في كثير من الأحيان ستصادف اختصارات واختصارات مختلفة تدل على أنواع المجرات، توصل إلى استنتاج مفاده أنه من الضروري كتابة مقال منفصل حول هذا الموضوع بشكل متوازٍ ومستقل ، بحيث إذا كان لديك أي سؤال أو سوء فهم حول أنواع المجرات ، يمكنك ببساطة الرجوع إلى هذه المقالة الصغيرة.

هناك أنواع قليلة جدًا من المجرات. 4 الرئيسي ، مع بعض الإضافات 6. دعونا نفهم ذلك.

أنواع المجرات

بالنظر إلى الرسم البياني أعلاه ، دعنا ننتقل بالترتيب ، دعنا نتعرف على معنى الحرف والرقم المجاور له (أو حرف إضافي آخر). كل شيء سوف يقع في مكانه.

1 مجرات بيضاوية (E)

اكتب E galaxy (M 49)

المجرات البيضاويةهي بيضاوية الشكل. يفتقرون إلى قلب مركزي مشرق.

الرقم الذي تمت إضافته بعد خطاب باللغة الإنجليزيةيقسم E هذا النوع إلى 7 أنواع فرعية: E0 - E6. (تقول بعض المصادر أنه يمكن أن يكون هناك 8 أنواع فرعية ، والبعض 9 أنواع ، لا يهم). يتم تحديده بواسطة صيغة بسيطة: E = (أ - ب) / أ ، حيث أ هو المحور الرئيسي ، ب هو المحور الثانوي للقطع الناقص. وبالتالي ، ليس من الصعب فهم أن E0 هي هذه دائرية تمامًا ، وأن E6 بيضاوية أو مفلطحة.

المجرات البيضاويةأقل من 15٪ من الرقم الإجماليكل المجرات. لا يوجد فيها تكوين نجمي ، فهي تتكون أساسًا من الأصفر والأقزام.

عند المراقبة من خلال التلسكوب ، فإنها لا تحظى باهتمام كبير ، لأنها لن يكون من الممكن النظر في التفاصيل بالتفصيل.

2. المجرات الحلزونية (S)

نوع غالاكسي S (M 33)

أشهر أنواع المجرات. أكثر من نصف المجرات الموجودة حلزوني. مجرتنا درب التبانةهو أيضا حلزوني.

بسبب "فروعهم" هم أجمل ومشاهدة ممتعة. تقع معظم النجوم على مقربة من المركز. علاوة على ذلك ، بسبب الدوران ، تنتشر النجوم وتشكل فروعًا لولبية.

المجرات الحلزونيةمقسمة إلى 4 (أحيانًا 5) أنواع فرعية (S0 و Sa و Sb و Sc). في S0 ، لا يتم التعبير عن الفروع الحلزونية على الإطلاق ، فهي تمتلك لبًا خفيفًا. إنها تشبه إلى حد بعيد المجرات الإهليلجية. لا يزال يتم إخراجها في كثير من الأحيان في نوع منفصل - عدسي. هذه المجرات لا تزيد عن 10٪ من المجموع. يأتي بعد ذلك Sa (غالبًا ما تكتب S) و Sb و Sc (تضيف أحيانًا Sd) اعتمادًا على درجة التواء الفروع. كلما كان الحرف الإضافي أقدم ، قلت درجة الالتواء و "فروع" المجرة المحيطة بالنواة أقل وأقل.

تمتلك "فروع" أو "أذرع" المجرات الحلزونية العديد من المجرات الصغيرة. هناك عمليات تكوين نجم نشط.

3. المجرات الحلزونية بقضيب (SB)

مجرة من نوع SBb (M 66)

المجرات الحلزونية بقضيب(أو تسمى أيضًا "المحظورة") هي من نوع المجرات الحلزونية ، ولكنها تحتوي على ما يسمى "الشريط" الذي يمر عبر مركز المجرة - قلبها. تتباعد الفروع الحلزونية (الأكمام) عن نهايات هذه الجسور. في المجرات الحلزونية العادية ، تتباعد الفروع عن اللب نفسه. اعتمادًا على درجة التواء الفروع ، يتم تعيينها على أنها SBa و SBb و SBc. كلما زاد طول الكم ، كلما كان الحرف الإضافي أقدم.

4. المجرات غير المنتظمة (Irr)

مجرة من نوع IRR (NGC 6822)

مجرات غير منتظمةليس لها أي شكل مميز. لديهم هيكل "ممزق" ، جوهر لا يمكن تمييزه.

لا يحتوي هذا النوع على أكثر من 5٪ من إجمالي عدد المجرات.

ومع ذلك ، حتى المجرات غير المنتظمة لها نوعان فرعيان: Im و IO (أو Irr I ، Irr II). لدي على الأقل بعض التلميح للبنية ، بعض التناظر أو الحدود المرئية. IO فوضوية تمامًا.

5. المجرات ذات الحلقات القطبية

مجرة الحلقة القطبية (NGC 660)

هذا النوع من المجرات يقف بعيدًا عن الآخرين. ميزتهم هي أن لديهم قرصين نجميين يدوران بزوايا مختلفة بالنسبة لبعضهما البعض. يعتقد الكثير أن هذا ممكن بسبب اندماج مجرتين. لكن العلماء ما زالوا لا يملكون تعريفًا دقيقًا لكيفية تشكل هذه المجرات.

غالبية المجرات الحلقية القطبيةهي مجرات عدسية أو S0. على الرغم من ندرة العثور عليها ، إلا أن المشهد لا يُنسى.

6. مجرات غريبة

مجرة الشرغوف الغريبة (PGC 57129)

بناءً على التعريف من ويكيبيديا:

مجرة غريبة- هذه مجرة ​​لا يمكن أن تنسب إلى فئة معينة ، منذ أن أعلنت السمات الفردية. لا يوجد تعريف لا لبس فيه لهذا المصطلح ، فإن تخصيص المجرات لهذا النوع يمكن أن يكون محل نزاع.

هم فريدون من نوعه. العثور عليها في السماء ليس بالأمر السهل ويتطلب تلسكوبات احترافية ، لكن ما تراه يبدو مذهلاً.

هذا كل شئ. آمل لا شيء معقد. الآن أنت تعرف الأساسي أنواع (فئات) المجرات. وعندما تتعرف على علم الفلك أو تقرأ مقالات على مدونتي ، فلن يكون لديك أسئلة حول تعريفها. وإذا نسيت فجأة ، فارجع على الفور إلى هذه المقالة.

دكتوراه في العلوم التربوية E. LEVITAN.

مخطط تصنيف المجرات حسب هابل (1925).

مجرة NGC 4314 (كوكبة الدلو).

المجرات غير المنتظمة: على اليسار - سحابة ماجلان الكبيرة ، على اليمين - سحابة ماجلان الصغيرة.

مجرة إهليلجية ضخمة في كوكبة العذراء هي مصدر راديو العذراء A. إنها مجرة ​​كروية تقريبًا. في جميع الاحتمالات ، نشط للغاية - طرد مرئي لنفث ساطع من المادة.

مجرة NGC 4650 A (كوكبة قنطور). المسافة إليها هي 165 مليون سنة ضوئية.

السديم الغازي (M27) الموجود في مجرتنا ولكنه بعيد جدًا عنا - على مسافة 1200 سنة ضوئية.

قبل أن لا تكون مجرة ​​، ولكن سديم الرتيلاء 30 دورادوس - معلم شهير لسحابة ماجلان الكبيرة.

"منذ زمن بعيد ، في مجرة ​​بعيدة ، بعيدة ..." - هذه هي الكلمات التي تبدأ عادةً أفلام المسلسل الشهير "حرب النجوم". هل لديك أي فكرة عن حجم هذه المجرات "البعيدة والبعيدة"؟ على سبيل المثال ، حوالي 250 مجرة ​​نراها كنقطة أكثر سطوعًا من 12 مترًا معروفة. وهناك حوالي 50000 مجرة ​​يكون سطوعها أضعف - حتى 15 مترًا. عدد المجرات التي لا يمكن تصويرها إلا بواسطة شخص قوي جدًا ، على سبيل المثال ، تلسكوب 6 أمتار في حدود قدراته - عدة مليارات. بمساعدة التلسكوب الفضائي ، يمكنك رؤية المزيد منها. معا ، هذه الجزر النجمية هي الكون - عالم المجرات.

لقد فهم الناس الذين يعيشون على الأرض هذا بعيدًا عن أن يكون على الفور. في البداية كان عليهم اكتشاف كوكبهم - الأرض. ثم النظام الشمسي. ثم - جزيرتنا النجمية - مجرتنا. نسميها درب التبانة.

بعد مرور بعض الوقت ، اكتشف علماء الفلك أن مجرتنا لها جيران ، وأن سديم أندروميدا ، وسحابة ماجلان الكبيرة ، وسحابة ماجلان الصغيرة والعديد من البقع الضبابية الأخرى لم تعد مجرتنا ، بل جزر نجمية أخرى مستقلة.

لذلك نظر الإنسان إلى ما وراء حدود مجرته. تدريجيًا أصبح من الواضح أن عالم المجرات ليس كبيرًا بشكل مذهل فحسب ، بل إنه متنوع أيضًا. تختلف المجرات اختلافًا كبيرًا في الحجم ، مظهر خارجيوعدد النجوم المتضمنة فيها اللمعان.

يعتبر عالم الفلك الأمريكي إدوين هابل (1889-1953) بحق مؤسس علم الفلك خارج المجرة ، الذي يتعامل مع هذه القضايا. لقد أثبت أن العديد من "السدم" هي في الواقع مجرات أخرى مكونة من العديد من النجوم. درست أكثر من ألف مجرة ​​، حددت المسافة إلى بعضها. من بين المجرات ، ميز ثلاثة أنواع رئيسية: حلزوني ، إهليلجي ، وغير منتظم.

الآن نحن نعرف ذلك المجرات الحلزونيةتحدث في كثير من الأحيان أكثر من غيرها. أكثر من نصف المجرات حلزونية. وتشمل هذه مجرتنا درب التبانة ، والمجرة في أندروميدا (M31) ، والمجرة في المثلث (M33).

المجرات الحلزونية جميلة جدا. يوجد في المركز نواة لامعة (مجموعة كبيرة كثيفة من النجوم). تظهر الفروع الحلزونية من القلب ، تلتف حولها. وهي تتكون من نجوم فتية وغيوم من الغاز المحايد ، ومعظمها من الهيدروجين. جميع الفروع - وقد يكون هناك فرع أو اثنان أو أكثر - تكمن في مستوى يتزامن مع مستوى دوران المجرة. لذلك ، تبدو المجرة وكأنها قرص مفلطح.

لم يستطع علماء الفلك لفترة طويلة فهم سبب عدم انهيار الحلزونات المجرية ، أو كما يطلق عليها أيضًا ، الأذرع ، لفترة طويلة. كان هناك العديد من الفرضيات حول هذه المسألة. يميل معظم الباحثين في المجرات الآن إلى الاعتقاد بأن الحلزونات المجرية هي موجات ذات كثافة متزايدة للمادة. إنها مثل الأمواج على سطح الماء. وهؤلاء ، كما تعلم ، لا ينقلون المادة أثناء حركتهم.

لكي تظهر الأمواج على سطح هادئ من الماء ، يكفي رمي حجر صغير على الأقل في الماء. ربما يرتبط ظهور الأذرع الحلزونية أيضًا بنوع من الدفع. يمكن أن تكون هذه حركات في كتلة النجوم التي تسكن هذه المجرة. لا يُستبعد الاتصال بما يسمى بالدوران التفاضلي و "الاندفاعات" أثناء تشكل النجم.

تحدث علماء الفيزياء الفلكية بثقة تامة أنه في أحضان المجرات الحلزونية على وجه التحديد ، يتركز الجزء الأكبر من النجوم المولودة حديثًا. ولكن بعد ذلك بدأت المعلومات تظهر أن ولادة النجوم قد تحدث أيضًا في المناطق المركزية من المجرات (انظر "Science and Life" No. 10 ، 1984). بدا وكأنه إحساس. تم اكتشاف أحد هذه الاكتشافات مؤخرًا ، عندما صور تلسكوب هابل الفضائي المجرة NGC 4314 (الصورة أدناه).

تسمى المجرات بيضاوي الشكل، في المظهر تختلف بشكل كبير عن الحلزونية. في الصور ، تبدو مثل علامات الحذف مع درجات متفاوتهضغط. من بينها مجرات شبيهة بالعدسات وأنظمة نجمية شبه كروية. هناك عمالقة وأقزام. تم تصنيف حوالي ربع المجرات اللامعة على أنها إهليلجية. يتميز الكثير منهم بلون ضارب إلى الحمرة. لفترة طويلة ، اعتبر علماء الفلك هذا أحد الأدلة على أن المجرات الإهليلجية تتكون في الغالب من نجوم قديمة (حمراء). تدحض الملاحظات الأخيرة التي أجراها تلسكوب هابل الفضائي وتلسكوب الأشعة تحت الحمراء "ISO" هذا الرأي (انظر "العلم والحياة" رقم و).

من بين المجرات الإهليلجية ، توجد أشياء مثيرة للاهتمام مثل المجرة الكروية NGC 5128 (كوكبة القنطور) أو M87 (كوكبة العذراء). يجذبون الانتباه كأقوى مصادر انبعاث الراديو. لغز خاص لهذه المجرات والعديد من المجرات الحلزونية هو جوهرها. ما الذي يتركز فيها: عناقيد نجمية فائقة الكتلة أم ثقوب سوداء؟ وفقًا لبعض علماء الفيزياء الفلكية ، قد يكون هناك ثقب أسود نائم (أو عدة ثقوب سوداء) في وسط مجرتنا ، محاطًا بسحب من المادة بين النجوم المعتمة ، أو ، على سبيل المثال ، في سحابة ماجلان الكبيرة.

حتى وقت قريب ، كانت المصادر الوحيدة للمعلومات حول العمليات التي تحدث في المناطق المركزية من مجراتنا وغيرها من المجرات هي الملاحظات في نطاقات الراديو والأشعة السينية. على سبيل المثال ، تم الحصول على بيانات مثيرة للغاية حول بنية مركز مجرتنا بمساعدة المرصد المداري الروسي "أسترون" و "جرانات" بواسطة فريق من العلماء برئاسة الأكاديمي ر. سونيايف. في وقت لاحق ، في عام 1997 ، باستخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء لتلسكوب الفضاء الأمريكي هابل ، حصل علماء الفيزياء الفلكية على صور لنواة المجرة الإهليلجية NGC 5128 (المجرة الراديوية Centaur A). كان من الممكن الكشف عن التفاصيل الفردية الموجودة على مسافة 10 مليون سنة ضوئية منا (حوالي 100 سنة ضوئية في الحجم). تم الكشف عن صورة رائعة لأعمال شغب من الغاز الساخن تدور حول بعض المركز ، وربما ثقب أسود. ومع ذلك ، فمن الممكن أن النشاط الوحشي لنواة المجرات مثل هذه المجرات يرتبط بأحداث مضطربة أخرى. بعد كل شيء ، هناك العديد من الأشياء غير العادية في تاريخ حياة المجرات: فهي تصطدم ، وأحيانًا "تلتهم" بعضها البعض.

أخيرًا ، دعنا ننتقل إلى النوع الثالث (وفقًا لتصنيف هابل) من المجرات - خاطئ - ظلم - يظلم(أو غير منتظم). تتميز ببنية فوضوية ممزقة وليس لها أي شكل محدد.

هاتان المجرتان الصغيرتان نسبيًا الأقرب إلينا - سحابة ماجلان. هذه هي أقمار مجرة ​​درب التبانة. ومع ذلك ، فهي مرئية بالعين المجردة فقط في سماء النصف الجنوبي من الكرة الأرضية.

ربما تعرف ذلك القطب الجنوبيلا يتم تمييز العالم في السماء بواسطة أي نجم ملحوظ (على عكس القطب الشماليالعالم ، الذي يقع بجواره الآن Ursa Minor - نجم الشمال). تساعد غيوم ماجلان في تحديد الاتجاه إلى القطب الجنوبي من العالم. تقع السحابة الكبيرة والسحابة الصغيرة والقطب الجنوبي عند رؤوس مثلث متساوي الأضلاع.

تم تسمية المجرتين الأقرب إلينا على اسم فرديناند ماجلان في القرن السادس عشر بناءً على اقتراح أنطونيو بيجافيتا ، الذي كان مؤرخًا للرحلة الشهيرة حول العالم. في ملاحظاته ، لاحظ كل شيء غير عادي حدث أو لوحظ أثناء رحلة ماجلان. لم أتجاهل هذه البقع الضبابية في السماء المرصعة بالنجوم.

على الرغم من أن المجرات غير المنتظمة هي أصغر فئة من المجرات ، إلا أن دراستها مهمة جدًا ومثمرة. هذا ينطبق بشكل خاص على غيوم ماجلان ، التي تجذب انتباه علماء الفلك بشكل خاص لأنها قريبة منا تقريبًا. تبعد سحابة ماجلان الكبيرة أقل من 200 ألف سنة ضوئية ، وسحابة ماجلان الصغيرة أقرب - حوالي 170 ألف سنة ضوئية.

يكتشف علماء الفيزياء الفلكية باستمرار شيئًا مثيرًا للاهتمام في هذه العوالم خارج المجرة: ملاحظات فريدة لانفجار مستعر أعظم في سحابة ماجلان الكبيرة في 23 فبراير 1987. أو ، على سبيل المثال ، سديم الرتيلاء ، حيث السنوات الاخيرةقام بالعديد من الاكتشافات المذهلة.

قبل عدة عقود ، بذل أحد أساتذتي ، البروفيسور ب. أ. فورونتسوف-فيليامينوف (1904-1994) ، جهودًا كبيرة لجذب انتباه زملائه إلى المجرات المتفاعلة. في تلك الأيام ، بدا هذا الموضوع غريبًا للعديد من علماء الفلك ، ولم يكن ذا أهمية خاصة. ولكن الآن ، بعد سنوات ، أصبح من الواضح أن عمل بوريس ألكساندروفيتش (وأتباعه) - دراسات المجرات المتفاعلة - فتح صفحة جديدة مهمة جدًا في تاريخ علم الفلك خارج المجرة. والآن ، لم تعد فقط أكثر أشكال التفاعل غرابة (وليست مفهومة دائمًا) بين المجرات ، ولكن حتى "أكل لحوم البشر" في عالم الأنظمة النجمية العملاقة ، لم تعد غريبة على أحد.

يتم التقاط "أكل لحوم البشر" - "الأكل" المتبادل للمجرات من قبل بعضها البعض (اندماجها خلال لقاءات قريبة) - في الصور. وفقًا لإحدى الفرضيات ، يمكن أن تصبح مجرتنا درب التبانة "آكلي لحوم البشر". كان أساس هذا الافتراض هو اكتشاف مجرة ​​قزمة في أوائل التسعينيات. تحتوي على بضعة ملايين من النجوم فقط ، وتقع على بعد 50 ألف سنة ضوئية من مجرة ​​درب التبانة. هذا "الطفل" ليس صغيرًا جدًا: لقد نشأ منذ عدة مليارات من السنين. من الصعب أن نقول كيف ستنتهي حياتها الطويلة. لكن من الممكن أن تقترب يومًا ما من ذلك درب التبانةفيأكله.

نؤكد مرة أخرى أن عالم المجرات متنوع بشكل غير عادي ومدهش ولا يمكن التنبؤ به إلى حد كبير. وسيتمكن عشاق علم الفلك من متابعة أخبار علم الفلك خارج المجرة ، والذي يتطور بسرعة الآن. لذا توقع معلومات جديدة وصورًا جديدة لأكثر المجرات استثنائية.

دكتور. داني فولكنر

منذ اكتشافها ، لم تتوقف المجرات عن إدهاش العقل البشري. كثير منهم في شكل حلزونات جميلة. لكن إذا كان عليهم التناوب لمليارات السنين ، ألن يفقدوا أذرعهم اللولبية المميزة؟

تطفو جزر ضخمة من النجوم تسمى "المجرات" في فضاء شديد السواد. يقدر العدد التقديري للمجرات المرئية بحوالي 170 مليارًا ، ويحتوي كل منها على بلايين أو حتى تريليونات من النجوم الفردية. بينما نتأمل هذه العجائب المتلألئة ، نتساءل ، "من أين أتت هذه الجواهر البراقة؟"

في الفصل الأول من سفر التكوين ، حصلنا على إجابة لا لبس فيها: في اليوم الرابع خلق الخالق النجوم (تكوين 1:16). لا يستطيع علماء الفلك الذين ينكرون التاريخ الذي أعطاه الله لنا أن يجدوا تفسيرًا بديلاً لأصل النجوم.

واحدة من المشاكل الرئيسية بالنسبة لهم هي الأذرع الحلزونية الجميلة التي تزين العديد من المجرات. ببساطة، يجب أن تفقد هذه الحلزونات شكلها إذا كانت موجودة في الكون القديم . ولكن في الحقيقة ، فإن وجود الأذرع الحلزونية يثبت أن الكون صغير السن جدًا.

هيكل المجرات

يتطلب أي تفسير معقول لأصل المجرات تفسيراً مطولاً. تقع المجرات متباعدة ، ويبدو أنه لا يوجد أي شيء بينهما. على سبيل المثال ، مجرتنا ، المسماة درب التبانة ، مفصولة عن أقرب مجرة ​​ذات حجم كبير - المرأة المسلسلة (M 31) - بمسافة مليوني سنة ضوئية.

كل مجرة ​​لها كمية كبيرةالنجوم. مجرتا درب التبانة و M 31 ، وهما مجرتان عاديتان ، يتكون كل منهما من حوالي 200 مليار نجم ، ويمتد كل منهما على مسافة 100000 سنة ضوئية من الحافة إلى الحافة. الأمر المثير للاهتمام هو حقيقة أن المجرات الأصغر الأخرى تدور حول مجرات أكبر ، مثل مجرتنا والمجرة M 31.

تنقسم المجرات إلى نوعين رئيسيين - حلزوني وبيضاوي الشكل. المجرات الإهليلجية ، كما يوحي الاسم ، تتشكل مثل القطع الناقص. من ناحية أخرى ، تحتوي المجرات الحلزونية على تركيز كثيف من النجوم في المركز ، يسمى اللب ، وأذرع حلزونية رشيقة تشع من اللب إلى الحافة الخارجية. هذا يعطي المجرة مظهرًا دائريًا. من أين أتى هذا الترتيب والتنوع؟

تثير الحلزونات أكثر الجدل بين علماء الفلك. ابتداءً من الثلاثينيات من القرن الماضي ، بدأ العلماء في الجدل حول هيكل وأصل الأذرع الحلزونية ، واستمرت هذه الخلافات حتى اليوم.

اكتشاف عالم شاب

قبل التعامل مع الصعوبات التقنية ، يجب أن نتعامل مع مفهوم خاطئ شائع. يعتقد الكثير من الناس أن هناك العديد من النجوم داخل ذراعي اللولب ، لكن لا توجد نجوم عمليًا بين الذراعين. في الواقع ، فإن تجمع النجوم بين الذراعين وداخل الذراع هو نفسه تقريبًا.

إذا كان الأمر كذلك ، فلماذا تبدو أذرع اللولب مشرقة جدًا للعين؟ والسبب هو وجود نجوم زرقاء حارة للغاية ولامعة في الذراع الحلزونية. يسيطر الضوء الصادر من هذه النجوم على الطيف المرئي ، وهذا هو السبب في أن أذرع اللولب تبرز جيدًا في الصور الفوتوغرافية. هذا ينطبق بشكل خاص على الصور القديمة بالأبيض والأسود ، والتي كانت حساسة للغاية اللون الأزرق. في أحدث الصور الفوتوغرافية الملونة بالأشعة تحت الحمراء ، لا تبرز الأذرع الحلزونية بنفس القدر ، كما هو الحال بالنسبة للنجوم الحمراء الأكثر عددًا.

بالإضافة إلى النجوم الزرقاء الساطعة ، يوجد أيضًا الكثير من الغبار والغاز في أذرع اللولب. في بعض الأحيان يتركز الغبار والغاز في "غيوم" تسمى "السدم". يشير علماء الفلك إلى السدم والنجوم الزرقاء باسم "الأقمار الصناعية الحلزونية" لأنهم يرسمون مواقع أذرع الحلزون.

ومع ذلك ، في ثلاثينيات القرن الماضي ، واجه علماء الفلك مشكلة. استغرقت النجوم الخارجية وقتًا أطول لإكمال مدارها من النجوم داخل اللولب. مع زيادة المسافة من مركز المجرة ، يجب أن تصبح أذرع الحلزون غير مستقرة. بمعنى آخر، بعد عدة دورات ، يجب أن تكون الأذرع الحلزونية قد تبددت.

ظل علماء الفلك يتجادلون منذ سنوات حول الاتجاه الذي تتحرك فيه الأذرع الحلزونية ، في محاولة لتحديد ما إذا كانت الأذرع تلتف أو تنفك. ولكن بغض النظر عن وجهة النظر التي يحملونها ، إذا كان عمر المجرات لا يقل عن عشرة مليارات سنة ، كما يُفترض عمومًا ، فلن تكون الأذرع الحلزونية موجودة.

افتراضات سيئة

بحلول أواخر الستينيات ، بدا أن علماء الفلك قد وجدوا إجابة لسؤالهم. طوروا نظرية كثافة الموجة الحلزونية. وفقًا لهذا المفهوم ، فإن الأذرع الحلزونية تتصرف في الفضاء بين النجوم مثل موجات صوتيه. إذا كان بعض قوى خارجيةضغط الفضاء بين النجوم ، تظهر سحب من الغاز والغبار في أذرع اللولب. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب انضغاط الغاز ، من المفترض أن تكون النجوم قد تشكلت.

وفقًا لوجهة النظر العالمية هذه ، يجب أن تصبح بعض النجوم الجديدة نجومًا زرقاء ضخمة ذات دورات حياة قصيرة جدًا (بضعة ملايين من السنين في أحسن الأحوال). كانت مثل هذه النجوم مهمة جدًا في تأكيد هذه النظرية ، ومع ذلك ، نظرًا لأنه من المفترض أن تكون موجودة لفترة قصيرة ، لا يوجد وقت كافٍ لـ "الموجة" للتحرك وترك النجوم الزرقاء وراءها. لذلك ، في نظريتهم ، اقترحوا أن هنا دخلت جاذبية المجرة إلى المشهد وأكملت عملية جمع المواد وتشكيل النجوم.

من الصعب إثبات تفاصيل نظرية كثافة الموجة الحلزونية ، لكن هذه النظرة للعالم لا يزال لديها أتباع صارمون. بحلول التسعينيات ، درس العلماء مجرات الأقمار الصناعية الصغيرة وتوصلوا إلى استنتاج مفاده أنها يمكن أن تكون الآلية نفسها التي تحافظ على شكل اللولب ، ولكن من الصعب أيضًا إثبات هذه النظرية بالتفصيل.

المادة المظلمة؟

خلف العقد الماضيتلقى علماء الفلك أدلة على وجود المادة المظلمة ، الأمر الذي يعقد الصورة الكلية فقط. المادة المظلمة مثيرة للاهتمام لأنها لا تصدر ضوءًا ، لكن كتلتها الإجمالية تتجاوز بكثير الكتلة الكلية للمادة المضيئة ، ولجاذبيتها التأثير الأكبر على هياكل الأجسام داخل المجرة ، وكذلك على الكون بأكمله.

تشير الدلائل إلى وجود المادة المظلمة الطبقات الخارجيةالمجرات. يعتقد معظم علماء الفلك اليوم أن المادة المظلمة هي التي تساعد الحلزونات في المجرات على دعم الحياة. ومع ذلك ، فحتى أفضل دليل على وجود المادة المظلمة - سرعة دوران أعلى للطبقات الخارجية للمجرات أكثر مما كان متوقعًا - قد يؤدي فقط إلى تفاقم مشكلة وجود الحلزونات ، وليس حلها.

لطالما جادل علماء الخلق بأن الأذرع الحلزونية لا ينبغي أن توجد في الكون القديم ، لذا فإن وجود الأذرع الحلزونية يشير إلى صغر سن الكون. ومع ذلك ، نظرًا لأن معظم علماء الفلك التطوري بدأوا أبحاثهم بافتراض أن عمر الكون يبلغ بلايين السنين ، فإنهم مقتنعون بوجود آليات تستمر في إبقاء المجرات في دوامة. إذا كانت لديهم بالفعل إجابات مقنعة على كل هذه الأسئلة ، فإنهم سيتوقفون عن وضع افتراضات جديدة. تشير أخطائهم إلى أنه لا ينبغي استبعاد الحجج الخلقية.

في السنوات الأخيرة ، تم تطوير طريقة أخرى. صور علماء الفلك مجرات بعيدة على بعد 12 مليون سنة ضوئية من الأرض. بافتراض حدوث "الانفجار العظيم" منذ حوالي 13.7 مليار سنة ، فإنهم يعتقدون أن هذه المجرات هي الأصغر في الكون. لا يمكن تمييزها عمليًا عن المجرات المجاورة (والأقدم منها على الأرجح) ، وهي متطابقة تقريبًا في المظهر. بعبارة أخرى ، نحن لا نلاحظ العمليات التطورية هنا أيضًا.

استنادًا إلى نظرية الخلق الحديث ، يمكننا أن نفترض أن المجرات البعيدة يجب أن تبدو متشابهة تقريبًا مع المجرات القريبة ، لكن النموذج التطوري لا يسمح بذلك. دعنا نقولها مرة أخرى: كلمة الله تلقي ضوءًا لا يتزعزع على أصل وبنية كونه العظيم.

د. داني فولكنرأستاذ الفيزياء وعلم الفلك بجامعة لانكستر بولاية ساوث كارولينا. كتب العديد من المقالات في المجلات الفلكية وهو أيضًا مؤلف الكتاب " كون تم إنشاؤه بواسطة التصميم الذكي».

التركيب الحلزوني للمجرات

الفروع الحلزونية (الأكمام) - السمة البارزةما يسمى المجرات الحلزونية التي تنتمي إليها مجرتنا. تحتوي الفروع على جزء صغير نسبيًا من جميع النجوم في المجرة ، لكنها عبارة عن yavl. من ابرز المجرات. التشكيلات ، لأن تتركز فيها جميع النجوم الساخنة ذات السطوع العالي تقريبًا. تصنف النجوم من هذا النوع على أنها صغيرة ، لذلك يمكن اعتبار الفروع الحلزونية مكان تكوين النجوم. بالإضافة إلى النجوم الفتية ، يتركز معظم الغاز بين النجوم في المجرة في الأذرع ، والتي منها ، وفقًا للحديث. تتشكل الأفكار والنجوم. تنقسم المجرات الحلزونية إلى فئات حسب طبيعة الأذرع الحلزونية وبعض السمات الأخرى. في مجرات فئة Sa (وفقًا لتصنيف هابل ، انظر) تكون الفروع رفيعة نسبيًا (200-300 قطعة) وجروح بإحكام ، وفي المجرات من الفئة Sc تكون أكثر ضبابية (منتشرة) ومُزالة بشدة من المنطقة المركزية. المجرات الضيقة قريبة من المجرات الحلزونية ؛ وتمتد الفروع الحلزونية عادة من نهايات السرب. ينتمي أحد أكثر تصنيفات المجرات الحلزونية شيوعًا إلى الفرنسيين. عالم الفلك J. Vaukuler ، يظهر في الشكل. 1. تميز الأحرف A و B و AB عائلات المجرات الحلزونية. يشير SA إلى مجرة ​​حلزونية عادية ، SB - مع شريط (شريط) ، SAB - أشكال انتقالية. بالإضافة إلى العائلات ، كما يتضح من الشكل. 1 ، تؤخذ الأصناف بعين الاعتبار (الحلقة - ص، حلزوني س، مختلط - روبية).

يتكون الغاز في الأذرع الحلزونية بشكل أساسي من الهيدروجين. عادة ما يكون غير مؤين عمليًا (هيدروجين محايد ، HI) ، ولكن حول النجوم الساخنة يتأين الهيدروجين (). غالبًا ما يشكل الغاز سدمًا كثيفة منتشرة ، والتي تعمل أيضًا كدليل في تحديد نوع الأذرع الحلزونية. علامة أخرى لفروع yavl. منتشر في الغاز ، ويكتشف عن طريق الامتصاص الذي ينتجه. يمكن رؤيته كشريط رفيع داكن على طول الحافة الداخلية (الأقرب إلى مركز المجرة) للفرع الحلزوني. بالإضافة إلى ذلك ، لوحظت خطوط رفيعة تتقاطع مع الذراعين (الشكل 2) وكتل داكنة منفصلة في الذراعين. تركيز النجوم التي تشكل المجرات. القرص ، يزداد أيضًا إلى حد ما في الفروع ، ولكن ليس بقدر تركيز الغاز.

النجوم والغاز والأجسام المجرية الأخرى. تتحرك الأقراص في مدارات قريبة من دائرية. لقد ثبت تجريبياً أن السرعة الزاوية لهذه الحركة كدالة لنصف القطر ، أي ، يتناقص مع المسافة من مركز المجرة. مع هذا النوع من الدوران ، تتمدد سحب الغاز الكبيرة أو التكوينات الممتدة الأخرى وتصبح جزءًا من فرع حلزوني. ومع ذلك ، لا يمكن أن تنشأ الفروع الحلزونية بهذه الطريقة. يمكن للدوران التفاضلي إنشاء هياكل مشابهة للأذرع المرصودة في أقل من 10 9 سنوات. خلال عدة ثورات المجرة ، التي يزيد عمرها عن 10 10 سنوات ، يجب أن تكون هذه الهياكل قد انهارت ، والتوزيع المكاني للهيدروجين والغبار والنجوم الساخنة يجب أن يصبح غير منتظم ، وهو ما لا يتم ملاحظته في معظم الحالات.

ليندبلاد (السويد) كان أول من طرح فكرة أن الفروع الحلزونية يمكن أن تكون موجات كثيفة. في عام 1964 ، أظهر C. Lin و F. Shu (الولايات المتحدة الأمريكية) أنه في المجرات يمكن أن تكون هناك بالفعل موجات كثافة على شكل حلزوني تدور بسرعة الزاوية (أي أن شكل مقدمة هذه الموجات لا يتشوه بالدوران التفاضلي لـ قرص المجرة) وتنتشر على طول نصف القطر بسرعة مجموعة معينة الخامسغرام. نظرًا لوجود كمية قليلة من الغاز في المجرة (2-5٪) ، تنتشر الموجات عبر التجمعات النجمية ، حيث يمكن أن تتأثر ، ويتفاعل الغاز بالفعل مع الاضطراب المرتبط بالموجات التي تنتقل عبر نظام النجوم ، أي. حركتها في الجاذبية. مجال الأكمام yavl. غير متسقة مع الذات.

المجرات هي ما يسمى ب. أنظمة النجوم غير المتصادمة ، لأن الوقت بين نهجين متتاليين من c.-l. النجوم ذات النجم الآخر أكبر بمقدار 3-4 مرات من عمر المجرة. لذلك ، فإن احتمال انتشار الموجات في مثل هذه الأنظمة أمر غير معتاد إلى حد ما. هنا ، المرونة المطلوبة لانتشار موجات الكثافة ترجع إلى قوى كوريوليس التي تؤدي إلى الحركة الحلقية للنجوم ، أي في النهاية - دوران النظام.

في الموجة ، يزداد تركيز النجوم قليلاً (التغيير المقابل في جهد الجاذبية هو 10-20٪). ومع ذلك ، فإن رد فعل الغاز بين النجمي حتى لمثل هذا التغيير الكبير في الجاذبية. إن إمكانات المجرة كبيرة: يتسارع في مجال موجة لولبية ذات كثافة نجمية ، يكتسب الغاز سرعة تفوق سرعة الصوت ويتم ضغطه في عدة. بمجرد. يمكن أن يؤدي هذا إلى ظهور موجة صدمة عالمية (تغطي معظم القرص) في الغاز بين النجوم. يعد yavl أحد مظاهر الملاحظة لتباطؤ الغاز في موجة الصدمة (يلتقط الغاز الذراعين أثناء حركته في المجرة ثم يتباطأ). شرائط داكنة من الغاز الكثيف مع وجود غبار من الداخل. حافة الأذرع الحلزونية (الشكل 2). يمكن أن يكون ضغط الغاز بمثابة محفز (الزناد) لتكوين النجوم. في الواقع ، نجوم OB الفتية وارتباطاتهم ، ومناطق HII ، وبقايا المستعر الأعظم ، والسحب الجزيئية المظلمة ، و H 2 O masers ، ومصادر إشعاع عادة ما تكون بمثابة مؤشرات على البنية الحلزونية (انظر). عندما يتدفق الغاز بين النجوم عبر أذرع لولبية ، يمكن أن يحدث نوع من انتقالات الطور مع تكوين بنية سحابة. يلقي هذا الضوء على أصل تواجد المراحل المختلفة (الباردة ، الدافئة ، الساخنة) للغاز بين النجوم.

تم تطوير النظرية الموجية للبنية الحلزونية للمجرات بتفاصيل كافية ويمكن مقارنتها كميًا مع الملاحظات. ومع ذلك ، هناك عدد من المشاكل التي لم يتم حلها. لا يُلاحظ نمط حلزوني منتظم بأي حال من الأحوال في جميع المجرات ؛ غالبًا ما يكون الهيكل غير المنتظم مرئيًا إلى حد ما ، ويتألف من العديد من التكوينات القصيرة ، والتي تشكل فقط "ككل" نوعًا من الأذرع الحلزونية. عادة ما يتم ملاحظة نمط لولبي عالمي منتظم في المجرات ذات القضبان وفي المجرات ذات "الأقمار الصناعية" (الشكل 2). في هذه الحالات ، تجد البنية العادية تفسيرًا. وهكذا ، يعمل الشريط الموجود في وسط المجرة كمولد لإثارة موجات الكثافة وتحافظ عليها. يمكن لمجرة القمر الصناعي ، كما يتضح من حسابات الكمبيوتر ، أن تثير أيضًا موجات لولبية كثيفة بشكل رئيسي. المجرة بفضل قوى المد والجزر التي تنشأ هنا.

على الرغم من حقيقة أن التفسير الموجي للنمط الحلزوني للمجرات هو yavl. عمليا مقبولة بشكل عام ، في إطار نظرية الموجةهناك وجهات نظر ، والاختيار النهائي يمكن أن يتم فقط من خلال الملاحظات. إذا كان المجرة بكل أنظمتها الفرعية تعتبر قرصًا رقيقًا للغاية مع بعض cf. تشتت السرعة النجمية وكثافة السطح المقابلة لإسقاط الكثافة الكلية عند نقطة معينة ، وقم بتعيين منحنى دوران المجرة المرصود لهذا النموذج ، ثم اتضح أن هندسة نمط الذراعين تتطابق مع تلك الملاحظة عند 13 كم / (spc) لنوع معين من موجات الكثافة. وفقًا لوجهة نظر أخرى ، يتم تحديد نوع موجات الكثافة بواسطة النظام الفرعي المسطح وتشتت سرعة مكوناته ، والتي تكون كبيرة أقل قيمةمأخوذة في الحالة الأولى. في هذه الحالة ، يتم وصف هندسة النمط المرصود بشكل أفضل بواسطة نوع آخر من الموجات ذات 24 كم / (spc). هناك عدد من النظري الاعتبارات وبيانات الرصد التي تشهد على ما يبدو لصالح حقيقة أن الحالة الثانية قد تحققت في المجرة. إذا كان الأمر كذلك ، فإن الشمس في وضع استثنائي في المجرة ، مما قد يكون له عواقب بعيدة المدى على نشأة الكون في النظام الشمسي وأصل الحياة فيه. لأن المجرة القرص يدور بشكل تفاضلي ، والأذرع الحلزونية تدور بشكل صارم ، يجب أن توجد دائرة في المجرة ، حيث تكون السرعات الزاوية للقرص وموجات الكثافة متساوية. تسمى هذه الدائرة corotation (من تأليف اللغة الإنجليزية - دوران المفصل). نصف قطرها ص = ص جيتحدد بالشرط. نظرًا لأن دائرة واحدة فقط من هذا القبيل يمكن أن توجد في كل مجرة ​​حلزونية ، فمن الواضح أنها yavl. مخصصة. السرعة الزاويةدوران الشمس في المجرة 25 كم / (جي بي سي) ، ومسافة الشمس إلى مركز المجرة 10 كيلوبت. إذا كانت 24 كم / (jpc) ، إذن ، وفقًا لنموذج Schmidt (1965) ، على سبيل المثال ، 10.3 kpc. هذا يعني أن المجرة مدار النظام الشمسي قريب من دائرة التواء ، وبالتالي فهو في وضع خاص.

المجرة عبارة عن تكوين كبير من النجوم والغاز والغبار ، والتي ترتبط ببعضها البعض بقوة الجاذبية. يمكن أن تختلف هذه المركبات الكبيرة في الكون من حيث الشكل والحجم. معظم الأجسام الفضائية هي جزء من مجرة ​​معينة. هذه النجوم والكواكب والأقمار الصناعية والسدم والثقوب السوداء والكويكبات. تحتوي بعض المجرات على الكثير من الطاقة المظلمة غير المرئية. يرجع ذلك إلى حقيقة أن المجرات مفصولة بفارغ الفضاءفهي تسمى مجازيًا بالواحات في الصحراء الكونية ..

	المجرة البيضاوية	مجرة حلزونية	مجرة خاطئة
مكون كروي	المجرة بأكملها	هنالك	ضعيف جدا
قرص نجمي	لا أو ضعيف	المكون الرئيسي	المكون الرئيسي
قرص الغاز والغبار	لا	هنالك	هنالك
الفروع الحلزونية	لا شيء أو بالقرب من القلب فقط	هنالك	لا
النوى النشطة	يجتمع	يجتمع	لا
	20%	55%	5%

مجرتنا

أقرب نجم لنا ، الشمس ، هو واحد من مليار نجم في مجرة ​​درب التبانة. عند النظر إلى السماء المرصعة بالنجوم ليلاً ، من الصعب ألا تلاحظ نطاقًا عريضًا مليئًا بالنجوم. أطلق الإغريق القدماء على مجموعة هذه النجوم اسم المجرة.

إذا أتيحت لنا الفرصة للنظر إلى هذا النظام النجمي من الخارج ، لكنا قد لاحظنا كرة مفلطحة ، بها أكثر من 150 مليار نجم. مجرتنا لها أبعاد يصعب تخيلها في خيالك. شعاع من الضوء ينتقل من جانب إلى آخر لمئة ألف سنة أرضية! يحتل اللب مركز مجرتنا ، ومنه تنطلق الفروع الحلزونية الضخمة المليئة بالنجوم. المسافة من الشمس إلى نواة المجرة هي 30000 سنة ضوئية. النظام الشمسيتقع في الضواحي درب التبانة.

النجوم في المجرة نادرة ، على الرغم من التراكم الهائل للأجرام الكونية. على سبيل المثال ، المسافة بين أقرب النجوم أكبر بعشرات ملايين المرات من أقطارها. لا يمكن القول أن النجوم مبعثرة بشكل عشوائي في الكون. موقعهم يعتمد على قوى الجاذبية التي تحمل الجسد السماويفي طائرة معينة. أنظمة النجوم مع حقول الجاذبيةوتسمى بالمجرات. بالإضافة إلى النجوم ، فإن تكوين المجرة يشمل الغاز والغبار البينجمي.

تكوين المجرات.

يتكون الكون أيضًا من العديد من المجرات الأخرى. الأقرب إلينا يبعدون مسافة 150 ألف سنة ضوئية. يمكنك رؤيتهم في السماء نصف الكرة الجنوبيفي شكل بقع ضبابية صغيرة. تم وصفهم لأول مرة من قبل أحد أعضاء بعثة ماجلان حول عالم بيجافيت. دخلوا العلم تحت اسم سحابة ماجلان الكبيرة والصغيرة.

أقرب مجرة ​​إلينا هي سديم أندروميدا. حجمها كبير جدًا ، لذا فهي مرئية من الأرض بداخلها مناظير عادية، وفي طقس صافٍ - حتى بالعين المجردة.

تشبه بنية المجرة حدًا لولبيًا عملاقًا في الفضاء. على أحد الأذرع الحلزونية ، من المسافة من المركز ، يوجد النظام الشمسي. كل شيء في المجرة يدور حول اللب المركزي ويخضع لقوة الجاذبية. في عام 1962 ، صنف عالم الفلك إدوين هابل المجرات وفقًا لشكلها. قام العالم بتقسيم جميع المجرات إلى مجرات إهليلجية ، ولولبية ، وغير منتظمة ، ومجرات.

هناك بلايين من المجرات في الجزء من الكون متاحة للبحث الفلكي. بشكل جماعي ، يطلق عليهم علماء الفلك Metagalaxy.

مجرات الكون

تمثل المجرات تجمعات كبيرة من النجوم والغاز والغبار مرتبطة ببعضها البعض بفعل الجاذبية. يمكن أن تختلف اختلافا كبيرا في الشكل والحجم. تنتمي معظم الأجسام الفضائية إلى مجرة. هذه هي الثقوب السوداء ، والكويكبات ، والنجوم مع الأقمار الصناعية والكواكب ، والسدم ، والأقمار الصناعية النيوترونية.

تحتوي معظم مجرات الكون على كميات هائلة من الطاقة المظلمة غير المرئية. نظرًا لأن المسافة بين المجرات المختلفة تعتبر فارغة ، فغالبًا ما يطلق عليها الواحات في الفراغ من الفضاء. على سبيل المثال ، نجم يسمى الشمس هو واحد من بلايين النجوم في مجرة ​​"درب التبانة" في كوننا. يقع النظام الشمسي على مسافة من مركز هذا اللولب. في هذه المجرة ، كل شيء يتحرك باستمرار حول النواة المركزية ، التي تخضع لجاذبيتها. ومع ذلك ، يتحرك اللب أيضًا جنبًا إلى جنب مع المجرة. في الوقت نفسه ، تتحرك جميع المجرات بسرعة فائقة.
أجرى عالم الفلك إدوين هابل في عام 1962 تصنيفًا منطقيًا لمجرات الكون ، مع مراعاة شكلها. الآن تنقسم المجرات إلى 4 مجموعات رئيسية: مجرات بيضاوية ، حلزونية ، مجرات ذات شريط (شريط) وغير منتظمة.
ما هي أكبر مجرة ​​في كوننا؟
أكبر مجرة ​​في الكون هي المجرة العدسية العملاقة في كتلة أبيل 2029.

المجرات الحلزونية

إنها مجرات تشبه في شكلها قرصًا حلزونيًا مسطحًا مع مركز لامع (لب). درب التبانة هي مجرة ​​حلزونية نموذجية. عادة ما تسمى المجرات الحلزونية بالحرف S ، وهي مقسمة إلى 4 مجموعات فرعية: Sa و So و Sc و Sb. تتميز المجرات التي تنتمي إلى مجموعة So بنوى مشرقة لا تحتوي على أذرع لولبية. أما بالنسبة لمجرات Sa ، فهي تتميز بأذرع حلزونية كثيفة ملفوفة بإحكام حول اللب المركزي. نادرا ما تحيط أذرع مجرات Sc و Sb بالنواة.

المجرات الحلزونية في كتالوج Messier

المجرات المحظورة

تشبه المجرات المحظورة المجرات الحلزونية ، لكن لا يزال هناك اختلاف واحد. في مثل هذه المجرات ، لا تبدأ الحلزونات من اللب ، بل من الجسور. يقع حوالي ثلث المجرات في هذه الفئة. عادة ما يتم الإشارة إليها بالحروف SB. في المقابل ، يتم تقسيمهم إلى 3 مجموعات فرعية Sbc و SBb و SBa. يتم تحديد الفرق بين هذه المجموعات الثلاث من خلال شكل وطول الجسور ، من حيث ، في الواقع ، تبدأ أذرع الحلزونات.

ميسييه منع المجرات الحلزونية

المجرات البيضاوية

يمكن أن يختلف شكل المجرات من أشكال بيضاوية مستديرة تمامًا إلى مستطيلة. السمة المميزة لها هي عدم وجود نواة مركزية مشرقة. يتم تحديدها بالحرف E وتنقسم إلى 6 مجموعات فرعية (حسب الشكل). يتم تعيين هذه النماذج من E0 إلى E7. الأول مستدير الشكل تقريبًا ، بينما يتميز E7 بشكل ممدود للغاية.

المجرات الإهليلجية في كتالوج مسييه

مجرات غير منتظمة

ليس لديهم أي هيكل أو شكل واضح. تنقسم المجرات غير المنتظمة عادة إلى فئتين: IO و Im. الأكثر شيوعًا هي فئة المجرات Im (لها تلميح بسيط فقط من الهيكل). في بعض الحالات ، يتم تعقب البقايا الحلزونية. تنتمي IO إلى فئة من المجرات فوضوية الشكل. سحابة ماجلان الصغيرة والكبيرة - مثال رئيسيأنا من الدرجة الأولى.

كتالوج ميسييه المجرات غير المنتظمة

جدول خصائص الأنواع الرئيسية للمجرات

	المجرة البيضاوية	مجرة حلزونية	مجرة خاطئة
مكون كروي	المجرة بأكملها	هنالك	ضعيف جدا
قرص نجمي	لا أو ضعيف	المكون الرئيسي	المكون الرئيسي
قرص الغاز والغبار	لا	هنالك	هنالك
الفروع الحلزونية	لا شيء أو بالقرب من القلب فقط	هنالك	لا
النوى النشطة	يجتمع	يجتمع	رقم
النسبة المئوية للعدد الإجمالي للمجرات	20%	55%	5%

صورة كبيرة للمجرات

منذ وقت ليس ببعيد ، بدأ علماء الفلك العمل في مشروع تعاوني لتحديد موقع المجرات في جميع أنحاء الكون. تتمثل مهمتهم في الحصول على صورة أكثر تفصيلاً للبنية العامة للكون وشكله على نطاق واسع. لسوء الحظ ، من الصعب تقدير حجم الكون لفهمه من قبل العديد من الناس. خذ على الأقل مجرتنا المكونة من أكثر من مائة مليار نجم. هناك بلايين المجرات في الكون. تم اكتشاف المجرات البعيدة ، لكننا نرى ضوءها كما كان قبل 9 مليارات سنة تقريبًا (تفصلنا مسافة كبيرة بيننا).

أدرك علماء الفلك أن معظم المجرات تنتمي إلى مجموعة معينة (أصبحت تُعرف باسم "العنقود"). مجرة درب التبانة هي جزء من عنقود يتكون بدوره من أربعين مجرة ​​معروفة. كقاعدة عامة ، تعد معظم هذه المجموعات جزءًا من مجموعة أكبر ، والتي تسمى المجموعات العملاقة.

مجموعتنا هي جزء من عنقود فائق يشار إليه عادة باسم برج العذراء. يتكون هذا التجمع الهائل من أكثر من ألفي مجرة. في نفس الوقت الذي رسم فيه علماء الفلك خرائط مواقع هذه المجرات ، بدأت العناقيد العملاقة تتشكل. تجمعت التجمعات الكبيرة الضخمة حول ما يبدو أنه فقاعات أو فراغات عملاقة. ما نوع هذا الهيكل ، لا أحد يعرف حتى الآن. نحن لا نفهم ما يمكن أن يكون داخل هذه الفراغات. من خلال الافتراض ، يمكن ملؤها بنوع معين من المادة المظلمة غير معروف للعلماء ، أو يمكن أن تحتوي على مساحة فارغة بداخلها. سوف يمر وقت طويل قبل أن نعرف طبيعة هذه الفراغات.

الحوسبة المجرية

إدوين هابل هو مؤسس أبحاث المجرات. إنه أول من اكتشف كيفية حساب المسافة الدقيقة للمجرة. اعتمد في بحثه على طريقة النجوم النابضة ، والتي تعرف باسم Cepheids. تمكن العالم من ملاحظة العلاقة بين الفترة اللازمة لإكمال نبضة سطوع واحدة ، والطاقة التي يطلقها النجم. كانت نتائج بحثه إنجازًا كبيرًا في مجال أبحاث المجرات. بالإضافة إلى ذلك ، وجد أن هناك ارتباطًا بين الطيف الأحمر المنبعث من المجرة وبعدها (ثابت هابل).

في الوقت الحاضر ، يمكن لعلماء الفلك قياس مسافة المجرة وسرعتها عن طريق قياس مقدار الانزياح الأحمر في الطيف. من المعروف أن كل مجرات الكون تتحرك من بعضها البعض. كلما ابتعدت المجرة عن الأرض ، زادت سرعة حركتها.

تصور هذه النظريةيكفي أن تتخيل نفسك تقود سيارة تتحرك بسرعة 50 كم في الساعة. السيارة التي أمامك تسير أسرع بمعدل 50 كم في الساعة ، مما يدل على أن سرعة حركتها 100 كم في الساعة. توجد أمامه سيارة أخرى تتحرك أسرع بمقدار 50 كم أخرى في الساعة. على الرغم من أن سرعة جميع السيارات الثلاث ستكون مختلفة بمقدار 50 كم / ساعة ، فإن السيارة الأولى في الواقع تبتعد عنك بسرعة 100 كم / ساعة. نظرًا لأن الطيف الأحمر يشير إلى سرعة تحرك المجرة بعيدًا عنا ، يتم الحصول على ما يلي: كلما زاد الانزياح الأحمر ، زادت سرعة تحرك المجرة على التوالي ، وزادت المسافة التي تفصلها عنا.

الآن لدينا أدوات جديدة لمساعدة العلماء في بحثهم عن مجرات جديدة. بفضل تلسكوب هابل الفضائي ، تمكن العلماء من رؤية ما لم يحلموا به إلا من قبل. توفر القوة العالية لهذا التلسكوب رؤية جيدة حتى لأدق التفاصيل في المجرات القريبة وتتيح لك دراسة المزيد من المجرات البعيدة التي لم يعرفها أحد بعد. حاليًا ، يتم تطوير أدوات مراقبة فضائية جديدة ، وستساعد في المستقبل القريب على اكتساب فهم أعمق لهيكل الكون.

أنواع المجرات

• المجرات الحلزونية. في الشكل ، يشبهون قرصًا حلزونيًا مسطحًا مع مركز واضح ، يسمى النواة. تنتمي مجرتنا درب التبانة إلى هذه الفئة. ستجد في هذا القسم من موقع البوابة العديد من المقالات المختلفة التي تصف الأجسام الفضائية في مجرتنا.
• المجرات المحظورة. إنها تشبه الحلزونات ، إلا أنها تختلف عنها في اختلاف واحد مهم. لا تنحرف اللوالب عن القلب ، ولكن عن وصلات العبور المزعومة. تشمل هذه الفئة ثلث مجرات الكون.
• تأتي المجرات الإهليلجية في مجموعة متنوعة من الأشكال ، من الشكل الدائري تمامًا إلى الشكل البيضاوي. بالمقارنة مع الحلزونات ، فإنها تفتقر إلى جوهر مركزي واضح.
• المجرات غير المنتظمة ليس لها شكل أو بنية مميزة. لا يمكن أن تنسب إلى أي من الأنواع المذكورة أعلاه. يوجد عدد أقل بكثير من المجرات غير المنتظمة في اتساع الكون.

علماء الفلك في مؤخراأطلق مشروع مشترك لتحديد مواقع جميع المجرات في الكون. يأمل العلماء في الحصول على صورة أفضل لهيكلها على نطاق واسع. يصعب تقدير حجم الكون بالنسبة للتفكير والفهم البشري. مجرتنا وحدها هي وصلة لمئات المليارات من النجوم. وهناك بلايين من هذه المجرات. يمكننا أن نرى الضوء من المجرات البعيدة المكتشفة ، لكن هذا لا يعني أننا ننظر إلى الماضي ، لأن شعاع الضوء يصل إلينا لعشرات المليارات من السنين ، مثل هذه المسافة الكبيرة تفصلنا.

يربط علماء الفلك أيضًا معظم المجرات بمجموعات معينة تسمى العناقيد. تنتمي مجرتنا درب التبانة إلى مجموعة مكونة من 40 مجرة ​​مستكشفة. يتم دمج هذه المجموعات في مجموعات كبيرة تسمى العناقيد الفائقة. الكتلة مع مجرتنا هي جزء من عنقود العذراء الفائق. يحتوي هذا العنقود العملاق على أكثر من 2000 مجرة. عندما بدأ العلماء في رسم خريطة لتوزيع هذه المجرات ، اتخذت العناقيد العملاقة أشكالًا معينة. كانت معظم العناقيد المجرية العملاقة محاطة بفراغات عملاقة. لا أحد يعرف ما يمكن أن يكون داخل هذه الفراغات: الفضاء الخارجي مثل الكواكب أو صيغة جديدةشيء. سوف يستغرق حل هذا اللغز وقتًا طويلاً.

تفاعل المجرات

مسألة تفاعل المجرات كمكونات لا تقل أهمية بالنسبة للعلماء أنظمة الفضاء. ليس سرا أن الأجسام الفضائية في حركة مستمرة. المجرات ليست استثناء لهذه القاعدة. قد تتسبب بعض أنواع المجرات في تصادم أو اندماج نظامين فضائيين. إذا نظرت إلى شكل هذه الأجسام الفضائية ، فإن التغييرات واسعة النطاق نتيجة تفاعلها تصبح أكثر قابلية للفهم. أثناء اصطدام نظامين فضائيين ، تتناثر كمية هائلة من الطاقة. يعتبر التقاء مجرتين في اتساع الكون حدثًا أكثر احتمالًا من اصطدام نجمين. لا ينتهي تصادم المجرات دائمًا بحدوث انفجار. يمكن لنظام الفضاء الصغير أن يمر بحرية من خلال نظيره الأكبر ، مع تغيير هيكله بشكل طفيف فقط.

وهكذا ، تتشكل تشكيلات مشابهة في مظهرها للممرات الطويلة. تبرز النجوم ومناطق الغاز في تكوينها ، وغالبًا ما تتشكل النجوم الجديدة. هناك أوقات لا تصطدم فيها المجرات بل تلامس بعضها برفق. ومع ذلك ، حتى مثل هذا التفاعل يؤدي إلى سلسلة من العمليات التي لا رجعة فيها والتي تؤدي إلى تغييرات هائلة في بنية كلتا المجرتين.

ما هو مستقبل مجرتنا؟

كما يقترح العلماء ، من الممكن أن تكون مجرة ​​درب التبانة في المستقبل البعيد قادرة على امتصاص نظام أقمار صناعية صغير يقع على مسافة 50 سنة ضوئية منا. تشير الدراسات إلى أن هذا القمر الصناعي يتمتع بعمر طويل ، ولكن إذا اصطدم بجارة عملاقة ، فمن المرجح أنه سينهي وجوده المنفصل. كما توقع علماء الفلك حدوث تصادم بين مجرة ​​درب التبانة وسديم أندروميدا. تتحرك المجرات باتجاه بعضها البعض بسرعة الضوء. قبل حدوث تصادم محتمل ، انتظر حوالي ثلاثة مليارات سنة على الأرض. ومع ذلك ، من الصعب الجدال بشأن ما إذا كان سيحدث بالفعل الآن بسبب نقص البيانات حول حركة كلا النظامين الفضائيين.

وصف المجراتكفانت. الفراغ

سيأخذك موقع المدخل إلى عالم المساحة الممتعة والرائعة. سوف تتعلم طبيعة بناء الكون ، وتتعرف على بنية المجرات الكبيرة المعروفة ومكوناتها. من خلال قراءة مقالات حول مجرتنا ، تصبح بعض الظواهر التي يمكن ملاحظتها في سماء الليل أكثر قابلية للفهم بالنسبة لنا.

جميع المجرات على مسافة كبيرة من الأرض. يمكن رؤية ثلاث مجرات فقط بالعين المجردة: سحابة ماجلان الكبيرة والصغيرة وسديم أندروميدا. من المستحيل عد كل المجرات. يقترح العلماء أن عددهم يبلغ حوالي 100 مليار. الترتيب المكانيالمجرات غير متساوية - منطقة واحدة يمكن أن تحتوي على عدد كبير منها ، في الثانية لن يكون هناك حتى مجرة ​​صغيرة واحدة على الإطلاق. فشل علماء الفلك في فصل صورة المجرات عن النجوم الفردية حتى أوائل التسعينيات. في ذلك الوقت ، كان هناك حوالي 30 مجرة ​​بنجوم فردية. تم تعيينهم جميعًا في المجموعة المحلية. في عام 1990 ، حدث حدث مهيب في تطوير علم الفلك كعلم - تم إطلاق تلسكوب هابل في مدار الأرض. كانت هذه التقنية ، بالإضافة إلى التلسكوبات الأرضية الجديدة التي يبلغ قطرها 10 أمتار ، هي التي جعلت من الممكن الرؤية بشكل كبير أكثرالمجرات التي تم حلها.

اليوم ، تحير "العقول الفلكية" في العالم حول دور المادة المظلمة في بناء المجرات ، والتي تتجلى فقط في تفاعل الجاذبية. على سبيل المثال ، في بعض المجرات الكبيرة تشكل حوالي 90٪ من الكتلة الكلية ، بينما المجرات القزمة قد لا تحتويها على الإطلاق.

تطور المجرات

يعتقد العلماء أن ظهور المجرات هو مرحلة طبيعية في تطور الكون ، والذي حدث تحت تأثير قوى الجاذبية. منذ ما يقرب من 14 مليار سنة ، بدأ تكوين العناقيد الأولية في المادة الأولية. علاوة على ذلك ، تحت تأثير العمليات الديناميكية المختلفة ، حدث فصل المجموعات المجرية. تفسر وفرة أشكال المجرات بتنوع الظروف الأولية في تكوينها.

يستغرق ضغط المجرة حوالي 3 مليارات سنة. خلال فترة زمنية معينة ، تتحول سحابة الغاز إلى نظام نجمي. يحدث تكوين النجوم تحت تأثير ضغط الجاذبية سحب الغاز. بعد الوصول إلى درجة حرارة معينة وكثافة معينة في وسط السحابة ، يكفي أن تبدأ التفاعلات النووية الحرارية، لقد تكون نجم جديد. تتكون النجوم الضخمة من الطاقة النووية الحرارية العناصر الكيميائيةأكبر من الهيليوم في الكتلة. هذه العناصر تخلق بيئة الهيليوم والهيدروجين الأولية. أثناء الانفجارات الهائلة للمستعرات الأعظمية ، تتشكل عناصر أثقل من الحديد. ويترتب على ذلك أن المجرة تتكون من جيلين من النجوم. الجيل الأول هو أقدم النجوم ، ويتكون من الهيليوم والهيدروجين وكمية صغيرة جدًا من العناصر الثقيلة. تتميز نجوم الجيل الثاني بمزيج ملحوظ من العناصر الثقيلة ، لأنها تتكون من غاز بدائي غني بالعناصر الثقيلة.

في علم الفلك الحديث ، يتم إعطاء المجرات باعتبارها هياكل كونية مكانًا منفصلاً. يتم دراسة أنواع المجرات ، وخصائص تفاعلها ، وأوجه التشابه والاختلاف بالتفصيل ، والتنبؤ بمستقبلها. تحتوي هذه المنطقة على العديد من الأشياء غير المفهومة التي تتطلب مزيدًا من الدراسة. العلم الحديثحل العديد من الأسئلة المتعلقة بأنواع بناء المجرات ، ولكن هناك أيضًا العديد من البقع الفارغة المرتبطة بتكوين هذه الأنظمة الكونية. إن الوتيرة الحالية لتحديث معدات البحث ، وتطوير منهجيات جديدة لدراسة الأجسام الفضائية ، تعطي الأمل في تحقيق تقدم كبير في المستقبل. بطريقة أو بأخرى ، ستكون المجرات دائمًا في المركز بحث علمي. ولا يقوم فقط على فضول الإنسان. بعد تلقي البيانات حول أنماط تطوير أنظمة الفضاء ، سنتمكن من التنبؤ بمستقبل مجرتنا المسماة درب التبانة.

سيتم توفير الأخبار الأكثر إثارة للاهتمام ، والعلمية ، ومقالات المؤلف حول دراسة المجرات من خلال موقع البوابة. هنا يمكنك العثور على مقاطع فيديو خلابة وصور عالية الجودة من الأقمار الصناعية والتلسكوبات لا تتركك غير مبال. الغوص في عالم الفضاء المجهول معنا!