طوال آلاف السنين ، كان البشر يحدقون في سماء الليل ويقفون في خوف من درب التبانة. اليوم ، يواصل النجوم والفلكيون الهواة في هذا التقليد ، مع العلم أن ما يشهدونه هو في الواقع مجموعة من مئات الملايين من النجوم والسحب الترابية ، ناهيك عن مليارات العوالم الأخرى.
لكن يجب على المرء أن يتساءل ، إذا كان بإمكاننا رؤية الفرقة المضيئة لدرب التبانة ، فلماذا لا يمكننا رؤية ما يكمن في مركز مجرتنا؟ بافتراض أننا ننظر في الاتجاه الصحيح ، ألا يجب أن نتمكن من رؤية هذا الانتفاخ الكبير الساطع للنجوم بالعين المجردة؟ أنت تعرف الشخص الذي أعنيه ، إنه موجود في جميع الصور!
لسوء الحظ ، عند الإجابة على هذا السؤال ، يجب إجراء عدد من اختبارات الواقع. عندما يكون الظلام مظلمًا ، والظروف واضحة ، يمكن بالتأكيد تمييز الحلقة المغبرة لدرب التبانة في سماء الليل. ومع ذلك ، لا يزال بإمكاننا رؤية حوالي 6000 سنة ضوئية في القرص بالعين المجردة ، والاعتماد على الطيف المرئي. إليك خلاصة عن سبب ذلك.
الحجم والهيكل:
بادئ ذي بدء ، الحجم الهائل لمجرتنا يكفي لحيرة العقل. تقدر وكالة ناسا أن درب التبانة يتراوح ما بين 100000 - 120.000 سنة ضوئية في القطر - على الرغم من أن بعض المعلومات تشير إلى أنه قد يصل طولها إلى 150.000 - 180.000 سنة ضوئية. منذ سنة ضوئية واحدة حوالي 9.5 × 1012كم ، وهذا يجعل قطر مجرة درب التبانة حوالي 9.5 × 1017 - 1.14 × 1018 كم في القطر.
لوضع ذلك بعبارات الشخص العادي ، فإن 950 كوادريليون (590 كوادريليون ميل) إلى 1.14 كوينتيليون كيلومتر (7oo septendecillion ميل). يُقدّر أيضًا أن مجرة درب التبانة تحتوي على 100-400 مليار نجم (على الرغم من أن ذلك يمكن أن يصل إلى تريليون) ، وقد يحتوي على ما يصل إلى 100 مليار كوكب.
في المركز ، قياس تقريبا. يبلغ قطرها 10000 سنة ضوئية ، وهي مجموعة من النجوم المشحونة بإحكام باسم "الانتفاخ". في وسط هذا الانتفاخ يوجد مصدر راديو مكثف ، يدعى القوس A * ، والذي من المرجح أن يكون ثقبًا أسود فائق الكتلة يحتوي على 4.1 مليون مرة من كتلة شمسنا.
نحن ، في نظامنا الشمسي المتواضع ، على بعد 28000 سنة ضوئية منه. باختصار ، هذه المنطقة ببساطة بعيدة جدًا بالنسبة لنا للعين بالعين المجردة. ومع ذلك ، هناك ما هو أكثر من ذلك ...
سطوع منخفض:
بالإضافة إلى كونها مجرة حلزونية ، فإن مجرة درب التبانة هي ما يعرف باسم مجرة سطوع منخفض (LSB) - وهو تصنيف يشير إلى المجرات حيث يكون سطوع سطحها ، عند عرضها من الأرض ، على الأقل بمقدار واحد أقل من المجرة سماء الليل المحيطة. يعني هذا بشكل أساسي أن السماء تحتاج إلى أن تكون أغمق من حوالي 20.2 حجم لكل ثانية مربعة لكي تتم رؤية درب التبانة.
وهذا يجعل من الصعب رؤية درب التبانة من أي مكان على الأرض حيث يكون التلوث الضوئي شائعًا - مثل المواقع الحضرية أو في الضواحي - أو عندما يكون الضوء الشارد من القمر عاملاً. ولكن حتى عندما تكون الظروف مثالية ، فلا يزال هناك الكثير الذي يمكننا رؤيته بالعين المجردة ، لأسباب لها علاقة كبيرة بكل شيء يقع بيننا وبين قلب المجرة.
الغبار والغاز:
على الرغم من أنها قد لا تبدو مثلها للمراقب العادي ، إلا أن درب التبانة مليئة بالغبار والغاز. تُعرف هذه المادة بالوسط بين النجمي ، وهو قرص يشكل ما بين 10-15٪ من المادة المضيئة / المرئية في مجرتنا ويملأ الفراغات الطويلة بين النجوم. يتسبب سمك الغبار في انحراف الضوء المرئي (كما هو موضح هنا) ، تاركًا ضوء الأشعة تحت الحمراء فقط ليمر عبر الغبار.
وهذا يجعل التلسكوبات بالأشعة تحت الحمراء مثل تلسكوب سبيتزر أدوات قيمة للغاية في رسم خرائط المجرة ودراستها ، حيث يمكنها النظر عبر الغبار والضباب لتعطينا مناظر واضحة بشكل غير عادي لما يجري في قلب المجرة وفي تشكيل النجوم المناطق. ومع ذلك ، عند النظر إلى الطيف البصري ، فإن الضوء من الأرض وتأثير تداخل الغبار والغاز يحد من المسافة التي يمكننا رؤيتها.
الأجهزة المحدودة:
ظل الفلكيون يحدقون في النجوم منذ آلاف السنين. ومع ذلك ، لم يعرفوا ما كانوا ينظرون إليه إلا في الآونة الأخيرة نسبيًا. على سبيل المثال ، في كتابه الأرصاد الجويةكتب أرسطو (384-322 قبل الميلاد) أن الفلاسفة اليونانيين أناكساجوراس (حوالي 500-428 قبل الميلاد) وديموقريطس (460-370 قبل الميلاد) اقترحوا أن مجرة درب التبانة قد تتكون من نجوم بعيدة.
ومع ذلك ، يعتقد أرسطو نفسه أن درب التبانة ناتج عن "اشتعال الزفير الناري لبعض النجوم التي كانت كبيرة ومتعددة وقريبة من بعضها البعض" وأن هذه الإشعال يحدث في الجزء العلوي من الغلاف الجوي. مثل العديد من نظريات أرسطو ، سيبقى هذا قانونًا للعلماء الغربيين حتى القرنين السادس عشر والسابع عشر ، في ذلك الوقت ، سيبدأ علم الفلك الحديث في التجذر.
وفي الوقت نفسه ، في العالم الإسلامي ، اتخذ العديد من علماء العصور الوسطى وجهة نظر مختلفة. على سبيل المثال ، اقترح عالم الفلك الفارسي أبو ريحان البيروني (973-1048) أن مجرة درب التبانة هي "مجموعة من أجزاء لا تعد ولا تحصى من طبيعة النجوم الغامضة". وبالمثل ، اقترح ابن القيم الجوزية (1292-1350) من دمشق أن درب التبانة هو "عدد لا يحصى من النجوم الصغيرة المتجمعة معًا في مجال النجوم الثابتة" وأن هذه النجوم أكبر من الكواكب.
كما ادعى الفلكي الفارسي ناصر الدين الطوسي (1201-1274) في كتابه تدخيرة ما يلي: "درب التبانة ، أي المجرة ، تتكون من عدد كبير جدًا من النجوم الصغيرة شديدة التكتل ، والتي تبدو ، بسبب تركيزها وصغرها ، بقع غائمة. وبسبب هذا ، تم تشبيهه بالحليب الملون. "
على الرغم من هذه الإنجازات النظرية ، لم يكن حتى عام 1610 ، عندما حول غاليليو غاليلي تلسكوبه نحو السماء ، كان هذا الدليل موجودًا لدعم هذه الادعاءات. بمساعدة التلسكوبات ، أدرك الفلكيون لأول مرة أن هناك العديد من النجوم في السماء أكثر من النجوم التي يمكننا رؤيتها ، وأن جميع النجوم التي نراها هي جزء من درب التبانة.
بعد أكثر من قرن من الزمان ، ابتكر ويليام هيرشل أول مخطط نظري لما تبدو عليه درب التبانة (1785). في ذلك ، وصف شكل درب التبانة بأنه مجموعة كبيرة من النجوم تشبه السحابة ، وادعى أن النظام الشمسي قريب من المركز. على الرغم من أنها كانت خاطئة ، كانت هذه هي المحاولة الأولى لفرضية شكل الفناء الخلفي الكوني.
لم يتمكن الفلكيون حتى القرن العشرين من الحصول على صورة دقيقة لما تبدو عليه مجرتنا بالفعل. بدأ هذا مع عالم الفلك هارلو شابلي بقياس توزيعات ومواقع العناقيد النجمية الكروية. من هذا ، قرر أن مركز درب التبانة كان على بعد 28000 سنة ضوئية من الأرض ، وأن المركز كان منتفخًا وليس منطقة مسطحة.
في عام 1923 ، استخدم الفلكي إدوين هابل أكبر تلسكوب في عصره في جبل. مرصد ويلسون بالقرب من باسادينا ، كاليفورنيا ، لمراقبة المجرات خارج مجرتنا. من خلال ملاحظة كيف تبدو المجرات اللولبية في جميع أنحاء الكون ، تمكن علماء الفلك والعلماء من الحصول على فكرة عن شكل مجرتنا.
منذ ذلك الوقت ، ساعدتنا القدرة على مراقبة مجرتنا من خلال أطوال موجية متعددة (أي الموجات الراديوية والأشعة تحت الحمراء والأشعة السينية وأشعة غاما) وليس فقط الطيف المرئي في الحصول على صورة أفضل. بالإضافة إلى ذلك ، كان تطوير التلسكوبات الفضائية - مثل هابل ، وسبيتزر ، وايز ، وكيبلر - مفيدًا في السماح لنا بإجراء ملاحظات لا تخضع للتداخل من الغلاف الجوي أو ظروف الأرصاد الجوية.
ولكن على الرغم من أفضل جهودنا ، فإننا لا نزال مقيدًا بمزيج من المنظور والحجم وحواجز الرؤية. حتى الآن ، جميع الصور التي تصور مجرتنا هي إما أعمال فنان أو صور لمجرات حلزونية أخرى. حتى وقت قريب جدًا في تاريخنا ، كان من الصعب جدًا على العلماء قياس شكل درب التبانة ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أننا متضمنون فيه.
للحصول على رؤية فعلية لمجرة درب التبانة ، يجب أن تحدث عدة أشياء. أولاً ، نحتاج إلى كاميرا تعمل في مساحة ذات مجال رؤية واسع (المعروف أيضًا باسم هابل وسبيتزر ، إلخ). بعد ذلك ، نحتاج إلى نقل هذه الكاميرا إلى مكان يبعد حوالي 100000 سنة ضوئية عن مجرة درب التبانة وتوجيهها مرة أخرى إلى الأرض. مع تكنولوجيا الدفع الحالية لدينا ، سيستغرق إنجازها 2.2 مليار سنة.
لحسن الحظ ، كما ذكرنا سابقًا ، يمتلك الفلكيون بعض الأطوال الموجية الإضافية التي يمكنهم استخدامها لرؤية المجرة ، وهذه تجعل المجرة أكثر وضوحًا. بالإضافة إلى رؤية المزيد من النجوم والمزيد من مجموعات النجوم ، يمكننا رؤية المزيد من مركز مجرتنا أيضًا ، والذي يتضمن الثقب الأسود الهائل الذي تم وضعه على أنه موجود هناك.
لبعض الوقت ، كان لدى علماء الفلك اسم لمنطقة السماء التي تحجبها درب التبانة - "منطقة التجنب". مرة أخرى في الأيام التي كان فيها علماء الفلك يمكنهم فقط إجراء ملاحظات بصرية ، استحوذت منطقة التجنب على حوالي 20 ٪ من سماء الليل. ولكن من خلال المراقبة في أطوال موجية أخرى ، مثل الأشعة تحت الحمراء والأشعة السينية وأشعة جاما ، وخاصة الموجات الراديوية ، يمكن للفلكيين رؤية كل ما عدا حوالي 10٪ من السماء. ما هو على الجانب الآخر من تلك الـ 10٪ هو في الغالب لغز.
باختصار ، يتم إحراز تقدم. ولكن حتى الوقت الذي نتمكن فيه من إرسال سفينة خارج مجرتنا يمكنها التقاط لقطات وإرسالها إلينا ، كل ذلك في مساحة حياتنا ، سنعتمد على ما يمكننا ملاحظته من الداخل.
لدينا العديد من المقالات المثيرة للاهتمام حول درب التبانة هنا في مجلة الفضاء. على سبيل المثال ، إليك ما هي درب التبانة؟ وإليك مقالة عن سبب تسميتها درب التبانة ، وكم هي كبيرة ، ولماذا تدور ، وما أقرب مجرة لها.
وهنا 10 حقائق عن درب التبانة. وتأكد من مراجعة قسم دليل الفضاء على درب التبانة.
وتأكد من مراجعة مقابلة مجلة الفضاء مع د. أندريا غيز ، أستاذ علم الفلك في جامعة كاليفورنيا ، يتحدث عن ما هو محور مجرتنا.
بودكاست (صوتي): تنزيل (المدة: 4:36 - 4.2 ميغابايت)
اشترك: ابل بودكاست | أندرويد | RSS
بودكاست (فيديو): تنزيل (المدة: 4:59 - 59.2 ميغابايت)
اشترك: ابل بودكاست | أندرويد | RSS
