على الرغم من التجانس الذى يبدو فى الصورة العريضة للكون على وجه العموم، فإن مكوناته التى يحتوى عليها - أى مجراته المنفردة ذاتها والتجمعات والعناقيد التي تتجمهر فيها هي ما يمثل مادة علم الفلك الرئيسية التي ينبغي إيلاؤها العناية. وهذا هو الهدف الأساسي لدراستنا، والموضوع الرئيسي في هذه المحاضرات، حتى نتفهم كيف تطور الكون عبر عشرة بلايين سنة تقريبا، من مجرد كرة نارية كثيفة حتى وصل إلى صورته الراهنة، تلك التي تهيمن فيها المجرات على المقياس الكبير - على المشهد الكونى برمته على أنه من الأوفق أن نبدأ بالتركيز على المجرات ذاتها. فمعظم التساؤلات التي تدور حولها لم يعثر لها بعد على إجابة شافية، وعلى وجه الخصوص:

•  نحن لا ندري لماذا تحتم وجود مثل هذه الأشياء (أى المجرات) أصلا- ولماذا كانت هذه التكوينات المتسقة من النجوم والغاز- بخواصها التي تكاد تكون قياسية، هي أكثر الملامح جلاء في الكون على المقياس الكبير.
•  إن نحو 90٪ من الكتلة المادية الخاصة بالمجرات متوارية عنا. فالنجوم النيرة والغازات لا تسهم إلا بحوالى 10 من المادة التى تتحرك بفعل الجاذبية والتي نستنبط مقدارها من دراستنا للديناميكيات. أما ما تتكون منه البقية فما زال لغزا يكتنفه الغموض.
• ليس من الواضح لماذا تتوهج نوى بعض المجرات، مطلقة كميات جبارة من الإشعاع الذى لا ينتمى للنجوم وإنما ينبعث من أشباه النجوم والمجرات الراديوية.

تتملكنا الحيرة حيال هذه الموضوعات، شأننا شأن أسلافنا منذ 75 عاما في حيرتهم إزاء طبيعة النجوم. غير أن بعضا منا يأمل في أن العمليات الفيزيائية التي تمثل العامل الأساسى فى تشكل المجرات لن تلبث أن تقع في بؤرة اهتمامات علماء الفلك، كي يــولـوها ما تستحقه من عناية. وما من شك في أن المناقشة التالية - لقصرها وعموميتها - قد تشوه الصورة، وإن كنت آمل أن تنقل جوهر الأفكار التي تطرحها.

في كتابهما الكلاسيكي عن (ديناميكيات المجرات) يؤكد "بيني"، وتريمين" ويجزمان بأن المجرات من علم الفلك بمثابة النظام البيئي من علم الأحياء. فهي ليست مجرد وحدات متنقلة فحسب، بل هي وحدات كيميائية بالمثل. فالذرات التي تتركب منها أبداننا تجيء من كل أرجاء مجرتنا درب اللبانة، بل إن بعضا منها يفد من المجرات الأخرى. وهذا التماثل البيئي يعكس ملامح أخرى للمجرات تعقد تركيبها وتطورها الدائم وعزلتها النسبية.

بوسعنا ترسم خطوات النجوم المفردة - وهى بمثابة الكائن المفرد في نظام المجرات البيئي منذ ميلادها في رحم السحب الغازية وعبر دورات حيواتها.

ولقد اقتربنا من تفهم السبب في أن النجوم هذه الخصائص العامة التي نشاهد. أما السؤال عن وجود المجرات فليس بمثل هذه السهولة، ولا يتكافاً مع سؤالنا عن النجوم. فقد تكونت المجرات في مراحل أكثر تبكيرا وأغور عمقا في حقب الكون، ولسنا نعرف قدر ما يمكن شرحه ويتيسر التوصل إليه من عمليات تكوينها الاعتيادية ودراسته، ولا أسباب حدوثها في الحقب الكونية المبكرة.

هناك تصنيف للمجرات، يقتضى استيعابه جهدا مضنيا، على أن الفئتين الدارجتين منها هما المجرات القرصية والمجرات الكروية (الإهليلجية). وربما هذا التصنيف القائم على الشكل البنائى إلى رسم هزلي ذائع الصيت يعود إلى 30 عاما خلت هب أن مجرة ما قد بدأت دورة حياتها كسحابة غير منتظمة الشكل من الغاز، أخذت في التقلص بتأثير الجاذبية وأن تقوضها اتسم بدرجة عالية من التبدد بمعنى أن كل كرتين من الغاز تصادمتا قد شعنا طاقتهما الحركية النسبية ثم التحمتا (شكل رقم 6) فسيتخذ الشكل النهائى للانهيار هيئة قرص دوار، هي الحالة الدنيا من الطاقة التي يمكن للغاز أن يصل لها ما لم يفقد أو يُعد توزيع عزمه الزاوى Angular momentum . والنجوم وفي الحقيقة أي شيء مدموج- لا يرجح أن تصطدم ببعضها، وبالتالي فهي لا تملك أن تشتت طاقتها بنفس أسلوب السحب الغازية. لذا، فإن معدل تحول الغاز إلى نجوم قد يكون ذا دلالة جوهرية في تحديد نوع المجرة الناتجة، فالمجرات الإهليلجية هي تلك التي كان معدل التحول في حالتها سريعا، بحيث تكون النجوم قد تم تكونها سلفا قبل أن يتيح الوقت للغاز أن يستقر في الحالة الدنيا من الطاقة، على حين تنشأ المجرات القرصية عندما يتأخر تكون النجوم إلى ما بعد استقرار الغاز في هيئة قرص.

شكل رقم (6)

رسم تخطيطي مبسط يوضح انهيار سحابة غازية غير متجانسة، تدور ببطء حول نفسها تتبدد طاقة حركة الغاز الداخلية في أثناء ذلك الانهيار، ويستقر الغاز - في خاتمة المطاف - في هيئة قرص. ومن شأن النجوم التي تتكون بهذا الأسلوب من الانهيار أن تنكبح حركتها في الاتجاه العمودي على سطح القرص مكونة المركبة الكروية.

ووفقا لهذا التصور التقليدى فالمجرات القرصية هي تلك ذات التحول الأبطا، التي تستغرق وقتا أطول فى الدنو من حالة الاستقرار والتي يحتبس فيها الغاز فى نجوم ذات كتلة صغيرة أو بقايا أجرام ميتة.

مواضيع ذات صلة

أبعاد المجرات، بوصفها حالة خاصة

تاريخ ما قبل المجرات

مكانة افتراضية الانفجار الأعظم الساخن

الأجرام ذات الانزياح الطيفى العالى صوب الأحمر

إلى أي مدى يصل التجانس في تركيب الكون على المقياس الكوني

تقدير المسافات في الفضاء الكوني

مراحل تطور الانفجار

تاريخ الانفجار العظيم

إشعاع الخلفية الكونية الميكروي

فرضيات ألكسندر فريدمان

نظرية الانفجار العظيم

علم الكون الفيزيائي