الكون الذي نحاول دراسته هو مساحة واسعة لا حدود لها حيث يوجد عشرات ومئات وآلاف من تريليونات النجوم متحدة في مجموعات معينة. أرضنا لا تعيش من تلقاء نفسها. نحن جزء من النظام الشمسي ، وهو جسيم صغير وجزء من درب التبانة - كيان كوني أكبر.

كوكبنا ، مثل الكواكب الأخرى في مجرة ​​درب التبانة ، يُطلق على نجمنا اسم الشمس ، مثل النجوم الأخرى في مجرة ​​درب التبانة ، تتحرك في الكون بترتيب معين وتحتل الأماكن المخصصة. دعونا نحاول أن نفهم بمزيد من التفصيل ما هو هيكل درب التبانة ، وما هي السمات الرئيسية لمجرتنا؟

أصل درب التبانة

مجرتنا لها تاريخها الخاص ، مثل مناطق أخرى من الفضاء الخارجي ، وهي نتاج كارثة على نطاق عالمي. النظرية الرئيسية لأصل الكون التي تهيمن على المجتمع العلمي اليوم هي الانفجار العظيم. النموذج الذي يميز نظرية الانفجار العظيم هو نموذج السلسلة. التفاعل النوويعلى المستوى المجهري. في البداية ، كان هناك نوع من المواد ، والتي ، لأسباب معينة ، بدأت في لحظة في التحرك والانفجار. لا يجدر الحديث عن الظروف التي أدت إلى بدء رد الفعل الانفجاري. هذا بعيد عن فهمنا. تشكل الآن منذ 15 مليار سنة نتيجة لكارثة ، الكون هو مضلع ضخم لا نهاية له.

كانت النواتج الأولية للانفجار في البداية تراكمات وغيوم غازية. في وقت لاحق ، تحت تأثير قوى الجاذبية والعمليات الفيزيائية الأخرى ، حدث تكوين أجسام أكبر على نطاق عالمي. حدث كل شيء بسرعة كبيرة وفقًا للمعايير الكونية ، على مدى بلايين السنين. في البداية كان هناك تكوين النجوم ، التي شكلت عناقيد ثم اندمجت لاحقًا في مجرات ، العدد الدقيق لها غير معروف. المادة المجرية في تركيبتها هي ذرات الهيدروجين والهيليوم في صحبة عناصر أخرى ، وهي مادة البناء لتشكيل النجوم والأجسام الفضائية الأخرى.

قل بالضبط أين هو في الكون درب التبانة، غير ممكن ، لأن مركز الكون غير معروف تمامًا.

نظرًا للتشابه بين العمليات التي شكلت الكون ، فإن مجرتنا تشبه إلى حد بعيد في بنيتها العديد من المجرات الأخرى. وبحسب نوعها ، فهذه مجرة ​​حلزونية نموذجية ، وهي نوع من الأجسام الشائعة في الكون بتنوع كبير. من حيث الحجم ، فإن المجرة في الوسط الذهبي - ليست صغيرة وليست ضخمة. تحتوي مجرتنا على عدد أكبر من الجيران الأصغر في منزل نجمي مقارنة بمن هم ضخمون في الحجم.

عمر جميع المجرات الموجودة في الفضاء الخارجي هو نفسه. مجرتنا هي تقريبا نفس عمر الكون ويبلغ عمرها 14.5 مليار سنة. خلال هذه الفترة الطويلة من الزمن ، تغيرت بنية مجرة ​​درب التبانة بشكل متكرر ، وهذا يحدث اليوم ، بشكل غير محسوس فقط ، بالمقارنة مع وتيرة الحياة على الأرض.

التاريخ باسم مجرتنا مثير للفضول. يعتقد العلماء أن اسم درب التبانة أسطوري. هذه محاولة لربط موقع النجوم في سمائنا بالأسطورة اليونانية القديمة عن والد الآلهة كرونوس ، الذي التهم أطفاله. تبين أن الطفل الأخير ، الذي واجه نفس المصير المحزن ، كان نحيفًا وتم إعطاؤه للممرضة لتسمينه. أثناء الرضاعة ، سقطت بقع الحليب في السماء ، مما أدى إلى تكوين مسار الحليب. بعد ذلك ، اتفق العلماء وعلماء الفلك في جميع الأوقات والشعوب على أن مجرتنا تشبه إلى حد كبير طريق درب التبانة.

درب التبانة حاليًا في منتصف دورة تطورها. بعبارة أخرى ، يقترب الغاز الكوني والمادة اللازمة لتشكيل النجوم الجديدة من نهايته. النجوم الموجودة لا تزال صغيرة جدًا. كما هو الحال في قصة الشمس ، والتي قد تتحول إلى عملاق أحمر خلال 6-7 مليار سنة ، سوف يلاحظ أحفادنا تحول النجوم الأخرى والمجرة بأكملها إلى التسلسل الأحمر.

قد تتوقف مجرتنا أيضًا عن الوجود نتيجة لوقوع كارثة عالمية أخرى. مواضيع البحث السنوات الأخيرةيسترشدون بالاجتماع القادم لدرب التبانة مع أقرب جيراننا ، مجرة ​​أندروميدا ، في المستقبل البعيد. من المحتمل أن مجرة ​​درب التبانة ، بعد لقائها مع مجرة ​​أندروميدا ، سوف تتفكك إلى عدة مجرات صغيرة. على أي حال ، سيكون هذا هو سبب ظهور نجوم جديدة وإعادة بناء الفضاء الأقرب إلينا. يبقى فقط تخمين ما هو مصير الكون ومجرتنا في المستقبل البعيد.

المعلمات الفيزيائية الفلكية لمجرة درب التبانة

من أجل تخيل شكل مجرة ​​درب التبانة على مقياس الفضاء ، يكفي النظر إلى الكون نفسه ومقارنة أجزائه الفردية. مجرتنا هي جزء من مجموعة فرعية ، والتي بدورها جزء من المجموعة المحلية ، كيان أكبر. هنا حاضرتنا الفضائية متاخمة لمجرتي أندروميدا و Triangulum. يحيط بالثالوث أكثر من 40 مجرة ​​صغيرة. المجموعة المحلية هي بالفعل جزء من تشكيل أكبر وهي جزء من مجموعة برج العذراء العملاقة. يجادل البعض بأن هذه مجرد تخمينات تقريبية حول مكان مجرتنا. حجم التكوينات ضخم لدرجة أنه يكاد يكون من المستحيل تخيل كل هذا. اليوم نعرف المسافة إلى أقرب المجرات المجاورة. أجسام السماء العميقة الأخرى بعيدة عن الأنظار. فقط من الناحية النظرية والرياضية يسمح بوجودهم.

أصبح موقع المجرة معروفًا فقط بفضل الحسابات التقريبية التي حددت المسافة إلى أقرب الجيران. أقمار مجرة ​​درب التبانة هي مجرات قزمة - سحابة ماجلان الصغيرة والكبيرة. في المجموع ، وفقًا للعلماء ، هناك ما يصل إلى 14 مجرة ​​تابعة تشكل مرافقة عربة عالمية تسمى درب التبانة.

بالنسبة للعالم المرئي ، يوجد اليوم معلومات كافية حول شكل مجرتنا. تم تجميع النموذج الحالي ، ومعه خريطة مجرة ​​درب التبانة ، على أساس الحسابات الرياضية التي تم الحصول عليها من الملاحظات الفيزيائية الفلكية. كل جسم أو جزء من المجرة الكونية يأخذ مكانه. إنه مثل الكون ، ولكن على نطاق أصغر. تعتبر المعلمات الفيزيائية الفلكية لمدينة الفضاء الخاصة بنا مثيرة للاهتمام ومثيرة للإعجاب.

مجرتنا هي مجرة ​​من النوع اللولبي ذات شريط ، والتي يتم الإشارة إليها على خرائط النجوم بواسطة مؤشر SBbc. يبلغ قطر القرص المجري لمجرة درب التبانة حوالي 50-90 ألف سنة ضوئية أو 30 ألف فرسخ فلكي. للمقارنة ، يبلغ نصف قطر مجرة ​​المرأة المسلسلة 110 آلاف سنة ضوئية بمقياس الكون. يمكن للمرء أن يتخيل فقط كم هي أكبر مجرة ​​درب التبانة جارتنا. أبعاد المجرات القزمة الأقرب إلى مجرة ​​درب التبانة أصغر بعشر مرات من أبعاد مجرتنا. يبلغ قطر سحب ماجلان من 7 إلى 10 آلاف سنة ضوئية فقط. في هذه الدورة النجمية الضخمة ، يوجد حوالي 200-400 مليار نجم. يتم جمع هذه النجوم في مجموعات وسدم. جزء مهم منه هو أذرع مجرة ​​درب التبانة ، التي يقع أحدها نظامنا الشمسي.

كل شيء آخر هو مادة مظلمة ، غيوم من الغازات الكونية والفقاعات التي تملأ الفضاء بين النجوم. كلما اقتربنا من مركز المجرة ، كان المزيد من النجوم، كلما أصبحت أكثر إحكامًا الفراغ. تقع شمسنا في منطقة من الفضاء ، تتكون من أجسام فضائية أصغر تقع على مسافة كبيرة من بعضها البعض.

تبلغ كتلة مجرة ​​درب التبانة 6 × 1042 كجم ، وهو ما يعادل تريليونات أضعاف كتلة شمسنا. تقع جميع النجوم التي تعيش في بلدنا النجمي تقريبًا في مستوى قرص واحد ، يبلغ سمكه ، وفقًا لتقديرات مختلفة ، 1000 سنة ضوئية. ليس من الممكن معرفة الكتلة الدقيقة لمجرتنا ، لأن معظم طيف النجوم المرئي مخفي عنا بأذرع مجرة ​​درب التبانة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كتلة المادة المظلمة التي تحتل مساحات شاسعة بين النجوم غير معروفة.

المسافة من الشمس إلى مركز مجرتنا 27 ألف سنة ضوئية. كونها على المحيط النسبي ، تتحرك الشمس بسرعة حول مركز المجرة ، محدثة ثورة كاملة في 240 مليون سنة.

يبلغ قطر مركز المجرة 1000 فرسخ فلكي ويتكون من نواة ذات تسلسل مثير للاهتمام. يتخذ مركز اللب شكل انتفاخ تتركز فيه أكبر النجوم ومجموعة من الغازات الساخنة. هذه هي المنطقة التي تميز كمية كبيرةالطاقة ، والتي هي في مجموعها أكثر من بلايين النجوم التي تشكل المجرة المشعة. هذا الجزء من النواة هو الجزء الأكثر نشاطًا وألمعًا في المجرة. يوجد على طول حواف القلب العبور ، وهو بداية أذرع مجرتنا. ينشأ مثل هذا الجسر نتيجة لقوة الجاذبية الهائلة الناتجة عن الدوران السريع للمجرة نفسها.

بالنظر إلى الجزء المركزي من المجرة ، تبدو الحقيقة التالية متناقضة. لفترة طويلة لم يستطع العلماء فهم ما هو مركز مجرة ​​درب التبانة. اتضح أنه في وسط دولة مليئة بالنجوم تسمى درب التبانة ، استقر ثقب أسود هائل ، يبلغ قطره حوالي 140 كم. هناك يذهب معظم الطاقة التي يطلقها قلب المجرة ، وفي هذه الهاوية التي لا نهاية لها تذوب النجوم وتموت. يشير وجود ثقب أسود في مركز درب التبانة إلى أن جميع عمليات التكوين في الكون يجب أن تنتهي يومًا ما. ستتحول المادة إلى مادة مضادة وسيتكرر كل شيء مرة أخرى. كيف سيتصرف هذا الوحش في ملايين ومليارات السنين ، فإن الهاوية السوداء صامتة ، مما يشير إلى أن عمليات امتصاص المادة تكتسب الزخم فقط.

يمتد ذراعان رئيسيان للمجرة من المركز - درع القنطور و Perseus. سميت هذه التكوينات الهيكلية على اسم الأبراج الموجودة في السماء. بالإضافة إلى الأذرع الرئيسية ، فإن المجرة محاطة بـ 5 أسلحة صغيرة أخرى.

المستقبل القريب والبعيد

الأذرع ، التي ولدت من قلب مجرة ​​درب التبانة ، تتدحرج إلى الخارج ، وتملأ الفضاء الخارجي بالنجوم والمواد الكونية. إن التشابه مع الأجسام الكونية التي تدور حول الشمس في نظامنا النجمي مناسب هنا. كتلة ضخمة من النجوم ، كبيرة وصغيرة ، عناقيد وسدم ، أجسام كونية ذات أحجام وطبيعية مختلفة ، تدور على دائري عملاق. كلهم يصنعون صورة رائعة للسماء المرصعة بالنجوم ، والتي كان الشخص ينظر إليها منذ أكثر من ألف عام. عند دراسة مجرتنا ، يجب أن تعلم أن النجوم في المجرة تعيش وفقًا لقوانينها الخاصة ، كونها في أحد أذرع المجرة اليوم ، سيبدأون غدًا رحلتهم في الاتجاه الآخر ، تاركين ذراعًا واحدة وتطير باتجاه الأخرى. .

الأرض في مجرة ​​درب التبانة بعيدة كل البعد عن الكوكب الوحيد المناسب للحياة. هذا مجرد جسيم من الغبار ، بحجم الذرة ، ضاع في العالم النجمي الشاسع لمجرتنا. يمكن أن يكون هناك عدد هائل من هذه الكواكب المشابهة للأرض في المجرة. يكفي تخيل عدد النجوم التي لديها بطريقة ما أنظمة كوكبية نجمية خاصة بها. قد تكون الحياة الأخرى بعيدة ، على حافة المجرة ، على بعد عشرات الآلاف من السنين الضوئية ، أو على العكس من ذلك ، تكون موجودة في المناطق المجاورة المخفية عنا بأذرع مجرة ​​درب التبانة.

اقسم على مجموعات اجتماعية، ستنتمي مجرتنا درب التبانة إلى "طبقة وسطى" قوية. لذا فهي تنتمي إلى أكثر أنواع المجرات شيوعًا ، لكنها في الوقت نفسه ليست متوسطة الحجم أو الكتلة. يوجد عدد أكبر من المجرات الأصغر من مجرة ​​درب التبانة من المجرات الأكبر منها. تحتوي "جزيرة النجوم" أيضًا على 14 قمراً صناعياً - مجرات قزمة أخرى. محكوم عليها بالدوران حول مجرة ​​درب التبانة حتى تلتهمها ، أو تطير بعيدًا عن الاصطدام بين المجرات. حسنًا ، هذا هو المكان الوحيد الذي توجد فيه الحياة بالتأكيد - أي أننا معك.

لكن لا تزال مجرة ​​درب التبانة أكثر المجرات غموضًا في الكون: كونها على حافة "جزيرة النجوم" ، لا نرى سوى جزء من بلايين النجوم. والمجرة غير مرئية تمامًا - إنها مغطاة بأكمام كثيفة من النجوم والغاز والغبار. حقائق وأسرار مجرة ​​درب التبانة ستناقش اليوم.

مجرتنا. ألغاز درب التبانة

إلى حد ما ، نعرف المزيد عن أنظمة النجوم البعيدة أكثر مما نعرفه عن مجرتنا ، درب التبانة. إن دراسة هيكلها أصعب من دراسة بنية أي مجرات أخرى ، لأنه يجب دراستها من الداخل ، والكثير منها ليس من السهل رؤيته. تمتص سحب الغبار بين النجوم الضوء المنبعث من عدد لا يحصى من النجوم البعيدة.

فقط مع تطور علم الفلك الراديوي وظهور تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء ، تمكن العلماء من فهم كيفية عمل مجرتنا. لكن العديد من التفاصيل لا تزال غير واضحة حتى يومنا هذا. حتى عدد النجوم في مجرة ​​درب التبانة يقدر بشكل تقريبي. أحدث الدلائل الإلكترونية تعطي أرقامًا من 100 إلى 300 مليار نجمة.

منذ وقت ليس ببعيد ، كان يُعتقد أن مجرتنا لديها 4 أذرع كبيرة. ولكن في عام 2008 ، نشر علماء الفلك في جامعة ويسكونسن نتائج معالجة حوالي 800000 صورة بالأشعة تحت الحمراء التقطتها تلسكوب سبيتزر الفضائي. أظهر تحليلهم أن درب التبانة لها ذراعا فقط. أما الأذرع الأخرى فهي مجرد فروع جانبية ضيقة. إذن ، مجرة ​​درب التبانة عبارة عن مجرة ​​حلزونية ذات ذراعان. وتجدر الإشارة إلى أن معظم المعروف المجرات الحلزونيةأيضا اثنين من الأكمام فقط.

قال عالم الفلك روبرت بنجامين من جامعة ويسكونسن ، متحدثًا في مؤتمر للجمعية الفلكية الأمريكية: "بفضل تلسكوب سبيتزر ، لدينا فرصة لإعادة التفكير في بنية مجرة ​​درب التبانة". "نحن نعمل على تحسين فهمنا للمجرة بنفس الطريقة التي استخدمها المكتشفون ، الذين يسافرون حول العالم ، منذ قرون ، إلى تنقيح وإعادة التفكير في الأفكار السابقة حول شكل الأرض."

منذ بداية التسعينيات من القرن العشرين ، عملت ملاحظات الأشعة تحت الحمراء على تغيير معرفتنا بشكل متزايد بهيكل مجرة ​​درب التبانة ، لأن تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء تجعل من الممكن النظر من خلال سحب الغاز والغبار ورؤية ما لا يمكن الوصول إليه عن التلسكوبات العادية.

2004 - قُدر عمر مجرتنا بـ 13.6 مليار سنة. نشأت بعد فترة وجيزة. في البداية ، كانت فقاعة غاز منتشرة تحتوي بشكل أساسي على الهيدروجين والهيليوم. بمرور الوقت ، تحولت إلى مجرة ​​حلزونية ضخمة نعيش فيها الآن.

الخصائص العامة

لكن كيف تطور تطور مجرتنا؟ كيف تشكلت - ببطء أو ، على العكس من ذلك ، بسرعة كبيرة؟ كيف كانت مشبعة بالعناصر الثقيلة؟ كيف شكل مجرة ​​درب التبانة و التركيب الكيميائي؟ لم يقدم العلماء بعد إجابات مفصلة على هذه الأسئلة.

يبلغ طول مجرتنا حوالي 100000 سنة ضوئية ، ويبلغ متوسط ​​سمك القرص المجري حوالي 3000 سنة ضوئية (يصل سمك الجزء المحدب - الانتفاخ - إلى 16000 سنة ضوئية). ومع ذلك ، في عام 2008 ، اقترح عالم الفلك الأسترالي برايان جينسلر ، بعد تحليل نتائج رصد النجوم النابضة ، أن القرص المجري ربما يكون ضعف سمكه مما يُعتقد عمومًا.

هل مجرتنا كبيرة أم صغيرة بالمعايير الكونية؟ للمقارنة: مدى سديم أندروميدا ، أقرب مجرة ​​كبيرة لنا ، يبلغ حوالي 150 ألف سنة ضوئية.

في أواخر عام 2008 ، قرر الباحثون باستخدام علم الفلك الراديوي أن درب التبانة كانت تدور بشكل أسرع مما كان يعتقد سابقًا. إذا حكمنا من خلال هذا المؤشر ، فإن كتلته أعلى مرة ونصف تقريبًا مما كان يعتقد عمومًا. وفقًا لتقديرات مختلفة ، فهي تتراوح من 1.0 إلى 1.9 تريليون الكتل الشمسية. مرة أخرى ، للمقارنة: تقدر كتلة سديم المرأة المسلسلة بما لا يقل عن 1.2 تريليون كتلة شمسية.

هيكل المجرات

الثقب الأسود

لذا ، فإن مجرة ​​درب التبانة ليست أقل حجمًا من سديم أندروميدا. قال عالم الفلك مارك ريد من مركز سميثسونيان للفيزياء الفلكية بجامعة هارفارد: "يجب ألا نتعامل مع مجرتنا بعد الآن على أنها الأخت الصغيرة لسديم أندروميدا". في الوقت نفسه ، نظرًا لأن كتلة مجرتنا أكبر من المتوقع ، فإن قوتها الجذابة أعلى أيضًا ، مما يعني أن احتمال اصطدامها بالمجرات الأخرى في جوارنا يزداد أيضًا.

مجرتنا محاطة بهالة كروية تمتد عبر 165000 سنة ضوئية. يشير علماء الفلك أحيانًا إلى الهالة باسم "الغلاف الجوي للمجرة". يحتوي على ما يقرب من 150 مجموعة كروية ، بالإضافة إلى عدد صغير من النجوم القديمة. تمتلئ بقية مساحة الهالة بالغاز المخلخل والمادة المظلمة. تقدر كتلة الأخير بحوالي تريليون كتلة شمسية.

تحتوي الأذرع الحلزونية لدرب التبانة على كميات هائلة من الهيدروجين. هذا هو المكان الذي تستمر فيه النجوم في الظهور. بمرور الوقت ، تترك النجوم الفتية أذرع المجرات و "تتحرك" في قرص المجرة. ومع ذلك ، فإن أضخم النجوم وأكثرها سطوعًا لا تعيش طويلاً بما يكفي ، وبالتالي ليس لديها الوقت للابتعاد عن مكان ولادتها. ليس من قبيل المصادفة أن أذرع مجرتنا تتوهج بشدة. تتكون معظم مجرة ​​درب التبانة من نجوم صغيرة وليست ضخمة جدًا.

يقع الجزء المركزي من درب التبانة في كوكبة القوس. هذه المنطقة محاطة بغازات داكنة وسحب غبار لا يمكن رؤية أي شيء بعدها. فقط منذ الخمسينيات من القرن الماضي ، وباستخدام وسائل علم الفلك الراديوي ، تمكن العلماء تدريجياً من رؤية ما يكمن هناك. تم اكتشاف مصدر راديو قوي يسمى Sagittarius A في هذا الجزء من المجرة ، وكما أظهرت الملاحظات ، تتركز كتلة هنا تتجاوز كتلة الشمس بملايين المرات. التفسير الأكثر قبولًا لهذه الحقيقة هو تفسير واحد فقط: يقع مركز مجرتنا.

الآن ، لسبب ما ، أعطت نفسها استراحة وليست نشطة بشكل خاص. إن تدفق المادة هنا نادر للغاية. ربما في الوقت المناسب سيكون للثقب الأسود شهية. ثم تبدأ مرة أخرى في امتصاص حجاب الغاز والغبار المحيط بها ، وستضيف مجرة ​​درب التبانة إلى قائمة المجرات النشطة. من المحتمل أنه قبل ذلك ، ستبدأ النجوم في الظهور بسرعة في وسط المجرة. عمليات مماثلة من المرجح أن تتكرر بانتظام.

2010 - اكتشف علماء الفلك الأمريكيون باستخدام تلسكوب فيرمي الفضائي ، المصمم لرصد مصادر إشعاع غاما ، بنيتين غامضتين في مجرتنا - فقاعتان ضخمتان تنبعثان من إشعاع غاما. يبلغ قطر كل منها 25000 سنة ضوئية في المتوسط. ينتشرون من مركز المجرة في الاتجاهين الشمالي والجنوبي. ربما، نحن نتكلمحول تيارات الجسيمات التي انبعثت من قبل ثقبًا أسودًا يقع في منتصف المجرة. يعتقد باحثون آخرون أننا نتحدث عن السحب الغازية التي انفجرت أثناء ولادة النجوم.

هناك العديد من المجرات القزمة حول مجرة ​​درب التبانة. وأشهرها سحابة ماجلان الكبيرة والصغيرة المرتبطة بـ درب التبانةنوع من جسر الهيدروجين ، عمود ضخم من الغاز يمتد خلف هذه المجرات. يطلق عليه تيار Magellanic. يبلغ طوله حوالي 300000 سنة ضوئية. تجتاح مجرتنا باستمرار أقرب المجرات القزمة ، ولا سيما مجرة ​​القوس ، التي تقع على مسافة 50000 سنة ضوئية من مركز المجرة.

يبقى أن نضيف أن مجرة ​​درب التبانة وسديم أندروميدا يتجهان نحو بعضهما البعض. من المفترض أنه في غضون 3 مليارات سنة ، ستندمج كلتا المجرتين معًا لتشكيل مجرة ​​بيضاوية أكبر ، والتي أطلق عليها بالفعل اسم عسل درب التبانة.

أصل درب التبانة

سديم أندروميدا

لفترة طويلة كان يعتقد أن درب التبانة تشكلت تدريجيا. 1962 - اقترح أولين إيجن ودونالد ليندن بيل وآلان سانديج فرضية أصبحت تُعرف باسم نموذج ELS (سُميت على اسم الأحرف الأولى من ألقابهم). وفقًا لها ، فإن سحابة غاز متجانسة تدور ببطء بدلاً من مجرة ​​درب التبانة. كانت تشبه كرة ويصل قطرها إلى ما يقرب من 300000 سنة ضوئية ، وتتكون أساسًا من الهيدروجين والهيليوم. تحت تأثير الجاذبية ، تقلصت المجرة الأولية وأصبحت مسطحة ؛ في الوقت نفسه ، تسارع دورانه بشكل ملحوظ.

لما يقرب من عقدين من الزمن ، كان هذا النموذج مناسبًا للعلماء. لكن نتائج الرصد الجديدة أظهرت أن مجرة ​​درب التبانة لا يمكن أن تنشأ كما وصفها المنظرون.

وفقًا لهذا النموذج ، تتشكل الهالة أولاً ، ثم قرص المجرة. ولكن هناك أيضًا نجوم قديمة جدًا في القرص ، على سبيل المثال ، العملاق الأحمر Arcturus ، الذي يزيد عمره عن 10 مليارات سنة ، أو العديد من الأقزام البيضاء من نفس العمر.

سواء في القرص المجري أو في الهالة ، مجموعات كروية، وهي أصغر مما يسمح به طراز ELS. من الواضح أن مجرتنا اللاحقة تمتصهم.

تدور العديد من النجوم في الهالة في اتجاه مختلف عن درب التبانة. ربما كانوا هم أيضًا خارج المجرة ، ولكن بعد ذلك انجذبوا إلى هذه "الزوبعة النجمية" - مثل السباح العشوائي في الدوامة.

1978 - اقترح ليونارد سيرل وروبرت زين نموذجهم الخاص لتشكيل مجرة ​​درب التبانة. تم تعيينه على أنه "موديل SZ". الآن أصبح تاريخ المجرة أكثر تعقيدًا بشكل ملحوظ. منذ وقت ليس ببعيد ، تم وصف شبابها ، من وجهة نظر علماء الفلك ، ببساطة كما في رأي علماء الفيزياء - وهو أمر مباشر التحرك إلى الأمام. كانت آليات ما يحدث واضحة للعيان: كانت هناك سحابة متجانسة ؛ كان يتألف فقط من انتشار الغاز بالتساوي. لا شيء بسبب وجوده يعقد حسابات المنظرين.

الآن ، بدلاً من سحابة واحدة ضخمة في رؤى العلماء ، ظهرت عدة غيوم صغيرة متناثرة بشكل غريب في الحال. كانت النجوم مرئية بينهم. ومع ذلك ، كانوا موجودين فقط في الهالة. داخل الهالة ، كان كل شيء يغلي: اصطدمت الغيوم ؛ تم خلط الكتل الغازية وضغطها. بمرور الوقت ، تشكل قرص مجري من هذا الخليط. بدأت النجوم الجديدة في الظهور فيه. لكن هذا النموذج تم انتقاده لاحقًا.

كان من المستحيل فهم ما الذي يربط الهالة والقرص المجري. كان هناك القليل من القواسم المشتركة بين هذا القرص السميك والمغلف النجمي المتناثر المحيط به. حتى بعد أن صنع Searle و Zinn نموذجهم ، اتضح أن الهالة تدور ببطء شديد لتشكيل قرص مجري منه. انطلاقا من توزيع العناصر الكيميائية ، نشأت الأخيرة من الغاز الأولي. أخيرًا ، تبين أن الزخم الزاوي للقرص أعلى بعشر مرات من الهالة.

السر الكامل هو أن كلا النموذجين يحتويان على ذرة من الحقيقة. المشكلة هي أنها بسيطة للغاية ومن جانب واحد. يبدو أن كلاهما الآن عبارة عن شظايا من نفس الوصفة التي تم إنشاء درب التبانة من خلالها. قرأ Eggen وزملاؤه بضعة أسطر من هذه الوصفة ، وقرأ Searle و Zinn بضعة سطور أخرى. لذلك ، في محاولة لإعادة تخيل تاريخ مجرتنا ، نلاحظ بين الحين والآخر سطورًا مألوفة تمت قراءتها بالفعل مرة واحدة.

درب التبانة. طراز الكمبيوتر

لذلك ، بدأ كل شيء بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم. "اليوم ، يُعتقد عمومًا أن التقلبات في كثافة المادة المظلمة أدت إلى ظهور الهياكل الأولى ، ما يسمى بالهالات المظلمة. يقول عالم الفلك الألماني أندرياس بوركيرت ، مؤلف نموذج جديد لميلاد المجرة ، "بفضل قوة الجاذبية ، لم تتفكك هذه الهياكل".

أصبحت الهالات المظلمة أجنة - نوى - لمجرات المستقبل. حولهم ، تحت تأثير الجاذبية ، الغاز المتراكم. حدث انهيار متجانس ، كما هو موضح في نموذج ELS. بالفعل بعد 500-1000 مليون سنة من الانفجار العظيم ، أصبحت التجمعات الغازية المحيطة بالهالات المظلمة "حاضنات" النجوم. ظهرت المجرات الصغيرة هنا. في السحب الكثيفة من الغاز ، نشأت المجموعات الكروية الأولى ، لأن النجوم ولدت هنا مئات المرات أكثر من أي مكان آخر. اصطدمت المجرات البدائية واندمجت مع بعضها البعض - هكذا تشكلت المجرات الكبيرة ، بما في ذلك مجرتنا درب التبانة. وهي محاطة اليوم بالمادة المظلمة وهالة من النجوم الفردية وعناقيدها الكروية ، وهي أطلال الكون التي يزيد عمرها عن 12 مليار سنة.

كان هناك العديد من النجوم الضخمة جدًا في المجرات الأولية. في أقل من بضع عشرات الملايين من السنين ، انفجر معظمها. أثرت هذه الانفجارات السحب الغازية بعناصر كيميائية ثقيلة. لذلك ، في قرص المجرة ، لم تولد مثل هذه النجوم كما في الهالة - كانت تحتوي على معادن أكثر بمئات المرات. بالإضافة إلى ذلك ، ولّدت هذه الانفجارات دوامات مجرية قوية أدت إلى تسخين الغاز وجرفته من المجرات الأولية. كان هناك فصل بين الكتل الغازية والمادة المظلمة. كانت هذه أهم مرحلة في تكوين المجرات ، ولم يسبق أخذها بعين الاعتبار في أي نموذج.

في الوقت نفسه ، اصطدمت الهالات الداكنة مع بعضها البعض في كثير من الأحيان. علاوة على ذلك ، تم تمديد المجرات الأولية أو تفككها. تذكرنا هذه الكوارث بسلاسل النجوم المحفوظة في هالة درب التبانة منذ زمن "الشباب". من خلال دراسة موقعهم ، من الممكن تقييم الأحداث التي وقعت في تلك الحقبة. تدريجيًا ، تشكلت كرة شاسعة من هذه النجوم - الهالة التي نراها. أثناء تبريده ، توغلت فيه سحب الغاز. تم الحفاظ على زخمهم الزاوي ، لذلك لم يتقلصوا إلى نقطة واحدة ، لكنهم شكلوا قرصًا دوارًا. حدث كل هذا منذ أكثر من 12 مليار سنة. تم الآن ضغط الغاز كما هو موضح في نموذج ELS.

في هذا الوقت ، يتم أيضًا تكوين "انتفاخ" مجرة ​​درب التبانة - الجزء الأوسط منه ، يشبه الشكل الإهليلجي. يتكون الانتفاخ من نجوم قديمة جدًا. من المحتمل أنه نشأ أثناء اندماج أكبر المجرات الأولية ، التي أبقت سحب الغاز أطول فترة. في منتصفها كانت النجوم النيوترونيةوالثقوب السوداء الصغيرة - بقايا انفجار المستعرات الأعظمية. لقد اندمجوا مع بعضهم البعض ، وامتصوا في نفس الوقت تدفقات الغاز. ربما كانت هذه هي الطريقة التي ولد بها الثقب الأسود الضخم ، والذي يقع الآن في مركز مجرتنا.

إن تاريخ مجرة ​​درب التبانة أكثر فوضوية مما كان يعتقد سابقًا. مجرتنا الخاصة ، المثيرة للإعجاب حتى بالمعايير الكونية ، تشكلت بعد سلسلة من التأثيرات والاندماجات - بعد سلسلة من الكوارث الكونية. لا يزال من الممكن العثور على آثار تلك الأحداث القديمة حتى اليوم.

لذلك ، على سبيل المثال ، لا تدور جميع النجوم في مجرة ​​درب التبانة حول مركز المجرة. ربما ، على مدى مليارات السنين من وجودها ، "استوعبت" مجرتنا العديد من المسافرين الآخرين. كل نجم عُشر في هالة المجرة يقل عمره عن 10 مليارات سنة. بحلول ذلك الوقت ، كانت مجرة ​​درب التبانة قد تشكلت بالفعل. ربما هذه هي بقايا مجرات قزمة تم التقاطها مرة واحدة. قامت مجموعة من العلماء البريطانيين من المعهد الفلكي (كامبريدج) ، بقيادة جيرارد جيلمور ، بحساب أن درب التبانة يمكن أن تمتص من 40 إلى 60 مجرة ​​قزمة من نوع كارينا.

بالإضافة إلى ذلك ، تجذب مجرة ​​درب التبانة كتلًا ضخمة من الغاز تجاه نفسها. لذلك ، في عام 1958 ، لاحظ علماء الفلك الهولنديون العديد من البقع الصغيرة في الهالة. صدقوا أو لا تصدقوا ، كانوا كذلك سحب الغاز، والتي تتكون أساسًا من ذرات الهيدروجين وتسابق نحو قرص المجرة.

مجرتنا لن تخفف شهيتها في المستقبل. ربما تمتص أقرب مجرات قزمة - Fornax و Carina وربما Sextans ، ثم تندمج مع سديم أندروميدا. حول مجرة ​​درب التبانة - هذا "نجم آكلي لحوم البشر" - سوف يصبح مهجورًا أكثر.

أضف سعرك إلى قاعدة البيانات

تعليق

درب التبانة هي المجرة التي تقع فيها الأرض. النظام الشمسيوجميع النجوم الفردية المرئية بالعين المجردة. يشير إلى المجرات الحلزونية المحظورة.

تشكل مجرة ​​درب التبانة ، جنبًا إلى جنب مع مجرة ​​أندروميدا (M31) ، ومجرة المثلث (M33) وأكثر من 40 مجرة ​​ساتلية قزمة - مجرة ​​أندروميدا الخاصة بها - المجموعة المحلية من المجرات ، والتي تعد جزءًا من العنقود الفائق المحلي (عنقود العذراء الفائق) .

تاريخ الاكتشاف

اكتشاف جاليليو

كشفت مجرة ​​درب التبانة عن سرها فقط في عام 1610. وفي ذلك الوقت تم اختراع أول تلسكوب ، والذي استخدمه جاليليو جاليلي. رأى العالم الشهير من خلال الجهاز أن درب التبانة عبارة عن مجموعة حقيقية من النجوم ، والتي عند رؤيتها بالعين المجردة ، اندمجت في شريط متلألئ ضعيف. نجح جاليليو حتى في شرح عدم تجانس بنية هذه الفرقة. كان سببه الوجود في الظاهرة السماوية ليس فقط عناقيد النجوم. هناك أيضا غيوم مظلمة. مزيج من هذين العنصرين يخلق صورة مذهلة لظاهرة الليل.

اكتشاف ويليام هيرشل

استمرت دراسة درب التبانة حتى القرن الثامن عشر. خلال هذه الفترة ، كان باحثه الأكثر نشاطًا هو ويليام هيرشل. شارك الملحن والموسيقي الشهير في صناعة التلسكوبات ودرس علم النجوم. كان أهم اكتشاف لهيرشل هو الخطة العظيمة للكون. لاحظ هذا العالم الكواكب من خلال التلسكوب وأحصيها في أجزاء مختلفة من السماء. أدت الدراسات إلى استنتاج مفاده أن مجرة ​​درب التبانة هي نوع من الجزر النجمية ، حيث تقع شمسنا أيضًا. حتى أن هيرشل رسم خطة تخطيطية لاكتشافه. في الشكل ، تم تصوير النظام النجمي على أنه حجر رحى وله شكل ممدود ذو شكل غير منتظم. كانت الشمس في نفس الوقت داخل هذه الحلقة التي أحاطت بعالمنا. هذه هي الطريقة التي مثل بها جميع العلماء مجرتنا حتى بداية القرن الماضي.

لم يرَ عمل جاكوبس كابتين ضوء النهار حتى عشرينيات القرن الماضي ، حيث تم وصف مجرة ​​درب التبانة بأكبر قدر من التفصيل. في الوقت نفسه ، قدم المؤلف رسمًا تخطيطيًا لجزيرة النجوم ، والذي يشبه بقدر الإمكان المخطط المعروف لنا في الوقت الحالي. نحن نعلم اليوم أن مجرة ​​درب التبانة هي مجرة ​​، والتي تشمل النظام الشمسي والأرض وتلك النجوم الفردية التي يمكن رؤيتها للإنسان بالعين المجردة.

ما هو شكل درب التبانة؟

عند دراسة المجرات ، صنفها إدوين هابل إلى أنواع مختلفة من المجرات البيضاوية واللولبية. تتشكل المجرات الحلزونية على شكل قرص ولها أذرع حلزونية بداخلها. نظرًا لأن مجرة ​​درب التبانة تتخذ شكل قرص جنبًا إلى جنب مع المجرات الحلزونية ، فمن المنطقي أن نفترض أنها مجرة ​​حلزونية على الأرجح.

في الثلاثينيات من القرن الماضي ، أدرك ر.ج.ترومبلر أن تقديرات حجم مجرة ​​درب التبانة التي أجراها كابيتين وآخرون كانت خاطئة ، لأن القياسات استندت إلى الملاحظات باستخدام موجات الإشعاع في المنطقة المرئية من الطيف. توصل ترومبلر إلى استنتاج مفاده أن كمية هائلة من الغبار في مستوى مجرة ​​درب التبانة تمتص الضوء المرئي. لذلك ، تبدو النجوم البعيدة ومجموعاتها أشباح أكثر مما هي عليه بالفعل. لهذا السبب ، من أجل تصوير النجوم والعناقيد النجمية بدقة داخل مجرة ​​درب التبانة ، كان على علماء الفلك إيجاد طريقة للرؤية من خلال الغبار.

في الخمسينيات من القرن الماضي ، تم اختراع أول تلسكوبات راديوية. اكتشف علماء الفلك أن ذرات الهيدروجين تصدر إشعاعات في موجات الراديو ، وأن هذه الموجات الراديوية يمكنها اختراق الغبار في مجرة ​​درب التبانة. وهكذا أصبح من الممكن رؤية الأذرع الحلزونية لهذه المجرة. للقيام بذلك ، استخدمنا تمييز النجوم عن طريق القياس بالعلامات عند قياس المسافات. أدرك علماء الفلك أن النجوم O و B يمكن أن تعمل على تحقيق هذا الهدف.

هذه النجوم لها العديد من الميزات:

• سطوع- تكون مرئية للغاية وغالبًا ما توجد في مجموعات أو جمعيات صغيرة ؛
• بحرارة- تصدر موجات ذات أطوال مختلفة (مرئية ، الأشعة تحت الحمراء ، موجات الراديو) ؛
• حياة قصيرةإنهم يعيشون حوالي 100 مليون سنة. بالنظر إلى السرعة التي تدور بها النجوم في مركز المجرة ، فإنها لا تتحرك بعيدًا عن مكان ولادتها.

يمكن لعلماء الفلك استخدام التلسكوبات الراديوية لمطابقة مواقع النجوم O و B بدقة ، وبناءً على تحولات دوبلر في الطيف الراديوي ، حدد سرعتها. بعد إجراء مثل هذه العمليات على العديد من النجوم ، تمكن العلماء من إنتاج خرائط راديو وبصرية مشتركة للأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة. يتم تسمية كل ذراع على اسم الكوكبة الموجودة فيه.

يعتقد علماء الفلك أن حركة المادة حول مركز المجرة تخلق موجات كثيفة (مناطق ذات كثافة عالية ومنخفضة) ، تمامًا كما ترى عند خلط عجينة الكيك بالخلاط الكهربائي. يُعتقد أن موجات الكثافة هذه تسببت في الطابع اللولبي للمجرة.

وبالتالي ، من خلال فحص السماء بأطوال موجية مختلفة (الراديو ، والأشعة تحت الحمراء ، والمرئية ، والأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة السينية) باستخدام تلسكوبات أرضية وفضائية مختلفة ، يمكن للمرء الحصول على صور مختلفة لمجرة درب التبانة.

تأثير دوبلر. مثلما ينخفض ​​صوت صفارات الإنذار لعربة الإطفاء أثناء تحرك السيارة بعيدًا ، تؤثر حركة النجوم على الأطوال الموجية للضوء التي تصل منها إلى الأرض. هذه الظاهرة تسمى تأثير دوبلر. يمكننا قياس هذا التأثير عن طريق قياس الخطوط في طيف النجم ومقارنتها بطيف المصباح القياسي. تشير درجة انزياح دوبلر إلى مدى سرعة تحرك النجم بالنسبة لنا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يوضح لنا اتجاه انزياح دوبلر الاتجاه الذي يتحرك فيه النجم. إذا تحول طيف النجم إلى الطرف الأزرق ، فإن النجم يتجه نحونا ؛ إذا كان في الاتجاه الأحمر ، فإنه يتحرك بعيدًا.

هيكل درب التبانة

إذا نظرنا بعناية في هيكل مجرة ​​درب التبانة ، فسنرى ما يلي:

1. قرص المجرة. تتركز معظم النجوم في مجرة ​​درب التبانة هنا.

القرص نفسه مقسم إلى الأجزاء التالية:

• النواة هي مركز القرص.
• الأقواس - مناطق حول النواة ، بما في ذلك المناطق الموجودة أعلى وأسفل مستوى القرص مباشرة.
• الأذرع الحلزونية هي مناطق تبرز للخارج من المركز. يقع نظامنا الشمسي في أحد الأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة.

1. مجموعات كروية. وتنتشر عدة مئات منهم فوق وتحت مستوى القرص.
2. هالو. هذه منطقة كبيرة قاتمة تحيط بالمجرة بأكملها. تتكون الهالة من غاز عالي الحرارة وربما مادة مظلمة.

نصف قطر الهالة أكبر بكثير من حجم القرص ، وبحسب بعض البيانات ، يصل إلى مئات الآلاف من السنين الضوئية. يتزامن مركز تناظر هالة درب التبانة مع مركز قرص المجرة. تتكون الهالة بشكل أساسي من نجوم قديمة جدًا وخافتة. يتجاوز عمر المكون الكروي للمجرة 12 مليار سنة. يسمى الجزء المركزي الأكثر كثافة من الهالة خلال بضعة آلاف من السنين الضوئية من مركز المجرة انتفاخ(ترجمت من الإنجليزية "سماكة"). تدور الهالة ككل ببطء شديد.

مقارنة بهالة القرصيدور بشكل أسرع. يبدو مثل لوحين مطويين عند الحواف. يبلغ قطر قرص المجرة حوالي 30 كيلوبتونات (100،000 سنة ضوئية). سمك حوالي 1000 سنة ضوئية. تختلف سرعة الدوران عند مسافات مختلفة عن المركز. يزداد بسرعة من صفر في المركز إلى 200-240 كم / ث على مسافة ألفي سنة ضوئية منه. تبلغ كتلة القرص 150 مليار ضعف كتلة الشمس (1.99 * 1030 كجم). تتركز النجوم الفتية والعناقيد النجمية في القرص. هناك العديد من النجوم الساطعة والساخنة بينهم. يتوزع الغاز في قرص المجرة بشكل غير متساوٍ مكونًا غيومًا عملاقة. الأساسية عنصر كيميائيفي مجرتنا الهيدروجين. حوالي 1/4 منه يتكون من الهيليوم.

واحدة من أكثر مجالات الاهتمامتعتبر المجرة مركزها ، أو النواةتقع في اتجاه كوكبة القوس. يتم إخفاء الإشعاع المرئي للمناطق المركزية من المجرة تمامًا عن طريق طبقات قوية من المادة الممتصة. لذلك ، لم تبدأ دراستها إلا بعد إنشاء مستقبلات الأشعة تحت الحمراء والإشعاع الراديوي ، والتي يتم امتصاصها بدرجة أقل. تتميز المناطق المركزية من المجرة بتركيز قوي من النجوم: يوجد عدة آلاف منها في كل فرسخ مكعب. بالقرب من المركز ، تمت ملاحظة مناطق الهيدروجين المتأين والعديد من مصادر الأشعة تحت الحمراء ، مما يشير إلى حدوث تشكل النجوم هناك. في قلب المجرة ، يُفترض وجود جسم مضغوط هائل - ثقب أسود كتلته حوالي مليون كتلة شمسية.

واحدة من أبرز التشكيلات هي الفروع الحلزونية (أو الأكمام). أعطوا الاسم لهذا النوع من الأجسام - المجرات الحلزونية. على طول الذراعين ، تتركز النجوم الأصغر سنًا بشكل أساسي ، والعديد من مجموعات النجوم المفتوحة ، بالإضافة إلى سلاسل من السحب الكثيفة للغاز بين النجوم التي تستمر النجوم في التكون فيها. على عكس الهالة ، حيث تكون أي مظاهر للنشاط النجمي نادرة للغاية ، تستمر الحياة العاصفة في الفروع ، المرتبطة بالانتقال المستمر للمادة من الفضاء بين النجوم إلى النجوم والعكس. يتم إخفاء الأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة إلى حد كبير عنا عن طريق امتصاص المادة. بدأت دراستهم التفصيلية بعد ظهور التلسكوبات الراديوية. لقد جعلوا من الممكن دراسة بنية المجرة من خلال مراقبة الانبعاث الراديوي لذرات الهيدروجين بين النجوم ، والتي تتركز على طول الحلزونات الطويلة. وفقًا للمفاهيم الحديثة ، ترتبط الأذرع الحلزونية بموجات انضغاطية تنتشر عبر قرص المجرة. بالمرور عبر مناطق الانضغاط ، تصبح مادة القرص أكثر كثافة ، ويصبح تكوين النجوم من الغاز أكثر كثافة. أسباب ظهور مثل هذا الهيكل الموجي الغريب في أقراص المجرات الحلزونية ليست واضحة تمامًا. يعمل العديد من علماء الفيزياء الفلكية على حل هذه المشكلة.

مكان الشمس في المجرة

بالقرب من الشمس ، من الممكن تتبع أقسام من فرعين لولبيين يبعدان عنا حوالي 3 آلاف سنة ضوئية. وفقًا للأبراج التي توجد بها هذه المناطق ، يطلق عليها اسم ذراع القوس وذراع فرساوس. تكون الشمس في المنتصف تقريبًا بين هذه الأذرع الحلزونية. صحيح ، قريب نسبيًا (وفقًا لمعايير المجرة) منا ، في كوكبة الجبار ، هناك فرع آخر غير واضح جدًا ، والذي يعتبر فرعًا من أحد الأذرع الحلزونية الرئيسية للمجرة.

المسافة من الشمس إلى مركز المجرة هي 23-28 ألف سنة ضوئية ، أو 7-9 آلاف فرسخ فلكي. يشير هذا إلى أن الشمس تقع أقرب إلى حافة القرص من مركزها.

جنبا إلى جنب مع جميع النجوم القريبة ، تدور الشمس حول مركز المجرة بسرعة 220-240 كم / ثانية ، مما يجعل ثورة واحدة في حوالي 200 مليون سنة. هذا يعني أنه طوال فترة وجودها ، لم تحلق الأرض حول مركز المجرة أكثر من 30 مرة.

تتزامن سرعة دوران الشمس حول مركز المجرة عمليًا مع السرعة التي تتحرك بها موجة الضغط ، التي تشكل الذراع الحلزونية ، في المنطقة المحددة. هذا الوضع غير معتاد بشكل عام بالنسبة للمجرة: الأذرع الحلزونية تدور بثبات السرعة الزاويةمثل دواليب العجلة ، وحركة النجوم ، كما رأينا ، تخضع لنمط مختلف تمامًا. لذلك ، فإن المجموعة النجمية بأكملها تقريبًا إما تدخل داخل الفرع الحلزوني أو تتركه. المكان الوحيد الذي تلتقي فيه سرعات النجوم والأذرع الحلزونية هو ما يسمى بدائرة التكوّن ، وفيها تقع الشمس!

بالنسبة للأرض ، هذا الظرف موات للغاية. بعد كل شيء ، تحدث عمليات عنيفة في الفروع الحلزونية ، وتولد إشعاعات قوية ومدمرة لجميع الكائنات الحية. ولا يوجد جو يحميه منه. لكن كوكبنا موجود في مكان هادئ نسبيًا في المجرة ولم يختبر تأثير هذه الكوارث الكونية لمئات الملايين ومليارات السنين. ربما لهذا السبب يمكن أن تنشأ الحياة وتعيش على الأرض.

لفترة طويلة ، كان موقع الشمس بين النجوم يعتبر الأكثر اعتيادية. نحن نعلم اليوم أن الأمر ليس كذلك: بمعنى ما أنها تتمتع بامتياز. ويجب أن يؤخذ هذا في الاعتبار عند مناقشة إمكانية وجود الحياة في أجزاء أخرى من مجرتنا.

موقع النجوم

في سماء الليل الصافية ، يمكن رؤية مجرة ​​درب التبانة من أي مكان على كوكبنا. ومع ذلك ، فإن جزءًا فقط من المجرة ، وهو نظام من النجوم يقع داخل ذراع الجبار ، يمكن الوصول إليه بالعين المجردة. ما هي درب التبانة؟ يصبح التعريف في الفضاء لجميع أجزائه أكثر قابلية للفهم إذا أخذنا في الاعتبار خريطة النجوم. في هذه الحالة ، يتضح أن الشمس ، التي تضيء الأرض ، تقع تقريبًا على القرص. هذه تقريبا حافة المجرة ، حيث المسافة من النواة 26-28 ألف سنة ضوئية. يتحرك Luminary بسرعة 240 كيلومترًا في الساعة ، ويقضي 200 مليون سنة في ثورة واحدة حول النواة ، بحيث أنه طوال فترة وجوده سافر عبر القرص ، ودور حول النواة ، ثلاثين مرة فقط. كوكبنا يقع في دائرة ما يسمى بالتكوّن. هذا هو المكان الذي تكون فيه سرعة دوران الذراعين والنجوم متطابقة. تتميز هذه الدائرة بزيادة مستوى الإشعاع. هذا هو السبب في أن الحياة ، كما يعتقد العلماء ، يمكن أن تنشأ فقط على هذا الكوكب ، الذي يوجد بالقرب منه عدد قليل من النجوم. أرضنا مثل هذا الكوكب. تقع على أطراف المجرة ، في أكثر أماكنها هدوءًا. هذا هو السبب في أنه لم يكن هناك على كوكبنا لعدة مليارات من السنين الكوارث العالميةالتي تحدث غالبًا في الكون.

كيف سيبدو موت درب التبانة؟

تبدأ القصة الكونية لموت مجرتنا هنا والآن. يمكننا أن ننظر حولنا بشكل أعمى ، معتقدين أن مجرة ​​درب التبانة ، أندروميدا (أختنا الكبرى) ومجموعة من الأشياء المجهولة - جيراننا في الفضاء - هذا هو منزلنا ، ولكن في الواقع هناك الكثير. حان الوقت لاستكشاف ما يدور حولنا. اذهب.

• مجرة المثلث. تبلغ كتلتها حوالي 5٪ من مجرة ​​درب التبانة ، وهي ثالث أكبر مجرة ​​في المجموعة المحلية. لها هيكل حلزوني وأقمار صناعية خاصة بها وقد تكون قمرًا تابعًا لمجرة أندروميدا.
• سحابة ماجلان الكبيرة. تمثل هذه المجرة 1٪ فقط من كتلة درب التبانة ، لكنها رابع أكبر مجرة ​​في مجموعتنا المحلية. إنه قريب جدًا من مجرتنا درب التبانة - على بعد أقل من 200000 سنة ضوئية - ويخضع لتشكيل نجم نشط حيث تتسبب تفاعلات المد والجزر مع مجرتنا في انهيار الغاز وتكوين نجوم جديدة وساخنة وكبيرة في الكون.
• سحابة ماجلان الصغيرة ، NGC 3190 و NGC 6822. كل منهم لديها كتل من 0.1٪ إلى 0.6٪ من مجرة ​​درب التبانة (وليس من الواضح أي واحدة أكبر) وكلها مجرات مستقلة. يحتوي كل منها على أكثر من مليار كتلة شمسية من المواد.
• المجرات الإهليلجية M32 و M110.قد تكون هذه الأقمار الصناعية "فقط" من أندروميدا ، ولكن لكل منها أكثر من مليار نجم ، ويمكنها حتى أن تتجاوز كتل الأرقام 5 و 6 و 7.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك ما لا يقل عن 45 مجرة ​​أخرى معروفة - أصغر منها - التي تشكل مجموعتنا المحلية. كل واحد منهم لديه هالة من المادة المظلمة تحيط به. كل منهما مرتبط جاذبيًا بالآخر ، ويقع على مسافة 3 ملايين سنة ضوئية. على الرغم من حجمها وكتلتها وحجمها ، فلن يبقى أي منها في غضون بضعة مليارات من السنين.

لذا فإن الشيء الرئيسي

مع مرور الوقت ، تتفاعل المجرات بقوة الجاذبية. إنهم لا يجتمعون معًا بسبب الجاذبية فحسب ، بل يتفاعلون أيضًا بشكل مدّي. عادة ما نتحدث عن المد والجزر في سياق سحب القمر لمحيطات الأرض وخلق المد والجزر ، وهذا صحيح جزئيًا. ولكن من وجهة نظر المجرة ، فإن المد والجزر عملية أقل وضوحًا. جزء المجرة الصغيرة القريب من مجرة ​​كبيرة سيجذب المزيد قوة الجاذبية، والجزء الأبعد سيختبر جاذبية أقل. نتيجة لذلك ، ستمتد المجرة الصغيرة وتتفكك في النهاية تحت تأثير الجاذبية.

لا مجرات كبيرة، التي هي جزء من مجموعتنا المحلية ، بما في ذلك كل من غيوم ماجلان والمجرات الإهليلجية القزمية ، سيتم تمزيقها بهذه الطريقة ، وسيتم تضمين مادتها في المجرات الكبيرة التي تندمج معها. تقول "ماذا في ذلك". بعد كل شيء ، هذا ليس موتًا تمامًا ، لأن المجرات الكبيرة ستبقى على قيد الحياة. لكن حتى هم لن يكونوا موجودين إلى الأبد في هذه الحالة. في غضون 4 مليارات سنة ، ستجر الجاذبية المتبادلة لمجرة درب التبانة وأندروميدا المجرات إلى رقصة الجاذبية التي ستؤدي إلى اندماج كبير. على الرغم من أن هذه العملية ستستغرق مليارات السنين ، هيكل حلزونيسيتم تدمير كلتا المجرتين ، مما يؤدي إلى تكوين مجرة ​​إهليلجية واحدة عملاقة في قلب مجموعتنا المحلية: الثدييات.

سيتم إخراج نسبة صغيرة من النجوم أثناء هذا الاندماج ، لكن الغالبية ستبقى سالمة ، وسيكون هناك انفجار كبير من تشكل النجوم. في النهاية ، سيتم أيضًا امتصاص بقية المجرات في مجموعتنا المحلية ، تاركًا مجرة ​​عملاقة كبيرة تلتهم الباقي. ستحدث هذه العملية في جميع مجموعات ومجموعات المجرات المتصلة في جميع أنحاء الكون ، بينما ستدفع الطاقة المظلمة المجموعات الفردية والعناقيد بعيدًا عن بعضها البعض. لكن حتى هذا لا يمكن أن يسمى موتًا ، لأن المجرة ستبقى. وستكون كذلك لفترة من الوقت. لكن المجرة مكونة من نجوم وغبار وغاز ، وكل شيء سينتهي في النهاية.

عبر الكون ، ستحدث عمليات اندماج المجرات على مدى عشرات المليارات من السنين. خلال نفس الوقت ، ستجذبهم الطاقة المظلمة في جميع أنحاء الكون إلى حالة من العزلة الكاملة وعدم إمكانية الوصول. وعلى الرغم من أن المجرات الأخيرة خارج مجموعتنا المحلية لن تختفي إلا بعد مرور مئات المليارات من السنين ، فإن النجوم فيها ستعيش. ستستمر النجوم الأطول عمراً الموجودة اليوم في حرق وقودها لعشرات التريليونات من السنين ، وستظهر نجوم جديدة من الغاز والغبار والجثث النجمية التي تسكن كل مجرة ​​- وإن كان ذلك بعدد أقل وأقل.

عندما تحترق النجوم الأخيرة ، ستبقى جثثها فقط - الأقزام البيضاء والنجوم النيوترونية. سوف يتألقون لمئات التريليونات أو حتى المليارات من السنين قبل أن يخرجوا. عندما تحدث هذه الحتمية ، يتبقى لنا أقزام بنية (نجوم فاشلة) تندمج بطريق الخطأ وتعيد إشعال الاندماج النووي وتخلق ضوء النجوم لعشرات التريليونات من السنين.

عندما يخرج النجم الأخير عشرات الملايين من السنين في المستقبل ، سيظل هناك بعض الكتلة المتبقية في المجرة. لذلك لا يمكن أن يسمى هذا "الموت الحقيقي".

تتفاعل جميع الكتل جاذبيًا مع بعضها البعض ، وتظهر الأجسام الثقالية ذات الكتل المختلفة خصائص غريبة عند التفاعل:

• تؤدي "الاقتراب" المتكرر والتمريرات القريبة إلى تبادل السرعة والزخم بينهما.
• يتم طرد الأجسام ذات الكتلة المنخفضة من المجرة ، والأجسام ذات الكتلة الأعلى تغرق في المركز ، وتفقد سرعتها.
• خلال فترة زمنية طويلة بما فيه الكفاية ، سيتم إخراج معظم الكتلة ، وسيتم ربط جزء صغير فقط من الكتلة المتبقية بإحكام.

في قلب هذه البقايا المجرية ، سيكون هناك ثقب أسود هائل في كل مجرة ​​، وستدور بقية الأجسام المجرية حول نسخة أكبر من نظامنا الشمسي. بالطبع ، سيكون هذا الهيكل هو الأخير ، وبما أن الثقب الأسود سيكون كبيرًا بقدر الإمكان ، فسوف يلتهم كل ما يمكنه الوصول إليه. في وسط مليكوميدا ، سيكون هناك جسم أكبر بمئات الملايين من المرات من كتلة شمسنا.

لكن هل سينتهي أيضًا؟

بفضل ظاهرة إشعاع هوكينغ ، حتى هذه الأجسام سوف تتحلل يومًا ما. سيستغرق الأمر حوالي 10 80 إلى 10 100 عام ، اعتمادًا على مدى ضخامة الثقب الأسود الهائل لدينا أثناء نموه ، لكن النهاية قادمة. بعد ذلك ، ستفك البقايا ، التي تدور حول مركز المجرة ، وتترك فقط هالة من المادة المظلمة ، والتي يمكن أيضًا أن تنفصل بشكل عشوائي ، اعتمادًا على خصائص هذه المادة بالذات. بدون أي شيء ، لن يكون هناك شيء نسميه ذات مرة المجموعة المحلية ، درب التبانة وغيرها من الأسماء العزيزة.

الميثولوجيا

أرميني ، عربي ، ولاش ، يهودي ، فارسي ، تركي ، قرغيز

وفقًا لإحدى الأساطير الأرمنية حول مجرة ​​درب التبانة ، سرق الإله فهاجن ، سلف الأرمن ، القش من سلف الآشوريين ، برشام ، في شتاء قاسٍ واختفى في السماء. عندما سار مع فريسته عبر السماء ، ألقى القش في طريقه ؛ ومنهم تم تشكيل درب خفيف في السماء (في "طريق لص سترو" الأرمني). يتم التحدث عن أسطورة تناثر القش بأسماء عربية ويهودية وفارسية وتركية وقيرغيزية (Kirg. samanchynyn jolu- درب التبن) لهذه الظاهرة. اعتقد سكان والاشيا أن كوكب الزهرة سرق هذه القش من القديس بطرس.

بوريات

وفقًا لميثولوجيا بوريات ، فإن القوى الجيدة تخلق العالم وتعديل الكون. وهكذا ، نشأت مجرة ​​درب التبانة من الحليب الذي سحبه مانزان غورمه من صدرها ورشته بعد أن خدعها أبي جيسر. وطبقاً لإصدار آخر ، فإن درب التبانة هي "شق في السماء" يتم تخييطه بعد سقوط النجوم منه ؛ عليه ، كما هو الحال على الجسر ، يمشي تنغري.

المجرية

وفقًا للأسطورة المجرية ، سينزل أتيلا درب التبانة إذا كانت جزر سيكيليس في خطر ؛ النجوم تمثل شرارات من الحوافر. درب التبانة. وعليه يطلق عليه "طريق المحاربين".

اليونانية القديمة

أصل الكلمة من الكلمة غالاكسياس (Γαλαξίας)وارتباطه بالحليب (γάλα) يكشف عن نوعين متشابهين الأسطورة اليونانية القديمة. تحكي إحدى الأساطير عن حليب الأم الذي انسكب عبر سماء الإلهة هيرا ، التي كانت ترضع هرقل. عندما علمت هيرا أن الطفل الذي كانت ترضعه لم يكن طفلها ، ولكن الابن غير الشرعي لزيوس وامرأة أرضية ، دفعته بعيدًا ، وأصبح الحليب المسكوب مجرة ​​درب التبانة. تقول أسطورة أخرى أن اللبن المسكوب هو حليب ريا ، زوجة كرونوس ، وزيوس نفسه كان الطفل. التهم كرونوس أطفاله ، حيث تنبأ له أن يطيح به ابنه. ريا لديها خطة لإنقاذ طفلها السادس ، المولود الجديد زيوس. لفّت حجراً بملابس أطفال وألقته إلى كرونوس. طلب منها كرونوس إطعام ابنها مرة أخرى قبل أن يبتلعه. سُمي الحليب المتسرب من صدر ريا على صخرة عارية باسم مجرة ​​درب التبانة.

هندي

اعتبر الهنود القدماء أن مجرة ​​درب التبانة هي حليب بقرة حمراء في المساء تمر في السماء. في Rig Veda ، يُطلق على درب التبانة اسم طريق Aryaman's Throne Road. يحتوي Bhagavata Purana على نسخة مفادها أن درب التبانة هي بطن دلفين سماوي.

الإنكا

كانت العناصر الرئيسية للرصد في علم فلك الإنكا (والتي تنعكس في أساطيرهم) في السماء هي الأجزاء المظلمة من مجرة ​​درب التبانة - نوع من "كوكبة" في مصطلحات ثقافات الأنديز: لاما ، لاما شبل ، شيبرد ، كوندور ، الحجل ، الضفدع ، الأفعى ، الثعلب ؛ بالإضافة إلى النجوم: الصليب الجنوبي ، الثريا ، ليرا وغيرها الكثير.

كيتسكايا

في أساطير Ket ، على غرار أساطير Selkup ، توصف درب التبانة بأنها طريق إحدى الشخصيات الأسطورية الثلاثة: ابن السماء (Esya) ، الذي ذهب للصيد إلى الجانب الغربي من السماء وتجمد هناك ، البطل ألبي ، الذي طارد الإلهة الشريرة ، أو الشامان الأول دوخ ، الذي صعد هذا الطريق إلى الشمس.

الصينية والفيتنامية والكورية واليابانية

في أساطير سينوسفير ، يُطلق على مجرة ​​درب التبانة ومقارنتها بالنهر (باللغات الفيتنامية والصينية والكورية و اليابانيةيتم الاحتفاظ باسم "النهر الفضي". كما أطلق الصينيون أحيانًا على درب التبانة اسم "الطريق الأصفر" بعد لون القش.

الشعوب الأصلية في أمريكا الشمالية

يطلق كل من Hidatsa و Eskimos درب التبانة "Ash". تتحدث أساطيرهم عن فتاة نثرت الرماد في السماء حتى يتمكن الناس من العثور على طريقهم إلى المنزل ليلاً. اعتقد شايان أن درب التبانة عبارة عن تراب وطمي يعلوه بطن سلحفاة تطفو في السماء. الأسكيمو من مضيق بيرينغ - هذه هي آثار الخالق الغراب الذي يسير عبر السماء. اعتقدت الشيروكي أن مجرة ​​درب التبانة تشكلت عندما سرق أحد الصيادين زوجة شخص آخر بدافع الغيرة ، وبدأ كلبها يأكل دقيق الذرة دون رعاية وينثره في السماء (تم العثور على نفس الأسطورة بين سكان خويسان في كالاهاري). تقول أسطورة أخرى لنفس الأشخاص أن درب التبانة هي درب لكلب يجر شيئًا عبر السماء. أطلق قطونة على مجرة ​​درب التبانة اسم "ذيل الكلب" ، وأطلق عليها بلاكفوت اسم "طريق الذئب". تقول أسطورة وياندوت أن درب التبانة هو مكان تلتقي فيه أرواح الموتى والكلاب وترقص.

الماوري

في الأساطير الماورية ، تعتبر مجرة ​​درب التبانة هي قارب Tama-rereti. أنف القارب هو كوكبة Orion و Scorpio ، المرساة هي الصليب الجنوبي ، Alpha Centauri و Hadar هي الحبل. وفقًا للأسطورة ، كان تاما ريريتي يبحر يومًا ما في زورقه ورأى أن الوقت قد فات بالفعل ، وكان بعيدًا عن المنزل. لم تكن هناك نجوم في السماء ، وخوفًا من هجوم طانيف ، بدأ تاما-ريريتي بإلقاء حصى متلألئة في السماء. أحب الإله السماوي Ranginui ما كان يفعله ، ووضع قارب Tama-rereti في السماء ، وحول الحصى إلى نجوم.

الفنلندية ، الليتوانية ، الإستونية ، الارزية ، الكازاخستانية

الاسم الفنلندي هو فين. لينونراتا- تعني "طريق الطيور" ؛ الاسم الليتواني له أصل مشابه. تربط الأسطورة الإستونية أيضًا درب التبانة ("درب التبانة") برحلة الطيور.

اسم Erzya هو "Kargon Ki" ("Crane Road").

الاسم الكازاخستاني هو "كوس زولي" ("طريق الطيور").

حقائق مثيرة للاهتمام حول مجرة ​​درب التبانة

• بدأت مجرة ​​درب التبانة بالتشكل كمجموعة من المناطق الكثيفة بعد الانفجار العظيم. كانت النجوم الأولى التي ظهرت في مجموعات كروية لا تزال موجودة. هذه هي أقدم النجوم في المجرة.
• زادت المجرة من معالمها عن طريق الامتصاص والاندماج مع الآخرين. وهي الآن تختار النجوم من مجرة ​​القوس القزم وغيوم ماجلان.
• تتحرك درب التبانة في الفضاء بتسارع قدره 550 كم / ث بالنسبة لإشعاع الخلفية ؛
• يكمن في مركز المجرة الثقب الأسود الهائل Sagittarius A *. من حيث الكتلة ، فهي أكبر بـ 4.3 مليون مرة من كتلة الشمس ؛
• الغاز والغبار والنجوم تدور حول المركز بسرعة 220 كم / ث. هذا مؤشر ثابت ، مما يعني وجود غلاف من المادة المظلمة ؛
• في غضون 5 مليارات سنة ، من المتوقع حدوث تصادم مع مجرة ​​المرأة المسلسلة.

في مجرتنا. يرتبط هذا بالمسافات الشاسعة في الفضاء وتعقيد الملاحظات مع التحليل اللاحق للبيانات التي تم الحصول عليها. حتى الآن ، تمكن العلماء من اكتشاف وتسجيل حوالي 50 مليار من النجوم. تتيح لنا تقنية أكثر تقدمًا استكشاف الزوايا البعيدة للفضاء والحصول على معلومات جديدة حول الكائنات.

التقدير والبحث عن العمالقة الفائقة في الفضاء

تواجه الفيزياء الفلكية الحديثة في عملية استكشاف الفضاء باستمرار عددًا كبيرًا من الأسئلة. والسبب في ذلك هو الحجم الهائل الكون المرئيحوالي أربعة عشر مليار سنة ضوئية. في بعض الأحيان ، عند مراقبة النجم ، من الصعب تقدير المسافة إليه. لذلك ، قبل الانطلاق في رحلة بحثًا عن تحديد أكبر نجم في مجرتنا ، تحتاج إلى فهم مستوى الصعوبة في مراقبة الأجسام الفضائية.

في السابق ، وحتى بداية القرن العشرين ، كان يُعتقد أن مجرتنا واحدة. تم تصنيف المجرات الأخرى المرئية على أنها سدم. لكن إدوين هابل وجه ضربة ساحقة لأفكار العالم العلمي. لقد جادل بأن هناك عددًا كبيرًا من المجرات ، وأن مجرتنا ليست أكبرها.

الفضاء ضخم بشكل لا يصدق

المسافات إلى أقرب المجرات هائلة. تصل إلى مئات الملايين من السنين. من الصعب جدًا لعلماء الفيزياء الفلكية تحديد أكبر نجم في مجرتنا.

لذلك ، يصعب الحديث عن مجرات أخرى بتريليونات النجوم ، على مسافة مائة مليون سنة ضوئية أو أكثر. في عملية البحث ، يتم فتح كائنات جديدة. تتم مقارنة النجوم المكتشفة ويتم تحديد أكثرها تميزًا وأكبرها.

عملاق في كوكبة Scutum

اسم ال نجم كبيرفي مجرتنا - UY Shield ، عملاق أحمر. هذا متغير يختلف من 1700 إلى 2000 قطر شمسي.

عقلنا غير قادر على تمثيل مثل هذه الكميات. لذلك ، للحصول على فكرة كاملة عن حجم أكبر نجم في المجرة ، من الضروري المقارنة مع القيم المفهومة لنا. نظامنا الشمسي مناسب للمقارنة. حجم النجم كبير جدًا لدرجة أنه إذا تم وضعه في مكان شمسنا ، فإن حدود العملاق العملاق ستكون في مدار زحل.

وسيكون كوكبنا والمريخ داخل النجم. المسافة إلى هذا "الوحش" الفضائي حوالي 9600 سنة ضوئية.

أكبر نجم في المجرة - UY Shield - لا يمكن اعتباره "ملكًا" إلا بشروط. الأسباب واضحة. واحد منهم هو مسافات كونية ضخمة و غبار الفضاءمما يجعل من الصعب الحصول على بيانات دقيقة. هناك مشكلة أخرى مرتبطة مباشرة بـ الخصائص الفيزيائيةالعمالقة. بقطر أكبر 1700 مرة من قطرنا الجسد السماوي، أكبر نجم في مجرتنا ، تبلغ كتلته 7-10 مرات فقط. اتضح أن كثافة العملاق العملاق أقل بملايين المرات من كثافة الهواء المحيط بنا. كثافته مماثلة للغلاف الجوي للأرض على ارتفاع حوالي مائة كيلومتر فوق مستوى سطح البحر. لذلك ، من الصعب تحديد المكان الذي تنتهي فيه حدود النجم بالضبط وتبدأ "رياحه".

على ال هذه اللحظةأكبر نجم في مجرتنا هو في نهاية دورته التطورية. توسعت (نفس العملية ستحدث مع شمسنا في نهاية التطور) وبدأت في حرق الهيليوم وعدد من العناصر الأخرى أثقل من الهيدروجين. بعد بضعة ملايين من السنين ، سيتحول أكبر نجم في المجرة - UY Scuti - إلى عملاق أصفر. وفي المستقبل - إلى متغير أزرق لامع ، وربما إلى نجم وولف رايت.

جنبا إلى جنب مع "الملك" - العملاق UY Scuti - يمكن ملاحظة حوالي عشرة نجوم بأحجام مماثلة. وهي تشمل VY كلب كبيرو Cepheus A و NML Cygnus و WOH G64 VV والعديد من الآخرين.

من المعروف أن جميع النجوم الكبيرة قصيرة العمر وغير مستقرة للغاية. يمكن أن توجد مثل هذه النجوم لملايين السنين ولعدة آلاف من السنين ، وتنتهي دورة حياتها في شكل مستعر أعظم أو ثقب أسود.

أكبر نجم في المجرة: البحث مستمر

من خلال مراقبة التغييرات الجادة على مدار العشرين عامًا الماضية ، من الجدير الافتراض أنه بمرور الوقت سيختلف فهمنا للمعايير المحتملة للعمالقة العملاقة عن تلك المعروفة سابقًا. ومن المحتمل تمامًا أنه في السنوات القادمة سيتم اكتشاف عملاق خارق آخر ، بكتلة أو حجم أكبر. وستدفع الاكتشافات الجديدة العلماء إلى مراجعة العقائد والتعريفات المقبولة مسبقًا.