كم يبلغ عدد أذرع مجرة درب التبانة؟

تتسم مجرة درب التبانة بأنها ذات هيكل حلزوني، وتضم الكثير من الغازات والنجوم وسحب الغبار؛ حيث يصل عدد النجوم فيها من 100 إلى 400 مليار نجم، وكما يبلغ عمقها نحو 2000 سنة ضوئية، بينما يقدّر عرضها ما يقارب 150.000 إلى 200000 سنة ضوئية، وتتألف مجرة درب التبانة من ستة أجزاء منفصلة تتمثل بالتالي: نواة، وانتفاخ مركزي، وقرص، وأذرع حلزونية، ومركب كروي، وهالة ضخمة، وبالنظر إلى عدد أذرع المجرة لا يزال علماء الفلك من السابق إلى الآن  يتجادلون حول عدد أذرع مجرة درب التبانة هل هي أربعة أذرع أم ذراعيين رئيسيين فقط يعرفان بذراع بيرسيوس وذراع قنطورس؟^[١]

أذرع مجرة درب التبانة

تتكون مجرة درب التبانة من أربعة أذرع؛ اثنين منها رئيسيين هما ذراع قنطورس، وذراع حامل رأس الغول أو بيرسيوس، بالإضافة إلى أذرع أخرى صغيرة، وقد تم معاينة هذه الأذرع الرئيسيّة من قبل علماء الفلك بواسطة الإلكترونيات، كما وتتضمن الأذرع كل من الكواكب، والنجوم، والكويكبات، وسحب الهيدروجين التي تنبثق من مركز المجرة باتجاه أطرافها؛ حيث يقوم الفلكيون باستخدام التلسكوبات العملاقة لتساعدهم على فهم حركة هذه السحب الهيدروجينيّة، ومن الجدير بالذكر معرفة أن المجموعة الشمسيّة تتواجد في منطقة تدعى ذراع الجبار على الجانب الداخلي منه،  بحيث تبعد الكواكب والشمس ما يقارب 26000 سنة ضوئية من مركز المجرة.^[٢] 

الأذرع الرئيسيّة الموجودة في مجرة درب التبانة

• ذراع حامل رأس الغول أو بيرسيوس: توصلت الدراسات السابقة  بأنه يبعد نصف المسافة من الأرض، وهذا يعني أنه أقرب ذراع في مجرة درب التبانة خارج مسار الشمس.^[٣]
• ذراع قنطورس: يعتبر الذراع الأكبر في مجرة درب التبانة، كما اقترح علماء الفلك بأن هذا الذراع المنبثق من إحدى جوانب المجرة؛ سوف يمتد أكثر مستقبلا ليصل إلى الطرف الآخر من المجرة، ونتيجة لذلك سيكون الذراع الوحيد القادر على أن يمتد 360 درجة حول مجرة درب التبانة، وبالتالي سوف يصبح الذراع الأكبر والأطول في هذه المجرة.^[٤]

الجدل القائم حول الذراعيين والأربعة أذرع

استمر جدل الفلكيون حول عدد أذرع مجرة درب التبانة منذ سنوات؛ فمنهم من قال بأنها تملك أربعة أذرع، وآخرين اقترحوا بأنها تملك  ذراعيين فقط، وبدأ الأمر في الخمسينات من القرن الماضي؛ حيث توصل علماء الفلك حينها أن المجرة تملك أربعة أذرع رئيسيّة بواسطة استخدامهم التلسكوبات الراديويّة، ولكن في عام 2008 أقر علماء الفلك بأن المجرة لها ذراعيين حلزونيين فقط؛ باكتشافهم ما يقارب 110 مليون نجم بمساعدة تلسكوب سبيتزر الفضائي الخاص بناسا.^[٥]

وبعد ذلك قام علماء الفلك بمراقبة نحو 1650 نجما كل على حدا؛ باستخدام التلسكوبات الراديويّة، وحساب المسافات واللمعان لهذه النجوم، ونتيجة لذلك  توصلوا إلى أن المجرة تضم أربعة أذرع حلزونية، وفيما بعد أشار الفلكيون إلى أن الاختلاف في نتائج الدراسات من ناحية عدد الأذرع يعود إلى أن النجوم العملاقة لها عمر قصير ما يقارب 10 ملايين سنة بخلاف النجوم ذات الكتلة الأقل التي تعيش أكثر نسبيا وتقوم بالدوران حول المجرة العديد من المرات، ونتيجة لتواجد النجوم العملاقة فقط  في الأذرع التي تكونت فيها سبب ذلك اختلاف نتائج دراساتهم في كل مرة.^[٦]

كيف اتخذت مجرة درب التبانة شكلها الحلزوني؟

هناك العديد من العوامل التي ساهمت في تشكل الهيكل الحلزوني لمجرة درب التبانة، تتمثل فيما يلي:^[٧][٨]

• تنتمي مجرة درب التبانة إلى المجرات ذات الهيكل الحلزوني؛ وذلك لاحتوائها على قضيب مستطيل في وسط قرص المجرة، حيث يصل عرض قرص المجرة نحو 100000 سنة ضوئية، فيما يبلغ طول القضيب ما يقارب 27000 سنة ضوئية.  
• ومن الأسباب المؤدية أيضا لتشكل المجرة بالهيكل الحلزوني هو دوران المواد التي يحتويها قرص المجرة حول محورها؛ بحيث تتميز المناطق التي تتواجد فيها الأذرع الحلزونية بأنها ذات كثافة عالية مقارنة مع المركز، وتدور هذه الأذرع  حول مركز المجرة بشكل بطيء ثابت، فعندما تقوم الغازات والغبار بالانتقال إلى هذه المناطق ذات الكثافة الأعلى، وتتراكم فيها، ويتم ضغطها وتسخينها ينتج عن ذلك العديد من النجوم الحديثة التي تبدأ بالدوران حول مركز المجرة بشكل حلزوني بطيء ثابت النمط يشابه نمط دوران الأذرع الحلزونية التي تشكلت فيها وهذا ما يعرف بنظرية موجة الكثافة.  
•  وبالحديث عن المجال المغناطيسي، لا يتأثر الهيكل الحلزوني الخاص بالمجرة في المجال المغناطيسي كما هو معتقد؛ بل يعتبر المجال المغناطيسي غير قادر على التأثير على الغازات الموجودة بين النجوم، وبالتالي لا يستطيع السيطرة على الشكل الحلزوني للمجرة. ولكن وجد أن المجال المغناطيسي يؤثر على جزيئات الغبار في الفضاء مساهما في انتظام محاور الدوران الخاصة فيها بشكل يجعل تلك المحاور القصيرة محاذية لجهة المجال؛ مؤديا بالنهاية أن يكون كل من المجال المغناطيسي ومحاور جزيئات الغبار محاذية لحزام درب التبانة؛ وبذلك يكون مساهما في الحفاظ على الهيكل الحلزوني للمجرة.