عندما تنظر في سماء الليل وخصوصاً خلال الصيف سوف ترى مجموعة صغيرة من النجوم تنتشر في منتصف السماء. هذه المجموعة من النجوم هي مجرتنا درب التبانة. شمسنا هي أحد نجوم المجرة والتي يقدر عددها بحوالي 200 مليار نجم في مجرة درب التبانة، والتي هي واحدة من مليارات المجرات في الكون. المجرة هي نظام ضخم من النجوم، غاز (معظمه من الهيدروجين)، غبار والمادة المظلمة والجميع يدور حول مركز عام و يتم تقييدهم بواسطة الجاذبية. توجد المجرات بأحجام وأشكال عديدة. وما نعلمه هو أنها قديمة جداً وقد تشكلت في بداية تطور الكون. ولكن كيفية نشوئها وكيف أصبحت بهذه الأشكال المتعددة فما زال هذا الأمر غامضاً حتى الآن.
عندما ينظر علماء الفضاء إلى أعمق ما وصلوا إليه بتلسكوباتهم القوية، يرون عشرات الآلاف من المجرات. المجرات بعيدة جداً عن بعضها البعض، ويبتعدون أكثر فأكثر نتيجة توسع الكون.
بالإضافة على هذا فإن المجرات تنتظم على شكل عناقيد ضخمة وبُنيات هندسية أخرى، وقد يكون لهذا الأمر تأثيرات مهمة على شكل الكون الإجمالي ومصيره.
بعض المجرات تدعى بالمجرات النشطة، وهي تبعث كميات ضخمة من الطاقة على شكل إشعاع. وقد يكون لديهم بنية غريبة كالثقوب السوداء الضخمة في مراكزهم. والمجرات النشطة تمثل جزء مهم من أبحاث الفضاء.
في هذا الجزء سوف نكتشف كيف تم اكتشاف المجرات وبأي الأشكال توجد، ومم تتألف، وماهية بنيتها الداخلية، كيفية نشأتها وتشكلها، كيف تتوزع في الكون، وكيف تصدر المجرات النشطة طاقة هائلة.
أشكال المجرات وأجزاؤها
للمجرات أشكال وأحجام متنوعة. قد تحتوي على 10 ملايين نجم على الأقل أو 10 تريليون نجم على الأكثر. درب التبانة تحتوي على حوالي 10 مليارات نجم، عام 1936 العالم الأمريكي أدوين هابل قام بتصنيف المجرات حسب شكلها من خلال تسلسل هابل:
- المجرات الإهليجية: هذه المجرات لها شكل ناعم ومدور. لكنها خالية من الغاز والغبار، ومن دون نجوم مرئية ساطعة أو أشكال حلزونية، كما أنها لا تملك أقراص مجرية، والتي سوف نتحدث عنها بعد قليل. تصنيفها يختلف بدءاً من E0 (دائري) حتىE7 (معظمها إهليجية). قد تشكل المجرات الإهليجية حوالي 60% من المجرات في الكون. ولها اختلافات كبيرة في الحجم، معظمها صغيرة (تقريباً 1% من قطر مجرتنا)، ولكن بعضها قد يكون أكبر بخمس مرات تقريباً من قطر مجرتنا.
- المجرات الحلزونية: مجرتنا درب التبانة هي واحدة من المجرات الحلزونية الضخمة، وهي مجرة ساطعة ولها شكل قرصي واضح، غاز حار، غبار ونجوم ساطعة في أذرعها الحلزونية. وبما أن المجرات الحلزونية ساطعة فهي تشكل معظم المجرات المرئية، ولكن يُعتقد أنها تشكل حوالي 20% فقط من المجرات في الكون.وتُصنف المجرات الحلزونية على عدة أنواع:
S0: تحتوي القليل من الغاز والغبار وليس لديها أذرع حلزونية وتملك القليل من النجوم الساطعة.
حلزونية طبيعية: لها شكل قرصي واضح ومراكز ساطعة وأذرع حلزونية واضحة.
المجرات من النوع Sa: هذه المجرات لديها انتفاخات نووية كبيرة وأذرع حلزونية حادة.
بينما المجرات من النوع Sc: لديها انتفاخات نووية صغيرة وأذرع شبه حادة.
المجرات الحلزونية المخططة: وهي على شكل قرص واضح، ولها مراكز طولية ساطعة وأذرع حلزونية واضحة:
المجرات من النوع SBa: هذه المجرات ذات انتفاخ نووي ضخم وأذرع حلزونية محكمة.
بينما المجرات SBc: لديها انتفاخات نووية صغيرة وأذرع شبه حادة (الادلة الحديثة تشير إلى أن مجرتنا هي من النوع SBc).
- المجرات الشاذة:هذه المجرات صغيرة وباهتة لديها غيوم ضخمة من الغاز والغبار، ولكن ليس لديها أذرع حلزونية أو مراكز ساطعة. تتألف المجرات الشاذة من نجوم قديمة وحديثة وهي على الاغلب صغيرة الحجم، اي تتراوح ما بين (1-25) بالمئة من قطر مجرتنا.
أجــزاء المجــرة:
المجرات الحلزونية هي اكثر المجرات تعقيداً في البنية. هذه صورة لمجرتنا كما تبدو من بعيد:
- القرص المجري: وهو يمثل معظم مجرتنا أي أكثر من 200 مليار نجم موجودة في هذا القرص.
القرص نفسه يتألف من هذه الاجزاء:
النواة:مركز القرص
الانتفاخ:وهو المنطقة المحيطة بالمركز، ويتالف من المناطق التي تأتي مباشرة فوق وتحت سطح القرص.
الاذرع الحلزونية: وهي تمتد إلى الخارج من المركز. نظامنا الشمسي موجود في أحد الأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة.
عناقيد كروية: وهي تتبعثر فوق وتحت القرص المجري، والنجوم هنا أكثر قدماً من تلك الموجودة في القرص المجري.
هالة: منطقة عاتمة ضخمة تحيط بكامل المجرة، وهي تتكون من غاز حار وربما مادة مظلمة.
كل هذه المكونات تدور حول المجرة وتتماسك مع بعضها بواسطة الجاذبية. لأن الجاذبية تعتمد على الكتلة، وقد تعتقد ان معظم كتلة المجرة تتمركز في القرص المجري او بالقرب من مركز القرص. إلا ان دراسة انحناءات الدوران لمجرتنا ولمجرات اخرى، فإن علماء الفضاء استنتجوا أن معظم كتلة المجرة توجد في الاجزاء الخارجية للمجرة (كالهالة)، حيث القليل من الضوء ينبعث من النجوم أو الغازات.
بقلم أمية نادر حبال مشرف منتدى الفيزياء
