هذه بداية مقال أطول.
المحتوى: “
اشترك في نشرة Starts With a Bang
سافر عبر الكون مع الدكتور إيثان سيجل بينما يجيب على أهم الأسئلة على الإطلاق
مقارنةً بنظامنا الشمسي، تتفوق المجرات علينا ببساطة.
مخطط لوغاريتمي للمسافات، يوضح الكواكب، ومركبة فوياجر الفضائية، وسحابة أورت، وأقرب نجم لنا: بروكسيما سنتوري. قد يكون قطر الشمس أكبر من قطر الأرض بمقدار 109 أضعاف، ولكن المسافة بين الأرض والشمس أكبر من قطر الشمس بأكثر من 100 ضعف؛ وتبلغ المسافة إلى فوياجر 1 أو 2 حوالي 100 ضعف المسافة بين الأرض والشمس؛ وتبلغ ذروة كثافة سحابة أورت حوالي 100 ضعف المسافة إلى فوياجر 2، وتبعد المسافة إلى أقرب النجوم حوالي 100 ضعف عن ذلك.
حقوق النشر: ناسا/ مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا
أصغر مجرة معروفة، Segue 2، تحتوي فقط على حوالي 1000 نجم في المجموع.
لا يتجاوز عدد النجوم في أصغر المجرات القزمة، مثل سايج 1 و2 و3، حوالي 1000 نجم. وكتلياً، يمكن تقدير كتلة هذه المجرات بحوالي 550,000-600,000 كتلة شمسية. وقد أُحيطت هنا بالدائرة النجوم المكونة للمجرة القزمة المصاحبة سايج 1. تتميز هذه المجرات بأعلى نسب معروفة من المادة المظلمة إلى المادة العادية.
حقوق الصورة: مارلا جيه/مرصد كيك
حتى هذه الأقزام تمتد لمئات السنين الضوئية: أي أكبر ب مليارات المرات من أكبر النجوم.
يوضح هذا الرسم التوضيحي بعضًا من أكبر النجوم في الكون، بالإضافة إلى مدارات زحل (القطع الناقص البني) ونبتون (القطع الناقص الأزرق) للمقارنة. النجوم، من اليسار إلى اليمين، هي أكبر نجم أزرق عملاق جدًا، نجم أصفر عملاق جدًا، نجم برتقالي عملاق جدًا، ثم أكبر نجمين على الإطلاق: النجمان الأحمران العملاقان جدًا يو إسكيوتي وستيفنسون 2-18. أكبر النجوم يبلغ قطرها حوالي 2000 ضعف قطر شمسنا، ولكن درجات الحرارة على أسطح هذه النجوم تتراوح من بضعة آلاف كلفن فقط وحتى نجوم وولف-رايت، بِدرجات حرارة تصل إلى حوالي 200,000 كلفن.
يمكن أن تصل المجرات إلى أحجام هائلة، ولكن الرسوم التوضيحية غالبًا ما تكون غير دقيقة بشكل كبير بشكل مؤسف.
صورة شائعة تُظهر أحجامًا نسبية (بشكل غير صحيح) لعدد من المجرات. يبدو حجم مجرة المرأة المسلسلة أكبر من مجرة درب التبانة؛ ومجرة M87 أصغر من مجرة المرأة المسلسلة؛ ومجرة IC 1101 أصغر بكثير من مجرة M87. عند فهم المقاييس المسافاتية، من الضروري عدم مشاركة صور مضللة.
تتجاوز مجرتنا درب التبانة، التي تعتبر نموذجية نسبيًا، قطر 100,000 سنة ضوئية.
قد تكون مجرة UGC 12158 الحلزونية، بأذرعها وبارها وامتداداتها، بالإضافة إلى معدل تكوين النجوم المنخفض والهادئ فيها، ووجود انتفاخ مركزي خفيف، هي المجرة الأكثر تشابهًا مع مجرتنا درب التبانة التي تم اكتشافها حتى الآن. إنها لا تتفاعل جاذبيًا ولا تندمج مع أي مجرات مجاورة قريبة، وبالتالي فإن تكوين النجوم الذي يحدث بداخلها مدفوع بشكل أساسي بالموجات الكثافة التي تحدث داخل الأذرع الحلزونية في القرص المجري.
يبلغ قطر مجرة المرأة المسلسلة ضعف قطر مجرتنا تقريبًا: 220,000 سنة ضوئية.
مجرة المرأة المسلسلة (M31)، كما صورت من تلسكوب أرضي باستخدام مرشحات متعددة وأعيد بناؤها لعرض صورة ملونة. بالمقارنة مع مجرة درب التبانة، فإن المرأة المسلسلة أكبر بكثير في الامتداد، حيث يبلغ قطرها حوالي 220,000 سنة ضوئية: ما يعادل ضعف حجم درب التبانة. إذا تم عرض درب التبانة مُ superimposed فوق المرأة المسلسلة، فإن قرصها النجمي سينتهي تقريبًا عند أغمق أجزاء حزام الغبار في المرأة المسلسلة.
حقوق الصورة: Adam Evans/flickr
.jpg){kind=link}
ومع ذلك، فإن المجرات المتفاعلة تصبح مضطربة مديًا، مما يزيد بشكل كبير من امتدادها.
تُظهر هذه الصورة مجرة الشرغوف، التي تمتلك ذيلاً هائلاً: وهو دليل على التفاعلات المدّية. فالغاز الذي يُسحب من إحدى المجرات يُمتدّ إلى خيط طويل رقيق، يتقلّص تحت جاذبيته الخاصة لتشكيل النجوم. ويُقارَن حجم العنصر المجري نفسه بحجم مجرة درب التبانة، ولكنّ التيار المدّي وحده يبلغ طوله حوالي 280,000 سنة ضوئية: أي أكثر من ضعف حجم مجرة درب التبانة المُقدّر.
حقوق النشر: ناسا، إتش. فورد (جامعة جونز هوبكنز)، جي. إيلينغسورث (جامعة كاليفورنيا، سانتا كروز/معهد لويل)، إم. كلابين (معهد علوم تلسكوب الفضاء)، جي. هارتيج (معهد علوم تلسكوب الفضاء)، فريق علوم كاميرا المسح المتقدم، ووكالة الفضاء الأوروبية
يبلغ طول ذيل مجرة الشرغوف وحدها 280,000 سنة ضوئية.
هذه المجرة، UGC 2885، المعروفة أيضًا باسم مجرة روبين، هي أكبر مجرة حلزونية تم اكتشافها على الإطلاق، وتحتوي على عدد من النجوم يفوق عدد نجوم مجرة درب التبانة بعشرة أضعاف تقريبًا. تتعرض UGC 2885 لاضطراب جاذبي شديد. ويبلغ امتدادها نحو 832,000 سنة ضوئية، مما يجعلها arguably أكبر مجرة حلزونية معروفة، على الرغم من أن أذرعها المدّية وشكلها المشوه ربما يكونان مؤقتين على المقاييس الكونية.
تتعرض UGC 2885، وهي أكبر مجرة حلزونية لدينا، لاضطراب شديد، حيث يبلغ امتدادها 832,000 سنة ضوئية.
تم اكتشاف وتسجيل المجرة الإهليلجية العملاقة NGC 584، المبينة هنا، في عام 1785، وتقع على بعد حوالي 62 مليون سنة ضوئية. وعلى الرغم من عدم معرفة أنها جسم خارج مجرتنا حتى عشرينيات القرن العشرين، إلا أنها كانت لفترة وجيزة أبعد جسم معروف ومسجل حتى تم تحديد NGC 1 بعد بضعة أشهر.
ومع ذلك، فإن المجرات الإهليلجية هي أكبر المجرات على الإطلاق.
يمثل سلسلة ماركاريان، الموضحة هنا، اصطفافًا لمجرات كبيرة ضخمة توجد ضمن عنقود العذراء. يوجد ما يقرب من 1000 مجرة كبيرة في عنقود العذراء، اكتُشف جزء كبير منها في القرن الثامن عشر. يقع عنقود العذراء على بعد 50-60 مليون سنة ضوئية من مجرتنا درب التبانة، وهو أكبر تجمع للمجرات في الكون القريب للغاية، ويحتوي على العديد من المجرات الإهليلجية العملاقة.
ميسييه 87، أكبر مجرة في عنقود العذراء الفائق، يبلغ عرضها 980,000 سنة ضوئية.
يقع مجرّة M87 على بُعد حوالي 55 مليون سنة ضوئية من الأرض، وتحتوي على نفاثة نسبية هائلة، بالإضافة إلى تدفقات تظهر في كل من الموجات الراديوية والأشعة السينية. تُظهر هذه الصورة البصرية نفاثة؛ نعلم الآن، من خلال تلسكوب أفق الحدث، أن محور دوران الثقب الأسود يبتعد عن الأرض، بزاوية ميل تقارب 17 درجة.
أكبر مجرّات عنقود كوما، NGC 4889، يبلغ قطرها 1,300,000 سنة ضوئية.
يتجاوز حجم كل من المجرتين الكبيرتين الساطعتين في مركز عنقود كوما، NGC 4889 (يسار) و NGC 4874 (يمين) التي يقل حجمها قليلاً، مليون سنة ضوئية. لكن المجرات الموجودة في الأطراف، والتي تتحرك بسرعة كبيرة، تشير إلى وجود هالة كبيرة من المادة المظلمة في جميع أنحاء العنقود. إن كتلة المادة العادية وحدها غير كافية لتفسير هذا التركيب المرتبط.
حقوق النشر: ناسا / مختبر الدفع النفاث – معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / ل. جينكينز (مركز جودارد لرحلات الفضاء)
وفي الوقت نفسه، يبلغ قياس ألمع مجرة مركزية في عنقود فينيكس 2.2 مليون سنة ضوئية.
تُظهر الصورة على اليسار مجرة العنقود الأكثر سطوعًا في عنقود فينيكس من تلسكوب القطب الجنوبي، وعلى اليمين من صور الأشعة تحت الحمراء/البصرية لبلانكو/موزاييك-II، وهي واحدة من أكبر المجرات على الإطلاق، ولا تزال تُكوّن النجوم بسرعة بمعدل يبلغ مئات أضعاف معدل مجرتنا درب التبانة.
ولكن أكبر مجرة على الإطلاق؟ إنها IC 1101.
تحتوي عنقود المجرات العملاق، أبل 2029، على مجرة IC 1101 في قلبه. بامتداد 5.5 مليون سنة ضوئية، وأكثر من 100 تريليون نجم، وكتلة تقارب كوادريليون شمس، فهي أكبر مجرة معروفة على الإطلاق. وعلى الرغم من ضخامة هذا العنقود وروعته، إلا أنه من الصعب على الكون، للأسف، أن يخلق شيئًا أكبر بكثير نظرًا لزمنه المحدود ووجود الطاقة المظلمة.
حقوق النشر: وكالة ناسا/مسح السماء الرقمي 2
يحتوي نصف ضوئها داخل دائرة مركزية يبلغ نصف قطرها مليوني سنة ضوئية.
تُظهر هذه الصورة خريطة عدسة جاذبية مُركبة فوق عنقود أبيل 2029. في مركز أبيل 2029، يمكن رؤية أكبر مجرة معروفة في الكون، IC 1101. على الرغم من أن نصف قطر ضوئها، أو نصف القطر الذي يأتي منه نصف الضوء الواصل، يبلغ حوالي مليوني سنة ضوئية، إلا أن القطر المرئي الكامل للمجرة يتراوح بين 5.5 و 6 ملايين سنة ضوئية.
يمتد على مساحة 5.5 مليون سنة ضوئية كاملة: أكبر من امتداد المجموعة المحلية.
تُهيمن مجرتا المرأة المسلسلة (أندروميدا) و درب التبانة على مجموعتنا المحلية من المجرات، ويُثار جدل حول أيهما تُهيمن من حيث الجاذبية. وبينما يبدو أن المرأة المسلسلة أكبر حجماً من حيث الامتداد الفيزيائي ولديها عدد أكبر من النجوم، إلا أنها قد تكون أقل كتلة من مجرتنا. ولو أُضيفت مجرة IC 1101 إلى جانب مجموعتنا المحلية، لكان حجمها يقارن بحجم هذه الصورة في امتدادها الكامل.
حقوق الصورة: Andrew Z. Colvin/Wikimedia Commons
.png){kind=link}
إن إظهار الأحجام النسبية الحقيقية للمجرات يُبرز تنوع كوننا.
صورة مركبة لمجرات من الأصغر إلى الأكبر، مبينة (تقريبًا) بحجمها الحقيقي. المجرة الإهليلجية العملاقة في قلب عنقود أبيل 2029، IC 1101، هي أكبر مجرة معروفة في الكون، على الأقل من حيث الامتداد النجمي. إنها أكبر بكثير من مجرة درب التبانة أو المرأة المسلسلة (أو أي مجرة حلزونية)، بل إنها تتفوق أيضًا على المجرات الإهليلجية العملاقة الأخرى النموذجية.
فقط [[LINK72]] نفاثات مجرية واسعة النطاق [[LINK72]]،
تُظهر بيانات الراديو من تلسكوب LOFAR و GMRT بوضوح خصائص زوج من نفاثات ثنائية القطب خطية متماسكة لثقب أسود تمتد لمسافة 23-24 مليون سنة ضوئية. هذه الخاصية، التي أُطلق عليها اسم بورفيريون، هي أكبر نفاثة ثقب أسود شوهدت على الإطلاق.
تُظهر هذه الخريطة عنقود مجرات إل جوردو، كما صوره تلسكوب هابل، مع خريطة كتلة مُوضوعة فوقها. وقد استُنتجت الكتلة من مجموعة من تأثيرات العدسة الجاذبية الضعيفة والقوية، في حين أظهرت دراسات تكميلية أخرى أن هذا العنقود هو اندماج بين عنقودين أصغر. إجمالاً، توجد ما بين 2.1 و 3.0 كوادريليون (10^15) كتلة شمسية من المادة في عنقود إل جوردو.
والملامح الكونية واسعة النطاق تتجاوزها.
يُعد جدار سلون العظيم أحد أكبر الهياكل الظاهرة، وإن كانت عابرة على الأرجح، في الكون، حيث يبلغ طوله حوالي 1.37 مليار سنة ضوئية. وقد يكون مجرد اصطفاف عشوائي لمجموعات عظمى متعددة، لكنه بالتأكيد ليس بنية واحدة مرتبطة بالجاذبية، حيث أن الطاقة المظلمة تعمل على تفكيكه. تُصوّر مجرات جدار سلون العظيم على اليمين.
يروي يوم الإثنين الصامت إلى حد كبير قصة فلكية من خلال الصور والمؤثرات البصرية، ولا تتجاوز 200 كلمة.
هذا القسم الأخير من مقال أطول.
المحتوى: “
اشترك في نشرة Starts With a Bang
سافر عبر الكون مع الدكتور إيثان سيجل بينما يجيب على أهم الأسئلة على الإطلاق
”
المصدر: المصدر