از بیگ بنگ تا منظومه شمسی، همه آنچه که باید بدانید!

بیگ بنگ، انفجار بزگ و شکل گیری عالم

(ثُمَّ اسْتَوَى‏ إِلَى السَّماءِ وَ هِیَ دُخَانٌ): «سپس آهنگ [آفرینش‏] آسمان کرد و آن دودی بود.»، دخان به معنای چیزی است که به دنبال شعله و لهیب آتش بر می ‏خیزد.

به عقیده دانشمندان جهان از یک حالت نخستین و حبابی بی نهایت گرم تشکیل شده است. تمام کائنات در یک هسته اتم یا حتی کوچکتر از آن قرار داشته و در یک لحظه این فضا و زمان آغاز می شود، یعنی همه چیز با یک بیگ بنگ (Big Bang) یا انفجار بزرگ شروع شد. این انفجار به دلیل گرانش و جاذبه شدید ناشی از فشردگی بوده است.

تئوری بیگ بنگ یا مهبانگ، مدل کیهان شناسی غالب برای جهان قابل مشاهده است که سال هاست توجه دانشمندان حوزه نجوم و فیزیک را به خود اختصاص داده و با گذشت زمان تکامل پیدا کرده است. اندازه گیری های دقیق از میزان گسترش جهان، انفجار بزرگ را در حدود ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش قرار می دهد که نشان دهنده سن عالم است.

پس از وقوع انفجار بزرگ و گسترش اولیه آن، جهان به اندازه کافی برای خنثی کردن ذرات زیر اتمی و سپس اتم های ساده خنک شد. پس از آن ابرهای غول آسا از این عناصر اولیه (اغلب هیدروژن، با مقداری هلیوم و لیتیوم) از طریق جاذبه فرو ریختند و در نهایت ستاره های اولیه و کهکشان ها را شکل دادند، نسل هایی که امروزه قابل مشاهده هستند.

جامعه علمی زمانی به طرفداران دو نظریه متفاوت «بیگ بنگ» و «نظریه حالت پایدار» تقسیم شده بود، اما طیف وسیعی از شواهد تجربی به شدت از «بیگ بنگ» حمایت می کرد که اکنون پذیرفته شده است. برمبنای این تئوری  فضا، زمان، ماده، انرژی و قوانین طبیعت همگی با بیگ بنگ پا به عرصه وجود گذاشته اند.

کهکشان ها و انبساط جهان

کهکشان به مجموعه ای از ستاره ها، بقایای ستاره‌ ها، گازها و گرد و غبار های میان ستاره‌ ای و ماده تاریک گفته می شود که با نیروی گرانش کنار هم نگاه داشته شده‌اند.

کوچک‌ ترین کهکشان‌ ها دارای پهنایی برابر با چند صد سال نوری با تعداد تقریبا نزدیک به ۱۰ میلیون ستاره هستند. بزرگترین کهکشان‌ ها تا ۳ میلیون سال نوری پهنا دارند و شامل بیش از ۱۰۰٬۰۰۰ میلیارد ستاره هستند.

اگر بخواهیم سال نوری را تعریف کنیم باید بگوییم سال نوری یک واحد طول است و به مسافتی اطلاق می‌شود که نور در مدت یک ‌سال طی می کند. به عبارت دیگر سریعترین چیز در جهان نور است که با سرعتی معادل ۳۰۰ هزار کیلومتر در ثانیه حرکت می کند، حالا اگر این سرعت را در ۶۰ ضرب کنیم، سرعت نور در یک دقیقه محاسبه می شود، به همین ترتیب در ۶۰ ضرب کنیم سرعت نور در یک ساعت و … بنابراین سرعت نور در یک سال تقریبا ۹،۴۶۰،۷۳۰،۴۷۲،۵۸۰،۸۰۰ متر می رسد، یعنی نور چیزی به اندازه حدوداً ۹٫۵ تریلیون کیلومتر در یک سال را طی می پیماید.

اگر سرعت راه رفتن انسان را ۴٫۸ کیلومتر بر ساعت در نظر بگیریم، برای قدم زدن به اندازه یک سال نوری باید به اندازه ۲۲۵ میلیون سال زمینی راه بروید.

کهکشان ها طیف پیوسته ای از انرژی از خود ساطع می کنند که شامل بعضی امواج رادیویی، اشعه ایکس، اشعه مادون قرمز و اشعه ماورای بنفش است.

در سال ۱۹۲۹، ادوین هابل از تجزیه و تحلیل تغییرات ۲۴ کهکشان نتیجه گرفت که کهکشان ها از هم جدا می شوند و در حال دور شدن هستند، این شواهد قابل توجه مطابق با فرضیه انبساط جهان و یا جهان در حال گسترش است.

بیشتر بخوانید:

منظومه شمسی، سامانه خورشیدی

ربات جستجوگر کنجکاوی در سیاره مریخ

انواع کهکشان ها

۱ – کهکشان نامنظم 

کهکشان‌ های بی قاعده یا نامنظم هیچ شکل یا ساختار سازمان یافته ای ندارند، آن ‌ها دارای جرم بیشتری از کهکشان‌ های دیگر هستند و بیشتر ستاره‌ های موجود در آن‌ ها دارای طول عمر کم و درخشان هستند. نزدیک به پنج درصد از هزار کهکشان درخشان را کهکشان‌ های ناهمگون تشکیل می‌دهند.

۲ – کهکشان های مارپیچی

کهکشان های مارپیچی دارای بازوهایی هستند با شکلی مارپیچی که در اطراف برآمدگی مرکزی یا هسته، قرصی ایجاد می ‌کنند و چرخش هسته با چرخش بازوهای آن همراه می شود.

۲-۱ کهکشان مارپیچی میله ای

یک کهکشان مارپیچی میله ‌ای دارای یک هسته برآمدگی مرکزی کشیده شده و میله‌ ای شکل است و همینطور که هسته می چرخد اینطور به نظر می ‌رسد که در هر سوی هسته یک بازو نیز می‌چرخد. درواقع کهکشان های مارپیچی میله ای نوعی از کهکشان های مارپیچی هستند.

به عقیده بسیاری از دانشمندان کهکشان راه شیری از نوع مارپیچی میله ای است.

۳ – کهکشان های بیضی

کهکشان های بیضی از نظر شکلی، از شکل بیضی‌ گون (شبیه توپ فوتبال آمریکایی) تا شکل کروی متغیر هستند و اشکالی ما بین این دو نیز یافت می ‌شوند.

• کهکشان راه شیری

زمین، خورشید و بقیه منظومه شمسی ما یک بخش بسیار کوچک از کهکشان راه شیری هستند. در آسمانی صاف، تاریک و به دور از آلودگی نوری، این کهکشان به صورت نوار شیری‌ رنگی در پهنه آسمان دیده می‌ شود. این نوار در واقع از میلیون‌ ها ستاره تشکیل شده ‌است که با چشم غیر مسلح قادر به تفکیک آن‌ ها نیستید.

کره زمین به عنوان عضوی از منظومه شمسی، در یکی از بازوهای مارپیچی کهکشان راه شیری قرار دارد. ما انسان ها، ساکنان کره زمین، چون از درون صفحه کهکشانی به آن می ‌نگریم، آن را به این صورت می ‌بینیم. برای ساده تر شدن موضوع می توان اینگونه بیان کرد که شکل کلی کهکشان‌ های مارپیچی شبیه به یک دیسک یا قرص است. قسمت اصلی اجزای تشکیل دهنده کهکشان (ستاره‌ها، گاز و غبار) در بازوهای مارپیچی و در سطح تخت این دیسک قرار دارند. ستاره های کمتری نیز به صورت هاله‌ ای اطراف دیسک قرار گرفته اند.

• اندازه و جرم کهکشان راه شیری

راه شیری بعد از کهکشان آندرومدا (امرأ المسلسله، زن به زنجیر کشیده شده) بزرگترین کهکشان در گروه محلی خود بوده و قطر صفحه آن حدود ۱۰۰ هزار سال نوری است. تعداد ستارگان کهکشان راه شیری بین ۱۰۰ تا ۴۰۰ میلیارد برآورد می شود. در این میان سن قدیمی‌ترین ستاره ‌ای که تاکنون در راه شیری کشف شده ( ستاره ای به نامHE ۱۵۲۳–۰۹۰۱) در حدود ۱۳/۸ میلیارد سال تخمین زده شده ‌است (تقریبا معادل سن عالم).