کهکشان راه شیری، واقعا به دور چیزی می‌چرخد؟

اول صبح؛ اگر علاقه‌مندان به اخبار نجوم باشید، سوالات زیادی از فضا دارید. یکی از آن‌ها، چرخش اجرام است. در نگاه اول به نظر می‌رسد که در فضا همه چیز به دور چیزی می‌چرخند. این یعنی قمرها به دور سیارات، سیارات به دور ستارگان و ستارگان به دور مرکز کهکشان‌ها می‌چرخند. اما تصور فراتر از این‌ها کمی برای ما دشوار می‌شود. آیا کهکشان‌ها (به ویژه کهکشان راه شیری) به دور چیزی می‌چرخند؟

برای پاسخ به این سوال، ابتدا باید بدانیم که مدارها چگونه کار می‌کنند. دو جسم را در نظر بگیرید که به دور هم می‌چرخند. این دو جرم بر روی یکدیگر نیروی گرانشی وارد می‌کنند که باعث اتصال آن‌ها می‌شود. این اجرام به دور مرکز جرم مشترک خود می‌چرخند – اگر می‌توانستید سیستم را کوچک کنید، مرکز جرم نقطه‌ای است که می‌توانید آن را روی انگشت خود متعادل کنید.

ارتباط نزدیک راه شیری و آندرومدا

اما در مورد منظومه شمسی یا زمین و ماه، یکی از اجسام بسیار بزرگتر از دیگری است. مرکز جرم در نهایت درون جرم بزرگتر قرار می‌گیرد، بنابراین جرم بزرگتر حرکت زیادی نمی‌کند و جرم کوچکتر در مسیری تقریباً دایره‌ای به دور جرم بزرگتر حرکت می‌کند.

در مقیاس‌های بزرگتر، همه چیز کمی پیچیده‌تر می‌شود. کهکشان ما بخشی از کهکشان‌هایی به نام Local Group (گروه محلی) است که شامل کهکشان راه شیری، کهکشان آندرومدا، کهکشانی مارپیچی کوچکتر به نام مثلث (Triangulum) و چندین کهکشان کوتوله از جمله ابرهای ماژلانی بزرگ و کوچک است. راه شیری و آندرومدا دو جرم بزرگتر در گروه محلی هستند.

طبق گفته دکتر سانگمو تونی سئون، اخترشناس مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی در مریلند، به دلیل اینکه جرم آن‌ها قابل قیاس است، مرکز جرم بین دو کهکشان قرار دارد. از آنجا که هیچ چیزی به بزرگی یک کهکشان در آن نزدیکی وجود ندارد، بنابراین این دو کهکشان در نهایت به دور هم می‌چرخند.

با این حال، مدار کهکشان راه شیری مانند مدار سیارات به دور خورشید، دایره‌ای یا بیضی شکل نیست. بنا به گفته دکتر سئون، این عجیب است که بگوییم کهکشان راه شیری به دور چیزی می‌چرخد، زیرا به نظر می‌رسد که جرم بزرگتری وجود دارد. اما این مفهوم در اینجا مطرح نیست.

به جای اینکه مدار کهکشان راه شیری دایره‌ای یا بیضی‌شکل باشد، هر دو کهکشان یعنی راه شیری و آندرومدا تقریبا در مدارهای شعاعی قرار دارند. بنا به اظهارات دکتر کریس میهوس، اخترشناس دانشگاه کیس وسترن رزرو در اوهایو، گرانش دو جسم که همدیگر را جذب می‌کنند و هیچ حرکتی به جز کشش گرانشی ندارند را تصور کنید. آن‌ها مستقیما در خطی به سمت یکدیگر حرکت خواهند کرد. این یک مدار کاملا شعاعی است. اما دکتر میهوس بر این باور است که مدار کهکشان راه شیری کاملا شعاعی نیست، زیرا حرکت جانبی کمی بین دو کهکشان وجود دارد.

رقص کهکشانی؛ برخورد و ادغام راه شیری و آندرومدا

همانطور که پیش‌تر اشاره شد، مدارهای تقریباً شعاعی کهکشان راه شیری و آندرومدا به سمت یکدیگر، نویدبخش برخوردی حتمی در حدود ۴.۵ میلیارد سال آینده است. اما ماجرا به همین‌جا ختم نمی‌شود! به دلیل فاصله‌های عظیم بین ستارگان، به احتمال زیاد برخورد مستقیمی بین آن‌ها رخ نخواهد داد. در عوض، این دو کهکشان از یکدیگر عبور کرده و مجدداً از هم جدا می‌شوند؛ اما این جدایی دیری نخواهد پایید.

طبق گفته دکتر میهوس، سپس کهکشان‌ها برمی‌گردند و دوباره به هم می‌پیوندند و در نهایت طی صدها میلیون یا میلیاردها سال، آن‌ها در هم ادغام شده و کهکشان واحد بزرگتری را تشکیل می‌دهند.

این ادغام کهکشانی می‌تواند پیامدهای جالبی داشته باشد. برهم‌کنش‌های گرانشی احتمالاً ستارگان هر دو کهکشان را به اندازه‌ای تکان می‌دهند که کهکشان نهایی به جای شکل مارپیچی کهکشان‌های راه شیری و آندرومدا، به صورت یک کهکشان بیضی‌شکل درآید. دکتر سئون می‌گوید، همچنین ادغام این دو کهکشان می‌تواند گاز موجود در بازوهای مارپیچی هر کهکشان را به اندازه‌ای داغ کند که منجر به شکل‌گیری ستارگان جدید شود.

در مقیاس‌هایی بزرگتر از گروه‌های کهکشانی، مفهوم مدار حتی کم‌رنگ‌تر می‌شود؛ اما به گفته دکتر میهوس، ما قطعا می‌دانیم که گروه محلی در حال حرکت است. گروه محلی تحت تأثیر گرانش «خوشه دوشیزه» قرار دارد که شامل چند صد کهکشان است و در فاصله‌ای حدود ۶۵ میلیون سال نوری از ما قرار دارد. با این حال، دکتر میهوس می‌گوید گروه محلی هرگز به خوشه دوشیزه نخواهد رسید، زیرا انبساط جهان، کهکشان راه شیری را با سرعتی بیشتر از کشش گرانشی خوشه دوشیزه از آن دور می‌کند. ما همچنین در پست دیگری به کشف همزاد دوقلوی راه شیری توسط تلسکوپ جیمز وب پرداخته‌ایم که جالب توجه است. متن کامل این گزارش در مجله الکترونیکی Livescience منتشر شده است.