مجرات متفاعلة

تصادم مجرتي الفئران.

المجرات المتفاعلة Interacting Galaxies أوالاصطدام المجري هوعملية اندماج مجرتين مع بعضهما البعض فهوأشبه باندماج لا اصطدام. يعتقد الفهماء حتى تلك الظاهرة كانت سائدة بين مجرات صغيرة بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم حيث كانت المسافات بينها لا زالت صغيرة ومنها نشأت المجرات الكبيرة. عملية التحام مجرات نشاهدها الآن في مناطق مكتظة بالمجرات الصغيرة وسرعتها النسبية تكون صغيرة فيحدث الالتحام. أما بالنسبة إلى المجرات السريعة فتعمل سرعاتها على تخللها بعضها البعض ثم الافتراق ثانيا. كما قد يحدث في بعض الأحيان حتى تمر مجرتين ببعضهما البعض فقط من دون حدوث التحام تخلل والتحام. ويعتقد الفهماء حتى مجرة إهليجية تنشأ من التحام مجرتين قرصيتين أومجرتين حلزونيتين أوأكثر.

نخبة من 59 صورة لمجرات تتفاعل وتصتدم ببعضها، نشرتها ناسا وإيسا بمناسبة 18 عاما على تدشين تلسكوب هابل الفضائي.

في الوقت الحالي نشاهد تصادما إوتصادمين بين مجرتين من جميع 100 مجرة. وتدل الشواهد على أنه بعد نحومليار سنة من الانفجار العظيم إلتحم الكثير من المجرات القزمة وكونوا مجرات كبيرة.

الاصطدام مع مجرة المرأة المسلسلة (أندروميدا)

بسبب ظاهرة الانزياح نحوالأحمر يفهم الفلكيون الآن حتى جميع المجرات تبتعد عنا بشكل دائم وذلك بسبب نظرية توسع الكون. لكن هناك استثناء يحدث في مجموعتنا المحلية مثل مجرة المرأة المسلسلة (أندروميدا) الهائلة (المعروفة بـ"م31")، فهي تتجه نحونا بسرعة تبلغ 300 كيلومتر/الثانية (تم اكتشاف ذلك بواسطة ظاهرة الانزياح نحوالأزرق). تبعد عنا الآن نحو2.6 مليون سنة ضوئية وبعد أربعة مليارات سنة تقريباً قد تصطدم بمجرتنا، وقد تنشأ منهما مجرة أكبر عظيمة. والؤال الآن ماذا يحدث للأرض عن هذا الالتقاء والتلاحم ،يا ترى؟ وأغلب الظن أنه لن يحدث كثيرا للأرض بسبب حتى المسافات بين النحوم سواء في مجرتنا أم في مجرة أندروميدا عظيمة جدا جدا بحيثقد يكون احتمال تصادم نجمين صغيرا جدا جدا، اللهم حتى وقع وانزاحت المجموعة الشمسية وأصبحت بالقرب من قلب المجرة أوبالقرب من قلب مجرة أندروميدا فتكون معرضة مستكمرا لإشعاعات شديدة فتاكة تصعب معها الحياة على الأرض. ما يهدد الأرض أثناء ذلك الحين وهوالشيئ الأكيد حتى الشمس ستتطور لكي تصبح عملاق أحمرا خلال أربعة -خمسة مليار سنة قادمة. سيتمد الغلاف الشمسي الخفيف حتي يصل نصف قطرها إلى مدار المريخ. قبل حدوث ذلك سترتفع درجة الحرارة على الأرض ارتفاعا يجفف المحيطات ولا تصلح الحياة على الأرض. ولنقل سبحان الله.

رتب المجرات

تمثيل أجرته ناسا لاتقاء مجرتين بزاوية معينة. وسيكون الناتج مجرة ليست مستوية.

يبدوا حتى البنية الكونية تميزها رتب معينة من البنيات الصغيرة إلى البنيات الكبيرة. فابتداءا وجدت المجرات ، ثم تكون من بعضها مجموعة مجرية، وهذه ترتبط ببعضها البعض مكونة عناقيد مجرية أكبر، وتجمع بعضا منها فيما يسمى العناقيد العظمى Super cluster.

كان الغاز الأولي من الهيدروجين والهيليوم المادة الأولي التي تكونت منها النجوم والمجرات. وكون هذا الغاز المجرات الأولية بعد الانفجار العظيم. وتعتبر المجرات الأولية التي نشأ من هذا الغاز عن طريق الجاذبية (وهي قوى تصل إلى حدود مالانهاية وتعتمد على الكتلة)، فتأثيرها لا ينتهى عند حد ولكن تأثيرها يضعف بزيادة المسافة)، ولم تكن نجوم قد نشأت فيها في ذلك الطور . وبدأ تطور تجمعات المجرات بتوزيع متساوي للغاز فيها مع هجريز جزء منه في قلب مجرة.

ومن مجرات قزمة عديدة تكونت بالالتحام مجرات كبيرة. وتبعت بعض تلك المجرات الكبيرة ومن مثلها مجرتنا مجرات قزمة صغيرة (تتبعنا مجرة ماجلان الكبرى وسحابة ماجلان الصغرى على بعد نحو150 ألف سنة ضوئية من مجرتنا). وبقي جزء من الغاز موزعا بين المجرات وكذلك بعض المجرات الصغيرة متناثرة. ونستطيع اليوم رصد الكثير من تلك المجرات القزمة حولنا، وهي رغم قربها منا فضؤها خافت وضعيف.

يكون شكل المجرات اقزمة عادة غير منتظما. وفي الرتبة التالية نجد مجرات أكبر من نوع مجرة ضلعية. وينشأ الضلع في المجرة من قوى المد والجزر ومن خلال اختلافات في شدة التأثيرات الجاذبية. تتطور المجرة الضلعية بعد ذلك مع الوقت إلى مجرة حلزونية. ويصبح الضلع في المجرة في صورة حوصلة مجرة قد تكون قرصية أوكرية الشكل. وتدور جميع مجرة من نوع المجرة الضلعية أومجرة حلزونية حول محورها وتتخذ شكلها من أفلاك النجوم فيها وتتسطح مع الزمن. والسبب في دوران النجوم في أفلاك حول حوصلة مجرة حلزونية أوقرصية يرجع إلى انكماش سحابة الغاز الأولية ونشأة دوامات فيه أومن التحام مجرات قزمة. في تلك المجرات الكبيرة يتوحد زخم الحركة في حركة دورانية منتظمة.

من الوسائل المستخدمة في التحليل النظري لتطور المجرات طرق المحاكاة بالحسابات الحاسوبية على أساس حتى القوة المسيطرة هي قوة الجاذبية بين المجرات. وتبين تلك الحسابات حتى الأغلبية من المجرات التي نشاهدها ينشأ من توحد مجرتين حلزونيتين غنيتين بالغاز، وينتج عنها مجرة إهليلجية (بيضوية). لا تتحرك النجوم في المجرة الإهليلجية بيضوية في مستوي واحد، وإنما تتحرك في أفلاك في شكل البتر الناقص وفي مستويات مختلفة. ويمكن تفسير الشكل البيضوي للمجرة الإهليلجية بالتقاء مجرتين قرصيتين مستويتين بزاوية (أنظر الصورة)، فينتج من هذا الالتقاء مجرة أكبر لا يسودها مستوي معين واضح.

مراحل اصطدام مجرتين والتحامهما

يستغرق التحام المجرات بين مئات الملايين من السنين إلى 5و1 مليار سنة، وتستغرق فترة التهدئة والاستقرار مدة أطول من ذلك كثيرا. في البدء تقترب مجرتان من بعضهنا البعض وتبدآن الدوران حول مركز ثقلهما. وهنا تلعب حجم وكتلة جميع مجرة بالنسبة إلى الأخرى دورا هاما، وعلى الأخص كتلة حوصلة جميع منهما وهي مناطق تكثر فيها النجوم. في نفس الوقت تتقارب المجرتين أثناء دورانهم من بعضهما. وفي أغلب الأحوال تتخل مجرة المجرة الأخرى مرات عديدة قبل حتى يتم التحامهما ببعضهما. بذلك تفقد جميع مجرة شكلها الأساسي ويستبدل انتماء بعض الغازات والنجوم بين المجرتين. ويقع على عاتق قوى الجاذبية الإبقاء على المجرتين متشابكتين وإلا تم انفصالهما عن بعضهما ثانيا. وقد تنفصل المجرتان مباشرة بعد التقائهما الالتقاء الأول.

محاكاة اقتراب مجرتين من بعضهما

فترة الاقتراب : يبين الشكل على اليمين فترة اقتراب مجرتتين قرصيتين. وباعتبار سرعة الاقتراب أقل من 100 كيلومتر في الثانية. ولكن توجد تقاربات قد تصل السرعة النسبية لحوصلتي المجرتين إلى 3000 كيلومتر/ثانية. وعند الاقتراب تتغير أشكال البنية الداخلية لكل من المجرتين وقد تنشأ بينهما في تلك الفترة استبدال لجزء من الغاز والنجوم عبر ما يشبه القنطرة.

فترة الاصطدام : وتمثلها الشكل الوسطي. والصورة تبين تلامس طرفي المجرتين ولا تلتقي حوصلتي المجرتين. ويتغير شكل المجرتين ويتبادلا جزءا من مادتيهما. وتعمل قوي المد والجزر جميع مجرة على المنطقة القريبة لها من المجرة الأخرى، فتنتشر على الناحية البعيدة لكل منهما أذرعة بعمل قوي المد والجزر (أنظر الصورة اليمني).

التبادل التجاذبي : تبين الصورة اليسرى تغير شكلي المجرتين في الداخل وفي الخارج، وقد يحدث انزياح لمناطق غنية بالمادة في جميع منهما. ثم تبعد المجرتان عن بعضهما في سيولة، وقد تعمل الجاذبية الذاتية لكل منهما على نشأة أذرعة مجرية أوضلع مجري. وهنا تأثر البنية الداخلية عل الشكل الناتج لكل منهما. وعند ابتعاد المجرتان عن بعضهما تحدث فترة تهدئة، ينتج عنها إما حتى تلتقي المجرتان مرة تالية وينتج عنه التحامهما أوتفترق المجرتان عن بعضهما البعض بعد هذا اللقاء الأول.

الالتحام : تتحرك المجرات بالنسبة لبعضهما البعض في حركة دائرية تصغر خلالها المسافة بينهما مما يزيد من شدة اصطدام سحبها الغازية. ويتكون منها تجمع للغازات غي وسطها ويتضاغط ويتكون في السحابة الكبير نجوم. بذلك تكثر نشأة النجوم بطريقة نشطة Starburst. ويعمل نسأة النجوم المكثف وإطلاق طاقات كبيرة على تشتيت أجزاء من الغاز خارج المجرة المتكونة الكبيرة، ويبقى في المجرة عدد كبير من النجوم وقليل من الغاز. ونظرا لقلة الغاز في المجرة المتكونة الكبير فلا تنشأ فيها نجوم جديدة وتبقى نجومها القديمة المعمرة التي تكونت أثناء الالتحام. عند التحام مجرات كبيرة تنشأ غالبا مجرة إهليلجية. وعندما نرصد المجرات الإهليلجية اليوم نجد أنها تحتوي على نجوم قديمة معمرة ذات أعمار متقاربة. أما في مجرات أخرى فنجد نجوما ذات أعمار متفاوتة وكذلك نجدها تحوي كثير من الغاز.

مشهد مثير لتصادم وتلاحم مجرتين كما صوره مرقب هابل الفضائي.وكالة ناسا

طور التهدئة : تقوم المجرة المتكونة من التحام مجرتين بعدة دورات حول نفسها تصل خلالها إلى حالة توازن. وتستغرق تلك الفترة زمنا اكول كثيرا عن فترة التقارب والاصتدام. وتحدث حالة التوازن تدريجيا فهي تستغرق في مركز المجرة نحومئة مليون سنة بينما يستغرق التوازن في المناطق الخارجية عدة مليارات من السنين.

عندما تتصادم مجرات أوتلتحم ببعضها تعبر النجوم عبر بعضها ونادرا ما يحدث تصادم مباشر بينها نظرا لأن مقاييسهم أصغر بكثير من المسافات العظيمة بينهم. أما اصادام الغازات فيكون مصحوبا بفقد في طاقة الحركة مما يعمل على نشأة تجمعات نجمية كثيرة فيها نجدها في معظم المجرات المعمرة القديمة في أشكال كروية منتظمة التوزيع.

بعض تلك التجمعات النجمية الكروية تكون من نجوم قديمة معمرة تكونت قبل التصادم الأخير، وبعضا من تلك التجمعات النجمية الكروية تكون من نجوم حديثة، نشأت خلال آخر تصادم.

مجرتا الهوائيات (فترة الالتحام)

مجرتا الهوائيات.

اكتشفت مجرتا الهوائيات فيسبعة فبراير عام 1785 واكتشفها الفلكي الألماني البريطاني وليام هرشل واعتقد أنها جرم واحد (لم يُعهد وجود مجرات غير مجرتنا، مجرة درب التبانة، إلا عن طريق أكتشافات هابل منذ عام 1924). وتبعد مجرتا الهوائيات أو"مجرتا قرني الاستشعار " عنا نحو68 مليون سنة ضوئية وتوجد في كوكبة الغراب. ويرجع اسمهما إلى " قرني استشعار" بالإنجليزية Antenne حيث نصطلح حاليا على حتى تلك الحدثة ة تعني في نقس الوقت "هوائي". وقرني الاستشعار أوالهوائيان هما ذراعان للمجرتين اللتان دخلتا فترة الالتحام (أنظر الصورة).

وطبقا للصورة فقد بدأت حوصلتي المجرتين فترة الالتحام. وخلال هذه العملية ينضغط الغاز بينهما مما يعمل على نشأة نجوم. وتبدوفي منطقتي تكون النجوم وما يتبعهما من سحابتي "قرني استشعار" عقد متألقة من النجوم. نلاحظ حتى الجزء الأيمن من الصورة هوتكبير لمنطقة قلبي المجرتين.

مجرتي الفئران (فترة الالتحام)

مجرتي الفئران هما مجرتان حلزونيتان وتوجدا في كوكبة الهلبة. تبعدان عنا نحو290 مليون سنة ضوئية.

وتوجد المجرتان حاليا في حالة تصادم وتداخل مع بعضهما البعض (أنظر الصورة في أول الموضوع). وترجع تسميتهم إلى ذيلهما الطويلين الناشئين عن قوي المد والجزر بينهما - أي أختلاف قوى الجاذبية المؤثرة على الأجزاء القريبة والأجزاء البعيدة من جميع من المجرتين - وهذه الظاهرة تسمى أعطى وجزر المجرات.

وتشكل المجرتان عضوا في تجمع مجرات الهلبة ويبدوحتى المجرتان قد بدأتا الاصتدام، وسوف تستمران في تداخلهما حتى تندمجان مع بعضهما مكونتان مجرة أكبر.

مجرات متفاعلة جديرة بالذكر

Name	Type	Distance (million ly)	Magnitude	Notes
Whirlpool Galaxy (M51)	SAc (SB0-a)	37	+8.4	Satellite interacting with its primary
NGC 2207 and IC 2163	SAc/SAbc	114	+11	galaxies going through the first phase in galactic collision
Mice Galaxies (IC 819/20)	S0/SB(s)ab	300	+13.5	galaxies going through the second phase in galactic collision
NGC 1097	SB(s)bc (E6)	45	+9.5	Satellite interacting with its primary
Antennae Galaxies (NGC 4038/9)	SAc/SBm	45	+10.3	galaxies going through the third phase in galactic collision
NGC 520	S	100	+11.3	galaxies going through the third phase in galactic collision

المراجع

ويكيبيديا

^ Chien, Li-Hsin (May 2007). "Multiobject Spectroscopy of Young Star Clusters in NGC 4676". The Astrophysical Journal. 660 (2): L105–L108. arXiv:astro-ph/0703510. Bibcode:2007ApJ...660L.105C. doi:10.1086/518215. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)