عموماً با تماشای آسمان و غوطه ‌ور شدن در فضا علاوه بر شگفتی و زیبایی، این سوال به ذهنمان خطور می کند که جایگاه ما در این عالم کجاست؟ کهکشان از گروه بزرگی از ستارگان، گاز و غبار تشکیل شده است که توسط نیروی گرانش به یکدیگر متصل شده‌اند. این اجزا شکل ها و اندازه‌های گوناگونی دارند. جدیدترین تخمین‌های اخترشناسان نشان می‌دهد که در حدود ۲ تریلیون کهکشان در کیهان موجود است اما در این میان، یکی از این کهکشان‌ها برای ما انسان‌ها از اهمیت بیشتری برخوردار است و منظومه شمسی ما در آن واقع شده است. هنگامی که آسمان صاف و تاریک و به دور از آلودگی نوری باشد، این کهکشان به صورت نوار شیری‌ رنگی در پهنهٔ آسمان دیده می‌شود و آن کهکشان راه شیری است.!

با نگاهی به آسمان شب، نوار نور گسترده ای را مشاهده می کنیم. مردم باستان این نوار نور را به جاده، رودخانه و رود شیر تشبیه کرده اند. از وقتی که زمین متولد شد، این نوار نور در آسمان بوده است. در واقع خط نوری که ما از روی زمین می بینیم، مرکز کهکشان ماست که از یک پهلو در معرض دید ما واقع شده است. در واقع زمین بر روی بازوی بیرونی مارپیچ قرار گرفته است.

کهکشان راه شیری چیست؟

اگر به آسمان شب علاقه‌ داشته باشید، قطعا کمانی نورانی که ستارگان در آن به صورت نامنظم پخش شده‌ و با ابرهای گازی احاطه شده‌اند را دیده‌اید. این کمان عرضی حدود 30 درجه دارد و او را می‌توان در مناطق بدون آلودگی نوری با افق دید مناسب رصد کرد. کهکشان راه شیری دو بار در شبانه روز از عرض‌های جغرافیایی 65 درجه شمالی تا 65 درجه جنوبی می گذرد. کهکشان راه شیری یک کهکشان مارپیچی میله‌ای بزرگ است که در مقایسه با اکثر کهکشان‌های هم اندازه، نوار نسبتاً کوچکی دارد. میله مرکزی (برآمدگی مرکزی) ساختاری دایره‌ای تا بیضی شکل از ستارگان قدیمی است که در مرکز کهکشان‌های مارپیچی قرار دارد.

کهکشان راه شیری در اصل نوعی کهکشانی مارپیچی است که میلیاردها ستاره، سیاره و البته سیاه چاله را در خود قرار داده است؛ خورشید به عنوان یک ستاره و تمام سیارات اطراف آن، از جمله سیاره‌ای که ما روی آن زندگی می‌کنیم، یعنی سیاره زمین، بخشی از کهکشان معروف راه شیری هستند. زمین تقریباً در نیمه راه کهکشان راه شیری است و فاصله آن از مرکز 26000 سال نوری می باشد. ما در شاخه ای به نام خار شکارچی (گاهی اوقات بازوی شکارچی نیز نامیده می‌شود) زندگی می‌کنیم، این شاخه‌ در بین بازوهای بزرگتر قوس و پرسئوس فرار دارد. کهکشان راه شیری خانه ما، احتمالاً تنها کهکشانی است که انسان‌ها برای همیشه در آن سکونت خواهند داشت. برای هزاران سال،  شگفتی‌ها و زیبایی های راه شیری الهام‌بخش روایت‌ها و داستان‌های بسیاری در بین ملل مختلف بوده است. همچنین بخشی بسیار از محتویات رصدهای اخترشناسان کنجکاو درون این کهکشان بوده است .

کهکشان‌ها بزرگ هستند و توده‌های بسیار زیادی دارند. اگر کهکشان‌های کوچک دیگری از نزدیک یک کهکشان بزرگتر رد شوند، کهکشان بزرگتر می‌تواند ستاره‌ها و گاز‌های آن را جذب کند. راه شیری بسیار زیباست، اما وحشی هم هست. اخیراً کهکشان‌های زیادی را بلعیده است. کمان‌های زیادی از ستارگان که به دور مرکز راه شیری می‌چرخند را به سمت خود کشیده است. این کهکشان‌ها به کهکشان ما ملحق شده و کهکشان ما بزرگتر می‌شود. حقیقت این است که خوردن هرچه بیشتر کهکشان‌های دیگر، این کهکشان را گرسنه ‌تر می‌کند.

چرا به کهکشان ما کهکشان راه شیری می گویند؟

طبق بررسی های موزه تاریخ طبیعی آمریکا (AMNH)، خانه کهکشانی ما به دلیل ظاهر سفید و شیری که در  آسمان شب کشیده شده، راه شیری شناخته می شود. در اساطیر یونان، این نوار شیری به این علت پدیدار شد که اسطوره ‌ی یونانی‌ها به نام هرکول برای نگهداری نزد خدای یونان باستان به نام الهه هرا برده شده بود تا از او پرستاری کند. زمانی که هرا از خواب بیدار شد و به دور خود چرخید شیر او در سرتا سر آسمان پخش شد و به همین دلیل کهکشان ما راه شیری نام گرفت. کهکشان راه شیری در سراسر جهان با نام های مختلفی وجود دارد. در چین به آن "رودخانه نقره ای" و در صحرای کالاهاری آفریقای جنوبی به آن "ستون پشتی شب" می گویند.

ساختار کهکشان راه شیری:

کهکشان راه شیری ، کهکشانی مارپیچی است که شامل حداکثر حدود ۵۰۰ میلیارد ستاره است. این کهکشان حدود ۱۰ میلیارد سال پیش ، از یک ابر عظیم گاز و غبار تشکیل شد. در قسمت مرکزی کهکشان راه شیری هسته‌ای کروی قرار دارد که ممکن است شامل یک حفره سیاه نیز باشد. هسته توسط گروهی از دنباله‌های مارپیچی در برگرفته شده است. این دنباله‌ها از ستاره‌های فروزان تازه شکل یافته تشکیل شده‌اند. هسته و قرص کهکشان با هاله‌ای از ستاره‌هایی با طول عمر بسیار زیاد ، در بر گرفته شده ‌اند. قطر هسته یک کهکشان در حدود ۱۰۰۰۰ سال نوری است. قسمت احاطه کننده هسته دارای قطری برابر با ۱۰۰۰۰۰ سال نوری و ضخامتی برابر با ۱۰۰۰ سال نوری است . هاله کهکشان دارای قطری تا ۵۰۰۰۰ سال نوری است.

همچنین کهکشان راه شیری دو بازوی اصلی و دو بازوی فرعی دارد که از شکل میله‌ای در مرکز آن شروع می‌شود. یکی از بازوها به نام بازوی اریون شناخته می شود. بازوی اریون در بردارنده خورشید و منظومه شمسی است. بازوی اریون در میان دو بازوی اصلی پرسیوس و سگیتاریوس قرار گرفته است. بیشتر ستارگان در بازوهای اصلی واقع شده اند در حالی که بازوهای فرعی بیشتر غبار آلودند که محل مناسبی برای تشکیل ستارگان جدید به حساب می آیند. همچنین کهکشان مارپیچی راه شیری دو سمت آن صد هزار سال نوری با هم فاصله دارند. اگر از بالا کهکشان راه شیری را تماشا کنیم، با یک دایره محدب در مرکز و چهار بازوی مارپیچ در اطراف آن روبرو می شویم. دو سوم کهکشان های جهان، مارپیچی هستند.

درک ساختار راه شیری یک چالش قدیمی برای انسان ها بوده است. منظومه شمسی بر روی لبه کهکشان قرار دارد و هیچ کس نمی تواند از میان آن همه نور و غبار آن طرف منظومه را ببیند. دنیلسو کامارگو از دانشگاهی در برزیل می گوید:«قرار گرفتن خورشید در یک حلقه غبارآلود، مهم ترین مانع برای مشاهده ساختار کهکشان می باشد.»

منظومه شمسی (شامل ابر اوپتیک-اورت) با عرضی برابر با سه سال نوری نسبتا کوچک به نظر می‌رسد. خورشید با سرعتی حدود ۲۲۰ کیلومتر (۱۳۵ مایل) در ثانیه، مرکز کهکشان را در مدت زمانی حدود ۲۵۰ میلیون سال دور می‌زند. تا کنون خورشید ۱۵ تا ۲۰ دور به گرد هسته کهکشان چرخیده است. به نظر می‌رسد که جرم کهکشان راه شیری در حدود ۱۰۱۱× ۸/۵ برابر جرم خورشید است و شامل ۲۰۰تا۴۰۰بیلیون ستاره‌ است. گمان می‌شود که بیشتر جرم کهکشان مربوط به مواد تاریک است، جرم مادهٔ تاریک هاله مانند ۶۰۰تا ۳۰۰۰برابر جرم خورشید است که به‌طور یکنواخت توزیع شده‌است. در مرکز کهکشان راه شیری، یک منبع جرمی با تابش رادیویی شدید وجود دارد که « Sagittarius A» نام گذاری می‌شود. این جرم کیهانی یک سیاهچاله بسیار پرجرم است که قطر آن در حدود 14 میلیون مایل تخمین زده می‌شود. این سیاهچاله تقریبا 4.1 میلیون برابر خورشید جرم دارد و رفتارهای عجیبی از خود نشان می‌دهد.

در ژانویه ۲۰۱۳ پژوهشگران و ستاره‌ شناسان مؤسسه فناوری کالیفرنیا گزارش دادند که در کهکشان راه‌ شیری به ازای هر ستاره دست کم یک سیاره وجود دارد. این مؤسسه تعداد سیاره‌های فراخورشیدی را ۱۰۰ تا ۴۰۰ میلیارد عدد، تخمین زده اند. پژوهش بر روی سیاره‌های ستاره کپلر ۳۲ نشان می‌دهد که سامانه‌های سیاره‌ای ممکن است الگو و قاعده‌ای برای ستاره‌های کهکشان راه‌ شیری به‌شمار بروند. اختر‌شناسان مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین در گزارش خود اعلام کردند که دست کم ۱۷ میلیارد سیاره فراخورشیدی زمین ‌سان در کهکشان راه شیری ساکن می‌باشد رایج ترین ستاره ها در کهکشان، کوتوله های سرخ هستند. کوتوله های سرخ ستاره های سردی هستند که بزرگیشان به اندازه یک دهم خورشید است. قبلا گمان می شد این ستاره ها قابلیت زندگی ندارند اما حالا کوتوله های سرخ به عنوان ستاره هایی با پتانسیل زندگی شناخته می شوند.

انداره و جرم کهکشان راه شیری:

راه شیری بعد از کهکشان اندرومدا بزرگترین کهکشان در گروه محلی محسوب می شود. قطر صفحهٔ این کهکشان حدود ۱۰۰ هزار سال نوری یا ۳۰۰۰۰ پارسک است (تقریباً ۱۰۱۷ کیلومتر). ضخامت این صفحه در بیشتر نقاط حدود ۱۰۰۰ سال نوری است ولی در مرکز آن به ۱۲۰۰۰ سال نوری نیز می‌رسد. تعداد ستارگان کهکشان راه شیری بین ۱۰۰ تا ۴۰۰ میلیارد تخمین زده می‌شود. شمردن ستاره‌های یک کهکشان غیرممکن است. حتی در کهکشانی مانند اندرومدا که همسایهٔ نزدیک راه شیری است، تنها تعداد کمی از ستارگان بسیار پرنور را می‌توان با تلسکوپ رصد کرد.

دانشمندان با روش‌هایی مانند: بررسی حرکت چرخشی کهکشان‌ها و همچنین طیف‌سنجی، جرم یک کهکشان را محاسبه می‌کنند. سپس بر اساس آن، تعداد ستارگان کهکشان را تخمین می‌زنند. اندازه‌ گیری‌های اخیر توسط (VLBA) نشان داده ‌است که کهکشان راه شیری بسیار حجیم تر از آن است که قبلاً تصور می‌شد. جرم کهکشان ما در حال حاضر مشابه با جرم بزرگترین کهکشان همسایه، آندرومدا، در نظر گرفته می‌شود. محققان با استفاده از (VLBA) و با استفاده از فرضیات کمتری نسبت به تلاش قبلی، قادر به اندازه‌ گیری تغییرات ظاهری کهکشان و مناطق پرت و دور افتاده‌ای که ستاره‌ها در آنجا شکل می‌گیرند، هستند. البته در زمانی که زمین در سمت مخالف خورشید قرار گرفته باشد.

جدیدترین و دقیق‌ترین سرعتی که برای چرخش کهکشان در نظر گرفته می‌شود، در حدود ۲۵۴ کیلومتر بر ثانیه‌است، و این به میزان قابل توجهی بیشتر از مقدار قبلی یعنی ۲۲۰ کیلومتر بر ثانیه‌است. با توجه به روش مورد استفاده و داده‌های گوناگون موجود مقادیر مختلفی برای جرم کهکشان راه شیری تخمین زده‌اند. در تحقیق صورت گرفته در سال ۲۰۱۳ جرم این کهکشان را از حدود ۱٫۵ تریلیون برابر تا ۴٫۵ تریلیون برابر جرم خورشید محاسبه کرده اند.

کهکشان آندرومیدا:

آیا تا به حال آن را در آسمان دیده اید؟ با چشم غیرمسلح می‌توان آن را در شبی صاف و تاریک تماشا کرد. کم نور، اما بزرگ است. تقریباً هشت برابر ماه در آسمان است. در واقع اندازه آن برابر با دو میلیارد سال نوری است. کهکشان آندرومیدا و راه شیری با سرعتی برابر با ۲۰۰ کیلومتر در ثانیه به سمت هم حرکت می کنند. همانطور که گفتیم کهکشان‌های بزرگ کهکشان‌های کوچکتر را می‌خورند، حالا وقتی دو کهکشان بزرگ به هم برخورد می‌کنند یک آتش بازی اساسی رخ می ‌دهد. ستاره‌ها از نظر فیزیکی سقوط نمی‌کنند، در این مقیاس خیلی کوچکتر از آن هستند. اما ابر‌های گازی سقوط می‌کنند  و وقتی این ابر‌ها سقوط کنند، ستاره ساخته می‌شود. به همین دلیل انفجاری از تشکیل ستاره‌ها صورت می‌گیرد که هر دو کهکشان را نورانی می‌کند. در حال حاضر، گرانش متقابل هر دو کهکشان، قوس‌هایی عجیب و شگفت انگیز از ستاره و گاز می‌سازد. درست است که بسیار زیباست، اما نشان دهنده یک خشونت در مقیاسی حماسی است.

چند میلیارد سال طول می‌کشد تا بالاخره این دو کهکشان به هم برخورد کنند و یکی شوند. آن‌ها کهکشانی بسیار عظیم خواهند ساخت. درواقع، وقتی این اتفاق بیفتد خورشید همچنان دور آن خواهد بود. وقتی آن ها به یکدیگر برخورد کنند، آنقدرها که تصور می کنید فاجعه بار نخواهد بود. زمین احتمالا زنده خواهد ماند و تعداد کمی از ستاره ها در واقع نابود خواهند شد. در عوض، ابَر کهکشانی که تازه ایجاد شده است، یک منظره شبانه با ترکیبی تماشایی از ستاره ها ارائه خواهد داد که شباهتی به آنچه امروز می بینیم نخواهد داشت. آیا نسل‌های بعد از ما شاهد این برخورد شگرف و عجیب در تاریخ کهکشان‌ها خواهند بود؟ فکر کردن به آن هم واقعاً جالب است...!