المجرات ماهي انواعها وأشكالها؟ ولماذا تدور وكيف تدور؟

المجرات ماهي انواعها وأشكالها ولماذا تدور وكيف تدور

المجرات ماهي انواعها واشكالها؟ ولماذا تدور وكيف تدور؟ ما نوع القوة التي تتسبب بدورانها؟ ماهي المادة المظلمة او الجاذبية المظلمة ؟ كم هي نسبتها وما تأثيرها وكيف تسببت بوجودنا و ببنية الكون و نشأته؟ سنحاول أن نجيب على هذه الأسئلة في المقال التالي.

ستجد شرحا لبعض المصطلحات في الأسفل, إذا واجهك مصطلح صعب أو وجدته غريبا عنك فستجده أسفل هذا المقال.

يوجد في كوننا أكثر من 2 تريليون مجرة تقريباً تختلف أشكالها وأحجامها, الشكل المجري يقسم الى ثلاثة أصناف:

  • المجرات اللولبية.
  • المجرات غير المنظمة.
  • المجرات البيضوية.


إن معظم المجرات في كوننا المرصود هي مجرات لولبية بنسبة 80% ( النسبة محددة بحسب تلسكوب هابل وكيبلر), هذا بالنسبة لأشكالها أما أنواعها فهناك المئات من الانواع المختلفة للمجرات منها:

المجرة الحلقية (ring galaxy)

أكتشفت عام 1950 تنتج حلقاتها عندما تمر مجرة صغيرة عبر مركز مجرة كبيرة ومن هذا التصادم يحدث اختلال ثقالي ينتج عنه موجات تساعد على نشأة نجوم جديدة .

المجرة الحلقية (ring galaxy)


مجرة العجلة (cartwheel galaxy)

تم اكتشافها عام1941, من اكثر المجرات المعقدة في كوننا وهذا بسبب اصدارها للكثير من الأشعة السينية التي تنتج عن كثرة الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية بداخلها حيث تعتبر أكبر حاضنة للنجوم النيوترونية والثقوب السوداء في كوننا.

مجرة العجلة (cartwheel galaxy)


المجرة العدسية (lenticular galaxy)

تم اكتشافها عام 1970 هذا النوع من المجرات فقد كل المادة الغازية التي تُساعد على ولادة النجوم الحديثة ولهذا السبب كل ما نرصد بداخله من نجوم هي طويلة العمر وفي مراحل شيخوختها.

المجرة العدسية (lenticular galaxy)


المجرات النجمية (Staburst galaxy)

تم اكتشافها عام 1979 وتعد من اكثر المجرات نشاطاً في الكون هذا النوع من المجرات ينتج عشرات النجوم كل يوم لكثرة المادة الغازية المتواجدة فيه, وتمتاز نجومها بأعمارها القصيرة.

المجرات النجمية (Staburst galaxy)

مجرة ميسييه (Messier galaxy)

تم اكتشافها عام 1980 من اكثر المجرات المشابهة لمجرتنا (درب التبانة) يبرز لمعانها من بين اكثر التجمعات الفلكية بالمركز المجري Virgo وتعتبر هذه المجرة اكبر حاضنة للمستعرات يبلغ عددهم خمسة, يرمز لهما ( SN1901B 2006X)

مجرة ميسييه (Messier galaxy)


المجرة الراديوية (Radio galaxy)

تم اكتشافها عام 2000, من اكثر وابرز المجرات نشاطاً وتمتاز بأشعاعاتها القوية للموجات الراديوية, تطلق طاقة تقدر بـ 1039 واط بتردد 100.10 ميغا هرتز تصدر موجاتها الراديوية بسبب ظاهرة Synchrotron radiation من خلال حركة الإلكترونات الكبيرة التي تقارب سرعة الضوء وتعتبر من اكثر المجرات تعقيدا في كوننا.

المجرة الراديوية (Radio galaxy)


المجرة المظلمة (dark galaxy)

تم اكتشافها عام 2002, عبارة عن جرم سماوي مظلم بحجم مجرة, لم يتم رصد اي نجم بداخله, فقط هناك القليل من الغاز والغبار الكوني يكمن بواسطة جرم معقد ولم نجد لها اي مثيل, تتحرك مجرتنا درب التبانة جنبا الى جنب مع كل شيء اخر في هذا الكون فالأرض تتحرك حول الشمس والشمس حول المجرة والمجرة تعتبر جزء من المجموعة المجرية المحلية والتي تتحرك بالنسبة الى إشعاع الخلفية الكونية الميكروي, هذا الاشعاع هو نقطة مرجعية ملائمة للاستخدام لتحديد سرعة الأشياء في الكون فبالنسبة اليه تتحرك المجموعة المجرية المحلية بسرعة 600 كيلومتر في الثانية تقريباً ( حوالي 2.2 مليون كيلومتر في الساعة ) مثل هذه السرعات تربك العقل و تسحق كل مفاهيم السرعة ضمن اطار الإنسان الأرضي المتواضع.

المجرة المظلمة (dark galaxy)


اذن لماذا تدور المجرات وكيف؟ هل الثقب الأسود الموجود بوسط المجرة ( النواة المجرية ) هو الذي يتسبب بدورانها اذا كان هو السبب هذا يعني ان تراكم المادة هو الذي يؤدي الى ازدياد كتلته وهذا يعني ان سرعة المجرة تزداد ويكون هناك قصور في السنه المجرية.. الفيزياء تجيب علينا هنا

حفظ الزخم الزاوي (Conservation of angular momentum)

هو قانون في الديناميكا وفي الفيزياء ينص على ثبات الزخم الزاوي لأي جسم, اي اذا كان هناك جسم يدور في مدار مثل دوران الكرة الأرضية حول الشمس فإن عزم دورانه (او كمية حركته الدائرية) تكون ثابتة لا تتغير وحدة الزخم الزاوي هي الكيلوغرام او المتر مربع و الثانية او نيوتن متر الثانية او جول الثانية,.

يطبق قانون حفظ الزخم الزاوي على دوران جسم حول محورهِ, مثلاً الكرة الأرضية تدور حول محورها وينطبق القانون على حركتها مثلما تدور الأرض حول الشمس في مدارها وهنا ينطبق أيضا قانون حفظ الزخم الزاوي.

الشيء الجميل في الثقوب السوداء انها بالرغم من كونها تعمل على تشويه الزمان والمكان المجاوران لها فان تأثير جاذبيتها على الأجسام البعيدة هو نفس التأثير الذي من الممكن ان نتوقعهُ من المادة المرئية و المسافة التي نعتبر عندها الجسم بعيدا عن الثقب الأسود تحدد بحسب أفق الحدث (event horizon) الخاص بالثقب وهو الحد الذي تكون فيه الجاذبية قوية بحيث يعجز اي شيء حتى الضوء من مغادرتها.

الثقب الأسود الذي يمتلك كتلة مماثلة لكتلة الشمس نصف قطره يساوي 3 كم كتقدير تقريبي, لنفترض ان الآثار النسبية العامة لثقب أسود تصبح ضئيلة عند مسافة تساوي 1000 ضعف قطر الثقب فسيكون للثقوب السوداء التي تمتلك كتلة مماثلة لكتلة الشمس مقدار تأثير جاذبية يشبه تأثير الشمس عند 3000 كم وهذه مسافة صغيرة جدا بالنسبة للمسافة بين الأرض والشمس ولو كانت الشمس ثقب أسود لن يتغير شيء من مدار الأرض.

إذا قمنا بتطبيق نفس القاعدة على الثقب الأسود فائق الكتلة في مركز مجرتنا الذي يملك كتلة تساوي 10 مليون ضعف كتلة الشمس سيصل نصف قطر الثقب الخاص به 30 مليون كم اذا فالآثار النسبية العامة هنا ضمن حدود 30 مليار كم لمجرة درب التبانة
يبلغ طول نظامنا الشمسي 6 مليار كم وهذا يعني انه من الممكن وضع 5 منظومات شمسية في المنطقة التي تتأثر بالنسبية العامة العامة للثقب الأسود في مركز مجرتنا مع هذا هناك اكثر من 200 مليار نجم يشبه نجمنا في المجرة وتفصل بينهم مسافات هائلة هذا يعني أن الثقب الأسود يأثر بدوران مجرتنا بنسبة 10% فقط.

وزن المجرة نفسه تقريباً يساوي 100 مليار ضعف كتلة الشمس وهذا اكبر بـ 10 مليون مرة من الكتلة الموجودة بداخل الثقب الأسود يعني ان الثقب الأسود يُشارك قليلاً بقانون السحب الثقالي للمجرة لهذا السبب نستبعد أن تكون الثقوب السوداء في النواة المركزية للمجرات هي من تتحكم بدوران المجرة بسبب التأثيرات المحدودة للنسبية العامة .

خلاصة الموضوع هي كل التأثيرات التي ذكرت في الأعلى لا تفسر سبب دوران المجرات بهذه السرعة العالية وهنا استعان الفيزيائيون بالمادة المظلمة لتفسير هذه السرعة الصادمة ومازالو لحد الآن لم يفسرو تحديدا هذا الأمر.

وفي الختام تذكرت مقولة العظيم ويليام لايتش يقول: "اظهر علم الفلك تلك الحقيقة العظيمة التي تنطوي ان الكون كله مرتبط ببعضه البعض من خلال قوة ما تتخلل كل شيء فيه"





شرح لبعض المصطلحات:

المجرات اللولبية: هي مجرة تتميز بوجود شبه نواة مجرة بوسطها وأذرع تلتف بشكل لولبي ومجرة ميسييه التي ذكرناها من هذا النوع.

المجرات غير المنظمة: هي مجرة تظهر بشكل عشوائي غير منتظم ليس لها شكل معين، ويحتوي معظم هذه المجرات غير المنتظمة على سحب غازية متلبدة ونجوم زرقاء لامعة.

المجرات البيضوية: هي مجرات تتميز بشكلها البيضوي.

اختلال ثقالي: هو عبارات عن إختلافات تحدث حين يتمدد الزمن والمكان.

النجوم النيوترونية: هو نوع من النجوم ينتج عن الانهيار الجاذبي لنجم ضخم يتكون هذا النجم بشكل خاص من مادة مكونة من النيترونات ويمتاز بأنه كثيف لدرجة هائلة بحيث أن ملعقة شاي من مادته ستزن على الأرض مليار طن!

التجمعات الفلكية: يقصد بها تجمع مجموعة من النجوم والكواكب أو مجموعة من المجرات.

المستعرات: هو انفجار نووي كارثي ينتج عن جذب نجم قزم أبيض لغاز الهيدروجين إلى سطحه. حيث يجذب القزم الأبيض غاز الهيدروجين عادة من نجم كبير قريب منه، يدخل عندها القزم الأبيض في تفاعلات اندماج نووي كبيرة.

جرم سماوي: هو كل جسم موجود في الفضاء الخارجي.

الغبار الكونيهو نوع من الغبار الموجود بالفضاء الخارجي. ويتكون من حبيبات مكونة من عدة جزيئات إلى حبيبات يبلغ مقاييسها 1و0 من المليمتر.

المجموعة المجرية المحلية: هي عبارة عن المجرات المعزولة تماما في الفضاء.

إشعاع الخلفية الكونية الميكروي: هي أشعة كهرومغناطيسية توجد في جميع أركان الكون بنفس الشدة والتوزيع وهي تعادل درجة حرارة 2.725 درجة كلفن.

الزخم الزاوي: هو عزم الدوران لكمية الحركة أو العزم الزاوي أو كمية الحركة الدورانية.

أفق الحدث: هو حد موجود في الزمكان spacetime، كمنطقة تحيط بالثقب الأسود أو الثقب الدودي wormhole، لا يستطيع من في خارجه ملاحظة ما يجري في داخله ؛ أي ما في داخل الثقب الأسود.


المراجع: