المجرات والكون
كم عدد النجوم في مجرة درب التبانة؟
الجواب باختصار
في مجرة درب التبانة بين 100 و400 مليار نجم تقريباً. هذا تقدير لا عدّ، لأننا لا نستطيع رؤية كل النجوم من داخل المجرة، فيحسبه الفلكيون من كتلة المجرة ومتوسط كتلة النجم. أغلب هذه النجوم أقزام حمراء خافتة لا تُرى بالعين.
الجواب: مئات المليارات
أكثر جواب يذكره الفلكيون أن في مجرتنا بين 100 و400 مليار نجم، أي بين مئة مليار وأربعمئة مليار، والشمس واحدة منها فقط. بعض التقديرات تذهب إلى أكثر من ذلك.
قد يبدو هذا المدى واسعاً جداً، فالرقم الأكبر أربعة أضعاف الأصغر، والسبب أن أحداً لم يعدّ نجوم المجرة نجماً نجماً، بل لا يمكن ذلك اليوم.
لماذا لا نستطيع عدّها؟
أولاً: نحن داخل المجرة. تخيّل أنك في وسط غابة كثيفة وتريد عدّ أشجارها: الأشجار القريبة تحجب البعيدة. الأمر نفسه في مجرتنا، فنحن نعيش داخل قرصها، وبيننا وبين أغلب نجومها سحب من الغبار تمتص ضوءها، خصوصاً في اتجاه المركز.
ثانياً: أغلب النجوم خافتة. النوع الأكثر عدداً في المجرة هو الأقزام الحمراء، أي نجوم صغيرة باردة ضوؤها أضعف بكثير من ضوء الشمس، ونراها إذا كانت قريبة منا، أما البعيدة منها فلا تكاد تظهر حتى في التلسكوبات.
ثالثاً: أكبر مسح لم يصل إلى 2%. المرصد الفضائي الأوروبي غايا (Gaia) قاس مواقع نجوم مجرتنا وحركاتها بدقة غير مسبوقة، وفي إصداره الثالث سنة 2022 بلغ العدد نحو 1.8 مليار نجم. هذا رقم هائل، لكنه أقل من 2% من العدد المقدّر.
كيف يُقدَّر العدد إذن؟
يستعمل الفلكيون طريقة غير مباشرة، على ثلاث خطوات:
- يحسبون كتلة المجرة كلها من سرعة دوران النجوم والغاز حول مركزها.
- يقدّرون نسبة النجوم من هذه الكتلة، لأن جزءاً كبيراً منها غاز وغبار ومادة لا نراها.
- يقسمون كتلة النجوم على متوسط كتلة النجم الواحد.
الخطوة الأخيرة هي سبب أكثر الخلاف. فإذا افترضنا أن النجم المتوسط في كتلة الشمس، خرج عدد قليل نسبياً، وإذا افترضنا أنه قزم أحمر صغير، وهو الأقرب إلى الواقع لأن الأقزام الحمراء هي الأكثر، خرج عدد أكبر بكثير. لذلك يعطي العلماء مدى لا رقماً واحداً.
كم حجم مجرتنا؟
مجرة درب التبانة مجرة حلزونية ذات قضيب: في وسطها قضيب من النجوم، تخرج منه أذرع تلتف حوله. يبلغ قطر قرصها نحو 100 ألف سنة ضوئية، أي أن الضوء يحتاج نحو مئة ألف سنة ليقطعها من طرف إلى طرف. السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة: نحو 9.46 تريليون كيلومتر.
في مركزها، في اتجاه كوكبة الرامي، ثقب أسود هائل كتلته نحو أربعة ملايين ضعف كتلة الشمس.
أين الشمس؟ وكم تستغرق دورتها؟
الشمس ليست في المركز، بل في الأطراف تقريباً، على بعد نحو 27 ألف سنة ضوئية من مركز المجرة (وتذكر مراجع أقدم أرقاماً بين 25 و28 ألفاً). هي قرب ذراع صغيرة غير مكتملة اسمها ذراع الجبار، بين ذراعين أكبر منها هما ذراع القوس وذراع حامل رأس الغول.
الشمس لا تقف في مكانها، بل تدور حول مركز المجرة ومعها الأرض وكل الكواكب، بسرعة نحو 828 ألف كيلومتر في الساعة. مع ذلك تحتاج نحو 230 إلى 250 مليون سنة لتكمل دورة واحدة، لشدة اتساع المجرة، ويسمي بعضهم هذه المدة «السنة المجرية».
| معلومة | القيمة التقريبية |
|---|---|
| عدد النجوم | بين 100 و400 مليار (تقدير) |
| قطر القرص | نحو 100 ألف سنة ضوئية |
| بعد الشمس عن المركز | نحو 27 ألف سنة ضوئية |
| دورة الشمس حول المركز | نحو 230 إلى 250 مليون سنة |
| سرعة الشمس حول المركز | نحو 828 ألف كم في الساعة |
| كتلة الثقب الأسود المركزي | نحو 4 ملايين ضعف كتلة الشمس |
| النجوم التي قاسها غايا (2022) | نحو 1.8 مليار |
لاحظ الفرق بين المقيس والمقدّر في الجدول: موقع الثقب الأسود وكتلته قيسا من حركة النجوم حوله، وغايا قاس نجومه واحداً واحداً، أما العدد الكلي للنجوم فتقدير.
ماذا ترى بعينك؟
في ليلة صافية بعيداً عن المدن، ترى أكثر من ألفي نجم في اللحظة الواحدة، وكلها تقريباً من جيراننا القريبين في المجرة، مثل أقرب النجوم إلينا. أما مئات المليارات الأخرى فتراها مجتمعة شريطاً باهتاً من الضوء يعبر السماء: هذا الشريط هو مجرتنا نفسها، نراها من داخلها. أوضح أجزائه في أمسيات الصيف جهة الجنوب، حيث سحابة القوس النجمية. في سؤال كيف أرى مجرة درب التبانة بعيني؟ تجد الطريقة خطوة خطوة.
أسئلة قريبة
كم نجماً أرى بعيني في الليل؟
في صحراء مظلمة ترى في اللحظة الواحدة أكثر من ألفي نجم، وفي وسط مدينة كبيرة بضع عشرات فقط، وكلها من أقرب نجوم مجرتنا إلينا، أي جزء صغير جداً من مئات المليارات.
هل الشمس في مركز المجرة؟
لا، فالشمس على بعد نحو 27 ألف سنة ضوئية من المركز، في ذراع صغيرة اسمها ذراع الجبار، أما مركز المجرة فيقع في اتجاه كوكبة الرامي.
ما الذي يوجد في مركز مجرتنا؟
ثقب أسود هائل كتلته نحو أربعة ملايين ضعف كتلة الشمس، تدور حوله نجوم كثيرة بسرعات كبيرة.
كم عدد الكواكب في مجرة درب التبانة؟
لا يُعرف العدد بدقة، لكن ناسا تذكر أن الكواكب في الغالب أكثر عدداً من نجوم المجرة، التي تُعد بمئات المليارات. إن صحت التقديرات الحديثة عن الكواكب الهائمة التي لا تدور حول نجم، فقد يبلغ عدد الكواكب في مجرتنا تريليونات.