بعض الحقائق المثيرة للاهتمام حول مجرتنا - درب التبانة. كم عدد النجوم الموجودة في الكون وهل هي لا نهائية؟ عدد النجوم في المجرة

العلم

كل شخص لديه فكرته الخاصة عن ماهية المنزل. بالنسبة للبعض هو سقف فوق رؤوسهم، والبعض الآخر هو المنزل. كوكب الأرض، كرة صخرية تشق طريقها عبر الفضاء الخارجي على طول مسارها المغلق حول الشمس.

بغض النظر عن حجم كوكبنا الذي قد يبدو لنا، فهو مجرد حبة رمل نظام النجم العملاق,حجمها يصعب تخيله. هذا النظام النجمي هو مجرة ​​درب التبانة، والتي يمكن أيضًا أن تُسمى بحق موطننا.

الأكمام غالاكسي

درب التبانة- مجرة ​​حلزونية بها شريط يمر عبر مركز المجرة. حوالي ثلثي جميع المجرات المعروفة هي مجرات حلزونية، وثلثيها محجوبة. أي أن مجرة ​​درب التبانة مدرجة في القائمة المجرات الأكثر شيوعا.

تمتلك المجرات الحلزونية أذرعًا تمتد من المركز، مثل مكابح العجلة التي تلتف بشكل حلزوني. يقع نظامنا الشمسي في الجزء الأوسط من أحد الأذرع وهو ما يسمى كم أوريون.

كان يُعتقد في السابق أن ذراع أوريون هي "فرع" صغير من أذرع أكبر مثل ذراع بيرسيوس أو ذراع الدرع-سنتوري. منذ وقت ليس ببعيد، اقترح أن ذراع أوريون هو بالفعل فرع من ذراع بيرسيوسولا يغادر مركز المجرة.

المشكلة هي أننا لا نستطيع رؤية مجرتنا من الخارج. يمكننا فقط ملاحظة تلك الأشياء التي تحيط بنا، والحكم على شكل المجرة، كونها موجودة بداخلها. ومع ذلك، تمكن العلماء من حساب أن هذا الكم يبلغ طوله تقريبًا 11 ألف سنة ضوئيةوسمك 3500 سنة ضوئية.

ثقب أسود عملاق

ويبلغ حجم أصغر الثقوب السوداء الهائلة التي اكتشفها العلماء تقريبيا الخامس 200 ألف مرةأثقل من الشمس. للمقارنة: الثقوب السوداء العادية لها كتلة فقط 10 مراتتتجاوز كتلة الشمس. يوجد في وسط مجرة ​​درب التبانة ثقب أسود ضخم بشكل لا يصدق، ومن الصعب تخيل كتلته.

على مدى السنوات العشر الماضية، كان علماء الفلك يراقبون نشاط النجوم في مدار حول النجم. القوس أوهي منطقة كثيفة تقع في وسط الشكل الحلزوني لمجرتنا. وبناء على حركة هذه النجوم تم تحديد ذلك في المركز برج القوس A*، المختبئ خلف سحابة كثيفة من الغبار والغاز،هناك ثقب أسود هائل كتلته 4.1 مليون مرةأكثر من كتلة الشمس!

الرسوم المتحركة أدناه توضح الحركة الفعلية للنجوم حول الثقب الأسود. من 1997 إلى 2011في منطقة فرسخ فلكي مكعب واحد في وسط مجرتنا. عندما تقترب النجوم من الثقب الأسود، فإنها تدور حوله بسرعات مذهلة. على سبيل المثال، أحد هؤلاء النجوم، س 0-2يتحرك بسرعة 18 مليون كيلومتر في الساعة:الثقب الأسود في البداية يجذبها، ثم يدفعها بحدة بعيدًا.

في الآونة الأخيرة، لاحظ العلماء كيف اقتربت سحابة من الغاز من الثقب الأسود ممزقة إلى أشلاءبسبب مجال جاذبيتها الهائل. وقد ابتلعت الحفرة أجزاء من هذه السحابة، وبدأت الأجزاء المتبقية تشبه الشعرية الطويلة الرفيعة لفترة أطول من ذلك 160 مليار كيلومتر.

مغناطيسيحبيبات

بالإضافة إلى وجود ثقب أسود هائل يستهلك كل شيء، يفتخر مركز مجرتنا نشاط لا يصدق: تموت النجوم القديمة، وتولد نجوم جديدة بثبات يحسد عليه.

منذ وقت ليس ببعيد، لاحظ العلماء شيئًا آخر في مركز المجرة، وهو تيار من الجسيمات عالية الطاقة التي تمتد لمسافة بعيدة 15 ألف فرسخ فلكيعبر المجرة. وتعادل هذه المسافة نصف قطر مجرة ​​درب التبانة تقريبًا.

الجسيمات غير مرئية للعين المجردة، لكن التصوير المغناطيسي يظهر أن السخانات الجزيئية تشغل مساحة تقريبية. ثلثي السماء المرئية:

ما وراء هذه الظاهرة؟ لمدة مليون سنة، ظهرت النجوم واختفت لتتغذى لا يتوقف التدفق أبدًاموجهة نحو الأذرع الخارجية للمجرة. الطاقة الإجمالية للسخان أكبر بمليون مرة من طاقة المستعر الأعظم.

تتحرك الجزيئات بسرعات لا تصدق. بناءً على هيكل تدفق الجسيمات، بنى علماء الفلك نموذج المجال المغناطيسيالتي تهيمن على مجرتنا.

جديدالنجوم

كم مرة تتشكل النجوم الجديدة في مجرتنا؟ لقد طرح الباحثون هذا السؤال لسنوات عديدة. كان من الممكن رسم خريطة للمناطق التي توجد بها مجرتنا الألومنيوم-26وهو نظير الألومنيوم الذي يظهر حيث تولد النجوم أو تموت. وهكذا كان من الممكن معرفة ذلك كل عام في مجرة ​​درب التبانة 7 نجوم جددوحوالي مرتين في مائة عامينفجر نجم كبير في مستعر أعظم.

لا تنتج مجرة ​​درب التبانة أكبر عدد من النجوم. عندما يموت النجم، فإنه يطلق مواد خام في الفضاء مثل مثل الهيدروجين والهيليوم. على مدى مئات الآلاف من السنين، تتجمع هذه الجسيمات لتشكل سحبًا جزيئية تصبح في النهاية كثيفة جدًا بحيث ينهار مركزها تحت تأثير جاذبيتها، وبالتالي تشكل نجمًا جديدًا.

يبدو وكأنه نوع من النظام البيئي: الموت يغذي حياة جديدة. ستكون الجزيئات من نجم معين جزءًا من مليار نجم جديد في المستقبل. هكذا هي الأمور في مجرتنا، ولهذا السبب تتطور. ويؤدي ذلك إلى تكوين ظروف جديدة تزداد في ظلها احتمالية ظهور كواكب شبيهة بالأرض.

كواكب مجرة ​​درب التبانة

على الرغم من الموت المستمر وولادة نجوم جديدة في مجرتنا، فقد تم حساب عددهم: درب التبانة هي موطن لحوالي 100 مليار نجم. استناداً إلى بحث جديد، يقترح العلماء أن كل نجم يدور حول كوكب واحد على الأقل أو أكثر. وهذا هو، في ركننا من الكون لا يوجد سوى من 100 إلى 200 مليار كوكب.

العلماء الذين توصلوا إلى هذا الاستنتاج درسوا النجوم مثل الأقزام الحمراء من النوع الطيفي M. هذه النجوم أصغر من شمسنا. وهم يشكلون 75 بالمئةمن بين جميع النجوم في درب التبانة. على وجه الخصوص، اهتم الباحثون بالنجم كيبلر-32,التي محمية خمسة كواكب.

كيف اكتشف علماء الفلك كواكب جديدة؟

يصعب اكتشاف الكواكب، على عكس النجوم، لأنها لا ينبعث منها ضوء خاص بها. ولا يمكننا أن نقول على وجه اليقين أن هناك كوكبا حول نجم إلا عندما يكون يقف أمام نجمه ويحجب نوره.

تتصرف كواكب كيبلر -32 تمامًا مثل الكواكب الخارجية التي تدور حول نجوم قزمة أخرى من فئة M. تقع على نفس المسافة تقريبًا ولها أحجام متشابهة. وهذا هو، نظام كيبلر -32 النظام النموذجي لمجرتنا.

إذا كان هناك أكثر من 100 مليار كوكب في مجرتنا، فكم عدد الكواكب الشبيهة بالأرض؟ اتضح أنه ليس كثيرا. هناك العشرات من الأنواع المختلفة من الكواكب: العمالقة الغازية، والكواكب النابضة، والأقزام البنية، والكواكب التي تمطر فيها أمطار معدنية منصهرة من السماء. يمكن تحديد موقع تلك الكواكب التي تتكون من الصخور بعيدة جدًا أو قريبة جدًاإلى النجم، لذلك من غير المرجح أن تشبه الأرض.

أظهرت نتائج الدراسات الحديثة أن في مجرتنا عدداً من الكواكب الأرضية أكثر مما كان يعتقد سابقاً، وهي: من 11 إلى 40 مليار. أخذ العلماء كمثال 42 ألف نجم، المشابهة لشمسنا، وبدأت في البحث عن الكواكب الخارجية التي يمكن أن تدور حولها في منطقة ليست حارة جدًا وليست باردة جدًا. وجد 603 الكواكب الخارجية، من بينها 10 مطابق لمعايير البحث.

ومن خلال تحليل البيانات المتعلقة بالنجوم، أثبت العلماء وجود مليارات الكواكب الشبيهة بالأرض والتي لم يتم اكتشافها رسميًا بعد. من الناحية النظرية، هذه الكواكب قادرة على الحفاظ على درجات الحرارة لمدة وجود الماء السائل عليهاوالتي بدورها ستسمح للحياة بالظهور.

تصادم المجرات

وحتى لو كانت النجوم الجديدة تتشكل باستمرار في مجرة ​​درب التبانة، فلن تتمكن من زيادة حجمها، إلا إذا حصلت على مادة جديدة من مكان آخر. ودرب التبانة تتوسع بالفعل.

في السابق، لم نكن متأكدين بالضبط من كيفية تمكن المجرة من النمو، لكن الاكتشافات الحديثة تشير إلى أن مجرة ​​درب التبانة هي مجرة آكلي لحوم البشرمما يعني أنها استهلكت مجرات أخرى في الماضي ومن المرجح أن تفعل ذلك مرة أخرى، على الأقل حتى تبتلعها مجرة ​​أكبر.

باستخدام التلسكوب الفضائي "هابل"وبالمعلومات التي تم الحصول عليها من الصور الفوتوغرافية التي التقطت على مدى سبع سنوات، اكتشف العلماء نجوما عند الحافة الخارجية لمجرة درب التبانة التحرك بطريقة خاصة. فبدلاً من التحرك نحو مركز المجرة أو بعيدًا عنه مثل النجوم الأخرى، يبدو أنها تنجرف نحو الحافة. ويعتقد أن هذا العنقود النجمي هو كل ما تبقى من مجرة ​​أخرى امتصتها مجرة ​​درب التبانة.

يبدو أن هذا الاصطدام حدث منذ عدة مليارات من السنينوعلى الأرجح لن يكون الأخير. بالنظر إلى السرعة التي نتحرك بها، فإن مجرتنا تمر عبرها 4.5 مليار سنةسوف يصطدم بمجرة المرأة المسلسلة

تأثير المجرات الفضائية

على الرغم من أن مجرة ​​درب التبانة هي مجرة ​​حلزونية، إلا أنها ليست مجرة ​​حلزونية مثالية. في وسطها هناك نوع من الانتفاخوالتي ظهرت نتيجة هروب جزيئات غاز الهيدروجين من القرص المسطح للدوامة.

لسنوات، ظل علماء الفلك في حيرة حول سبب وجود مثل هذا الانتفاخ في المجرة. فمن المنطقي أن نفترض أن الغاز ينسحب إلى داخل القرص نفسه، ولا يهرب إلى الخارج. كلما طال أمد دراسة هذا السؤال، أصبحوا أكثر ارتباكًا: جزيئات الانتفاخ لا تندفع إلى الخارج فحسب، بل أيضًا يهتز على التردد الخاص بهم.

ما الذي يمكن أن يسبب هذا التأثير؟ اليوم، يعتقد العلماء أن المادة المظلمة والمجرات التابعة هي السبب. غيوم ماجلان. هاتان المجرتان صغيرتان جدًا: مجتمعتان تشكلان 2 بالمئة فقطمن الكتلة الكلية لمجرة درب التبانة. وهذا لا يكفي ليكون له تأثير عليه.

ومع ذلك، عندما تتحرك المادة المظلمة عبر السحب، فإنها تخلق موجات تؤثر على ما يبدو على جاذبية الجاذبية وتقويها، وينشأ الهيدروجين تحت تأثير هذا الجذب يهرب من وسط المجرة.

تدور سحب ماجلان حول مجرة ​​درب التبانة. ويبدو أن الأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة، تحت تأثير هذه المجرات، تتمايل في المكان الذي تمر فيه.

المجرات التوأم

على الرغم من أنه يمكن وصف مجرة ​​درب التبانة بأنها فريدة من نوعها في كثير من النواحي، إلا أنها ليست نادرة جدًا. المجرات الحلزونية هي السائدة في الكون. مع الأخذ في الاعتبار أن فقط في مجال رؤيتنا هي حوالي 170 مليار مجرةيمكننا أن نفترض أنه توجد في مكان ما مجرات مشابهة جدًا لمجرتنا.

ماذا لو كانت هناك مجرة ​​في مكان ما - نسخة طبق الأصل من درب التبانة؟ وفي عام 2012، اكتشف علماء الفلك مثل هذه المجرة. حتى أنه يحتوي على قمرين صغيرين يدوران حوله ويتطابقان تمامًا مع سحب ماجلان. بالمناسبة، 3 بالمئة فقطتحتوي المجرات الحلزونية على رفاق مماثلين، وعمرهم قصير نسبيًا. من المرجح أن تذوب سحب ماجلان في بضعة مليارات من السنين.

إن اكتشاف مثل هذه المجرة المشابهة، مع الأقمار الصناعية، وثقب أسود هائل في المركز وبنفس الحجم، هو حظ لا يصدق. سميت هذه المجرة إن جي سي 1073وهي تشبه مجرة ​​درب التبانة لدرجة أن علماء الفلك يدرسونها لمعرفة المزيد عن مجرتنا.على سبيل المثال، يمكننا رؤيتها من الجانب وبالتالي تخيل كيف تبدو درب التبانة بشكل أفضل.

السنة المجرية

على الأرض، السنة هي الوقت الذي تتمكن فيه الأرض من البقاء ثورة كاملة حول الشمس. كل 365 يوم نعود لنفس النقطة. ويدور نظامنا الشمسي بنفس الطريقة حول ثقب أسود يقع في مركز المجرة. ومع ذلك، فإنه يحدث ثورة كاملة في 250 مليون سنة. أي أنه منذ اختفاء الديناصورات، لم نقم إلا بربع ثورة كاملة.

ونادرا ما تذكر أوصاف النظام الشمسي أنه يتحرك عبر الفضاء، مثل كل شيء آخر في عالمنا. بالنسبة إلى مركز مجرة ​​درب التبانة، يتحرك النظام الشمسي بسرعة 792 ألف كيلومتر في الساعة. لوضع الأمر في نصابه الصحيح، إذا كنت تتحرك بنفس السرعة، فيمكنك السفر حول العالم في 3 دقائق.

تسمى الفترة الزمنية التي تتمكن خلالها الشمس من القيام بدورة كاملة حول مركز درب التبانة السنة المجرية.وتشير التقديرات إلى أن الشمس عاشت فقط 18 سنة مجرية.

منذ العصور القديمة، كان الناس يسألون السؤال: "كم عدد النجوم الموجودة في السماء؟"

في السابق، كان يعتقد أن أولئك الذين يمكنهم الوصول إلى الجنة وحسابها هم وحدهم الذين يمكنهم معرفة ذلك. ورغم أن هذا مبالغ فيه للغاية، إلا أن الفكرة كانت صحيحة من حيث المبدأ. بفضل التطور السريع للتكنولوجيا وإنشاء التلسكوبات فائقة القوة، تمكن العلماء من اكتشاف العديد من المجرات الجديدة التي لم يخمنها أحد من قبل. وبالتالي، يكاد يكون من المستحيل تحديد العدد الدقيق للنجوم الموجودة في الكون.

اتضح أن جميع النجوم في الكون موزعة بشكل غير متساو. في الأساس يتجمعون في مجموعات وبالتالي يخلقون المجرات. لنأخذ على سبيل المثال مجرتنا (درب التبانة). في المجمل، هناك حوالي 100 مليار نجم، على الرغم من أن الكون يتكون من تريليونات من المجرات المماثلة.

وكان الحكماء القدماء مقتنعين بأن إحصاء كل نجوم السماء هو مثل إحصاء حبات الرمل الموجودة على كل شواطئ الأرض. ومع ذلك، إذا لم نكن مهتمين بالأرقام الدقيقة، فيمكننا إجراء تقدير تقريبي. للقيام بذلك، ستحتاج إلى صور الأقمار الصناعية لجميع سواحل الكوكب، ومساحتها التقريبية ومتوسط ​​سمك الطبقة. وبذلك سيكون من الممكن معرفة حجم الرمال الموجودة على الأرض، ومن ثم يجب تقسيمها على متوسط ​​سمك حبة رمل واحدة. وبطبيعة الحال، سيكون الرقم تقريبيا للغاية، لكنه لا يزال غير مستحيل.

إذا عدنا إلى النجوم، فهنا المجرات تعمل بمثابة الشواطئ. لنفترض أن هناك حوالي 1000 نجم في مجرة ​​درب التبانة، وأن الكون يتكون من 1000 مجرة. باستخدام حسابات رياضية بسيطة، يمكنك معرفة عدد النجوم التي يجب أن تكون في الكون. وبطبيعة الحال، سيكون الرقم تقريبيا، لأن هناك العديد من الافتراضات، مثل ما يلي: حجم مجرتنا متوسط ​​بالنسبة للمجرات الأخرى في الكون، الخ.

ومن الجدير بالذكر أن العلماء اعتقدوا لسنوات عديدة أنه لا يوجد أكثر من 50 مليار مجرة ​​في المجموع، في حين أن ظهور تلسكوب هابل غيّر هذا الرقم، أو بالأحرى، أكثر من الضعف. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه حتى مثل هذا التلسكوب غير قادر على رؤية الكون بأكمله.

إذا كنت لا تأخذ في الاعتبار المجرات البعيدة، فإن معظمها غير مرئي في التلسكوب الذي يعمل في النطاق البصري. ولا يمكن رؤيتها إلا باستخدام مسبار الأشعة تحت الحمراء المسمى هيرشيل (تم إطلاقه في ربيع عام 2013). من الضروري أن نأخذ في الاعتبار حقيقة أنه لن يحسب أحد العدد الحقيقي للنجوم: سيتم إجراء قياسات عادية وسيتم تجميع الخصائص العامة. تشير التقديرات اليوم إلى أن هناك ما يقرب من تريليون تريليون نجم في المجموع.

> >> كم عدد النجوم الموجودة في درب التبانة؟

كم عدد النجوم الموجودة في مجرة ​​درب التبانة؟: كيفية تحديد العدد، أبحاث تلسكوب هابل، بنية المجرة الحلزونية، طرق المراقبة.

إذا أتيحت لك الفرصة للاستمتاع بالسماء المظلمة، فلديك مجموعة مذهلة من النجوم أمامك. يمكنك من أي مكان مشاهدة 2500 نجم من مجرة ​​درب التبانة دون استخدام التكنولوجيا و5800-8000 إذا كان لديك منظار أو تلسكوب مخفي في متناول اليد. لكن هذا ليس سوى جزء صغير من عددهم. لذا، كم عدد النجوم في مجرة ​​درب التبانة?

ويعتقد العلماء أن العدد الإجمالي للنجوم في مجرة ​​درب التبانة يتراوح بين 100-400 مليار، رغم أن هناك من يرتفع إلى علامة التريليون. لماذا هذه الاختلافات؟ والحقيقة هي أن لدينا منظر مفتوح من الداخل وهناك أماكن مخفية عن منطقة رؤية الأرض.

بنية المجرة وتأثيرها على عدد النجوم

لنبدأ بحقيقة أن النظام الشمسي يقع في قرص مجري حلزوني يبلغ طوله 100000 سنة ضوئية. نحن على بعد 30 ألف سنة ضوئية من المركز. أي أن هناك فجوة كبيرة بيننا وبين الطرف المقابل.

ثم تنشأ صعوبة أخرى في الملاحظة. بعض النجوم أكثر سطوعًا من غيرها، وأحيانًا يتفوق ضوءها على جيرانها. أبعد النجوم المرئية بالعين المجردة تقع على مسافة 1000 سنة ضوئية. تمتلئ مجرة ​​درب التبانة بالأضواء المبهرة، لكن الكثير منها مخفي خلف ضباب من الغاز والغبار. وهذا الأثر الممتد هو الذي يسمى "الحليب".

النجوم في "منطقتنا" المجرية مفتوحة للمراقبة. تخيل أنك في حفلة في غرفة حيث المنطقة بأكملها مكتظة بالناس. أنت تقف في إحدى الزوايا ويطلب منك تحديد العدد الدقيق للأشخاص الحاضرين. ولكن هذا ليس كل شيء. يقوم أحد الضيوف بتشغيل آلة الدخان، وتمتلئ الغرفة بأكملها بضباب كثيف، مما يمنع أي شخص يقف بعيدًا عنك. الآن عد!

طرق تصور عدد النجوم

لكن لا داعي للذعر، لأن هناك دائماً ثغرات. تتيح لك كاميرات الأشعة تحت الحمراء تجاوز الغبار والدخان. وتشمل المشاريع المماثلة تلسكوب سبيتزر، وCOBE، وWISE، والمرصد الفضائي الألماني.

وقد ظهرت جميعها في السنوات العشر الأخيرة لدراسة الفضاء بأطوال موجية تحت الحمراء. هذا يساعد على العثور على النجوم المخفية. ولكن حتى هذا لا يسمح لنا برؤية كل شيء، لذلك يضطر العلماء إلى إجراء حسابات وطرح أرقام تخمينية. تبدأ عمليات الرصد من المدارات النجمية الموجودة على القرص المجري. وبفضل هذا، يتم حساب السرعة المدارية وفترة الدوران (الحركة) لمجرة درب التبانة.

استنتاجات حول عدد النجوم الموجودة في درب التبانة

يستغرق النظام الشمسي 225-250 مليون سنة لإكمال دورة واحدة حول مركز المجرة. أي أن سرعة المجرة 600 كم/ث.

بعد ذلك، يتم تحديد الكتلة (هالة المادة المظلمة - 90٪) ويتم حساب متوسط ​​الكتلة (تتم دراسة كتل النجوم وأنواعها). ونتيجة لذلك، اتضح أن متوسط ​​تقدير عدد النجوم في مجرة ​​درب التبانة هو 200-400 مليار جرم سماوي.

سوف تتيح التقنيات المستقبلية العثور على كل نجم. أو ستتمكن المجسات من الوصول إلى مسافات لا تصدق وتصوير المجرة من "الشمال" - فوق المركز. في الوقت الحالي، لا يمكننا الاعتماد إلا على الحسابات الرياضية.

يقع النظام الشمسي في مجرة ​​تسمى أحيانا 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. وبعد ذلك اختفت كل الشكوك حول الطبيعة الفيزيائية لهذه المجرة وغيرها من المجرات التي لوحظت في شكل بقع ضبابية - سديم.

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. منذ منتصف الثمانينات من القرن العشرين، أصبح من المعروف أن مجرتنا بها جسر في المنتصف بين الأذرع الحلزونية. مثل النجوم الأخرى، تدور الشمس حول مركز المجرة بسرعة تبلغ حوالي 240 كم/ثانية (النجوم الأخرى لها سرعة مختلفة). على مدى 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. إن القمرين التابعين لمجرتنا، سحابتي ماجلان الكبيرة والصغيرة (غير المرئيتين في النصف الشمالي من الكرة الأرضية)، يشوهان شكل مجرتنا من خلال تأثير جاذبيتهما.

نرى مجرتنا من الداخل، كما لو كنا نشاهد عربة أطفال بينما نجلس 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 المعروفة 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 لأينشتاين (GTR). ومع ذلك، لم يثبت بعد أن النسبية العامة صحيحة (هناك نظريات أخرى حول الجاذبية)، لذلك قد يكون لهالة المجرة تفسير آخر.

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

10-15% من كتلة مجرتنا عبارة عن غبار وغاز بين النجوم المتناثر (الهيدروجين بشكل أساسي). وبسبب الغبار نرى مجرتنا في سماء الليل مثل درب التبانة كشريط لامع. ولو لم يمتص الغبار الضوء من 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 قلب المجرة مرئيًا بوضوح، على سبيل المثال، في نطاق الراديو (مصدر القوس A)، والأشعة تحت الحمراء والأشعة السينية.

وفقًا للعلماء (مرة أخرى، المرتبط بالنسبية العامة)، يوجد في مركز مجرتنا (ومعظم المجرات الأخرى) "ثقب أسود". ويعتقد أن كتلته تبلغ حوالي 40.000 كتلة شمسية. إن حركة مادة المجرة نحو مركزها تخلق 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 بداخلها. جميع صور مجرتنا من الخارج هي من خيال الفنانين. ومع ذلك، لدينا فكرة جيدة إلى حد ما عن مظهر المجرة وشكلها، حيث يمكننا ملاحظة مجرات حلزونية أخرى في الكون تشبه مجرتنا.

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

مجرتنا هي جزء من مجموعة أكبر من المجرات الأخرى، والتي نسميها المجموعة المحلية للمجرات، والتي تضم أقمار مجرة ​​سحابتي ماجلان الكبيرة والصغيرة، 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.

عندما ننظر إلى السماء في أمسيات الشتاء الصافية، غالبًا ما نذهل بجمالها. عدد كبير من النجوم ذات السطوع والظل المختلفين! ربما حاولوا حتى عدهم.

كم عدد النجوم الموجودة في السماء؟ مليار! من السهل قول الرقم الذي يبدو أكبر. على حد تعبير ويكيبيديا - "العدد الدقيق للمجرات في الجزء المرئي من الكون غير معروف، ولكن يبدو أن هناك حوالي مائة مليار منها (10 11)". هل تعرف ما هو "الجزء المرئي من الكون"؟ - وهذا بحد أقصى 5% من كل ما هو موجود. أو حتى أقل من 1%. 100 مليار، بعضها أكبر بآلاف المرات من مجرتنا درب التبانة. لكن في درب التبانة يقدر أن هناك ما بين 200 إلى 400 مليار نجم. كم عدد النجوم الموجودة في مليار مجرة ​​أكبر من مجرتنا؟ ولا يوجد رقم يصف هذه الروعة. لكن التنوع في اتساع الفضاء لا يقل عن تنوعه على سطح كوكبنا! هل تعرف كيف تتم ترجمة كلمة "الفضاء"؟ جمال!

سأحاول تقدير حجم مجرتنا تقريبًا ومقارنتها مع غيرها. وتركز الشمس 99% من كتلتها. تقدر كتلة الشمس بـ 1.9*1027 طن، أي تريليونات التريليونات... تقع الأرض على بعد 150 مليون كيلومتر من الشمس أو حوالي 9 دقائق ضوئية - وهذا هو الوقت الذي يستغرقه ضوء الشمس للوصول إلى الأرض. لكن أقرب نجم آخر إلى الشمس هو Alpha Centauri A وB، Proxima Centauri، اللذين يقعان بالفعل على مسافة حوالي 5 سنوات ضوئية.

ربما قرأ شخص ما أو شاهد أين توجد سفن يمكنها التحرك بسرعة الضوء؟ يُعتقد اليوم أن سرعة الضوء هي من أعلى السرعات الموجودة في الكون (من المفترض أن سرعة تفاعل الجاذبية أعلى من سرعة الضوء، لكن هذا أمر يصعب فهمه). وتقدر سرعة الضوء في بيئة خالية من الهواء بـ 300 ألف كيلومتر في الثانية!

لذلك، قاموا ببناء مثل هذه السفينة الفضائية ووضعوا، على سبيل المثال، بيتيا إيفانوف وساشا سيدوروف على رأسهم. ودخلوا مدارًا أرضيًا منخفضًا، على سبيل المثال، على مسافة 30 ألف كيلومتر من سطح الأرض. يتم تشغيل المفاعل النووي الحراري. "ثلاثة، اثنان، واحد... فلنذهب!!" - الرجال يصرخون بصوت واحد! ذات مرة - حلّقنا بالقرب من القمر (تبلغ المسافة من الأرض حوالي 358000 كم). اثنان - يتناقص حجم الأرض بشكل ملحوظ، ثلاثة، أربعة، خمسة... وتختفي تمامًا عن الأنظار. المريخ يبعد عنا 60 مليون كيلومتر. لقد تخطى الرجال المليون الأول في أكثر من 3 ثوانٍ، ولمدة 60 مليونًا من هذه الثواني سيستغرق الأمر 180 ثانية. أو 3-4 دقائق. خلال هذا الوقت، سيكون لدى الرجال الوقت للتحضير واحتساء...

ولكن للاستمتاع بالكوكب الأزرق الجميل نبتون، ستحتاج إلى الطيران بسرعة الضوء 4 مليارات ونصف المليار كيلومتر! أو حوالي 60 مرة أبعد من المريخ! أي حوالي 180 دقيقة أو 3 ساعات. هنا سيكون لديك الوقت لأخذ قيلولة... لكن هذا هو الكوكب الأخير أو قبل الأخير في النظام الشمسي! سيستغرق السفر إلى بلوتو ساعتين أخريين... وإلى حدود النظام الشمسي سيستغرق الأمر نفس مقدار الوقت الذي استغرقه الطيران طوال هذا الوقت. أي لتجاوز حدود نظامهم الأصلي والتحليق نحو النجم سيريوس، سيحتاج ساشا وبيتيا إلى 10 ساعات على الأقل! الآن حان وقت النوم.

سيريوس هو نجم مزدوج يقع على بعد 8.5 سنة ضوئية من الشمس. ويفصل بينهما سيريوس أ وسيريوس ب. الأول أكبر مرتين من الشمس وأكثر كتلة بنفس المقدار تقريبًا. لون سيريوس أزرق لامع، مما يعني أن درجة حرارة سطحه أعلى بكثير من درجة حرارة الشمس (حوالي 11000 كلفن، مقابل 5000 كلفن في الشمس). سيريوس ب هو قزم أبيض، يقع على مسافة حوالي 20 من سيريوس أ الوحدات الفلكية(تقريبًا نفس نبتون المذكور أعلاه من الشمس). سيريوس بي أصغر قليلاً من حجم الأرض أو أصغر من الشمس بـ 150 ألف مرة، لكن كتلته تعادل تقريباً كتلة الشمس، والتي! ربما توجد عدة كواكب في نظام Sirius A-B، لكن حتى الآن لا يُعرف عنها أي شيء أو لا يُعرف سوى القليل عنها.

لذا، سيستغرق بيتيا وساشا في رحلة فائقة إلى نظام سيريوس ما لا يقل عن 8 سنوات ونصف! ستة أشهر هناك للبحث. و 8.5 سنة تعود إلى الأرض. كم من الماء سوف يتدفق في هذه السنوات! مجرد السفر إلى نجم قريب سيستغرق 17 عامًا! بعد أن طاروا بعيدًا في سن 25 عامًا، سيعود الرجال كأعمام يبلغون من العمر 42 عامًا! في هذه الحالة، من الأفضل أن تصطحبي العرائس مع متعلقاتهن وأطفالهن على متن الطائرة، وإلا ستقضي حياتك كلها على متن الطائرة وحدك! أكرر، سيريوس، إلى جانب بروكسيما سنتوري، وألفا سنتوري، وبروسيون، وروس 614، ونجم ليوتن، ودي إكس كانكري والعديد من النجوم الآخرين هم نجوم قريبة من الشمس. أي أن المسافة بين هذه النجوم والشمس لا تتجاوز 15 سنة ضوئية!

والطيران بسرعة الضوء إلى مركز المجرة سيستغرق 26 ألف سنة... ويقدر عمر أقدم حضارة إنسانية معروفة بـ 3000 سنة كحد أقصى. هذا هو تاريخ البشرية بأكمله - صفر وبنس واحد مقارنة بنصف قطر درب التبانة فقط!

ماذا لو نظرت إلى "المجموعة المحلية" - تلك المجرات التي تقع بالقرب من مجرتنا؟ وتضم المجموعة المحلية مجرتين: مجرة ​​درب التبانة (حيث نعيش)، ومجرة المرأة المسلسلة (M3)، ومجرة المثلث (M33). يبلغ قطر درب التبانة 100.000 سنة ضوئية وبها عشرات المجرات التابعة لها. لكن مجرة ​​المرأة المسلسلة يبلغ نصف قطرها 100000 فقط! أي أكبر بمرتين من درب التبانة! مجرة المثلث، التي يبلغ قطرها 25-30 ألف سنة ضوئية، هي الأكثر "إحكاما" بين المجرات الثلاثة.

وتتراوح المسافة من مركز مجرة ​​درب التبانة إلى المجرات التابعة مثل سحابتي ماجلان الكبرى والصغرى وليو ودراكو وغيرها من 48 إلى 220 كيلو فرسخ فلكي. واحد بارسيكتساوي حوالي 31 تريليون كيلومتر أو 3 سنوات ضوئية غريبة.

لذلك، في المتوسط، ستكون الأقمار الصناعية لمجرتنا على بعد 300 ألف سنة ضوئية! وتبعد مجرة ​​المرأة المسلسلة عنا حوالي 2 مليون سنة ضوئية، ومجرة المثلث أكثر من 2 مليون سنة ضوئية. حسنًا، هل يجب أن نطير لإلقاء نظرة؟ لكن هذه هي المجرات الأقرب!

تقع ما يسمى بـ "أقرب مجموعات المجرات"، المعروفة لدينا باسم Ursa Major وCanes Venatici وCentauri ومجموعة حزام المجرة الجنوبية، على مسافة حوالي 1750-4000 كيلو فرسخ فلكي منا. أو من 6 إلى 12 مليون سنة ضوئية.

تقع أبعد المجرات المكتشفة على مسافة تزيد قليلاً عن 13 مليار سنة ضوئية. ويقدر عمر الأرض بـ 4 مليارات. من الصعب فهم مثل هذه الأرقام. المجرات التي تقع على مسافة 200-300 مليون سنة ضوئية هي، إذا جاز التعبير، المستوى المتوسط!

ومن الواضح أن سرعة الضوء ليست كافية لاستكشاف الكون!