إن مجرة الدوامة هي مجرة توضح لعلماء الفلك كيفية تفاعل المجرات مع بعضها البعض وكيف تتشكل النجوم داخلها ، وتحتوي مجرة الدوامة بداخلها أيضًا على هيكل رائع بالإضافة إلى الأذرع اللولبية ومنطقة الثقب الأسود المركزية ، بالنسبة لكثير من العملاء تعتبر مراقبة مجرة الدوامة أمر ممتع حيث تظهر شكلًا حلزونيًا كلاسيكيًا وصاحبًا صغيرًا فضوليًا يبدو أنه مرتبط بأحد الأذرع الحلزونية .
الاسم العلمي لمجرة الدوامة
إن مجرة الدوامة والمعروفة أيضًا باسم Messier 51 عبارة عن مجرة حلزونية ذات سلاحين تقع في مكان ما بين 25 إلى 37 مليون سنة ضوئية ، وقد اكتشفها تشارلز ميسيير لأول مرة عام 1773 وحصلت على لقب الدوامة نظرًا لشكلها الجميل التي تشبه الدوامة في الماء ، ولديها مجرة مصاحبة صغيرة الشكل يطلق عليها اسم NGC 5195 .
تكوين مجرة الدوامة
تشير الأدلة الرصدية إلى أن مجردة الدوامة ورفيقتها المجرة الصغرى اصطدما قبل مليارات السنين ، ونتيجة لذلك فإن المجرة تزدهر بتكوين النجوم وبخاخات غبار وطويلة المظهر ترابط الغبار عبر الأذرع ، كما يوجد بها ثقب أسود فائق الكتلة في قلبها ، وهناك ثقوب سوداء أصغر حجماً ونجوم نيوترونية منتشرة في جميع أنحاء أذرعها الحلزونية .
عندما تفاعلت مجرة الدوامة والمجرة الأخرى الصغرى تم أرسال موجات صدمة من خلال كلتا المجرات ، وكما هو الحال مع المجرات الأخرى التي تصطدم وتختلط بالنجوم فإن للتصادم نتائج مثيرة للاهتمام ، حيث يضغط العمل على سحب الغاز والغبار إلى عقدة كثيفة من المواد ، وداخل تلك المناطق يدفع الضغط جزيئات الغاز والغبار أقرب إلى بعضهما البعض .
كما تفرض الجاذبية مزيدًا من المواد في كل عقدة وفي النهاية ترتفع درجات الحرارة والضغط بدرجة كافية لإشعال ولادة جسم نجمي ، وبعد عشرات الآلاف من السنين يولد نجم ، ويتم هذا في جميع الأذرع الحلزونية في مجرة الدوامة والنتيجة هي مجرة مملوءة بمناطق ميلاد النجوم ونجوم حارة وشابة ، وفي صور الضوء المرئي للمجرة تظهر النجوم حديثي الولادة في تجمعات أو كتل ملونة باللون الأزرق ، وبعض هذه النجوم هائلة لدرجة أنها لن تستمر إلا لعشرات الملايين من السنين قبل تفجيرها في انفجارات سوبر نوفا الكارثية .[1]
خصائص مجرة الدوامة
تظهر الأذرع الرشيقة والمتعرجة لمجرة الدوامة الحلزونية M51 مثل الدرج الحلزوني الكبير الذي يجتاح الفضاء ، وإنها في الواقع عبارة عن ممرات طويلة من النجوم وغاز يغطيه الغبار ، وهذه الأسلحة المدهشة هي السمة المميزة لما يسمى بالمجرات الحلزونية الكبرى ، وفي هذه المجرة المعروفة باسم M51 تخدم هذه الأسلحة غرضًا مهمًا وهو أنها عبارة عن مصانع لتكوين النجوم وضغط غاز الهيدروجين وإنشاء مجموعات من النجوم الجديدة .
يعتقد بعض علماء الفلك أن أذرع مجرة الدوامة بارزة بشكل خاص بسبب آثار اللقاء الوثيق مع المجرة الصغيرة NGC 5195 ، وهي المجرة الصغيرة الصفراء في أقصى الطرف الخارجي لأحد الأذرع ، ويبدو أن المجرة المدمجة تجر على الذراع وهي قوى المد والجزر التي تؤدي إلى تكوين نجم جديد ، وتوضح رؤية تلسكوب هابل الواضحة أن المجرة الصغرى NGC 5195 يتخلف عن M51 ، وكانت المجرة الصغيرة تنزلق عبر الدوامة لمئات الملايين من السنين .
وفي صورة لمجرة الدوامة M51 الساحرة ، يمثل اللون الأحمر ضوء الأشعة تحت الحمراء وكذلك الهيدروجين في المناطق العملاقة المكونة للنجوم ، ويمكن أن يعزى اللون الأزرق إلى النجوم الحارة والشابة بينما يكون اللون الأصفر من النجوم الأقدم .
ولقد تم اكتشاف مجرة الدوامة M51 بواسطة تشارلز ميسيير في عام 1773 ، وهي تقع على بعد 31 مليون سنة ضوئية من الأرض وتبلغ قوتها 8.4 درجة ويمكن رصدها بتلسكوب صغير بسهولة أكبر خلال شهر مايو ، وتتيح رؤية وجه مجرة الدوامة الجميلة والقرب من الأرض للفلكيين دراسة هيكل المجرة الحلزونية الكلاسيكية وعمليات تشكيل النجوم .
رصد مجرة الدوامة
غالبًا ما تكون جزيئات الغبار في المجرة نتيجة للتأثير التثاقلي للاصطدام ، الذي أدى إلى تشويه سحب الغاز والغبار في المجرات الأصلية وسحبها عبر السنوات الضوئية ، ويتم إنشاء هياكل أخرى في الأذرع الحلزونية عندما تهب النجوم حديثي الولادة من خلال حفر المواليد النجمية وتنحت الغيوم في الأبراج وتيارات الغبار .
نظرًا لكل النشاطات الولادية للنجوم والتصادم الأخير الذي يعيد تشكيل الدوامة فقد اهتم علماء الفلك بمراقبة هيكلهم عن كثب ، وهذا أيضًا لفهم كيف تساعد عملية التصادم في تكوين المجرات وبناءها .
في السنوات الأخيرة التقطت تلسكوب هابل الفضائي صوراً عالية الدقة تُظهر العديد من مناطق ولادة النجوم في الأسلحة الحلزونية ، ويركز مرصد Chandra X-Ray على النجوم الحارة والشباب وكذلك الثقب الأسود في قلب المجرة ، ولاحظ تلسكوب سبيتزر الفضائي ومرصد هيرشل المجرات الموجودة في ضوء الأشعة تحت الحمراء والتي تكشف عن تفاصيل معقدة في مناطق ولادة النجمة وسحب الغبار المترابط عبر الذراعين .
التعرف على مجرة الدوامة في السماء
تعد مجرة الدوامة ورفيقها المجرة الصغرى أهدافًا رائعة للمراقبين الهواة المزودين بالتلسكوبات ، ويعتبرهم كثير من المراقبين نوعًا من الكائنات المقدسة أثناء بحثهم عن كائنات خافتة وبعيدة لرؤية وتصويرها ، كما إن مجرة الدوامة ليس ساطعة بما يكفي لتحديدها بالعين المجردة لكن التلسكوب الجيد سيكشفها .
تقع مجرة الدوامة والمجرة الصغرى مباشرةً في السماء الشمالية ، ويعتبر مخطط النجوم الجيد مفيد جدًا عند النظر إلى هذه المنطقة من السماء ، وللعثور عليهم ابحث عن نجمة تسمى ألكيد حيث تظهر مجرة الدوامة كرقعة غامضة باهتة ليست بعيدة جدًا عن ألكيد ، ويجب أن يتمكن الأشخاص الذين لديهم تلسكوب بحجم 4 بوصات أو أكبر من اكتشافهم لا سيما إذا كان المشاهدة من موقع جيد ومظلل في السماء المظلمة ، وسوف التلسكوبات الكبيرة تعطي رؤية أدق من المجرة ورفيقها .[2]
المستعر الأعظم سوبر نوفا
كان هناك وفرة حقيقية من المستعرات الأعظمية في مجرة الدوامة في السنوات الأخيرة ، وأشار موقع ناسا الفلكي في عام 2011 إلى أن ثلاثة مستعرات عظمى في 17 عامًا تمثل الكثير للمجرة الواحدة وتجري مناقشة أسباب زيادة المستعرات الأعظمية في M51 دون توضيح التفسيرات المحتملة .
كانت أحدث المستعرات الأعظمية والتي تسمى SN 2011dh ، في أوجها في يونيو 2011 قبل أن تعود إلى الغموض ، وبعد هذا الحدث قام علماء الفلك بالبحث عن صور قديمة لمعرفة ما إذا كان يمكنهم العثور على مصدر الانفجار ، وقاموا بتضييق نطاق البحث إلى نجمة عملاقة صفراء مرئية في صور تلسكوب هابل الفضائي والتي كانت موجودة قبل الانفجار ويبدو أنها مفقودة بعد ذلك .
على الرغم من أنه من غير المتوقع أن تذهب معظم الشركات العملاقة الصفراء إلى السوبرنوفا عندما تنتهي من حياتهم ، فقد قال الفريق إنه من المحتمل أن يكون النجم نجمًا ثنائيًا بالفعل ، وكان النجم الآخر نجمًا أكثر إشراقًا وأكثر سخونة كان قريبًا بما يكفي لسحب كتلة العملاق الأصفر بعيدًا ، وقال علماء الفلك إنه بالنظر إلى ما يكفي من الوقت فإن هذا من شأنه أن يزعزع استقرار النجم ويسبب الانفجار .[3]
الاسم العلمي لمجرة الدوامة
إن مجرة الدوامة والمعروفة أيضًا باسم Messier 51 عبارة عن مجرة حلزونية ذات سلاحين تقع في مكان ما بين 25 إلى 37 مليون سنة ضوئية ، وقد اكتشفها تشارلز ميسيير لأول مرة عام 1773 وحصلت على لقب الدوامة نظرًا لشكلها الجميل التي تشبه الدوامة في الماء ، ولديها مجرة مصاحبة صغيرة الشكل يطلق عليها اسم NGC 5195 .
تكوين مجرة الدوامة
تشير الأدلة الرصدية إلى أن مجردة الدوامة ورفيقتها المجرة الصغرى اصطدما قبل مليارات السنين ، ونتيجة لذلك فإن المجرة تزدهر بتكوين النجوم وبخاخات غبار وطويلة المظهر ترابط الغبار عبر الأذرع ، كما يوجد بها ثقب أسود فائق الكتلة في قلبها ، وهناك ثقوب سوداء أصغر حجماً ونجوم نيوترونية منتشرة في جميع أنحاء أذرعها الحلزونية .
عندما تفاعلت مجرة الدوامة والمجرة الأخرى الصغرى تم أرسال موجات صدمة من خلال كلتا المجرات ، وكما هو الحال مع المجرات الأخرى التي تصطدم وتختلط بالنجوم فإن للتصادم نتائج مثيرة للاهتمام ، حيث يضغط العمل على سحب الغاز والغبار إلى عقدة كثيفة من المواد ، وداخل تلك المناطق يدفع الضغط جزيئات الغاز والغبار أقرب إلى بعضهما البعض .
كما تفرض الجاذبية مزيدًا من المواد في كل عقدة وفي النهاية ترتفع درجات الحرارة والضغط بدرجة كافية لإشعال ولادة جسم نجمي ، وبعد عشرات الآلاف من السنين يولد نجم ، ويتم هذا في جميع الأذرع الحلزونية في مجرة الدوامة والنتيجة هي مجرة مملوءة بمناطق ميلاد النجوم ونجوم حارة وشابة ، وفي صور الضوء المرئي للمجرة تظهر النجوم حديثي الولادة في تجمعات أو كتل ملونة باللون الأزرق ، وبعض هذه النجوم هائلة لدرجة أنها لن تستمر إلا لعشرات الملايين من السنين قبل تفجيرها في انفجارات سوبر نوفا الكارثية .[1]
خصائص مجرة الدوامة
تظهر الأذرع الرشيقة والمتعرجة لمجرة الدوامة الحلزونية M51 مثل الدرج الحلزوني الكبير الذي يجتاح الفضاء ، وإنها في الواقع عبارة عن ممرات طويلة من النجوم وغاز يغطيه الغبار ، وهذه الأسلحة المدهشة هي السمة المميزة لما يسمى بالمجرات الحلزونية الكبرى ، وفي هذه المجرة المعروفة باسم M51 تخدم هذه الأسلحة غرضًا مهمًا وهو أنها عبارة عن مصانع لتكوين النجوم وضغط غاز الهيدروجين وإنشاء مجموعات من النجوم الجديدة .
يعتقد بعض علماء الفلك أن أذرع مجرة الدوامة بارزة بشكل خاص بسبب آثار اللقاء الوثيق مع المجرة الصغيرة NGC 5195 ، وهي المجرة الصغيرة الصفراء في أقصى الطرف الخارجي لأحد الأذرع ، ويبدو أن المجرة المدمجة تجر على الذراع وهي قوى المد والجزر التي تؤدي إلى تكوين نجم جديد ، وتوضح رؤية تلسكوب هابل الواضحة أن المجرة الصغرى NGC 5195 يتخلف عن M51 ، وكانت المجرة الصغيرة تنزلق عبر الدوامة لمئات الملايين من السنين .
وفي صورة لمجرة الدوامة M51 الساحرة ، يمثل اللون الأحمر ضوء الأشعة تحت الحمراء وكذلك الهيدروجين في المناطق العملاقة المكونة للنجوم ، ويمكن أن يعزى اللون الأزرق إلى النجوم الحارة والشابة بينما يكون اللون الأصفر من النجوم الأقدم .
ولقد تم اكتشاف مجرة الدوامة M51 بواسطة تشارلز ميسيير في عام 1773 ، وهي تقع على بعد 31 مليون سنة ضوئية من الأرض وتبلغ قوتها 8.4 درجة ويمكن رصدها بتلسكوب صغير بسهولة أكبر خلال شهر مايو ، وتتيح رؤية وجه مجرة الدوامة الجميلة والقرب من الأرض للفلكيين دراسة هيكل المجرة الحلزونية الكلاسيكية وعمليات تشكيل النجوم .
رصد مجرة الدوامة
غالبًا ما تكون جزيئات الغبار في المجرة نتيجة للتأثير التثاقلي للاصطدام ، الذي أدى إلى تشويه سحب الغاز والغبار في المجرات الأصلية وسحبها عبر السنوات الضوئية ، ويتم إنشاء هياكل أخرى في الأذرع الحلزونية عندما تهب النجوم حديثي الولادة من خلال حفر المواليد النجمية وتنحت الغيوم في الأبراج وتيارات الغبار .
نظرًا لكل النشاطات الولادية للنجوم والتصادم الأخير الذي يعيد تشكيل الدوامة فقد اهتم علماء الفلك بمراقبة هيكلهم عن كثب ، وهذا أيضًا لفهم كيف تساعد عملية التصادم في تكوين المجرات وبناءها .
في السنوات الأخيرة التقطت تلسكوب هابل الفضائي صوراً عالية الدقة تُظهر العديد من مناطق ولادة النجوم في الأسلحة الحلزونية ، ويركز مرصد Chandra X-Ray على النجوم الحارة والشباب وكذلك الثقب الأسود في قلب المجرة ، ولاحظ تلسكوب سبيتزر الفضائي ومرصد هيرشل المجرات الموجودة في ضوء الأشعة تحت الحمراء والتي تكشف عن تفاصيل معقدة في مناطق ولادة النجمة وسحب الغبار المترابط عبر الذراعين .
التعرف على مجرة الدوامة في السماء
تعد مجرة الدوامة ورفيقها المجرة الصغرى أهدافًا رائعة للمراقبين الهواة المزودين بالتلسكوبات ، ويعتبرهم كثير من المراقبين نوعًا من الكائنات المقدسة أثناء بحثهم عن كائنات خافتة وبعيدة لرؤية وتصويرها ، كما إن مجرة الدوامة ليس ساطعة بما يكفي لتحديدها بالعين المجردة لكن التلسكوب الجيد سيكشفها .
تقع مجرة الدوامة والمجرة الصغرى مباشرةً في السماء الشمالية ، ويعتبر مخطط النجوم الجيد مفيد جدًا عند النظر إلى هذه المنطقة من السماء ، وللعثور عليهم ابحث عن نجمة تسمى ألكيد حيث تظهر مجرة الدوامة كرقعة غامضة باهتة ليست بعيدة جدًا عن ألكيد ، ويجب أن يتمكن الأشخاص الذين لديهم تلسكوب بحجم 4 بوصات أو أكبر من اكتشافهم لا سيما إذا كان المشاهدة من موقع جيد ومظلل في السماء المظلمة ، وسوف التلسكوبات الكبيرة تعطي رؤية أدق من المجرة ورفيقها .[2]
المستعر الأعظم سوبر نوفا
كان هناك وفرة حقيقية من المستعرات الأعظمية في مجرة الدوامة في السنوات الأخيرة ، وأشار موقع ناسا الفلكي في عام 2011 إلى أن ثلاثة مستعرات عظمى في 17 عامًا تمثل الكثير للمجرة الواحدة وتجري مناقشة أسباب زيادة المستعرات الأعظمية في M51 دون توضيح التفسيرات المحتملة .
كانت أحدث المستعرات الأعظمية والتي تسمى SN 2011dh ، في أوجها في يونيو 2011 قبل أن تعود إلى الغموض ، وبعد هذا الحدث قام علماء الفلك بالبحث عن صور قديمة لمعرفة ما إذا كان يمكنهم العثور على مصدر الانفجار ، وقاموا بتضييق نطاق البحث إلى نجمة عملاقة صفراء مرئية في صور تلسكوب هابل الفضائي والتي كانت موجودة قبل الانفجار ويبدو أنها مفقودة بعد ذلك .
على الرغم من أنه من غير المتوقع أن تذهب معظم الشركات العملاقة الصفراء إلى السوبرنوفا عندما تنتهي من حياتهم ، فقد قال الفريق إنه من المحتمل أن يكون النجم نجمًا ثنائيًا بالفعل ، وكان النجم الآخر نجمًا أكثر إشراقًا وأكثر سخونة كان قريبًا بما يكفي لسحب كتلة العملاق الأصفر بعيدًا ، وقال علماء الفلك إنه بالنظر إلى ما يكفي من الوقت فإن هذا من شأنه أن يزعزع استقرار النجم ويسبب الانفجار .[3]
