المجرات

6-1 أنواع المجرات Galaxies
المجرة هي تجمع هائل من النجوم والأجرام السماوية من الكواكب والشهب والمذنبات بالإضافة إلى الغازات والدقائق الترابية تتخللها مجالات كهربائية ومغناطيسية، تتحرك المجرة في الفضاء بحجم واحد محافظة على شكلها فتجعلها وحده عظيمة متماسكة كجزيرة هائلة في الفضاء الشاسع ، وتتوزع المجرات في الفضاء في تجمعات وأشكال مختلفة اغلبها على هيئة عناقيد كبيرة مؤلفة من الآلاف المجرات، ويقدر عدد المجرات مابين 10 إلى100 مليارات مجرة، وتتواجد المجرات على أنواع هي:

1- المجرات الاهليليجية Ellipsoidal Galaxies
وهي تتخذ شكلا اهليجياً بيضاوياً، وهي بطيئة الدوران وأن توازنها مرتبط بالحركة العشوائية للنجوم، الذي يولد الضغط. ولكن على عكس الضغط الغازي الذي يكون موزعاً بشكل متجانس دائماً، فإن ضغط النجوم يمكن أن يكون أقوى في اتجاه معين، ومن هنا يتكون الشكل الاهليجي، ومن الممكن أن تكون مفلطحة أو بشكل طولي أو عدسية غير متناظرة بحيث يكون لها ثلاثة محاور مختلفة.

2- المجرات العدسية ( ثنائية التحدب) Lenticular Galaxies وهي مجرات تأخذ شكل المجرة الحلزونية ولكن بدون أذرع وتأخذ شكل قرص بدون أي تركيب واضح. ويرجع سبب هذا إلى سببين :-
إما ان تكون تلك المجرات قد استهلكت أغلب المادة المنشرة بين النجوم بمعنى أنها تحتوي على نجوم قديمة فقط والتي وجدت في توزيع متساوي في قرص المجرة خلال الوقت.
أو لأن المجرة لم تصادف أي مجرة مجاورة قد تؤثر عليها وذلك خلال المائة المليون سنة القليلة الماضية .
3- المجرات غير المنتظمة Irregular Galaxies
المجرة غير المنتظمة هي مجرة تظهر بشكل عشوائي غير منتظم وليس لها شكل معين مثل المجرات الاهليجية والحلزونية، ويعتقد العلماء أن المجرات غير المنتظمة تشكل حوالي ربع مجرات الكون المنظور، وأكثر هذه المجرات كانت إما حلزونية أو إهليليجية لكن عوامل الجذب شوهت المجرة لتظهر بهذا الشكل.
4- المجرات الاقزام Dwarf Galaxies
وهي اصغر من المجرات العادية وهي واسعة الانتشار في الكون، وبسبب كتلتها الصغيرة تنخفض فيها الجاذبية وتستطيع المادة ان تهرب أو تتسرب منها بسهولة مقارنة بالمجرات الكبيرة، تمتاز بكونها مليئة بمادة سوداء غامضة من حيث تكوينها المادي ولامعة، وتقول النظريات إنها تشكلت حين كان عمر الكون واحداً على عشرة آلاف من عمره الحالي، تلك المجرات تبث الأوكسجين وعناصر ثقيلة أخرى في الفراغ بين المجرات مما يؤيد ذلك فكرة أنها قد تكون مسئولة عن غالبية العناصر الثقيلة التي توجد بين المجرات، المجرات القزمة تحتوي على بضعة مليارات من النجوم وغالبا ما تكون مرتبطة بالمجرات الكبيرة القريبة منها وتكون مثل تابع لها، كما هو الحال في مجرتنا درب التبانة والتي يوجد حوالي 14 مجرة صغيرة تتبعها.

5- المجرات الحلزونية أو اللولبية Spiral Galaxies
وهذه المجرات لها أذرع تلتف بشكل لولبي نحو الخارج انطلاقاً من انتفاخ مركزي وتعتبر هذه المجرات أكثر المجرات انتشاراً في الكون حيث تشكل أكثر من ثلثي( 67%) من المجرات، أما السبب في كونها حلزونية فهوان مركز المجرة يدور بشكل أسرع من إطرافها، مما يؤدي إلى تحول البنية الدائرية إلى حلزونية، ومجرتنا درب التبانة تعتبر من المجرات الحلزونية، حيث تقع الشمس في أحدى أذرع درب التبانة الست وتسمى ذراع الجبار ( Orion Arm ) وعلى بعد حوالي 28.000 سنة
ضوئية عن مركز المجرة، وتبلغ كتلة المجرة حوالي 750.000 مليون كتلة شمسنا، وحجم المجرة يبلغ 100.000 سنة ضوئية، وهي تحتوي على 200 مليار نجم وإن كانت بعض الدراسات تقول أنها تحتوي على ما يقارب 400 مليار نجم، هذا إلى جانب عدد هائل من التجمعات النجمية والسدم والسحب الكونية والثقوب السوداء.
وبما ان الكون كله يتحرك فإن مجرتنا بالتأكيد تتحرك كعضو في ذلك الكون ، وقد قدر العلماء بناء على دراسات أينشتاين ان المجرة تتحرك بسرعة 600 كم في الثانية تجاه كوكبة الشجاع Hydra .
وقد أظهرت الدراسات أن مجرتنا عباره عن قرص مستو يتألف هذا القرص من ثلاث أجزاء هي الجزء المركزي الذي يمثل النواة ويكون عبارة عن نواة لامعة جداً تحتوي على عدد كبير من النجوم القريبة جداً من بعضها، والأذرع اللولبية أو الحلزونية التي يفصل بعضها عن بعض بمسلفات كبيرة نسبياً، أما الجزء الثالث فهو الهالة أو الإكليل التي تتواجد حول النواة، والشكل التالي يمثل مقطع عرضي وطولي لمجرة درب التبانة.








أ ب
(6-1) نموذج يصف مجرتنا وموقع الشمس عليها: أ- منظر جانبي
ب- منظر رأسي ويظهر فيه شكل الأذرع الحلزونية للمجرة

6-2 الجمهرة النجمية في المجرة Population in Galaxy
الجمهرة (العشائر) مفهوم يستخدم لتوصيف النجوم المختلفة من النجوم، تقسم نجوم المجرة إلى مجموعات استناداً إلى أعمار النجوم والتركيب الكيميائي لها، وهذه المجموعات هي:
1- الجمهرة النجمية الأولى الوسطية I Intermediate Population
تحتوي هذه المجموعة على نجوم اكبر كتلة وأكثر حرارة واحدث تكويناً من الشمس وان اغلبها من مجموعة التتابع الرئيس، معدل أعمارها يتراوح بين 0.2 إلى 10 بلايين سنة ونسبة العناصر الثقيلة فيها بين 2%-3%.
2- الجمهرة النجمية الأولى المفرطة I Extreme Population نجوم حديثة التكوين أعمارها تتراوح بين 1 إلى 100 مليون سنة أي أنها احدث النجوم تكويناً، ومراتبها الطيفية هي O, A ,B ونسبة العناصر الثقيلة فيها حوالي 5%.


3- الجمهرة النجمية في القرص المجري Disk Population
¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬
هذه النجوم تقع في الأذرع الحلزونية، وجزء قليل منها في الجزء المركزي، وان الشمس هي إحدى أنواع هذه النجوم.


4- الجمهرة النجمية الثانية الوسطيةIntermediate Population II
تقع هذه النجوم في الجزء المركزي من المجرة والأجزاء السفلى من الهالة، وأعمارها تقارب 1.5 بليون سنه، أما العناصر الثقيلة فتشكل1% - 3%.

5- الجمهرة النجمية الثانية المفرطة Extreme Population II
نجوم قديمه التكوين، تتواجد في الهالة فقط وأعمارها تقارب 10 بلايين سنة، ويتمركز اغلبها في أقدم العناقيد النجمية المغلقة، أما عناصرها الثقيلة فهي لاتتجاوز 1%.

6-3 العناقيد النجمية Star clusters
يطلق على كل مجموعة من النجوم بالعنقود النجمي، وهذه العنقود يكون متماثل في العمر والتركيب الكيميائي وتكون النجوم في هذا العنقود متقارب ومرتبط بوساطة الجاذبية المشتركة، وتكون على نوعين هما العناقيد المفتوحة والعناقيد المغلقة.

1-العناقيد المفتوحة أو المجرية Open clusters
العناقيد المفتوحة أو المجرية هي تجمعات من النجوم التي ترتبط مع بعضها البعض بفعل الجاذبية المتبادلة فيما بينهم ويعتقد بأن منشأها جاء من سحب الغاز والغبار الكوني الكبير المنتشر في درب التبانة. تتكون من نجوم لامعة ذات أعمار قصيرة بعد ذلك تنفصل بعضها عن بعض على طول مداراتها، والبعض منها تنفصل وتهرب خارجة من العنقود، وقد يكون هذا الانفصال بسبب تغيرات
السرعة الناتجة عن الاصدامات المتبادلة، وقد يكون بسبب قوة المد في الحقل الجذبي للمجرة ، وتكون حديثة التكوين يتراوح عددها بين 10 إلى 1000 نجم في العنقود، ومرتبتها الطيفية O وB وأفضل مثال لها هو العنقود المجري المسمى بالثريا ( الأخوات السبع)Pleiades .

2- العناقيد المغلقة أو الكروية Globular clusters

عناقيد كرويه الشكل، اكبر في الحجم من النوع الأول، ويتراوح عددها نجومها بين 10000 إلى مليون نجم في كل عنقود أي إنها أكثر تكاثفاً من العناقيد المفتوحة، وهي قديمة التكوين وعمرها من 12الى 20 بليون سنه، مجرتنا درب التبانة تحتوي على حوالي 200 عنقود كروي، أما المع عنقود كروي يمكن مشاهدته في المجرة فهو اوميكا قنطورس Omega centauri.
6- 4 كتلة المجرة Mg

يمكن استخراج كتله المجرة باستعمال المعادلة التي تستعمل لاستخراج مجموع كتلتي نجمين في منظومة ثنائية بدلالة كتله الشمس كالتالي:
(6-1)