أحد الدروس الأولى من علم الفلك هو أن الأرض تقع في مجرة درب التبانة، وهذه مجرة حلزونية الشكل. ومع ذلك، هناك مليارات المجرات في العالم. الكون وليست جميعها ذات شكل حلزوني. يمكن للمجرات أن تتخذ أشكالًا مختلفة، مما دفع العلماء إلى تصنيفها إلى عدة أنواع. خلال هذه المقالة، سنقوم بتحليل الفئات الرئيسية للمجرات بناءً على خصائصها المورفولوجية وتكوينها وتطورها.
تنقسم المجرات إلى أربعة أنواع رئيسية: المجرات الحلزونية, المجرات البيضاوية, المجرات العدسية y مجرات غير منتظمة. علاوة على ذلك، تقدم بعض المجرات سلوكيات معينة تشكلها المجرات النشطة، والتي سنقوم بتحليلها أيضًا. على الرغم من أن الصور الأكثر شهرة للمجرات تأتي من مجرة درب التبانة والمجرات الحلزونية الأخرى، إلا أن تنوع الأشكال والأحجام في الكون أكبر بكثير مما يمكننا تخيله. وبعد ذلك، سوف نتعمق في كل نوع من هذه الأنواع الرائعة من المجرات.
مجرة حلزونية
ال المجرات الحلزونية ربما تكون أكثر أنواع المجرات لفتًا للنظر في الكون، وتمثل حوالي 60% من المجرات القريبة من الأرض. عادةً ما تشبه هذه المجرات دوامات كونية تتكون من نواة مركزية لامعة وأذرع تلتف نحو الخارج. تمتلئ الأذرع الحلزونية بالنجوم الشابة والغاز والغبار، مما يجعلها كيانات مضيئة وديناميكية. يحدث التكوين المستمر للنجوم في أذرع المجرات الحلزونية، حيث أن الغاز والغبار هما المكونات الأساسية لهذه العملية.
والمثال الواضح على ذلك هو مجرتنا درب التبانةوهي مجرة حلزونية قضيبية. هذا يعني أنه يحتوي على شريط نجمي يمر عبر القلب المركزي. ومن القلب تمتد الأذرع إلى الخارج، مكونة من نجوم فتية، وفيها عناصر أساسية تسمح بتكوين النجوم. وتشمل هذه العناصر سحب الغاز والغبار الموجودة في الأذرع وتمكّن من خلق نجوم جديدة.
يمكن تقسيم المجرات الحلزونية إلى نوعين فرعيين رئيسيين: اللوالب العادية و اللوالب المحظورة. ال درب التبانة وينتمي إلى هذه الفئة الثانية، حيث لا تخرج الأذرع الحلزونية من القلب مباشرة، بل من أطراف شريط نجمي. وقد يكون هذا الشريط حالة انتقالية في تطور المجرة، وهي ظاهرة لا تزال قيد الدراسة من قبل علماء الفلك.
يتضمن الهيكل النموذجي للمجرة الحلزونية عدة أجزاء:
- قلب المجرة: منطقة مدمجة ومشرقة في المركز تحتوي على كثافة عالية من النجوم القديمة.
- القرص المجري: المنطقة التي تشمل الأذرع الحلزونية، حيث يهيمن تكوين النجوم.
- هالة: منطقة حول القرص تتكون أساسًا من نجوم قديمة جدًا وعناقيد كروية.
مجرة إهليلجية
على عكس الحلزونات، المجرات البيضاوية ليس لديهم أذرع أو هياكل حلزونية. تحتوي هذه المجرات، التي يمكن أن تكون كروية تقريبًا أو ممتدة جدًا على شكل قطع ناقص، بشكل رئيسي على نجوم قديمة، لذا فهي تميل إلى أن تكون أقل سطوعًا من المجرات الحلزونية. بالإضافة إلى ذلك، تفتقر هذه المجرات إلى كميات كبيرة من الغاز والغبار، مما يعني أن النجوم الجديدة لا تتشكل بشكل نشط.
السمة المميزة للمجرات الإهليلجية هي أنها، في المتوسط، أكبر المجرات في الكون، حيث تصل إلى أحجام هائلة. وتعرف بعض هذه المجرات باسم عمالقة بيضاوية الشكلتحتوي على ما يصل إلى مليارات النجوم وغالبًا ما توجد في مراكز مجموعات المجرات. يُعتقد أن العديد من المجرات الإهليلجية العملاقة قد تشكلت من خلالها اندماج المجرات الأخرىمما يعطيها شكلها وتكوينها الحالي.
ضمن هذا التصنيف، يتم تقسيم المجرات الإهليلجية إلى أنواع فرعية، اعتمادًا على مدى استطالتها:
- E0: كروية عمليا.
- E7: ممدود للغاية.
يشير غياب الغاز والغبار في المجرات الإهليلجية أيضًا إلى أن هذه المجرات "ليست نشطة جدًا" فيما يتعلق بتكوين النجوم الحالي. ونتيجة لذلك، فإن المجرات الإهليلجية لا تتألق بنفس سطوع نظيراتها الحلزونية، على الرغم من احتوائها على عدد أكبر من النجوم. عادة ما تكون النجوم الموجودة داخل المجرات الإهليلجية من أنواع متطورة، مثل: العمالقة الحمر، مما يمنحهم لونًا محمرًا.
مجرة غير منتظمة
الصورة – فليكر / ناسا هابل
ال مجرات غير منتظمة وهي تلك التي ليس لها شكل محدد. مظهرها فوضوي، بدون بنية واضحة مثل الحلزونات أو المجرات الإهليلجية، ومن المحتمل أن يكون الكثير منها قد تشوه بسبب الاصطدامات مع المجرات الأخرى أو بسبب تفاعلات الجاذبية. على الرغم من أنها قد تبدو مضطربة، إلا أن المجرات غير المنتظمة تحتوي على كميات كبيرة من الغاز والغبار، مما يجعلها أماكن تحدث فيها عملية تكوين النجوم بشكل مكثف.
بعض الأمثلة البارزة للمجرات غير النظامية هي غيوم ماجلان، وهي أقمار مجرة درب التبانة. تنقسم المجرات غير النظامية إلى نوعين رئيسيين:
- إير أنا: تظهر بعض الهياكل، مثل آثار الأذرع الحلزونية أو ميزات مشابهة.
- إير الثاني: غير متبلور تماما مع عدم وجود نمط واضح.
إن وجود الغاز بين النجوم بكثرة في المجرات غير المنتظمة يسمح للعديد من النجوم الشابة بالتشكل هناك. تضيف هذه النجوم سطوعًا إلى هذه المجرات، والتي يمكن أن تبرز في مناطق من الكون حيث يمكن أن تكون المجرات الإهليلجية والحلزونية باهتة.
مجرة عدسية
ال المجرات العدسية وهي تقع بين الحلزونات والبيضاويات من حيث شكلها وخصائصها. لديهم نواة وقرص بارز، ولكن ليس لديهم أذرع حلزونية مثل الحلزونات العادية. في المظهر، يمكن أن تشبه المجرات العدسية المجرات الإهليلجية، لأنها تحتوي بشكل أساسي على نجوم قديمة ولديها القليل من الغاز والغبار.
عادة ما يُنظر إلى هذه المجرات على أنها انتقال تطوري بين المجرات الحلزونية والإهليلجية. تشير بعض النظريات إلى أن المجرات العدسية كان من الممكن أن تكون حلزونية في الماضي، ولكن بعد استنفاد الغاز والغبار الموجود في أقراصها، فقدت قدرتها على تكوين نجوم جديدة. هذا تركهم مع شيخوخة السكان النجمية وعدم وجود أذرع حلزونية بارزة.
المجرات النشطة
ال المجرات النشطة لا يتم تعريفهم من خلال مورفولوجيتهم، ولكن من خلال سلوكهم. في هذه المجرات، تطلق النواة كميات استثنائية من الطاقة، غالبًا ما تكون أكثر من بقية المجرة مجتمعة. ويعتقد أن مصدر هذه الطاقة هو أ ثقب أسود عملاق في وسط المجرة التي تتراكم المادة بمعدل متسارع. تشمل الأمثلة البارزة للمجرات النشطة النجوم الزائفة, الحلل y مجرات سيفرت.
ويلاحظ هذا النوع من النشاط أيضًا في المجرات الراديوية، التي تنبعث منها كميات هائلة من الطاقة على شكل موجات راديوية. ال النجوم الزائفة إنها الأجسام الأكثر سطوعًا ونشاطًا في الكون، ويمكن ملاحظتها على مسافات كبيرة جدًا، مما يوفر للعلماء معلومات حول حالة الكون المبكر.
بشكل عام، تقدم لنا المجرات النشطة نظرة رائعة حول كيفية تشكيل الثقوب السوداء الهائلة والتأثير على الخصائص العامة للمجرة.
يحتوي الكون على عدد كبير من المجرات، ولكل منها تاريخها وخصائصها وديناميكياتها الداخلية. من المجرات الحلزونية المهيبة إلى المجرات غير النظامية الأكثر فوضوية، تلعب جميعها دورًا حاسمًا في فهمنا للكون وكيفية تطوره. المجرات ليست مجرد تجمعات من النجوم، ولكنها مكونات أساسية لدراسة تاريخ الكون.