كيف تشكلت مجرة ​​درب التبانة. موقع النظام الشمسي في مجرة ​​درب التبانة

يقع النظام الشمسي في المجرة، والتي تسمى أحيانًا درب التبانة. اتفق علماء الفلك على كتابة "مجرتنا" بحرف كبير، والمجرات الأخرى خارج نظامنا النجمي - بحرف صغير - المجرات.

M31 - سديم المرأة المسلسلة

جميع النجوم والأشياء الأخرى التي نراها بالعين المجردة تنتمي إلى مجرتنا. الاستثناء هو سديم المرأة المسلسلة، وهو قريب وجار لمجرتنا. ومن خلال مراقبة هذه المجرة تمكن إدوين هابل (الذي سمي التلسكوب الفضائي باسمه) من "تحليلها" إلى نجوم فردية في عام 1924. بعد ذلك، اختفت كل الشكوك حول الطبيعة الفيزيائية لهذه المجرات وغيرها، التي لوحظت في شكل بقع ضبابية - السدم.

يبلغ حجم مجرتنا حوالي 100-120 ألف سنة ضوئية (السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة أرضية واحدة، أي حوالي 9,460,730,472,580 كم). يقع نظامنا الشمسي على بعد حوالي 27000 سنة ضوئية من مركز المجرة، في أحد الأذرع الحلزونية التي تسمى ذراع أوريون. من المعروف منذ منتصف الثمانينات أن مجرتنا تحتوي على شريط في المنتصف بين الأذرع الحلزونية. وكغيرها من النجوم، تدور الشمس حول مركز المجرة بسرعة تبلغ حوالي 240 كم/ث (النجوم الأخرى لها سرعة مختلفة). لمدة حوالي 200 مليون سنة، تقوم الشمس وكواكب النظام الشمسي بدورة كاملة حول مركز المجرة. وهذا ما يفسر بعض الظواهر في التاريخ الجيولوجي للأرض، والتي تمكنت خلال وجودها من الدوران حول مركز المجرة 30 مرة.

تأخذ مجرتنا شكل القرص المسطح عند النظر إليها من الجانب. ومع ذلك، فإن هذا القرص له شكل غير منتظم. اثنين من الأقمار الصناعية لمجرتنا، سحابتي ماجلان الكبيرة والصغيرة (غير مرئية في نصف الكرة الشمالي للأرض)، بفعل جاذبيتهما، تشوه شكل مجرتنا.

نرى مجرتنا من الداخل، كما لو كنا نشاهد عربة أطفال دائرية، ونحن على أحد خيول الكاروسيل. نجوم المجرة التي يمكننا ملاحظتها تقع على شكل شريط غير متساوي العرض، وهو ما نسميه درب التبانة. وحقيقة أن مجرة ​​درب التبانة، والمعروفة منذ القدم، تتكون من العديد من النجوم الخافتة، تم اكتشافها عام 1610 على يد جاليليو جاليلي، وهو يوجه تلسكوبه نحو سماء الليل.

ويعتقد علماء الفلك أن مجرتنا بها هالة لا نستطيع رؤيتها ("المادة المظلمة")، ولكنها تضم ​​90% من كتلة مجرتنا. إن وجود "المادة المظلمة" ليس فقط في مجرتنا، ولكن أيضًا في الكون يأتي من النظريات التي تستخدم النظرية النسبية العامة (GR) لأينشتاين. ومع ذلك، ليس من المؤكد بعد أن النسبية العامة صحيحة (هناك نظريات أخرى حول الجاذبية)، لذلك قد يكون لهالة المجرة تفسير آخر.

هناك ما بين 200 إلى 400 مليار نجم في مجرتنا. وهذا ليس كثيرًا بمعايير الكون. هناك مجرات تحتوي على تريليونات من النجوم، على سبيل المثال، في مجرة ​​IC 1101 هناك حوالي 300 تريليون.

10-15% من كتلة مجرتنا عبارة عن غبار وغازات بين النجوم المتناثرة (الهيدروجين بشكل أساسي). وبسبب الغبار نرى مجرتنا في سماء الليل مثل درب التبانة على شكل شريط لامع. ولو لم يمتص الغبار ضوء النجوم الأخرى في المجرة، لرأينا حلقة لامعة من مليارات النجوم، خاصة الساطعة في كوكبة القوس، حيث يقع مركز المجرة. ومع ذلك، في نطاقات أخرى من الموجات الكهرومغناطيسية، يكون جوهر المجرة مرئيا تماما، على سبيل المثال، في نطاق الراديو (مصدر القوس أ)، والأشعة تحت الحمراء والأشعة السينية.

وفقًا لافتراضات العلماء (مرة أخرى، المرتبطة بالنسبية العامة)، يوجد "ثقب أسود" في وسط مجرتنا (ومعظم المجرات الأخرى). ويعتقد أن كتلته تعادل حوالي 40 ألف كتلة شمسية. إن حركة مادة المجرة نحو مركزها تولد أقوى إشعاع من مركز المجرة، وهو ما يلاحظه علماء الفلك في نطاقات مختلفة من الطيف الكهرومغناطيسي.

لا يمكننا رؤية المجرة من الأعلى أو من الجانب لأننا داخلها. جميع صور مجرتنا من الخارج هي من خيال الفنانين. ومع ذلك، لدينا فكرة جيدة إلى حد ما عن مظهر وشكل المجرة، حيث يمكننا ملاحظة مجرات حلزونية أخرى في الكون مشابهة لمجرتنا.

ويبلغ عمر المجرة حوالي 13.6 مليار سنة، وهو ما لا يقل كثيرا عن عمر الكون بأكمله (13.7 مليار سنة) بحسب العلماء. أقدم النجوم في المجرة موجودة في مجموعات كروية، وحسب عمرها يتم حساب عمر المجرة.

مجرتنا هي جزء من رابطة أكبر للمجرات الأخرى، والتي نسميها المجموعة المحلية للمجرات، والتي تشمل أقمار مجرة ​​سحابتي ماجلان الكبرى والصغرى، وسديم المرأة المسلسلة (M 31، NGC 224)، ومجرة المثلث (M33). ، NGC 598) وحوالي 50 مجرة ​​أخرى. بدورها، تعد المجموعة المحلية من المجرات جزءًا من عنقود العذراء الفائق الذي يبلغ حجمه 150 مليون سنة ضوئية.

لقد اعتدنا على حقيقة أن درب التبانة عبارة عن مجموعة من النجوم في السماء، والتي أبحر بها أسلافنا. ولكن في الواقع، هذا أكثر من مجرد نجوم ليلية عادية - إنه عالم ضخم وغير مستكشف.

هذه المقالة مخصصة للأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 18 عامًا.

هل عمرك أكثر من 18 عامًا بالفعل؟

هيكل مجرة ​​درب التبانة

في بعض الأحيان يبدو من المذهل مدى تطور علم الفضاء الديناميكي. من الصعب أن نتخيل، ولكن منذ 4 قرون، حتى البيان القائل بأن الأرض تدور حول الشمس تسبب في الإدانة والرفض في المجتمع. إن الأحكام المتعلقة بهذه الظواهر الكونية وغيرها يمكن أن تؤدي ليس فقط إلى السجن، بل إلى الموت أيضًا. لحسن الحظ، تغير الزمن، وكانت دراسة الكون منذ فترة طويلة أولوية في العلوم. من المهم بشكل خاص في هذا الصدد دراسة مجرة ​​درب التبانة - وهي مجرة ​​​​تتكون من آلاف النجوم وأحدها شمسنا.

تساعد دراسة بنية المجرة وتطورها في الإجابة على الأسئلة الرئيسية التي شغلت البشرية منذ بداية الزمن. هذه هي الألغاز المقدسة حول كيفية نشأة النظام الشمسي، وما هي العوامل التي ساهمت في ظهور الحياة على الأرض، وما إذا كانت الحياة موجودة على كواكب أخرى.

حقيقة أن مجرة ​​درب التبانة هي ذراع ضخمة لنظام نجمي لا نهائي أصبحت معروفة مؤخرًا نسبيًا - منذ ما يزيد قليلاً عن نصف قرن. يشبه هيكل مجرتنا دوامة هائلة يقع فيها نظامنا الشمسي في مكان ما على المحيط. من الجانب يبدو وكأنه عدسة مكبرة عملاقة ذات مركز محدب على الوجهين مع تاج.

ما هي مجرة ​​درب التبانة؟ هذه مليارات النجوم والكواكب المترابطة بواسطة خوارزمية معينة لبنية الكون. بالإضافة إلى النجوم، تحتوي مجرة ​​درب التبانة على غاز بين النجوم، وغبار مجري، وعناقيد نجمية كروية.

يدور قرص مجرتنا باستمرار حول الجزء المركزي الذي يقع في كوكبة القوس. تستغرق مجرة ​​درب التبانة 220 مليون سنة لتدور دورة كاملة حول محورها (وهذا على الرغم من أن الدوران يحدث بسرعة 250 كيلومترًا في الثانية). وهكذا، فإن جميع نجوم مجرتنا تتحرك في انسجام تام على مدار سنوات عديدة، ويتحرك معها نظامنا الشمسي. ما الذي يجعلها تدور حول النواة بسرعة جنونية حقًا؟ يشير العلماء إلى الوزن الهائل للمركز وكمية الطاقة غير المفهومة تقريبًا (يمكن أن تتجاوز حجم 150 مليون شمس).

لماذا لا نرى الحلزونات أو النواة العملاقة، لماذا لا نشعر بهذا الدوران العالمي؟ الحقيقة هي أننا في جعب هذا الكون الحلزوني، ونرى إيقاع حياته المحموم كل يوم.

بالطبع، سيكون هناك متشككون سينكرون مثل هذا الهيكل لمجرتنا، بحجة أنه لا توجد (ولا يمكن أن تكون) صورة دقيقة لقرص المجرة. الحقيقة هي أن الكون لا يقتصر بأي حال من الأحوال على مجرة ​​درب التبانة وهناك الكثير من هذه التكوينات في الفضاء. إنها تشبه إلى حد كبير مجرتنا من حيث البنية - وهي نفس الأقراص ذات المركز الذي تدور حوله النجوم. أي أنه خارج مجرتنا درب التبانة، هناك مليارات الأنظمة المشابهة للشمس.

أقرب مجرة ​​إلينا هي سحابتي ماجلان الكبرى والصغرى. ويمكن رؤيتها بالعين المجردة تقريبًا في نصف الكرة الجنوبي. تم وصف هاتين النقطتين المضيئتين الصغيرتين، المشابهتين للسحب، لأول مرة من قبل المسافر العظيم، الذي نشأت أسماء الأجسام الفضائية نيابة عنه. قطر سحب ماجلان صغير نسبيًا - فهو أقل من نصف قطر درب التبانة. وهناك عدد أقل بكثير من الأنظمة النجمية في السحب.

سواء كان سديم الأعمال أندروميدا. هذه مجرة ​​أخرى ذات شكل حلزوني تشبه إلى حد كبير مجرة ​​درب التبانة في المظهر والتركيب. أبعادها مذهلة - وفقا للتقديرات الأكثر تحفظا، فهي أكبر بثلاث مرات من طريقنا. وقد تجاوز عدد هذه المجرات العملاقة في الكون المليار منذ فترة طويلة - وهذا فقط ما يمكننا رؤيته في هذه المرحلة من تطور علم الفلك. من الممكن أن ندرك في غضون سنوات قليلة وجود مجرة ​​أخرى لم يلاحظها أحد من قبل.

خصائص مجرة ​​درب التبانة

كما ذكرنا سابقًا، فإن مجرة ​​درب التبانة عبارة عن مجموعة من ملايين النجوم لها أنظمتها الخاصة، على غرار الشمس. كم عدد الكواكب الموجودة في مجرتنا هو لغز حقيقي، والذي ناضل من أجل حله أكثر من جيل واحد من علماء الفلك. على الرغم من أنهم بصراحة، فإنهم يهتمون أكثر بسؤال آخر - ما هو احتمال وجود نظام نجمي داخل مجرتنا يشبه خصائصنا؟ ويهتم العلماء بشكل خاص بالنجوم التي تتمتع بسرعات دوران وخصائص تقنية مماثلة للشمس، فضلاً عن احتلالها مكاننا على نطاق المجرة. وذلك لأنه على الكواكب التي لها عمر وظروف أرضنا التقريبية، هناك احتمال كبير لوجود حياة ذكية.

ولسوء الحظ، فإن محاولات العلماء للعثور على شيء مماثل للنظام الشمسي على الأقل في أحضان المجرة باءت بالفشل. وربما يكون هذا للأفضل. لا يزال من غير المعروف من أو ماذا ينتظرنا في كوكبة غير مألوفة.

الثقب الأسود قاتل الكواكب أم خالق المجرات؟

وفي نهاية حياته، يتخلص النجم من غلافه الغازي، ويبدأ قلبه بالانكماش بسرعة كبيرة. وبشرط أن تكون كتلة النجم كبيرة بدرجة كافية (1.4 مرة أكبر من كتلة الشمس)، يتشكل مكانه ثقب أسود. هذا جسم ذو سرعة حرجة لا يستطيع أي جسم التغلب عليها. ونتيجة لذلك فإن ما يقع في الثقب الأسود يختفي فيه إلى الأبد. وهذا هو، في الواقع، هذا العنصر الكوني هو تذكرة ذهاب فقط. أي جسم يقترب بدرجة كافية من الحفرة سوف يختفي إلى الأبد.

حزين، أليس كذلك؟ ولكن هناك أيضًا لحظة إيجابية في الثقب الأسود - فبفضله يتم سحب الأجسام الفضائية المختلفة تدريجيًا وتشكيل مجرات جديدة. وتبين أن جوهر كل من الأنظمة النجمية المعروفة هو ثقب أسود.

لماذا تسمى مجرتنا درب التبانة؟

لكل أمة أساطيرها الخاصة حول كيفية تشكل الجزء المرئي من درب التبانة. على سبيل المثال، اعتقد اليونانيون القدماء أنها تشكلت من الحليب المسكوب للإلهة هيرا. لكن في بلاد ما بين النهرين كانت هناك أسطورة عن نهر من نفس المشروب. وهكذا، ربط العديد من الدول مجموعة كبيرة من النجوم بالحليب، بفضل ما حصلت مجرتنا على اسمها.

كم عدد النجوم الموجودة في مجرة ​​درب التبانة؟

من الصعب جداً حساب عدد النجوم في مجرتنا بدقة، لأنهم يقولون أن هناك أكثر من 200 مليار منها، وكما تفهم فإن دراستها جميعاً مع التطور الحديث للعلم مشكلة كبيرة، لذلك يتحول العلماء انتباههم فقط إلى الممثلين الأكثر إثارة للاهتمام لهذه الأجسام الفضائية. خذ على الأقل نجم ألفا من كوكبة كارينا (كيل). هذا نجم عملاق حمل لفترة طويلة لقب الأكبر والألمع.

والشمس هي أيضًا أحد نجوم مجرة ​​درب التبانة، والتي لا تتمتع بأي خصائص مميزة. هذا قزم أصفر صغير، أصبح مشهورا فقط لأنه كان مصدر الحياة على كوكبنا لملايين السنين.

قام علماء الفلك من جميع أنحاء العالم منذ فترة طويلة بتجميع قوائم بالنجوم التي تتمتع بكتلة أو سطوع رائع. لكن هذا لا يعني على الإطلاق أن كل واحد منهم حصل على اسمه الخاص. وعادة ما تتكون أسماء النجوم من حروف وأرقام وأسماء الأبراج التي تشير إليها. لذلك، فإن ألمع نجم في درب التبانة يُشار إليه على الخرائط الفلكية باسم R136a1، وR136 ليس أكثر من اسم السديم الذي يأتي منه. يتمتع هذا النجم بقوة لا توصف ولا يمكن مقارنتها بأي شيء. يضيء R136a1 بمقدار 8.7 مليون مرة أكثر سطوعًا من شمسنا، وبالتالي من الصعب جدًا تخيل بعض الحياة بالقرب منه على الأقل.

لكن القوة الهائلة لا تعني على الإطلاق أن R136a1 له أبعاد مثيرة للإعجاب. ويتصدر قائمة أكبر النجوم النجم UY Shield الذي يبلغ حجمه 1.7 ألف مرة حجم نجمنا. وهذا هو، إذا كان هناك هذا النجم بدلا من الشمس، فسوف يستغرق المكان بأكمله من مركز نظامنا إلى زحل.

ومهما كانت هذه النجوم كبيرة وقوية، فإن العدد الإجمالي لكتلتها لا يقارن بكتلة الثقب الأسود الذي يقع في وسط المجرة. إنها طاقتها الهائلة التي تحمل درب التبانة، مما أجبرها على التحرك بترتيب معين.

مجرتنا ليست مجرد مجموعة من النجوم في سماء الليل. هذا نظام ضخم يتكون من مئات المليارات من النجوم، من بينها شمسنا.

كوكب الأرض، النظام الشمسي، وجميع النجوم التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة موجودة مجرة درب التبانة، وهي مجرة ​​حلزونية قضيبية لها ذراعان متميزان يبدأان من طرفي الشريط.

تم تأكيد ذلك في عام 2005 بواسطة تلسكوب ليمان سبيتزر الفضائي، والذي أظهر أن الشريط المركزي لمجرتنا أكبر مما كان يعتقد سابقًا. المجرات الحلزونيةمنعت - مجرات حلزونية بها شريط ("شريط") من النجوم الساطعة، يخرج من المركز ويعبر المجرة في المنتصف.

تبدأ الأذرع الحلزونية في مثل هذه المجرات عند نهايات القضبان، بينما في المجرات الحلزونية العادية تخرج مباشرة من المركز. تظهر الملاحظات أن حوالي ثلثي المجرات الحلزونية محجوبة. وبحسب الفرضيات الموجودة فإن القضبان هي مراكز لتشكل النجوم تدعم ولادة النجوم في مراكزها. من المفترض أنه من خلال الرنين المداري، يمررون الغاز من الفروع الحلزونية عبرهم. توفر هذه الآلية تدفق مواد البناء لولادة نجوم جديدة. تشكل مجرة ​​درب التبانة، مع مجرة ​​المرأة المسلسلة (M31)، والمثلث (M33)، وأكثر من 40 مجرة ​​تابعة أصغر، المجموعة المحلية من المجرات، والتي تعد بدورها جزءًا من عنقود العذراء العملاق. "باستخدام التصوير بالأشعة تحت الحمراء من تلسكوب سبيتزر التابع لناسا، اكتشف العلماء أن البنية الحلزونية الأنيقة لمجرة درب التبانة لها ذراعان مهيمنان فقط من نهايات الشريط المركزي للنجوم. وكان يُعتقد سابقًا أن مجرتنا تحتوي على أربعة أذرع رئيسية."

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0% 50% بدون تكرار rgb(29, 41, 29);"> هيكل المجرة
في المظهر، تشبه المجرة قرصًا (نظرًا لأن الجزء الأكبر من النجوم يقع على شكل قرص مسطح) يبلغ قطره حوالي 30000 فرسخ فلكي (100000 سنة ضوئية، 1 كوينتيليون كيلومتر) ويقدر متوسط ​​سمك القرص بحوالي 1000 سنة ضوئية، ويبلغ قطر انتفاخ مركز القرص 30 ألف سنة ضوئية. القرص مغمور في هالة كروية، ومن حوله هالة كروية. يقع مركز نواة المجرة في كوكبة القوس. سمك القرص المجري في المكان الذي يوجد فيه النظام الشمسيمع كوكب الأرض 700 سنة ضوئية. المسافة من الشمس إلى مركز المجرة هي 8.5 كيلو فرسخ فلكي (2.62.1017 كيلومتر، أو 27700 سنة ضوئية). النظام الشمسييقع على الحافة الداخلية للذراع، والتي تسمى ذراع أوريون. يبدو أنه يوجد في وسط المجرة ثقب أسود هائل (القوس أ*) (حوالي 4.3 مليون كتلة شمسية) يدور حوله ثقب أسود متوسط ​​الكتلة من 1000 إلى 10000 كتلة شمسية يدور حوله خلال فترة مدارية قدرها حوالي 100 سنة وعدة آلاف منها صغيرة نسبيا. وتحتوي المجرة، حسب أقل التقديرات، على نحو 200 مليار نجم (التقديرات الحديثة تتراوح بين 200 إلى 400 مليار). اعتبارًا من يناير 2009، قدرت كتلة المجرة بـ 3.1012 كتلة شمسية، أو 6.1042 كجم. الكتلة الرئيسية للمجرة ليست موجودة في النجوم والغاز بين النجوم، ولكن في هالة غير مضيئة من المادة المظلمة.

بالمقارنة مع الهالة، يدور قرص المجرة بشكل أسرع بشكل ملحوظ. سرعة دورانه ليست هي نفسها عند مسافات مختلفة من المركز. وتزداد بسرعة من الصفر في المركز إلى 200-240 كم/ثانية على مسافة 2000 سنة ضوئية منه، ثم تتناقص إلى حد ما، وتزداد مرة أخرى إلى نفس القيمة تقريبًا، ثم تظل ثابتة تقريبًا. أتاحت دراسة خصائص دوران قرص المجرة تقدير كتلتها، وتبين أنها أكبر بمقدار 150 مليار مرة من كتلة الشمس. عمر مجرة درب التبانةيساويعمره 13.200 مليون سنة، أي عمر الكون تقريبًا. مجرة درب التبانة هي جزء من المجموعة المحلية للمجرات.

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0% 50% بدون تكرار rgb(29, 41, 29);"> موقع النظام الشمسي النظام الشمسييقع على الحافة الداخلية للذراع المسمى ذراع أوريون، في ضواحي العنقود الفائق المحلي (Local Supercluster)، والذي يسمى أحيانا أيضا عنقود العذراء الفائق. سمك القرص المجري (في المكان الذي يوجد فيه النظام الشمسيمع كوكب الأرض) 700 سنة ضوئية. المسافة من الشمس إلى مركز المجرة هي 8.5 كيلو فرسخ فلكي (2.62.1017 كيلومتر، أو 27700 سنة ضوئية). وتقع الشمس بالقرب من حافة القرص أكثر من مركزها.

تدور الشمس مع النجوم الأخرى حول مركز المجرة بسرعة 220-240 كم/ث، مما يحدث دورة واحدة خلال حوالي 225-250 مليون سنة (وهي سنة مجرية واحدة). وهكذا، طوال فترة وجودها، طارت الأرض حول مركز المجرة بما لا يزيد عن 30 مرة. تبلغ السنة المجرية للمجرة 50 مليون سنة، والفترة المدارية للقافز هي 15-18 مليون سنة. وفي محيط الشمس، يمكن تتبع أجزاء من ذراعين حلزونيين تبعدان عنا حوالي 3 آلاف سنة ضوئية. وبحسب الأبراج التي تُلاحظ فيها هذه المناطق، فقد أُطلق عليها اسم ذراع القوس وذراع الغول. وتقع الشمس تقريبًا في المنتصف بين هذه الأذرع الحلزونية. ولكن بالقرب منا نسبيًا (وفقًا لمعايير المجرة)، يوجد في كوكبة أوريون ذراع آخر غير محدد بشكل واضح - ذراع أوريون، والذي يعتبر فرعًا من أحد الأذرع الحلزونية الرئيسية للمجرة. إن سرعة دوران الشمس حول مركز المجرة تتطابق تقريبًا مع سرعة موجة الضغط التي تشكل الذراع الحلزوني. هذا الوضع غير معتاد بالنسبة للمجرة ككل: فالأذرع الحلزونية تدور بسرعة زاوية ثابتة، مثل المتحدث في العجلات، وتحدث حركة النجوم بنمط مختلف، لذا فإن جميع النجوم الموجودة في القرص تقريبًا إما تدخل داخل المجرة الأذرع الحلزونية أو تسقط منها. المكان الوحيد الذي تتزامن فيه سرعات النجوم والأذرع الحلزونية هو ما يسمى بدائرة التموج، وعلى هذه الدائرة تقع الشمس. بالنسبة للأرض، فإن هذا الظرف مهم للغاية، حيث تحدث عمليات عنيفة في الأذرع الحلزونية، والتي تشكل إشعاعًا قويًا مدمرًا لجميع الكائنات الحية. ولا يوجد جو يمكن أن يحميه منه. لكن كوكبنا موجود في مكان هادئ نسبيا في المجرة ولم يتأثر بهذه الكوارث الكونية منذ مئات الملايين (أو حتى مليارات) السنين. ربما لهذا السبب يمكن أن تولد على الأرض وتعيش حياة يتم حساب عمرها 4.6 مليار سنة. رسم تخطيطي لموقع الأرض في الكون في سلسلة من ثماني خرائط تظهر، من اليسار إلى اليمين، بدءًا من الأرض وانتقالًا إلى النظام الشمسي، إلى أنظمة النجوم المجاورة، إلى درب التبانة، إلى مجموعات المجرة المحلية، إلىالعناقيد الفائقة المحلية لبرج العذراء, في مجموعتنا الفائقة المحلية، وينتهي في الكون المرئي.

النظام الشمسي: 0.001 سنة ضوئية

الجيران في الفضاء بين النجوم

درب التبانة: 100.000 سنة ضوئية

مجموعات المجرة المحلية

مجموعة برج العذراء المحلية الفائقة

محلي على مجموعات من المجرات

الكون المرئي

مرحبا ايها الرجال! وأنا أرحب بكم أيها الآباء الأعزاء! أقترح عليك الذهاب في رحلة قصيرة إلى العالم الخارجي، المليء بالمجهول والساحر.

كم مرة ننظر إلى السماء المظلمة المليئة بالنجوم الساطعة، محاولين العثور على الكوكبات التي اكتشفها علماء الفلك. هل سبق لك أن رأيت درب التبانة في السماء؟ دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذه الظاهرة الكونية الفريدة. وفي الوقت نفسه سنحصل على معلومات لمشروع "فضائي" مفيد ومثير للاهتمام.

خطة الدرس:

لماذا هو يسمى ذلك؟

يبدو هذا المسار المرصع بالنجوم في السماء وكأنه شريط أبيض. وأوضح القدماء هذه الظاهرة التي شوهدت في سماء الليل المرصعة بالنجوم بمساعدة القصص الأسطورية. كان لدى الشعوب المختلفة نسختها الخاصة من مظهر فرقة سماوية غير عادية.

الأكثر شيوعا هي فرضية الإغريق القدماء، والتي بموجبها درب التبانة ليست أكثر من حليب الأم المسكوب للإلهة اليونانية هيرا. لذلك تفسر القواميس التوضيحية صفة "حليبي" بأنها "تشبه الحليب".

حتى أن هناك أغنية عنها، لا بد أنك سمعتها مرة واحدة على الأقل. وإذا لم يكن الأمر كذلك، فاستمع الآن.

بسبب شكل مجرة ​​درب التبانة، فإن لها عدة أسماء:

• ويطلق عليه الصينيون اسم "الطريق الأصفر"، معتقدين أنه يشبه القش؛
• يطلق البوريات على خط النجوم اسم "خط السماء" الذي تتناثر منه النجوم ؛
• ويرتبط بين المجريين بطريق المحاربين.
• اعتبره الهنود القدماء حليب بقرة حمراء مسائية.

كيف ترى "مسار الحليب"؟

وبطبيعة الحال، هذا ليس الحليب الذي يسكبه شخص ما كل يوم عبر سماء الليل. درب التبانة هو نظام نجمي عملاق يسمى "المجرة". وهو في مظهره يشبه الحلزون، في وسطه نواة، ومنه، مثل الأشعة، تمتد الأذرع، التي تتكون المجرة من أربعة منها.

كيف تجد هذا المسار الأبيض للنجوم؟ يمكنك حتى رؤية مجموعة نجمية بالعين المجردة في سماء الليل عندما لا تكون هناك غيوم. يقع جميع سكان درب التبانة على نفس الخط.

إذا كنت مقيما في نصف الكرة الشمالي، فيمكنك العثور على المكان الذي يقع فيه تناثر النجوم في منتصف ليل يوليو. في أغسطس، عندما يحل الظلام في وقت سابق، سيكون من الممكن البحث عن دوامة المجرة، بدءا من الساعة العاشرة مساء، وفي سبتمبر - بعد الساعة 20.00. يمكنك رؤية كل الجمال من خلال العثور أولاً على كوكبة Cygnus والانتقال منها بإلقاء نظرة إلى الشمال - الشمال الشرقي.

لرؤية الأجزاء النجمية الأكثر سطوعًا، عليك الذهاب إلى خط الاستواء، بل والأفضل - أقرب إلى خط عرض 20-40 درجة جنوبًا. هناك في أواخر أبريل - أوائل مايو، يتباهى الصليب الجنوبي وسيريوس في سماء الليل، حيث يمر مسار النجوم المجري العزيز.

وعندما ترتفع كوكبتا القوس والعقرب في الجزء الشرقي بحلول يونيو ويوليو، تكتسب مجرة ​​درب التبانة سطوعًا خاصًا، ويمكن حتى رؤية سحب من الغبار الكوني بين النجوم البعيدة.

رؤية صور مختلفة، يتساءل الكثيرون: لماذا لا نرى دوامة، ولكن الشريط فقط؟ الجواب على هذا السؤال بسيط للغاية: نحن داخل المجرة! إذا وقفنا في وسط طوق رياضي ورفعناه إلى مستوى العين، ماذا سنرى؟ هذا صحيح: شريط أمام العينين!

يمكن العثور على نواة المجرة في كوكبة القوس بمساعدة التلسكوبات الراديوية. الآن فقط لا يجب أن تتوقع منه سطوعًا خاصًا. الجزء المركزي هو الأكثر قتامة بسبب كمية الغبار الكوني الكبيرة الموجودة فيه.

مما تتكون مجرة ​​درب التبانة؟

مجرتنا هي مجرد واحدة من ملايين الأنظمة النجمية التي اكتشفها علماء الفلك، لكنها كبيرة جدًا. تحتوي مجرة ​​درب التبانة على حوالي 300 مليار نجم. والشمس التي تشرق كل يوم في السماء هي أيضًا جزء منها وتدور حول النواة. تحتوي المجرة على نجوم أكبر بكثير وأكثر سطوعًا من الشمس، وهناك نجوم أصغر منها تنبعث منها ضوء ضعيف.

إنها تختلف ليس فقط في الحجم، ولكن أيضًا في اللون - يمكن أن تكون بيضاء وزرقاء (وهي الأكثر سخونة) وحمراء (الأبرد). كلهم يتحركون معًا في دائرة مع الكواكب. فقط تخيل أننا نمر بثورة كاملة في الدائرة المجرية خلال ما يقرب من 250 مليون سنة - وهذه هي المدة التي تستغرقها سنة مجرية واحدة.

تعيش النجوم على شريط مجرة ​​درب التبانة، وتشكل مجموعات يسميها العلماء بالعناقيد، تختلف في أعمارها وتركيبها النجمي.

1. المجموعات الصغيرة المفتوحة هي الأصغر سناً، ويبلغ عمرها حوالي 10 ملايين سنة فقط، ولكن هناك يعيش ممثلون سماويون ضخمون ومشرقون. وتقع هذه المجموعات من النجوم على طول حافة المستوى.
2. العناقيد الكروية قديمة جدًا، وقد تشكلت منذ أكثر من 10 إلى 15 مليار سنة، وتقع في المركز.

10 حقائق مثيرة للاهتمام

كما هو الحال دائمًا، أنصحك بتزيين عملك البحثي بالحقائق "المجرية" الأكثر إثارة للاهتمام. شاهد الفيديو بعناية وتعجب!

هكذا هي مجرتنا التي نعيش فيها وسط جيران رائعين ومشرقين. إذا لم تكن على دراية بـ "مسار الحليب" شخصيًا بعد، فمن الأفضل الخروج لرؤية كل الجمال المرصع بالنجوم في سماء الليل.

بالمناسبة، هل قرأت بالفعل المقال عن جارنا الفضائي القمر؟ ليس بعد؟ ثم القي نظرة)

النجاح في دراستك!

ايفجينيا كليمكوفيتش.

في قرننا هذا، المضاء بمئات المصابيح الكهربائية، لا تتاح لسكان المدينة الفرصة لرؤية درب التبانة. هذه الظاهرة التي تحدث في سمائنا فقط في فترة معينة من السنة، لا يتم ملاحظتها إلا بعيدًا عن المستوطنات الكبيرة. في خطوط العرض لدينا، فهي جميلة بشكل خاص في أغسطس. وفي الشهر الأخير من الصيف، ترتفع مجرة ​​درب التبانة فوق الأرض على شكل قوس سماوي عملاق. يبدو هذا الشريط الضعيف وغير الواضح من الضوء أكثر كثافة وإشراقًا في اتجاه برج العقرب والقوس، وأكثر شحوبًا وانتشارًا - بالقرب من فرساوس.

لغز النجمة

درب التبانة ظاهرة غير عادية لم يتم الكشف عن سرها للناس طوال سلسلة كاملة من القرون. في أساطير وأساطير العديد من الشعوب كان يطلق عليه بشكل مختلف. كان التوهج المذهل هو جسر النجوم الغامض المؤدي إلى الجنة، وطريق الآلهة والنهر السماوي السحري الذي يحمل الحليب الإلهي. وفي الوقت نفسه، اعتقدت جميع الشعوب أن درب التبانة شيء مقدس. كان يعبد الإشراق. تم بناء المعابد تكريما له.

قليل من الناس يعرفون أن شجرة رأس السنة الجديدة لدينا هي صدى لطوائف الناس الذين عاشوا في الأيام الخوالي. وبالفعل، كان يُعتقد في العصور القديمة أن درب التبانة هي محور الكون أو الشجرة العالمية التي تنضج على أغصانها النجوم. ولهذا السبب قاموا في بداية الدورة السنوية بتزيين شجرة عيد الميلاد. وكانت الشجرة الأرضية تقليدًا لشجرة السماء المثمرة إلى الأبد. أعطت مثل هذه الطقوس الأمل لصالح الآلهة وحصاد جيد. كانت أهمية درب التبانة عظيمة جدًا بالنسبة لأسلافنا.

الافتراضات العلمية

ما هي مجرة ​​درب التبانة؟ يعود تاريخ اكتشاف هذه الظاهرة إلى ما يقرب من 2000 عام. حتى أفلاطون أطلق على هذا الشريط من الضوء اسم التماس الذي يربط بين نصفي الكرة السماوية. في المقابل، جادل أناكساجوراس وديموكسيدس بأن مجرة ​​درب التبانة (أي لون سننظر فيه) هي نوع من إضاءة النجوم. هي زخرفة سماء الليل. وأوضح أرسطو أن درب التبانة عبارة عن إشعاع في هواء كوكبنا من الأبخرة المضيئة المحيطة بالقمر.

وكانت هناك العديد من التكهنات الأخرى أيضا. لذلك قال الروماني مارك مانيليوس أن درب التبانة عبارة عن كوكبة من الأجرام السماوية الصغيرة. وهو الأقرب إلى الحقيقة، لكنه لم يستطع تأكيد افتراضاته في تلك الأيام التي كانت فيها السماء لا تُرى إلا بالعين المجردة. اعتقد جميع الباحثين القدماء أن مجرة ​​درب التبانة جزء من النظام الشمسي.

اكتشاف غاليليو

كشفت درب التبانة سرها فقط في عام 1610. وفي ذلك الوقت تم اختراع التلسكوب الأول الذي استخدمه جاليليو جاليلي. ورأى العالم الشهير من خلال الجهاز أن مجرة ​​درب التبانة عبارة عن مجموعة حقيقية من النجوم، والتي عند مشاهدتها بالعين المجردة، تندمج في شريط متواصل خافت الخفقان. حتى أن غاليليو نجح في تفسير عدم تجانس بنية هذه الفرقة.

لقد كان سببه وجود ظاهرة سماوية ليس فقط عناقيد النجوم. هناك أيضا السحب الداكنة. مزيج هذين العنصرين يخلق صورة مذهلة لظاهرة الليل.

اكتشاف ويليام هيرشل

استمرت دراسة مجرة ​​درب التبانة حتى القرن الثامن عشر. خلال هذه الفترة، كان باحثه الأكثر نشاطًا هو ويليام هيرشل. كان الملحن والموسيقي الشهير يعمل في صناعة التلسكوبات ويدرس علم النجوم. كان أهم اكتشاف لهيرشل هو الخطة العظيمة للكون. قام هذا العالم برصد الكواكب من خلال التلسكوب وأحصاها في أجزاء مختلفة من السماء. أدت الدراسات إلى استنتاج مفاده أن درب التبانة هي نوع من الجزيرة النجمية التي تقع فيها شمسنا أيضًا. حتى أن هيرشل رسم خطة تخطيطية لاكتشافه. في الشكل، تم تصوير النظام النجمي على أنه حجر الرحى وكان له شكل ممدود غير منتظم. وكانت الشمس في نفس الوقت داخل هذه الحلقة التي تحيط بعالمنا. هكذا كان جميع العلماء يمثلون مجرتنا حتى بداية القرن الماضي.

لم يكن الأمر كذلك حتى عشرينيات القرن الماضي عندما رأى عمل جاكوبوس كابتين النور، حيث تم وصف درب التبانة بأكثر الطرق تفصيلاً. في الوقت نفسه، قدم المؤلف مخططًا للجزيرة النجمية، وهو مشابه قدر الإمكان للمخطط المعروف لنا في الوقت الحاضر. نعلم اليوم أن مجرة ​​درب التبانة هي مجرة ​​تضم النظام الشمسي والأرض وتلك النجوم الفردية التي يمكن للإنسان رؤيتها بالعين المجردة.

هيكل المجرات

ومع تطور العلم، أصبحت التلسكوبات الفلكية أكثر قوة وأكثر قوة. وفي الوقت نفسه، أصبح هيكل المجرات المرصودة أكثر وضوحًا. اتضح أنهم لا يبدون متشابهين. وبعضهم كان مخطئا. هيكلهم لم يكن متماثلا.

كما تم رصد المجرات الإهليلجية والحلزونية. إلى أي من هذه الأنواع تنتمي مجرة ​​درب التبانة؟ هذه هي مجرتنا، وكوننا في الداخل، من الصعب جدًا تحديد هيكلها. ومع ذلك، فقد وجد العلماء الإجابة على هذا السؤال. الآن نحن نعرف ما هي مجرة ​​درب التبانة. تم تعريفه من قبل الباحثين الذين وجدوا أنه قرص له نواة داخلية.

الخصائص العامة

مجرة درب التبانة هي مجرة ​​حلزونية. وفي الوقت نفسه، لديها وصلة عبور على شكل رابطة ضخمة مترابطة بواسطة قوى الجاذبية.

يُعتقد أن مجرة ​​درب التبانة موجودة منذ أكثر من ثلاثة عشر مليار سنة. وهي الفترة التي تشكلت فيها حوالي 400 مليار كوكبة ونجم، وأكثر من ألف سديم غازي وعناقيد وغيوم ضخمة في هذه المجرة.

ويظهر شكل مجرة ​​درب التبانة بوضوح على خريطة الكون. عند الفحص يتبين أن هذا العنقود من النجوم عبارة عن قرص يبلغ قطره 100 ألف سنة ضوئية (السنة الضوئية الواحدة تساوي عشرة تريليون كيلومتر). سمك - 15 ألف، وعمق - حوالي 8 آلاف سنة ضوئية.

كم يبلغ وزن مجرة ​​درب التبانة؟ وهذا (تحديد كتلته مهمة صعبة للغاية) لا يمكن حسابه. ومن الصعب تحديد كتلة المادة المظلمة التي لا تتفاعل مع الإشعاع الكهرومغناطيسي. ولهذا السبب لا يستطيع علماء الفلك الإجابة بشكل قاطع على هذا السؤال. لكن هناك تقديرات تقريبية تشير إلى أن وزن المجرة يتراوح بين 500 إلى 3000 مليار كتلة شمسية.

درب التبانة مثل كل الأجرام السماوية. إنها تقوم بدورات حول محورها، وتتحرك في الكون. يشير علماء الفلك إلى الحركة غير المنتظمة وحتى الفوضوية لمجرتنا. ويفسر ذلك حقيقة أن كل من الأنظمة النجمية والسدم المكونة لها لها سرعتها الخاصة، التي تختلف عن غيرها، وكذلك اختلاف أشكال وأنواع المدارات.

ما هي أجزاء مجرة ​​درب التبانة؟ هذه هي النواة والجسور، والقرص والأذرع الحلزونية، وكذلك التاج. دعونا نفكر فيها بمزيد من التفصيل.

جوهر

ويقع هذا الجزء من مجرة ​​درب التبانة في قلبها، ويوجد بها مصدر للإشعاع غير الحراري تبلغ درجة حرارته حوالي عشرة ملايين درجة. وفي وسط هذا الجزء من درب التبانة يوجد ختم يسمى "الانتفاخ". هذه سلسلة كاملة من النجوم القديمة التي تتحرك في مدار طويل. بالنسبة لمعظم هذه الأجرام السماوية، فإن دورة الحياة تقترب بالفعل من نهايتها.

في الجزء الأوسط من قلب مجرة ​​درب التبانة يقع هذا القسم من الفضاء الخارجي، الذي يساوي وزنه كتلة ثلاثة ملايين شمس، ويتمتع بجاذبية قوية. ويدور حوله ثقب أسود آخر أصغر حجما فقط. يخلق مثل هذا النظام شيئًا قويًا جدًا لدرجة أن الكوكبات والنجوم القريبة تتحرك في مسارات غير عادية جدًا.

يحتوي مركز درب التبانة على ميزات أخرى أيضًا. لذلك، فهو يتميز بوجود مجموعة كبيرة من النجوم. علاوة على ذلك، فإن المسافة بينهما أقل بمئات المرات من تلك التي لوحظت على محيط التكوين.

ومن المثير للاهتمام أيضًا أنه عند مراقبة نوى المجرات الأخرى، يلاحظ علماء الفلك إشعاعها الساطع. ولكن لماذا لا يمكن رؤيته في درب التبانة؟ حتى أن بعض الباحثين اقترحوا أنه لا توجد نواة في مجرتنا. ومع ذلك، فقد تم تحديد وجود طبقات داكنة في السدم الحلزونية، وهي عبارة عن تراكمات بين النجوم من الغبار والغاز. وهي موجودة أيضًا في مجرة ​​درب التبانة. هذه السحب الداكنة الضخمة لا تسمح للراصد الأرضي برؤية إشعاع القلب. إذا لم يتداخل هذا التكوين مع أبناء الأرض، فيمكننا أن نلاحظ النواة في شكل إهليلجي ساطع، سيتجاوز حجمها قطر مائة قمر.

ساعدت التلسكوبات الحديثة القادرة على العمل في نطاقات خاصة من طيف الإشعاع الكهرومغناطيسي الناس على الإجابة على هذا السؤال. وبفضل هذه التكنولوجيا المتطورة التي تمكنت من تجاوز درع الغبار، تمكن العلماء من رؤية قلب مجرة ​​درب التبانة.

سترة او قفاز او لاعب قفز

ويعبر هذا العنصر من مجرة ​​درب التبانة قسمها المركزي ويبلغ حجمه 27 ألف سنة ضوئية. يتكون القافز من 22 مليون نجمة حمراء ذات عمر مثير للإعجاب. وتوجد حول هذا التكوين حلقة غازية تحتوي على نسبة كبيرة من الأكسجين الجزيئي. كل هذا يشير إلى أن شريط درب التبانة هو المنطقة التي تتشكل فيها النجوم بأكبر عدد.

القرص

وهذا هو شكل مجرة ​​درب التبانة نفسها، وهي في دوران مستمر. ومن المثير للاهتمام أن معدل هذه العملية يعتمد على مسافة منطقة أو أخرى من النواة. إذن، في المنتصف يساوي صفرًا. وعلى مسافة ألفي سنة ضوئية من النواة تبلغ سرعة دورانه 250 كيلومترا في الساعة.

تحيط بالجانب الخارجي من درب التبانة طبقة من الهيدروجين الذري. سمكها 1.5 ألف سنة ضوئية.

اكتشف علماء الفلك في أطراف المجرة وجود تراكمات كثيفة من الغاز تصل درجة حرارتها إلى 10 آلاف درجة. يبلغ سمك هذه التكوينات عدة آلاف من السنين الضوئية.

خمسة أذرع حلزونية

وهذا مكون آخر من مكونات درب التبانة، ويقع مباشرة خلف حلقة الغاز. تعبر الأذرع الحلزونية كوكبة الدجاجة والبرساوس والأوريون والقوس والقنطور. تمتلئ هذه التكوينات بشكل غير متساو بالغاز الجزيئي. يُدخل مثل هذا التكوين أخطاء في قواعد دوران المجرة.
تظهر الأذرع الحلزونية مباشرة من قلب الجزيرة النجمية. نلاحظها بالعين المجردة، ونطلق على الشريط اللامع اسم درب التبانة.

يتم إسقاط الفروع الحلزونية على بعضها البعض، مما يجعل من الصعب فهم بنيتها. ويشير العلماء إلى أن مثل هذه الأذرع تشكلت بسبب وجود موجات عملاقة من التخلخل وضغط الغاز بين النجوم في مجرة ​​درب التبانة، والتي تنتقل من القلب إلى قرص المجرة.

تاج

درب التبانة لديها هالة كروية. هذا هو تاجه. يتكون هذا التكوين من نجوم فردية ومجموعات من الأبراج. علاوة على ذلك، فإن أبعاد الهالة الكروية تتجاوز حدود المجرة بمقدار 50 سنة ضوئية.

وكقاعدة عامة، تحتوي هالة درب التبانة على نجوم منخفضة الكتلة وقديمة، بالإضافة إلى مجرات قزمة وتراكمات من الغاز الساخن. كل هذه المكونات تنتج حركة في مدارات طويلة حول النواة، مما يؤدي إلى دوران عشوائي.

هناك فرضية مفادها أن ظهور الإكليل كان نتيجة امتصاص مجرات صغيرة من قبل مجرة ​​درب التبانة. ووفقا لعلماء الفلك، يبلغ عمر الهالة حوالي اثني عشر مليار سنة.

موقع النجوم

في سماء الليل الصافية، يمكن رؤية مجرة ​​درب التبانة من أي مكان على كوكبنا. ومع ذلك، فإن جزءًا فقط من المجرة، وهو نظام من النجوم يقع داخل ذراع أوريون، يمكن للعين البشرية الوصول إليه.

ما هي مجرة ​​درب التبانة؟ يصبح التعريف في الفضاء لجميع أجزائه أكثر قابلية للفهم إذا نظرنا إلى خريطة النجوم. في هذه الحالة، يصبح من الواضح أن الشمس، التي تضيء الأرض، تقع على القرص تقريبًا. وهذا هو تقريبا حافة المجرة، حيث المسافة من النواة هي 26-28 ألف سنة ضوئية. يتحرك النجم بسرعة 240 كيلومترًا في الساعة، ويقضي 200 مليون سنة في ثورة واحدة حول القلب، لذلك طوال فترة وجوده كان يتحرك عبر القرص، ويدور حول القلب، ثلاثين مرة فقط.

يقع كوكبنا في ما يسمى بدائرة التموج. هذا هو المكان الذي تتطابق فيه سرعة دوران الأذرع والنجوم. تتميز هذه الدائرة بزيادة مستوى الإشعاع. ولهذا السبب، يعتقد العلماء، أن الحياة لا يمكن أن تنشأ إلا على هذا الكوكب الذي يوجد بالقرب منه عدد صغير من النجوم.

أرضنا مثل هذا الكوكب. وهي تقع على أطراف المجرة، في أكثر أماكنها هدوءًا. ولهذا السبب لم تكن هناك كوارث عالمية على كوكبنا لعدة مليارات من السنين، والتي تحدث غالبًا في الكون.

توقعات للمستقبل

ويرجح العلماء أنه في المستقبل من المحتمل جدًا حدوث اصطدامات بين مجرة ​​درب التبانة والمجرات الأخرى، وأكبرها مجرة ​​المرأة المسلسلة. ولكن في الوقت نفسه، لا يمكن التحدث على وجه التحديد عن أي شيء. وهذا يتطلب معرفة السرعات العرضية للأجسام خارج المجرة، والتي ليست متاحة بعد للباحثين المعاصرين.

في سبتمبر 2014، تم نشر أحد نماذج تطور الأحداث في وسائل الإعلام. ووفقا لها، ستمر أربعة مليارات سنة، وستمتص مجرة ​​درب التبانة سحب ماجلان (الكبيرة والصغيرة)، وبعد مليار سنة أخرى ستصبح هي نفسها جزءا من سديم المرأة المسلسلة.