درب التبانة أو درب اللبانة أو الطريق اللبني هي مجرة حلزونية الشكل. تحوي ما بين 200 إلى 400 مليار نجم ومن ضمنها الشمس، ويبلغ
عرضها حوالي 100 ألف سنة ضوئية وسمكها حوالي ألف سنة ضوئية، ونحن نعيش على حافة تلك
المجرة ضمن مجموعتنا الشمسية والتي تبعد نحو ثلثي المسافة عن مركز المجرة. وإذا نظر
الشخص إلى السماء في الليل فقد يرى جزءًا من مجرتنا كحزمة من النجوم، ويرى سكان نصف
الكرة الأرضية الشمالي درب التبانة في الصيف والخريف والشتاء. والمنظر في أواخر الصيف
أو في مطلع الخريف يأخذ المدى الألمع والأغنى لهذا النهر السماوي: ففي ذلك الوقت من
السنة، يمتد درب التبانة من برجي ذات الكرسي (كوكبة) والملتهب (كوكبة) في الشمال، عبر
النصف الشرقي للسماء وعبر مجموعة نجوم تعرف كمثلث الصيف، ثم يغطس نحو الأفق خلال برجي
القوس والعقرب. وتحجب الغيوم الفضائية بين برجي مثلث الصيف والقوس، رقعة مركزية واسعة
من درب التبانة، مما يجعله يبدو منقسما إلى جدولين. وقرب برجي القوس والعقرب, يكون
درب التبانة كثيفا ولامعا جدا، لأن هذا الاتجاه يدل نحو مركز المجرة.
ودرب التبانة أكثر تألقا في بعض أقسامها
مما هي عليه في أقسام أخرى. فالقسم الذي يحيط بكوكبة الدجاجة شديد اللمعان، ولكن القسم
الأكثر اتساعا ولمعانا يقع أبعد إلى الجنوب في كوكبة رامي القوس، ورؤيتها ممكنة في
الفضاء الشمالي على انخفاض كبير في الأمسيات الصيفية، لكن مشاهدتها أكثر سهولة في البلدان
الواقعة جنوب خط الاستواء.
المجرة كما تشاهد من الأرض ليلاً
سبب التسمية :
تسمى بمجرة درب التبانة أو طريق اللبانة
لأن جزء منها يرى في الليالي الصافية كطريق أبيض من اللبن يتمثل للرائي بسبب النور
الأبيض الخافت الممتد في السماء نتيجة الملايين من النجوم السماوية المضيئة والتي تبدو
رغم أبعادها الشاسعة كأنها متراصة متجاورة، كما ترى كامل المجرة من مجرة أخرى على شكل
شريط أبيض باهت في السماء.
The Milky Way وهو ترجمة للتعبير الأغريقي Kiklos
Galaxias الذي يعني
الدائرة اللبنية. والقصة وراء هذا الاسم هي أن الرضيع هيراكليس(هرقل في النسخة الرومانية)حاول
الرضاعة من صدر هيرا. وفيما تعرفه الأمهات الحاضنات في كل مكان، وكإشارة إلى رد فعل
خذلان قوي، انتثر بعض الحليب إلى خارج فم هيراكليس. وعندما أخفق في أن ينهل من هذا
الجدول القدسي، حرم هيراكليس من فرصته في الخلو. أما الحليب الذي تدفق إلى السماء فقد
شكل "الدرب اللبنى" أو درب التبانة باللغة العربية.
أما عن اسم (درب التبانة) فقد جاء من تشبيه
عربي، حيث رأى العرب أن ما يسقط من التبن الذي كانت تحمله مواشيهم كان يظهر أثره على
الأرض كأذرع ملتوية تشبه أذرع المجرة.
لكن أحدا لم يعرف هذه الخصلة من النجوم
ومواصفاتها قبل أن يصنع جاليليو مرقبه الأول. عند ذاك تمكن جاليليو أن يكتشف إنها تتألف
من الملايين من النجوم المنفصلة.
نشأة درب التبانة :
أذرعة المجرة، وذراع الجبار هو القوس القصير
بني اللون، وتقع عليه المجموعة الشمسية (أصفر)، متفرعا من ذراع رامي القوس Sagittarius-Carina، إلا أن بعض العلماء يراه
جزءا من ذراع حامل رأس الغول Perseus Arm.
يقدر علماء الفلك أن مجرة درب التبانه تكونت
قبل مدة زمنية تقدر بـ12–14 مليار سنة، فيما يعد علماء الفلك المجرة بأنها صغيرة العمر
نسبيًا بالنسبة لمجرات كونية أخرى. و تم تحديد عمر المجرة باستخدام تقانة علم التسلسل
الزمني الكوني
في عام 2007، تم تقدير عمر نجم يدعى، HE 1523-0901 ويقع خارج
المجرة ويبعد عنا نحو 13.2 مليار سنة، أي ما يقارب عمر الكون (يقدر عمر الكون بنحو
7و13 مليار سنة). وهو يمثل أقدم جرم سماوي آنذاك فقد وضع حدوداً دنيا لعمر مجرة درب
التبانة. تم التحقق من هذا التقدير بواسطة مطياف UV-Visual
Echelle للتلسكوب العظيم.
يمكن تقدير عمر النجوم الواقعة في القرص
المجري الرقيق بطريقة مشابهة لـHE 1523-0901.
كانت نتائج القياسات بحدود 8.8 ± 1.7 مليار سنة مضت، وهذا يقترح بأن فجوة عمرها حوالى
5 مليار كانت هناك بين فترة تكون الهالة وبين القرص الرقيق.[9]
مكونات المجرة :
أذرع المجرة وموقع الشمس، وتبين الاتجاهات
المختلفة الممتدة من موقع الشمس (أصفر) المجموعات النجمية التي ترى على امتداد تلك
الاتجاهات. كما يبين الشكل منطقة لا تُرى النجوم فيها على قرص المجرة بسبب كثافة الضوء
والغبار في مركز المجرة.
شكل ذراع الجبار طبقا للمقالة العلمية للعالم
" فازقز " وزملائه المنشورة في : "Spiral
Structure in the Outer Galactic Disk. I. The Third Galactic Quadrant". The
Astrophysical Journal 672 (2): 930–939. January 2008. doi:10.1086/524003. Text
"author" ignored (help)
تعتبر مجرة درب التبانة واحدة من ضمن المجرات
الحلزونية الكبيرة، وهي في شكل القرص وتدور حول نفسها دورة كل نحو 250 مليون سنة. ونظراً
لدوران المجرة ودوران النجوم فيها حيث تدور النجوم القريبة من مركز المجرة أسرع من
النجوم التي على الحافة بالإضافة إلى اختلاف شدة الجاذبية من مكان إلى مكان داخل المجرة
بفعل تزايد كثافة النجوم في بعض الجهات، فتعمل تلك المؤثرات على تكون أذرع حلزونية
للمجرة. وتقع المجموعة الشمسية على أحد تلك الأذرع ويسمى ذراع الجبار وهو يقع بالنسبة
لمركز المجرة على بعد نحو ثلثي نصف قطر المجرة. كما تشتمل المجرة على عدة أذرعة أخرى
حلزونية تبدأ عند المركز متفرعة إلى الخارج، منها ذراع حامل رأس الغول Perseue Arm وهو الذراع
الذي يجاورنا مباشرة نحو حافة المجرة، وذراع رامي القوس Sagittarius Arm وهو قريب
منا من جهة مركز المجرة، كما تحوي المجرة عدة أذرع أخرى تشغل قرص المجرة. وتسمى الأذرعة
بتلك التسميات حيث يتميز كل ذراع بكوكبة شديدة السطوع فيه. فيتميز ذراع حامل رأس الغول
بكوكبة حامل رأس الغول وذراع رامي القوس يتميز بوجود كوكبة الرامي (كوكبة)، وكذلك ذراع
الجبار Orion Arm فهو يحوي كوكبة الجبار (كوكبة) الذي يحوي أحد السدم الشهيرة وهو سديم الجبار.
وتقسم بنية المجرة إلى ثلاثة أقسام رئيسية:
النواة أو الحوصلة: وهي عبارة عن انتفاخ
مضيئ شبه كروي (بيّنت قياسات حديثة أجريت عام 2008 بأن شكلها ضلعي) يحتل مركز المجرة
،كما بينت قياسات العشر سنوات الأخيرة وجود ثقب أسود عملاق في مركز المجرة وتبلغ كتلته
نحو 2 مليون كتلة شمسية. يزداد أتساعه مع كبر عمر المجرة، كما توجد في الحوصلة المجرية
تجمع هائل للنجوم والغبار الكوني. ويمكن بسهولة رؤية حوصلة المجرة المنتفخ نسبيا ليلا
في وسط الطريق اللبني حيث أنها شديدة الضياء بصفة عامة، رغم صعوبة رؤية تفاصيلها الداخلية
بسبب وجود غبار كثيف فيها يحجب الضوء.
الأذرع: هي التي تحيط بالنواة المجرية على
شكل لحزوني وهي أذرع عملاقة تدور حول مركز المجرة. ومنها ذراع الجبار (أوريون) الذي
يبعد نحو 26 ألف سنة ضوئية عن مركز المجرة, ويقدر العلماء عدد النجوم التي يحويها هذا
الذراع وحده بـمائتي ألف نجم من ضمنها نجم نظامنا الشمسي (الشمس)، كما يقدر قطر المجرة
حوالي 100 ألف سنة ضوئية. وتوجد الشمس متواجدة على بعد 30 ألف سنة ضوئية من مركز هذا
المجرة، ويبلغ طوله رغم قصره نسبيا نحو 6.500 سنة ضوئية وسمكه يصل إلى 1000 سنة ضوئية.
الهالة: وهي عبارة عن الإكليل الذي يحيط
بالقرص المجري إلى مسافات بعيدة والمتكون من غازات مختلفة وسحب كونية.
صورة للمجرة بالأشعة تحت الحمراء إلمسبار الفضائي كوبي COBE، ويبدو مركز المجرة واضحا.
الشكل العام :
يصعب دراسة بنية المجرة بسبب وجودنا داخلها
ووجود غبار فيها يحجب عنا شيئا من الضوء. خلاف إمكانية دراسة اشكال وفيزياء المجرات
الأخرى التي تبعد عنا فنحن نراها من الخارج. وقد ساعدنا كثيرا دراسة الأشعة القادمة
من مجرتنا في نطاق الأشعة تحت الحمراء وذلك بناء مراصا ترصد الموجات الراديوية فيها
ومع ذلك لا تزال طلاسم تحيط بالبنية التفصيلية للمجرة.
اعتبر في الماضي بأن مجرتنا لها أربعة أو
خمسة أذرع تزداد فيها كثافة النجوم والغبار، ونحن نعلم الآن بأن لها حوصلة ضلعية وليست
كرية. .وتتكون من 100 إلى 300 مليار من النجوم وكميات هائلة من الغبار الكوني تكفي
لتكوين نحو 600 مليون إلى 1 مليار نجم جديد. ويقدر كمية المادة في المجرة نحو 3,6
× 1041 كيلوجرام. ويبلغ قطر قرصها نحو 100.000 سنة ضوئية)أو 30 كيلو فرسخ فلكي).ويبلغ
سمك القرص 3.000 سنة ضوئية ويبلغ حجم الحوصلة المركزية نحو 16.000 سنة ضوئية.
بالمقارنة بمجرة المرأة المسلسلة (مجرة)
فالآخرى ذات قطر 150.000 سنة ضوئية، كما يوجد في لجموعتنا العضو الثالث مو ناحية الكبر
وهي مجرة المثلث وتسمى مسييه 33 طبقالفهرس مسييه وقطره 50.000 سنة ضوئية. وربما كان
سمك مجرتنا أكثر ثلاثة مرات عن الرقم المعطى أعلاه بحسب العالم الأسترالي بريان جينزلر
ومجموعته الذين قاموا بنشر بحث في هذا الموضوع حديثا عام 2008.
تبين حركة الغاز بالقرب من المركز وتوزيع
النجوم أن مركز المجرة ليس كري الشكل وإنما ضلعي مستقيم. ويصنع هذا الضلع الوسطي زاوية
قدرها 45 درجة مع الخط الواصل من شمسنا إلى مركز المجرة. وتعتبر الفلكيون الآن أن امجرة
بذلك من التصنيف SBc طبقا لتصنيف هابل. وقد بين الرصد بواسطة مقراب شبيتزر الفضائي أن امتداد
الضلع يصل إلى نحو 27.000 سنة ضوئية.
على أساس معرفتنا بسرعة دوران الشمس وبالتالي
المجموعة الشمسية حول الضلع المركزي للمجرة وبُعد الشمس عن المركز يمكن بتطبيق قوانين
كبلر حساب كمية المادة في الجزء الداخلي من المجرة.
وتقدر كمية المادة الكلية في مجرتنا بين
1,0 - 1,9 مليار كتلة شمسية. وتقدر كتلة مجرة المرأة المسلسلة نحو 2و1 مليار كتلة شمسية.
الهالة :
تحيط هالة كروية الشكل بقرص المجرة ويبلغ
قطرها 165.000 سنة ضوئية ويشغلها نوع من الغاز أو الجو. ويوجد فيه بجانب 150 تجمع نجمي
نجوم قديم معمرة منها تصنيف متغير الشليقان RR-Lyrae،
وغاز قليل الكثافة جدا. بخلاف ذلك فيوجد أيضا نجوم زرقاء. وبالإضافة إلى كل ذلك مادة
مظلمة تكفي لتكوين نحو 1000 مليار كتلة شمسية. وعلى عكس القرص المجري المحتشد بالنجوم
فتعتبر الهالة خالية من الغبار ويحتوي فقط على تجمعات نجمية قليلة من نجوم معمرة قديمة
من التصنيف النجمي II قليلة المعدنية، وتتخذ كل مجموعة مدارا منحنيا بالنسبة إلى مستوي القرص
وتدور في أفلاك حول مركز المجرة.
القرص :
تعتبر معظم النجوم مجمعة في قرص المجرة
توزيها يكاد يكون منتظما. وهو يحتوي بصفة أساسية على نجوم من التصنيف 2 التي تحتوي
على نسبة كبيرة من المعادن (يقصد بالمعادن هنا عناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم).
اذرعة حلزونية :
وجزء من الفرص تشكله أذرعة حلزونية توجد
المجموعة الشمسية في إحداها. وتتكون الأذرعة من سحابات كبيرة من تجمعات الهيدروجين
ومناطق هيدروجين II تنشأ فيها نجوم جديدة. ولذلك يوجد في الأذرعة أيضا نجوم ناشئة. وخلال عمر
النجم يتحرك النجم من مكان مولده ويتوزع في القرص. ولكن النجوم العملاقة ذات الكتل
الهائلة (أكثر كتلة من الشمس 10 إلى 100 مرة) فلا يتسع لها الوقت للحركة في القرص فهي
تنتهي في الذراع التي نشأت فيه. من تلك النجوم العظيمة الكتلة نجد التصنيفات O و B والعمالقة
الحمر ونجوم نباضة وكل منهم يبلغ عمره أقل من 100 سنة. وتشكل تلك النجوم نحو 1 % من
مجموع نجوم المجرة. ومعظم النجوم في مجرتنا هي نجوم قديمة معمرة تبلغ كتلة كل منها
كتلة الشمس أو أصغر قليلا. والمساحة بين الأذرع ليست خالية تماما ولكنها أقل ضياءا.
وقد ساعد رصد توزيع مناطق هيدروجين I وهو الهيدروجين
المتعادل كهربائيأعلى معرفة شكل الأذرع. ويسمى كل ذراع باسم كوكبة النجوم التي توجد
في اتجاهه.
وتبين الصورة شكل نام المجرة، ولا يمكن
رؤية الضوء مباشرة الصادر من مركزها وكذلك يصعب رؤية المناطق خلفه. والشمس (الدائرة
الصفراء) فهي تقع بين ذراع رامي القوس وذراع الجبار في كوكبة الجبار.
ربما كان هذا الذراع غير مكتملا (قارن الخط
البني في الشكل). وتتحرك الشمس بسرعة قدرها 30 كيلومتر في الثانية في مدارها حول المركز
في اتجاه كوكبة حامل رأس الغول. أما الذراع الأصغر الداخلي فهو ذراع القاعدة (أو ذراع
قاعدة السفينة). والذراع الخارجي فهو ذراع الدجاجة وهو لا يظهر في الشكل، وربما يعتبر
امتدادا لذراع قنطورس.
قامت مجموعة من العلماء من جامعة وسكونسين
بنشر بحث في يونيو 2008 عن تقييمهم لأرصاد قاموا بها في نطاق الأشعة تحت الحمراء بواسطة
مقراب سبيتزر الفضائي وهي تبين أن مجرتنا لها ذراعين اثنين فقط، تشكل فيها ذراعي الرامي
والقاعدة مجرد ذراعين ثانويين خفيفين.
إعداد : طارق حسين
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق