يُصدر فريق هابل صورة مذهلة كل عام للاحتفال بالذكرى السنوية لإطلاق التلسكوب الفضائي في 24 أبريل 1990. هذه المرة قدموا للعالم صورة لسديم رأس الحصان الشهير، الذي يقع في كوكبة أوريون، على بعد 1500 سنة ضوئية من الأرض.

إن جي سي 5194

قد تكون هذه المجرة الكبيرة ذات البنية الحلزونية المتطورة أول سديم حلزوني يتم اكتشافه. ومن الواضح أن أذرعها الحلزونية وشعب الغبار تمر أمام مجرتها التابعة NGC 5195 (يسار). يقع الزوجان على بعد حوالي 31 مليون سنة ضوئية وينتميان رسميًا إلى الكوكبة الصغيرة Canes Venatici.

المجرة الحلزونية M33

مجرة متوسطة الحجم من المجموعة المحلية. تسمى M33 أيضًا بمجرة المثلث نسبة إلى الكوكبة التي تقع فيها. حوالي 4 مرات أصغر (في نصف القطر) من مجرتنا درب التبانة ومجرة المرأة المسلسلة (M31)، M33 أكبر بكثير من العديد من المجرات القزمة. ولأن M33 قريبة من M31، يعتقد البعض أنها تابعة لهذه المجرة الأكثر ضخامة. M33 ليس بعيدًا عن مجرة ​​درب التبانة، وأبعاده الزاوية أكبر من ضعف حجم القمر الكامل، أي. إنه مرئي تمامًا باستخدام مناظير جيدة.

ستيفان الخماسي

تسمى هذه المجموعة من المجرات بخماسية ستيفان. ومع ذلك، فإن أربع مجرات فقط من هذه المجموعة، التي تقع على بعد ثلاثمائة مليون سنة ضوئية، تشارك في الرقص الكوني، وتقترب أكثر فأكثر من بعضها البعض. من السهل جدًا العثور على المزيد منها. تتميز المجرات الأربع المتفاعلة بألوان صفراء وحلقات وذيول منحنية، تتشكل بواسطة قوى الجاذبية المد والجزر المدمرة. المجرة الزرقاء، الموجودة في الصورة في أعلى اليسار، هي أقرب بكثير من المجرات الأخرى، حيث تبعد عنا 40 مليون سنة ضوئية فقط.

مجرة أندروميدا

مجرة المرأة المسلسلة هي أقرب مجرة ​​عملاقة إلى مجرتنا درب التبانة. على الأرجح، تبدو مجرتنا مشابهة لهذه المجرة تقريبًا. تتجمع مئات المليارات من النجوم التي تشكل مجرة ​​المرأة المسلسلة لتنتج توهجًا مرئيًا ومنتشرًا. النجوم الفردية في الصورة هي في الواقع نجوم في مجرتنا، وتقع بالقرب من الجسم البعيد.

سديم البحيرة

يعد سديم البحيرة المشرق موطنًا للعديد من الأجسام الفلكية المختلفة. تشمل الأشياء المثيرة للاهتمام بشكل خاص عنقودًا نجميًا مفتوحًا ساطعًا والعديد من مناطق تشكل النجوم النشطة.

سديم عين القط

سديم عين القط هو أحد السدم الكوكبية الأكثر شهرة في السماء. يظهر شكلها المتناظر والمثير في الجزء الأوسط من هذه الصورة الدرامية ذات الألوان الزائفة، والتي تمت معالجتها خصيصًا للكشف عن هالة ضخمة ولكن باهتة جدًا من مادة غازية يبلغ قطرها حوالي ثلاث سنوات ضوئية.

كوكبة الحرباء

تقع كوكبة الحرباء الصغيرة بالقرب من القطب الجنوبي للعالم. وتكشف الصورة عن الملامح المذهلة للكوكبة المتواضعة، التي تكشف عن العديد من السدم المغبرة والنجوم الملونة. وتنتشر السدم الانعكاسية الزرقاء عبر الحقل.

سديم Sh2-136

سحب الغبار الكوني تتوهج بشكل خافت مع ضوء النجوم المنعكس. بعيدًا عن الأماكن المألوفة على كوكب الأرض، فهي تكمن على حافة مجمع السحابة الجزيئية Cephei Halo، على بعد 1200 سنة ضوئية. يقع سديم Sh2-136 بالقرب من مركز الحقل، وهو أكثر سطوعًا من الظهورات الشبحية الأخرى. حجمه أكثر من سنتين ضوئيتين، ويمكن رؤيته حتى في ضوء الأشعة تحت الحمراء.

سديم رأس الحصان وسديم الجبار المتوهج

وتقع على بعد 1500 سنة ضوئية في اتجاه الكوكبة السماوية الأكثر شهرة. وفي الصورة المركبة الرائعة اليوم، تحتل السدم زوايا متقابلة. سديم رأس الحصان المألوف عبارة عن سحابة داكنة صغيرة على شكل رأس حصان، مظللة على خلفية من الغاز الأحمر المتوهج في الزاوية اليسرى السفلية من الصورة.

سديم السلطعون

وبقي هذا الارتباك بعد انفجار النجم. سديم السرطان هو نتيجة انفجار سوبر نوفا لوحظ في عام 1054 م. تمتلئ بقايا المستعر الأعظم بخيوط غامضة. الخيوط ليست معقدة للنظر فحسب، إذ يبلغ مدى سديم السرطان عشر سنوات ضوئية. يوجد في وسط السديم نجم نابض - نجم نيوتروني كتلته تساوي كتلة الشمس، وهو يتناسب مع مساحة بحجم بلدة صغيرة.

سراب من عدسة الجاذبية

المجرة الحمراء الساطعة (LRG) الموضحة في هذه الصورة مشوهة بسبب جاذبيتها للضوء القادم من مجرة ​​زرقاء أكثر بعدا. في أغلب الأحيان، يؤدي هذا التشويه للضوء إلى ظهور صورتين لمجرة بعيدة، ولكن في حالة التراكب الدقيق للغاية للمجرة وعدسة الجاذبية، تندمج الصور في شكل حدوة حصان - حلقة مغلقة تقريبًا. لقد تنبأ ألبرت أينشتاين بهذا التأثير قبل 70 عامًا.

ستار V838 مون

لأسباب غير معروفة، في يناير 2002، توسعت فجأة القشرة الخارجية للنجم V838 Mon، مما جعله ألمع نجم في مجرة ​​درب التبانة بأكملها. ثم أصبحت ضعيفة مرة أخرى، وبشكل مفاجئ أيضًا. لم يشاهد علماء الفلك توهجًا نجميًا كهذا من قبل.

ولادة الكواكب

كيف تتكون الكواكب؟ لمحاولة معرفة ذلك، تم تكليف تلسكوب هابل الفضائي بإلقاء نظرة فاحصة على واحدة من أكثر السدم إثارة للاهتمام في السماء: سديم أوريون العظيم. يمكن رؤية سديم أوريون بالعين المجردة بالقرب من حزام كوكبة أوريون. تُظهر الملحقات الموجودة في هذه الصورة العديد من البروبليدات، والعديد منها عبارة عن مشاتل نجمية والتي من المحتمل أن تكون موطنًا لأنظمة كوكبية.

العنقود النجمي R136

في وسط منطقة تشكل النجوم 30 دورادوس، يقع تجمع ضخم من أكبر النجوم وأكثرها سخونة وضخامة التي نعرفها. تشكل هذه النجوم العنقود R136، الذي تم التقاطه في هذه الصورة الملتقطة بالضوء المرئي بواسطة تلسكوب هابل الفضائي المحدث.

إن جي سي 253

تعد NGC 253 الرائعة واحدة من ألمع المجرات الحلزونية التي نراها، ولكنها واحدة من أكثر المجرات غبارًا. يسميها البعض "مجرة الدولار الفضي" لأنها تتشكل بهذا الشكل في تلسكوب صغير. ويطلق عليها آخرون ببساطة "مجرة النحات" لأنها تقع داخل كوكبة النحات الجنوبية. تقع هذه المجرة المغبرة على بعد 10 ملايين سنة ضوئية.

جالاكسي ام 83

المجرة M83 هي واحدة من أقرب المجرات الحلزونية إلينا. ومن المسافة التي تفصلنا عنها والتي تعادل 15 مليون سنة ضوئية تبدو عادية تماما. ومع ذلك، إذا ألقينا نظرة فاحصة على مركز M83 باستخدام أكبر التلسكوبات، تبدو المنطقة مكانًا مضطربًا وصاخبًا.

السديم الدائري

انها حقا تبدو وكأنها حلقة في السماء. ولذلك، أطلق علماء الفلك منذ مئات السنين تسمية على هذا السديم نسبة إلى شكله غير المعتاد. يُسمى السديم الحلقي أيضًا M57 وNGC 6720. ينتمي السديم الحلقي إلى فئة السدم الكوكبية، وهي عبارة عن سحب غازية تنبعث منها نجوم مشابهة للشمس في نهاية حياتها. حجمها يتجاوز القطر. هذه إحدى صور هابل المبكرة.

العمود والنفاثات في سديم كارينا

يبلغ عرض هذا العمود الكوني من الغاز والغبار سنتين ضوئيتين. ويقع الهيكل في واحدة من أكبر مناطق تشكل النجوم في مجرتنا، سديم كارينا، الذي يمكن رؤيته في السماء الجنوبية ويبعد عنا 7500 سنة ضوئية.

مركز الكتلة الكروية أوميغا سنتوري

في مركز العنقود الكروي أوميغا قنطورس، تتجمع النجوم بكثافة أكبر بعشرة آلاف مرة من كثافة النجوم القريبة من الشمس. تُظهر الصورة العديد من النجوم البيضاء والصفراء الخافتة الأصغر من شمسنا، والعديد من النجوم العملاقة الحمراء البرتقالية، والنجم الأزرق العرضي. إذا اصطدم نجمان فجأة، فمن الممكن أن يشكلا نجمًا ضخمًا آخر، أو يمكن أن يشكلا نظامًا ثنائيًا جديدًا.

كتلة عملاقة تشوه وتقسم صورة المجرة

العديد منها عبارة عن صور لمجرة واحدة غير عادية، خرزية، على شكل حلقة زرقاء، والتي تصادف أنها تقع خلف مجموعة عملاقة من المجرات. وفقا للبحث الأخير، يمكن العثور على ما لا يقل عن 330 صورة للمجرات البعيدة الفردية في الصورة. التقطت هذه الصورة المذهلة لمجموعة المجرات CL0024+1654 بواسطة تلسكوب الفضاء التابع لناسا. هابل في نوفمبر 2004.

سديم تريفيد

يتيح لك سديم Trifid الجميل متعدد الألوان استكشاف التناقضات الكونية. يُعرف أيضًا باسم M20، ويقع على بعد حوالي 5000 سنة ضوئية في كوكبة القوس الغنية بالسدم. ويبلغ حجم السديم حوالي 40 سنة ضوئية.

القنطور أ

تحيط مجموعة رائعة من العناقيد النجمية الزرقاء الشابة وسحب الغاز العملاقة المتوهجة وشعب الغبار الداكن بالمنطقة الوسطى من مجرة ​​قنطورس أ النشطة. يقع قنطورس أ بالقرب من الأرض، على بعد 10 ملايين سنة ضوئية.

سديم الفراشة

غالبًا ما تتم تسمية العناقيد اللامعة والسدم في سماء الأرض الليلية بأسماء الزهور أو الحشرات، وNGC 6302 ليس استثناءً. النجم المركزي لهذا السديم الكوكبي حار بشكل استثنائي: تبلغ درجة حرارة سطحه حوالي 250 ألف درجة مئوية.

المستعر الأعظم

صورة للمستعر الأعظم الذي انفجر عام 1994 على مشارف مجرة ​​حلزونية.

مجرتان متصادمتان بأذرع حلزونية مدمجة

أعلى وعلى يسار زوج المجرات الحلزوني الكبير NGC 6050 يمكن رؤية مجرة ​​ثالثة من المحتمل أيضًا أن تكون متورطة في التفاعل. وتقع جميع هذه المجرات على بعد حوالي 450 مليون سنة ضوئية في مجموعة مجرات هرقل. ومن هذه المسافة تغطي الصورة مساحة تزيد عن 150 ألف سنة ضوئية. وعلى الرغم من أن هذا المظهر يبدو غير عادي إلى حد ما، إلا أن العلماء يعرفون الآن أن الاصطدامات والاندماجات اللاحقة للمجرات ليست غير شائعة.

المجرة الحلزونية NGC 3521

وتقع على بعد 35 مليون سنة ضوئية فقط في اتجاه كوكبة الأسد. تتميز المجرة، التي تمتد لأكثر من 50.000 سنة ضوئية، بسمات مثل الأذرع الحلزونية المتعرجة وغير المنتظمة المزينة بالغبار، ومناطق تشكل النجوم الوردية، ومجموعات من النجوم الشابة المزرقة.

غاز ساخن

وعلى الرغم من أن هذا الانبعاث غير العادي قد لوحظ لأول مرة في أوائل القرن العشرين، إلا أن أصله لا يزال موضع نقاش. الصورة الموضحة أعلاه، الملتقطة عام 1998 بواسطة تلسكوب هابل الفضائي، تظهر بوضوح تفاصيل هيكل الطائرة. تشير الفرضية الأكثر شيوعًا إلى أن مصدر القذف كان غازًا ساخنًا يدور حول ثقب أسود ضخم في مركز المجرة.

جالاكسي سمبريرو

يشبه مظهر Galaxy M104 القبعة، ولهذا السبب يطلق عليه اسم Sombrero Galaxy. تُظهر الصورة ممرات داكنة مميزة من الغبار وهالة لامعة من النجوم والمجموعات الكروية. الأسباب التي تجعل مجرة ​​السومبريرو تبدو وكأنها قبعة هي الانتفاخ النجمي المركزي الكبير بشكل غير عادي وشرائط الغبار الكثيفة المظلمة الموجودة في قرص المجرة، والتي نراها تقريبًا من الحافة.

M17: عرض عن قرب

تشكلت هذه التكوينات الرائعة الشبيهة بالموجة بفعل الرياح والإشعاعات النجمية، وتم العثور عليها في سديم M17 (سديم أوميغا) وهي جزء من منطقة تشكل النجوم. يقع سديم أوميغا في كوكبة القوس الغنية بالسدم ويبعد عنا 5500 سنة ضوئية. تضيء الكتل غير المكتملة من الغاز والغبار الكثيف والبارد بواسطة إشعاع النجوم في الصورة في أعلى اليمين ويمكن أن تصبح مواقع لتكوين النجوم في المستقبل.

ايراس 05437+2502

ماذا يضيء سديم IRAS 05437+2502؟ لا توجد إجابة محددة حتى الآن. وما يثير الحيرة بشكل خاص هو القوس الساطع المقلوب على شكل حرف V الذي يحدد الحافة العلوية لسحب الغبار بين النجوم الشبيهة بالجبال بالقرب من مركز الصورة. بشكل عام، يشتمل هذا السديم الشبيه بالشبح على منطقة صغيرة لتشكل النجوم مليئة بالغبار الداكن، وقد تم رصده لأول مرة في صور الأشعة تحت الحمراء التي التقطها القمر الصناعي IRAS في عام 1983. تظهر هنا صورة رائعة تم إصدارها مؤخرًا من تلسكوب هابل الفضائي. وعلى الرغم من أنه يظهر العديد من التفاصيل الجديدة، إلا أنه لا يمكن تحديد سبب القوس الساطع والواضح.

في سماء الليل في طقس صافٍ، يمكنك رؤية العديد من الأضواء المضيئة الصغيرة - النجوم. في الواقع، يمكن أن يكون حجمها هائلاً، حيث يصل حجمها إلى مئات أو حتى آلاف المرات من حجم الأرض. يمكن أن توجد بشكل منفصل، ولكن في بعض الأحيان تشكل مجموعة نجمية.

ما هي النجوم؟

النجم عبارة عن كرة ضخمة من الغاز. إنها قادرة على الصمود بسبب قوة جاذبيتها. عادة ما تكون الكتلة النجمية أكبر من كتلة الكواكب. وتحدث داخلها تفاعلات نووية حرارية تساهم في انبعاث الضوء.

تتشكل النجوم بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم، بالإضافة إلى الغبار. يمكن أن تصل درجة حرارتها الداخلية إلى ملايين الكلفن، على الرغم من أن درجة الحرارة الخارجية أقل بكثير. الخصائص الرئيسية لقياس هذه الكرات الغازية هي: الكتلة ونصف القطر واللمعان، أي الطاقة.

يستطيع الإنسان أن يرى بالعين المجردة ما يقارب ستة آلاف نجم (ثلاثة آلاف في كل نصف من الكرة الأرضية). نحن نرى أقرب واحد من الأرض خلال النهار فقط - وهذه هي الشمس. وتقع على مسافة 150 مليون كيلومتر. أقرب نجم إلى نظامنا الشمسي يسمى بروكسيما سنتوري.

ولادة النجوم والعناقيد

يمكن ضغط الغبار والغاز، الموجود بكميات غير محدودة، تحت تأثير الضغط الأكثر إحكامًا، كلما ارتفعت درجة الحرارة في الداخل. وكلما زادت كثافة المادة، اكتسبت كتلة، وإذا كانت كافية لإجراء تفاعل نووي، سيظهر نجم.

من سحابة الغاز والغبار، غالبًا ما تتشكل عدة نجوم في وقت واحد، والتي تلتقط بعضها البعض وتشكل أنظمة نجمية. وبالتالي، هناك أنظمة مزدوجة وثلاثية وغيرها. أكثر من عشرة نجوم تشكل كتلة.

العنقود النجمي عبارة عن مجموعة من النجوم ذات الأصل المشترك والتي ترتبط ببعضها البعض عن طريق الجاذبية وتتحرك كوحدة واحدة في مجال المجرة. وهي مقسمة إلى كروية ومتفرقة. بالإضافة إلى النجوم، قد تحتوي العناقيد على الغاز والغبار. تسمى مجموعات الأجرام السماوية التي يوحدها أصل مشترك، ولكنها غير متصلة بالجاذبية، بالارتباطات النجمية.

تاريخ الاكتشافات

كان الناس يراقبون سماء الليل منذ العصور القديمة. ومع ذلك، كان يعتقد لفترة طويلة أن الأجرام السماوية موزعة بالتساوي في جميع أنحاء الكون. في القرن الثامن عشر، تحدى عالم الفلك ويليام هيرشل العلم مرة أخرى بقوله إن بعض المناطق بها نجوم أكثر من غيرها.

وقبل ذلك بقليل، لاحظ زميله تشارلز ميسييه وجود السدم في السماء. ومن خلال مراقبتهم من خلال التلسكوب، اكتشف هيرشل أن هذا ليس هو الحال دائمًا. ورأى أن السديم النجمي في بعض الأحيان يكون عبارة عن مجموعة من النجوم تظهر على شكل بقع عند النظر إليها بالعين المجردة. وقد أطلق على ما اكتشفه اسم "أكوام". في وقت لاحق، تم اختراع اسم آخر لهذه الظواهر المجرية - مجموعات النجوم.

تمكن هيرشل من وصف حوالي ألفي مجموعة. وفي القرن التاسع عشر، قرر علماء الفلك أنها تختلف في الشكل والحجم. ثم تم تحديد المجموعات الكروية والمفتوحة. بدأت الدراسة التفصيلية لهذه الظواهر فقط في القرن العشرين.

مجموعات مفتوحة

تختلف المجموعات فيما بينها في عدد النجوم والشكل. يمكن أن يحتوي العنقود النجمي المفتوح على ما بين عشرة إلى عدة آلاف من النجوم. إنهم صغار جدًا، وقد يكون عمرهم بضعة ملايين من السنين فقط. مثل هذه المجموعة النجمية ليس لها حدود محددة بوضوح، وعادة ما توجد في المجرات الحلزونية وغير المنتظمة.

تم اكتشاف حوالي 1100 مجموعة في مجرتنا. إنهم لا يعيشون طويلا، لأن اتصال الجاذبية لديهم ضعيف ويمكن كسره بسهولة بسبب المرور بالقرب من سحب الغاز أو التراكمات الأخرى. النجوم "المفقودة" تصبح عازبة.

غالبًا ما توجد التجمعات على الأذرع الحلزونية وبالقرب من مستويات المجرة، حيث يكون تركيز الغاز أكبر. لديهم حواف غير مستوية وعديمة الشكل ونواة كثيفة مرئية بوضوح. وتصنف العناقيد المفتوحة حسب كثافتها والاختلاف في سطوع نجومها الداخلية وتميزها مقارنة بمحيطها.

مجموعات كروية

على عكس العناقيد النجمية المفتوحة، فإن العناقيد النجمية الكروية لها شكل كروي واضح. ترتبط نجومها بالجاذبية بشكل أوثق، وتدور حول مركز المجرة، وتعمل كأقمار صناعية. عمر هذه العناقيد أكبر بكثير من تلك المتفرقة، ويتراوح من 10 مليار سنة فما فوق. لكنها أقل عددا بكثير، حيث تم اكتشاف حوالي 160 مجموعة كروية حتى الآن في مجرتنا.

غالبًا ما تؤدي الكثافة العالية للنجوم في الكتلة إلى حدوث تصادمات. ونتيجة لذلك، يمكن تشكيل فئات غير عادية من النجوم. على سبيل المثال، عندما يقوم أعضاء الدمج الثنائي، يتم إنشاء شريط متناثر باللون الأزرق. إنه أكثر سخونة من النجوم الزرقاء الأخرى وأعضاء الكتلة. يمكن أن تنتج الاصطدامات أيضًا أجسامًا فضائية غريبة أخرى، مثل ثنائيات الأشعة السينية منخفضة الكتلة والنجوم النابضة بالمللي ثانية.

جمعيات النجوم

على عكس العناقيد، لا ترتبط ارتباطات النجوم بمجال جاذبية مشترك؛ في بعض الأحيان تكون موجودة، ولكن قوتها ضعيفة للغاية. لقد ظهروا في نفس الوقت ولهم عمر صغير يصل إلى عشرات الملايين من السنين.

الارتباطات النجمية أكبر من التجمعات الشابة المفتوحة. وهي أكثر تخلخلًا في الفضاء الخارجي، وتتضمن ما يصل إلى مئات النجوم في تكوينها. حوالي عشرة منهم عمالقة حارون.

ولا يسمح مجال الجاذبية الضعيف للنجوم بالبقاء في ارتباط لفترة طويلة. إنهم يحتاجون إلى عدة مئات الآلاف إلى مليون سنة حتى يتحللوا - وهذا أمر لا يكاد يذكر بالمعايير الفلكية. لذلك تسمى الارتباطات النجمية بالتكوينات المؤقتة.

التجمعات المعروفة

في المجمل، تم اكتشاف عدة آلاف من العناقيد النجمية، بعضها مرئي للعين المجردة. الأقرب إلى الأرض هي العناقيد المفتوحة للثريا (ستوزاري) والقلائص، الموجودة في الأولى، والتي تحتوي على حوالي 500 نجم بدون بصريات خاصة، ويمكن تمييز سبعة منها فقط. وتقع القلائص بجوار الدبران وتحتوي على حوالي 130 عضوًا مشرقًا و300 عضوًا منخفض الاحتراق.

يعد العنقود النجمي المفتوح أيضًا واحدًا من الأقرب. وتسمى بالحضانة وتضم أكثر من مائتي عضو. العديد من خصائص المهد والقلائص متشابهة، لذلك هناك احتمال أن تكونا قد تشكلتا من نفس سحابة الغاز والغبار.

يمكن رؤية العنقود النجمي الموجود في كوكبة كوما برنيس في نصف الكرة الشمالي بسهولة من خلال المنظار. هذا هو العنقود الكروي M 53، الذي تم اكتشافه عام 1775. وتقع على بعد أكثر من 60 ألف سنة ضوئية. يعد العنقود من أكثر التجمعات البعيدة عن الأرض، على الرغم من أنه يمكن رؤيته بسهولة من خلال المنظار. يوجد عدد كبير من العناقيد الكروية

خاتمة

العناقيد النجمية عبارة عن مجموعات كبيرة من النجوم متماسكة معًا بواسطة قوى الجاذبية. يتراوح عددها من عشرة إلى عدة ملايين من النجوم التي لها أصل مشترك. في الأساس، تتميز المجموعات الكروية والمفتوحة، وتختلف في الشكل والتكوين والحجم وعدد الأعضاء والعمر. بالإضافة إلىهم، هناك مجموعات مؤقتة تسمى الجمعيات النجمية. اتصالهم بالجاذبية ضعيف جدًا، مما يؤدي حتمًا إلى تفكك وتشكيل النجوم المنفردة العادية.

اكتشف علماء الفلك باستخدام أداة MUSE الموجودة على التلسكوب الكبير جدًا في تشيلي، نجمًا في العنقود NGC 3201 يتصرف بشكل غريب جدًا. يبدو أنه يدور حول ثقب أسود غير مرئي تبلغ كتلته حوالي أربعة أضعاف كتلة الشمس. وإذا كان هذا صحيحا، فإن العلماء قد اكتشفوا أول ثقب أسود غير نشط ذو كتلة نجمية، وفي عنقود نجمي كروي. بالإضافة إلى ذلك، سيكون أول من يتم اكتشافه مباشرة من خلال جاذبيته. يعد هذا اكتشافًا مهمًا للغاية ومن المؤكد أنه سيكون له تأثير على فهمنا لتكوين مثل هذه العناقيد النجمية والثقوب السوداء وأصل أحداث إطلاق موجات الجاذبية.

سميت العناقيد النجمية الكروية بهذا الاسم لأنها عبارة عن مجالات ضخمة تحتوي على عشرات الآلاف من النجوم. وهي تقع في معظم المجرات، وهي من أقدم التجمعات النجمية المعروفة في الكون، ويعزى ظهورها إلى بداية نمو المجرة المضيفة وتطورها. اليوم، من المعروف أكثر من 150 مجموعة نجمية تنتمي إلى درب التبانة.

إحدى هذه المجموعات تسمى NGC 3201، وهي تقع في كوكبة فيلوس في السماء الجنوبية للأرض. وفي هذه الدراسة، تمت دراستها باستخدام أداة MUSE الحديثة الموجودة على التلسكوب الكبير جدًا (VLT) التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي. اكتشف فريق دولي من علماء الفلك أن أحد النجوم الموجودة في المجموعة يتصرف بشكل غريب للغاية - فهو يتأرجح ذهابًا وإيابًا بسرعة عدة مئات الآلاف من الكيلومترات في الساعة مع دورية معينة تبلغ 167 يومًا. والنجم المكتشف هو نجم تسلسل رئيسي في نهاية المرحلة الرئيسية من حياته. وهذا يعني أنه استنفد وقود الهيدروجين الخاص به وأصبح الآن عملاقًا أحمر.

انطباع فني عن ثقب أسود غير نشط في العنقود NGC 3201. المصدر: ESO/L. كالسادا/spaceengine.org

يقوم MUSE حاليًا بمسح 25 عنقودًا نجميًا كرويًا في درب التبانة. سيسمح هذا العمل لعلماء الفلك بالحصول على أطياف من 600 إلى 27000 نجم في كل مجموعة. تتضمن الدراسة تحليل السرعات الشعاعية للنجوم الفردية، أي السرعة التي تتحرك بها بعيدًا عن الأرض أو باتجاهها، أي على طول خط رؤية الراصد. من خلال تحليل السرعات الشعاعية، يمكن قياس مدارات النجوم، بالإضافة إلى خصائص أي جسم كبير قد تدور حوله.

"يدور هذا النجم حول شيء غير مرئي على الإطلاق. تبلغ كتلته أربعة أضعاف كتلة الشمس، ولا يمكن أن يكون سوى ثقب أسود. يقول المؤلف الرئيسي بنجامين جيسرز من جامعة جورج أغسطس في غوتنغن: "اتضح أننا وجدنا لأول مرة مثل هذا الجسم في عنقود نجمي، ونراقب تأثير جاذبيته بشكل مباشر".

تبدو العلاقة بين الثقوب السوداء والعناقيد النجمية مهمة للغاية ولكنها غامضة بالنسبة للعلماء. وبسبب كتلتها الكبيرة وأعمارها، يُعتقد أن هذه العناقيد قد أنتجت أعدادًا كبيرة من الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية، وهي أجسام تشكلت نتيجة انفجار نجوم كبيرة ثم انهارت تحت قوة العنقود بأكمله.

وفي غياب التكوين المستمر للنجوم الجديدة، وهو ما يحدث بالضبط في العناقيد النجمية الكروية، سرعان ما تصبح الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية أكبر الأجسام الموجودة في الوجود. عادةً ما تكون هذه الثقوب الموجودة في العناقيد الكروية أكبر بحوالي أربع مرات من النجوم المحيطة بها. وقد أدت النظريات التي تم تطويرها مؤخرًا إلى استنتاج مفاده أن الثقوب السوداء تشكل نواة كثيفة في المجموعة، والتي تصبح مثل جزء منفصل من الكتلة. كان من المفترض أن تكون الحركات في وسط المجموعة قد طردت معظم الثقوب السوداء. وهذا يعني أن عددًا قليلًا فقط من هذه الأجسام يمكنه البقاء على قيد الحياة لأكثر من مليار سنة.

العنقود النجمي الكروي NGC 3201. تُظهر الدائرة الزرقاء الموقع المقدر للثقب الأسود غير النشط. المصدر: وكالة الفضاء الأوروبية/ناسا

تتشكل الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية نفسها، أو ببساطة النجوم المنهارة، عندما تموت النجوم الكبيرة، وتنهار تحت تأثير جاذبيتها، وتنفجر على شكل مستعرات مفرطة قوية. ويحتوي الثقب الأسود المتبقي على معظم كتلة النجم السابق، وهي كتلة أكبر بعدة أضعاف من كتلة الشمس، وحجمها أكبر بعشرات المرات من نجمنا.

تتيح أداة MUSE لعلماء الفلك فرصة فريدة لقياس حركة ما يصل إلى آلاف النجوم البعيدة في وقت واحد. وبهذا الاكتشاف الجديد، تمكن الفريق لأول مرة من اكتشاف ثقب أسود غير نشط في مركز العنقود الكروي. وهو فريد من نوعه من حيث أنه لا يمتص المادة حاليًا، كما أنه غير محاط بقرص ساخن من الغاز والغبار. وتم تقدير كتلة الثقب بفضل تأثير جاذبيته الهائلة على النجم نفسه.

وبما أنه لا يمكن لأي إشعاع أن يهرب من الثقب الأسود، فإن الطريقة الرئيسية للكشف عنه هي مراقبة انبعاثات الراديو أو الأشعة السينية القادمة من المواد الساخنة المحيطة به. لكن عندما لا يتفاعل الثقب الأسود مع المادة الساخنة ولا تتراكم كتلته أو ينبعث منه إشعاع، فإنه يعتبر غير نشط أو غير مرئي. لذلك، من الضروري استخدام طرق أخرى للكشف عنها.

وتمكن علماء الفلك من تحديد المعلمات التالية للنجم: تبلغ كتلته حوالي 0.8 كتلة شمسية، وتقع كتلة زميله الغامض ضمن 4.36 كتلة شمسية، ومن المؤكد تقريبًا أنه ثقب أسود. نظرًا لأنه لا يمكن ملاحظة الجسم الخافت في هذا النظام الثنائي بشكل مباشر، فهناك طريقة بديلة، وإن كانت أقل إقناعًا، لشرح ماهيته. ربما يرصد العلماء نظامًا نجميًا ثلاثيًا، يتكون من نجمين نيوترونيين مرتبطين بإحكام ويدور حولهما النجم الذي نرصده. يتطلب هذا السيناريو أن تكون كتلة كل نجم متماسك على الأقل ضعف كتلة الشمس، ولم يتم ملاحظة مثل هذا النظام الثنائي من قبل.

تشير الاكتشافات الحديثة لمصادر الراديو والأشعة السينية في العناقيد النجمية الكروية، بالإضافة إلى اكتشاف إشارات موجات الجاذبية الناتجة عن اندماج ثقبين أسودين كتلتهما نجمية، إلى أن هذه الثقوب السوداء الصغيرة نسبيًا قد تكون أكثر انتشارًا في العناقيد من تلك الموجودة في العناقيد النجمية. تفكير سابق.

"حتى وقت قريب، افترضنا أن جميع الثقوب السوداء تقريبًا يجب أن تختفي من العناقيد الكروية خلال فترة زمنية قصيرة، وأن أنظمة مثل هذه لا ينبغي أن تكون موجودة حتى! ولكن في الواقع هذا ليس هو الحال. اكتشافنا هو أول ملاحظة مباشرة لتأثيرات الجاذبية لثقب أسود ذو كتلة نجمية في كتلة كروية. سيساعدنا هذا الاكتشاف على فهم تكوين مثل هذه المجموعات، وتطور الثقوب السوداء وأنظمة النجوم الثنائية - وهو أمر حيوي في سياق فهم مصادر موجات الجاذبية.

ما هو اسم مجرتنا؟

المجرة عبارة عن مجموعة عملاقة من النجوم والكواكب والغازات والغبار، تشكل ما يشبه جزيرة تدور ببطء في الفضاء الخارجي.

درب التبانة هو الاسم الذي يطلق على مجرتنا، ونظامنا الشمسي (الشمس والكواكب التي تدور حولها) هو مجرد حبة رمل في هذا المحيط الضخم من النجوم.

وتحتوي مجرة ​​درب التبانة على نحو 100 ألف نجم، ناهيك عن الكواكب الصغيرة والأقمار. لها شكل قرص يرميه الرياضي. أكبر تجمع نجمي يقع في وسط المجرة. مجرتنا ضخمة، وستستغرق أشعة الضوء (بسرعتها الهائلة) 100 ألف سنة للانتقال من طرف إلى آخر، لكنها لا تزال واحدة من ملايين المجرات الموجودة في الكون.

أقرب مجرة ​​إلينا هي سديم المرأة المسلسلة. سوف يستغرق الضوء 1.5 مليون سنة ضوئية ليقطع المسافة بيننا. إذا كنت تريد أن تعرف كيف تبدو مجرة ​​درب التبانة، فانظر إلى السماء في ليلة صيفية صافية. ستشاهد مسارًا نجميًا واسعًا في السماء يشبه شريط الغاز الأبيض.

المجرة عبارة عن مجموعة ضخمة من النجوم. يتكون الفضاء بأكمله المرئي من الأرض من هذه التكوينات، كل منها يحتوي على مليارات النجوم. إنها مثل جزر مشرقة في هاوية سوداء لا نهاية لها. كل هذه "الجزر" لها شكل مسطح باتجاه الحواف. أي أن هناك سماكة في المنتصف، وباتجاه الحواف تصبح الكتلة النجمية أرق. تقع "جزر" النجوم على مسافات مختلفة عن بعضها البعض. يتم توحيد الأقرب في مجموعات. تسمى هذه المجموعات مجموعات فائقة من المجرات.

على سبيل المثال، كوكب الأرض جزء من النظام الشمسي. وهذا بدوره جزء لا يتجزأ من مجرة ​​درب التبانة، ويعتبر جزءًا منها كتلة العذراء الفائقة. يتضمن هذا التكوين العملاق أيضًا سديم المرأة المسلسلة ومجرة المثلث. هؤلاء هم عمالقة النجوم الضخمة. وإلى جانبهم، هناك جزر نجمية صغيرة، يوجد منها حوالي 60 جزيرة اليوم، وجميعها تنتمي إلى المجموعة المحلية، وفي المجموع، تضم مجموعة العذراء الفائقة حوالي 2 ألف مجرة. يمكنك عبور هذه الوفرة النجمية من النهاية إلى النهاية في 200 مليون سنة ضوئية.

تصنيف المجرات

يتم تصنيف جميع المجرات، دون استثناء، حسب النوع. هناك أربعة منها: بيضاوي الشكل (E)، عدسي (SO)، حلزوني (S)، غير منتظم (Ir).

بيضاوي الشكللديهم هيكل كروي مع سطوع يتناقص بشكل ملحوظ نحو الحواف. أنها تختلف عن بعضها البعض في درجة الضغط. كلما زاد ذلك، زادت سرعة الدوران. ومن السمات البارزة عدم وجود سحب الغبار. عادة ما تكون مرئية من الفضاء على شكل خطوط وبقع داكنة.

حلزونيتتكون من نواة (انتفاخ) وأذرع، وهي عبارة عن مجموعات كثيفة من النجوم. وتمتد فيما بينها سحب الغاز والغبار، كما تلاحظ تراكمات كثيفة من الغاز والنجوم. وتكون هذه التكوينات على شكل قرص ومحاطة بكرة مضيئة (هالة). وهو يتألف من الغاز المخلخل والنجوم والمواد المظلمة. سرعة دوران هذه المجرات عالية. ويلاحظ فيها عمليات تكوين النجوم النشطة. تشير مجرة ​​درب التبانة على وجه التحديد إلى هذه العناقيد النجمية. تدور شمسنا في أحد ذراعيها (ذراع أوريون).

عدسيتشبه تلك الحلزونية. لديهم انتفاخ، ولكن لا الأكمام. ويوجد حوالي 15% من هذه التشكيلات في الجزء المرئي من الفضاء. من الخارج تبدو وكأنها سماكة لامعة محاطة بهالة مسطحة لامعة بشكل خافت.

غير صحيحهي نتاج تشوه المجرات الحلزونية أو الإهليلجية. أعطتهم قوى الجاذبية الهائلة شكلاً فوضويًا، حيث كان من المستحيل اكتشاف النواة والأذرع المحددة بوضوح. ويلاحظ تراكم كبير لسحب الغاز والغبار. وتمثل هذه العناقيد النجمية حوالي 25% من إجمالي عدد "الجزر" الكونية الساطعة.

كتلة المجرة والمادة المظلمة

وتتكون كتلة المجرة من كتلة مليارات النجوم وسحب الغاز والغبار والهالات. الوزن الرئيسي للهالة هو المادة المظلمة. هذا كيان غامض يحتوي على أجسام فضائية افتراضية. وتشكل كتلتها 95% من الكتلة الكلية للكون. يتم الإشارة إلى وجودهم غير المرئي بالجاذبية. أي أن المادة المظلمة تؤثر على النجوم المرئية بالعين البشرية.

يتم التعبير عن ذلك في السرعة العالية غير الطبيعية لحركة النجوم الموجودة على حافة قرص المجرة. يبدو أنه يتم تسريعها بواسطة قوة غير معروفة. ولا يمكن أن تلدها إلا كتلة كبيرة. لذلك فهو موجود، لكن الإشعاع الكهرومغناطيسي لا يظهر بأي شكل من الأشكال. ولذلك، لا يوجد إشعاع غاما، ولا الأشعة فوق البنفسجية، ولا الأشعة تحت الحمراء، ولا الضوء المرئي. ليس هناك سوى السواد المستمر الذي تراه العين البشرية. المادة المظلمة هي سمة مميزة لجميع أنواع المجرات. وهو يختلف فقط في النسبة المئوية للكتلة المضيئة.

إن السحب الضخمة من الغاز والغبار هي المناطق التي تولد فيها النجوم الجديدة. بعض هذه السحب ساخنة، مما يجعلها مرئية بسهولة من خلال التلسكوبات. على سبيل المثال، يوجد في كوكبة أوريون سديم عملاق يمكن رؤيته حتى بالعين المجردة. لكن تكوينات الغاز والغبار الباردة تمتص الضوء، فتبدو مثل فجوات سوداء بين أعداد لا تعد ولا تحصى من النجوم الساطعة.

إن توزيع النجوم، وبالتالي اللمعان والكتلة، في العناقيد النجمية غير متساوٍ. في الوسط تكون الكثافة القصوى، وتتناقص بالقرب من الحواف. هناك مجموعات كروية من النجوم يبلغ قطرها مئات السنين الضوئية. السوبرنوفا تنفجر باستمرار. هناك العديد من الثقوب السوداء، والتي تتشكل بشكل رئيسي في مكان النجوم الضخمة المنقرضة. على سبيل المثال، هناك حوالي 100 مليون منهم في درب التبانة.

ظهور المجرات وتطورها

كيف تنشأ المجرات؟ في البداية، هناك مادة أولية أو سحابة عملاقة من الغاز والغبار. في ذلك، تحت تأثير العمليات الديناميكية الناجمة عن قوى الجاذبية، يتم فصل مجموعات المجرة. تبدأ هذه المجموعات في الانكماش وتتحول تدريجياً إلى أنظمة نجمية. تتشكل النجوم نفسها أيضًا نتيجة لضغط سحب الغاز والغبار.

زيادة الكثافة ودرجة الحرارة. أخيرا، يرتفعون إلى الحد الذي يبدأ فيه التفاعل النووي الحراري. هكذا يظهر نجم أو شمس في السماء. النجوم هم من الجيل الأول والثاني والثالث. تحتوي نجوم الجيل الأول على مستويات عالية من الهيدروجين والهيليوم. ولكن هناك شوائب قليلة من العناصر الثقيلة. في نجوم الجيل الثاني، يكون تركيز العناصر الثقيلة أكثر أهمية، لأنها تتشكل لاحقًا من الغاز المخصب بالفعل بالعناصر الثقيلة.

تولد النجوم، وتتقلص المجرة. ويكتسب أذرعًا تستمر فيها عملية تكوين الشموس. هؤلاء هم بالفعل نجوم الجيل الثالث الناشئين. شمسنا الأصلية تنتمي إليهم أيضًا.

أخيرًا، يتخذ العنقود النجمي شكلًا حلزونيًا، ويبدأ مخزون الغاز وسحب الغبار في النضوب. وتمر مليارات السنين، ويتغير الشكل الحلزوني إلى شكل العدسة مع نضوب احتياطيات الغاز والغبار. ولذلك تختفي الأذرع، ويضعف وهج النجوم.

من حيث عمرها، تتوافق المجرات مع عمر الكون، الذي، كما هو معروف، يتوسع. ويقدر عمره بـ 13.5 مليار سنة، وبدأ وجوده بعد الانفجار الكبير. وبفضله تشكلت معظم الأجسام الفضائية.

كيف سينتهي توسع فضاءنا الخارجي؟؟ هناك نوعان من التوقعات هنا. في الحالة الأولى، سينتهي التوسع بعد مرور بعض الوقت، وستبدأ قوى الجاذبية في سحب الأنظمة النجمية مرة أخرى إلى الكومة. عندما تجتمع كل المادة الموجودة في الكون معًا، سيأتي الانفجار الكبير مرة أخرى، وسيولد كون جديد. وفي الحالة الثانية، سوف تتناثر مجموعات النجوم العملاقة إلى الأبد.

أين ينتهي الكون؟؟ هنا يمكننا أن نعطي تشبيهًا بالأرض. التحرك طوال الوقت في اتجاه واحد، يمكنك العودة إلى نقطة البداية. ويبدو أن الشيء نفسه يحدث في الفضاء. فقط الفضاء نفسه منحني فيه. ولذلك، ليس هناك حافة على هذا النحو.

هل توجد حياة ذكية في أنظمة نجمية أخرى؟؟ هناك تريليونات من النجوم في الكون، والكواكب تدور حولها. من الممكن تمامًا أن توجد في بعضها حياة مشابهة لتلك الموجودة على الأرض. ولكن نظرا للمسافات الهائلة، فمن الصعب للغاية اكتشاف جيوب الذكاء. لذلك لا يسعنا إلا أن نأمل في فرصة جلالة الملك.

ربما ستحمل "الريح العادلة" ممثلي حضارة متطورة للغاية إلى اتساع درب التبانة وحتى إلى ذراع أوريون. ثم سيرى أبناء الأرض الكائنات الفضائية بكل روعتها الأصلية. سيكون هذا أعظم حدث في تاريخ البشرية.

المقال كتبه الكسندر شيرباكوف