نام دارندعدسی شکل که کهکشانهای • .شبیه یک عدسی هستند که از لبه دیده شوند•

آنها دارای گاز سرد کتری نسبت به • .کهکشان های مارپیچ معمولی هستد

کهکشان

عدسی

شکل

کهکشان

عدسی

شکل

کهکشان

عدسی

شکل

کهکشان های بیضی گون

.هستندفاقد دیسک بیضی گون دارند یعنی -تنها یک بخش کروی• .دارند که عمدتاً کم چگالی و داغ هستندبسیار کمی ISMماده بین ستاره ای • .هستند چون بیشتر ستارهی آنها به رنگ قرمز است قرمزبه رنگ •

کهکشان های نامنظم

فاقد نه شکل مارپیچ دارند نه بیضی گون؛ • .خاصی هستند شکل

:می آیند سفید و غبار آلودبه نظر •از این نظر با قسمت دیسک کهکشان های •

.مارپیچ وجه اشتراک دارند

با احتمال بیشتر از نوع نا کهکشان های دور • .منظم هستند

زمانی به وجود آمده اند که کیهان جوان بوده • .است

گروه ها و خوشه ها :در میان کهکشان های بزرگ•

.هستند مارپیچ% 75بیش از •

ی نه چندان مقید متشکل از گروه هاتمایل دارند در • .کهکشان به هم بپیوندند چند

(:Local Group)مثل گروه محلی •

دو کهکشان بزرگ مارپیچ را در خود جای داده • .آندرومدا وراه شیری است،

یی بسیار مقید خوشه هابرخی دیگر در • .به هم می پیوندند

.کهکشان هستندصد ها شامل •

نصف بیشتر کهکشان های واقع در خوشه •

.هستندبیضی گون ها

هابل Tuning Forkدیاگرام

E0 E6 S0

SB0

Sa Sb Sc Sd

SBa SBb SBc SBd

Irr

© 2004 Pearson Education Inc., publishing as Addison-Wesley

Edwin Hubble (1889-1953)

را در کهکشان متغیرهای قیفاووسی او •

.آندرومدا کشف کرد

.را محاسبه کرد فاصله تا کهکشان آندرومدااو •

.دو میلیون سال نوری•

.جسمی بود که در راه شیری قرار نداشت•

ها معرفی طبقه بندی کهکشاناو الگویی برای •

.کرد

(1891-1972) Milton Humason

او طیف و مقدار سرخ گرایی تعداد زیادی •

.کهکشان را محاسبه کرد

هابل فاصله . او با هابل همکاری می کرد•

.کهکشان ها را محاسبه می کرد

.آن دو منحنی فاصله در مقابل سرخ گرایی•

v = Hod :قانون هابل

.هابل فاصله ها را اندازه می گرفت• قانون هابل

؛ متغیرهای قیفاووسی“شمع های استاندارد”از طریق •

هوماسون انتقال به طول موج های بلندتر در خطوط • .جذبی کهکشانی را محاسبه می کرد

.با استفاده از رابطه انتقال دوپلر سرعت محاسبه می شد•

.نتیجه یک خط راست بود• .هرچه کهکشان دورتر باشد سرعت آن بیشتر است•

.سرعت با افزایش فاصله بیشتر می شود•

• v = Ho d

•Ho ثابت هابل خوانده می شود که شیب .km/(s Mpc)نمودار است

جایی که قانون هابل قابل اعمال است

قانون هابل به کهکشان های نزدیک قابل اعمال نیست•

در فواصل نزدیک کشش حاصل از جاذبه گرانشی بین کهکشانها در •

.سرعت دور شدگی هابلی اختالل ایجاد می کند

کیهان در حال انبساط

:پیامد های قانون هابل• .از ما هستنددور شدن بیشتر کهکشان ها در حال •ویژگی . کهکشان ما در نقطه خاصی واقع نشده•

.متفاوتی هم ندارددیگر نیز قابل اعمال هر کهکشان قانون هابل برای •

.است

یعنی از نظر ناظرهای کهکشان های دیگر • .اکثر کهکشان ها در حا دور شدن هستند

.:کیهان در حال انبساط است:. •

کهکشان ها همراه با خود کیهان در حال • .انبساط هستند

.هیچ مرکز یا لبه ای برای کیهان وجود ندارد•

سن کیهان :در یک کیهان در حال انبساط•

•Ho سرعت دور شدن کهکشان ها به ازای واحد فاصله از ما را نشان می دهد. فرض کنید زمان را به عقب برگردانیم به جایی که همه کهکشان ها در یک نقطه جمع شده بودند؛• فرض کنید قانون هابل را برای دورترین کهکشان اعمال می کنیم؛ •

.به ما می گوید چه مدت زمانی طول کشیده تا کیهان به اندازه االن انبساط یافته Ho/1در نتیجه • .تنها در حد یک تخمین معتبر است Ho/1اگر ثابت هابل در همه زمان ها یک مقدار باشد، •

...بهترین برآوردی از ثبت هابل •

WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropyاز نتایج آزمون های •

Probe )بدست آمده است

انتشار یافت 2003که در سال •

•Ho = 71 km/(s.Mpc)

درنتیجه براس سن کیهان خواهیم داشت •

1/Ho = 13.7 billion years