المجرات ( الوحدة الأساسية في البناء الكوني )

[المستور 0]

بسم الله الرحمن الرحيم

 

يتحدث هذا البحث عن المجرات , رؤيتها عبر التاريخ ومكانتها الكونية التي ميزتها عن غيرها من الأجرام السماوية , و إلقاء الضوء على تصنيف هابل . وهل مازالت نظريته حول التطور المجري صحيحة ؟ وكيف تشكلت المجرات وما هي خصائصها ؟ والعوامل المؤثرة فيها ؟ ويتناول أيضا مكاننا في الكون ابتداء من مجموعتنا الشمسية مرورا بمجرتنا ووصولا إلى الحشود الفائقة والفقاعات العملاقة , بالإضافة إلى الانزياحات الحمراء وكيف ساهمت في نظرية التوسع الكوني .

 

المجرات في التاريخ :

إن الناظر إلى السماء يستطيع أن يرى بعينه المجردة نحو ألفي نجم , كما يستطيع النظر في ملايين الكيلومترات في أعماق الفضاء والتمعن في الآلاف السنين من الماضي السحيق , وخلال المنظار تبدو لنا المجرات أشبة بسدم خافتة من الضوء , ولعل أول من سجل بعضها كان العالم العربي المسلم عبد الرحمن الصوفي الذي وصف سديم المرأة المتسلسلة بأنه سحابة صغيرة , وكان ذلك في كتابة ( النجوم الثابتة ) والذي كتبة عام 964 م , وفي منتصف القرن الثامن عشر , اقترح الفلكي (رايت ) أن النجوم التي نراها في السماء ونجوم درب التبانة ما هي إلا تجمع نجمي في الفضاء في مستوى قرصي الشكل يمتد لمسافات بعيدة .

ولقد كان الفلكي(كنت) عام 1755 م أول من تصور أن السدم الخافتة التي تشاهد في السماء ما هي إلا نظائر لمجرتنا , ولم يقتنع العالم ذلك الوقت بهذا التصور , ولكن بدأ الفلكيون في رصد الأجرام السماوية , وتسجيلها في كتالوجات .

وفي عام 1781 م سجل الفلكي شارل ميسير كتالوجا يحوي 103 من هذه الأجرام والحشود النجمية , وكان اقتناع العالم بان السدم ما هي إلا مجرات خارجية وعودتهم إلى ما قرره كنت قبل ذلك بـ200عام , يعتبر مرحلة جديدة من مراحل التحول الفكري في علم الفلك .

 

المجرات ومكانتها الكونية :

إن الفضاء يبدو غنيا بالسحب الغازية والغبارية (السديم) التي تشكل معا ما يسمى بالمجرات , و يفصل بين بعضها البعض مسافات هائلة من الفضاء الكوني فارغة تماما إلا من بعض ذرات الهيدروجين .

وكما ان الخلية هي الوحدة الأساسية في بناء جسم الكائن الحي , فان المجرة هي الوحدة الأساسية في البناء الكوني وتجتمع مع بعضها كما يتجمع الأفراد لتشكيل المجتمع , وهي تدخل ضمن دورة حياتية من الولادة والتطور ثم التلاشي بحيث ان حياتها تنتهي بانفجار ينجم عنه تبعثر شديد وتطاير كبير للمادة الأساسية فيها لتعود على ما يشبه ما قبل مرحلة نشأتها الأولى .

إن كوننا المرصع بالنجوم و المجرات في معظمة فارغ , بل إن فضاء مابين المجرات أكثر فراغا من فضاء مابين النجوم إذ يبلغ 0,001 من فراغها , وتبدو هذه المجرات سابحة ومبتعدة عنا في جميع الاتجاهات إلى مالا نهاية .

 

وبما ان المجرات تبعد عنا ملايين السنين الضوئية ( أقربها مجرة المرأة المتسلسلة التي تبعد 2,5 مليون سنة ضوئية ) كان لزاما أن نبدأ بدراسة مجرتنا ومعرفة ما فيها .

 

 

 

 

مجرة درب التبانة :

إن المجرة هي تجمع عظيم من ملايين النجوم ومن الغاز والغبار ( السديم ) تتماسك جميعا بقوة الثقالة

وتنتمي مجموعتنا الشمسية بما فيها من كواكب وكويكبات ومذنبات بالإضافة لكل النجوم المرئية في السماء إلى مجرتنا درب التبانة التي تضم ما يزيد عن 200 مليار نجم , وهي على شكل عجلة لولبية قطرها 100 ألف سنة ضوئية , وتسير المنظومة الشمسية التي تبعد عن المركز مسافة 30 ألف سنة ضوئية بسرعة 250كم/ث ( أي أنها تحتاج إلى 250مليون سنة لإتمام دورة واحدة حول المركز ) , وتسير المجرة برمتها باتجاه كوكبة الشجاع Hydra بسرعة تتجاوز 600 كم/ث .

 

في هذه الصورة قطر المجرة 100 الف سنة ضوئية وليس 120 الف سنة ضوية

 

ومجرتنا من النوع اللولبي ومعظم نجومها يتجمع في نواة مركزية وفي اذرع حلزونية تصدر عنها , وإذا أمكن القول فان مجرة درب التبانة مجرة لولبية عصوية .

وقد تكونت مجرتنا منذ 10 إلى 20 مليار سنة مضت ( أي بعد بداية الكون بمئات ملايين السنين ) ويبلغ عمر أقدم نجومها 18 مليار سنة .

ومجرتنا نشأت في سحابة كونية تتألف من الهيدروجين والهليوم , و ارتصت هذه السحابة إلى ان أصبح الجذب الثقالي اكبر من الضغط الخارجي , ثم قامت قوى ضغط الغاز والإشعاع والدوران والثقالة على تشكيل مجرتنا بشكلها الحالي .

 

أشكال المجرات وأنواعها :

حتى سنة 1924 م لم يكن يعرف من المجرات غير مجرتنا , ثم قام العالم ادوين هابل مستعملا اكبر تلسكوب في العالم في ذلك الوقت ( تلسكوب ماونت ويلسون ) بتحليل المتغيرات القيفاوية , وبرهن على أن بعض السدم الضبابية التي كانت ترصد ما هي إلا مجرات بعيدة , ودلل على أن المجرات عالم قائم بذاته يتألف من مئات مليارات النجوم , وذلك طرح رؤية جديدة للكون لم يكن احد قد استطاع التوصل إليها قبله .

وفي سنة 1926 م كان هابل أول من صنف المجرات في مجموعات تبعا لشكلها . وقد قسم المجرات إلى ثلاثة أقسام على النحو التالي :

 

 

 

1- المجرات الاهليجيةElliptical galaxies ( E ) / بيضاوية الشكل , وهي تتدرج من كرات شبة تامة ( E0 ) إلى كروانيات أكثر تسطحا ( E7 ) ويضم هذا النوع من المجرات نجوما قديمة غالبا , ويبدو في ظاهرها القليل من الغاز والغبار المرئي , ولكنها تظهر بشكل واضح عند رصدها بالأشعة السينية وتحت الحمراء .

2- المجرات اللولبية Spiral galaxies / وهي تنقسم لنوعين رئيسيين هما :

• المجرات اللولبية النظامية normal spiral galaxies ( S ) ولها قرص ساطع وتلتف الأذرع اللولبية بدءا من نواة منتفخة , وهي تتفرع أيضا بحسب حجم الانتفاخ المركزي ودرجة التفاف الأذرع اللولبية إلى Sa و Sb و Sc , ويرمز للمجرات ذات الأقراص المسطحة الساطعة والعديمة الأذرع بـ S0

• المجرات اللولبية القضيبية barred spiral galaxies ( SB ) وهي شبيهة بالمجرات اللولبية النظامية ولكن اذرعها تبدءا من نهايات تجمع مركز من المادة ذو شكل قضيبي .

وتحتوي المجرات اللولبية بشكل عام على كميات كبيرة من الغاز والغبار في أقراصها , وعلى نجوم شابة وهرمة .

3- المجرات غير المنتظمة irregular galaxies ( Ir ) / ليس لها شكل منتظم , وتحتوي على الغاز والغبار وعلى نجوم شابة ساطعة في معظمها وسحب غازية متأين , والقليل من النجوم القديمة .

ويضيف علماء الفلك بعض أنواع المجرات مثل المجرات العدسية lenticular galaxies ( SO ) / التي لها شكل العدسة , وتحوي أقراص مجرية لا تحوي اذرعا لولبية وليست ذات تكون نجمي حديث . ومن المجرات المكتشفة أيضا المجرات القزمة dwarf galaxies

وهي مجرات صغيرة و منخفضة الكتلة و الضيائية .

 

هل نظرية هابل عن التطور المجري لا تزال صحيحة ؟

ساد تصنيف هابل للمجرات من الاهليجية البسيطة إلى اللولبية المعقدة مدة من الزمن , وكان هذا التصنيف يعتمد على تسلسل زمني من المجرات الشابة إلى المجرات الهرمة , ولكن المعطيات المرصودة تدل على ان اختلاف أشكال المجرات لا يمثل مراحل تطور في دورة حياتها وهذه المعطيات التي تدحض نظرية هابل لتطور المجرات تتمثل في ان الأنماط الثلاثة للمجرات تحوي كلها نجوم هرمة ( أي ان المجرات اللولبية والاهليجية والغير منتظمة ذات عمر واحد تقريبا ) ولا يمكن ان تمثل المجرات الاهليجية المرحلة الأولى لحياة المجرة كما رأى هبل ؛ لأنها لا تحتوي على الغبار والغاز اللازمين لولادة نجوم جديدة توجد في المجرات اللولبية والغير منتظمة .

واقرب الافتراضات للصحة هي ان المجرات تبدأ حياتها بشكل غير منتظم او لولبي ثم تستمر التفاعلات بين المجرات التي تتطور لتكوين الأذرع الحلزونية التي تساعد في اكتساب كتلة , وتتكاثف وتشكل كرات اكبر فاكبر , ثم يؤدي اندماج مجرات كثير إلى ولادة المجرة الاهليجية وفي هذه الحالات كلها تكون الجاذبية هي القوة الرئيسية التي تحافظ على تجانس المجرة .

ولمحاولة فهم المجرات بشكل أدق وكيف تكونت وتشكلت لابد من معرفة بعض خصائصها الفيزيائية .

 

الخصائص المجرية :

إن المجرات تبعد عنا ملايين السنين الضوئية والمفتاح الوحيد لمعرفة خصائصها هو معرفة بعدها عنا , ولقياس المسافات إلى المجرات تستخدم الشمعة العيارية ( وهي أي جرم فلكي يعرف قدرة المطلق من صفاته المرصودة ) لتحديد المسافات إلى أبعاد تصل إلى 10 ملايين سنة ضوئية , والأمثلة على الشمعة العيارية عديدة منها المتغيرات القيفاوية وأعلى النجوم ضيائية والحشود الكروية والمستعرات الفائقة , ومن خلال الربط بين عرض الخط الطيفي ودرجة ضيائية مجرة يمكن تعيين القدر المطلق ومن ثم البعد .

وكتلة المجرة تمثل كتلة الآثار المرصودة عن النجوم والسحب الغازية بداخلها , وتدل المعطيات الرصدية على أن معظم الكتلة المجرية مادة قاتمة غير مرئية ( وللمقارنة فان كتلة أي مجرة كبيرة اكبر من كتلة الشمس بتريليون مرة ) , ومن خلال معرفة كتلة المجرة الأولية وكثافتها واندفاعها الزاوي يمكن تحديد شكل المجرة , وقد يكون للأجرام القريبة منها بعض التأثير أو بسبب انتمائها إلى حشد .

وقد تحقق العلماء من حدوث تغيرات في اللون ودرجة الضيائية عن طريق مقارنة مجرات تبعد نحو 10 مليارات سنة ضوئية ( مجرات شابة أو فتية ) بمجرات قريبة ( أقدم عمرا ) , واستنتجوا ان ابعد المجرات وأكثرها فتوة كانت اسطع ضوءا وأكثر زرقة .

من خلال معرفة بعض هذه الخصائص يكون من السهل ادراك كيف تشكلت المجرات اللولبية أو الاهليجية .

 

اولا / المجرات اللولبية :

تعد المجرات اللولبية ( الحلزونية ) أكثر المجرات انتشارا في الكون , وتصل نسبتها إلى الثلثين . وهذه المجرات يدور قرصها حول محوره مما يؤدي إلى قوة مركزية تساوي الجذب التثاقلي , وسرعة دوران مركزها اكبر من سرعة طرفها لان دوران هذه المجرة وبتأثير من ثقلها يساعد على تركيز كتلتها باتجاه المركز الأمر الذي يزيد من سرعة دورانه , وخلال هذا الوضع تكون أيضا قوة الثقالة كبيرة أيضا في المركز .

 

ولكي يكون العزم الحركي محفوظا كان لابد من نقل هذا العزم إلى أطراف المجرة وهذا يظهر جليا من خلال الأذرع الحلزونية التي تسمح بتفريغ العزم الحركي للخارج وهذا هو سبب التفاف الأذرع الحلزونية باتجاه معاكس للدوران . وبعض هذه الأذرع تساعد في تكوين العوارض المتطاولة في اتجاه المركز ( المجرات اللولبية القضيبية ) وتوجد هذه العوارض في ثلثي المجرات اللولبية , ويعتقد ان هذه العوارض يمكن أن تظهر وتختفي خلال حياة المجرة .

 

ثانيا / المجرات الاهليجية :

كان يعتقد الفلكيون أنها تتألف من منظومات نجمية مسطحة بسبب الدوران , وهذه المجرات بطيئة الدوران وتوازنها التثاقلي مرتبط بحركة نجومها العشوائية . إن هذه الحركة تولد ضغطا يمكن أن يكون أقوى في جهة معينة مما يسبب الشكل الاهليجي , والمجرات الاهليجية لا تقل تعقيدا عن اللولبية , فهي يمكن ان تكون مفلطحة او متطاولة او اهليجية غير متناظرة الدوران ( لها ثلاث محاور مختلفة ) .

 

 

 

 

حشود المجرات :

إن عمليات المسح الفوتوغرافي للسماء تدل على أن معظم المجرات تنتمي إلى مجموعات تسمى ( حشود المجراتclusters of galaxies ) , وتختلف هذه الحشود من خلال أعداد مجراتها فبعضها لا يتجاوز بضع مجرات وبعضها الآخر يحوي الآلاف من المجرات , تتماسك جميعها كما تتماسك النجوم في المجرة بفعل قوة الثقالة , وتطوف إحداها على الأخرى بسرعة تقارب 1000 كم/ث

وتنتمي مجرة درب التبانة إلى حشد صغير يضم 30 مجرة و يسمى المجموعة الموضعية Local Group ويقع هذا الحشد ضمن منطقة قطرها 3 ملايين سنة ضوئية ويضم ثلاث مجرات لولبية هي مجرتنا ومجرة المرأة المتسلسلة ومجرة M33 . ومجرات اهليجية مثل M32 و NGC 205 , ومجرات غير منتظمة مثل سحابتي ماجلان .

وتقسم الحشود المجرية تبعا إلى أشكالها إلى قسمين رئيسين هما :

1- الحشود المنتظمة regular cluster / وهي حشود متراصة نسبيا , وتبلغ أعلى كثافة لها عن المركز , واغلب مجراتها اهليجية أو لولبية من النوع SO , وكثير منها يصدر إشعاعا راديوي من المجرات النشطة وغاز مابين المجرات , أما القلة الباقية فهي تصدر أشعة سينية .

2- الحشود غير المنتظمة irregular cluster / ومنها حشدنا المجري ( المجموعة الموضعية ) , وهي اقل تراصا من سابقتها , وبتركيز مركزي ضئيل , وهي تحوي الكثير من المجرات اللولبية وغير المنتظمة , قلة منها تصدر أمواج راديوية أو أشعة سينية.

ولكن عندما تجتمع الحشود المجرية مع بعضها البعض فإنها تشكل ما يسمى بالحشد الفائق .

 

الحشد الفائق والفقاعات العملاقة :

الحشد الفائق هو اكبر المنظومات المترابطة تثاقيا من بين الحشود المرصودة حتى اليوم , وهو عبارة عن حشد لحشود من المجرات تقع أقطارها بين 100 مليون ومليار سنة ضوئية .

وتنتمي مجموعتنا الموضعية إلى حشد العذراء الذي ينتمي إلى الحشد الفائق الموضعي Local Supercluster , وتكون هذه الحشود الفائقة مع بعضها البعض صفائح رقيقة تحيط بالفراغات وهي مناطق لا يرصد فيها من المجرات إلا القليل , وهي تشبه فقاعات عملاقة تمتد تقع حشود المجرات على امتداد سطوحها , وبالتالي فان الكون المنظور يتألف في معظمة من فراغات هائلة بين الحشود الفائقة .

 

ما هي المجرة النشطة ؟

هي مجرة يصدر عن مركزها أو نواتها المجرية النشطة كميات ضخمة جدا من الطاقة .

يعتقد أن مصدر هذه الطاقة الهائلة منبع مركزي شديد يجذب إليه المادة القريبة منه ( قد تكون هذه القوة الجاذبة جرما ضخما مثل ثقب اسود كتلته اكبر من كتلة الشمس بملايين المرات , بحيث ان الغاز والغبار والنجوم تنجذب إليه ) وتطلق هذه المادة النارية الساقطة الإشعاع , ومن أهم أنواع المجرات النشطة نوع خاص يسمى المجرات الراديوية و هي اكبر أنواع المجرات النشطة , والمادة التي تختفي داخل الثقب الأسود تطلق نفثات الكترونات عالية الطاقة الراديوية ومن الأمثلة عليها المجرة الاهليجية النشطة ( قنطورس A )

قنطورس A

 

 

مجرة سايفرت :

 

هي مجرة لولبية ذات نواة مجرية نشطة , وتسمى سايفرت نسبة لعالم الفلك سايفرت الذي وصف نموذجها الأولي . وتضئ نواتها التي لا تتجاوز 10 سنوات ضوئية بسطوع اكبر من سطوع عدة مجرات نظامية , ولها خطوط إصدار عريضة تدل على حركات مضطربة لغاز حار جدا , وبسرعة تبلغ آلاف الكيلومترات في الثانية .

واغلب هذه المجرات تعتبر مصدرات قوية للإشعاع تحت الأحمر , وتمثل مجرات سايفرت اقل من 2% من المجرات اللولبية .

 

 

 

 

نظرية توسع الكون :

من خلال دراسته المستمرة وأرصاده الدائمة لاحظ هابل انزياح الضوء الصادر من المجرات البعيدة في الطول الموجي نحو النهاية الحمراء ( تسمى ظاهرة الانزياح الأحمر الكوني ) ومن خلال هذه النتائج وغيرها تمكن عام 1929 م وبعد تصنيفه للمجرات بثلاث سنوات هو وعالم فلكي آخر هو همسن من تأكيد نظرية توسع الكون بالمشاهدة , فقد اكتشفوا العلاقة الخطية التي تربط بعد المجرات بسرعة ابتعادها , وتفسير ظاهرة ابتعاد المجرات يتمثل في انه إذا كان هناك مصدر ضوئي من الفضاء الخارجي يبتعد عنا فان تردد الأمواج الضوئية ينخفض وبالتالي ينزاح نحو الأحمر .

وهذا يدل على أن المجرات في ابتعاد مستمر عن بعضها البعض وبسرعات هائلة وكذلك بالنسبة لنا فكل المجرات ( ما عدا المرأة المتسلسلة وبعض المجرات القريبة ) في ابتعاد مستمر عنا مما يعني تمدد حجم الكون .

وينص قانون هابل على أن سرعة الانحسار ( v ) لمجرة يتناسب طردا مع بعدها عنا

( d ) ويكتب القانون كالتالي : v = H d حيث H تسمى ثابت هابل

وتكمن أهمية ثابت هابل في انه يعطي معدل اتساع الكون ويساعد في تحديد العمر المفترض له ( تتراوح التقديرات الحالية بين 10 و20 بليون عام ) , كما تتراوح التقديرات لثابت هابل بين 15 و30 كم/ث/مليون سنة ضوئية .

 

الخاتمة :

لطالما كان الإنسان مندهشا بما يراه أمام ناظريه في كل ليلة , فهو يرى سماء متزينة بنجومها ومتجملة بحللها من الكواكب والمذنبات ولكنها في ذات الوقت كانت تخفي ألغازا يصعب حلها لمن تأملها وحاول معرفة ما تخفى في طياتها . ولقد كانت ولا تزال اكبر وأوسع مما فكر به الإنسان أو تخيله من محاولة معرفة أبعادها أو إدراك حجمها .

و مع استمرار مسيرة البشر وتطور العلم والمعرفة استطاع الإنسان الحصول على معطيات مكنته من معرفة كيفية تشكل النجوم من المادة ما بين نجمية وكيفية تطورها , ولكن لا يزال الطريق طويلا في فهم تشكل وتطور المجرات التي تعد أكثر تعقيدا بكثير بسبب ارتباطها ببدايات الكون وتطوره واتساعه وصدق الله القائل ( والسماء بنيناها بأيدي وإنا لموسعون ) .

 

حاولت في هذا البحث ان يكون شاملا لما يتعلق بالمجرات وتكونها وخصائصها من خلال جمع بعض المقالات والتقارير بالاضافة لبعض المجهودات الخاصة , وقد حاولت ان يكون واضحا وسهلا لكل من يقرأه , ومضيفا فيه بعض الصور لبلوغ الفائدة المرجوة منه .

فان كان في هذا البحث من تميز فهو بتوفيق الله وعونه وما كان فيه من تقصير فمني ومن الشيطان .

وفي النهاية اتمنى ان يجد قارئ هذا البحث المتعة والفائدة .

 

كاتب البحث / مستور الاحمري

 

 

 

 

المراجع :

1- نظريات جديدة في تشكل المجرات – موسى ديب الخوري

2- مقدمة للمجموعتين الشمسية والنجمية – صلاح الدين حامد

3- علم الفلك – دانيال موشيه

4- SPACE . COM

5- falak.com

[hamsa82 0]

السلام عليكم

أخي الكريم .

تحية طيبة علي هذا المجهود الرائع .

ننتظر منك المزيد .

وشكرا لك.

همسة

[علي السبتي 0]

أخي المستور

بحث رائع وشيق جدا

شكرا لك على هذا الجهد الرائع و على تعريفنا بأحد قناديل السماء و خلايا الكون

[السندباد 0]

اقتباس (المستور @ 6th Feb 2005, 03:56 PM)

بسم الله الرحمن الرحيم   يتحدث هذا البحث عن المجرات , رؤيتها عبر التاريخ ومكانتها الكونية التي ميزتها عن غيرها من الأجرام السماوية , و إلقاء الضوء على تصنيف هابل . وهل مازالت نظريته حول التطور المجري صحيحة ؟ وكيف تشكلت المجرات وما هي خصائصها ؟ والعوامل المؤثرة فيها ؟ ويتناول أيضا مكاننا في الكون ابتداء من مجموعتنا الشمسية مرورا بمجرتنا ووصولا إلى الحشود الفائقة والفقاعات العملاقة , بالإضافة إلى الانزياحات الحمراء وكيف ساهمت في نظرية التوسع الكوني .   المجرات في التاريخ : إن الناظر إلى السماء يستطيع أن يرى بعينه المجردة نحو ألفي نجم , كما يستطيع النظر في ملايين الكيلومترات في أعماق الفضاء والتمعن في الآلاف السنين من الماضي السحيق , وخلال المنظار تبدو لنا المجرات أشبة بسدم خافتة من الضوء , ولعل أول من سجل بعضها كان العالم العربي المسلم عبد الرحمن الصوفي الذي وصف سديم المرأة المتسلسلة بأنه سحابة صغيرة , وكان ذلك في كتابة ( النجوم الثابتة ) والذي كتبة عام 964 م , وفي منتصف القرن الثامن عشر , اقترح الفلكي (رايت ) أن النجوم التي نراها في السماء ونجوم درب التبانة ما هي إلا تجمع نجمي في الفضاء في مستوى قرصي الشكل يمتد لمسافات بعيدة . ولقد كان الفلكي(كنت) عام 1755 م أول من تصور أن السدم الخافتة التي تشاهد في السماء ما هي إلا نظائر لمجرتنا , ولم يقتنع العالم ذلك الوقت بهذا التصور , ولكن بدأ الفلكيون في رصد الأجرام السماوية , وتسجيلها في كتالوجات . وفي عام 1781 م سجل الفلكي شارل ميسير كتالوجا يحوي 103 من هذه الأجرام والحشود النجمية , وكان اقتناع العالم بان السدم ما هي إلا مجرات خارجية وعودتهم إلى ما قرره كنت قبل ذلك بـ200عام , يعتبر مرحلة جديدة من مراحل التحول الفكري في علم الفلك .   المجرات ومكانتها الكونية : إن الفضاء يبدو غنيا بالسحب الغازية والغبارية (السديم) التي تشكل معا ما يسمى بالمجرات , و يفصل بين بعضها البعض مسافات هائلة من الفضاء الكوني فارغة تماما إلا من بعض ذرات الهيدروجين . وكما ان الخلية هي الوحدة الأساسية في بناء جسم الكائن الحي , فان المجرة هي الوحدة الأساسية في البناء الكوني وتجتمع مع بعضها كما يتجمع الأفراد لتشكيل المجتمع , وهي تدخل ضمن دورة حياتية من الولادة والتطور ثم التلاشي بحيث ان حياتها تنتهي بانفجار ينجم عنه تبعثر شديد وتطاير كبير للمادة الأساسية فيها لتعود على ما يشبه ما قبل مرحلة نشأتها الأولى . إن كوننا المرصع بالنجوم و المجرات في معظمة فارغ , بل إن فضاء مابين المجرات أكثر فراغا من فضاء مابين النجوم إذ يبلغ 0,001 من فراغها , وتبدو هذه المجرات سابحة ومبتعدة عنا في جميع الاتجاهات إلى مالا نهاية .   وبما ان المجرات تبعد عنا ملايين السنين الضوئية ( أقربها مجرة المرأة المتسلسلة التي تبعد 2,5 مليون سنة ضوئية ) كان لزاما أن نبدأ بدراسة مجرتنا ومعرفة ما فيها .         مجرة درب التبانة : إن المجرة هي تجمع عظيم من ملايين النجوم ومن الغاز والغبار ( السديم ) تتماسك جميعا بقوة الثقالة وتنتمي مجموعتنا الشمسية بما فيها من كواكب وكويكبات ومذنبات بالإضافة لكل النجوم المرئية في السماء إلى مجرتنا درب التبانة التي تضم ما يزيد عن 200 مليار نجم , وهي على شكل عجلة لولبية قطرها 100 ألف سنة ضوئية , وتسير المنظومة الشمسية التي تبعد عن المركز مسافة 30 ألف سنة ضوئية بسرعة 250كم/ث ( أي أنها تحتاج إلى 250مليون سنة لإتمام دورة واحدة حول المركز ) , وتسير المجرة برمتها باتجاه كوكبة الشجاع Hydra بسرعة تتجاوز 600 كم/ث .   في هذه الصورة قطر المجرة 100 الف سنة ضوئية وليس 120 الف سنة ضوية   ومجرتنا من النوع اللولبي ومعظم نجومها يتجمع في نواة مركزية وفي اذرع حلزونية تصدر عنها , وإذا أمكن القول فان مجرة درب التبانة مجرة لولبية عصوية . وقد تكونت مجرتنا منذ 10 إلى 20 مليار سنة مضت ( أي بعد بداية الكون بمئات ملايين السنين ) ويبلغ عمر أقدم نجومها 18 مليار سنة . ومجرتنا نشأت في سحابة كونية تتألف من الهيدروجين والهليوم , و ارتصت هذه السحابة إلى ان أصبح الجذب الثقالي اكبر من الضغط الخارجي , ثم قامت قوى ضغط الغاز والإشعاع والدوران والثقالة على تشكيل مجرتنا بشكلها الحالي .   أشكال المجرات وأنواعها : حتى سنة 1924 م لم يكن يعرف من المجرات غير مجرتنا , ثم قام العالم ادوين هابل مستعملا اكبر تلسكوب في العالم في ذلك الوقت ( تلسكوب ماونت ويلسون ) بتحليل المتغيرات القيفاوية , وبرهن على أن بعض السدم الضبابية التي كانت ترصد ما هي إلا مجرات بعيدة , ودلل على أن المجرات عالم قائم بذاته يتألف من مئات مليارات النجوم , وذلك طرح رؤية جديدة للكون لم يكن احد قد استطاع التوصل إليها قبله . وفي سنة 1926 م كان هابل أول من صنف المجرات في مجموعات تبعا لشكلها . وقد قسم المجرات إلى ثلاثة أقسام على النحو التالي :       1- المجرات الاهليجيةElliptical galaxies ( E ) / بيضاوية الشكل , وهي تتدرج من كرات شبة تامة ( E0 ) إلى كروانيات أكثر تسطحا ( E7 ) ويضم هذا النوع من المجرات نجوما قديمة غالبا , ويبدو في ظاهرها القليل من الغاز والغبار المرئي , ولكنها تظهر بشكل واضح عند رصدها بالأشعة السينية وتحت الحمراء . 2- المجرات اللولبية Spiral galaxies / وهي تنقسم لنوعين رئيسيين هما : • المجرات اللولبية النظامية normal spiral galaxies ( S ) ولها قرص ساطع وتلتف الأذرع اللولبية بدءا من نواة منتفخة , وهي تتفرع أيضا بحسب حجم الانتفاخ المركزي ودرجة التفاف الأذرع اللولبية إلى Sa و Sb و Sc , ويرمز للمجرات ذات الأقراص المسطحة الساطعة والعديمة الأذرع بـ S0 • المجرات اللولبية القضيبية barred spiral galaxies ( SB ) وهي شبيهة بالمجرات اللولبية النظامية ولكن اذرعها تبدءا من نهايات تجمع مركز من المادة ذو شكل قضيبي . وتحتوي المجرات اللولبية بشكل عام على كميات كبيرة من الغاز والغبار في أقراصها , وعلى نجوم شابة وهرمة . 3- المجرات غير المنتظمة irregular galaxies ( Ir ) / ليس لها شكل منتظم , وتحتوي على الغاز والغبار وعلى نجوم شابة ساطعة في معظمها وسحب غازية متأين , والقليل من النجوم القديمة . ويضيف علماء الفلك بعض أنواع المجرات مثل المجرات العدسية lenticular galaxies ( SO ) / التي لها شكل العدسة , وتحوي أقراص مجرية لا تحوي اذرعا لولبية وليست ذات تكون نجمي حديث . ومن المجرات المكتشفة أيضا المجرات القزمة dwarf galaxies وهي مجرات صغيرة و منخفضة الكتلة و الضيائية .   هل نظرية هابل عن التطور المجري لا تزال صحيحة ؟ ساد تصنيف هابل للمجرات من الاهليجية البسيطة إلى اللولبية المعقدة مدة من الزمن , وكان هذا التصنيف يعتمد على تسلسل زمني من المجرات الشابة إلى المجرات الهرمة , ولكن المعطيات المرصودة تدل على ان اختلاف أشكال المجرات لا يمثل مراحل تطور في دورة حياتها وهذه المعطيات التي تدحض نظرية هابل لتطور المجرات تتمثل في ان الأنماط الثلاثة للمجرات تحوي كلها نجوم هرمة ( أي ان المجرات اللولبية والاهليجية والغير منتظمة ذات عمر واحد تقريبا ) ولا يمكن ان تمثل المجرات الاهليجية المرحلة الأولى لحياة المجرة كما رأى هبل ؛ لأنها لا تحتوي على الغبار والغاز اللازمين لولادة نجوم جديدة توجد في المجرات اللولبية والغير منتظمة . واقرب الافتراضات للصحة هي ان المجرات تبدأ حياتها بشكل غير منتظم او لولبي ثم تستمر التفاعلات بين المجرات التي تتطور لتكوين الأذرع الحلزونية التي تساعد في اكتساب كتلة , وتتكاثف وتشكل كرات اكبر فاكبر , ثم يؤدي اندماج مجرات كثير إلى ولادة المجرة الاهليجية وفي هذه الحالات كلها تكون الجاذبية هي القوة الرئيسية التي تحافظ على تجانس المجرة . ولمحاولة فهم المجرات بشكل أدق وكيف تكونت وتشكلت لابد من معرفة بعض خصائصها الفيزيائية .   الخصائص المجرية : إن المجرات تبعد عنا ملايين السنين الضوئية والمفتاح الوحيد لمعرفة خصائصها هو معرفة بعدها عنا , ولقياس المسافات إلى المجرات تستخدم الشمعة العيارية ( وهي أي جرم فلكي يعرف قدرة المطلق من صفاته المرصودة ) لتحديد المسافات إلى أبعاد تصل إلى 10 ملايين سنة ضوئية , والأمثلة على الشمعة العيارية عديدة منها المتغيرات القيفاوية وأعلى النجوم ضيائية والحشود الكروية والمستعرات الفائقة , ومن خلال الربط بين عرض الخط الطيفي ودرجة ضيائية مجرة يمكن تعيين القدر المطلق ومن ثم البعد . وكتلة المجرة تمثل كتلة الآثار المرصودة عن النجوم والسحب الغازية بداخلها , وتدل المعطيات الرصدية على أن معظم الكتلة المجرية مادة قاتمة غير مرئية ( وللمقارنة فان كتلة أي مجرة كبيرة اكبر من كتلة الشمس بتريليون مرة ) , ومن خلال معرفة كتلة المجرة الأولية وكثافتها واندفاعها الزاوي يمكن تحديد شكل المجرة , وقد يكون للأجرام القريبة منها بعض التأثير أو بسبب انتمائها إلى حشد . وقد تحقق العلماء من حدوث تغيرات في اللون ودرجة الضيائية عن طريق مقارنة مجرات تبعد نحو 10 مليارات سنة ضوئية ( مجرات شابة أو فتية ) بمجرات قريبة ( أقدم عمرا ) , واستنتجوا ان ابعد المجرات وأكثرها فتوة كانت اسطع ضوءا وأكثر زرقة . من خلال معرفة بعض هذه الخصائص يكون من السهل ادراك كيف تشكلت المجرات اللولبية أو الاهليجية .   اولا / المجرات اللولبية : تعد المجرات اللولبية ( الحلزونية ) أكثر المجرات انتشارا في الكون , وتصل نسبتها إلى الثلثين . وهذه المجرات يدور قرصها حول محوره مما يؤدي إلى قوة مركزية تساوي الجذب التثاقلي , وسرعة دوران مركزها اكبر من سرعة طرفها لان دوران هذه المجرة وبتأثير من ثقلها يساعد على تركيز كتلتها باتجاه المركز الأمر الذي يزيد من سرعة دورانه , وخلال هذا الوضع تكون أيضا قوة الثقالة كبيرة أيضا في المركز .   ولكي يكون العزم الحركي محفوظا كان لابد من نقل هذا العزم إلى أطراف المجرة وهذا يظهر جليا من خلال الأذرع الحلزونية التي تسمح بتفريغ العزم الحركي للخارج وهذا هو سبب التفاف الأذرع الحلزونية باتجاه معاكس للدوران . وبعض هذه الأذرع تساعد في تكوين العوارض المتطاولة في اتجاه المركز ( المجرات اللولبية القضيبية ) وتوجد هذه العوارض في ثلثي المجرات اللولبية , ويعتقد ان هذه العوارض يمكن أن تظهر وتختفي خلال حياة المجرة .   ثانيا / المجرات الاهليجية : كان يعتقد الفلكيون أنها تتألف من منظومات نجمية مسطحة بسبب الدوران , وهذه المجرات بطيئة الدوران وتوازنها التثاقلي مرتبط بحركة نجومها العشوائية . إن هذه الحركة تولد ضغطا يمكن أن يكون أقوى في جهة معينة مما يسبب الشكل الاهليجي , والمجرات الاهليجية لا تقل تعقيدا عن اللولبية , فهي يمكن ان تكون مفلطحة او متطاولة او اهليجية غير متناظرة الدوران ( لها ثلاث محاور مختلفة ) .         حشود المجرات : إن عمليات المسح الفوتوغرافي للسماء تدل على أن معظم المجرات تنتمي إلى مجموعات تسمى ( حشود المجراتclusters of galaxies ) , وتختلف هذه الحشود من خلال أعداد مجراتها فبعضها لا يتجاوز بضع مجرات وبعضها الآخر يحوي الآلاف من المجرات , تتماسك جميعها كما تتماسك النجوم في المجرة بفعل قوة الثقالة , وتطوف إحداها على الأخرى بسرعة تقارب 1000 كم/ث وتنتمي مجرة درب التبانة إلى حشد صغير يضم 30 مجرة و يسمى المجموعة الموضعية Local Group ويقع هذا الحشد ضمن منطقة قطرها 3 ملايين سنة ضوئية ويضم ثلاث مجرات لولبية هي مجرتنا ومجرة المرأة المتسلسلة ومجرة M33 . ومجرات اهليجية مثل M32 و NGC 205 , ومجرات غير منتظمة مثل سحابتي ماجلان . وتقسم الحشود المجرية تبعا إلى أشكالها إلى قسمين رئيسين هما : 1- الحشود المنتظمة regular cluster / وهي حشود متراصة نسبيا , وتبلغ أعلى كثافة لها عن المركز , واغلب مجراتها اهليجية أو لولبية من النوع SO , وكثير منها يصدر إشعاعا راديوي من المجرات النشطة وغاز مابين المجرات , أما القلة الباقية فهي تصدر أشعة سينية . 2- الحشود غير المنتظمة irregular cluster / ومنها حشدنا المجري ( المجموعة الموضعية ) , وهي اقل تراصا من سابقتها , وبتركيز مركزي ضئيل , وهي تحوي الكثير من المجرات اللولبية وغير المنتظمة , قلة منها تصدر أمواج راديوية أو أشعة سينية. ولكن عندما تجتمع الحشود المجرية مع بعضها البعض فإنها تشكل ما يسمى بالحشد الفائق .   الحشد الفائق والفقاعات العملاقة : الحشد الفائق هو اكبر المنظومات المترابطة تثاقيا من بين الحشود المرصودة حتى اليوم , وهو عبارة عن حشد لحشود من المجرات تقع أقطارها بين 100 مليون ومليار سنة ضوئية . وتنتمي مجموعتنا الموضعية إلى حشد العذراء الذي ينتمي إلى الحشد الفائق الموضعي Local Supercluster , وتكون هذه الحشود الفائقة مع بعضها البعض صفائح رقيقة تحيط بالفراغات وهي مناطق لا يرصد فيها من المجرات إلا القليل , وهي تشبه فقاعات عملاقة تمتد تقع حشود المجرات على امتداد سطوحها , وبالتالي فان الكون المنظور يتألف في معظمة من فراغات هائلة بين الحشود الفائقة .   ما هي المجرة النشطة ؟ هي مجرة يصدر عن مركزها أو نواتها المجرية النشطة كميات ضخمة جدا من الطاقة . يعتقد أن مصدر هذه الطاقة الهائلة منبع مركزي شديد يجذب إليه المادة القريبة منه ( قد تكون هذه القوة الجاذبة جرما ضخما مثل ثقب اسود كتلته اكبر من كتلة الشمس بملايين المرات , بحيث ان الغاز والغبار والنجوم تنجذب إليه ) وتطلق هذه المادة النارية الساقطة الإشعاع , ومن أهم أنواع المجرات النشطة نوع خاص يسمى المجرات الراديوية و هي اكبر أنواع المجرات النشطة , والمادة التي تختفي داخل الثقب الأسود تطلق نفثات الكترونات عالية الطاقة الراديوية ومن الأمثلة عليها المجرة الاهليجية النشطة ( قنطورس A ) قنطورس A     مجرة سايفرت :   هي مجرة لولبية ذات نواة مجرية نشطة , وتسمى سايفرت نسبة لعالم الفلك سايفرت الذي وصف نموذجها الأولي . وتضئ نواتها التي لا تتجاوز 10 سنوات ضوئية بسطوع اكبر من سطوع عدة مجرات نظامية , ولها خطوط إصدار عريضة تدل على حركات مضطربة لغاز حار جدا , وبسرعة تبلغ آلاف الكيلومترات في الثانية . واغلب هذه المجرات تعتبر مصدرات قوية للإشعاع تحت الأحمر , وتمثل مجرات سايفرت اقل من 2% من المجرات اللولبية .         نظرية توسع الكون : من خلال دراسته المستمرة وأرصاده الدائمة لاحظ هابل انزياح الضوء الصادر من المجرات البعيدة في الطول الموجي نحو النهاية الحمراء ( تسمى ظاهرة الانزياح الأحمر الكوني ) ومن خلال هذه النتائج وغيرها تمكن عام 1929 م وبعد تصنيفه للمجرات بثلاث سنوات هو وعالم فلكي آخر هو همسن من تأكيد نظرية توسع الكون بالمشاهدة , فقد اكتشفوا العلاقة الخطية التي تربط بعد المجرات بسرعة ابتعادها , وتفسير ظاهرة ابتعاد المجرات يتمثل في انه إذا كان هناك مصدر ضوئي من الفضاء الخارجي يبتعد عنا فان تردد الأمواج الضوئية ينخفض وبالتالي ينزاح نحو الأحمر . وهذا يدل على أن المجرات في ابتعاد مستمر عن بعضها البعض وبسرعات هائلة وكذلك بالنسبة لنا فكل المجرات ( ما عدا المرأة المتسلسلة وبعض المجرات القريبة ) في ابتعاد مستمر عنا مما يعني تمدد حجم الكون . وينص قانون هابل على أن سرعة الانحسار ( v ) لمجرة يتناسب طردا مع بعدها عنا ( d ) ويكتب القانون كالتالي : v = H d حيث H تسمى ثابت هابل وتكمن أهمية ثابت هابل في انه يعطي معدل اتساع الكون ويساعد في تحديد العمر المفترض له ( تتراوح التقديرات الحالية بين 10 و20 بليون عام ) , كما تتراوح التقديرات لثابت هابل بين 15 و30 كم/ث/مليون سنة ضوئية .   الخاتمة : لطالما كان الإنسان مندهشا بما يراه أمام ناظريه في كل ليلة , فهو يرى سماء متزينة بنجومها ومتجملة بحللها من الكواكب والمذنبات ولكنها في ذات الوقت كانت تخفي ألغازا يصعب حلها لمن تأملها وحاول معرفة ما تخفى في طياتها . ولقد كانت ولا تزال اكبر وأوسع مما فكر به الإنسان أو تخيله من محاولة معرفة أبعادها أو إدراك حجمها . و مع استمرار مسيرة البشر وتطور العلم والمعرفة استطاع الإنسان الحصول على معطيات مكنته من معرفة كيفية تشكل النجوم من المادة ما بين نجمية وكيفية تطورها , ولكن لا يزال الطريق طويلا في فهم تشكل وتطور المجرات التي تعد أكثر تعقيدا بكثير بسبب ارتباطها ببدايات الكون وتطوره واتساعه وصدق الله القائل ( والسماء بنيناها بأيدي وإنا لموسعون ) .   حاولت في هذا البحث ان يكون شاملا لما يتعلق بالمجرات وتكونها وخصائصها من خلال جمع بعض المقالات والتقارير بالاضافة لبعض المجهودات الخاصة , وقد حاولت ان يكون واضحا وسهلا لكل من يقرأه , ومضيفا فيه بعض الصور لبلوغ الفائدة المرجوة منه . فان كان في هذا البحث من تميز فهو بتوفيق الله وعونه وما كان فيه من تقصير فمني ومن الشيطان . وفي النهاية اتمنى ان يجد قارئ هذا البحث المتعة والفائدة .   كاتب البحث / مستور الاحمري         المراجع : 1- نظريات جديدة في تشكل المجرات – موسى ديب الخوري 2- مقدمة للمجموعتين الشمسية والنجمية – صلاح الدين حامد 3- علم الفلك – دانيال موشيه 4- SPACE . COM 5- falak.com جزاك الله الف خير