يتكون الكون من مجموعات عملاقة من ESTRELLAS والتي تسمى المجرات. أ غلاكسيا إنها عبارة عن مجموعة من النجوم والغبار والغاز متماسكة معًا بواسطة الجاذبية. تتشكل هذه الهياكل الكونية على مدى مليارات السنين من سحب الغاز والغبار التي تنكمش تحت تأثير جاذبيتها.
أنواع المجرات وتكوينها
هناك أنواع مختلفة من المجرات ولكل منهم شكل وبنية مختلفة. يصنف علماء الفلك المجرات إلى أربع فئات واسعة: اسبيراليس, بيضاوي الشكل, عدسي e غير منتظم. تم اقتراح هذا التصنيف في البداية من قبل إدوين هابل في ثلاثينيات القرن العشرين وما زال يستخدم حتى اليوم.
يعتمد تكوين المجرة على عدة عوامل، مثل سرعة دوران السحابة الغازية الأصلية، وتفاعلات الجاذبية مع المجرات الأخرى القريبة، وعمليات تكوين النجوم الداخلية. إذا كانت السحابة لديها ما يكفي من الزخم الزاوي، فيمكن أن تتطور إلى مجرة حلزونية ذات القرص والأذرع الحلزونية; إذا لم يكن لديها ذلك، يمكن أن تصبح مجرة إهليلجية أو عدسية.
المجرات الحلزونية
المجرات الحلزونية، مثل مجرتنا درب التبانة، يمكن التعرف عليها بسهولة من خلال أذرعها الحلزونية اللامعة الممتدة من قلب مدمج. تتكون هذه الأذرع من نجوم شابة وغبار وغاز بين النجوم. تعد أذرع المجرات الحلزونية أيضًا موطنًا لعمليات تكوين النجوم المكثفة، حيث تستمر النجوم الجديدة في الولادة من الغاز المضغوط في السحب التي تتكون منها.
المجرات البيضاوية
من ناحية أخرى، فإن المجرات الإهليلجية لها شكل أكثر استدارة أو بيضاوية وتفتقر إلى أذرع حلزونية محددة. وهي تتألف بشكل رئيسي من النجوم القديمة وتحتوي على القليل جدًا من الغاز والغبار، مما يعني انخفاض معدل تكوين النجوم مقارنة بالمجرات الحلزونية. وتسمى تلك الكبيرة عمالقة بيضاوية الشكل وهي من أكثر الهياكل ضخامة في الكون.
المجرات العدسية
المجرات العدسية هي نوع متوسط بين المجرات الحلزونية والإهليلجية. على الرغم من أنها تحتوي على قرص، مثل المجرات الحلزونية، إلا أنها تفتقر إلى الهياكل المحددة للأذرع الحلزونية. ويشمل تكوينه النجوم القديمة والحديثة، ومعدل تكوين النجوم فيه معتدل.
مجرات غير منتظمة
وأخيرًا، المجرات غير المنتظمة ليس لها شكل أو بنية محددة. العديد منها نتيجة الاصطدامات أو التفاعلات مع المجرات الأخرى. تؤدي هذه الاصطدامات إلى تشويش الهياكل المجرية، وتشكيل مجرات غير منتظمة مع سحب من الغاز والغبار الممزوجة بالنجوم المتناثرة.
حركة الكون وتوسعه
المجرات ليست ثابتة؛ كلها موجودة في حركة. وترجع هذه الحركة إلى الجاذبية التي تؤثر عليها منفردة وتوسع الكون نفسه. إدوين هابل، عالم الفلك الشهير، هو الذي أثبت في العشرينيات من القرن الماضي أن الكون يتوسع.
هابل لاحظ أن معظم المجرات تبتعد عن مجرتنا، مما يعني أن الكون كان يتوسع باستمرار منذ بداية القرن العشرين الانفجار الكبير. تُعرف هذه الظاهرة باسم التحول الأحمرحيث تمتد موجات الضوء الصادرة من المجرات نحو الجزء الأحمر من الطيف الكهرومغناطيسي أثناء ابتعادها عنا.
وباستخدام هذه المعلومات، تمكن علماء الفلك من حساب عمر الكون بحوالي 13.800 مليار سنة. هذا توسع فهو لا يؤثر فقط على توزيع المجرات، بل يؤثر أيضًا على تطورها. مع استمرار الكون في التوسع، تتحرك المجرات بعيدًا عن بعضها البعض، مما يجعل المساحة بينها تصبح أكثر اتساعًا.
درب التبانة ومكانتنا في الكون
مجرتنا درب التبانة، هي واحدة من العديد من المجرات الحلزونية في الكون. ويبلغ قطرها حوالي 100.000 سنة ضوئية، وتقع في مجموعة من المجرات تعرف باسم المجرة. مجموعة محلية، والتي تضم مجرات بارزة أخرى مثل أندروميدا و غيوم ماجلان.
يوجد في وسط مجرة درب التبانة ثقب أسود هائل يُعرف باسم القوس أ *التي تدور حولها جميع نجوم ومكونات مجرتنا. كما تضم مجرة درب التبانة العديد من المجرات التابعة التي تدور حولها، مثل سحابة ماجلان المذكورة آنفا، وهي مجرات أصغر وأقرب.
اصطدامات المجرة واندماج المرأة المسلسلة
لا تبتعد المجرات عن بعضها البعض فحسب، بل يمكن للعديد منها أيضًا أن تتصادم مع بعضها البعض على مدى ملايين السنين. يمكن أن تؤدي اصطدامات المجرات إلى ظهور هياكل معقدة وتسبب انفجارات ضخمة لتكوين النجوم.
ومن الأمثلة الواضحة على الاصطدام المستقبلي هو التفاعل بين مجرة أندروميدا ودرب التبانة. كلتا المجرتين في مسار تصادمي ومن المتوقع أن تندمجا في مجرة إهليلجية عملاقة واحدة خلال حوالي 4.500 مليار سنة. وسيؤثر هذا الاندماج بشكل كبير على شكل ومحتوى كلتا المجرتين.
المادة المظلمة والمجرات
جزء آخر مهم من فهم المجرات هو وجود ما نسميه المادة المظلمة. إنها شكل من أشكال المادة لا يمكننا رؤيتها مباشرة، ولكنها تمارس تأثيرًا جاذبيًا كبيرًا على المجرات. وبدون وجود المادة المظلمة، لن تتمكن العديد من المجرات من الحفاظ على بنيتها أو تفسير سرعات دورانها.
عندما يشاهد علماء الفلك المجرات وهي تدور، يجدون أن النجوم الموجودة على الحواف الخارجية للمجرات تتحرك بشكل أسرع بكثير مما ينبغي، بالنظر إلى الكميات المرئية من الكتلة. لتفسير هذا التناقض، يفترض العلماء وجود المادة المظلمة، والتي من شأنها أن تساهم بما يكفي من الكتلة للحفاظ على تماسك المجرة.
فيرا روبنوهو عالم فلك أمريكي، وكان رائدا في هذا المجال من خلال دراسة منحنيات دوران المجرات، ووضع الأساس لأبحاث المادة المظلمة الحديثة.
ومع ذلك، تظل المادة المظلمة واحدة من أكبر الألغاز في علم الفلك الحديث، حيث لم تتم ملاحظتها بشكل مباشر حتى الآن على الرغم من العديد من الدراسات الجارية.
أتاحت دراسة المجرات لعلماء الفلك فهم الكون الذي نعيش فيه بشكل أفضل، وعلى الرغم من اكتشافنا الكثير، إلا أنه لا يزال هناك الكثير لنتعلمه. تستمر المجرات في إبهارنا وتحدينا لتوسيع آفاقنا ومعارفنا.