المجرات الإهليلجية: التكوين ، الخصائص ، الأنواع ، الأمثلة - آرتي - 2025

و المجرات الإهليلجية هي الأجسام الفلكية بيضاوي. في الداخل ، هذه المجرات هي موطن لملايين النجوم والكواكب وبعض الغازات والغبار والمادة المظلمة الوفيرة ، وكلها مرتبطة بقوة الجاذبية.

يفتقرون إلى بنية واضحة وإضاءةهم موحدة تمامًا ، حيث يتم توزيع النجوم بانتظام نحو الحواف ، حيث ينتشر الضوء بسلاسة على شكل هالة خافتة جدًا.

الشكل 1. المجرة الإهليلجية الساطعة NGC 3610 في كوكبة Ursa Major ، التي يراها تلسكوب هابل. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

التكوين والتطور

اعتقد علماء الفيزياء الفلكية في البداية أن الانهيار الكبير هو ما أدى إلى نشوء مجرة ​​إهليلجية ، مما أدى إلى تكوين نجم مكثف توقف في النهاية. تدعم هذه الفرضية حقيقة أن التجمعات النجمية لهذه المجرات أقدم من الأنواع الأخرى.

من ناحية أخرى ، يوجد في المجرات الإهليلجية القليل جدًا من الغاز والغبار ، وهو ما يُعرف بالمادة بين النجوم ، وهي بالتحديد المادة الخام اللازمة لتشكيل نجوم جديدة.

لكن الملاحظات الحالية تؤكد أنه على الرغم من ثباتها الظاهر ، فإن المجرات ليست ثابتة. قوة الجاذبية تجعلهم يتفاعلون بنشاط مع بعضهم البعض كلما كانت هناك فرصة.

لهذا السبب ، تسود الفرضية حاليًا بأن المجرات الإهليلجية لها أصول متنوعة وأن المجرات ذات الأشكال الأخرى من المحتمل أن تصبح بيضاوية الشكل بمرور الوقت.

يمكن لجاذبية الجاذبية أن تسبب تصادمات تؤدي إلى اندماج نهائي. الأحداث بهذا الحجم ليست غير شائعة ، لأن الجاذبية تفتح الأبواب أمام هذا الاحتمال. علاوة على ذلك ، غالبًا ما توجد المجرات الإهليلجية في منتصف مجموعات المجرات ، حيث توجد فرصة لاحتجاز المواد والاندماج مع المجرات الأخرى.

الشكل 2. تعرف هاتان المجرتان المندمجتان باسم "الفئران". هم في كوكبة كوما برنيس. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز NASA، H. Ford (JHU)، G. Illingworth (UCSC / LO)، M.Clampin (STScI)، G. Hartig (STScI)، the ACS Science Team، and ESA

يتم تأكيد ذلك من خلال حقيقة أنه تم اكتشاف النجوم الزرقاء الفتية في المناطق الداخلية لبعض المجرات الإهليلجية - المجرات القزمة الزرقاء - مما يدل على أنها ليست خالية تمامًا من المادة بين النجوم.

كما تم اقتراح أنه عندما تستخدم المجرات الحلزونية مادتها الخام ، فإنها تتطور إلى شكل عدسي ، أي شكل قرص بدون أذرع لولبية. ستؤدي الاصطدامات المتتالية مع المجرات الأخرى إلى فقدان القرص والتحول إلى شكل إهليلجي.

الخصائص العامة

للحصول على تقريب للأبعاد في الكون ، فإن وحدات المسافة المستخدمة بشكل شائع على الأرض ليست مناسبة. في علم الفلك ، يشيع استخدام السنة الضوئية والفرسخ (الكمبيوتر) والكيلوبارسك (kpc):

1 قطعة = 1000 جهاز كمبيوتر = 3300 سنة ضوئية

في قياس كتلة الأجسام الضخمة مثل المجرات ، يتم استخدام الوحدة التي تسمى الكتلة الشمسية ، والتي يُشار إليها على أنها M☉ تعادل 2 × 10 ^ 30 كجم.

فيما يتعلق بالخصائص العامة للمجرات الإهليلجية ، فمن الواضح أن أكثرها تميزًا هو شكلها ، حيث يتراوح من شبه كروي إلى مجرات إهليلجية مسطحة للغاية.

كما أوضحنا في البداية ، فإن المجرات الإهليلجية غير منظمة تمامًا. لديهم توزيع منتظم إلى حد ما للشكل الإهليلجي ومحاطة بهالة مضيئة خافتة ، بدرجة أكبر أو أقل. يفتقرون إلى قرص أو بنية أخرى تبرز بشكل ملحوظ.

يمكن أن يكون لديهم مجرات تابعة ، مجرات أصغر بكثير تقع تحت هيمنتها الجاذبية ، على الرغم من أن هذا ليس فريدًا بالنسبة للمجرات الإهليلجية ، لأن مجرتنا درب التبانة ، مجرة ​​حلزونية ، بها غيوم ماجلان كأقمار صناعية.

بعضها يحتوي أيضًا على عناقيد نجمية كروية ، والتي يمكن الخلط بينها وبين المجرات القزمة الإهليلجية. من حيث الحركية ، غالبًا ما تتبع النجوم التي تشكل مجرة ​​إهليلجية مسارات معقدة ويُعتقد أن الزخم الزاوي للمجرة منخفض الحجم.

الكتلة والأبعاد

هناك الكثير من التباين من حيث الحجم. نظرًا لوجود القليل من الغبار والغاز بين النجوم ، فإن كتلة المجرة الإهليلجية هي كتلة نجمية. يمكن أن يختلف عدد النجوم من بضعة ملايين من النجوم إلى ملايين النجوم.

تشير التقديرات حتى الآن إلى أقطار 1-200 kpc وفي حالات استثنائية 1 Megaparsec - حوالي 3 ملايين سنة ضوئية.

عادةً ما تكون الكتلة في حدود 10 ^ 6-10 ^ 13 M☉. المجرات الإهليلجية الصغيرة ، والتي تسمى أيضًا بالمجرات القزمة ، موجودة بكثرة بالقرب من مجرتنا درب التبانة.

في الطرف الآخر توجد المجرات الإهليلجية العملاقة ذات الإضاءة غير العادية. في الواقع ، تحتوي هذه الفئة على أكبر المجرات المعروفة ، والتي تقع عمومًا في مركز مجموعات المجرات ، لذا فمن المحتمل جدًا أن تدين بحجمها الهائل للاندماج مع المجرات المجاورة.

أنواع

صنف عالم الفلك إدوين هابل المجرات حسب شكلها وأسس خمسة أنماط أساسية. تصنيفها يشمل: حلزوني بيضاوي ، عدسي ، حلزوني ، مشدود وغير منتظم. معظم المجرات ، حوالي 90٪ منها بيضاوية الشكل أو حلزونية.

وضع هابل المجرات الإهليلجية في بداية مخطط التصنيف الخاص به ، مشيرًا إليها على أنها "مجرات من النوع المبكر" لأنه اعتقد أنها تطورت فيما بعد إلى أشكال أخرى.

إذا كان a هو المحور شبه الرئيسي و b هو المحور شبه الصغير للقطع الناقص ، يتم إعطاء الإهليلجية e بواسطة:

ه = 1 - ب / أ

E هو مقياس إرشادي لكيفية تسطيح القطع الناقص ، على سبيل المثال إذا كان a و b قريبين جدًا ، فإن حاصل قسمة b / a يساوي 1 تقريبًا ويكون الإهليلجي صفراً ، مما ينتج عنه مجرة ​​كروية.

أعلى قيمة مقبولة لـ E هي 3 وفي تصنيف هابل ، تحتل المجرات الكروية المرتبة الأولى على اليسار ، والتي يشار إليها باسم E0 ، تليها الأنواع الوسيطة E1 ، E2 ،… حتى الوصول إلى EN ، حيث N = 10 (1- ب / أ).

تصل أكثرها تسطحًا المعروفة إلى E7 ، حيث يتم فقد بنية المجرة فوق هذه القيمة.

قام هابل نفسه بتعديل تصنيفه الأصلي مع وصول المزيد من المعلومات. وكذلك فعل علماء الفيزياء الفلكية الآخرون تضمين ميزات جديدة بخلاف الشكل الإهليلجي المجرد. لهذا ، تم استخدام أحرف أخرى ، بالإضافة إلى أحرف صغيرة.

المربع البيضاوي الشكل (الصندوقي) والمجرات القرصية (القرصية)

خارج تسلسل هابل ، اقترح رالف بندر ومعاونيه في عام 1988 مصطلحين جديدين لتصنيف المجرات الإهليلجية ، والتي لا تأخذ في الاعتبار الشكل فحسب ، بل أيضًا الخصائص الأخرى المهمة جدًا.

وبهذه الطريقة تم تجميعها في "boxy" و "disky" ، والتي تُرجمت على التوالي إلى مربعة وقرصية. تم إجراء هذا التصنيف مع الأخذ في الاعتبار الخطوط المتساوية ، التي تربط النقاط بنفس اللمعان على سطح المجرة.

ومن المثير للاهتمام أن هذه الخطوط لا تتبع الشكل الإهليلجي. في بعض المجرات تميل إلى أن تكون مستطيلة إلى حد ما وفي حالات أخرى تأخذ شكل قرص ، ومن هنا جاءت تسميتها.

تتمتع المربعات بإضاءة أكبر ، وهي أكبر وأكثر نشاطًا ، بمعنى أن لديها مصادر راديو ، بالإضافة إلى الأشعة السينية.القرصية أكثر هدوءًا في هذا الجانب وإشراقها أقل.

لذلك حتى مع نفس التصنيف في تسلسل هابل ، يمكن لمجرتين إهليلجيتين أن يكون لهما خصائص مختلفة إذا كانت إحداهما مربعة أو مربعة الشكل والأخرى قرصية أو قرصية. تميل هذه إلى أن يكون لها دوران أعلى ، في حين أن الصندوق يمكن أن يكون نتيجة للعديد من عمليات الاندماج والتفاعلات المجرية.

المجرات الإهليلجية من نوع القرص المضغوط

إنها مجرات إهليلجية هائلة لدرجة أنه من المستحيل تفويتها عندما يتعلق الأمر بالموضوع. يمكن أن تكون بعرض ميغا فرسخ وتوجد في منتصف مجموعات المجرة.

ربما يرجع حجمها إلى حقيقة أنها نتيجة اندماج العديد من المجرات: بين 10 ¹³ و 10 ¹⁴ M☉. لديهم نواة مركزية ساطعة للغاية وهي موطن لمئات الآلاف من العناقيد الكروية. بالإضافة إلى ذلك ، يُفترض أنها تحتوي على كمية كبيرة من المادة المظلمة ، وهي ضرورية لتوضيح أنها تظل متماسكة.

الشكل 3. مقارنة بين المجرات التي تبرز فيها المجرة البيضاوية الهائلة IC 1101. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

الأكبر حتى الآن هو IC 1101 في مجموعة Abell 2029 ، في كوكبة العذراء. اكتشفه ويليام هيرشل في عام 1790 ويقدر قطره الأقصى بـ 6 ملايين سنة ضوئية.

نظرًا لأن جوهره نشط للغاية ، فلا يبدو أنه يستضيف أشكالًا من الحياة ، أو على الأقل ليس كما نعرفه على الأرض.

أمثلة

عادة ما توجد المجرات الإهليلجية في منتصف عناقيد المجرات ، والتي هي عبارة عن روابط لمجرات كبيرة أو أكثر. في كوكبة العذراء وفي كوما برنيس توجد مجموعات ملحوظة.

نظرًا لأن معظم المجرات بعيدة جدًا ، فمن الصعب جدًا على العين التعرف عليها ، ولكن باستخدام التلسكوبات أو حتى المناظير عالية الجودة ، من الممكن تمييز المجرات من جميع الأنواع.

يوجد على الشبكة العديد من الخرائط ، بالإضافة إلى تطبيقات لاكتشاف الأجسام الفلكية. لا تحمل المجرات عادةً أسماء مناسبة ، مع استثناءات قليلة مثل مجرة ​​درب التبانة ، وأندروميدا ، ومجرة ويرلبول أو ويرلبول ، ومجرة سومبريرو.

يتم الإشارة إلى معظمها بواسطة رمز الكتالوج: كتالوج Messier (M) ، و NGC أو New General Catalog ، و IC Index Catalog ، لاختصاره باللغة الإنجليزية.

جالاكسي إم 87

ينتمي الجسم النجمي المعروف باسم M87 (أو NGC 4486) إلى مجموعة المجرات في كوكبة العذراء. إنها من بين أقرب المجرات الإهليلجية من الأرض ، على بعد حوالي 53 مليون سنة ضوئية ، وهي من النوع الصندوقي الموصوف في القسم السابق. لديها نواة نشطة للغاية من حيث الترددات الراديوية وانبعاث البلازما.

تبلغ كتلة مجرتنا حوالي ضعف كتلة درب التبانة ، ولا تشمل المادة المظلمة. إذا كان من الممكن اكتشاف هذا ، فإن M87 سيكون أكبر بحوالي 200 مرة من مجرة ​​درب التبانة. تم تحديد حوالي 12000 عناقيد كروية في M87.

الشكل 4. مجرة ​​بيضاوية الشكل M87 تُرى بواسطة تلسكوب هابل. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

ينبعث M87 من مادة يبلغ طولها حوالي 5000 سنة ضوئية ، ويُعتقد أنها تأتي من ثقب أسود هائل محاط بمواد ساخنة ليست في المركز تمامًا.

جالاكسي ام 32

هذه مجرة ​​إهليلجية قزمة تصاحب أندروميدا ، في كوكبة تحمل الاسم نفسه. نظرًا لأنه مضغوط للغاية ويدور حول جسم ضخم جدًا ، يقترح بعض الخبراء أنه جوهر مجرة ​​قديمة تم تقطيعها بسبب انهيار الجاذبية.

الشكل 5. يوضح الشكل المجرة الحلزونية أندروميدا ، والمجرة الإهليلجية الصغيرة M32 هي النقطة الصغيرة على يسار المركز. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز. توربن هانسن

من الممكن أن تكون قد اصطدمت في العصور القديمة مع أندروميدا نفسها ، وفي الصور يمكنك أن ترى كيف تنجذب النجوم الخارجية لـ M32 بلا هوادة نحو جارتها الأكبر.

المراجع

1. كارول ، ب.مقدمة في الفيزياء الفلكية الحديثة. الثاني. الإصدار. بيرسون. 874-1037.
2. المجرة. تم الاسترجاع من: es.wikipedia.org
3. كيف تعمل. 2016. كتاب الفضاء. الثامن. Ed. Imagine Publishing Ltd. 134-150.
4. المجرات. تم الاسترجاع من: astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
5. المطلق ، ج. المجرات الإهليلجية. تم الاسترجاع من: docs.kde.org.
6. اوستر ، ل. 1984. علم الفلك الحديث. افتتاحية Reverté. 315-394.
7. باساتشوف ، ج. 1992. النجوم والكواكب. أدلة بيترسون الميدانية. 148-154.
8. ويكيبيديا. المجرة البيضاوية M87. تم الاسترجاع من: es.wikipedia.org.