يبدو أن كل شيء يدور حول شيء ما في الفضاء. الأقمار تدور حول الكواكب. الكواكب تدور حول النجوم. تدور النجوم حول مراكز المجرات. لكن أبعد من ذلك، يصبح تصور الأمور أصعب قليلاً. افعل المجرات – وعلى وجه التحديد درب التبانة – مدار أي شيء؟
للإجابة على ذلك، علينا أولًا أن نعرف كيف تعمل المدارات. النظر في جسمين يدوران حول بعضهما البعض. يمارس هذان الجسمان قوة الجاذبية على بعضهما البعض، مما يبقيهما مرتبطين ببعضهما البعض. تدور الأجسام حول مركز كتلتها المشترك، إذا تمكنت من تقليص النظام، فسيكون مركز الكتلة هو النقطة التي يمكنك من خلالها موازنة ذلك بإصبعك. ولكن في حالة النظام الشمسيأو الأرض والقمر، أحد الجسمين أكبر بكثير من الآخر. وينتهي الأمر بمركز الكتلة داخل الجسم الأكبر، وبالتالي فإن الجسم الأكبر لا يتحرك كثيرًا ويتحرك الجسم الأصغر في مسار دائري تقريبًا حول الجسم الأكبر.
على النطاقات الأكبر، تصبح الأمور أكثر تعقيدًا بعض الشيء. مجرتنا هي جزء من مجموعة من المجرات تسمى المجموعة المحليةوالتي تشمل مجرة درب التبانة؛ مجرة المرأة المسلسلة. ومجرة حلزونية أصغر تسمى المثلث؛ والعديد من المجرات القزمة، بما في ذلك سحابتي ماجلان الكبرى والصغرى. مجرة درب التبانة وأندروميدا هما أكبر جسمين في المجموعة المحلية. وقال إنه نظرا لأن كتلتيهما متشابهتان، فإن مركز الكتلة يقع بين المجرتين سانجمو توني سون، عالم فلك في معهد علوم التلسكوب الفضائي في ولاية ماريلاند. لا يوجد شيء أكبر بكثير من أي مجرة قريبة، لذا ينتهي الأمر بالمجرتين بالدوران حول بعضهما البعض.
متعلق ب: وجد العلماء عنقودًا مجريًا هائلًا يصل حجمه إلى 26 كوادريليون شمس
لكن مدار درب التبانة ليس دائريًا أو بيضاويًا مثل مدارات الكواكب حول الشمس. وقال سون لموقع Live Science: “سيكون من الغريب أن نقول ما إذا كانت مجرة درب التبانة تدور حول شيء ما، لأن هذا يعني ضمناً وجود جسم أكبر”. “لكن هذا ليس المفهوم هنا.”
وبدلا من ذلك، فإن كل من مجرة درب التبانة والمرأة المسلسلة تدور في مدارات شعاعية في الغالب. قال: “تخيل جاذبية شيئين يجذبان بعضهما البعض، وهما لا يتحركان بأي طريقة أخرى غير قوة الجاذبية. سوف يتحركان مباشرة على الخط تجاه بعضهما البعض. هذا مدار شعاعي بحت”. كريس ميهوس، عالم فلك في جامعة كيس ويسترن ريزيرف في ولاية أوهايو. وقال ميهوس لموقع Live Science إن مدار مجرة درب التبانة ليس شعاعيًا تمامًا، نظرًا لوجود القليل من الحركة الجانبية بين المجرتين.
مداراتها الشعاعية في الغالب تجاه بعضها البعض تعني أن سوف تصطدم درب التبانة وأندروميدا في النهاية، بعد حوالي 4.5 مليار سنة من الآن. من المحتمل ألا تصطدم النجوم الفردية ببعضها البعض بسبب المسافات الكبيرة بينها، وبالتالي فإن المجرات سوف تمر عبر بعضها البعض وتنفصل مرة أخرى، ولكن ليس لفترة طويلة.
“المجرات [will] ثم يستدير ويعود معا. وقال ميهوس: “وعلى مدى مئات الملايين أو مليارات السنين، سيندمجون معًا لتشكل مجرة واحدة كبيرة”.
أسرار ذات صلة
– تحولت رؤية تلسكوب هابل الفضائي لاصطدام المجرة إلى أغنية جميلة
—يكشف علم الآثار المجري أن مجرة مجرة درب التبانة أندروميدا لها ماضٍ عنيف
– يزن علماء الفلك هالات المادة المظلمة للمجرات القديمة للمرة الأولى
من المحتمل أن تؤدي تفاعلات الجاذبية إلى تصادم النجوم في كلتا المجرتين بما يكفي لجعل المجرة المدمجة مجرة إهليلجية وليست حلزونية مثل مجرة درب التبانة وأندروميدا. وقال سون إن الاندماج يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تسخين الغاز الموجود على طول الأذرع الحلزونية لكل مجرة بما يكفي لتكوين نجوم جديدة.
وقال ميهوس إن المدارات على مقاييس أكبر من مجموعات المجرات هي أقل تحديدا، لكننا نعلم بالتأكيد أن المجموعة المحلية تتحرك. يتم سحب المجموعة المحلية نحو كتلة العذراءوالتي تحتوي على عدة مئات من المجرات ويبلغ عددها حوالي 65 مليونًا سنة ضوئية بعيد. لكن ميهوس قال إن المجموعة المحلية لن تصل إلى هناك أبدًا، لأن توسع الكون يسحب مجرة درب التبانة بعيدًا بشكل أسرع من قوة الجاذبية التي يجذبها عنقود العذراء.