کهکشان های نامنظم: شکل گیری، انواع و اسرار پنهان کیهان

وقتی صحبت از کهکشان می‌شود، بیشتر ما ناخودآگاه به یاد کهکشان راه شیری خودمان یا شاید کهکشان آندرومدا با بازوهای مارپیچی و برآمدگی مرکزی‌اش می‌افتیم. این کهکشان های مارپیچی تصویری است که اغلب مردم از یک کهکشان در ذهن دارند. اما واقعیت این است که کیهان پر از انواع مختلف کهکشان است و همه‌ی آن‌ها هم مارپیچی نیستند. درست است که ما در یک کهکشان مارپیچی زندگی می‌کنیم، اما کهکشان‌های بیضوی (گرد و بدون بازوهای مارپیچی) و عدسی (تقریباً شبیه سیگار) هم وجود دارند. دسته‌ی دیگری از کهکشان‌ها هم هستند که شکل خاصی ندارند، لزوماً بازوهای مارپیچی ندارند، اما در عوض، مکان‌های زیادی برای شکل‌گیری ستاره‌ها دارند. این کهکشان‌های عجیب و غریب و بی‌شکل، کهکشان های نامنظم نامیده می‌شوند. گاهی اوقات هم به دلیل شکل‌های غیرمعمول یا ویژگی‌های دیگرشان، در دسته‌ی کهکشان‌های "خاص" قرار می‌گیرند.

جالب است بدانید که تقریباً یک چهارم کهکشان های شناخته شده، از نوع نامنظم هستند. این کهکشان‌ها نه بازوهای مارپیچی دارند و نه برآمدگی مرکزی، بنابراین به نظر نمی‌رسد که از نظر ظاهری شباهت زیادی به کهکشان‌های مارپیچی یا بیضوی داشته باشند. با این حال، حداقل در برخی ویژگی‌ها با کهکشان‌های مارپیچی مشترک هستند. به عنوان مثال، بسیاری از آن‌ها مکان‌هایی برای شکل‌گیری فعال ستاره‌ها دارند. حتی ممکن است در قلب برخی از آن‌ها سیاه‌چاله‌ها پنهان شده باشند.

شکل گیری کهکشان های نامنظم

کهکشان های نامنظم چگونه شکل می‌گیرند؟ به نظر می‌رسد که بیشتر آن‌ها از طریق تعاملات گرانشی و ادغام با دیگر کهکشان‌ها به وجود می‌آیند. در واقع، تقریباً همه‌ی آن‌ها در ابتدا به شکل دیگری بوده‌اند، اما در اثر این تعاملات، شکل اصلی خود را از دست داده و دچار تغییر شکل شده‌اند.

گاهی اوقات، عبور یک کهکشان از نزدیکی کهکشان دیگر هم می‌تواند باعث شکل‌گیری کهکشان نامنظم شود. نیروی گرانش کهکشان دوم، کهکشان اول را می‌کشد و شکل آن را تغییر می‌دهد. این اتفاق به ویژه زمانی رخ می‌دهد که کهکشان‌ها از نزدیکی کهکشان‌های بزرگ‌تر عبور کنند. احتمالاً همین اتفاق برای ابرهای ماژلانی، همسایگان کوچک کهکشان راه شیری، افتاده است. به نظر می‌رسد که آن‌ها زمانی کهکشان‌های مارپیچی میله‌ای کوچکی بوده‌اند، اما به دلیل نزدیکی زیاد به کهکشان ما، تحت تأثیر تعاملات گرانشی تغییر شکل داده و به شکل غیرمعمول فعلی خود درآمده‌اند.

برخی دیگر از کهکشان های نامنظم، ظاهراً از طریق ادغام کهکشان‌ها به وجود آمده‌اند. چند میلیارد سال دیگر، کهکشان راه شیری با کهکشان آندرومدا ادغام خواهد شد. در مراحل اولیه‌ی این برخورد، کهکشان جدیدی که شکل می‌گیرد (و "شیرندرومدا" لقب گرفته است) ممکن است نامنظم به نظر برسد، زیرا گرانش هر کهکشان دیگری را می‌کشد و آن‌ها را مانند تافی می‌کشد. سپس، پس از میلیاردها سال، ممکن است در نهایت یک کهکشان بیضوی تشکیل شود.

برخی از محققان بر این باورند که کهکشان های نامنظم بزرگ، یک مرحله‌ی میانی بین ادغام کهکشان‌های مارپیچی با اندازه‌های مشابه و شکل نهایی آن‌ها به عنوان کهکشان‌های بیضوی هستند. محتمل‌ترین سناریو این است که دو کهکشان مارپیچی یا با هم مخلوط می‌شوند یا به سادگی از نزدیکی یکدیگر عبور می‌کنند که منجر به تغییراتی در هر دو طرف این "رقص کهکشانی" می‌شود.

همچنین، جمعیت کوچکی از کهکشان‌های نامنظم وجود دارند که در هیچ دسته‌بندی دیگری قرار نمی‌گیرند. این‌ها کهکشان های نامنظم کوتوله نامیده می‌شوند. آن‌ها همچنین شباهت زیادی به برخی از کهکشان‌هایی دارند که در اوایل تاریخ کیهان وجود داشته‌اند، بدون شکل مشخص و بیشتر شبیه به یک "تکه" از یک کهکشان هستند. آیا این بدان معناست که کهکشان‌های نامنظمی که امروزه مشاهده می‌شوند، بیشتر شبیه کهکشان‌های اولیه هستند؟ یا مسیر تکاملی دیگری وجود دارد که آن‌ها طی می‌کنند؟ هنوز پاسخ قطعی برای این سؤالات وجود ندارد و اخترشناسان به مطالعه‌ی آن‌ها و مقایسه‌ی کهکشان‌های جوان‌تر با کهکشان‌هایی که میلیاردها سال پیش وجود داشته‌اند، ادامه می‌دهند.

انواع کهکشان های نامنظم

کهکشان های نامنظم در اشکال و اندازه‌های مختلفی وجود دارند. با توجه به اینکه احتمالاً آن‌ها در ابتدا به صورت کهکشان‌های مارپیچی یا بیضوی بوده‌اند و صرفاً از طریق ادغام دو یا چند کهکشان یا شاید به دلیل اختلال گرانشی ناشی از کهکشان‌های مجاور، تغییر شکل داده‌اند، این تنوع چندان تعجب‌آور نیست.

با این حال، کهکشان های نامنظم را می‌توان به تعدادی زیرگروه تقسیم کرد. این تمایزات معمولاً بر اساس شکل و ویژگی‌های آن‌ها (یا فقدان آن‌ها) و همچنین اندازه‌شان تعیین می‌شوند.

کهکشان های نامنظم، به ویژه کهکشان‌های کوتوله، هنوز به خوبی شناخته نشده‌اند. همانطور که قبلاً بحث کردیم، شکل‌گیری آن‌ها در قلب این مسئله قرار دارد، به خصوص زمانی که کهکشان‌های نامنظم قدیمی (دورتر) را با کهکشان‌های جدیدتر (نزدیک‌تر) مقایسه می‌کنیم.

زیرگروه های کهکشان های نامنظم

کهکشان های نامنظم، با توجه به ویژگی ها و ساختارشان، به زیرگروه های مختلفی تقسیم می شوند:

• کهکشان های نامنظم نوع اول (Irr I): این زیرگروه، که به اختصار Irr I نامیده می شود، دارای مقداری ساختار است، اما این ساختار به حدی نیست که بتوان آن را به عنوان کهکشان مارپیچی، بیضوی یا هر نوع دیگری طبقه بندی کرد. برخی از فهرست ها، این زیرگروه را به دسته های کوچکتری تقسیم می کنند: دسته ای که دارای ویژگی های مارپیچی (Sm) یا مارپیچی میله ای (SBm) است، و دسته ای که دارای ساختار است، اما ساختاری که با کهکشان های مارپیچی مرتبط باشد، مانند برآمدگی مرکزی یا بازوهای مارپیچی، ندارد. این دسته از کهکشان ها به عنوان کهکشان های نامنظم "Im" شناخته می شوند.

• کهکشان های نامنظم نوع دوم (Irr II): این نوع از کهکشان های نامنظم هیچ ویژگی خاصی ندارند. هنگامی که این کهکشان ها از طریق تعاملات گرانشی شکل می گیرند، نیروهای کشندی آنقدر قوی هستند که تمام ساختارهای قابل شناسایی نوع کهکشانی قبلی را از بین می برند.

• کهکشان های نامنظم کوتوله: همانطور که از نامشان پیداست، این کهکشان ها نسخه های کوچکتر از دو زیرگروه ذکر شده در بالا هستند. برخی از آنها دارای ساختار هستند (dIrrs I)، در حالی که برخی دیگر هیچ اثری از چنین ویژگی هایی ندارند (dIrrs II). هیچ آستانه رسمی از نظر اندازه برای اینکه چه چیزی یک کهکشان نامنظم "معمولی" و چه چیزی یک کهکشان کوتوله را تشکیل می دهد، وجود ندارد. با این حال، کهکشان های کوتوله تمایل به داشتن فلزینگی پایینی دارند (یعنی بیشتر از هیدروژن و مقدار کمی عناصر سنگین تر تشکیل شده اند). همچنین ممکن است به روشی متفاوت از کهکشان های نامنظم با اندازه معمولی تشکیل شوند. شایان ذکر است که برخی از کهکشان هایی که در حال حاضر به عنوان کهکشان های نامنظم کوتوله طبقه بندی می شوند، در واقع کهکشان های مارپیچی کوچکی هستند که توسط یک کهکشان بزرگتر در نزدیکی خود تغییر شکل داده اند.