على الرغم من أن تلسكوباتنا قد التقطت بعضها حقًا صور مذهلة لمجرة درب التبانة، ليس لدى علماء الفلك سوى فهم غامض لمجرتنا الأم. لقد استغرق الأمر الكثير من العمل للحصول على هذا الرسم التخطيطي، ومن المدهش ما تمكنا من تعلمه من وجهة نظرنا المحدودة.
هنا على سطح الأرض، مجرة درب التبانة يظهر للعين المجردة كشريط ضبابي عبر السماء. بينما ناقش علماء الفلك والفلاسفة الطبيعة الحقيقية وموقع درب التبانة على مر العصور، فإن عالم الفلك العظيم والفيزيائي والعبقري الشامل جاليليو جاليلي كان أول من اكتشف الطبيعة الحقيقية للمجرة: عدد لا يحصى من النجوم صغيرة جدًا لدرجة أن ضوءها يمتزج معًا. في منتصف القرن الثامن عشر الميلادي، خمن الفيلسوف إيمانويل كانط بشكل صحيح أن درب التبانة كانت عبارة عن قرص دوار من النجوم، ولأننا كنا مدمجين في هذا القرص، فقد ظهر لنا كشريط. وبعد بضعة عقود، حاول عالم الفلك ويليام هيرشل إنشاء كوكب خريطة الكون، دون نجاح يذكر.
لم نبدأ حقًا في تجميع الطبيعة الحقيقية لمجرتنا إلا في أوائل القرن العشرين. وذلك عندما اكتشف عالم الفلك إدوين هابل أن سديم المرأة المسلسلة كان في الواقع هو مجرة المرأة المسلسلة، “جزيرة الكون” التي تبعد عنا ملايين السنين الضوئية. لم تكن مجرة درب التبانة مجرد قرص من النجوم القريبة. لقد شكلت الجزء الأكبر من مجرتنا، لذلك أخذت مجرتنا اسم تلك الميزة السماوية المألوفة.
متعلق ب: تم الكشف عن الأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة بتفاصيل مذهلة من خلال رسم الخرائط الكيميائية
ساعدتنا ملاحظات المجرات الأخرى في تجميع الشكل الذي تبدو عليه مجرتنا الأم. تحتوي معظم المجرات القرصية على أذرع حلزونية وانتفاخ مركزي كثيف، لذلك من الطبيعي أن نفترض أن مجرة درب التبانة تحتوي على هذه الميزات أيضًا. لكن رسم خريطة مباشرة لمجرة درب التبانة يعد مهمة صعبة للغاية. أولاً، إنه كبير – حوالي 100000 سنة ضوئية في أوسع نقطة له. ويوجد بداخله الكثير من الأشياء، يتراوح حجمها بين 100 مليار و400 مليار النجومومئات الآلاف من مناطق تشكل النجوم، وعدد لا يحصى من الكواكب، الثقوب السوداء, النجوم النيوترونية وغيرها الكثير. لذا فإن المسوحات حتى لأجزاء صغيرة من مجرة درب التبانة تتطلب كميات هائلة من الموارد.
ثم هناك الغبار. التسكع في الفضاء بين النجوم، للغبار خاصية مزعجة تتمثل في تعتيم الضوء وتشتته. ولأننا جزء لا يتجزأ من مجرة درب التبانة، كلما حاولنا النظر أبعد، كلما زاد الغبار حجب رؤيتنا. حتى ال أقوى التلسكوبات في العالم لا يمكن فحص المناطق الموجودة على الجانب الآخر من المجرة بشكل مباشر.
لذا، لرسم خريطة لمجرة درب التبانة، يستخدم الباحثون أنواعًا عديدة من الملاحظات ويجمعونها مع مقارنات مع مجرات أخرى ونمذجة نظرية ذكية لتكوين صورة كاملة.
على سبيل المثال، تدور العناقيد الكروية حول مركز مجرة درب التبانة في ترتيب كروي تقريبًا. ومن خلال رسم مواقعها في فضاء ثلاثي الأبعاد، يمكننا تحديد موقع المركز، على بعد حوالي 25000 سنة ضوئية منا.
يمكننا أيضًا فحص حركات النجوم أثناء دورانها حول المركز واستخدام فهمنا لها جاذبية لنمذجة الشكل الذي يجب أن يبدو عليه القلب. من خلال هذه التقنية نعتقد أن مجرتنا عبارة عن حلزوني “محظور”، حيث أن قلبها ممدود، وربما على شكل حبة الفول السوداني. وهذا ما تؤكده الملاحظات التي تظهر أن نوعًا معينًا من النجم العملاق الأحمر التي تقع بالقرب من القلب تنقسم إلى مجموعتين وضوء الأشعة تحت الحمراء القادم من القلب غير متماثل.
ال المركبة الفضائية جاياتم إطلاقه في عام 2013، وله مهمة رئيسية واحدة: إجراء إحصاء لأكبر عدد ممكن من النجوم، وتسجيل مسافاتها وحركتها وسطوعها وألوانها. حتى الآن، قامت هذه المهمة بفهرسة ما يقرب من ملياري نجم، والتي، على الرغم من أنها مثيرة للإعجاب، لا تزال تمثل ما يقرب من 1٪ فقط من جميع النجوم في درب التبانة.
ومع ذلك، فإن هذا يمنح علماء الفلك مستودعًا هائلاً من المعلومات حول رقعة المجرة المحلية. إلى جانب توفير خريطة دقيقة لجوارنا المجري، يمكن استخدام هذه البيانات كخط أساس لمقارنة ومقارنة المسوحات الأخرى الأضيق بكثير ولكن الأعمق للبحث عن أي شيء مشبوه قد يساعدنا في بناء خريطة للمجرة الأكبر.
قصص ذات الصلة:
—تكشف خريطة درب التبانة الجديدة عن الفوضى الرائعة التي تعاني منها مجرتنا
– قد تكون مجرة درب التبانة ذات شكل مختلف عما كنا نعتقد
-3.3 مليار جسم في درب التبانة تم الكشف عنها من خلال المسح الفلكي الضخم
خذ الأذرع الحلزونية. وعلى الرغم من مظهرها المثير، إلا أنها أكثر كثافة بنسبة 10% فقط من البيئة المحيطة بها. بدلا من ذلك، تبدو مذهلة بصريا لأنها مناطق تكوين النجوم النشطة، وتستضيف الكثير من النجوم الكبيرة والمشرقة التي تشكلت حديثا. نظرًا لأن لدينا خريطة تفصيلية لرقعة المجرة المحلية، والتي ليست نشطة تمامًا في تكوين النجوم، فيمكننا البحث عن تركيزات أعلى من تكوين النجوم لرسم الأذرع الحلزونية.
ومن خلال هذه التقنيات، نعلم أن مجرة درب التبانة لديها على الأقل ذراعان حلزونيان بارزان، وترتكز تلك الأذرع على قضيب مركزي أو قلب يشبه الفول السوداني على شكل حرف S عملاق. لكن أبعد من ذلك، فإن الأمور أكثر ضبابية بعض الشيء. قد تحتوي المجرة على ذراعين إضافيين متوسطي القوة، أو مجرد فوضى متشابكة من المهمازات والفروع. أي “خريطة” قد تواجهها لمجرة درب التبانة هي في الغالب تخمين ومن المرجح أن تتغير كل بضع سنوات بينما نقوم بتحسين تقنياتنا واكتساب فهم أفضل.