ما هي المجرة؟

المجرة هي نظام من النجوم والمسائل بين النجوم التي تشكل الكون. مصطلح المجرة يستمد نفسه من الكلمة اليونانية galaxias ، يعني "حليبي". قدمت الطبيعة مجموعة واسعة من المجرات بما في ذلك الأشياء الخافتة والأقزام والمجرات اللولبية اللامعة. إنها موجودة في مجموعات يتم تجميعها في مجموعات هائلة. تختلف المجرات في شكلها بسبب أنظمة تكوينها وكيفية تطورها. يتراوح العدد المقدر للمجرات التي يمكن ملاحظتها بين 200 مليار إلى 2 تريليون أو أكثر من النجوم التي تفوق كل حبيبات الرمل على الكوكب.

أنواع ومورفولوجيا المجرات

تنقسم المجرات إلى ثلاث فئات عامة: بيضاوي الشكل ، حلزوني ، وغير منتظم. اقترح إدوين هابل نظام تصنيف المجرات لأول مرة في عام 1926. وكان التصنيف يعتمد على وضوح الصور التي لوحظت على لوحة التصوير الفوتوغرافي. ومع ذلك ، قد يفقد تصنيف هابل بعض الميزات المهمة بما في ذلك معدل تكوين النجوم والأنشطة داخل المجرات النشطة.

المجرة الإهليلجية

صنفت هابل المجرات الإهليلجية على أساس اهليلجيتها التي تتراوح من E0 إلى E7 ولها تناظر دوراني. لديهم ملف تعريف إهليلجي يمنحهم مظهرًا بيضاويًا بغض النظر عن الزاوية التي يتم عرضها من خلالها. تحتوي المجرات الإهليلجية على قدر ضئيل من المادة والتركيب بين النجوم ، كما أنها تحتوي على جزء منخفض من التجمعات المفتوحة. يتم تقليل معدل تكوين النجوم الجديدة بشكل كبير بسبب انخفاض نسبة الكتلة المفتوحة. وبالتالي ، يهيمن على المجرات نجوم قديمة وأكثر تطوراً. تحتوي النجوم التي تشكل المجرات على عناصر ضوئية لأن تكوين النجوم ينتهي بعد الانفجار الأول. تتشكل العديد من المجرات الإهليلجية بسبب تفاعل المجرات الذي يؤدي إلى الاصطدامات والاندماجات مع المجرات القادرة على النمو إلى أحجام هائلة مقارنة بالفئات الأخرى من المجرات. تم العثور على معظم المجرات الإهليلجية الهائلة بجوار مركز مجموعات المجرات الكبيرة. المجرات الإهليلجية لها ألوان حمراء مع أطيافها مما يدل على أن ضوءها ينبعث من النجوم القديمة بشكل رئيسي. تتميز الطبقات الفرعية من المجرات بأشكالها التي ليست بالضرورة ثلاثية الأبعاد.

المجرات الحلزونية

المجرات الحلزونية دائرية الشكل ، تشبه الأعمدة الحلزونية الحلزونية. تنقسم المجرات إلى حلزونات عادية ودوامة ممنوعة. تنبع ذراعي اللوالب الطبيعية من الأسلحة النووية بينما تحتوي اللوالب المحظورة على قضبان متداخلة في النواة بينما تندفع الذراعين من العارضة. تتألف مجرات اللوالب من مجموعات دوارة من النجوم والعناصر بين النجوم والنجوم القديمة. النواة ذات ذروة حادة ولها ملمس ناعم ويمكن أن تكون صغيرة الحجم. أذرع وقرص المجرات زرقاء اللون بينما الأجزاء المركزية حمراء كما في حالة المجرات الإهليلجية. يشار إلى المجرات الحلزونية العادية بحرف S متبوعة بالحروف a أو b أو c بينما يتم تحديد اللوالب المحظورة SB.

يتم تقسيم الفئتين إلى ثلاثة فصول حسب حجم النواة. مجرات Sa عبارة عن مجرات حلزونية عادية بأذرع لولبية محكمة الجرح تكون مرئية. المجرات لها انتفاخ غير متبلور في المركز. أمثلة على مجرات Sa تشمل NGC 1302 و NGC 4866. المجرات Sb هي النوع المتوسط ​​من المجرات الحلزونية ذات النواة المتوسطة الحجم. أذرع المجرات واسعة الانتشار نسبيًا من مجموعة سا. تحتوي مجرات Sb على نجوم وغيوم نجوم وعناصر بين النجوم. تحتوي مجرات الشوري على أسلحة نووية صغيرة وعدة أذرع لولبية مفتوحة. الأذرع الحلزونية بارزة وتحتوي على العديد من العناصر السحابية النجمية غير المنتظمة والعناصر بين النجوم. يتم تعيين المجرات المحظورة SB يليها a أو b أو c. نواة المجرات SBA مشرقة في حين تنبعث الأسلحة الحلزونية الملساء في نهاية الشريط. تحتوي مجرات SBb أيضًا على قضبان ملساء وأذرع مستمرة وسلسة نسبيًا والتي قد تبدأ بالقرب من نهاية الشريط. تحتوي مجرة ​​SBc على القضبان والذراعين في السحابة النجمية.

المجرات غير النظامية

تتكون أمثلة المجرات غير النظامية من مجموعات غير منتظمة للغاية من المناطق المشرقة. لا يوجد للمجرات شكل بارز أو نووي مركزي متوقع ، وهي ذات لون أكثر ضبابية من ذراعي وأقراص المجرة الحلزونية. بعض المجرات حمراء اللون. تتضمن أمثلة المجرات غير النظامية Irr I و Irr II.

تشمل الأنواع الأخرى من المجرات المجرات المتفاعلة التي تلعب دورًا مهمًا في تطور المجرات. قد تتشكل المجرات المتفاعلة نتيجة تصادم بين المجرات التي تفشل في الاندماج. لن تصطدم نجوم المجرات المتفاعلة في العملية ، لكن عناصر أخرى مثل الغاز والغبار ستتفاعل. تشكل مجرات النجمي النجمي نجوم بمعدل استثنائي يستهلك احتياطياتها من الغاز في فترة زمنية تقل عن عمر المجرة. تحتوي المجرات النشطة على نواة مجرية نشطة تنبعث منها بعض الطاقة بدلاً من النجم.

خصائص المجرات

تحتوي المجرات على مجال مغناطيسي بداخلها. الحقول المغناطيسية قوية بما يكفي لدفع تدفق الكتلة إلى وسط المجرة. يمكن أن تؤثر الحقول المغناطيسية أيضًا على الأذرع الحلزونية المؤدية إلى تعديلها والتي قد تؤثر على دوران الغاز في المناطق الخارجية للمجرات. تختلف المجرات الحلزونية الكبيرة العادية في الحجم ، حيث يتراوح متوسط ​​قطرها بين 300000 سنة ضوئية. كما أن أوزان المجرات غير معروفة بشكل واضح ، لكن الكتلة الكلية للمادة داخل نصف القطر التي يمكن من خلالها اكتشاف النجم تتراوح بين حوالي 100000 إلى مليون مرة من كتلة الشمس. تحتوي النجوم والمجرات على عناصر كيميائية وفيرة بما في ذلك الغازات البدائية والهيدروجين والهيليوم.

الكتلة وتوزيع المجرات

تتجمع المجرات في الغالب معًا في مجموعات أو في مجمعات هائلة. بعض المجرات لها مرافقون بينما بعضها معزول تمامًا. يتم تصنيف مجموعات المجرات إلى مجموعات ، غير منتظمة ، وكروية. تتكون المجموعة الجماعية من ما يصل إلى 50 مجرة ​​من أنواع مختلفة يرجع تاريخها إلى حوالي خمسة ملايين سنة ضوئية. الكتل غير النظامية عبارة عن مجرات مختلطة غير مجمعة يبلغ مجموعها حوالي 1000 مجرة ​​أو أكثر بينما تتكتل المجموعات الكروية وتتكون من مجرات إهليلجية حصرية. الكتل الكروية كبيرة وقد تحتوي على ما يصل إلى 10000 مجرة. مجموعة من المجرات تملأ السماء على الرغم من أنها ليست سهلة التعرف على طول درب التبانة. إنها مكتظة بشكل كبير في السماء وترتب بطريقة تشير إلى نوع من التنظيم. قد تتفاعل المجموعات مع الهياكل الأخرى لتشكيل كتلة عملاقة عملاقة. قد تتكون المجموعة الفائقة من عدد يصل إلى 10 مجموعات وقد تمتد لأكثر من 200 مليون سنة ضوئية.