اكتشافات جديدة وحقائق مثيرة للاهتمام حول مجرات الكون. اكتشاف أكبر مجرة ​​حلزونية في العالم

المجرات البيضاوية واللولبية

هناك نوعان من المجرات: مجرات بيضاوية ولولبية. لطالما اشتبه علماء الفلك في أن أوجه التشابه والاختلاف بينهما ، مثل الانتفاخات (الانتفاخات) في المركز ووجود أو عدم وجود قرص مسطح من النجوم ، تشير إلى تطور المجرات.

المجرة البيضاوية

عندما قرر العلم في عشرينيات القرن الماضي أن بعض السدم الضبابية التي تتناثر في السماء كانت مجرات خارج منطقتنا ، شرع علماء الفلك في تصنيفها. تأتي المجرات في نوعين رئيسيين: سلسة ، وبيضاوية الشكل ، وذات نمط حلزوني مميز. يطلق عليهم ، على التوالي ، بيضاوي الشكل ولولبي. إدوين هابل ، عالم الفلك الأمريكي الذي اكتشف لأول مرة أن السدم موجودة في الخارج درب التبانة، على مسافات شاسعة ، اقترح أن تشكل المجرات تسلسلاً ، وأعطاهم الأسماء المناسبة. تصنيفها لا يزال قيد الاستخدام اليوم. يُشار إلى المجرات الإهليلجية بالحرف E ورقم (من 0 إلى 7) ، والتي تزداد اعتمادًا على مقدار استطالة المجرة. E0 هي مجرة ​​مستديرة تقريبًا ، E7 تشبه السيجار. في ثلاثة أبعاد ، تتشكل المجرات الإهليلجية مثل كرة الرجبي.

مجرة حلزونية

يُشار إلى المجرات الحلزونية ، وفقًا لمخطط هابل ، بالحرف S وحرف إضافي (أ ، ب ، ج) اعتمادًا على مدى إحكام التواء أذرعها الحلزونية. Galaxy Sa عبارة عن حلزوني ضيق ، و Sc مجاني. في الأبعاد الثلاثة ، يتم تسطيح المجرات الحلزونية مثل الصحن الطائر أو العدسة. الصورة معقدة بسبب حقيقة أنه في بعض المجرات الحلزونية يوجد عنصر مباشر أو جسر يمر عبر المناطق الداخلية للمجرة.

عند رسم خريطة السماء ، وجد علماء الفلك العديد من أزواج المجرات المتقاربة التي تتفاعل بشكل واضح مع بعضها البعض. في الحالات الأكثر وضوحًا ، يتم سحب ذيول النجوم الطويلة ، مثل تلك الخاصة بالضفادع الصغيرة ، من كلتا المجرتين عن طريق الجاذبية المتبادلة - على سبيل المثال ، في زوج من الاصطدام هوائيات المجرات:

المجرات الأخرى تشق طريقها مباشرة عبر مركز رفيقتها ، وترفع سحبًا من النجوم وتدخن حلقات من الغاز. غالبًا ما ينتج عن الاضطرابات الناتجة وهجًا شديد السطوع حيث تتشكل النجوم الجديدة في سحب دوامة من الغاز. قد تكون هذه النجوم الزرقاء الفتية محاطة بالسخام الكوني ، مما يجعل أجزاء منها تتوهج باللون الأحمر ، تمامًا مثل الغبار الذي يضيء غروب الشمس على الأرض. إن اندماج المجرات هو مشهد مذهل. ومع ذلك ، لا تزال تفاصيل بنية المجرات غير واضحة. قد تكون هناك حاجة لحدوث تصادم كارثي لتدمير قرص ضخم من النجوم وترك انتفاخ بيضاوي مكشوف ، كما أن الزيادة الناعمة التدريجية مطلوبة لكي تشكل المجرة قرصًا بحجم كافٍ دون أن تنهار. لا يرى علماء الفلك سوى عدد قليل من المجرات في حالات وسيطة ، ومن المرجح أن تكون الصورة الحقيقية لكيفية تغير المجرات بالضبط من خلال الاندماجات معقدة للغاية.

يمكن أن تحتوي المجرات على ملايين إلى تريليونات من النجوم. تتكون المجرات الإهليلجية والانتفاخات الحلزونية في الغالب من نجوم حمراء قديمة. إنها تتحرك في مدارات مائلة بشكل اعتباطي ، وبالتالي تخلق شكلًا بيضاويًا منتفخًا لمجرة أو انتفاخ. تتكون أقراص المجرات الحلزونية في الغالب من نجوم زرقاء فتية. يتركزون في أذرع لولبية ؛ عندما يمر الذراع عبر السحابة الغازية للقرص ، يتم تشغيل تشكل النجوم فيه. تحتوي الأقراص الحلزونية على كميات هائلة من الغاز ، وخاصة الهيدروجين. تحتوي المجرات الإهليلجية على كمية قليلة جدًا من الغاز ، وبالتالي تولد عدد أقل من النجوم الجديدة فيها. تم اكتشاف المادة المظلمة في أقراص المجرة. تتحرك حواف الحلزونات بسرعة كبيرة بحيث لا يمكن تفسيرها من خلال كتلتها في النجوم والغاز ، مما يعني أنه لا يزال هناك شكل من أشكال المادة. يمكن أن توجد في شكل جسيمات غريبة يصعب اكتشافها لأنها نادراً ما تتفاعل ، أو تنضغط على أجسام ضخمة مثل الثقوب السوداء أو النجوم غير المحترقة أو الكواكب الغازية. تشكل المادة المظلمة شرنقة كروية حول المجرة ، والتي تسمى "هالة المجرة".

توجد نفس الأنواع الأساسية من المجرات في جميع أنحاء الكون. للحصول على فكرة عما تبدو عليه الشريحة المتوسطة للكون البعيد ، في عام 1995 ، اتبع تلسكوب هابل الفضائي شريطًا صغيرًا من السماء (بعرض 2.5 دقيقة قوسية) لمدة 10 أيام. سمح المرصد المداري لعلماء الفلك بالبحث في الفضاء أعمق بكثير مما هو ممكن باستخدام التلسكوبات من الأرض ، وفتحت رؤية المجرات البعيدة لأعيننا. يستغرق الضوء وقتًا للوصول إلينا عبر الفضاء الخارجي ، ولهذا السبب رأينا هذه المجرات كما كانت منذ مليارات السنين. نظرًا لأنه تم اختيار حقل بدون نجوم في المقدمة بشكل خاص ، فإن جميع الكائنات الموجودة في الإطار البالغ عددها 3000 تقريبًا هي مجرات بعيدة. يمكن تصنيف معظمها على أنها بيضاوية وحلزونية ، مما يعني أن كلا النوعين قد تشكل منذ وقت طويل جدًا. لكن هناك عدد أكبر من المجرات الزرقاء غير المنتظمة والصغيرة في الكون البعيد أكثر من المجرات الأقرب إلينا. بالإضافة إلى ذلك ، قبل 8-10 مليارات سنة ، تشكلت النجوم أسرع بعشر مرات مما هي عليه الآن. يشير كلا العاملين إلى أن النمو السريع للمجرات في الكون الشاب يرجع إلى تصادماتها المتكررة.

تتجمع المجرات معًا لتشكل عناقيد ، وهي أكبر العناصر في الكون متماسكة معًا بفعل الجاذبية. تحتوي هذه التكتلات الضخمة لآلاف المجرات على خزانات من الغاز شديد السخونة والمادة المظلمة المنتشرة بين أعضاء الكتلة.

مجموعات المجرات متماسكة عن طريق الجاذبية. مثلما تتحرك النجوم في مدارات في المجرات ، تتحرك المجرات أيضًا في مسارات حول مركز كتلة العنقود. كتلة مجرات كبيرة نموذجية تبلغ مليون مليار مرة كتلة الشمس. الفضاء نفسه ، والوقت منحني من مثل هذه الكمية من المادة في مثل هذا الحجم الصغير. بالتشابه مع الصفيحة المطاطية ، تكمن الكتل في انبعاج يتكون من وزنها. لكن المجرات لا تسقط فيه فحسب - بل يتراكم الغاز أيضًا في بئر الزمكان. مجموعات المجرات مليئة بالغاز الساخن. بسببه درجة حرارة عالية- ملايين الدرجات المئوية - هذا البحر من الغاز يضيء بما يكفي لإصدار الأشعة السينية التي يمكن رصدها من الأقمار الصناعية. يسمى الغاز الساخن ناقل المعلومات بين الكتلة. وبالمثل ، تتجمع المادة المظلمة في بئر الجاذبية للعناقيد. بينما يأمل علماء الفلك في رؤية المادة المظلمة في بيئة جديدة ، أبعد من المجرات الفردية ، فإنهم يبحثون في عناقيد علامات غير عادية، مما سيساعدهم على فهم ماهية المادة المظلمة. يمكن التفكير في العناقيد بشكل غير مبهج على أنها مقالب كونية: فهي كبيرة جدًا لدرجة أن أي شيء يقع فيها. هذا هو سبب اهتمام علماء آثار الفضاء. علاوة على ذلك ، نظرًا لكونها أكبر الأجسام التي يتم تجميعها معًا بواسطة قوة الجاذبية ، يجب أن تحتوي نظريًا على مادة عادية ومظلمة بنفس النسب كما في الكون بأكمله. إذا كان بإمكان المرء حساب كتلة جميع العناقيد ، فسيحصل على قيمة تقريبية للكتلة الكلية للكون.

تبدو العديد من الحقائق المعروفة اليوم مألوفة ومألوفة للغاية بحيث يصعب تخيل كيف كان الناس يعيشون بدونها. ومع ذلك ، فإن معظم الحقائق العلمية لم تنشأ في فجر البشرية. من نواح كثيرة ، يتعلق هذا بالمعرفة حول الفضاء الخارجي. أنواع السدم والمجرات والنجوم معروفة للجميع تقريبًا اليوم. في غضون ذلك ، كان الطريق إلى الفهم الحديث طويلًا جدًا. لم يدرك الناس على الفور أن الكوكب جزء من النظام الشمسي ، وأنه جزء من المجرة. بدأت دراسة أنواع المجرات في علم الفلك حتى في وقت لاحق ، عندما جاء الفهم بأن مجرة ​​درب التبانة ليست وحدها وأن الكون لا يقتصر عليها. وكذلك بشكل عام معرفة الفضاء خارج "طريق اللبن" ، كان إدوين هابل. بفضل بحثه ، نعرف اليوم الكثير عن المجرات.

أنواع المجرات في الكون

درس هابل السدم وأثبت أن العديد منها عبارة عن تكوينات مشابهة لمجرة درب التبانة. بناءً على المواد التي تم جمعها ، وصف نوع المجرة وأنواع الأجسام الفضائية المماثلة الموجودة. قام هابل بقياس المسافات إلى بعضها واقترح تصنيفًا خاصًا به. لا يزال العلماء يستخدمونه اليوم.

قام بتقسيم المجموعة الكاملة للأنظمة في الكون إلى 3 أنواع: مجرات إهليلجية ولولبية وغير منتظمة. تتم دراسة كل نوع بنشاط من قبل علماء الفلك في جميع أنحاء العالم.

جزء الكون الذي توجد فيه الأرض ، مجرة ​​درب التبانة ، ينتمي إلى نوع "المجرات الحلزونية". يتم تمييز أنواع المجرات على أساس الاختلافات في أشكالها التي تؤثر على خصائص معينة للأجسام.

حلزوني

أنواع المجرات ليست موزعة بالتساوي في جميع أنحاء الكون. وفقًا للبيانات الحديثة ، فإن الحلزونات أكثر شيوعًا من غيرها. بالإضافة إلى درب التبانة ، يشمل هذا النوع سديم أندروميدا (M31) والمجرة في (M33). مثل هذه الأشياء لها هيكل يسهل التعرف عليه. إذا نظرت من الجانب ، كيف تبدو هذه المجرة ، فإن المنظر من الأعلى سيشبه دوائر متحدة المركز تتباعد عبر الماء. تشع الأذرع الحلزونية من انتفاخ مركزي كروي يسمى الانتفاخ. يتراوح عدد هذه الفروع من 2 إلى 10. يقع القرص بأكمله ذو الأذرع الحلزونية داخل سحابة من النجوم المتخلخلة ، والتي تسمى "الهالة" في علم الفلك. جوهر المجرة هو مجموعة من النجوم.

الأنواع الفرعية

في علم الفلك ، يستخدم الحرف S للدلالة على المجرات الحلزونية ، وهي مقسمة إلى أنواع اعتمادًا على التصميم الهيكلي للأذرع وخصائص الشكل العام:

المجرة Sa: أذرع ملتفة بإحكام ، ناعمة وغير متشكلة ، انتفاخ ساطع وممتد ؛

المجرة Sb: أذرع قوية ومميزة ، وانتفاخ أقل وضوحًا ؛

المجرة Sc: الأذرع متطورة بشكل جيد ، فهي بنية ممزقة ، والانتفاخ غير مرئي بشكل جيد.

بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي بعض الأنظمة الحلزونية على جسر مركزي شبه مستقيم (يسمى "قضيب"). في هذه الحالة ، يضاف الحرف B (Sba أو Sbc) إلى رمز المجرة.

تشكيل

يبدو أن تكوين المجرات الحلزونية يشبه ظهور الأمواج من تأثير الحجر على سطح الماء. وفقًا للعلماء ، أدت دفعة معينة إلى ظهور الأكمام. الفروع الحلزونية نفسها هي موجات من زيادة كثافة المادة. يمكن أن تكون طبيعة الدفع مختلفة ، أحد الخيارات هو الانتقال إلى النجوم.

الفروع الحلزونية هي نجوم شابة وغاز محايد (العنصر الرئيسي هو الهيدروجين). إنها تقع في مستوى دوران المجرة ، لذا فهي تشبه القرص المسطح. من الممكن أيضًا تكوين النجوم الشابة في مركز هذه الأنظمة.

اقرب جار

سديم أندروميدا هو مجرة ​​حلزونية: منظر من الأعلى يكشف عن عدة أذرع تنبثق منها المركز المشترك. من الأرض ، يمكن رؤيته بالعين المجردة كضباب ضبابي. في الحجم ، فإن جار مجرتنا أكبر إلى حد ما منه: قطره ١٣٠ ألف سنة ضوئية.

سديم أندروميدا ، على الرغم من أنه أقرب مجرة ​​لمجرة درب التبانة ، فهو بعيد جدًا. يستغرق الضوء مليوني سنة للتغلب عليه. تفسر هذه الحقيقة تمامًا سبب كون الرحلات إلى المجرة المجاورة ممكنة حتى الآن فقط في كتب وأفلام الخيال العلمي.

الأنظمة البيضاوية

دعونا الآن ننظر في أنواع أخرى من المجرات. توضح صورة النظام البيضاوي بوضوح اختلافه عن النظير الحلزوني. هذه المجرة ليس لها أذرع. يبدو مثل القطع الناقص. يمكن ضغط هذه الأنظمة بدرجات متفاوتة ، وتمثل شيئًا مثل العدسة أو الكرة. في مثل هذه المجرات ، لا يوجد غاز بارد عمليًا. تمتلئ أكثر الممثلين إثارة للإعجاب من هذا النوع بالغاز الساخن المخلخل ، الذي تصل درجة حرارته إلى مليون درجة وما فوق.

السمة المميزة للعديد من المجرات الإهليلجية هي درجة اللون المحمر. لفترة طويلة ، اعتقد علماء الفلك أن هذا علامة على العصور القديمة لمثل هذه الأنظمة. كان يعتقد أنهم كانوا يتألفون بشكل أساسي من نجوم قديمة. ومع ذلك ، فقد أظهرت الأبحاث في العقود الأخيرة أن هذا الافتراض خاطئ.

تعليم

لفترة طويلة كانت هناك فرضية أخرى تتعلق بالمجرات الإهليلجية. كانوا يعتبرون من أوائل أولئك الذين نشأوا بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم. اليوم ، تعتبر هذه النظرية قديمة. تم تقديم مساهمة كبيرة في تفنيده من قبل علماء الفلك الألمان Alar و Yuri Tumre ، وكذلك العالم الأمريكي Francois Schweitzer. تؤكد أبحاثهم واكتشافاتهم في السنوات الأخيرة حقيقة فرضية أخرى ، النموذج الهرمي للتنمية. وفقًا لذلك ، تم تشكيل هياكل أكبر من هياكل صغيرة نوعًا ما ، أي أن المجرات لم تتشكل على الفور. وسبق ظهورهم تشكل عناقيد النجوم.

الأنظمة البيضاوية بواسطة الأفكار الحديثةتشكلت من حلزوني نتيجة اندماج الذراعين. أحد البراهين على ذلك عدد كبير منالمجرات "الملتوية" ، لوحظت في أجزاء نائية من الفضاء. على العكس من ذلك ، في أكثر المناطق تقريبية ، يكون تركيز الأنظمة الإهليلجية ، الساطعة والممتدة للغاية ، أعلى بشكل ملحوظ.

حرف او رمز

كما تلقت المجرات الإهليلجية في علم الفلك تسمياتها. بالنسبة لهم ، يتم استخدام الرمز "E" والأرقام من 0 إلى 6 ، والتي تشير إلى درجة تسطيح النظام. E0 هي مجرات ذات شكل كروي منتظم تقريبًا ، و E6 هي الأكثر تسطحًا.

تحتدم قذائف المدفع

تشتمل المجرات الإهليلجية على أنظمة NGC 5128 من كوكبة Centaurus و M87 الموجودة في برج العذراء. ميزتها هي انبعاث راديو قوي. يهتم علماء الفلك بشكل أساسي ببنية الجزء المركزي من هذه المجرات. تظهر ملاحظات العلماء الروس والدراسات التي أجراها تلسكوب هابل نشاطًا مرتفعًا إلى حد ما لهذه المنطقة. في عام 1999 ، حصل علماء الفلك الأمريكيون على بيانات عن قلب المجرة الإهليلجية NGC 5128 (كوكبة Centaur). هناك كتل ضخمة من الغاز الساخن في حركة مستمرة ، تدور حول المركز ، وربما ثقب أسود. البيانات الدقيقة عن طبيعة هذه العمليات ليست متاحة بعد.

أنظمة غير منتظمة

وهي تقع أيضًا في سحابة ماجلان الكبيرة. هنا ، اكتشف العلماء منطقة تتشكل فيها النجوم بشكل مستمر. يبلغ عمر بعض النجوم المضيئة التي يتألف منها السديم مليوني عام فقط. بالإضافة إلى ذلك ، يقع هنا أيضًا النجم الأكثر إثارة للإعجاب الذي تم اكتشافه في عام 2011 ، RMC 136a1. كتلته 256 شمسي.

تفاعل

تصف الأنواع الرئيسية للمجرات ميزات شكل وترتيب عناصر هذه الأنظمة الفضائية. ومع ذلك ، فإن مسألة تفاعلهم ليست أقل إثارة للاهتمام. ليس سرا أن كل الأشياء في الفضاء تتحرك باستمرار. المجرات ليست استثناء. يمكن أن تكون أنواع المجرات ، على الأقل بعض ممثليها ، قد تشكلت في عملية دمج أو اصطدام نظامين.

إذا تذكرنا ماهية هذه الأشياء ، يصبح من الواضح كيف تحدث التغييرات واسعة النطاق أثناء تفاعلها. يتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة عند الاصطدام. ومن المثير للاهتمام ، أن مثل هذه الأحداث تكون أكثر احتمالا في الفضاء من لقاء نجمتين.

ومع ذلك ، فإن "اتصال" المجرات لا ينتهي دائمًا بالتصادم والانفجار. يمكن لنظام صغير أن يمر عبر نظيره الكبير ، مما يزعج هيكله في هذه العملية. هذه هي الطريقة التي تتشكل بها التكوينات التي تشبه في مظهرها الممرات الطويلة. تتكون من نجوم وغازات وغالبًا ما تصبح مناطق تكوين لامعة جديدة. أمثلة على هذه الأنظمة معروفة للعلماء. واحد منهم هو مجرة ​​عجلة العربة في كوكبة النحات.

في بعض الحالات ، لا تتصادم الأنظمة ، ولكنها تمر ببعضها البعض أو تتلامس قليلاً. ومع ذلك ، بغض النظر عن درجة التفاعل ، فإنه يؤدي إلى تغييرات خطيرة في بنية كلتا المجرتين.

مستقبل

وفقًا لافتراضات العلماء ، من الممكن أنه بعد فترة طويلة جدًا ، ستمتص درب التبانة أقرب قمر صناعي لها ، وهو نظام صغير تم اكتشافه مؤخرًا وفقًا لمعايير الفضاء ، ويقع على مسافة 50 سنة ضوئية منا. تشير الدلائل البحثية إلى أن هذا القمر له عمر مثير للإعجاب ، والذي من المحتمل أن ينتهي بعملية الاندماج مع جاره الأكبر.

التصادم هو مستقبل محتمل لمجرة درب التبانة وسديم أندروميدا. الآن الجار الضخم مفصول عنا بحوالي 2.9 مليون سنة ضوئية. تقترب مجرتان من بعضهما البعض بسرعة 300 كم / ث. سيحدث التصادم المحتمل ، وفقًا للعلماء ، في غضون ثلاثة مليارات سنة. ومع ذلك ، ما إذا كان سيحدث أو ما إذا كانت المجرات ستلمس بعضها البعض بشكل طفيف ، فلا أحد يعرف اليوم على وجه اليقين. للتنبؤ ، لا توجد بيانات كافية حول ميزات حركة كلا الجسمين.

يدرس علم الفلك الحديث بالتفصيل الهياكل الكونية مثل المجرات: أنواع المجرات ، وخصائص التفاعل ، والاختلافات والتشابهات ، والمستقبل. في هذا المجال ، لا يزال هناك الكثير من الأمور غير المفهومة والتي تتطلب مزيدًا من الدراسة. أنواع بنية المجرات معروفة ، لكن لا يوجد فهم دقيق للعديد من التفاصيل المرتبطة ، على سبيل المثال ، بتكوينها. ومع ذلك ، فإن الوتيرة الحالية للتحسين في المعرفة والتكنولوجيا تسمح لنا بالأمل في تحقيق اختراقات كبيرة في المستقبل. على أي حال ، لن تتوقف المجرات عن أن تكون محور العديد من الدراسات. وهذا لا يرجع فقط إلى الفضول المتأصل في كل الناس. تتيح البيانات المتعلقة بالأنماط الكونية والحياة التنبؤ بمستقبل مجرة ​​درب التبانة من الكون.

في علم الفلك الحديث ، كان التصنيف الأول للمجرات ، الذي اقترحه إدوين باول هابل في عام 1926 ، ثم صقله لاحقًا ، ثم جيرارد دي فوكولور وألان سانديج ، هو الأكثر استخدامًا.

يعتمد هذا التصنيف على شكل المجرات المعروفة. وفقًا لذلك ، يتم تقسيم جميع المجرات إلى 5 أنواع رئيسية:

بيضاوي الشكل (E) ؛

حلزوني (S) ؛

المجرات الحلزونية المحظورة (SB) ؛

غير صحيح (إير) ؛

المجرات قاتمة للغاية بحيث لا يمكن تصنيفها ، وقد حدد هابل بالرمز Q.

بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم تسميات المجرات في هذا التصنيف أرقامًا للإشارة إلى مدى انحراف المجرة الإهليلجية ، والحروف للإشارة إلى مدى إحكام أذرع المجرات الحلزونية المجاورة للنواة.

بيانيا ، يتم تقديم هذا التصنيف على شكل سلسلة ، تسمى تسلسل هابل (أو شوكة ضبط هابل بسبب تشابه المخطط مع هذه الأداة).

المجرات الإهليلجية (النوع هـ)تشكل 13٪ من إجمالي عدد المجرات. تبدو وكأنها دائرة أو قطع ناقص ، يتناقص سطوعها بسرعة من المركز إلى المحيط. تختلف المجرات الإهليلجية في الشكل ، وتتراوح من كروية إلى مفلطحة للغاية. في هذا الصدد ، يتم تقسيمها إلى 8 فئات فرعية - من E0 (شكل كروي ، بدون ضغط) إلى E7 (أعلى ضغط).

المجرات الإهليلجية هي الأبسط في التركيب. وهي تتكون أساسًا من عمالقة حمراء وصفراء قديمة وأقزام حمراء وصفراء وبيضاء. لا تحتوي على مادة الغبار. إن تكوين النجوم في المجرات من هذا النوع لم يحدث منذ عدة مليارات من السنين. لا يوجد فيها غاز بارد وغبار كوني تقريبًا. يوجد الدوران فقط في أكثر المجرات الإهليلجية ضبابًا.

المجرات الحلزونية- النوع الأكثر عددًا: تشكل حوالي 50٪ من جميع المجرات المرصودة. تقع معظم النجوم في المجرة الحلزونية داخل قرص المجرة. على القرص المجري ، يمكن ملاحظة نمط حلزوني مكون من فرعين أو أكثر أو أذرع ملتوية في اتجاه واحد ، تظهر من مركز المجرة.

هناك نوعان من الحلزونات. في النوع الأول ، المعين SA أو S ، تظهر الفروع الحلزونية مباشرة من الختم المركزي. في الثانية ، تبدأ في نهايات تشكيل مستطيل ، يوجد في وسطه ختم بيضاوي. يبدو أن الذراعين اللولبيين متصلان بجسر ، ولهذا يطلق على هذه المجرات اسم الحلزونات المتقاطعة. يشار إليها بالرمز SB.

تختلف المجرات الحلزونية في درجة تطور بنيتها الحلزونية ، وهو ما يُلاحظ في التصنيف بإضافة الأحرف أ ، ب ، ج إلى الرموز S (أو SA) و SB.

أذرع المجرات الحلزونية مائلة للزرقة لأنها تحتوي على العديد من النجوم العملاقة الفتية. تدور جميع المجرات الحلزونية بسرعات كبيرة ، لذلك تتركز النجوم والغبار والغازات في قرص ضيق (المجتمع الأول من النجوم). يحدث الدوران في الغالبية العظمى من الحالات في اتجاه التواء الأذرع الحلزونية.

كل مجرة ​​حلزونية لها كتلة مركزية. لون مجموعات المجرات الحلزونية أصفر ضارب إلى الحمرة ، مما يشير إلى أنها تتكون أساسًا من نجوم من الفئات الطيفية G و K و M (أي الأصغر والأكثر برودة).

تشير وفرة سحب الغاز والغبار ووجود عمالقة زرقاء لامعة من الفئات الطيفية O و B إلى عمليات تكوين نجم نشطة تحدث في الأذرع الحلزونية لهذه المجرات.

قرص المجرات الحلزونية مغمور في سحابة من النجوم الخافتة الخفيفة - هالة. تتكون الهالة من نجوم السكان 2 الشباب التي تشكل العديد من العناقيد الكروية.

في بعض المجرات جزء مركزيله شكل كروي ويضيء بشكل مشرق. يسمى هذا الجزء بالانتفاخ (من الانتفاخ الإنجليزي - السماكة والتورم). يتكون الانتفاخ من نجوم السكان 2 القديمة وغالبًا ما يكون ثقب أسود فائق الكتلة في المركز. تحتوي المجرات الأخرى على "شريط نجمي" في الجزء المركزي - شريط.

أشهر المجرات الحلزونية هي مجرتنا درب التبانة وسديم أندروميدا.

مجرة عدسية(النوع S0) هو نوع وسيط بين المجرات الحلزونية والإهليلجية. في المجرات من هذا النوع ، يتم ضغط الكتلة المركزية اللامعة (الانتفاخ) بقوة وتبدو كعدسة ، والفروع غائبة أو يتم تتبعها بشكل ضعيف جدًا.

تتكون المجرات العدسية من نجوم عملاقة قديمة ، وبالتالي فإن لونها ضارب إلى الحمرة. ثلثي المجرات العدسية ، مثل المجرات الإهليلجية ، لا تحتوي على غاز ، وثلث محتوى الغاز هو نفسه الموجود في المجرات الحلزونية. لذلك ، فإن عمليات تكوين النجوم بطيئة للغاية. يتركز الغبار في المجرات العدسية بالقرب من قلب المجرة. حوالي 10٪ من المجرات المعروفة هي مجرات عدسية.

ل المجرات غير المنتظمة أو غير المنتظمة (Ir)تتميز بشكل غير منتظم وخشن. تتميز المجرات غير المنتظمة بغياب التكثيف المركزي والبنية المتناسقة ، فضلاً عن اللمعان المنخفض. تحتوي مثل هذه المجرات على الكثير من الغاز (معظمها هيدروجين محايد) - ما يصل إلى 50٪ من كتلتها الإجمالية. حوالي 25٪ من جميع الأنظمة النجمية تنتمي إلى هذا النوع.

تنقسم المجرات غير المنتظمة إلى مجموعتين كبيرتين. أولها ، والمسمى Irr I ، يتضمن مجرات ذات تلميح من بنية معينة. تقسيم Irr I ليس نهائيًا: على سبيل المثال ، إذا تم العثور على تشابه بين الأذرع الحلزونية في المجرة قيد الدراسة (سمة من سمات المجرات من النوع S) ، فإن المجرة تتلقى التعيين Sm أو SBm (لها رابط في هيكلها) ؛ إذا لم يتم ملاحظة هذه الظاهرة - التعيين Im.

المجموعة الثانية من المجرات غير المنتظمة (Irr II) تشمل جميع المجرات الأخرى ذات البنية الفوضوية.

هناك أيضًا مجموعة ثالثة من المجرات غير المنتظمة - المجرات القزمة ، والتي تم تحديدها على أنها دي أو دي أر. يُعتقد أن المجرات القزمية غير المنتظمة تشبه أقدم تشكيلات المجرات الموجودة في الكون. بعضها عبارة عن مجرات حلزونية صغيرة تمزقها قوى المد من رفاقها الأكثر ضخامة.

الممثلين المميزينهذه المجرات هي سحابة ماجلان الكبيرة والصغيرة. في الماضي ، كان يُعتقد أن سحابة ماجلان الكبيرة والصغيرة مجرات غير منتظمة. ومع ذلك ، تم اكتشاف أن لديهم هيكل حلزوني مع قضيب. لذلك ، تم إعادة تصنيف هذه المجرات على أنها SBm ، النوع الرابع من المجرات الحلزونية المحظورة.

المجرات التي لديها بعض السمات الفردية، والتي لا تسمح بأن تنسب إلى أي من الفئات المذكورة أعلاه ، تسمى غَيْرُ مَأْلُوف.

مثال على مجرة ​​غريبة هي المجرة الراديوية Centaurus A (NGC 5128).

تصنيف هابل قيد التشغيل هذه اللحظةالأكثر شيوعًا ، ولكن ليس الوحيد. على وجه الخصوص ، نظام de Vaucouleurs ، وهو نسخة موسعة ومعدلة من تصنيف Hubble ، ونظام Yerkes ، حيث يتم تجميع المجرات في اتجاه المركز اعتمادًا على أطيافها وشكلها ودرجة تركيزها ، يتم استخدامها على نطاق واسع.

دكتوراه في العلوم التربوية E. LEVITAN.

مخطط تصنيف المجرات حسب هابل (1925).

مجرة NGC 4314 (كوكبة الدلو).

المجرات غير المنتظمة: على اليسار - سحابة ماجلان الكبيرة ، على اليمين - سحابة ماجلان الصغيرة.

مجرة إهليلجية ضخمة في كوكبة العذراء هي مصدر راديو Virgo A. إنها مجرة ​​كروية تقريبًا. في جميع الاحتمالات ، نشط للغاية - طرد مرئي لنفث ساطع من المادة.

مجرة NGC 4650 A (كوكبة قنطور). المسافة إليها هي 165 مليون سنة ضوئية.

السديم الغازي (M27) الموجود في مجرتنا ولكنه بعيد جدًا عنا - على مسافة 1200 سنة ضوئية.

قبل أن لا تكون مجرة ​​، لكن Tarantula Nebula 30 Doradus - معلم شهير لسحابة Magellanic الكبيرة.

"منذ زمن بعيد ، في مجرة ​​بعيدة ، بعيدة ..." - هذه هي الكلمات التي تبدأ عادةً أفلام المسلسل الشهير "حرب النجوم". هل لديك أي فكرة عن حجم هذه المجرات "البعيدة والبعيدة"؟ على سبيل المثال ، حوالي 250 مجرة ​​نراها كنقطة أكثر سطوعًا من 12 مترًا معروفة. وهناك حوالي 50000 مجرة ​​يكون سطوعها أضعف - حتى 15 مترًا. على سبيل المثال ، تلسكوب 6 أمتار في حدود قدراته - عدة مليارات. باستخدام تلسكوب فضائييمكنك رؤية المزيد منها. معا ، هذه الجزر النجمية هي الكون - عالم المجرات.

الناس الذين يعيشون على الأرض فهموا هذا بعيدًا عن الفور. في البداية كان عليهم اكتشاف كوكبهم - الأرض. بعد - النظام الشمسي. ثم - جزيرتنا النجمية - مجرتنا. نسميها درب التبانة.

بعد مرور بعض الوقت ، اكتشف علماء الفلك أن مجرتنا لها جيران ، وأن سديم أندروميدا ، وسحابة ماجلان الكبيرة ، وسحابة ماجلان الصغيرة والعديد من البقع الضبابية الأخرى لم تعد مجرتنا ، بل جزر نجمية أخرى مستقلة.

لذلك نظر الإنسان إلى ما وراء حدود مجرته. تدريجيًا أصبح من الواضح أن عالم المجرات ليس كبيرًا بشكل مذهل فحسب ، بل إنه متنوع أيضًا. تختلف المجرات اختلافًا كبيرًا في الحجم ، مظهروعدد النجوم المتضمنة فيها اللمعان.

يعتبر عالم الفلك الأمريكي إدوين هابل (1889-1953) بحق مؤسس علم الفلك خارج المجرة ، الذي يتعامل مع هذه القضايا. لقد أثبت أن العديد من "السدم" هي في الواقع مجرات أخرى مكونة من العديد من النجوم. درست أكثر من ألف مجرة ​​، حددت المسافة إلى بعضها. من بين المجرات ، ميز ثلاثة أنواع رئيسية: حلزوني ، إهليلجي ، وغير منتظم.

الآن نحن نعرف ذلك المجرات الحلزونيةتحدث في كثير من الأحيان أكثر من غيرها. أكثر من نصف المجرات حلزونية. وتشمل هذه مجرتنا درب التبانة ، والمجرة في أندروميدا (M31) ، والمجرة في المثلث (M33).

المجرات الحلزونية جميلة جدا. يوجد في المركز نواة ساطعة (مجموعة كبيرة كثيفة من النجوم). تظهر الفروع الحلزونية من القلب ، تلتف حولها. وهي تتكون من نجوم فتية وغيوم من الغاز المحايد ، ومعظمها من الهيدروجين. جميع الفروع - وقد يكون هناك فرع أو اثنان أو أكثر - تكمن في مستوى يتزامن مع مستوى دوران المجرة. لذلك ، تبدو المجرة وكأنها قرص مفلطح.

لم يتمكن علماء الفلك لفترة طويلة من فهم سبب عدم انهيار الحلزونات المجرية ، أو كما يطلق عليها أيضًا ، الأذرع ، لفترة طويلة. كانت هناك العديد من الفرضيات حول هذه القضية. يميل معظم الباحثين في المجرات الآن إلى الاعتقاد بأن الحلزونات المجرية هي موجات ذات كثافة متزايدة من المادة. إنها مثل الأمواج على سطح الماء. وهؤلاء ، كما تعلم ، لا ينقلون المادة أثناء حركتهم.

لكي تظهر الأمواج على سطح هادئ من الماء ، يكفي رمي حجر صغير على الأقل في الماء. ربما يرتبط ظهور الأذرع الحلزونية أيضًا بنوع من الدفع. يمكن أن تكون هذه حركات في كتلة النجوم التي تسكن هذه المجرة. لا يُستبعد الاتصال بما يسمى بالدوران التفاضلي و "الاندفاعات" أثناء تشكل النجم.

تحدث علماء الفيزياء الفلكية بثقة تامة أنه في أحضان المجرات الحلزونية على وجه التحديد ، يتركز الجزء الأكبر من النجوم المولودة حديثًا. ولكن بعد ذلك بدأت المعلومات تظهر أن ولادة النجوم قد تحدث أيضًا في المناطق المركزية من المجرات (انظر "Science and Life" No. 10 ، 1984). بدا الأمر وكأنه إحساس. تم اكتشاف أحد هذه الاكتشافات مؤخرًا ، عندما صور تلسكوب هابل الفضائي المجرة NGC 4314 (الصورة أدناه).

تسمى المجرات بيضاوي الشكل، في المظهر تختلف بشكل كبير عن الحلزونية. في الصور ، تبدو مثل علامات الحذف مع درجات متفاوتهضغط. من بينها مجرات شبيهة بالعدسات وأنظمة نجمية شبه كروية. هناك عمالقة وأقزام. تم تصنيف حوالي ربع المجرات اللامعة على أنها إهليلجية. يتميز الكثير منهم بلون ضارب إلى الحمرة. لفترة طويلة ، اعتبر علماء الفلك هذا أحد الأدلة على أن المجرات الإهليلجية تتكون في الغالب من نجوم قديمة (حمراء). تدحض الملاحظات الأخيرة التي أجراها تلسكوب هابل الفضائي وتلسكوب الأشعة تحت الحمراء "ISO" هذا الرأي (انظر "العلم والحياة" رقم و).

من بين المجرات الإهليلجية ، توجد أشياء مثيرة للاهتمام مثل المجرة الكروية NGC 5128 (كوكبة القنطور) أو M87 (كوكبة العذراء). يجذبون الانتباه كأقوى مصادر انبعاث الراديو. لغز خاص لهذه المجرات والعديد من المجرات الحلزونية هو جوهرها. ما الذي يتركز فيها: عناقيد نجمية فائقة الكتلة أم ثقوب سوداء؟ وفقًا لبعض علماء الفيزياء الفلكية ، قد يكون هناك ثقب أسود نائم (أو عدة ثقوب سوداء) في مركز مجرتنا ، محاطًا بسحب من المادة بين النجوم غير الشفافة ، أو ، على سبيل المثال ، في سحابة ماجلان الكبيرة.

حتى وقت قريب ، كانت المصادر الوحيدة للمعلومات حول العمليات التي تحدث في المناطق المركزية من مجراتنا وغيرها من المجرات هي الملاحظات في نطاقات الراديو والأشعة السينية. على سبيل المثال ، حصل فريق من العلماء بقيادة الأكاديمي R. في وقت لاحق ، في عام 1997 ، باستخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء لتلسكوب الفضاء الأمريكي هابل ، حصل علماء الفيزياء الفلكية على صور لنواة المجرة الإهليلجية NGC 5128 (المجرة الراديوية Centaur A). كان من الممكن الكشف عن التفاصيل الفردية الموجودة على مسافة 10 مليون سنة ضوئية منا (حوالي 100 سنة ضوئية في الحجم). تم الكشف عن صورة رائعة لأعمال شغب من الغاز الساخن تدور حول بعض المركز ، وربما ثقب أسود. ومع ذلك ، فمن الممكن أن يكون النشاط الوحشي لنوى المجرات مثل هذه مرتبطًا بأحداث مضطربة أخرى. بعد كل شيء ، هناك العديد من الأشياء غير العادية في تاريخ حياة المجرات: فهي تصطدم ، وأحيانًا "تلتهم" بعضها البعض.

أخيرًا ، دعنا ننتقل إلى النوع الثالث (وفقًا لتصنيف هابل) من المجرات - خطأ(أو غير منتظم). تتميز ببنية فوضوية ممزقة وليس لها أي شكل محدد.

هاتان المجرتان الصغيرتان نسبيًا الأقرب إلينا - سحابة ماجلان. هذه هي أقمار مجرة ​​درب التبانة. ومع ذلك ، فهي مرئية بالعين المجردة فقط في سماء نصف الكرة الجنوبي من الأرض.

ربما تعرف ذلك القطب الجنوبيلم يتم تمييز العالم في السماء بواسطة أي نجم ملحوظ (على عكس القطب الشمالي للعالم ، والذي يقع بجواره الآن Ursa Minor - نجم الشمال). تساعد غيوم ماجلان في تحديد الاتجاه إلى القطب الجنوبي للعالم. تقع السحابة الكبيرة والسحابة الصغيرة والقطب الجنوبي عند رؤوس مثلث متساوي الأضلاع.

تم تسمية المجرتين الأقرب إلينا على اسم فرديناند ماجلان في القرن السادس عشر بناءً على اقتراح أنطونيو بيجافيتا ، الذي كان مؤرخًا للرحلة الشهيرة حول العالم. في ملاحظاته ، لاحظ كل شيء غير عادي حدث أو لوحظ أثناء رحلة ماجلان. لم أتجاهل هذه البقع الضبابية في السماء المرصعة بالنجوم.

على الرغم من أن المجرات غير المنتظمة هي أصغر فئة من المجرات ، إلا أن دراستها مهمة للغاية ومثمرة. هذا ينطبق بشكل خاص على غيوم ماجلان ، التي تجذب انتباه علماء الفلك بشكل خاص لأنها قريبة منا تقريبًا. تبعد سحابة Magellanic الكبيرة أقل من 200 ألف سنة ضوئية ، وسحابة Magellanic الصغيرة أقرب - حوالي 170 ألف سنة ضوئية.

يكتشف علماء الفيزياء الفلكية باستمرار شيئًا مثيرًا للاهتمام في هذه العوالم خارج المجرة: ملاحظات فريدة لانفجار مستعر أعظم في سحابة ماجلان الكبيرة في 23 فبراير 1987. أو ، على سبيل المثال ، سديم الرتيلاء ، حيث السنوات الاخيرةقام بالعديد من الاكتشافات المذهلة.

قبل عدة عقود ، بذل أحد أساتذتي ، البروفيسور ب. أ. فورونتسوف-فيليامينوف (1904-1994) ، جهودًا كبيرة لجذب انتباه زملائه إلى المجرات المتفاعلة. في تلك الأيام ، بدا هذا الموضوع غريبًا للعديد من علماء الفلك ، ولم يكن ذا أهمية خاصة. ولكن الآن ، بعد سنوات ، أصبح من الواضح أن عمل بوريس ألكساندروفيتش (وأتباعه) - دراسات المجرات المتفاعلة - فتح صفحة جديدة مهمة جدًا في تاريخ علم الفلك خارج المجرة. والآن ، لم تعد أكثر أشكال التفاعل غرابة (وليست مفهومة دائمًا) بين المجرات فحسب ، بل حتى "أكل لحوم البشر" في عالم الأنظمة النجمية العملاقة ، غريبة على أحد.

يتم التقاط "أكل لحوم البشر" - "الأكل" المتبادل للمجرات من قبل بعضها البعض (اندماجها خلال لقاءات قريبة) - في الصور. وفقًا لإحدى الفرضيات ، يمكن أن تصبح مجرتنا درب التبانة "آكلي لحوم البشر". كان أساس هذا الافتراض هو اكتشاف مجرة ​​قزمة في أوائل التسعينيات. تحتوي على بضعة ملايين من النجوم فقط ، وتقع على بعد 50 ألف سنة ضوئية من مجرة ​​درب التبانة. هذا "الطفل" ليس صغيرًا جدًا: لقد نشأ منذ عدة مليارات من السنين. كيف ستنتهي حياة طويلةبينما يصعب القول. لكن من الممكن أن تقترب يومًا ما من ذلك درب التبانةفيأكله.

نؤكد مرة أخرى أن عالم المجرات متنوع بشكل غير عادي ومدهش ولا يمكن التنبؤ به إلى حد كبير. وسيتمكن عشاق علم الفلك من متابعة أخبار علم الفلك خارج المجرة ، والذي يتطور بسرعة الآن. لذا توقع معلومات جديدة وصورًا جديدة لأكثر المجرات استثنائية.

ملزمة بقوى تفاعل الجاذبية. يمكن أن يختلف عدد النجوم وأحجام المجرات. كقاعدة عامة ، تحتوي المجرات من عدة ملايين إلى عدة تريليونات (1،000،000،000،000) من النجوم. بالإضافة إلى النجوم العادية والوسط النجمي ، تحتوي المجرات أيضًا على العديد من السدم. تتراوح أحجام المجرات من عدة آلاف إلى مئات الآلاف من السنين الضوئية. والمسافة بين المجرات تصل إلى ملايين السنين الضوئية.

حوالي 90٪ من كتلة المجرات هي مادة مظلمة وطاقة. لم يتم بعد دراسة طبيعة هذه المكونات غير المرئية. هناك أدلة على أن المجرات فائقة الكتلة تقع في مركز العديد من المجرات. المسافة بين المجرات لا تحتوي فعليًا على أي مادة ولها متوسط ​​كثافة أقل من ذرة واحدة لكل متر مكعب. من المفترض أن هناك حوالي 100 مليار مجرة ​​في الجزء المرئي من الكون.

وفقًا للتصنيف الذي اقترحه عالم الفلك إدوين هابل عام 1925 ، هناك عدة أنواع من المجرات:

• بيضاوي الشكل (E) ،
• عدسي (S0) ،
• حلزوني منتظم (S) ،
• دوامة متقاطعة (SB) ،
• خطأ (إر).

بيضاوي الشكلالمجرات - فئة من المجرات ذات بنية كروية محددة بوضوح وتقليل سطوعها نحو الحواف. تدور ببطء نسبيًا ، ويلاحظ دوران ملحوظ فقط في المجرات ذات الانضغاط الكبير. في مثل هذه المجرات ، لا توجد مادة مغبرة ، والتي في تلك المجرات التي توجد فيها ، يمكن رؤيتها كخطوط داكنة على خلفية مستمرة من نجوم المجرة. لذلك ، تختلف المجرات الإهليلجية ظاهريًا عن بعضها البعض بشكل أساسي في سمة واحدة - ضغط أكبر أو أقل.

نسبة المجرات البيضاوية في الرقم الإجماليالمجرات في الجزء المرئي من الكون - حوالي 25٪.

حلزونيسميت المجرات بهذا الاسم لأنها تمتلك أذرعًا ساطعة مشتقة من النجوم داخل القرص تمتد تقريبًا لوغاريتميًا من الانتفاخ (انتفاخ كروي تقريبًا في مركز المجرة). تحتوي المجرات الحلزونية على مجموعة مركزية والعديد من الأذرع الحلزونية أو الأذرع ، وهي زرقاء اللون لأنها تحتوي على العديد من النجوم العملاقة الشابة. تثير هذه النجوم وهج السدم الغازية المنتشرة المنتشرة مع سحب الغبار على طول الأذرع الحلزونية. عادة ما يكون قرص المجرة الحلزونية محاطًا بهالة كروية كبيرة (حلقة مضيئة حول جسم ؛ ظاهرة بصرية) تتكون من نجوم الجيل الثاني القديمة. تدور جميع المجرات الحلزونية بسرعات كبيرة ، لذلك تتركز النجوم والغبار والغازات في قرص ضيق. تتحدث وفرة سحب الغاز والغبار ووجود عمالقة زرقاء لامعة عن عمليات تشكيل نجمية نشطة تحدث في الأذرع الحلزونية لهذه المجرات.

تحتوي العديد من المجرات الحلزونية على قضيب (قضيب) في المركز ، تمتد نهاياته أذرع حلزونية. تنتمي مجرتنا أيضًا إلى المجرات الحلزونية المحظورة.

عدسيالمجرات هي نوع وسيط بين الحلزونية والإهليلجية. لديهم انتفاخ وهالة وقرص ، لكن ليس لديهم أذرع حلزونية. يوجد حوالي 20٪ منهم بين جميع الأنظمة النجمية. في هذه المجرات ، الجسم الرئيسي اللامع ، العدسة ، مُحاط بهالة خافتة. أحيانًا يكون للعدسة حلقة حولها.

خطأالمجرات هي مجرات لا تظهر بنية حلزونية أو إهليلجية. في أغلب الأحيان ، يكون لمثل هذه المجرات شكل فوضوي بدون نواة واضحة وأفرع حلزونية. من حيث النسبة المئوية ، فإنها تشكل ربع جميع المجرات. كانت معظم المجرات غير المنتظمة في الماضي حلزونية أو إهليلجية ، لكنها تشوهت بفعل قوى الجاذبية.

تطور المجرات

يعتبر تكوين المجرات مرحلة طبيعية من التطور ، تحدث تحت تأثير قوى الجاذبية. كما يقترح العلماء ، قبل حوالي 14 مليار سنة كان هناك انفجار كبير ، وبعد ذلك كان الكون هو نفسه في كل مكان. ثم بدأت جزيئات الغبار والغاز في التجمع ، تتحد ، وتتصادم ، وهكذا ظهرت الجلطات ، والتي تحولت فيما بعد إلى مجرات. يرتبط تنوع أشكال المجرات بالتنوع الشروط الأوليةتشكيل المجرات. أصبح تراكم الهيدروجين الغازي داخل هذه التكتلات النجوم الأولى.

منذ لحظة ولادتها ، تبدأ المجرة في الانكماش. يستمر تقلص المجرة حوالي 3 مليارات سنة. خلال هذا الوقت ، تتحول سحابة الغاز إلى نظام نجمي. تتكون النجوم من ضغط الجاذبية لسحب الغاز. عندما يتم الوصول إلى كثافات ودرجات حرارة كافية للتدفق الفعال للتفاعلات النووية الحرارية في مركز السحابة المضغوطة ، يولد نجم. يحدث الاندماج النووي في الأجزاء الداخلية للنجوم الضخمة العناصر الكيميائيةأثقل من الهيليوم. تدخل هذه العناصر في الوسط الأساسي للهيدروجين والهيليوم أثناء انفجارات النجوم أو أثناء التدفق الهادئ للمادة مع النجوم. يتم إنتاج العناصر الأثقل من الحديد في انفجارات السوبرنوفا الهائلة. هكذا، نجوم الجيل الأولتخصيب الغاز الأساسي بعناصر كيميائية أثقل من الهيليوم. هذه النجوم هي الأقدم وتتكون من الهيدروجين والهيليوم ومزيج صغير جدًا من العناصر الثقيلة. في نجوم الجيل الثانييكون اختلاط العناصر الثقيلة أكثر وضوحًا ، حيث يتم تشكيلها من الغاز الأساسي المخصب بالفعل بالعناصر الثقيلة.

تستمر عملية ولادة النجوم مع الانكماش المستمر للمجرة ، لذلك يحدث تكوين النجوم بالقرب من مركز النظام ، وكلما اقتربنا من المركز ، يجب أن تكون العناصر الأكثر ثقلاً في النجوم. يتوافق هذا الاستنتاج جيدًا مع البيانات المتعلقة بوفرة العناصر الكيميائية في نجوم هالة مجرتنا والمجرات الإهليلجية. في المجرة الدوارة ، تتشكل نجوم الهالة المستقبلية مرحلة مبكرةالضغط ، عندما لا يؤثر الدوران بعد على الشكل العام للمجرة. الدليل على هذا العصر في مجرتنا هو عناقيد نجمية كروية.

عندما يتوقف تقلص المجرة البدائية ، فإن الطاقة الحركية لنجوم القرص المتكونة تساوي طاقة تفاعل الجاذبية الجماعي. في هذا الوقت ، يتم تهيئة الظروف لتشكيل هيكل حلزوني ، وتحدث ولادة النجوم بالفعل في الفروع الحلزونية ، حيث يكون الغاز كثيفًا جدًا. هذا نجوم الجيل الثالث. لنا ملك لهم.

يتم استنفاد احتياطيات الغاز بين النجوم تدريجياً ، وتصبح ولادة النجوم أقل كثافة. في غضون بضعة مليارات من السنين ، عندما يتم استنفاد جميع احتياطيات الغاز ، ستتحول المجرة الحلزونية إلى مجرة ​​عدسية تتكون من نجوم حمراء باهتة. المجرات الإهليلجية موجودة بالفعل في هذه المرحلة: تم استخدام كل الغاز فيها قبل 10-15 مليار سنة.

عمر المجرات يساوي تقريبا عمر الكون. يبقى أحد أسرار علم الفلك مسألة ما هي نوى المجرات. كان الاكتشاف المهم للغاية أن بعض نوى المجرة نشطة. كان هذا الاكتشاف غير متوقع. كان يُعتقد أن لب المجرة ليس أكثر من مجموعة من مئات الملايين من النجوم. اتضح أن كلا من الانبعاثات الضوئية والراديوية لبعض نوى المجرة يمكن أن تتغير على مدى عدة أشهر. هذا يعني أنه في غضون فترة زمنية قصيرة ، يتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة من النوى ، أكبر بمئات المرات من تلك التي يتم إطلاقها أثناء انفجار مستعر أعظم. تسمى هذه النوى "نشطة" ، والعمليات التي تحدث فيها ، "نشاط".

في عام 1963 ، تم اكتشاف أجسام من نوع جديد ، تقع خارج مجرتنا. هذه الأشياء على شكل نجمة. بمرور الوقت ، اكتشفوا أن لمعانها أكبر بعشرات المرات من لمعان المجرات! الشيء المدهش هو أن سطوعها يتغير. قوة إشعاعها أكبر بآلاف المرات من قوة إشعاع النوى النشطة. يتم تسمية هذه الكائنات. يُعتقد الآن أن نوى بعض المجرات هي أشباه نجوم.