يعرف الدرس المجرة بوصفها وحدة بناء الكون، ثم يتخذ مجرة درب التبانة مثالا على المجرات الحلزونية الخطية النواة، قبل أن يعرض تصنيف هابل للمجرات الإهليليجية والحلزونية وغير المنتظمة.
آخر تحديث:
المجرة: تجمع هائل من نجوم وأجرام وغازات وأغبرة وسدم كونية تفصل بينها مسافات هائلة وتربطها الجاذبية.
تعد المجرات الوحدة الأساسية في بناء الكون. تتحرك مكوناتها كوحدة واحدة لأن الجاذبية تربط النجوم والأجرام والسدم والغازات بعضها ببعض. ومن أقرب المجرات إلى مجرة درب التبانة مجرة المرأة المسلسلة التي رصدها العالم عبد الرحمن الصوفي.
تسمى المجرات التي يتراوح عدد نجومها بين 1000 وعدة ملايين من النجوم مجرات قزمة، مثل مجرة ماجلان الصغرى. أما المجرات التي تضم مليارات النجوم فتسمى مجرات عملاقة، ومجرة درب التبانة من هذا النوع.
مجرة درب التبانة متوسطة العمر، ذات شكل حلزوني، وتضم نحو 200-400 مليار نجم. تظهر من المسقط الجانبي قرصا ضيقا فيه انتفاخ من الوسط، وتظهر من المسقط الرأسي حلزونية لولبية. تقع الشمس على ذراع الجبار، وتبعد عن نواة المجرة نحو 27,000 سنة ضوئية.
لماذا لا نرى شكلها كاملا؟: الأرض جزء من مجرة درب التبانة، لذلك لا نستطيع رؤيتها من الخارج كاملة، ويستنتج شكلها من الرصد بالمقاريب ومقارنتها بمجرات أخرى.
يعتقد العلماء أن درب التبانة نشأت من اندماج مجرتين: إحداهما قزمة حديثة والأخرى قديمة أكبر حجما قبل نحو 13 billion years. واستدلوا على ذلك من وجود نوعين من النجوم في المجرة: نجوم حمراء قديمة ونجوم زرقاء حديثة.
خصائص درب التبانة: اكتبها كسلسلة: حلزونية خطية النواة، أذرع متوسطة الانفتاح، الشمس في ذراع الجبار، والنواة في المركز.
تتجمع المجرات في مجموعات مجرية، غالبا تحتوي 100 مجرة أو أقل مرتبطة جذبيا. وتقع مجرتنا في المجموعة المحلية التي تحتوي نحو 50 مجرة موثق وجودها. وقد تتجمع المجرات أيضا في عناقيد مجرية تضم مئات إلى آلاف المجرات، مثل عنقود العذراء.
صنف إدوين هابل المجرات اعتمادا على أشكالها إلى ثلاثة أنواع: إهليليجية، حلزونية، وغير منتظمة. المجرات الإهليليجية من أقدم المجرات وأكثرها شيوعا، وتختلف في شدة استطالتها من E0 الأقل استطالة والأقرب للكروية إلى E7 الأكثر استطالة.
تحتوي معظم المجرات الإهليليجية قليلا من الغازات والأغبرة بين نجومها، وهذا يساعد على سهولة رصدها. أما المجرات الحلزونية فلها أذرع تلتف حول نواتها، وهي متوسطة العمر وتحوي غازات وأغبرة أكثر من الإهليليجية.
تصنف المجرات الحلزونية بحسب شكل النواة إلى حلزونية كروية النواة ويرمز لها S، وحلزونية خطية النواة ويرمز لها SB. وتصنف فرعيا بحسب شدة انفتاح الأذرع: a أقل انفتاحا، b متوسط، c شديد الانفتاح.
المجرات غير المنتظمة صغيرة وباهتة ويصعب غالبا اكتشافها ورصدها، لأنها تحوي كمية من الغازات والأغبرة أكبر من الأنواع الأخرى. ويرى العلماء أنها أحدث المجرات عمرا، ويرمز لها Irr.
رمز درب التبانة: لأنها حلزونية خطية النواة وأذرعها متوسطة الانفتاح، فالرمز المناسب لها في مراجعة الدرس هو SBb.
اتجاه مخطط هابل: من Irr نحو E0/E7: يزداد العمر وتقل كمية الغازات والأغبرة الكونية.
في نشاط تصنيف المجرات، يُطلب قراءة مخطط هابل الذي يسمى مخطط الشوكة الرنانة. أهم ما يقرأ منه هو ترتيب الأشكال والرموز، واتجاه زيادة عمر المجرات، واتجاه نقصان كمية الغازات والأغبرة.
إذا ظهرت مجرة نواتها كروية وأذرعها شديدة الانفتاح، فالرمز Sc. وإذا كانت نواتها خطية وأذرعها متوسطة الانفتاح، فالرمز SBb، وهو الرمز الموافق لتصنيف مجرة درب التبانة في أسئلة المراجعة.
حل رموز هابل: اقرأ الرمز من اليسار إلى اليمين: E يعني إهليليجية، S حلزونية كروية النواة، SB حلزونية خطية النواة، والحرف a/b/c يصف انفتاح الأذرع.
في المقارنة بين SBa وSb: كلاهما حلزوني متوسط العمر، لكن SBa نواتها خطية وأذرعها أقل انفتاحا، بينما Sb نواتها كروية وأذرعها متوسطة الانفتاح. وكمية الغازات في المجرات الحلزونية أقل من غير المنتظمة وأكثر من الإهليليجية.
اختبار سريع: - ما الأحدث والأكثر غازات؟ Irr.
يرتبط بهذا الدرس نشاط عملي: حضّر الأدوات اللازمة، سجّل المشاهدات في جدول، ثم اربط النتيجة بالقانون أو التعريف في الفقرات السابقة. لا تختلق أرقاماً غير واردة في الجدول، واتبع تعليمات السلامة في المختبر. كرّر القياس عند الحاجة، واكتب الاستنتاج بجملة واحدة تربط المشاهدة بالمفهوم.
النشاط الثاني يتبع الأول: قارن المشاهدتين واستنتج العلاقة دون إدخال معلومات من درس آخر.
صوّر هذا الجدول وسمِّعه:
| المصطلح/المفهوم | الدلالة |
|---|---|
| المجرة (Galaxy) | تجمع هائل من مليارات النجوم والكواكب والأقمار والكويكبات والمذنبات والغازات والأ |
| المجرات القزمة (Dwarf Galaxies) | مجرات يتراوح عدد نجومها بين 1000 نجم وعدة ملايين من النجوم، مثل مجرة ماجلان الصغ |
| المجرات العملاقة (Giant Galaxies) | مجرات تتكون من مليارات النجوم، ومجرة درب التبانة إحدى هذه المجرات. |
| المجرات الإهليليجية (Elliptical Galaxies | مجرات ذات شكل إهليليجي، تعد من أقدم المجرات وأكثرها شيوعا، وتصنف من E0 إلى E7 بح |
| المجرات الحلزونية (Spiral Galaxies) | مجرات لها أذرع تلتف حول نواتها بشكل حلزوني، وتصنف بحسب شكل النواة وشدة انفتاح ال |
| المجرات غير المنتظمة (Irregular Galaxies | مجرات صغيرة باهتة لا تمتلك شكلا منتظما، وتحتوي غالبا على كميات كبيرة من الغازات |
تجمع هائل من مليارات النجوم المختلفة في خصائصها، والكواكب، والأقمار، والكويكبات، والمذنبات، والغازات، والأغبرة والسدم الكونية، التي يفصل بينها مسافات هائلة.
المجرات التي يتراوح عدد النجوم فيها بين 1000 نجم وعدة ملايين من النجوم.
المجرات التي تتكون من مليارات النجوم.
مجرة متوسطة العمر ذات شكل حلزوني، تضم نحو (200-400) مليار نجم، وتتكون من أذرع حلزونية عملاقة تدور حول نواة خطية الشكل تقع في مركزها.
وحدة قياس تستخدم لوصف المسافات البعيدة بين الأجرام السماوية، وتعرف بأنها المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة، وتعادل 9.4 × 10^12 km.
مجرات إهليليجية (بيضويّة) الشكل، تعد من أكثر المجرات شيوعاً في الكون، وتمتاز بأنها أقدم المجرات وأكبرها عمراً.
مجرات تمتاز بأن لها أذرعاً تلتف حول نواتها بشكل حلزوني، وتحوي كميات كبيرة من الغازات والأغبرة الكونية بين نجومها.
نوع من المجرات الحلزونية التي تقع نواتها على شكل خط، ويرمز إليها بالرمز (SB).
مجرات صغيرة باهتة يصعب اكتشافها ورصدها في الغالب؛ لأنها تحوي كمية من الغازات والأغبرة الكونية بين نجومها أكثر مما تحويه أنواع المجرات الأخرى، وليس لها شكل منتظم.
مخطط صممه العالم إدوين هابل لتصنيف المجرات (الإهليليجية، والحلزونية، وغير المنتظمة)، ويبين أن عمر المجرات يزداد وأن كمية الغازات والأغبرة الكونية فيها تقل كلما انتقلنا من المجرات غير المنتظمة إلى المجرات الإهليليجية.
مجموعة مجرية تضم مجرة درب التبانة، وتحتوي على نحو 50 مجرة موثقاً وجودها، ترتبط ببعضها بالجاذبية.
تجمع من المجرات أكبر من المجموعة المجرية، يضم مئات إلى آلاف المجرات المرتبطة بالجاذبية، مثل عنقود العذراء.
اشرح الفكرة الرئيسة في قسم "ما المجرة. وماذا نعرف عن درب التبانة"؟
تجمع هائل من نجوم وأجرام وغازات وأغبرة وسدم كونية تفصل بينها مسافات هائلة وتربطها الجاذبية. تعد المجرات الوحدة الأساسية في بناء الكون. تتحرك مكوناتها كوحدة واحدة لأن الجاذبية تربط النجوم والأجرام والسدم والغازات بعضها ببعض. ومن أقرب المجرات إلى مجرة درب التبانة مجرة المرأة المسلسلة التي رصدها العالم عبد الرحمن الصوفي. تسمى المجرات التي يتراوح عدد نجومها بين 1000 وعدة ملايين من النجوم مجرات قزمة، مثل مجرة ماجلان الصغرى. أما المجرات التي تضم مليارات النجوم فتسمى مجرات عملاقة، ومجرة درب التبانة من هذا النوع.
اشرح الفكرة الرئيسة في قسم "تصنيف المجرات"؟
تتجمع المجرات في مجموعات مجرية، غالبا تحتوي 100 مجرة أو أقل مرتبطة جذبيا. وتقع مجرتنا في المجموعة المحلية التي تحتوي نحو 50 مجرة موثق وجودها. وقد تتجمع المجرات أيضا في عناقيد مجرية تضم مئات إلى آلاف المجرات، مثل عنقود العذراء. صنف إدوين هابل المجرات اعتمادا على أشكالها إلى ثلاثة أنواع: إهليليجية، حلزونية، وغير منتظمة. المجرات الإهليليجية من أقدم المجرات وأكثرها شيوعا، وتختلف في شدة استطالتها من E0 الأقل استطالة والأقرب للكروية إلى E7 الأكثر استطالة. تحتوي معظم المجرات الإهليليجية قليلا من الغازات والأغبرة بين نجومها، وهذا يساعد على سهولة رصدها. أما المجرات الحلزونية فلها أذرع تلتف حول نواتها، وهي متوسطة العمر وتحوي غازات وأغبرة أكثر من الإهليليجية. أما المجرات غير المنتظمة فهي صغيرة وباهتة، وتحوي أكبر كمية من الغازات والأغبرة، لذلك يصعب اكتشافها ورصدها.
ما خطوات الحل أو الفكرة التي يوضحها مثال "نشاط خصائص مجرة درب التبانة"؟
القطر = 100000 light years. 2. السنة الضوئية = 9.4×10^12 km. 3. القطر بالكيلومتر = 100000 × 9.4×10^12. 4. الناتج = 9.4×10^17 km.
ما خطوات الحل أو الفكرة التي يوضحها مثال "عدد دورات الشمس حول مركز المجرة"؟
أحول العمر إلى مليون سنة: 4.7 billion years = 4700 million years. 2. عدد الدورات = 4700 ÷ 225. 3. الناتج التقريبي = 20.9 دورة. 4. أي أن الشمس أكملت نحو 21 دورة حول مركز المجرة.
ما خطوات الحل أو الفكرة التي يوضحها مثال "نشاط تصنيف المجرات"؟
النواة الكروية تعني أنها من نوع S لا SB. 2. الأذرع شديدة الانفتاح يرمز لها بالحرف c. 3. إذن الرمز هو Sc. 4. لو كانت النواة خطية وأذرعها شديدة الانفتاح لكان الرمز SBc.
بطاقات مهمة
تجمع هائل من مليارات النجوم المختلفة في خصائصها، والكواكب، والأقمار، والكويكبات، والمذنبات، والغازات، والأغبرة والسدم الكونية.
مجرات يتراوح عدد نجومها بين 1000 نجم وعدة ملايين.
مجرات تتكون من مليارات النجوم.
وحدة قياس تستخدم لوصف المسافات البعيدة بين الأجرام السماوية، وهي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة، وتعادل 9.4 × 10¹² km.
نصائح للمراجعة