المجرة: تعريفها، وأنواع المجرات
جميع النجوم مرتبطةٌ بقوى الجاذبية؛ لذلك لديها حركةٌ مشتركةٌ، وبالنسبة إلينا فإنَّ الأهم هو مجرتنا المسماة درب التبانة، فعند رؤيتها من مسافةٍ بعيدةٍ تبدو مجرتنا وكأنَّها سحابةٌ من الأجرام؛ إذ يوجد في الجزء المركزي من مجرتنا نحو 100 مليار نجمٍ، ويقع نظامنا الشمسي على بعد نحو 26000 سنةٍ ضوئيةٍ من مركز المجرة ويدور حولها بسرعة 230 كم/ ثانية.
بهذه السرعة، صنعت الشمس دائرةً كاملةً حول المركز لمدة 200 مليون سنةٍ، وإضافة إلى النجوم والكواكب تحتوي المجرات على سحبٍ من النجوم وهيدروجين ذري وهيدروجين جزيئي وجزيئات معقدة أخرى من الهيدروجين والنيتروجين والكربون والسيليكون وعناصرَ أخرى.
وفقاً لـ "ويكيبيديا" المجرة عبارةٌ عن نظامٍ مرتبطٍ جاذبياً من النجوم وبقايا النجوم والغاز بينها والغبار والمادة المظلمة، وكلمة مجرةٍ مشتقةٌ من اليونانية (γαλαξίας galaxias)، وتعني "حليبي"، وهذا يعني أنَّ درب التبانة "الدرب الحليبي"، وتتراوح المجرات في الحجم من الأقزام التي تحتوي على بضع مئاتٍ من ملايين النجوم (108) إلى العمالقة بـ 100 تريليون (1014) نجمةٍ، كلٌّ منها يدور حول مركز كتلة مجرته.
النجوم وغيوم الغاز تدور حول مركز المجرة، ويعتقد علماء الفلك أنَّ معظم المجرات تدور حول ثقبٍ أسود، وهو جسمٌ يطبق قوة جاذبيةٍ كبيرة يجذب إليه حتى الضوء، وتستمر فترة الدوران لأكثر من 100 مليون سنة، ويعتمد استكشاف الفضاء على البحث البصري.
لقد جاءت معظم الاكتشافات المتعلقة بالكون من وجود سحب الهيدروجين التي تشع الإشعاع الكهرومغناطيسي، فأبعد المجرات المعروفة زرقاءٌ؛ وذلك بسبب دفء النجوم الفتية فيها، وإنَّ مراقبة هذه المجرات من الأرض أمرٌ صعبٌ بسبب الضوء والإشعاع اللذين يكون معظمهما من الأشعة فوق البنفسجية الزرقاء، والأشعة فوق البنفسجية يحجب معظمها الغلاف الجوي للأرض.
أنواع المجرات:
إضافة إلى مجرتنا في الكون، توجد عدة مجرات أخرى تختلف عن بعضها في الشكل والحجم، وقد قسمنا كل المجرات إلى ثلاثة أنواع: إهليجي وحلزوني وغير منتظم.
1. المجرة الإهليجية:
تكون المجرات الإهليجية على شكلٍ كرويٍ مفلطحٍ، والدوران حول محورها بطيءٌ للغاية؛ وذلك بسبب تشابهها البصري؛ إذ يمكن للمراقب بسهولةٍ مزجها مع سرب نجومٍ على شكل كرةٍ، كما يمكن تمييز المجرات الإهليجية عن بعضها من تسطُّحها من الشكل الكروي إلى الإهليجي، ويتم تمييز هذه الاختلافات بأرقامٍ من 0 إلى 7.
هذا يعني أنَّ النجم E0 له شكلٌ كرويٌ وشكل E7 مسطحٌ، وتحتوي المجرة على نجومٍ قديمةٍ تليها كميةٌ صغيرةٌ من الغبار والغازات والعديد من النجوم حديثة التكوين، فمن حيث الحجم يمكن أن تكون مختلفةً جداً عن الأقزام مثل (M 32)، إلى المجرات العملاقة، وخير مثالٍ عن ذلك هو مجرة (NGC 6186) التي تضم عشرة مليارات نجمٍ، وتشكل هذه المجرات نحو 25% من جميع المجرات الموجودة.
بُنِيَت المجرات الإهليجية في الغالب من النجوم الحمراء والصفراء والعمالقة والأقزام، ولكنَّها تفتقر إلى العمالقة الزرقاء والبيضاء العملاقة، فقد يكاد يكون الغاز غائباً في المجرات الإهليجية بعد أن تمتصه النجوم، ومعظم النجوم قديمةٌ جداً (1010 سنوات)؛ إذ يسقط وهج المجرات الإهليجية قليلاً من المركز إلى المحيط، وهذه المجرات إذا كانت تدور، فهي بطيئةٌ جداً.
المجرة الحلزونية:
المجرات الحلزونية التي تشمل مجرتنا درب التبانة تشكل مجراتٍ مشرقةً جداً ومسطحةً، وتنتمي إلى أجمل الإبداعات التي يمكن رؤيتها في السماء، وهي تتكون من نواةٍ لامعةٍ تنحني منها الفروع الطويلة في دوامةٍ، لكن هذا ما تبدو عليه فقط عند النظر إليها من الأعلى عندما نرسم دورانها من الزاوية اليمنى أو بزاويةٍ مشابهةٍ.
بالنظر من الجانب، يمكنك رؤية قرصٍ ذي نواةٍ ملحوظةٍ بينما يمر خط المادة المظلمة على طول خط استواء القرص بأكمله، وتكثر هذه المجرات في النجوم العملاقة الزرقاء والبيضاء، والسمة العامة هي أنَّ ذراعين بيضاويتين تخرجان من الجزء المركزي معاكستين لبعضهما بعضاً، كما يهيمن على الحلزونات النجوم الحارة والسيفيديس والعمالقة الفائقة والأسراب الممزقة وسحب الغاز والغبار بين النجوم؛ إذ إنَّها الأكثر عدداً من بين جميع المجرات، وتشكل 62% من جميع المجرات في الكون.
يمكن تقسيم المجرات الحلزونية إلى مجراتٍ عاديةٍ ومجرات لولبية عرضيةٍ، وغالباً ما يتم تجميع المناطق التي تحتوي على نجومٍ شابةٍ متلألئةٍ في أذرع لولبية تدور حول المجرة، وتُعَدُّ مجرة (Kraks) قصةً مثيرةً للاهتمام؛ وذلك لأنَّها تبدو أكثر ثباتاً مما كان يمكن قوله للوهلة الأولى، ونظراً لأنَّ النجوم أقرب إلى المركز، فإنَّها تتحرك بشكلٍ أسرع من تلك الموجودة في مداراتٍ أطول يجب أن تتقلص أكثر فأكثر حتى تدخل في النهاية إلى قرصٍ واحدٍ، ولكنَّ هذا لا يحدث.
تم تقديم حل هذا اللغز من خلال نظريةٍ مثيرةٍ للاهتمام؛ إذ يكون تركيز النجوم الأكبر فقط هو الأقصر، ولكنَّها لا تتكون دائماً من نفس النجوم، فالنجوم تمر فعلياً عبر الأرجل وتبقى فيها لفترةٍ أطول؛ وذلك لأنَّ خروجها من الذراع يبطئ جاذبية النجوم خلفها (تلك التي دخلت الساق للتو)، وهذا يعني أنَّ النجوم في هذه المجرات لا تتحرك بسرعةٍ ثابتةٍ، فعندما تقترب من الذراع تتحرك بسرعةٍ، وعندما تخرج تتحرك ببطء.
المجرة غير المنتظمة:
تشكِّل المجرات غير المنتظمة مجموعةً خاصةً ليس لها تناظرٌ ولا العلامات المعتادة للمجرات الأخرى، ووزنها صغيرٌ وهي لامعةٌ؛ إذ تشير أشكالها غير المنتظمة إلى أنَّها لا تمتلك حركةً دورانيةً وأنَّها مغمورة في المادة بين النجوم، ويوجد عددٌ كبيرٌ من النجوم الزرقاء فيها؛ وهذا يعني أنَّ فيها نجوماً شابةً قد تشكلت، وقد تم تمييزها بالرمز (Ir) وفي العدد الإجمالي لجميع المجرات تشارك بنسبة 3%.
العينة النموذجية لهذا النوع من المجرات هي سحابة ماجلان الكبيرة والصغيرة، فعادةً ما تقع بالقرب من المجرات الكبيرة وربما يكون ظهورها نتيجة اصطدامها بمجراتٍ أكبر بكثيرٍ، وبين المجرات غير المنتظمة، ثمة بعض الخصوصية التي تنقسم فيها إلى فئتين فرعيتين، والفئة الفرعية الثانية أكثر إشراقاً ولها بنيةٌ معقدةٌ وفي بعضها يتم ملاحظة آثار أذرع لولبية، فعادةً تكون هذه المجرات في أزواجٍ، ويمكن أن تتحدث عن مجراتٍ حلزونيةٍ سابقةٍ يتقطع شكلها بسبب تأثير الجاذبية المتبادلة.
قد تميل جميع المجرات تقريباً إلى التجمع في مجموعةٍ من المجرات، وحتى الآن تم التعرف إلى أكثر من 3000 مجموعةٍ من هذا القبيل؛ إذ تقع مجرتنا في مجموعةٍ مجريةٍ صغيرةٍ نسبياً مع 33 مجرةً أخرى وتسمى المجموعة المحلية، وتوجد مجموعاتٌ مجريةٌ أكبر بكثيرٍ.
واحدةٌ من أكبر المجموعات التي نعرفها تقع في كوكبة "كوما بيرينيسيس" (Coma Berenices)، فهذه المجموعة لديها أكثر من 30000 مجرةٍ، وهذه المجموعة من المجرات مع كل المادة والطاقة هي اجتماعٌ مجريٌ يسمى (Metagalaxy)، ومن المفترض أن تحتوي على نحو 10 مليارات مجرةٍ كتلتها نحو 10 إلى 15 كتلةً من الشمس.
قائمة ببعض المجرات المعروفة في الكون:
1. مجرة أندروميدا:
هي مجرةٌ حلزونية تبعد نحو5 مليون سنةٍ ضوئيةٍ عن الأرض وأقرب مجرةٍ رئيسة إلى مجرة درب التبانة، وينبع اسمها من منطقة السماء التي تظهر فيها كوكبة أندروميدا.
كوكبة: أندروميدا
2. مجرة العين السوداء:
هي مجرة اكتشفها "إدوارد بيجوت" في شهر آذار/ مارس عام 1779 وبشكلٍ مستقل عن "يوهان إليرت بود" في شهر نيسان/ أبريل من نفس العام، و"تشارلز ميسييه" في عام 1780، وتحتوي على شريطٍ مظلمٍ مذهلٍ يمتص الغبار أمام النواة الساطعة، وهذا سبب تسميتها بمجرة "العين السوداء" أو "عين الشر".
كوكبة: ذؤابة (Berenices)
3. مجرة بودي:
مجرة حلزونية على بعد نحو 12 مليون سنة ضوئية، في كوكبة (Ursa Major)، اكتشفها "يوهان إليرت بود" في 31 من شهر كانون الأول/ ديسمبر عام 1774.
كوكبة: (Ursa Major)
4. مجرة عجلة العربة:
مجرةٌ عدسية وحلقية تبعد نحو 500 مليون سنة ضوئية في كوكبة النحات، وتشبه العجلة الدوارة ولهذا أطلق عليها علماء الفلك اسم "عجلة العربة".
كوكبة: النحات
5. مجرة السيجارة:
مجرة نجمية على بعد نحو 12 مليون سنة ضوئية في كوكبة (Ursa Major).
كوكبة: (Ursa Major)
6. مجرة المذنب:
مجرةٌ حلزونيةٌ تقع على بعد 3.2 مليار سنة ضوئية من الأرض في عناقيد المجرات (Abell 2667)، التي تم العثور عليها باستخدام تلسكوب "هابل" الفضائي.
كوكبة: النحات
7. مجرة هوغ:
هي مجرةٌ غير نموذجيةٍ من النوع المعروف باسم المجرة الحلقية، وسميت على اسم "آرثر هوغ" الذي اكتشفها في عام 1950 وعرَّفها على أنَّها إما سديم كوكبي أو مجرة غريبة بها ثمانية مليارات نجم.
كوكبة: (Serpens Caput)
8. سحابة ماجلان الكبيرة:
مجرةٌ تابعة لدرب التبانة.
كوكبة: دورادو/ مينسا
9. سحابة ماجلان الصغيرة:
مجرةٌ قزمة بالقرب من درب التبانة، ومن بين أقرب المجرات المجاورة لها، وهي واحدةٌ من أكثر المجرات البعيدة التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة.
كوكبة: (Tucana)
10. تصادم مايال:
نتيجة اصطدام مجرتين تقعان على بُعد 500 مليون سنةٍ ضوئيةٍ داخل كوكبة (Ursa Major)، واكتُشِفَت من قِبل عالم الفلك الأمريكي "نيكولاس يو مايال" من مرصد "ليك" في 13 من شهر آذار/ مارس عام 1940 باستخدام عاكس كروسلي.
كوكبة: (Ursa Major)
11. درب التبانة:
المجرة التي تحتوي على نظامنا الشمسي؛ إذ تظهر على شكل شريطٍ؛ وذلك لأنَّ هيكلها على شكل قرصٍ يُنظر إليه من الداخل، وقد حل "جاليليو جاليلي" لأول مرة نطاق الضوء في النجوم الفردية باستخدام تلسكوبه في عام 1610.
كوكبة: القوس (وسط)
في الختام:
لقد تعرفنا في هذا المقال إلى المجرات، وتكلمنا عن أنواعها التي هي الإهليجية والحلزونية وغير المنتظمة، إضافة إلى ذكرنا لبعض المجرات المكتشفة والمعروفة في كوننا، على أمل تحقيقه للفائدة المرجوة منه.