المجرة الحلزونية spiral galaxy، هي نوع من المجرات كان أول من وصفها إدوين هابل في كتابه عالم السدم المنشور عام 1936 وتشكل جزءاً من نسق هابل للمجرات. تتكون المجرات الحلزونية من قرص دائري مسطح يحتوي على نجوم، غاز وتراب، ومجموعة متمركزة من النجوم تعهد باسم الحوصلة. تحاط جميعها بمجموعة من النجوم ذات الهالات الأقل خفوتاً، تظل معظمها في عناقيد كروية.

سميت المجرات الحلزونية بهذا الاسم للبنى الحلزونية الممتدة من المركز حتى القرص.

تعريف

المجرة الحلزونية هي تصنيف يعود إلى إحدى التصنيفات الثلاثة الرئيسية التي وصفت من قبل إدوين هابل، وهي التي لها أذرع تلتف بشكل لولبي نحوالخارج انطلاقاً من انتفاخ مركزي، فهي تتخذ شكل قرص دائري مسطح يحتوي على النجوم والغاز والغبار، وتهجرز النجوم في المركز الذي يعهد بالنتوء أوالانتفاخ محاط بهالة من النجوم أضعف لمعانا من المركز، والكثير من تلك النجوم تستقر في عناقيد نجوم كروية.

وقد اتىت هذه التسمية من شكل المجرة - والتي تحتوي على ذراعين في غالبتها - الذي يظهر بشكل ملولب يمتد من المركز مكونا شكلا كالقرص. وتعتبر الأذرع الحلزونية مواقع لتشكل النجوم وهوألمع من القرص المحيط بسبب النجوم الحارة الفتية التي تسكنها.

وتعتبر المجرات الحلزونية أكثر المجرات انتشاراً في الكون حيث تصل نسبتها إلى الثلثين، فهذا الصنف إضافة إلى المجرات الشاذة تكون حوالي 60 % من مجرات الكون المنظور، ولكنهم في الغالب يتواجدوا في المناطق المنخفضة الكثافة ونادر ما يتجمعون في مراكز تجمعات وعناقيد المجرات.

الهجريب

الأذرع الحلزونية

حوصلة المجرة

هالة المجرة

أقدم مجرة حلزونية

نشأة المجرات الحلزونية

توجد فرضيات لتفسير الشكل الحلزوني الذي تتخذه المجرة:

- يفسر الشكل الحلزوني بأن دوران قرص مجرة حلزونية حول محوره يؤدي إلى قوة مركزية توازن الجذب الثنطقي حيث ان مركز المجرة يدور بسرعة أكبر من طرفها، مما يؤدي إلى تحول البنية الدائرية إلى بنية حلزونية.

- كما هومعروف حتى النجوم تنتقل في مدارات إهليليجية تقريبا وتتفاوت من نجم إلى أخر بتناسق مع المسافة المتزايدة من مركز المجرة. مما يجعل المدارات الإهليليجية تقترب سويا في بعض المناطق لإعطاء شكلا للأذرع. وحيث حتى النجوم لا تستقر في نفس مسقطها الذي نراها فيها إلى الأبد، وكذلك هم أيضا لا يتبعون الأذرع في مدارتها، فيتضح من ذلك حتى الأذرع تمر من خلال النجوم التي تنتقل في مدارتها.

- حيث حتى السرعة الزاوية لدوران القرص المجري متغير حسب المسافة من مركز المجرة، يصبح الذراع مقوسا بسرعة بينما تدور المجرة حول محورها. وبعد بضعة دورات، يتقوس الذراع على نحومتزايد ويلتف بشدة حول المجرة. وتبدوالأذرع بشكل ألمع بسبب تواجد نجوم جديدة أكثر ونجوم هائلة ولامعة أكثر، وتموت هذه النجوم اللامعة الهائلة بسرعة أيضا، والتي تهجر خلفية قاتمة من مواد نجمية من غاز وغبار وراء موجات عالية الكثافة، مما يجعل تلك الموجات مرئية.

ويجب الاخذ في الاعتبار انه ليس من الضروري حتى تتعارض تلك الفرضيات المتنوعة، حيث من الممكن انهم يفسرون أنواع مختلفة من الأذرع الحلزونية.

نموذج موجة الكثافة

نظرية لين وشوالتاريخية

تشكل النجم بسبب موجات الكثافة

المزيد من النجوم الشابة في الأذرع الحلزونية

هناك فرضيتان أونموذجان للهجريب الحلزوني وتشكل النجوم فيه بكثرة:

1- تشكل النجوم بسبب كثافة الموجات في القرص المجري:

تقترح تلك الفرضية بأن الأذرع تمثل مناطق ذات موجات عالية الكثافة والتي تدور أبطئ من النجوم والغاز في المجرة. فبينما يدخل الغاز موجة كثيفة، يتعرض لضغط شديد مكونا نجوم جديدة، والبعض منها تكون نجوم زرقاء قصيرة الأجل والتي تسبب في ضياء الأذرع.

2- تشكل النجوم بسبب موجات إهتزاز في الوسط بين النجوم:

تقترح هذه الفرضية بأن النجوم تتوالد عن طريق تأثير موجات الإهتزاز الناتجة عن الرياح النجمية وإنفجارات النجوم المستعرة - سوپرنوڤا- والذي يشكلان الوسط بين النجوم.

تصنيفات المجرات الحلزونية

هناك تصنيفات مختلفة للمجرات الحلزونية تميز تراكيب الاذرع، عملى سبيل المثال Sc ومجرات SBc لها اذرع مفككة جدا، بينما Sa ومجرات SBa الاذرع ملتفة بإحكام. بسبب حتى الاذرع الحلزونية تحتوي على عدد كبير من النجوم الزرقاء الفتية (بسبب الكثافة العالية والمعدل العالي لتشكل النجوم)، التي تجعل الأذرع بارزة ومميزة جدا.

المجرات العمودية الحلزونية

هي مجرة حلزونية بها هجريب على هيئة عمود أوقضيب مركزي مؤلف من نجوم يحيط بمركز المجرة بشكل عمود مستطال يمتد من النتوء أوالانتفاخ المركزي وينتهي عند بداية الاذرع. ولتلك الأعمدة تأثير على حركة النجوم والغاز بين النجوم ويمكن حتى تؤثر على الأذرع الحلزونية للمجرة أيضا.

ويعتقد حتى سبب تكون العمود أوالقضيب هونتيجة عن الموجات الكثيفة الصادرة من مركز المجرة، والذيقد يكون له تأثير على شكل مدارات النجوم الداخلية، وبمرور الوقت فإن التأثير يدفع مدارات النجوم إلى الخارج، والتي تعمل على تكون هذا الهجريب، وسبب أخر محتمل لتكون العمود هوتأثيرات الجذب بين المجرات.

الفرضية الحالية لاهمية العمود أوالقضيب في المجرة الحلزونية أنها تعتبر مكانا لتغذية عملية تشكل النجوم، فيعتقد الفهماء ان العمود يعمل بآلية التي تعمل على تحول الغاز من الأذرع الحلزونية إلى الداخل خلال الدوران المداري، لتفعيل تدفق الغاز لتوالد النجوم الجديدة، هذه العملية يعتقد بأنه تفسر أيضا سبب نشاط نواة الكثير من المجرات الحلزونية ذات الاعمدة.

وقد أيدت الدراسات الأخيرة فكرة حتى الاعمدة أوالقضبان هي إشارة إلى حتى المجرة قد وصلت إلى فترة شبابها وفي منتصف عمرها تقريبا. وتقدر دورة تطور المجرة الحلزونية العادية إلى المجرة الحلزونية ذات عمود تأخذ معدل حوالي بليونين سنة. ويعتقد الفهماء بأن الأعمدة هي ظاهرة مؤقتة خلال حياة المجرة الحلزونية، ومع بمرور الوقت يتلاشى هجريب العمود، محولا المجرة من حلزونية بقضيب إلى نمط حلزوني عادي.

وقد أكتشف الفهماء حتى 20 % من المجرات الحلزونية في الماضي البعيد قد إمتلكت عمودا أوقضيبا في فترة من فترات عمرها، بالمقارنة مع 70 % تقريبا من نظرائها الأحدث تقريبا.

ويعتبر أكثر من نصف المجرات الحلزونية تحتوي على ذلك العمود أوالقضيب. وفي التسعينيات من القرن الماضي تم التأكد من حتى مجرتنا درب التبانة تحتوي على الشكل -القضيب- على الرغم من أنه قاسي الملاحظة بسبب مسقطنا في المجرة، ولكن المنظار الفضائي سپيتزر قد تمكن من إيجاد دلائل على وجوده من المسح الذي قام به لنجوم مركز المجرة.

إصطفاف محور المجرة مع الفراغات الكونية

تقترح النتائج الأخيرة بأن توجه محور المجرات الحلزونية ليس عشوائي، ولكنهم يصطفون بشكل منظم ومرتب تجاه الفراغات الكونية، فالمجرات تميل إلى حتى تكون في لقاءة الفراغات بزاوية محددة من الميل نسبة إلى الهجريب الواسع للمنطقة المحيطة بهم (وقد تم وصفهم كتراص حبات الخرز في خيط)، بمحور دوران يتبع الشعيرات حول حافة الفراغات.

• إم 66 إذا جي سي 3627، مجرة حلزونية تبعد عنا 35 مليون سنة ضوئية، وتقع في برج الأسد اكتشفت في عام 1780.

• إم إذا جي سي 4258، مجرة حلزونية تبعد عنا 25 مليون سنة ضوئية، وتقع في برج السلوقيان اكتشفت في عام 1781.

• إم M 83 (NGC 5236)، مجرة حلزونية تبعد عنا 15 مليون سنة ضوئية. اكتشفت في عام 1752.

المدارات المحاذية للجاذبية

السديم الحلزوني

درب التبانة

أمثلة شهيرة

انظر أيضاً

المكونات

التصنيف

أخرى

المصادر

وصلات خارجية

مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع Spiral galaxies.

• Giudice, G.F.; Mollerach, S.; Roulet, E. (1994). "Can EROS/MACHO be detecting the galactic spheroid instead of the galactic halo?". Physical Review D. 50 (4): 2406–2413. arXiv:astro-ph/9312047. Bibcode:1994PhRvD..50.2406G. doi:10.1103/PhysRevD.50.2406.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
• Stephens, Tim (March 6, 2007). "AEGIS survey reveals new principle governing galaxy formation and evolution". UC Santa Cruz. Retrieved 2006-05-24.
• Spiral Galaxies @ SEDS Messier pages
• , an educational website about Spiral Galaxies and other spiral formations found in nature. For high school & general audience.
• Spiral Structure explained
• GLIMPSE: the Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire