لآلاف السنين ، اعتقد علماء الفلك والمنجمون أن الأرض كانت في مركز كوننا. كان هذا التصور يرجع جزئيًا إلى حقيقة أن الملاحظات الأرضية كانت معقدة بسبب حقيقة أن الأرض جزء لا يتجزأ من النظام الشمسي. فقط بعد عدة قرون من المراقبة والحسابات المستمرة اكتشفنا أن الأرض (وجميع الأجسام الأخرى في النظام الشمسي) تدور بالفعل حول الشمس.
نفس الشيء ينطبق على موقع نظامنا الشمسي داخل مجرة درب التبانة. في الحقيقة ، كنا على دراية فقط بحقيقة أننا جزء من قرص أكبر بكثير من النجوم يدور حول مركز مشترك لمدة قرن تقريبًا. وبالنظر إلى أننا جزء لا يتجزأ منه ، فقد كان من الصعب تاريخيًا التأكد من موقفنا الدقيق. ولكن بفضل الجهود المستمرة ، يعرف علماء الفلك الآن مكان وجود شمسنا في المجرة.
حجم مجرة درب التبانة:
بالنسبة للمبتدئين ، فإن مجرة درب التبانة كبيرة حقًا! لا يقتصر الأمر على قياسه لقطر يتراوح بين 100،000 و 120،000 سنة ضوئية وسُمك حوالي 1،000 سنة ضوئية ، ولكن يوجد داخله ما يصل إلى 400 مليار نجم (على الرغم من أن بعض التقديرات تعتقد أن هناك المزيد). منذ سنة ضوئية واحدة حوالي 9.5 × 1012يبلغ طولها 9.5 تريليون كيلومتر ، ويبلغ قطر مجرة درب التبانة حوالي 9.5 × 1017إلى 11.4 × 1017كم ، أو من 9500 إلى 11400 كوادريليون كم.
لقد أصبح حجمها وشكلها الحاليين من خلال التهام مجرات أخرى ، وما زالت تفعل ذلك حتى اليوم. في الواقع، فإن كانيس الرائد قزم غالاكسي هي أقرب مجرة إلى مجرة درب التبانة لأن نجومها يتم إضافتها حاليًا إلى قرص درب التبانة. وقد استهلكت مجرتنا الآخرين في تاريخها الطويل ، مثل مجرة القوس القزم .
ومع ذلك ، فإن مجرتنا ذات وزن متوسط فقط عند مقارنتها بالمجرات الأخرى في الكون المحلي. أندروميدا ، أقرب مجرة كبرى لمجرتنا ، يبلغ حجمها ضعف حجم مجرتنا. يبلغ قطرها 220.000 سنة ضوئية ، وبداخلها ما يقدر بـ 400-800 مليار نجم.
هيكل درب التبانة:
إذا كان بإمكانك السفر خارج المجرة والنظر إليها من الأعلى ، فسترى أن درب التبانة عبارة عن مجرة حلزونية ضلعية. لأطول فترة ، كان يُعتقد أن درب التبانة لديها 4 أذرع لولبية ، لكن الدراسات الاستقصائية الأحدث حددت أنه في الواقع يبدو أنه يحتوي فقط على ذراعين حلزونيين ، يسمى Scutum-Centaurus و Carina-Sagittarius.
تتكون الأذرع الحلزونية من موجات كثيفة تدور حول مجرة درب التبانة - أي النجوم وغيوم الغاز متجمعة معًا. عندما تتحرك موجات الكثافة هذه عبر منطقة ما ، فإنها تضغط الغاز والغبار ، مما يؤدي إلى فترة من تكوين النجوم النشط في المنطقة. ومع ذلك ، فقد تم تحديد وجود هذه الأذرع من خلال مراقبة أجزاء من مجرة درب التبانة - وكذلك المجرات الأخرى في كوننا.
يُعتقد أن الهيكل الأساسي لمجرة درب التبانة يشتمل على ذراعين حلزونيين رئيسيين ينبثقان من الأطراف المتقابلة لقضيب مركزي ممدود. الائتمان: تي دام
في الحقيقة ، جميع الصور التي تصور مجرتنا هي إما عمليات نقل للفنان أو صور لمجرات حلزونية أخرى ، وليست نتيجة المراقبة المباشرة للمجرة بأكملها. حتى وقت قريب ، كان من الصعب جدًا على العلماء قياس الشكل الذي تبدو عليه مجرة درب التبانة ، وذلك أساسًا لأننا بداخلها. لقد مرت عقود فقط من المراقبة وإعادة البناء والمقارنة مع المجرات الأخرى للحصول على صورة واضحة لما تبدو عليه مجرة درب التبانة من الخارج.
من المسوحات الجارية للسماء ليلاً باستخدام التلسكوبات الأرضية ، والمهمات الأحدث التي تتضمن التلسكوبات الفضائية ، يقدر علماء الفلك الآن أن هناك ما بين 100 و 400 مليار نجم في مجرة درب التبانة. يعتقدون أيضًا أن كل نجم لديه كوكب واحد على الأقل ، مما يعني أنه من المحتمل أن يكون هناك مئات المليارات من الكواكب في مجرة درب التبانة - يعتقد أن المليارات منها بحجم وكتلة الأرض.
كما ذكرنا سابقًا ، تتكون معظم أذرع مجرة درب التبانة من الغبار والغاز. تشكل هذه المادة نسبة هائلة من 10-15٪ من كل 'المادة المضيئة' (أي ما هو مرئي) في مجرتنا ، والباقي هو النجوم. يبلغ عرض مجرتنا حوالي 100000 سنة ضوئية ، ويمكننا فقط رؤية حوالي 6000 سنة ضوئية في القرص في الطيف المرئي.
لا يزال ، متى التلوث الضوئي ليست مهمة ، فالحلقة المغبرة لمجرة درب التبانة يمكن تمييزها في سماء الليل. علاوة على ذلك ، سمح علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء ومشاهدة الكون بأطوال موجية أخرى غير مرئية لعلماء الفلك أن يكونوا قادرين على رؤية المزيد منه.
مجرة درب التبانة ، مثل جميع المجرات ، محاطة أيضًا بهالة شاسعة من المادة المظلمة ، والذي يمثل حوالي 90٪ من كتلته. لا أحد يعرف بالضبط ما هي المادة المظلمة ، ولكن تم استنتاج كتلتها من خلال الملاحظات حول سرعة دوران المجرة والسلوكيات العامة الأخرى. والأهم من ذلك ، يُعتقد أن هذه الكتلة تساعد في منع المجرة من تمزيق نفسها أثناء دورانها.
النظام الشمسي:
يقع النظام الشمسي (والأرض) على بعد حوالي 25000 سنة ضوئية من مركز المجرة و 25000 سنة ضوئية من الحافة. لذلك ، إذا كنت تفكر في مجرة درب التبانة على أنها رقم قياسي كبير ، فسنكون المكان الذي يقع تقريبًا في منتصف المسافة بين المركز والحافة.
اتفق علماء الفلك على أن مجرة درب التبانة تحتوي على الأرجح على ذراعين حلزونيين رئيسيين - ذراع Perseus وذراع Scutum-Centaurus - مع العديد من الأذرع الصغيرة والنتوءات. يقع النظام الشمسي في منطقة بين ذراعي يسمى Orion-Cygnus arm. يبلغ عرض هذا الذراع 3500 سنة ضوئية ويبلغ طوله 10000 سنة ضوئية ، حيث ينفصل عن ذراع القوس.
موقع نظامنا الشمسي في Orion Spur من مجرة درب التبانة. الائتمان: روبرتو مورا / بوبليك دومين
تشير حقيقة أن درب التبانة تقسم السماء ليلا إلى نصفين متساويين تقريبًا إلى أن النظام الشمسي يقع بالقرب من مستوى المجرة. تتمتع مجرة درب التبانة بسطوع منخفض نسبيًا بسبب الغازات والغبار الذي يملأ قرص المجرة. هذا يمنعنا من رؤية مركز المجرة اللامع أو من مراقبة ما يوجد على الجانب الآخر منه بوضوح.
قد تتفاجأ عندما تعلم أن الشمس تستغرق 250 مليون سنة لإكمال دورة واحدة حول مجرة درب التبانة - وهذا ما يُعرف باسم 'سنة المجرة' أو 'السنة الكونية'. آخر مرة كان فيها النظام الشمسي في هذا الوضع في مجرة درب التبانة ، كان لا يزال هناك ديناصورات على الأرض. في المرة القادمة ، من يدري؟ قد تنقرض البشرية ، أو ربما تطورت إلى شيء آخر تمامًا.
كما ترون ، فإن درب التبانة وحدها هي مكان كبير جدًا. ولم يكن تمييز موقعنا داخله مهمة سهلة. ومع اتساع نطاق معرفتنا بالكون ، توصلنا إلى تعلم شيئين. الكون ليس فقط أكبر بكثير مما كنا نتخيله ، ولكن مكاننا داخله يستمر في الانكماش! يبدو أن نظامنا الشمسي غير مهم في المخطط الكبير للأشياء ، ولكنه أيضًا ثمين للغاية!
لقد كتبنا العديد من المقالات حول درب التبانة من أجل الكون اليوم. هنا 10 حقائق مثيرة للاهتمام حول درب التبانة و ما هو حجم درب التبانة؟ و ما هي أقرب مجرة لمجرة درب التبانة؟ ، و كم عدد النجوم الموجودة في مجرة درب التبانة؟
إذا كنت ترغب في الحصول على مزيد من المعلومات حول درب التبانة ، فتحقق من ذلك النشرات الإخبارية لهبلسيت حول المجرات ، وهنا صفحة العلوم في وكالة ناسا حول المجرات .
لقد سجلنا أيضًا حلقة من برنامج Astronomy Cast كل شيء عن مجرة درب التبانة. استمع هنا، الحلقة 99 .