جهان های جزیره ای

جهان های جزیره ای

در اواسط قرن هجدهم کانت و رایت برای اولین بار پیشنهاد دادند که کهکشان راه شیری یک سیستم قرص مانند محدود از ستارگان را نشان میدهد. به عنوان تعمیمی از بحث فلسفی آنها درباره ی طبیعت کهکشان خودی، کانت پیشنهاد داد که اگر راه شیری از نظر ابعادی محدود شده باشد، شاید "سحابی های بیضی شکل" بسیار کم نور و پخشی دیده شده در آسمان شب سیستم های قرص مانند بسیار دور باشند، شبیه به کهکشان ما ، اما فراتر از مرز آن. او این اجسام را « جهان های  جزیره ای » نامید. ماهیت دقیق جهان های جزیره ای موضوع تحقیقات زیادی می باشد و فهرست های بسیاری از این اجسام جمع آوری شده اند. یک چنین فهرستی را مدیون چارلز مسیه هستیم.کسی که در هنگام شکار دنباله دار ها، 103 جسم تاریک را که میتوانستند با اهداف مورد نظر تحقیق او اشتباه گرفته شوند ثبت کرد.اگرچه بسیاری از اعضای فهرست مسیه سحابی های گازی موجود در راه شیری هستند( مانند باقیمانده ابرنواختر خرچنگ و سحابی جبار، به ترتیبM1 و M42 ) اما بقیه خوشه های ستاره ای می­باشند(برای مثال خوشه باز پروین M45 است و خوشه کروی بزرگ در هرکول M13 می باشد) اما طبیعت سحابی های دیگر مانند M31 در زن به زنجیر بسته ناشناخته بودند. فهرست دیگری از سحابی ها توسط "ویلیام هرشل" و پس از او پسرش ، "سرجان هرشل" گسترش یافت که نیمکره جنوبی را در بر میگرفت. بعدها "دروثر" فهرست عمومی جدید (NGC) را منتشر کرد که شامل 8000جسم بود. مانند فهرست مسیه، NGC هم شامل ورودیهای زیادی است که سحابی های گازی یا خوشه های ستاره ای واقع در راه شیری می باشند. با این حال ماهیت واقعی اجسام دیگر در فهرست بصورت یک سوال باقی مانده است.
بحث اصلی برسر ماهیت سحابی ها و فاصله ی آنها از ما و اندازه کهکشان خودی است. برخی منجمین بر این باورند که سحابی های مارپیچی در محدوده ای از راه شیری واقعند و بقیه، طرفدار دیدگاه جهان های جزیره ای کانت میباشند.پس از سالها تحقیق و مطالعه در نهایت ادوین هابل در سال 1923با استفاده از تلسکوپی 100 اینچی ستارگان متغیر قیقاووسی را در M31 آشکار سازی کرد و توانست با اندازه گیری قدر های ظاهری و مطلق آنها فاصله تا کهکشان آندرومدا را اندازه گیری کند و این دلیل برای نشان دادن اینکه سحابی های مارپیچی ، جهان های جزیره ای هستند به اندازه کافی خوب بود.این روند اکتشافات علمی که منجر به درک این مسئله شد که منظومه شمسی در نزدیکی مرکز راه شیری واقع است و کهکشان ما تنها یکی از تعداد بیشمار کهکشانها در جهان می باشد ، در درک ما از جهان پیشرفتی را نشان داد که با انقلاب کوپرنیکی قابل مقایسه است.

دسته بندی کهکشان ها و "دیاپازون هابل"

اکنون که ماهیت فراکهکشانی کهکشان ها بنا نهاده شد، کار را با تعیین ماهیت فیزیکی آنها آغاز میکنیم. ابتدا کهکشانها را براساس مشخصه های ذاتی آنها دسته بندی میکنیم. هابل در مقاله "سحابی های فراکهکشانی " و بعدها در کتاب خود به نام "قلمرو سحابی ها " پیشنهاد کرد که کهکشانها بر اساس ظاهر کلی خود به سه دسته اصلی تقسیم میشوند. این دسته بندی که بعنوان رشته هابل شناخته میشود کهکشانها را به بیضوی ها(E) ها، مارپیچی ها   و نامنظم ها (Irr) ها تقسیم میکند. خود مارپیچی ها به دو رشته موازی تقسیم میشوند: مارپیچی های معمولی (S) ها و مارپیچی های میله دار (SB)ها. یک دسته گذرا از کهکشانها بین بیضوی ها و مارپیچی ها که به عنوان عدسی شکل ها شناخته میشوند، میتوانند هریک از معمولی ها SO ها  یا میله دار ها SBO ها باشند. هابل این دسته بندی را به شکل یک دیاپازون مرتب کرد. شکل(1).

شکل 1 نمودار دیاپازون هابل از انواع کهکشانها

هابل بطور نادرستی تصور میکرد که نمودار دیاپازون را میتوان بصورت رشته تحولی برای کهکشانها تفسیر کرد. او کهکشانهای سمت چپ نمودار را رده های اولیه و کهکشان های سمت راست را رده های آخر نامید.در دسته بیضوی ها هابل این تقسیمات را براساس پخی مشاهده شده کهکشان انجام داد.خواص فیزیکی کهکشان های بیضوی محدوده ای وسیع را تحت پوشش قرار میدهد. ممکن است قدرهای مطلق B آنها به کم نوری8- یا روشنتر از 23- باشند. کهکشانهای بیضوی غول در زمره ی بزرگترین اجسام در جهان هستند در حالیکه اندازه کوچکترین کوتوله ها  با اندازه یک خوشه کروی نمونه قابل مقایسه است.کهکشانهای عدسی شکل، جرمها و تابندگی هایی قابل مقایسه با بیضوی های بزرگتر دارند. هرچند مشاهده بیضوی های غول و عدسی شکل ها ساده تر است اما تعداد کوتوله ها به مراتب بیشتر است. هابل رشته های مارپیچی را به  Sa, Sab ,Sb ,Sbc ,Sc ,SBa ,SBab ,SBb ,SBbc ,SBc  تقسیم کرد و باقیمانده فهرست نامنظم ها را به IrrI (اگر دست کم چند جز منظم وجود داشته باشد) و IrrII (برای ساختار هایی که بشدت نامنظم اند )تقسیم کرد.