ماذا يوجد في مركز مجرة درب التبانة؟ وأين تقع الشمس فيها؟

قلب المجرة: ثقب أسود هائل

في مركز درب التبانة يوجد ثقب أسود فائق الضخامة اسمه القوس A* (Sagittarius A*، ويُنطق «القوس أ نجمة»). كتلته نحو 4 ملايين ضعف كتلة الشمس، مضغوطة في منطقة لا تزيد على حجم المجموعة الشمسية.

لكن كيف عرف العلماء ذلك، والثقب الأسود لا يصدر ضوءاً؟

كيف عرفنا أنه موجود؟

منذ أوائل التسعينيات، تابع فريقان من الفلكيين، أحدهما بقيادة راينهارد غنزل (Reinhard Genzel) والآخر بقيادة أندريا غيز (Andrea Ghez)، نجوماً قريبة جداً من مركز المجرة، نحو ثلاثين سنة. فوجدوها تدور بسرعات هائلة حول نقطة لا يُرى فيها شيء، ومن سرعتها وحجم مداراتها حسبوا كتلة هذا الشيء الخفي.

أشهر هذه النجوم نجم اسمه S2، يكمل دورة حول المركز كل 16 سنة تقريباً، ولا يوجد تفسير معروف لجسم بهذه الكتلة في هذا الحيز الصغير إلا أن يكون ثقباً أسود. نال غنزل وغيز جائزة نوبل في الفيزياء سنة 2020 لهذا الاكتشاف.

ثم في 12 مايو 2022 نشر فريق تلسكوب أفق الحدث (Event Horizon Telescope) أول صورة للقوس A*. هي حلقة مضيئة من الغاز الساخن حول ظل مظلم، وحجمها في سمائنا مثل حجم كعكة دونات موضوعة على سطح القمر. تجد ما الثقب الأسود وكيف يتكوّن في سؤال ما الثقب الأسود؟

ماذا يوجد حول الثقب؟

مركز المجرة ليس الثقب الأسود وحده، فحوله:

• نجوم مزدحمة جداً، أكثر ازدحاماً بكثير مما حول الشمس.
• غاز وغبار كثيف يحجب عنا الضوء المرئي القادم من المركز، لذلك لا نراه بالعين ولا بالتلسكوب العادي، بل بالأشعة تحت الحمراء والراديو والأشعة السينية.
• قضيب من النجوم في وسط المجرة، تخرج من طرفيه الأذرع الحلزونية.

أين تقع الشمس؟

الشمس بعيدة جداً عن المركز، فأدق قياس حتى اليوم، من جهاز GRAVITY في المرصد الأوروبي الجنوبي سنة 2019، يضع المركز على بعد 8,178 فرسخاً فلكياً، أي نحو 26,700 سنة ضوئية. لذلك تقرّب أغلب المراجع الرقم إلى 27 ألف سنة ضوئية.

تقع الشمس في قرص المجرة، قرب ذراع صغيرة غير مكتملة اسمها ذراع الجبار، بين ذراعين أكبر منها، فنحن في الضواحي، لا في المدينة.

معلومة	القيمة التقريبية
كتلة القوس A*	نحو 4 ملايين ضعف كتلة الشمس
بعد المركز عنا	نحو 26,700 سنة ضوئية (8,178 فرسخاً)
سرعة الشمس حول المركز	نحو 230 كيلومتراً في الثانية
مدة دورة الشمس حول المركز	نحو 230 مليون سنة (والتقديرات بين نحو 225 و250 مليوناً)
دورة النجم S2 حول الثقب	نحو 16 سنة

الشمس لا تقف مكانها، فهي تدور حول المركز، ومعها الأرض وكل الكواكب، بنحو 230 كيلومتراً في الثانية. مع هذه السرعة تحتاج نحو 230 مليون سنة لتكمل دورة واحدة، لشدة اتساع المجرة. تجد حجم المجرة وعدد نجومها في سؤال كم عدد النجوم في مجرة درب التبانة؟

أين اتجاه المركز في سمائنا؟

يقع القوس A* في اتجاه كوكبة الرامي، في طرفها الغربي قرب حدود العقرب، على نحو 29 درجة جنوب خط الاستواء السماوي. لأنه في جنوب السماء، فكلما كنت أقرب إلى الجنوب ارتفع أكثر فوق أفقك.

أعلى ارتفاع يبلغه اتجاه المركز فوق الأفق الجنوبي تقريباً، محسوباً من خط عرض كل مدينة:

المدينة	أعلى ارتفاع تقريبي
تونس والجزائر	نحو 24 درجة
الرباط ودمشق وبغداد	نحو 27 إلى 28 درجة
القاهرة	نحو 31 درجة
الرياض ومسقط	نحو 36 إلى 37 درجة
الخرطوم وصنعاء	نحو 45 إلى 46 درجة

قبضة اليد الممدودة تغطي نحو 10 درجات، فإن 30 درجة نحو ثلاث قبضات فوق الأفق. تجد هذه الطريقة في درس قِس السماء بيدك.

ماذا ترى الليلة؟

لا ترى الثقب الأسود، لكنك ترى اتجاهه، ففي أمسيات يوليو وأغسطس، بعد انتهاء الشفق، اذهب إلى مكان مظلم بعيد عن المدن، وانظر جهة الجنوب. ابحث عن نجوم الرامي التي ترسم شكلاً يشبه إبريق الشاي، شرق العقرب ونجمه الأحمر قلب العقرب. فوق «فوهة الإبريق» يبدو درب التبانة أعرض وأسطع ما يكون، وهناك، خلف سحب الغبار، يقع قلب مجرتنا. أجمل ما تراه هناك بالمنظار سحابة القوس النجمية وسديم البحيرة.

أما في الخريف والشتاء فيغيب المركز في أول الليل أو يكون تحت الأفق. تجد مواعيده شهراً بشهر، وشروط السماء المظلمة، في سؤال كيف أرى مجرة درب التبانة بعيني؟