المجرة: تعريفها، وأنواع المجرات
المجرة هي تجمع ضخم من النجوم، الكواكب، السحب الغازية، الغبار الكوني، والمادة المظلمة التي ترتبط معًا بواسطة الجاذبية. يشكل هذا التجمع وحدة كونية تحتوي على ملايين أو حتى مليارات النجوم، التي تدور حول مركز مشترك. يمكن أن تتخذ المجرات أشكالًا متنوعة، بدءًا من المجرات الحلزونية وحتى المجرات البيضاوية والغير منتظمة. كما أن هناك أنماطًا مختلفة لتركيب المجرات وأنواعها، والتي يمكن أن تتفاوت من مجرات صغيرة الحجم إلى مجرات ضخمة للغاية.
تعريف المجرة
المجرة هي عبارة عن نظام نجمي ضخم يتكون من مجموعة من النجوم والكواكب والأجرام السماوية الأخرى مثل الأقمار، السحب الغازية والغبار الكوني. هذه الأجرام مرتبطة معًا من خلال الجاذبية، التي تحكم حركة وتوزيع تلك الأجرام السماوية. تختلف المجرات في الحجم والشكل، ويحتوي كل نوع منها على خصائص معينة تحدد تكوينه وتطوره. إن وجود المجرة في الكون يشير إلى عظمة واتساع النظام الكوني الذي نعيش فيه، حيث تضم المجرة الواحدة العديد من الأنظمة الكوكبية بما فيها الكواكب التي تدور حول النجوم.
خصائص المجرات
تتسم المجرات بعدد من الخصائص الأساسية التي تجعلها وحدة مستقلة في الكون:
-
التركيب النجمي: تتألف المجرة من عدد كبير من النجوم التي تتبع نمطًا معينًا في الحركة، وهي تلتزم بقوى الجاذبية التي تربط بينها.
-
المادة المظلمة: يُعتقد أن المجرات تحتوي على مادة مظلمة تشكل حوالي 27% من كتلة المجرة، وهي المادة التي لا يمكن رؤيتها مباشرة ولكن تأثيرها يظهر من خلال جاذبيتها على المادة المرئية.
-
الغاز والغبار الكوني: يتواجد في المجرات أيضًا غاز وغبار كوني، يشكل معًا السحب التي تساهم في ولادة النجوم الجديدة.
-
الأنظمة الكوكبية: العديد من المجرات تحتوي على أنظمة كوكبية تدور حول النجوم، كما هو الحال مع مجموعتنا الشمسية في مجرة درب التبانة.
أنواع المجرات
تتنوع المجرات في أشكالها وأحجامها، ويمكن تصنيفها إلى عدة أنواع رئيسية بناءً على شكلها وبنيتها. وتعد أهم الأنواع هي:
1. المجرات الحلزونية
تعتبر المجرات الحلزونية واحدة من أشهر أنواع المجرات وأكثرها شيوعًا في الكون. تتميز هذه المجرات بوجود قرص مسطح مركزي يسمى “القرص المجري”، يحتوي على معظم النجوم والأجرام السماوية الأخرى، وهو مزود بأذرع حلزونية تمتد من المركز. تلك الأذرع تحتوي على سحب غازية وعناصر ضرورية لتكوين النجوم الجديدة.
-
درب التبانة هي مجرتنا المحلية وهي مجرة حلزونية.
-
تتميز المجرات الحلزونية بوجود نواة لامعة في المركز، حيث تكون النجوم هناك كثيفة جداً.
2. المجرات البيضاوية
المجرات البيضاوية تختلف تمامًا عن المجرات الحلزونية في شكلها. فهي تأخذ الشكل البيضاوي أو الإهليلجي، وتحتوي على عدد قليل من الأذرع الحلزونية أو قد لا تحتوي على أذرع على الإطلاق. في المجرات البيضاوية، تتمركز النجوم في جميع الاتجاهات، مما يجعل الحركة فيها أكثر عشوائية مقارنةً بالمجرات الحلزونية. هذه المجرات عادةً ما تكون قديمة، حيث تكون فيها نسبة قليلة من الغاز والغبار الكوني، مما يقلل من تكوين النجوم الجديدة.
-
مجرة ميسييه 87 (M87) هي مثال على مجرة بيضاوية ضخمة.
-
تحتوي المجرات البيضاوية على عدد كبير من النجوم القديمة، مع نقص ملحوظ في النجوم الجديدة.
3. المجرات غير المنتظمة
المجرات غير المنتظمة لا تتبع شكلًا محددًا كما هو الحال مع المجرات الحلزونية أو البيضاوية. تكون هذه المجرات عادةً أكثر اضطرابًا وغالبًا ما تكون صغيرة الحجم. المجرات غير المنتظمة قد تكون نتيجة تصادم أو اندماج مجرات أخرى، مما يؤدي إلى تشوه شكلها. تحتوي هذه المجرات على نسب عالية من الغاز والغبار، وبالتالي يمكن أن تتكون فيها نجوم جديدة بكثرة.
-
مجرة سحاب ماجلان الكبرى هي مثال على مجرة غير منتظمة.
-
هذه المجرات عادةً ما تكون غنية بالغاز، مما يسهم في ولادة النجوم.
4. المجرات القزمة
المجرات القزمة هي مجرات أصغر بكثير مقارنةً بالمجرات الأخرى. تحتوي على عدد قليل جدًا من النجوم، وعادةً ما تكون أبعادها صغيرة جدًا بالمقارنة مع المجرات الكبرى. رغم صغر حجمها، يمكن أن تحتوي المجرات القزمة على خصائص تشبه المجرات الأكبر حجمًا مثل المادة المظلمة.
-
تُعتبر مجرة “القزمة العنقودية” مثالًا على المجرات القزمة.
-
هذه المجرات تمثل حوالي 30% من المجرات الموجودة في الكون.
كيفية تطور المجرات
تتطور المجرات عبر الزمن بناءً على عدة عوامل، أهمها التصادمات والاندماجات مع المجرات الأخرى. قد تؤدي هذه الاندماجات إلى تغيرات في شكل المجرة وتركيبها، مثل تحول المجرة الحلزونية إلى مجرة بيضاوية. كما أن تطور النجوم داخل المجرة، ونشوء النجوم الجديدة، والعملية المستمرة لتدمير النجوم القديمة تلعب دورًا كبيرًا في تطور المجرة.
التصادمات والاندماجات
تعد التصادمات والاندماجات بين المجرات أحد العوامل الرئيسية التي تسهم في تطور المجرات. عندما تلتقي مجرتان، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تغيرات كبيرة في هيكل المجرات المتصادمة، مثل تشكيل أذرع جديدة أو تحويل المجرة إلى نوع مختلف من المجرات. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي هذه التصادمات إلى اندماج مجرتين حلزونيتين لتشكيل مجرة بيضاوية.
ولادة النجوم
في المجرات التي تحتوي على كميات كبيرة من الغاز والغبار الكوني، تحدث عملية ولادة النجوم بشكل مستمر. تشكل هذه العملية جزءًا من الدورة الحيوية للمجرة، حيث يتم توليد نجوم جديدة داخل السحب الغازية.
النهاية المحتملة للمجرات
تختلف نهايات المجرات باختلاف النوع والمكان الذي توجد فيه. في بعض الحالات، يمكن أن تتصادم المجرات وتندمج لتكوين مجرة ضخمة، بينما في حالات أخرى، يمكن أن تتآكل المجرات ببطء عبر الفضاء.
كيف ندرس المجرات؟
دراسة المجرات تتم باستخدام التلسكوبات المتنوعة التي تتيح للعلماء مراقبة الضوء من النجوم والأجرام السماوية الأخرى التي تشكل المجرة. كما أن العلماء يستخدمون أدوات أخرى مثل التلسكوبات الراديوية والتلسكوبات بالأشعة السينية لفحص المادة المظلمة والغاز الكوني.
الخلاصة
المجرة هي وحدة أساسية في هيكل الكون، تتنوع أشكالها وأحجامها، حيث تتراوح من المجرات الحلزونية الجميلة إلى المجرات البيضاوية القديمة والمجرات غير المنتظمة. تلعب المجرات دورًا كبيرًا في الفهم الحالي لعلم الفلك وتطور الكون، فكل نوع من المجرات يحمل دلالات مختلفة حول نشأة الكون وتطوره.
