الـمـجــرات

المجرات

المجرات هي أنظمة خارجية بعيدة عن حدود المجرة التي نعيش فيها وهذه المجرة الأخيرة غالباً ما تسمى ب Milkyway
رغم أن هذا الإسم يقتصر على تصنيف الحزام الضيائي من النجوم الممتدةعبر سماءنا في الليل . وقد رسم عالم الفضاء

الأميركي أي.أي هابل في سنة 1925 نظاماً بسيطاً لتصنيف المجرات حسب أشكالها ولا يزال استعماله منتشراً رغم
اقتراحات عدة عن تصنيفات أكثر تعقيداً . وفيما يلي أصناف المجرات التي ذكرها هابل :

المجرات اللولبية ( الحلزونية )

: المجرة Sa: غير واضحة المعالم ولها أذرع ملقفة بقوة تنطلق من نواة يمكن تحديدها بشكل جيد المجرة Sb : والتي اذرعها تكونهنا أكثر تباعداً والنواة أقل تكثفاً . أما المجرة Sc فنواتها واضحة، وأذرعها متباعدة، و مجرتنا من هذا النوع .

المجرات اللولبية القضيبية

: حيث الأذرع اللولبية تنطلق من الأطراف على شكل قضبان حتى النواة وعبرها وهي تقسم إلى Sba، SBb، SBcكما في أقسام المجرات اللولبية العادية .

المجرات الإهليجية ( البيضاوية ) ( E)

: التي لا يشير وجودها إلى وجود شكل لولبي وهي تتراوح بين المجرة E7( المسطحة بقوة ) وصولاً إلى EO( الكروية تقريباً والتي تشبه المجموعات العنقودية الكروية رغم الفارق الكبير في وزنها الكتلوي ) .

المجرات غير المنتظمة

: ليس لها شكل محدد ويظن أن النسب المئوية لأنواع المجرات هي كالتالي : 30% لولبية، و 60% إهليليجية و 10% غير منتظمة رغم أن الأرقام تقريبية . وقد تم تحديد أول شكل لولبي في سنة 1845 من قبل أحد النبلاء البريطانيين ( اللورد روس ) الذي استعمل مقراباً عاكساً جديداً بقياس 72 بوصة في قلعة بير في ايرلندا وقد شاهد الشكل اللولبي للمجرة M51في منطقة كانيس فيناتيكي الفضائية ( ورل بول).


وهناك أيضاً مجموعات عنقودية أخرى في المجوعة المحلية أشهرها مجموعة فيرغو العنقودية وأبرز أعضائها الألف النجم الإهليلجي العملاق M.87وهو مصدر قوي للإشارات اللاسلكية وهناك مجموعة كوما العنقودية أيضاً والتي تبعد عنا 450 مليون سنة ضوئية . أما أكثر المجرات الباهتة ( خمود ضوئي ) هي قزم سيكستانز التي تملك ضيائية تساوي 100 ألف مرة أكثر من ضيائية الشمس ومسافتها من الأرض هي 300 ألف سنة ضوئية.

كيف تولد وتتطور النجوم

؟ لقد أوضحت الاكتشافات المتلاحقة أن النجم يولد من وسط طبقات هائلة من الغبار الكوني والغاز 000 تظهر في البداية من السحابة الكونية الأولى عدة تمزقات نتيجة عدم استقرارها ولأن جاذبيتها تولد تقلصات محلية فسرعان ما يكتسب بعضها شيئاً من الذاتية فتقوم بتثبيت أجزاءها بعضها ببعض بواسطة جاذبيتها الخاصة .إلا أن بعض العلماء يقولون أن النجم ينشأ نتيجة دوامات في السحابة الكونية الأولى وفي جيوب ذات كثافة عالية تبدأ بالانكماش حول مركز جاذبيتها أو حول أكثر من مركز جاذبية . وعندما يتقلص نجم في طور التكوين فإنه يكتسب دوراناً محسوساً و ترتفع درجة حرارته مع تولد طاقة الجاذبية وتنشأ هذه الحرارة نتيجة تصادم الذرات الساقطة نحو مركز الجذب بعضها ببعض وباستمرار النجم في الانكماش تحت ثقل طبقاته الخارجية المتراكمة يؤدي ذلك إلى ضغط ذرات ( القلب ) فوق بعضها فتلتحم . أما المادة التي لم يتم اندماجها في النجم فإنها تبقى خارجة عنه على شكل سحابة .تتكون الأشعة الكونية من جسيمات عالية الطاقة ذات شحنة موجبة وتنطلق بسرعة أقرب ما تكون لسرعة الضوء فتتكون من كتلتها وسرعتها قوة هائلة لتمكن


سبب حدوث النوفا والسوبرنوفا

: لقد عرفناأن النجم الذي تبلغ كتلته 1.4 قدر كتلة الشمس أو أكثر قليلاً إن مصيرهالفناء – ولن يكون ذلك عن طريقدخوله مرحلة الأقزام البيضاء بل قد ينهي حياته بانفجار النوفا أو السوبرنوفا . ينتج عن التفاعل النووي(2000 مليون درجة مئوية) في قلب النجم من مادة الحديد ، وتنتج كمية هائلة من الطاقة على شكل نيوترونات تتطاير من النجم باتجاه الفضاء الخارجي 000 وهنا ينكمش النجم الضخم كي يستعيد ما فقده فترتفع درجة الحرارة في قلبهوتصل درجة الحرارة ما بين أربعة إلى ستة آلاف مليون درجة مئوية وينهار كل شيء بسرعة . وعندماتبلغ الحرارة7000 مليون درجة مئوية يبدأ بناء العناصر من الخفيف إلى الثقيل بالتحول عكسياً، فيتحول عنصر الحديد والعناصر الثقيلة الأخرى إلى نوى هليوم، ويتبع هذه العمليةامتصاص للطاقة بدلاً من إطلاقها 000 ويترتب على ذلك تفريغمفاجئ للطاقة، كما يحدث في بالون منتفخ تماماً أحدث ثقب به بآلة حادة. هكذا تتصادم طبقات الهيدروجين والهيليوم والأوكسجين مع بعضها بعضاً أثناء الاندفاع إلى مركز النجم .ثم تنطلق الطاقة النووية المتبقية في النجم فجأة بكل قوتها الهائلة. و أعظم سوبرنوفا هي التي انفجرت عام 1054 م في برج الثور ويطلق على آثارها الآن اسم " سديم السرطان " .الذي ربما يبعد عنا حوالي سبعة آلاف سنة ضوئية، وهذا يعني أن الانفجار لم يتم عام 1054م، بل حدث قبل ذلك بحوالي سبعة آلاف سنة، والظاهرة البارزة في السوبرنوفا أنها تتسبب في ظهور النجم النيوتروني Neutron Stor ذلك الجسم الذي يبعث نبضات راديوية منتظمة ودقيقة ، حتى أنبعض علماء الفلك ظن أن هذه الإشارات تصدر عن كائنات ذكية في الكون تسعى للاتصال بنا. و يعتقد علماء الفلك أن النجم النيوتروني مكوّن من طبقتين، الأولى سطحية عمقها عدة أمتار تتكون من مادة في صلابة المعادن، والثانية يبلغ عمقها عدة كيلومترات درجة كثافتها هائلة، وهي أشد صلابة من أي معدن معروف عندنا .


وينظر للنجم النيوتروني كأنه نواة ضخمة للذرة لكنه يتماسك بفعل الجاذبية القوية أما الذرة فتتماسك بالقوة النووية كما هو معروف .

النجوم النابضة

: وقد تم اكتشافها عام 1967 بواسطة منظار راديوي قوي، وهو عبارة عن مساحة في الكون مستمرة في إرسال نبضات راديوية بانتظام دقيق. تنشأ نبضة النجم النيوتروني بسبب دورانه، مع كل دورة نبضة 00 ويشبه ذلك ما يفعله المنار الذي يهدي السفن . . وقد أيقن علماء الفلك بأن النبضات تنشأ عن أجسام طبيعية تدور في الفضاء بسرعة هائلة ولها كثافة شديدة وتحتوي على كمية كبيرة من الطاقة ، وحجمها صغير للغاية .



السدمNebulae

: الناظر إلى السماء خلال التلسكوبات المقربة ، يلاحظ وجود عدد كبير من اللطع المضيئة المنتشرة في عدة أماكن من رقعة السماء . تظهر كأنها سحب. وربما تقطع جزءا من الطريق اللبني بينما تتوزع في نواحيها نجوم لامعة . وما هذه السحب المضيئة التي اصطلح على تسميتها " السدم " أو " السدائم " ، ومفردها "سديم " ( Nebula ) إلا سحبا غازية التكوين. ولقد أشار الفلكيون العرب القدامى إليها على أنها "لطع سحابية " ولكنها ليست كسحب الأرض ، تذروها الرياح فتغير أماكنها ، بل هي في مواقع ثابتة بين النجوم وبالطبع هي ليست من بخار الماء كسحب الأرض . وعدد نادر من هذه السدم يقع قريبا من الشمس ،إلى الحد الذي يجعل نجومه واضحة مرئيةللعين المجردة .وتتعدد أنواع السدم من حيث طبيعتها ، فتنقسم إلى : 1- السدم المضيئة. 2- السدم المعتمة 3 _ السدم الحلقيه .


السدم المضيئة

: "السدم المضيئة " تظهر هذه السدم في المناظير المقربة كأنها غازات ملتهبة، والحقيقة أن سر أضاءتها هي النجوم التي فيها . وهناك رأى يقول : أن طبيعتها غازات متأينة تشع ضوءا.

السدم المُعتمة

: وهناك نوع آخر من السدم يعرف باسم "السدم المعتمة" يظهر مظلما قاتما لا يصدر منه أي نور ولا تتخلله نجوم. ولا يمكن تمييز مثل هذه اللطع المعتمة إلا عندما نرى إضاءات "درب التبانة" من خلفها.

السدم الحلقية (Planetary Nebula)

: ويظهر هذا النوع في المنظار المقرب بشكل حلقي مميز . على هيئة حلقة مضيئة ، غالبا ما تحيط بنجم ذي حرارة عالية في مركز الحلقة. ورغم أنها تظهر كقرص مستو ، فهي في حقيقتها ليست إلا غازات مخلخلة. وأقرب هذه السدم إلينا يصل بعده إلى 300 سنة ضوئية . ولقد أثبت التحليل الطيفي وجود غازات الأوكسجين والأيدروجين والهيليوم بها. وأشهر سديم حلقي هو سديم كوكبة "السلياق " (Lyra) . ولكي ندرك حجم ذلك السديم ، نذكر أن قطره يبلغ قدر قطر المجموعة الشمسية كلها أكثر من مائة مرة. وتقدر درجة حرارة النجم الذي في مركز الحلقة بحوالي (3.000- 50.000 ) درجة مئوية أي قدر حرارة سطح الشمس من 5 إلى 8 مرات تقريبا



أشكال السدم

: أشكال السدم المضيئة ،أو المعتمة ، غير محددة ، أي أنها غير منتظمة . ولكن بعد تصوير بعضها ، وجدت أن لها أشكال مميزة ، مثل الشكل اللولبي Spiral والشكل المستديروالشكل الحلقي. ومن أشهرها السديم اللولبي قرب كوكبة "كلاب الصيد" (Canis Venatici) ، وآخر لولبي أيضا قرب كوكبة " المرأة المسلسلة " ( Andromeda) أما أشهر سديم حلقي فهو في كوكبة "السلياق " (Lyra) وأشهر سديم غير منتظم يقع في كوكبة " الجبار " ( Orion ). ( صورة 20- 23أشهر أنواع السدم ) وفي كوكبة" الدجاجة"Cygnusسديم ذو شكل مميز ، مستطيل تتفرع منه شعور جانبية. أما أشهر السدم المقيمة فهو سديم "رأس الحصان " في كوكبة "الجبار " .


الحشود النجمية(Clusters)

: إنالحشود تظهر في المنظار كنقطة مضيئة ومتناثرة كأنها حبات الرمل . قد تحوى المئات وقد تحوى الألوف من النجوم الهائلة البعد إلى الحد الذي يظهرها لنا في مثل هذا الحجم الصغير. وأكثر الحشود "يتراوح " بعده عنا بين 100 ، 1000 سنة ضوئية ، وهذه تظهر بوضوح ولكن هناك حشود أخرى عديدة تبعد بين 1000، 15.000 سنة ضوئية. وأكثر هذه الحشود يحوي الآلاف وربما مئات الألوف من النجوم التي يزيد لمعانها عن "الشعرى "ألمع نجومسمائنا . ورغم ذلك فنحن لا نتلقى من ضوئها إلا القدر اليسير لبعدها عنا . وقد اصطلح على الرمز للحشود في المجموعات النجمية برمز ( م ) يتبعها رقم مميز .

وهناك نوع خاص من الحشود هو " الحشد الكروي "Globular Cluster يظهر في المناظير ككرات ضخمة تتقارب قرب مركزها النجوم بحيث يصعب تمييز كل منها منفرداًفتبدو وكأنها مندمجة "سويا " بينما يقل ازدحامها بعيدا عن المركز . ومن أشهرها الحشد الكروي في كوكبة "الجاثي " وهو يبعد عنا 33.000 سنة ضوئية ، ورغم أنه يبعث من الضوء قدر ما تبعثه الشمس ½ 2 "مليون " مرة فانه لا يرى بالعين المجردة إلا بصعوبة لبعده الهائل. ( صورة 26 حشد نجمي )( صورة 27 حشد كروي )

دوران المجرة

: إن أغلبالمجرات تتميز بشكلها اللولبي ولقد ثبت من نظرية " دوبلر" أن هذه المجرات تدور حول محاور وهمية في الفضاء ، وكذلك مجرتنا . ولقد بدأت أبحاث رصد دوران المجرة " بواسطة " العالمين: " ليند بلاد وأورت " Lindblad Oort.فتوصلا إلى أن محور دوران مجرتنا ، يقع عبر اللطع السحابية التي في كوكبة " الرامي " . وسرعة دورانها أكبر قرب هذا المحور ، ثم تقل تدريجيا كلما بعدنا عنه . وسرعة دوران المجرة التي نحن بها ، تبلغ 200 ميل في الثانية ، ومدة دورتها الكاملة تبلغ حوالي 200 مليون سنة حول محور مجرة الطريق اللبني وتسمى بالنسبة الكونية Cosmic Year

المجرات الخارجية External Galaxies

: خارج مجرتنا التي تحفها سكة التبانة ، توجد ملايين أخرى من المجرات ، ورغم أن الفضاء الذي بينها عميق ، فإن ملايين أخرى من السدم تنتشر فيه على مسافات " تتراوح بين مليون ، وبليون ( ألف مليون ) ، سنة ضوئية .