لغز سرعة النجوم ومجموعاتها في المجرة .

[فاطمة 0]

بسم الله الرحمن الرحيم

 

لغز سرعة النجوم ومجموعاتها في المجرة .

 

 

من الصعب معرفة حركة النجوم ومجموعاتها داخل مجرة درب التبانة فضلا ً عن البحث في تركيبها وشكلها ودوران أذرعها ، لأننا داخلها ، وعمليات الرصد بالتليسكوبات البصرية في مستوى خط استواء المجرة ونحو المركز تصيب الفلكيين بالإحباط ، لأن هناك تكتلا ً كثيفا ً للنجوم في اتجاه نواة المجرة وفوق وتحت مستوى خط التماثل الاستوائي ، حيث أن المجرة على هيئة قرص مسطح أو مستو وتتواجد المجموعة الشمسية في طرف إحدى الأذرع الخارجية ، كما أن مادة مابين النجوم تمتص كثيرا ً من أضواء النجوم من ناحية النواة أو الموازية لخط استواء المجرة ، ولذلك فكل ما تستطيعه التليسكوبات البصرية بنوعيها أن تراه داخل المجرة هو حوالي 15 % فقط ، وأضافت مراصد الراديو من نجوم المتغيرات Variable Stars بأنواعها المتعددة ، وكذلك رصد الموجات الراديوية المنطلقة حسب غازات الهيدروجين المتعادل داخل المجرة بالموجة 21 سم الشهيرة بذبذبة قدرها 1420.4 ميجا هيرتز MHZ ، ويحاول العلماء ربط المعلومات المتاحة بعضها البعض ، والحصول على تقديرات أقرب إلى الصحة حول المجرة ، والأمر أشبه بمحاولة رسم خريطة لمدينة كبيرة نسكن في إحدى ضواحيها المتطرفة ، والمعلومات الوحيدة المؤكدة هي المناطق المتاخمة للمجموعة الشمسية فقط ، كما أن رصد المجرات القريبة يساعد كثيرا ً على فهم مايحدث داخل مجرة درب التبانة ، وقد لاحظ العلماء أن هناك تشابها ً كبيرا ً لمجرة درب التبانة مع مجرة المرأة المسلسلة Andromeda أقرب المجرات إلينا ، وتطلق الكثير من المعلومات والصفات بينهما ، حتى إنهما يكادان يكونان توءمين ، وكان والتر بادى الفلكي الألماني قد قام عام 1944 بدراسة مجرة المرأة المسلسلة التي تبعد عنا 2.3 سنة ضوئية ولاحظ أن النجوم الحمراء القديمة من العمالقة وفوق العمالقة تتواجد في منطقة المركز فأطلق على هذه المنطقة اسم الجمهرة الثانية Population – II والتي يرمز لها بالرمز H-II ، كما أن مجرة المرأة المسلسلة لها مجرات صغيرة تابعة لها وأذرع حلزونية دوارة ومن نفس تصنيف مجرة درب التبانة أي Sb في تصنيف هوبل القديم ، ونجوم المرأة المسلسلة تصل إلى 300 ألف مليون نجم مع أن درب التبانة تحتوي فقط على 100 ألف مليون نجم ، والحق أن المعلومات التي تم الحصول عليها من رصد مجرة المرأة المسلسلة حتى الآن قد أفادت علماء الفلك كثيرا ً في فهم خصائص وتكوين وحركة مجرة درب التبانة .

 

وعلى ذلك فإن أغلب النجوم الفردية والمجموعات المفتوحة والمجموعات الفلكية تدور في مستوى مواز لخط الاستواء المجرى في الأذرع ، وهناك تكتل شديد من النجوم القديمة الحمراء حول النواة ،وتدور مع القرص المحيط بها في اتجاه عقارب الساعة أي حركة تراجعية لو نظرنا من القطب الشمالي للمجرة طبقا ً للإحداثيات ، أما الهالة المحيطة بالمجرة فتتواجد المجموعات الكروية الشديدة الكثافة ونجومها قديمة في عمر المجرة تماما ً حتى تدور حول المجرة بطريقة متعامدة على خط الاستواء المجري وبميل . أما النواة نفسها فلا يمكن رصدها إلا بالراديو تليسكوب وباستخدام الأشعة دون الحمراء ، وتوجد سحب من غازات الهيدروجين المتعادل وغبار مابين النجوم في مستوى مماثل للمستوى الاستوائي للمجرة ، تدور أيضا ً حول المجرة وبسرعات زاوية مماثلة للدوران وإن كان لبعضها سرعات خطية أخرى تبتعد بها عن مركز المجرة وكأنها خارجة منه .

 

 

وتختلف سرعة دوران المجموعات النجمية – أي السرعة الزاوية – حول نواة المجرة ، فكلما كانت المجموعة بعيدة عن النواة قلت سرعة دورانها عن الأجسام القريبة من المركز ، لأن المجرة ليست جسما ً صلبا ً وإلا كانت جميع السرعات للمجموعة متساوية ، كما أن مراقبة مجرة المرأة المسلسلة أظهرت أيضا ً تفاوتا ً في السرعات بطريقة ليس لها تعليل أو تفسير علمي ، فالنجوم عند حافة النواة تدور حولها بسرعة 87 كم /ث وأبعد قليلا ً تزداد إلى 100 كم / ث ، ولو ابتعدنا عن المركز مسافة أخرى نجد النجوم بطيئة السرعة عن ذلك وعلى مسافة توازي مكان الشمس من مركز المجرة تصل إلى 250 كم /ث أي مثل المجموعة الشمسية تماما ً ، ثم تزداد بعد مسافة أخرى إلى 300 كم /ث ، وعند أطراف المجرة تبطئ النجوم عن ذلك كثيرا ً ، ولا أحد يعرف كيف يحدث ذلك والمتوقع أنه يحدث أيضا ً في مجرة درب التبانة .

 

 

وتتحرك المجموعات النجمية الكروية ومنها 150 حتى الآن Golbular Ciuster خارج المجرة في الهالة ، وخاصة حول الانتفاخ Bulge المحيط بالنواة والمركز والقرص بطريقة متعامدة على خط استواء المجرة أي بطريقة مائلة عليه وبسرعة كبيرة تصل إلى 200كم/ث ، وذلك في دائرة واسعة يصل قطرها إلى 50 ألف بارسك أي 163 ألف سنة ضوئية حيث تدور مرة واحدة حول المركز كل 10 ملايين سنة ، ولكن المجموعات الكروية القريبة من المركز تكمل هذه الدورة في أقل من ذلك حيث تختصر مسافة الدوران فتخترق قرص المجرة بطريقة عمودية وتخرج من الطرف الآخر لتكمل دورتها حول المركز ، ومنها مجموعة M-13 في كوكبة هرقل والتي تضم مليون نجم وتبعد عنا 20 ألف سنة ضوئية ويمكن رؤيتها بالعين المجردة ناحية نصف الكرة الشمالي ، وهي لذلك تعرف باسم ( المجموعة الكبيرة ) والمجموعة الكروية Tucanae-47 في نصف الكرة الجنوبي التي تبعد عنا ( 5 كيلو بارسك ) أي 16300 سنة ضوئية ، وذلك المجموعة الكروية أوميجا في كوكبة قنطورس Centauri التي تبعد عنا 5.2 كيلو بارسك أي 16950 سنة ضوئية ناحية نصف الكرة الجنوبي أيضا ً ، أما النجوم الفردية القديمة من نجوم المتغيرات وكذلك النجوم ذات السرعات العالية أكثر من 63 كيلومترا ً في الثانية ( العاديات ) فيمكن مراقبتها بسهولة نظرا ً لأضوائها الساطعة والمتغيرة بانتظام ، فنجوم الشلياق RR-Lyrae اللامعة جدا ً مثل نجم النسر الواقع فيجا Wega- Vega في كوكبة القيثار Lyra ناحية الشمال تنطلق حول المركز بطريقة متعامدة بسرعة 130 كيلومتر في الساعة ، ونجوم المتغيرات بأنواعها هامة للغاية لمعرفة المسافات البعيدة بدقة وكذلك دراسة المجموعات القريبة منها .

 

 

 

أما المجموعات النجمية المفتوحة Open Galactic Cluster فهي داخل المجرة – ومنا 1200 حتى ألان – تدور في مستوى التماثل الاستوائي لها ، وهي قليلة الكثافة ، وأعداد النجوم بخلاف المجموعات الكروية الخارجية ، وهي لذلك عرضة لتأثير النجوم العملاقة القريبة منها أو التي تمر بها ، فضلا ً عن سحب الغازات الساخنة المندفعة بسرعات كبيرة حيث تخترقها وتعمل على تفككها وتناثر نجومها على مساحات شاسعة ، لذلك فإن عمر هذه المجموعات قصيرة نسبيا ً ويعتمد على كثافة كل مجموعة رغم أن أغلبها من النجوم حديثة التكوين والمتماثلة في الأعمار ، وتوجد جميعها في الأذرع الخطافية للمجرة ، وهي تدور مع الأذرع حول مركز المجرة بسرعة 250 كم /ث ، ولكن لكل منها سرعة خطية أخرى في اتجاه مناطق معينة للجاذبية داخل المجرة ، وقد تكون إحدى المجموعات تبتعد عنا أو تقترب منا طبقا ً لسرعتها الخطية رغم أنها تدور أيضا ً معنا حول مركز المجرة وبنفس المستوى والسرعة ، وتختلف السرعة الخطية من مجموعة القلاص أو القلائص Hyades وهي مفتوحة متحركة مفككة بالفعل تضم حوالي 300 نجم في كوكبة الثور ناحية خط الاستواء السماوي الذي هو امتداد لخط الاستواء الأرضي ، تبتعد عنا ( 45 بارسك ) أي 146 سنة ضوئية والجدير بالذكر أن الشمس تنطلق في الفضاء موازية لنجوم هذه المجموعة المفككة التي تبدو في السماء على هيئة حرف V ، ولكن الشمس لا تتبعها ولها حركة شاذة مختلفة تماما ً عن المجموعات المفتوحة القريبة منا حيث تنطلق الشمس بسرعة 19.5 كم /ث ، بينما المجموعة المفتوحة ( الشقيقات السبع ) Pleides القريبة منا والتي تبعد 410 سنوات ضوئية ، وهي في الواقع تضم 3 آلاف نجم في كوكبة الثور ومجموعة نثرة الأسد Praesepe التي تبعد عنا 520 سنة ضوئية في كوكبة السرطان تنطلق نحو نقطة تجمع تقع في كوكبة الجاثي أو هرقل هي والمجموعات القريبة منا عدا المجموعة الشمسية التي لها حركة شاذة ومختلفة رغم أن الشمس ترافق هذه المجموعات عن بعد في جانب من الطريق .

 

أما النجوم الفردية وما أكثرها في المجرة فلها حركة غريبة جدا ً حيث تتجه ناحية النواة ثم تعود مرة أخرى ناحية الأطراف والأذرع ، وبالطبع تختلف سرعات هذه النجوم ، فإذا كانت متجهة نحو النواة تتزايد سرعتها كلما اقتربت منها ، وعندما تكون عائدة نحو الأطراف الخطافية تكون سرعتها كبيرة بسبب قوة الدفع الهائلة والغازات التي طردتها من المركز وكلما اتجهت ناحية الأطراف تقل سرعتها ثم تعود مرة أخرى نحو المركز ، وأخرى تقابلها في الطريق ولكن في اتجاه مضاد ، يحدث ذلك طوال الوقت وفوق وتحت مستوى التماثل الاستوائي للمجرة وموازية له .

انتهى

تحياتي

وشكرا ً

 

[الزعيم 0]

طالما عدت يا أختنا فاطمة فبمشيئة الله ستزداد سرعة الترقي بالمنتدى لتسابق النجوم .

وفقك الله .