تُعرف مجرة درب التبانة (بالإنجليزية: Milky Way) بأنها نظام حلزوني كبير يتكون من مئات المليارات من النجوم من ضمنها الشمس،[١] والتي تقع على أحد الأذرع الحلزونية للمجرة، وعلى بعد 25000 سنة ضوئية من مركز المجرة، بالإضافة إلى الغبار والغاز، وتستمد المجرة اسمها من أحد آلهة الأساطير اليونانية هيرا، والتي قامت برش الحليب في السماء،[٢] ويواجه العلماء صعوبات عديدة في فهم طبيعة المجرة بشكل كامل، وذلك بسبب الغبار الكوني الذي يحجب الكثير من أسرار المجرة عن التلسكوبات العلمية الدقيقة.[١]
وزن مجرة درب التبانة
لا يمكن للعلماء قياس وزن مجرة درب التبانة بشكل مباشر، ولكنهم تمكنوا عن طريق الحسابات العلمية الدقيقة وباستخدام تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا، والقمر الصناعي جايا التابع لوكالة الفضاء الأوروبية من التوصل إلى رقم دقيق يُمثل وزن المجرة، وفيما يلي ذكر لبعض الأرقام التي توصل لها العلماء:[٣]
- تزن مجرة درب التبانة 1.5 تريليون كتلة شمسية، ويقصد بالكتلة الشمسية كتلة شمس واحدة.
- يعتقد العلماء بأن النجوم تُمثل نسبة ضئيلة من وزن المجرة، في حين أن الثقب الأسود يشغل حيّزًا مقداره 4 ملايين كتلة شمسية، أما معظم الكتلة فتشغلها المادة المظلمة.
كيف تم قياس وزن المجرة؟
نظراً لتركز معظم كتلة المجرة في المادة المظلمة غير المرئية، فإن ذلك جعل من مهمة العلماء في تحديد وزن المجرة أمرًا صعبًا، وفيما يلي ذكر لبعض الطرق التي اعتمدها العلماء في تحديد كتلة المجرة:[٤]
- طريقة باتيل 2017م: تعتمد هذه الطريقة على استخدام معادلات الحركة لنيوتن، والتي تنص على أن سرعة ومسافة الجسم الأصغر -والتي يدور بها- تعتمد على كتلة الجسم الأكبر، ومن هنا عمد باتيل ورفاقه إلى قياس كتلة مجرة درب التبانة اعتمادًا على بعض المجرات التابعة والتي تقع على بعد مئات آلاف السنوات الضوئية من مجرة درب التبانة، لكن تكمن مشكلة هذه الطريقة في كون مداراتها تبلغ مليارات السنين، مما يعني أنه في غضون سنوات قليلة، سيصبح من الصعب على هذه المجرات أن تتحرك، وبالتالي لا يُمكن تحديد سرعتهم المدارية.
- طريقة باتيل 2018م: لجأ باتيل ورفاقه إلى طريقة جديدة لحساب وزن المجرة تقوم على دراسة عمليات محاكاة حواسيب عملاقة للأكوان الافتراضية، بناءً على بعض المجرات الصغيرة والتي تدور حول مجرات أكبر، وقد تمت مقارنة ما يقارب الـ90000 نموذج من مجرات الأقمار الصناعية المحاكاة ببيانات حول تسع مجرات حقيقية تدور حول مجرة درب التبانة، ثم قام العلماء باختيار النماذج ذات الخصائص المدارية القريبة جدًا من تلك الخاصة بالمجرات الحقيقية، ثم تحديد كتلة المجرة الرئيسية والتي تدور حولها هذه النماذج الاصطناعية، وفيما بعد تمكن العلماء من جمع معلومات دقيقة عن العناقيد النجمية عن طريق تلسكوب هابل والقمر الصناعي جايا، وعن طريقها تمكنوا من حساب كتلة المجرة ووزنها.
المراجع
- ^ أ ب Paul W. Hodge, "Milky Way Galaxy", britannica, Retrieved 19/5/2021.
- ↑ Milky Way gets its,the “Backbone of Night.” "The Milky Way Galaxy", amnh, Retrieved 19/5/2021. Edited.
- ↑ "What Does the Milky Way Weigh? Hubble and Gaia Investigate", nasa, 7/3/2019, Retrieved 4/6/2021. Edited.
- ↑ Adam Mann , "How Massive Is the Milky Way?", livescience, Retrieved 19/5/2021. Edited.
