آشنایی با کهکشان همسایه کهکشان راه شیری، بنام کهکشان "آندرومدا" (Andromeda)

کهکشان آندرومدا یا M۳۱، کهکشانی در فاصله ۲.۳ میلیون سال نوری از زمین است که نزدیک‌ترین همسایه کهکشان راه شیری محسوب می‌شود؛ دورافتاده‌ترین سازه کیهانی که می‌توان آن را با چشم غیر مسلح تماشا کرد.

اگرچه چند كهكشان كوچك ديگر در فاصله‌اي نزديك‌تر به كهكشان راه شيري وجود دارند، اما كهكشان اندرومدا، نزديكترين كهكشان بزرگي است كه در همسايگي كهكشان زمين مي‌توان يافت. به استثناي ابرهاي ماژلاني بزرگ و كوچك كه از عرض‌هاي جغرافيايي شمالي قابل مشاهده نيستند، كهكشان اندرومدا كه با نام مسيه 31 نيز شناخته مي‌شود،‌درخشان‌ترين كهكشان در سرتاسر آسمان و همچنين دورافتاده‌ترين پديده كيهاني است كه مي‌توان با چشم غير مسلح مشاهده كرد.
گفته مي‌شود اين كهكشان اولين بار توسط منجم ايراني عبد‌الرحمان صوفي كشف شده‌است، زيرا او در سال 964 ميلادي در كتاب ستارگان ثابت خود ، درباره صورت فلكي زنجيره‌اي صحبت كرده‌ و آن را ابر كوچك ناميده‌است. اولين توصيف‌ها از اين كهكشان توسط رصد‌هاي اخترشناسي آلماني به نام سيمون ماريوس در دسامبر 1612 انجام گرفت. چارلز مسيه در سال 1764 آن را با نام M31 دسته‌بندي كرد و به نادرستي ماريوس را كاشف اندرومدا معرفي كرد، زيرا از مطالعات صوفي آگاهي نداشت.

ويليام هرشل در سال 1785 متوجه هاله‌اي سرخ‌رنگ در مركز مسيه 31 شد. وي معتقد بود مسيه 31 نزديك‌ترين سحابي بزرگ در راه شيري است كه براساس رنگ و قدر آن هرشل با حدسي نادرست فاصله آن را دو هزار برابر فاصله ستاره شباهنگ اعلام كرد. در سال 1864 ويليام هاگينز اين سحابي را متفاوت از سحابي‌هاي گازي اعلام كرد و پس از آن بود كه استنباط شد مسيه 31 از طبيعتي ستاره‌اي برخوردار است. در سال 1885 نيز ابرنواختري در اين كهكشان مشاهده شد، اولين و تنها نمونه ابرنواختري كه در مسيه 31 رصد شد.

اولين تصويربرداري از اندرومدا در سال 1887 از رصد‌خانه‌اي خصوصي توسط ايزاك رابرتز در ساسكس انگلستان انجام شد. وي توانست با كمك گرفتن از نوردهي طولاني‌مدت، ساختار مارپيچي كهكشان را براي اولين‌بار به تصوير بكشاند. اگرچه در آن دوران اندرومدا هنوز به عنوان يك سحابي در درون كهكشان راه شيري شناخته مي‌شد و رابرتز نيز به اشتباه باور داشت مسيه 31 و سحابي‌هاي مارپيچي مشابه درحقيقت سامانه‌هاي خورشيدي درحال تولد هستند.

هبر كورتيس اخترشناس آمريكايي در سال 1917 نواختري را در مسيه 31 رصد كرد و با مطالعه تصويري اين سازه، موفق به كشف 11 نواختر ديگر شد. وي متوجه شد قدر اين نواخترها 10 بار كمتر از نواختراني است كه در ديگر بخش‌هاي آسمان ديده مي‌شوند و در نتيجه توانست فاصله مسيه 31 را 500 هزار سال نوري تخمين بزند. در نهايت رصد‌هاي ادوين هابل در سال 1925 توانست اندرومدا را به عنوان يك كهكشان مجزا در فاصله‌اي بسيار دورافتاده از كهكشان راه شيري معرفي كند.

مطالعات، ساختار و سرنوشت اندرومدا

اندرومدا نقش بسيار مهمي در مطالعات كهكشاني به عهده دارد. اولين تشعشعات راديويي از اين كهكشان در سال 1950 مشاهده شد و اولين نقشه راديويي از آن نيز در دهه 50 تدوين شد اولين سياره احتمالي در اين كهكشان در سال 2009 كشف شد كه در رصد آن از تكنيك ميكرولنزينگ استفاده شد.

براساس گزارش گروهي از اخترشناسان، مسيه 31 درحدود پنج تا 9 ميليارد سال پيش دراثر برخورد دو كهكشان كوچكتر متولد شده‌است. براساس مقاله‌اي كه در سال 2012 منتشر شد، آندرومدا تقريبا 10 ميليارد سال پيش و در اثر تلفيق چندين پيش‌كهكشان يا نيا‌كهكشان،‌ فرم اوليه كهكشان‌ها، ايجاد شده‌ و كهكشاني كوچكتر از آنچه امروز ديده مي‌شود،‌متولد شده‌است.

مهمترين رويداد در تاريخ مسيه 31 همين تركيب كهكشاني بوده‌است كه بخش بزرگي از صفحه كهكشاني و هاله كهكشاني آن را تشكيل داده‌است، و در همين دوران بود كه ستاره‌زايي در اندرومدا به اوج خود رسيد، به حدي كه اين كهكشان براي 100 ميليون سال يكي ازدرخشان‌ترين كهكشان‌هاي فروسرخ بوده‌است.

شدت ستاره‌سازي اندرومدا طي دو ميليارد سال گذشته به اندازه‌اي كاهش يافت كه تقريبا به صفر رسيد اما همين اواخر اين روند دوباره به نقطه اوج خودرسيده‌است.

براي محاسبه فاصله اين كهكشان تا زمين از چهار شيوه محاسباتي مختلف استفاده شده‌است كه برايند آنها نشان مي‌دهد اندرومدا تقريبا دو ميليون و 540 هزار سال نوري از زمين فاصله دارد و قطر آن نيز تقريبا 220 هزار سال نوري است. جرم اين كهكشان نيز 1.5 تريليارد برابر جرم خورشيد برآورد شده‌است و شدت درخشش آن 25 درصد بالاتر از كهكشان راه شيري است.

اين كهكشان مانند كهكشان راه شيري در منطقه‌اي از نمودار قدر رنگي كهكشان‌ها قرار گرفته كه به دره سبز شهرت دارد، منطقه‌اي مملو از كهكشان‌هايي كه از رنگ آبي به سرخ تغيير رنگ داده‌اند. كهكشان‌هاي آبي كهكشان‌هايي هستند كه ستاره‌زايي در آنها به شدت رخ مي‌دهد و كهكشان‌هاي سرخ داراي كمبود مناطق ستاره‌سازي هستند. در اين بين، كهكشان‌هاي سبز دچار كاهش ستاره‌سازي شده‌اند. در كهكشان‌هايي شبيه‌سازي شده با ويژگي‌هايي مشابه اندرومدا، ستاره‌زايي درحدود پنج ميليارد سال ديگر از بين خواهد‌رفت. اگرچه انتظار مي‌رود پس از برخورد اندرومدا و كهكشان راه شيري، دوره كوتاه‌مدتي از ستاره‌سازي آغاز شود.

دو بازوي اندرومدا در كمترين حد ممكن درحدود 13 هزار سال نوري از يكديگر فاصله دارند و لبه‌هاي خارجي اين دو بازو نيز در فاصله هزار و 600 سال نوري تا مركز كهكشان قرار گرفته‌اند.

كهكشان اندرومدا با سرعتي برابر 110 كيلومتر بر ثانيه درحال نزديك‌شدن به راه شيري است. همچنين سرعت نزديك‌ شدن اندرومدا به خورشيد از آنجايي كه خورشيد در مركز كهكشان راه شيري با سرعتي برابر 225 كيلومتر بر ثانيه در حركت است، 300 كيلومتر بر ثانيه محاسبه شده‌است. از آنجايي كه شتاب تانژانتي اندرومدا نسبت به راه شيري بسيار كمتر از شتاب نزديك شدن اين دو كهكشان به يكديگر است، انتظار مي‌رود اندرومدا درحدود چهار ميليارد سال ديگر با راه شيري برخورد كرده و از تركيب اين دو كهكشان با يكديگر، كهكشاني غول‌پيكي و بيضوي و يا كهكشاني بزرگ و صفحه‌اي ايجاد شود. اين احتمال نيز وجود دارد كه پيش از برخورد دو كهكشان، منظومه خورشيدي از راه شيري به بيرون رانده شود.