Skip to main content
Global

25: مجرة درب التبانة

  • Page ID
    197205
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    اليوم، نعلم أن شمسنا ليست سوى واحدة من مليارات النجوم العديدة التي تشكل الجزيرة الكونية الضخمة التي نسميها مجرة درب التبانة. كيف يمكننا «وزن» مثل هذا النظام الهائل من النجوم وقياس كتلته الإجمالية؟

    واحدة من أكثر الميزات اللافتة للنظر التي يمكنك رؤيتها في سماء مظلمة حقًا - واحدة بدون تلوث ضوئي - هي شريط الضوء الأبيض الخافت المسمى درب التبانة، والذي يمتد من أفق إلى آخر. يأتي الاسم من أسطورة يونانية قديمة قارنت دفقة الضوء الأبيض الخافت بتيار من الحليب المسكوب. لكن الحكايات الشعبية تختلف من ثقافة إلى أخرى: فقد اعتبرت إحدى قبائل شرق إفريقيا الفرقة الضبابية بمثابة دخان لنيران المعسكرات القديمة، وتحكي العديد من قصص الأمريكيين الأصليين عن مسار عبر السماء تقطعه حيوانات مقدسة، وفي سيبيريا، عُرف القوس المنتشر باسم خط التماس لخيمة السماء.

    في عام 1610، أجرى غاليليو أول مسح تلسكوبي لمجرة درب التبانة واكتشف أنها تتكون من العديد من النجوم الفردية. نعلم اليوم أن درب التبانة يشمل رؤيتنا الداخلية للعجلة الكونية الضخمة التي نسميها مجرة درب التبانة وهي موطننا. علاوة على ذلك، تُعرف مجرتنا الآن بأنها مجرد مجرة واحدة من بين مليارات المجرات الأخرى في الكون.

    • 25.1: بنية المجرة
      تتكون مجرة درب التبانة من قرص رقيق يحتوي على الغبار والغاز والنجوم الصغيرة والقديمة؛ وهالة كروية تحتوي على مجموعات من النجوم القديمة جدًا ومجموعات النجوم الكروية؛ قرص سميك أكثر انتشارًا مع نجوم لها خصائص وسيطة بين تلك الموجودة في القرص الرقيق والهالة؛ على شكل الفول السوداني انتفاخ نووي لنجوم قديمة في الغالب حول المركز؛ وثقب أسود هائل في المركز. تقع الشمس في منتصف الطريق تقريبًا من درب التبانة.
    • 25.2: هيكل حلزوني
      يحتوي التوزيع الغازي في قرص المجرة على ذراعين حلزونيين رئيسيين ينبعان من طرفي الشريط المركزي، إلى جانب العديد من الأذرع الخافتة والنتوءات القصيرة؛ وتقع الشمس في واحدة من تلك النتوءات. تظهر القياسات أن المجرة لا تدور كجسم صلب، ولكن بدلاً من ذلك تتبع نجومها وغازها الدوران التفاضلي، بحيث تكمل المادة الأقرب إلى مركز المجرة مدارها بسرعة أكبر.
    • 25.3: كتلة المجرة
      تدور الشمس بالكامل حول مركز المجرة في حوالي 225 مليون سنة (سنة مجرية). يمكن تحديد كتلة المجرة من خلال قياس السرعات المدارية للنجوم والمادة بين النجوم. تبلغ الكتلة الإجمالية للمجرة حوالي 2 × 1012 مللي ثانية. يتكون ما يصل إلى 95٪ من هذه الكتلة من مادة مظلمة لا تنبعث منها أي إشعاع كهرومغناطيسي ولا يمكن اكتشافها إلا بسبب قوة الجاذبية التي تمارسها على النجوم المرئية والمادة بين النجوم.
    • 25.4: مركز المجرة
      يوجد ثقب أسود فائق الضخامة في مركز المجرة. تُظهر قياسات سرعات النجوم الموجودة في غضون بضعة أيام ضوئية من المركز أن الكتلة داخل مداراتها حول المركز تبلغ حوالي 4.6 مليون mSun. تظهر الملاحظات الراديوية أن هذه الكتلة تتركز في حجم بقطر مماثل لمدار عطارد. وتتجاوز كثافة تركيز هذه المادة كثافة مجموعات النجوم المعروفة بمعامل يقارب المليون.
    • 25.5: المجموعات النجمية في المجرة
      يمكننا تقسيم النجوم في المجرة تقريبًا إلى فئتين. يشار إلى النجوم القديمة التي تحتوي على عدد قليل من العناصر الثقيلة باسم نجوم المجموعة الثانية وتوجد في الهالة وفي المجموعات الكروية. تحتوي نجوم المجموعة الأولى على عناصر ثقيلة أكثر من الكتلة الكروية ونجوم الهالة، وعادة ما تكون أصغر سنًا وتوجد في القرص، وتتركز بشكل خاص في الأذرع الحلزونية. الشمس هي أحد أفراد السكان I.
    • 25.6: تكوين المجرة
      بدأت المجرة في التكون منذ أكثر من 13 مليار سنة. تشير النماذج إلى أن النجوم في الهالة والمجموعات الكروية تشكلت أولاً، بينما كانت المجرة كروية. ثم انهار الغاز، الذي تم إثرائه إلى حد ما بالعناصر الثقيلة بواسطة الجيل الأول من النجوم، من توزيع كروي إلى توزيع دوار على شكل قرص. لا تزال النجوم تتشكل اليوم من الغاز والغبار المتبقيين في القرص. يحدث تكوين النجوم بسرعة أكبر في الأذرع الحلزونية.
    • 25E: مجرة درب التبانة (تمارين)

    صورة مصغرة: ترتفع درب التبانة فوق برج سكوير، وهو مبنى بويبلو أسلاف في نصب هوفنويب التذكاري الوطني في ولاية يوتا. تجتمع العديد من النجوم والسحب الداكنة من الغبار لخلق مشهد سماوي مذهل لمجرتنا المنزلية. تم تصنيف الموقع كمنتزه دولي للسماء المظلمة من قبل جمعية السماء المظلمة الدولية.