با نگاه به آسمان شب ستاره هایی را خواهید دید که در صده ها هزار کهکشان واقع شده اند. برخی از کهکشان ها مانند راه شیری به شکل مارپیچی، برخی دیگر به شکل کروی، بدون شکل خاص و یا چیزی در این بین هستند. علت این تفاوت ها چیست و چرا کهکشان ها شکل های متفاوتی دارند؟
شکل یک کهکشان اسراری را در مورد عمر بسیار طولانی آن به ما می گوید. به صورت کلی دو دسته بندی برای شکل کهکشان ها وجود دارد: دیسکی و بیضوی.
یک کهکشان دیسکی، مارپیچی نیز نامیده می شود و مانند یک تخم مرغ نیمرو به نظر می رسد. این نوع کهکشان ها مرکز کروی تری مانند زرده دارند که توسط یک دیسک گاز و ستاره (سفیده تخم مرغ) احاطه شده است. راه شیری و نزدیکترین همسایه کهکشان ما آندرومدا در این دسته قرار دارند.
از نظر تئوری، کهکشان های دیسکی ابتدا از ابرهای هیدروژن تشکیل شده و سپس جاذبه ذرات گاز را به هم می کشاند. با نزدیک شدن اتم های هیدروژن، ابر شروع به چرخش کرده، جرم آن افزایش یافته و گرانش آن نیز بالا می رود. در نهایت گرانش باعث می شود که گاز در یک دیسک گردان فرو بریزد.
ادوین هابل که یک قرن پیش وجود کهکشان های فراتر از ما را تأیید کرد، کهکشان های دیسکی را کهکشان های نوع دیر نامید، زیرا معتقد بود که شکل آن ها به معنی دیرتر شکل گرفتنشان است . در نتیجه می توان گفت کهکشان های بیضوی -آن چه هابل کهکشان های نوع اولیه نامیده بود- قدیمی تر باشند.
به گفته روبرت باست، اخترفیزیکدان در دانشگاه سوینبرن در ملبورن، ستارگان کهکشان های بیضوی به جای چرخش که در کهکشان های دیسکی دیده می شود، بیشتر حرکت تصادفی دارند. تصور می شود کهکشان های بیضوی محصول ادغام کهکشان ها هستند.
باست گفت، وقتی دو کهکشان با جرم مساوی با هم ادغام می شوند، ستارگان آن ها شروع به کشیدن یکدیگر و مختل کردن چرخش کرده و مدار تصادفی تری ایجاد می کنند. هر ادغام منجر به یک کهکشان بیضوی نمی شود. کهکشان راه شیری در واقع کاملاً قدیمی و بزرگ است، اما شکل دیسک خود را حفظ کرده و با کشیدن کهکشان های کوتوله که بسیار کوچکتر هستند و جمع آوری گاز از جهان، بر جرم خود افزوده است.
با این وجود آندرومدا، کهکشان خواهر ما، مستقیماً به سمت راه شیری حرکت می کند. بنابراین میلیاردها سال دیگر، دو کهکشان مارپیچ می توانند ادغام شوند و یک کهکشان بیضوی تصادفی تر ایجاد کنند.
این ادغام دور از انتظار نیست اما صدها میلیون و حتی میلیاردها سال طول خواهد کشید. در جهان هستی ادغام های مداومی وجود دارد که آنقدر کند حرکت می کنند – از دیدگاه ما – که ثابت به نظر می رسند. هابل طبقه بندی خاص خود را به این کهکشان ها داد و آن ها را کهکشان های نامنظم نامید.
سرانجام، به کهکشان های عدسی شکلی می رسیم که کمتر رایج هستند و ترکیبی از یک کهکشان بیضوی و دیسکی هستند. هنگامی که یک کهکشان دیسکی تمام گاز خود را مصرف و دیگر نتواند ستاره جدیدی ایجاد کند، ستارگان موجود شروع به تعامل می کنند.
کشش گرانشی آن ها بر روی یکدیگر شکلی را ایجاد می کند که شبیه عدس است؛ مانند نوعی کهکشان بیضوی که هنوز یک دیسک چرخان است. آنچه دانشمندان تاکنون در مورد کهکشان ها و شکل های سه بعدی آن ها کشف کرده اند با استفاده از هزاران تصویر دو بعدی و با تکیه بر خواص دیگر مانند رنگ و حرکت کهکشان استنباط شده است.
به عنوان مثال، سن جوانتر کهکشان های دیسکی با رنگ آبی آنها تأیید می شود. ستارگان آبی به طور کلی جوان تر، بزرگتر و گرمتر هستند (نور آبی دارای فرکانس بالاتر و پر انرژی تر از نور قرمز است). در همین حال، کهکشان های بیضوی پر از ستارگان پیر هستند (که کوتوله های قرمز نامیده می شوند).
با وجود همه آنچه در مورد ساختارهای عظیم آسمانی در اطراف خود آموخته ایم، هنوز چیزهای زیادی وجود دارد که ما نمی دانیم. شکل گیری و تکامل کهکشان کماکان یکی از بزرگترین سوالات بشر در زمینه نجوم و اخترفیزیک به شمار می آید.
