المجرات القريبة. المسافة إلى أقرب مجرة ​​مذهلة

القاموس الموسوعي الكبير

السدم خارج المجرة أو الأكوان الجزرية، هي أنظمة نجمية عملاقة تحتوي أيضًا على غاز وغبار بين النجوم. النظام الشمسي هو جزء من مجرتنا درب التبانة. كل الفضاء الخارجي إلى الحدود التي يمكنهم اختراقها... ... موسوعة كولير

أنظمة نجمية عملاقة (تصل إلى مئات المليارات من النجوم)؛ وتشمل هذه، على وجه الخصوص، مجرتنا. تنقسم المجرات إلى المجرات الإهليلجية (E)، والمجرات الحلزونية (S)، والمجرات غير المنتظمة (Ir). أقرب المجرات إلينا هي سحابة ماجلان (Ir) وسديم... ... القاموس الموسوعي

أنظمة نجمية عملاقة، تشبه نظامنا النجمي المجرة (انظر المجرة)، والتي تضم النظام الشمسي. (مصطلح "المجرات"، على عكس مصطلح "المجرة"، مكتوب بحرف صغير.) الاسم القديم G. ... ...

أنظمة نجمية عملاقة (تصل إلى مئات المليارات من النجوم)؛ وتشمل هذه، على وجه الخصوص، مجرتنا. تنقسم المجرات إلى المجرات الإهليلجية (E)، والمجرات الحلزونية (S)، والمجرات غير المنتظمة (Ir). أقرب المجرات إلينا هي سحابة ماجلان (Ir) وسديم... ... القاموس الفلكي

المجرات- أنظمة نجمية عملاقة يتراوح عدد النجوم فيها من عشرات إلى مئات المليارات. تشير التقديرات الحديثة إلى وجود حوالي 150 مليون مجرة ​​معروفة لنا في Metagalaxy. تنقسم المجرات إلى مجرات إهليلجية (يشار إليها في علم الفلك بالحرف E)،... ... بدايات العلوم الطبيعية الحديثة

أنظمة نجمية عملاقة (تصل إلى مئات المليارات من النجوم)؛ وتشمل هذه، على وجه الخصوص، مجرتنا. G. مقسمة إلى بيضاوي الشكل. (E)، دوامة (S) وغير منتظمة (Ir). الأقرب إلينا هي G. Magellanic Clouds (Ir) وسديم المرأة المسلسلة (S). ز…… علم الطبيعة. القاموس الموسوعي

مجرة ويرلبول (M51) والقمر الصناعي التابع لها NGC 5195. صورة لمرصد كيت بيك. المجرات المتفاعلة هي مجرات تقع على مسافة قريبة بدرجة كافية في الفضاء بحيث تكون الجاذبية المتبادلة مهمة فيها... ويكيبيديا

تختلف الأنظمة النجمية في شكلها عن الأنظمة الحلزونية والإهليلجية بكونها فوضوية وممزقة. في بعض الأحيان هناك N. g.، التي ليس لها شكل واضح، غير متبلور. وهي تتكون من نجوم ممزوجة بالغبار، في حين أن معظم N.g.... ... الموسوعة السوفيتية الكبرى

- ... ويكيبيديا

كتب

• المجرات، أفيديسوفا فيتا سيرجيفنا، سوردين فلاديمير جورجييفيتش، فيبي ديمتري زيجفريدوفيتش. يحتوي الكتاب الرابع في سلسلة "علم الفلك والفيزياء الفلكية" على لمحة عامة عن الأفكار الحديثة حول أنظمة النجوم العملاقة - المجرات. يحكي عن تاريخ اكتشاف المجرات وعن...
• المجرات، سوردين ف.ج.. يحتوي الكتاب الرابع من سلسلة "علم الفلك والفيزياء الفلكية" على لمحة عامة عن الأفكار الحديثة حول الأنظمة النجمية العملاقة - المجرات. يحكي عن تاريخ اكتشاف المجرات وعن...

المرأة المسلسلة هي مجرة ​​مشهورة أيضًا باسم M31 وNGC224. هذا تشكيل حلزوني يقع على مسافة حوالي 780 كيلو بايت (2.5 مليون سنة ضوئية) من الأرض.

أندروميدا هي المجرة الأقرب إلى درب التبانة. سميت على اسم الأميرة الأسطورية التي تحمل نفس الاسم. أدت الملاحظات التي أجريت في عام 2006 إلى استنتاج مفاده أن هناك حوالي تريليون نجم هنا - على الأقل ضعف العدد الموجود في مجرة ​​درب التبانة، حيث يوجد حوالي 200 - 400 مليار نجم. ويعتقد العلماء أن اصطدام مجرة ​​درب التبانة ومجرة المرأة المسلسلة سيحدث سيحدث ذلك في حوالي 3.75 مليار سنة، وفي النهاية سيتم تشكيل مجرة ​​إهليلجية أو قرصية ضخمة. ولكن أكثر عن ذلك لاحقا. أولاً، دعونا نكتشف كيف تبدو "الأميرة الأسطورية".

تظهر الصورة أندروميدا. المجرة لها خطوط بيضاء وزرقاء. إنها تشكل حلقات حولها وتغطي النجوم الضخمة الساخنة والحمراء. تتناقض الأشرطة ذات اللون الأزرق الرمادي الداكن بشكل حاد مع هذه الحلقات الساطعة وتظهر المناطق التي يبدأ فيها تكوين النجوم للتو في شرانق السحب الكثيفة. عند رصدها في الجزء المرئي من الطيف، تبدو حلقات أندروميدا أشبه بأذرع حلزونية. في الطيف فوق البنفسجي، تشبه هذه التكوينات الهياكل الحلقية. وقد تم اكتشافها سابقًا بواسطة تلسكوب ناسا. ويعتقد المنجمون أن هذه الحلقات تشير إلى تشكل مجرة ​​نتيجة اصطدامها بمجرة مجاورة منذ أكثر من 200 مليون سنة.

مثل مجرة ​​درب التبانة، تمتلك أندروميدا عددًا من الأقمار الصناعية المصغرة، تم اكتشاف 14 منها بالفعل. الأكثر شهرة هي M32 و M110. وبطبيعة الحال، من غير المرجح أن تصطدم نجوم كل مجرة ​​ببعضها البعض، لأن المسافات بينها شاسعة للغاية. لا يزال لدى العلماء أفكار غامضة إلى حد ما حول ما سيحدث في الواقع. ولكن تم بالفعل اختراع اسم لحديثي الولادة في المستقبل. الماموث - هذا ما يسميه العلماء المجرة الضخمة التي لم تولد بعد.

اصطدامات النجوم

المرأة المسلسلة هي مجرة ​​بها تريليون نجم (1012)، ودرب التبانة بها مليار (3*1011). ومع ذلك، فإن فرصة الاصطدام بين الأجرام السماوية ضئيلة، لأن هناك مسافة كبيرة بينهما. على سبيل المثال، أقرب نجم إلى الشمس، بروكسيما سنتوري، يقع على مسافة 4.2 سنة ضوئية (4*1013 كم)، أو 30 مليون (3*107) قطر الشمس. تخيل أن نجمنا هو كرة تنس الطاولة. ثم سيبدو بروكسيما سنتوري مثل حبة البازلاء، ويقع على مسافة 1100 كيلومتر منها، وسيمتد عرض درب التبانة نفسه إلى 30 مليون كيلومتر. حتى النجوم الموجودة في مركز المجرة (وتحديدًا هناك أكبر عنقود لها) تقع على مسافات تبلغ 160 مليار (1.6*1011) كيلومتر. وهذا يعادل كرة تنس طاولة واحدة لكل 3.2 كيلومتر. ولذلك، فإن احتمال اصطدام أي نجمين أثناء اندماج المجرات ضئيل للغاية.

اصطدام الثقب الأسود

تحتوي مجرة ​​المرأة المسلسلة ودرب التبانة على ثقوب سوداء مركزية فائقة الكتلة: برج القوس A (3.6 * 106 كتلة شمسية) وجسم داخل العنقود P2 في قلب المجرة. سوف تتقارب هذه الثقوب السوداء عند نقطة واحدة بالقرب من مركز المجرة المتكونة حديثًا، لتنقل الطاقة المدارية إلى النجوم، والتي ستنتقل في النهاية إلى مسارات أعلى. يمكن أن تستغرق العملية المذكورة أعلاه ملايين السنين. عندما تقترب الثقوب السوداء من بعضها البعض بسنة ضوئية واحدة، ستبدأ في إصدار موجات الجاذبية. ستصبح الطاقة المدارية أكثر قوة حتى يكتمل الاندماج. استنادًا إلى بيانات النمذجة التي تم إجراؤها في عام 2006، قد يتم قذف الأرض أولاً تقريبًا إلى مركز المجرة المتكونة حديثًا، ثم تمر بالقرب من أحد الثقوب السوداء ويتم قذفها إلى ما وراء حدود درب التبانة.

تأكيد النظرية

تقترب مجرة ​​المرأة المسلسلة منا بسرعة تقارب 110 كم في الثانية. حتى عام 2012، لم تكن هناك طريقة لمعرفة ما إذا كان الاصطدام سيحدث أم لا. ساعد تلسكوب هابل الفضائي العلماء على استنتاج أن الأمر كان لا مفر منه تقريبًا. وبعد تتبع تحركات أندروميدا من عام 2002 إلى عام 2010، تم التوصل إلى أن الاصطدام سيحدث بعد حوالي 4 مليارات سنة.

وتنتشر ظواهر مماثلة في الفضاء. على سبيل المثال، يُعتقد أن أندروميدا قد تفاعلت مع مجرة ​​واحدة على الأقل في الماضي. وتستمر بعض المجرات القزمة، مثل SagDEG، في الاصطدام بمجرة درب التبانة، مما يؤدي إلى تكوين تشكيل واحد.

تظهر الأبحاث أيضًا أن M33، أو مجرة ​​المثلث، ثالث أكبر وألمع عضو في المجموعة المحلية، ستشارك أيضًا في هذا الحدث. سيكون مصيره على الأرجح هو دخول الجسم الذي تشكل بعد الاندماج إلى المدار، وفي المستقبل البعيد - التوحيد النهائي. ومع ذلك، تم استبعاد اصطدام M33 مع مجرة ​​درب التبانة قبل اقتراب مجرة ​​المرأة المسلسلة، أو قذف نظامنا الشمسي خارج حدود المجموعة المحلية.

مصير النظام الشمسي

يدعي علماء من جامعة هارفارد أن توقيت اندماج المجرة سيعتمد على السرعة العرضية لأندروميدا. بناءً على الحسابات، تم التوصل إلى أن هناك احتمالًا بنسبة 50% أنه أثناء الاندماج سيتم إرجاع النظام الشمسي إلى مسافة أكبر بثلاث مرات من المسافة الحالية إلى مركز درب التبانة. ليس من الواضح بالضبط كيف ستتصرف مجرة ​​المرأة المسلسلة. كوكب الأرض أيضًا تحت التهديد. ويقول العلماء إن هناك احتمالاً بنسبة 12% أنه بعد مرور بعض الوقت على الاصطدام، سنعود إلى ما وراء حدود "وطننا" السابق. لكن هذا الحدث لن يكون له على الأرجح آثار سلبية كبيرة على النظام الشمسي، ولن يتم تدمير الأجرام السماوية.

إذا استثنينا هندسة الكواكب، فبحلول وقت اصطدام المجرات، سيصبح سطح الأرض ساخنًا جدًا ولن يتبقى عليه ماء في حالة مائية، وبالتالي لن تكون هناك حياة.

الآثار الجانبية المحتملة

عندما تندمج مجرتان حلزونيتان، ينضغط الهيدروجين الموجود في قرصيهما. يبدأ التكوين المكثف للنجوم الجديدة. على سبيل المثال، يمكن ملاحظة ذلك في المجرة المتفاعلة NGC 4039، والمعروفة باسم مجرة ​​الهوائيات. إذا اندمجت مجرة ​​أندروميدا مع مجرة ​​درب التبانة، فمن المعتقد أنه لن يتبقى سوى القليل من الغاز على أقراصهما. لن يكون تكوين النجوم مكثفًا، على الرغم من أن ولادة نجم زائف أمر ممكن تمامًا.

نتيجة الاندماج

يطلق العلماء مبدئيًا على المجرة التي تشكلت أثناء الاندماج اسم ميلكوميدا. تظهر نتيجة المحاكاة أن الكائن الناتج سيكون له شكل بيضاوي. سيكون مركزها أقل كثافة من النجوم من المجرات الإهليلجية الحديثة. لكن شكل القرص ممكن أيضًا. سيعتمد الكثير على كمية الغاز المتبقية داخل مجرة ​​درب التبانة والمرأة المسلسلة. وفي المستقبل القريب، ستندمج المجرات المتبقية من المجموعة المحلية في جسم واحد، وهذا سيمثل بداية مرحلة تطورية جديدة.

حقائق عن أندروميدا

أندروميدا هي أكبر مجرة ​​​​في المجموعة المحلية. ولكن ربما ليس الأكثر ضخامة. ويشير العلماء إلى أن هناك المزيد من المادة المظلمة تتركز في مجرة ​​درب التبانة، وهذا ما يجعل مجرتنا أكثر ضخامة. وسيقوم العلماء بدراسة المرأة المسلسلة من أجل فهم أصل وتطور التكوينات المشابهة لها، لأنها أقرب مجرة ​​حلزونية إلينا. تبدو أندروميدا مذهلة من الأرض. حتى أن الكثيرين تمكنوا من تصويرها. تمتلك أندروميدا نواة مجرية كثيفة للغاية. لا يقتصر الأمر على وجود نجوم ضخمة في مركزها فحسب، بل يوجد أيضًا ثقب أسود هائل واحد على الأقل مختبئًا في مركزها. تم ثني أذرعها الحلزونية نتيجة تفاعل الجاذبية مع مجرتين مجاورتين: M32 وM110. هناك ما لا يقل عن 450 مجموعة نجمية كروية تدور داخل مجرة ​​المرأة المسلسلة. ومن بينها بعض من أكثر الأماكن كثافة التي تم اكتشافها. مجرة المرأة المسلسلة هي أبعد جسم يمكن رؤيته بالعين المجردة. ستحتاج إلى نقطة مراقبة جيدة والحد الأدنى من الضوء الساطع.

في الختام، أود أن أنصح القراء برفع نظرهم إلى السماء المرصعة بالنجوم في كثير من الأحيان. يقوم بتخزين الكثير من الأشياء الجديدة وغير المعروفة. ابحث عن وقت فراغ لمراقبة المساحة في عطلة نهاية الأسبوع. مجرة المرأة المسلسلة في السماء هي مشهد يستحق المشاهدة.

المرأة المسلسلة هي مجرة ​​تُعرف أيضًا باسم M31 وNGC224. هذا تشكيل حلزوني يقع على مسافة حوالي 780 كيلو بايت (2.5 مليون) من الأرض.

أندروميدا هي المجرة الأقرب إلى درب التبانة. سميت على اسم الأميرة الأسطورية التي تحمل نفس الاسم. أدت الملاحظات التي أجريت في عام 2006 إلى استنتاج مفاده أن هناك حوالي تريليون نجم هنا - على الأقل ضعف العدد الموجود في مجرة ​​درب التبانة، حيث يوجد حوالي 200 - 400 مليار نجم. ويعتقد العلماء أن اصطدام مجرة ​​درب التبانة ومجرة المرأة المسلسلة سيحدث سيحدث ذلك في حوالي 3.75 مليار سنة، وفي النهاية سيتم تشكيل مجرة ​​إهليلجية أو قرصية عملاقة. ولكن أكثر عن ذلك لاحقا. أولاً، دعونا نكتشف كيف تبدو "الأميرة الأسطورية".

تظهر الصورة أندروميدا. المجرة لها خطوط بيضاء وزرقاء. إنها تشكل حلقات حولها وتغطي النجوم العملاقة الساخنة والحمراء. تتناقض الأشرطة ذات اللون الأزرق الرمادي الداكن بشكل حاد مع هذه الحلقات الساطعة وتظهر المناطق التي يبدأ فيها تكوين النجوم للتو في شرانق السحب الكثيفة. عند رصدها في الجزء المرئي من الطيف، تبدو حلقات أندروميدا أشبه بأذرع حلزونية. في نطاق الأشعة فوق البنفسجية، تشبه هذه التكوينات الهياكل الحلقية. وقد تم اكتشافها سابقًا بواسطة تلسكوب ناسا. ويعتقد علماء الفلك أن هذه الحلقات تشير إلى تشكل مجرة ​​نتيجة اصطدامها بمجرة مجاورة منذ أكثر من 200 مليون سنة.

أقمار أندروميدا

مثل مجرة ​​درب التبانة، لدى أندروميدا عدد من الأقمار الصناعية القزمة، تم اكتشاف 14 منها بالفعل. أشهرها M32 و M110. وبطبيعة الحال، من غير المرجح أن تصطدم نجوم كل مجرة ​​ببعضها البعض، حيث أن المسافات بينها كبيرة جداً. لا يزال لدى العلماء أفكار غامضة إلى حد ما حول ما سيحدث بالفعل. ولكن تم بالفعل اختراع اسم لحديثي الولادة في المستقبل. الماموث - هذا ما يسميه العلماء المجرة العملاقة التي لم تولد بعد.

اصطدامات النجوم

المرأة المسلسلة هي مجرة ​​​​تحتوي على تريليون نجم (10 12) ودرب التبانة - 1 مليار (3 * 10 11). ومع ذلك، فإن فرصة الاصطدام بين الأجرام السماوية ضئيلة، لأن هناك مسافة كبيرة بينهما. على سبيل المثال، أقرب نجم إلى الشمس، بروكسيما سنتوري، يبعد عنا 4.2 سنة ضوئية (4*10 13 كم)، أو 30 مليون (3*10 7) قطر الشمس. تخيل أن نجمنا هو كرة تنس الطاولة. ثم سيبدو بروكسيما سنتوري مثل حبة البازلاء، ويقع على مسافة 1100 كيلومتر منها، وسيمتد عرض درب التبانة نفسه إلى 30 مليون كيلومتر. حتى النجوم الموجودة في مركز المجرة (حيث تتركز بشكل أكبر) تقع على مسافات تبلغ 160 مليار (1.6*1011) كم. وهذا يعادل كرة تنس طاولة واحدة لكل 3.2 كيلومتر. ولذلك، فإن احتمال اصطدام أي نجمين أثناء اندماج المجرات ضئيل للغاية.

اصطدام الثقب الأسود

تحتوي مجرتي المرأة المسلسلة ودرب التبانة على برج القوس A المركزي (3.6*106 كتلة شمسية) وجسم داخل المجموعة P2 من قلب المجرة. سوف تتقارب هذه الثقوب السوداء بالقرب من مركز المجرة المتكونة حديثًا، لتنقل الطاقة المدارية إلى النجوم، والتي ستنتقل في النهاية إلى مسارات أعلى. يمكن أن تستغرق العملية المذكورة أعلاه ملايين السنين. عندما تقترب الثقوب السوداء من بعضها البعض بسنة ضوئية واحدة، ستبدأ في إصدار موجات الجاذبية. ستصبح الطاقة المدارية أكثر قوة حتى يكتمل الاندماج. استنادًا إلى بيانات النمذجة التي تم إجراؤها في عام 2006، قد يتم قذف الأرض أولاً تقريبًا إلى مركز المجرة المتكونة حديثًا، ثم تمر بالقرب من أحد الثقوب السوداء ويتم قذفها إلى ما وراء مجرة ​​درب التبانة.

تأكيد النظرية

تقترب مجرة ​​المرأة المسلسلة منا بسرعة تقارب 110 كم في الثانية. حتى عام 2012، لم تكن هناك طريقة لمعرفة ما إذا كان الاصطدام سيحدث أم لا. ساعد تلسكوب هابل الفضائي العلماء على استنتاج أن الأمر كان لا مفر منه تقريبًا. وبعد تتبع تحركات أندروميدا من عام 2002 إلى عام 2010، تم التوصل إلى أن الاصطدام سيحدث بعد حوالي 4 مليارات سنة.

وتنتشر ظواهر مماثلة في الفضاء. على سبيل المثال، يُعتقد أن أندروميدا قد تفاعلت مع مجرة ​​واحدة على الأقل في الماضي. وتستمر بعض المجرات القزمة، مثل SagDEG، في الاصطدام بمجرة درب التبانة، مما يؤدي إلى تكوين تشكيل واحد.

تشير الأبحاث أيضًا إلى أن M33، أو مجرة ​​المثلث، ثالث أكبر وألمع عضو في المجموعة المحلية، ستشارك أيضًا في هذا الحدث. سيكون مصيره على الأرجح هو دخول الجسم الذي تشكل بعد الاندماج إلى المدار، وفي المستقبل البعيد - التوحيد النهائي. ومع ذلك، تم استبعاد اصطدام M33 مع مجرة ​​درب التبانة قبل اقتراب مجرة ​​المرأة المسلسلة، أو طرد نظامنا الشمسي من المجموعة المحلية.

مصير النظام الشمسي

يدعي علماء من جامعة هارفارد أن توقيت اندماج المجرة سيعتمد على السرعة العرضية لأندروميدا. بناءً على الحسابات، خلصنا إلى أن هناك احتمالًا بنسبة 50% أنه أثناء الاندماج سيتم إرجاع النظام الشمسي إلى مسافة ثلاثة أضعاف المسافة الحالية إلى مركز درب التبانة. من غير المعروف بالضبط كيف ستتصرف مجرة ​​المرأة المسلسلة. كوكب الأرض أيضًا تحت التهديد. يقول العلماء أن هناك احتمالًا بنسبة 12% أنه بعد مرور بعض الوقت على الاصطدام، سيتم إلقاؤنا خارج "منزلنا" السابق. لكن هذا الحدث لن يكون له على الأرجح آثار سلبية كبيرة على النظام الشمسي، ولن يتم تدمير الأجرام السماوية.

إذا استبعدنا هندسة الكواكب، فبمرور الوقت سيصبح سطح الأرض ساخنًا جدًا ولن يتبقى عليه ماء سائل، وبالتالي لن تكون هناك حياة.

الآثار الجانبية المحتملة

عندما تندمج مجرتان حلزونيتان، ينضغط الهيدروجين الموجود في قرصيهما. يبدأ التكوين المكثف للنجوم الجديدة. على سبيل المثال، يمكن ملاحظة ذلك في المجرة المتفاعلة NGC 4039، والمعروفة باسم مجرة ​​الهوائيات. إذا اندمجت مجرة ​​أندروميدا مع مجرة ​​درب التبانة، فمن المعتقد أنه لن يتبقى سوى القليل من الغاز على أقراصهما. لن يكون تكوين النجوم بهذه الكثافة، على الرغم من احتمال ولادة نجم زائف.

نتيجة الاندماج

يطلق العلماء مبدئيًا على المجرة التي تشكلت أثناء الاندماج اسم ميلكوميدا. تظهر نتيجة المحاكاة أن الكائن الناتج سيكون له شكل بيضاوي. سيكون مركزها أقل كثافة من النجوم من المجرات الإهليلجية الحديثة. لكن شكل القرص ممكن أيضًا. سيعتمد الكثير على كمية الغاز المتبقية داخل مجرة ​​درب التبانة والمرأة المسلسلة. في المستقبل القريب، سيتم دمج الباقي في كائن واحد، وهذا سيمثل بداية مرحلة تطورية جديدة.

حقائق عن أندروميدا

• أندروميدا هي أكبر مجرة ​​​​في المجموعة المحلية. ولكن ربما ليس الأكثر ضخامة. ويشير العلماء إلى أن هناك تركيزا أكبر في مجرة ​​درب التبانة وهذا ما يجعل مجرتنا أكثر ضخامة.
• ويقوم العلماء باستكشاف مجرة ​​المرأة المسلسلة من أجل فهم أصل وتطور التكوينات المشابهة لها، لأنها أقرب مجرة ​​حلزونية إلينا.
• تبدو أندروميدا مذهلة من الأرض. حتى أن الكثيرين تمكنوا من تصويرها.
• تمتلك أندروميدا نواة مجرية كثيفة للغاية. لا يقتصر الأمر على وجود نجوم ضخمة في مركزها فحسب، بل يوجد أيضًا ثقب أسود هائل واحد على الأقل مختبئًا في مركزها.
• تم ثني أذرعها الحلزونية نتيجة تفاعل الجاذبية مع مجرتين مجاورتين: M32 وM110.
• هناك ما لا يقل عن 450 مجموعة نجمية كروية تدور داخل مجرة ​​المرأة المسلسلة. ومن بينها بعض من أكثر الأماكن كثافة التي تم اكتشافها.
• مجرة المرأة المسلسلة هي أبعد جسم يمكن رؤيته بالعين المجردة. ستحتاج إلى نقطة مراقبة جيدة والحد الأدنى من الضوء الساطع.

في الختام، أود أن أنصح القراء بالنظر إلى السماء المرصعة بالنجوم في كثير من الأحيان. يقوم بتخزين الكثير من الأشياء الجديدة وغير المعروفة. ابحث عن وقت فراغ لمراقبة المساحة في عطلة نهاية الأسبوع. مجرة المرأة المسلسلة في السماء هي مشهد يستحق المشاهدة.

> أقرب مجرة ​​لنا

ما هي المجرة الأقرب إلى درب التبانة:دوامة أندروميدا ، مجرة ​​​​كانيس الكبرى القزمة ، المسافة ، خريطة المجرة ، الدراسة بالصورة.

ومن الجدير أن نفهم أن مجرتنا ليست فريدة من نوعها من حيث تكوينها. أي أن هناك العديد من الأشخاص المتشابهين المتحدين في مجموعات محددة. مجرة درب التبانة محمية بالمجموعة المحلية (54 مجرة) وهي جزء منها. لذلك نحن لسنا وحدنا.

ويعتقد الكثيرون أن مجرة ​​المرأة المسلسلة هي الأقرب لأنها ومجرة درب التبانة تشهدان عملية تصادم واندماج. لكن من الناحية العلمية، هذا هو أقرب ممثل للنوع الحلزوني. والحقيقة هي أن القزم تم اكتشافه منذ وقت ليس ببعيد، لذلك حان الوقت لإعادة النظر في معرفتك.

أي مجرة ​​هي الأقرب؟

حاليًا، مجرة ​​كانيس الكبرى القزمة هي أقرب مجرة ​​إلى درب التبانة. يبعد 42000 سنة ضوئية عن المركز و 25000 سنة ضوئية عن النظام.

خصائص المجرة الأقرب إلينا

ويعتقد أنه يحتوي على مليار نجم، دخل الكثير منها في مرحلة العملاق الأحمر. تشكلت على شكل القطع الناقص. بالإضافة إلى ذلك، تومض سلسلة كاملة من النجوم خلفها. إنه هيكل معقد على شكل حلقة - حلقة وحيد القرن، ملفوفة ثلاث مرات.

أثناء دراسة الحلقة، تم اكتشاف هذه المجرة القزمة في كانيس ميجور. ويعتقد أنها "أكلت". وكانت العناقيد الكروية القريبة من مركزها (NGC 1851، NGC 1904، NGC 2298 وNGC 2808) تنتمي في السابق إلى المجرة الممتصة.

أمثلة على عمليات اندماج المجرات التي التقطها تلسكوب هابل

اكتشاف أقرب مجرة ​​إلى الأرض

قبل ذلك، كان يُعتقد أن المجرة القزمة الإهليلجية (70.000 سنة ضوئية من الأرض) كانت في المركز الأول من حيث القرب. وهذا أقرب من (180.000 سنة).

ظهرت المجرة القزمة في Canis Major لأول مرة في عام 2003. قام علماء الفلك بمسح 70% من السماء باستخدام مسح السماء بالكامل ووجدوا ما يقرب من 5700 مصدر سماوي للأشعة تحت الحمراء. تعد تقنية الأشعة تحت الحمراء مهمة للغاية لأن الضوء الأحمر لا يحجبه الغاز والغبار. وبالتالي، كان من الممكن العثور على العديد من العمالقة من النوع M في كوكبة Canis Major. شكلت بعض الهياكل أقواسًا ضعيفة.

وكان العدد الكبير من النجوم من النوع M هو السبب وراء العثور على الطبقة. الأقزام الحمراء ذات درجات الحرارة المنخفضة أقل سطوعًا، لذا لا يمكن رؤيتها دون استخدام التكنولوجيا. لكنها مرئية بوضوح في نطاق الأشعة تحت الحمراء.

عززت البيانات فكرة أن المجرات يمكن أن تنمو عن طريق استهلاك جيرانها الأصغر. وهكذا ظهرت مجرتنا درب التبانة، والتي لا تزال تفعل ذلك حتى الآن. وبما أن النجوم السابقة للمجرة القزمة في Canis Major أصبحت الآن ملكنا، فيمكننا القول إنها الأقرب.

تم العثور على الفائز السابق في عام 1994 (قزم في القوس). ومن أقربها الحلزوني (M31) الذي يندفع نحونا بسرعة 110 كم/ث. وبعد 4 مليارات سنة ضوئية، سيحدث الاندماج.

ما الذي ينتظر المجرة الأقرب إلينا؟

الآن أنت تعلم أن أقرب مجرة ​​إلى درب التبانة هي المجرة القزمة في الكلب الأكبر. ولكن ماذا سيحدث لها؟ ويعتقد العلماء أن قوة الجاذبية لمجرة درب التبانة سوف تمزقها في نهاية المطاف. ومن الملاحظ أن جسدها الرئيسي قد أصبح مشوهاً بالفعل ولا يتوقف. سينتهي التراكم باندماج الأجسام بالكامل، مما يؤدي إلى نقل مليار نجم إلى مجرتنا لإضافتها إلى 200-400 مليار نجم التي مرت سابقًا. لذا فإن المسافة القصيرة إلى أقرب مجرة ​​لعبت عليها مزحة قاسية.

المجرات، "السدم خارج المجرة" أو "الأكوان الجزرية"، هي أنظمة نجمية عملاقة تحتوي أيضًا على غاز وغبار بين النجوم. النظام الشمسي جزء من مجرتنا - درب التبانة. إن كل الفضاء الخارجي، إلى الحد الذي تستطيع أقوى التلسكوبات اختراقه، مليء بالمجرات. يحصي علماء الفلك ما لا يقل عن مليار منهم. وتقع أقرب مجرة ​​على بعد حوالي مليون سنة ضوئية منا. سنة (10 19 كم)، وأبعد المجرات التي سجلتها التلسكوبات تبعد مليارات السنين الضوئية. تعد دراسة المجرات من أكثر المهام طموحًا في علم الفلك.

مرجع تاريخي.ألمع وأقرب المجرات الخارجية إلينا - سحابة ماجلان - مرئية بالعين المجردة في نصف الكرة الجنوبي من السماء وكانت معروفة عند العرب في القرن الحادي عشر، وكذلك ألمع مجرة ​​في نصف الكرة الشمالي - مجرة ​​درب التبانة. السديم العظيم في أندروميدا. ومع إعادة اكتشاف هذا السديم عام 1612 باستخدام التلسكوب من قبل عالم الفلك الألماني س. ماريوس (1570-1624)، بدأت الدراسة العلمية للمجرات والسدم وعناقيد النجوم. تم اكتشاف العديد من السدم من قبل العديد من علماء الفلك في القرنين السابع عشر والثامن عشر؛ ثم اعتبروا سحبا من الغاز المضيء.

تمت مناقشة فكرة الأنظمة النجمية خارج المجرة لأول مرة من قبل فلاسفة وعلماء فلك في القرن الثامن عشر: إ. سويدنبورج (1688-1772) في السويد، ت. رايت (1711-1786) في إنجلترا، آي. كانط (1724-1724) 1804) في بروسيا، لامبرت (1728-1777) في الألزاس و دبليو هيرشل (1738-1822) في إنجلترا. ومع ذلك، فقط في الربع الأول من القرن العشرين. تم إثبات وجود "الأكوان الجزرية" بشكل لا لبس فيه بفضل عمل علماء الفلك الأمريكيين ج. كيرتس (1872-1942) وإي. هابل (1889-1953). لقد أثبتوا أن المسافات إلى "السدم البيضاء" الأكثر سطوعًا، وبالتالي الأقرب، تتجاوز حجم مجرتنا بشكل كبير. خلال الفترة من 1924 إلى 1936، دفع هابل حدود أبحاث المجرات من الأنظمة القريبة إلى حد التلسكوب الذي يبلغ قطره 2.5 متر في مرصد جبل ويلسون، أي. ما يصل إلى عدة مئات من ملايين السنين الضوئية.

وفي عام 1929، اكتشف هابل العلاقة بين المسافة إلى المجرة وسرعة حركتها. هذه العلاقة، قانون هابل، أصبحت الأساس الرصدي لعلم الكونيات الحديث. بعد نهاية الحرب العالمية الثانية، بدأت الدراسة النشطة للمجرات بمساعدة التلسكوبات الكبيرة الجديدة المزودة بمضخمات ضوئية إلكترونية وآلات قياس أوتوماتيكية وأجهزة كمبيوتر. أتاح اكتشاف الانبعاثات الراديوية من مجرتنا ومجراتنا الأخرى فرصة جديدة لدراسة الكون وأدى إلى اكتشاف المجرات الراديوية والكوازارات وغيرها من مظاهر النشاط في نوى المجرات. أتاحت عمليات الرصد خارج الغلاف الجوي من الصواريخ والأقمار الصناعية الجيوفيزيائية اكتشاف انبعاث الأشعة السينية من نوى المجرات النشطة وعناقيد المجرات.

أرز. 1. تصنيف المجرات حسب هابل

نُشر أول كتالوج للسدم في عام 1782 على يد عالم الفلك الفرنسي تشارلز ميسييه (1730-1817). تتضمن هذه القائمة كلاً من العناقيد النجمية والسدم الغازية في مجرتنا، بالإضافة إلى الأجسام الموجودة خارج المجرة. لا تزال أرقام الكائنات الأكثر فوضوية مستخدمة حتى اليوم؛ على سبيل المثال، ميسييه 31 (M 31) هو سديم المرأة المسلسلة الشهير، وهي أقرب مجرة ​​كبيرة لوحظت في كوكبة المرأة المسلسلة.

أدى المسح المنهجي للسماء، الذي بدأه دبليو هيرشل عام 1783، إلى اكتشاف عدة آلاف من السدم في السماء الشمالية. واصل ابنه ج. هيرشل (1792–1871) هذا العمل، الذي قام بملاحظات في نصف الكرة الجنوبي عند رأس الرجاء الصالح (1834–1838) ونشره عام 1864. الدليل العام 5 آلاف سديم وعناقيد نجمية. في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. وأضيفت العناصر المكتشفة حديثًا إلى هذه الأشياء، ونشر ج. دراير (1852-1926) كتابه في عام 1888 دليل مشترك جديد (الكتالوج العام الجديد – NGC) ، بما في ذلك 7814 كائنًا. مع نشر كتابين إضافيين في عامي 1895 و1908 فهرس الدليل(IC) تجاوز عدد السدم والمجموعات النجمية المكتشفة 13 ألفًا، ومنذ ذلك الحين أصبح التصنيف وفقًا لكتالوجات NGC وIC مقبولًا بشكل عام. وهكذا، تم تسمية سديم المرأة المسلسلة إما M 31 أو NGC 224. تم تجميع قائمة منفصلة تضم 1249 مجرة ​​أكثر سطوعًا من القدر الثالث عشر، بناءً على مسح فوتوغرافي للسماء، بواسطة H. Shapley و A. Ames من مرصد هارفارد في عام 1932. .

تم توسيع هذا العمل بشكل كبير من خلال الطبعات الأولى (1964)، والثانية (1976)، والثالثة (1991). كتالوج مجردة من المجرات الساطعةجي دي فوكولور وزملاؤه. تم نشر كتالوجات أكثر شمولاً ولكن أقل تفصيلاً استنادًا إلى عرض لوحات مسح السماء الفوتوغرافية في الستينيات من قبل ف. زويكي (1898-1974) في الولايات المتحدة الأمريكية وب.أ. فورونتسوف-فيليامينوف (1904-1994) في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. أنها تحتوي على تقريبا. 30 ألف مجرة ​​حتى حجم 15. تم الانتهاء مؤخرًا من مسح مماثل للسماء الجنوبية باستخدام كاميرا شميدت التي يبلغ قطرها مترًا واحدًا والموجودة في المرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي، وكاميرا شميدت التي يبلغ قطرها 1.2 مترًا في المملكة المتحدة في أستراليا.

هناك عدد كبير جدًا من المجرات الأضعف من حجم 15 بحيث لا يمكن عمل قائمة بها. في عام 1967، نُشرت نتائج إحصاء المجرات الأكثر سطوعًا من القدر التاسع عشر (شمال الميل 20) التي أجراها C. Schein وK. Virtanen باستخدام لوحات من المرسم الفلكي مقاس 50 سم من مرصد ليك. كان هناك تقريبا مثل هذه المجرات. 2 مليون، دون احتساب تلك التي يخفيها عنا شريط الغبار الواسع لمجرة درب التبانة. وبالعودة إلى عام 1936، أحصى هابل في مرصد ماونت ويلسون عدد المجرات التي تصل قوتها إلى 21 درجة في عدة مناطق صغيرة موزعة بالتساوي عبر الكرة السماوية (شمال الانحراف 30). ووفقا لهذه البيانات، يوجد في السماء بأكملها أكثر من 20 مليون مجرة ​​أكثر سطوعا من القدر 21.

تصنيف.هناك مجرات مختلفة الأشكال والأحجام واللمعان؛ بعضها معزول، لكن معظمها لديه جيران أو أقمار صناعية تمارس تأثير الجاذبية عليها. وكقاعدة عامة، المجرات هادئة، ولكن غالبا ما توجد المجرات النشطة. في عام 1925، اقترح هابل تصنيفًا للمجرات بناءً على مظهرها. وفي وقت لاحق، تم تحسينه بواسطة هابل وشابلي، ثم سانداج وأخيرًا فاوكوليور. وتنقسم جميع المجرات الموجودة فيها إلى 4 أنواع: إهليلجية، عدسية، حلزونية وغير منتظمة.

بيضاوي الشكل(ه) المجرات في الصور الفوتوغرافية لها شكل القطع الناقص بدون حدود حادة وتفاصيل واضحة. يزداد سطوعها باتجاه المركز. وهي عبارة عن مجسمات إهليلجية دوارة تتكون من نجوم قديمة؛ يعتمد شكلها الظاهري على الاتجاه نحو خط رؤية الراصد. عند ملاحظة الحافة، تصل نسبة أطوال المحاور القصيرة والطويلة للقطع الناقص إلى  5/10 (يشار إليها ه5).

أرز. 2. المجرة الإهليلجية ESO 325-G004

عدسي(لأو س 0) المجرات تشبه المجرات الإهليلجية، ولكن بالإضافة إلى المكون الكروي، فهي تحتوي على قرص استوائي رقيق سريع الدوران، وأحيانًا بهياكل على شكل حلقة مثل حلقات زحل. تظهر المجرات العدسية المرصودة من الحافة أكثر مضغوطة من المجرات الإهليلجية: تصل نسبة محاورها إلى 2/10.

أرز. 2. المجرة المغزلية (NGC 5866)، وهي مجرة ​​محدبة تقع في كوكبة التنين.

حلزوني(س) تتكون المجرات أيضًا من مكونين - كروي ومسطح، ولكن مع بنية حلزونية أكثر أو أقل تطورًا في القرص. على طول تسلسل الأنواع الفرعية سا, بينالي الشارقة, الشوري, SD(من اللوالب "المبكرة" إلى "المتأخرة")، تصبح الأذرع الحلزونية أكثر سمكًا وأكثر تعقيدًا وأقل التواءًا، ويصبح الشكل الكروي (التكثيف المركزي، أو انتفاخ) يتناقص. لا تمتلك المجرات الحلزونية ذات الحواف أذرعًا حلزونية مرئية، ولكن يمكن تحديد نوع المجرة من خلال السطوع النسبي للانتفاخ والقرص.

أرز. 2.مثال على المجرة الحلزونية، مجرة ​​دولاب الهواء (Messier 101 أو NGC 5457)

غير صحيح(أنا) والمجرات نوعان رئيسيان: النوع الماجلاني، أي. اكتب سحب ماجلان، مع الاستمرار في تسلسل اللوالب من ن.مقبل أناوالنوع غير ماجلان أنا 0، وجود ممرات غبار داكنة فوضوية فوق بنية كروية أو قرصية مثل اللولب العدسي أو المبكر.

أرز. 2. NGC 1427A، مثال على مجرة ​​غير منتظمة.

أنواع لو ستنقسم إلى عائلتين ونوعين حسب وجود أو عدم وجود بنية خطية تمر عبر المركز وتتقاطع مع القرص ( حاجِز)، بالإضافة إلى حلقة متناظرة مركزيًا.

أرز. 2.نموذج حاسوبي لمجرة درب التبانة.

أرز. 1. NGC 1300، مثال على المجرة الحلزونية المضلعة.

أرز. 1. التصنيف ثلاثي الأبعاد للمجرات. أنواع رئيسية: ه، ل، س، أناتقع بالتسلسل من هقبل أنا; عائلات عادية أوعبرت ب; عطوف سو ص. الرسوم البيانية الدائرية أدناه هي مقطع عرضي للتكوين الرئيسي في منطقة المجرات الحلزونية والعدسية.

أرز. 2. العائلات الرئيسية وأنواع اللوالبفي المقطع العرضي للتكوين الرئيسي في المنطقة بينالي الشارقة.

هناك مخططات تصنيف أخرى للمجرات تعتمد على التفاصيل المورفولوجية الدقيقة، ولكن لم يتم تطوير تصنيف موضوعي يعتمد على القياسات الضوئية والحركية والراديوية بعد.

مُجَمَّع. يعكس مكونان هيكليان - الجسم الكروي والقرص - الاختلاف في التعداد النجمي للمجرات، التي اكتشفها عالم الفلك الألماني دبليو بادي (1893-1960) في عام 1944.

السكان أنا، الموجودة في المجرات غير النظامية والأذرع الحلزونية، تحتوي على عمالقة زرقاء وعمالقة فائقة من الفئتين الطيفيتين O وB، وعمالقة حمراء فائقة من الفئتين K وM، وغاز وغبار بين النجوم مع مناطق مشرقة من الهيدروجين المتأين. كما أنها تحتوي على نجوم التسلسل الرئيسي منخفضة الكتلة، والتي يمكن رؤيتها بالقرب من الشمس ولكن لا يمكن تمييزها في المجرات البعيدة.

السكان الثاني، الموجودة في المجرات الإهليلجية والعدسية، وكذلك في المناطق المركزية من الحلزونات وفي العناقيد الكروية، تحتوي على عمالقة حمراء من الفئة G5 إلى K5، وشبه عملاقة وربما أقزام فرعية؛ تم العثور على السدم الكوكبية فيه ولوحظت انفجارات المستعرات (الشكل 3). في التين. يوضح الشكل 4 العلاقة بين الأنواع الطيفية (أو الألوان) للنجوم وسطوعها بالنسبة لمجموعات سكانية مختلفة.

أرز. 3. السكان النجوم. تظهر صورة للمجرة الحلزونية، سديم المرأة المسلسلة، أن العمالقة الزرقاء والعملاقة الفائقة من المجموعة الأولى تتركز في قرصها، ويتكون الجزء المركزي من نجوم المجموعة الثانية الحمراء. الأقمار الصناعية لسديم المرأة المسلسلة مرئية أيضًا: المجرة NGC 205 ( في الأسفل) و م 32 ( أعلى اليسار). ألمع النجوم في هذه الصورة تنتمي إلى مجرتنا.

أرز. 4. مخطط هيرتزسبرونج-راسلوالذي يوضح العلاقة بين النوع الطيفي (أو اللون) ولمعان النجوم بأنواعها المختلفة. أنا: السكان الشباب أنا نجوم، نموذجي للأذرع الحلزونية. II: النجوم المسنة من السكان الأول؛ III: نجوم المجموعة القديمة II، وهي نموذجية للعناقيد الكروية والمجرات الإهليلجية.

كان يُعتقد في البداية أن المجرات الإهليلجية تحتوي فقط على المجموعة II، والمجرات غير النظامية تحتوي فقط على المجموعة I. ومع ذلك، فقد تبين أن المجرات عادة تحتوي على خليط من المجموعتين النجميتين بنسب مختلفة. التحليلات السكانية التفصيلية ممكنة فقط لعدد قليل من المجرات القريبة، لكن قياسات اللون وطيف الأنظمة البعيدة تشير إلى أن الاختلاف في مجموعاتها النجمية قد يكون أكبر مما اعتقد بادي.

مسافة. يعتمد قياس المسافات إلى المجرات البعيدة على المقياس المطلق للمسافات إلى نجوم مجرتنا. يتم تثبيته بعدة طرق. الأكثر أساسية هي طريقة المنظر المثلثي، صالحة حتى مسافات 300 سيفرت. سنين. أما الطرق المتبقية فهي غير مباشرة وإحصائية. وهي تعتمد على دراسة الحركات الصحيحة والسرعات الشعاعية والسطوع واللون وطيف النجوم. وعلى أساسها القيم المطلقة للجديد والمتغيرات من نوع RR Lyra و  سيفيوس، والتي تصبح المؤشرات الأساسية للمسافة إلى أقرب المجرات حيث تكون مرئية. تصبح العناقيد الكروية وألمع النجوم والسدم الانبعاثية لهذه المجرات مؤشرات ثانوية وتجعل من الممكن تحديد المسافات إلى المجرات البعيدة. وأخيرًا، يتم استخدام أقطار وإضاءة المجرات نفسها كمؤشرات ثلاثية. كمقياس للمسافة، يستخدم علماء الفلك عادةً الفرق بين الحجم الظاهري لجسم ما موحجمها المطلق م; هذه القيمة ( مم) يسمى "معامل المسافة الظاهرة". ولمعرفة المسافة الحقيقية، لا بد من تصحيحها لامتصاص الضوء بواسطة الغبار النجمي. في هذه الحالة يصل الخطأ عادة إلى 10-20%.

تتم مراجعة مقياس المسافة خارج المجرة من وقت لآخر، مما يعني أن المعلمات الأخرى للمجرات التي تعتمد على المسافة تتغير أيضًا. في الجدول يوضح الشكل 1 المسافات الأكثر دقة لأقرب مجموعات المجرات اليوم. بالنسبة للمجرات الأبعد، التي تبعد مليارات السنين الضوئية، يتم تقدير المسافات بدقة منخفضة بناءً على انزياحها نحو الأحمر ( انظر أدناه: طبيعة الانزياح الأحمر).

الجدول 1. المسافات إلى أقرب المجرات ومجموعاتها ومجموعاتها
غالاكسي أو المجموعة	وحدة المسافة الظاهرة (مم )	المسافة مليون ضوء سنين
سحابة ماجلان الكبرى
سحابة ماجلان الصغيرة
مجموعة أندروميدا (م 31)
مجموعة النحاتين
المجموعة ب. أورسا (م 81)
الكتلة في برج العذراء
الكتلة في الفرن

لمعان.قياس سطوع سطح المجرة يعطي اللمعان الإجمالي لنجومها لكل وحدة مساحة. إن التغير في لمعان السطح مع المسافة من المركز هو ما يميز بنية المجرة. تمت دراسة الأنظمة الإهليلجية، باعتبارها الأكثر انتظامًا وتناسقًا، بتفصيل أكبر من غيرها؛ بشكل عام، يتم وصفها بواسطة قانون لمعان واحد (الشكل 5، أ):

أرز. 5. توزيع لمعان المجرات. أ– المجرات الإهليلجية (يظهر لوغاريتم سطوع السطح اعتمادًا على الجذر الرابع لنصف القطر المخفض ( ص / صه) 1/4، حيث ص- المسافة من المركز، و ص e هو نصف القطر الفعال، الذي يقع ضمنه نصف إجمالي لمعان المجرة)؛ ب- المجرة العدسية NGC 1553؛ الخامس- ثلاث مجرات حلزونية عادية (الجزء الخارجي من كل خط مستقيم، مما يشير إلى الاعتماد الأسي للسطوع على المسافة).

البيانات المتعلقة بالأنظمة العدسية ليست كاملة. ملامح اللمعان الخاصة بهم (الشكل 5، ب) تختلف عن المجرات الإهليلجية ولها ثلاث مناطق رئيسية: النواة، والعدسة، والغلاف. يبدو أن هذه الأنظمة متوسطة بين الإهليلجية والدوامة.

اللوالب متنوعة للغاية، وبنيتها معقدة، ولا يوجد قانون واحد لتوزيع لمعانها. ومع ذلك، يبدو أنه بالنسبة للدوائر البسيطة البعيدة عن النواة، فإن لمعان سطح القرص يتناقص بشكل كبير نحو المحيط. تظهر القياسات أن لمعان الأذرع الحلزونية ليس كبيرًا كما يبدو عند النظر إلى صور المجرات. لا تضيف الأذرع أكثر من 20% إلى لمعان القرص في الضوء الأزرق وأقل بكثير في الضوء الأحمر. تنخفض المساهمة في اللمعان من الانتفاخ من سال SD(الشكل 5، الخامس).

عن طريق قياس الحجم الظاهري للمجرة موتحديد معامل المسافة ( مم)، احسب القيمة المطلقة م. ألمع المجرات، باستثناء النجوم الزائفة، م 22، أي. لمعانها أكبر بحوالي 100 مليار مرة من سطوع الشمس. وأصغر المجرات م10، أي. لمعان تقريبا. 10 6 الشمسية. توزيع عدد المجرات حسب م، والتي تسمى "وظيفة اللمعان"، هي خاصية مهمة لسكان المجرات في الكون، ولكن ليس من السهل تحديدها بدقة.

بالنسبة للمجرات المختارة إلى حجم مرئي محدد معين، فإن وظيفة اللمعان لكل نوع على حدة هقبل الشوريتقريبًا غاوسي (على شكل جرس) مع متوسط ​​القيمة المطلقة للأشعة الزرقاء م م= -18.5 والتشتت  0.8 (الشكل 6). لكن المجرات من النوع المتأخر من SDقبل أناوالأقزام الإهليلجية أكثر خفوتًا.

بالنسبة لعينة كاملة من المجرات في حجم معين من الفضاء، على سبيل المثال في الكتلة، تزداد دالة اللمعان بشكل حاد مع انخفاض اللمعان، أي. عدد المجرات القزمة أكبر بعدة مرات من عدد المجرات العملاقة

أرز. 6. وظيفة لمعان المجرة. أ- العينة أكثر سطوعًا من قيمة مرئية محددة؛ ب– عينة كاملة في مساحة كبيرة معينة. لاحظ العدد الهائل من الأنظمة القزمة ذات مب< -16.

مقاس. وبما أن الكثافة النجمية وسطوع المجرات يتضاءل تدريجياً نحو الخارج، فإن مسألة حجمها تعتمد في الواقع على قدرات التلسكوب، على قدرته على تسليط الضوء على التوهج الخافت للمناطق الخارجية للمجرة مقابل وهج سماء الليل. تتيح التكنولوجيا الحديثة تسجيل مناطق المجرات التي يقل سطوعها عن 1% من سطوع السماء؛ وهذا أقل بحوالي مليون مرة من سطوع نوى المجرة. وفقًا لهذا الإيزوفوت (خط السطوع المتساوي)، تتراوح أقطار المجرات من عدة آلاف من السنين الضوئية للأنظمة القزمة إلى مئات الآلاف للأنظمة العملاقة. كقاعدة عامة، ترتبط أقطار المجرات بشكل جيد مع لمعانها المطلق.

الطبقة الطيفية واللون.أول رسم طيفي للمجرة - سديم المرأة المسلسلة، تم الحصول عليه في مرصد بوتسدام عام 1899 بواسطة يو. بدأت الأبحاث الضخمة في أطياف المجرات بإنشاء أجهزة قياس طيفية "سريعة" ذات تشتت منخفض (200-400 ملم)؛ لاحقًا، أتاح استخدام مضخمات سطوع الصورة الإلكترونية زيادة التشتت إلى 20-100/مم. أظهرت ملاحظات مورغان في مرصد يركس أنه على الرغم من التركيب النجمي المعقد للمجرات، فإن أطيافها عادة ما تكون قريبة من أطياف النجوم من فئة معينة من المجرات. أقبل كوهناك ارتباط ملحوظ بين الطيف والنوع المورفولوجي للمجرة. عادة، الطيف الطبقي ألديها مجرات غير منتظمة أناواللوالب ن.مو SD. فئة الأطياف أ – ففي اللوالب SDو الشوري. تحويل من الشوريل بينالي الشارقةيرافقه تغيير في الطيف من Fل إف – جي، واللوالب بينالي الشارقةو سا، الأنظمة العدسية والإهليلجية لها أطياف زو ك. صحيح أنه تبين فيما بعد أن إشعاع المجرات من الفئة الطيفية أيتكون في الواقع من خليط من الضوء الصادر من النجوم العملاقة ذات الطبقات الطيفية بو ك.

بالإضافة إلى خطوط الامتصاص، تمتلك العديد من المجرات خطوط انبعاث مرئية، مثل السدم الانبعاثية في درب التبانة. عادة ما تكون هذه خطوط الهيدروجين من سلسلة بالمر، على سبيل المثال، H  على  6563، أزواج من النيتروجين المتأين (N II) على  6548 و 6583 والكبريت (S II) على  6717 و 6731، الأكسجين المتأين (O II) على  3726 و 3729 والأكسجين المتأين بشكل مضاعف (O III) على  4959 و 5007. عادة ما ترتبط شدة خطوط الانبعاث بكمية الغاز والنجوم العملاقة في أقراص المجرات: هذه الخطوط غائبة أو ضعيفة للغاية في المجرات الإهليلجية والعدسية، ولكنها تتعزز في المجرات الحلزونية وغير المنتظمة - من سال أنا. بالإضافة إلى ذلك، فإن شدة خطوط انبعاث العناصر الأثقل من الهيدروجين (N، O، S) وربما الوفرة النسبية لهذه العناصر تتناقص من قلب المجرات القرصية إلى محيطها. تحتوي بعض المجرات على خطوط انبعاث قوية بشكل غير عادي في مراكزها. في عام 1943، اكتشف K. Seifert نوعًا خاصًا من المجرات ذات خطوط هيدروجينية واسعة جدًا في النوى، مما يشير إلى نشاطها العالي. يتغير لمعان هذه النوى وأطيافها مع مرور الوقت. بشكل عام، نوى مجرات سيفرت تشبه النجوم الزائفة، على الرغم من أنها ليست بنفس القوة.

على طول التسلسل المورفولوجي للمجرات، يتغير المؤشر المتكامل للونها ( ب – الخامس)، أي. بالفرق بين حجم المجرة باللون الأزرق والأصفرالخامس

أشعة متوسط ​​مؤشر الألوان للأنواع الرئيسية من المجرات هو كما يلي:

على هذا المقياس، 0.0 يتوافق مع الأبيض، 0.5 إلى الأصفر، و 1.0 إلى المحمر.

عادةً ما يكشف القياس الضوئي التفصيلي أن لون المجرة يختلف من قلب إلى حافة، مما يشير إلى تغير في التركيب النجمي. تكون معظم المجرات أكثر زرقة في مناطقها الخارجية منها في مراكزها؛ يكون هذا أكثر وضوحًا في المجرات الحلزونية منه في المجرات الإهليلجية، نظرًا لأن أقراصها تحتوي على العديد من النجوم الزرقاء الشابة. المجرات غير النظامية، والتي عادة ما تفتقر إلى النواة، غالبا ما تكون أكثر زرقة في المركز منها عند الحافة.الدوران والكتلة.  / = والأصفر ص يؤدي دوران المجرة حول محور يمر بالمركز إلى تغير في الطول الموجي للخطوط في طيفه: فالخطوط من مناطق المجرة التي تقترب منا تتحول إلى الجزء البنفسجي من الطيف، ومن المناطق المتراجعة إلى الجزء الأحمر (الشكل 7). وفقا لصيغة دوبلر، فإن التغير النسبي في الطول الموجي للخط هو /ج ، أينج والأصفر صهي سرعة الضوء، و والأصفر م- السرعة الشعاعية، أي عنصر سرعة المصدر على طول خط البصر. تبلغ فترات دوران النجوم حول مراكز المجرات مئات الملايين من السنين، وتصل سرعة حركتها المدارية إلى 300 كيلومتر في الثانية. عادة تصل سرعة دوران القرص إلى قيمتها القصوى ( ص م) على مسافة ما من المركز ( والأصفر م) ثم يتناقص (الشكل 8). بالقرب من مجرتنا ص م= 230 كم/ث على مسافة

= 40 ألف ش. سنوات من المركز:أرز. 7. الخطوط الطيفية للمجرة ، تدور حول محورن ، عندما يكون شق الطيف موجهًا على طول المحور. الخط من الحافة المتراجعة للمجرة ( ب) ينحرف نحو الجانب الأحمر (R)، ومن حافة الاقتراب ( أ) – للأشعة فوق البنفسجية (UV).

أرز. 8. منحنى دوران المجرة. سرعة الدوران والأصفر r يصل إلى القيمة القصوى والأصفرم على مسافة رم من مركز المجرة ثم يتناقص ببطء.

إن خطوط الامتصاص وخطوط الانبعاث في أطياف المجرات لها نفس الشكل، وبالتالي فإن النجوم والغازات الموجودة في القرص تدور بنفس السرعة وفي نفس الاتجاه. عندما نتمكن، من خلال موقع خطوط الغبار المظلمة في القرص، من فهم حافة المجرة الأقرب إلينا، يمكننا معرفة اتجاه تطور الأذرع الحلزونية: في جميع المجرات التي تمت دراستها، تكون متخلفة، أي: بالابتعاد عن المركز، تنحني الذراع في الاتجاه المعاكس لاتجاه الدوران.

يتيح لنا تحليل منحنى الدوران تحديد كتلة المجرة. وفي أبسط الحالات، وبمساواة قوة الجاذبية مع قوة الطرد المركزي، نحصل على كتلة المجرة داخل مدار النجم: م = عربة سكن متنقلة ص 2 /ز/ج ز– ثابت الجاذبية . يسمح تحليل حركة النجوم المحيطية بتقدير الكتلة الإجمالية. تبلغ كتلة مجرتنا حوالي. 210 11 كتلة شمسية لسديم المرأة المسلسلة 410 11 لسحابة ماجلان الكبرى – 1510 9 . تتناسب كتل المجرات القرصية تقريبًا مع لمعانها ( ل)، وبالتالي العلاقة م/للديهم نفس الشيء تقريبًا ويساوون في اللمعان في الأشعة الزرقاء م/ل 5 في وحدات الكتلة الشمسية واللمعان.

يمكن تقدير كتلة المجرة الكروية بنفس الطريقة، مع الأخذ بدلاً من سرعة دوران القرص سرعة الحركة الفوضوية للنجوم في المجرة (  الخامس)، والذي يقاس بعرض الخطوط الطيفية ويسمى تشتت السرعة: م  ر الخامس 2 /ز/ج ر- نصف قطر المجرة (نظرية الفيروسية). تتراوح سرعة تشتت النجوم في المجرات الإهليلجية عادة من 50 إلى 300 كم/ث، وتتراوح كتلتها من 10×9 كتلة شمسية في الأنظمة القزمة إلى 10×12 في الأنظمة العملاقة.

الانبعاثات الراديويةتم اكتشاف مجرة ​​درب التبانة على يد ك. جانسكي في عام 1931. وحصل ج. ريبر على أول خريطة راديوية لمجرة درب التبانة في عام 1945. ويأتي هذا الإشعاع في نطاق واسع من الأطوال الموجية  أو الترددات  = ، أين/ ، من عدة ميغاهيرتز (   100 م) حتى عشرات الجيجاهيرتز (   1 سم)، ويسمى "مستمر". وهناك عدة عمليات فيزيائية مسؤولة عن ذلك، أهمها إشعاع السنكروترون الصادر عن الإلكترونات بين النجوم التي تتحرك بسرعة الضوء تقريبًا في مجال مغناطيسي بين النجوم ضعيف. في عام 1950، اكتشف ر. براون و ك. هازارد (جودريل بانك، إنجلترا) انبعاثًا مستمرًا بطول موجة يبلغ 1.9 متر من سديم المرأة المسلسلة، ثم من العديد من المجرات الأخرى. المجرات العادية، مثل مجرتنا أو M 31، هي مصادر ضعيفة لموجات الراديو. إنها تنبعث بالكاد جزء من المليون من قوتها الضوئية في نطاق الراديو. لكن في بعض المجرات غير العادية يكون هذا الإشعاع أقوى بكثير. أقرب "المجرات الراديوية" - Virgo A (M 87) و Centaur A (NGC 5128) و Perseus A (NGC 1275) لها لمعان راديوي قدره 10 –4 × 10 –3 من الضوء البصري. وبالنسبة للأجسام النادرة، مثل المجرة الراديوية Cygnus A، فإن هذه النسبة قريبة من الوحدة. وبعد سنوات قليلة فقط من اكتشاف هذا المصدر الراديوي القوي، كان من الممكن العثور على مجرة ​​باهتة مرتبطة به. لم يتم بعد تحديد العديد من المصادر الراديوية الخافتة، المرتبطة على الأرجح بالمجرات البعيدة، مع الأجسام البصرية.