عندما تنظر إلى سماء الليل ، يبدو أنه يمكنك رؤية الكثير من النجوم. هناك حوالي 2500 نجم مرئي للعين المجردة في أي نقطة زمنية على الأرض ، و 5،800-8،000 نجم مرئي إجمالي (أي يمكن رصده بمساعدة مناظير أو تلسكوب). لكن هذا جزء صغير جدًا من النجوم التي يعتقد أن درب التبانة يمتلكها!
إذن السؤال هو كم عدد النجوم في مجرة درب التبانة بالضبط؟ يقدر علماء الفلك أن هناك 100 مليار إلى 400 مليار النجوم الموجودة داخل مجرتنا ، على الرغم من أن بعض التقديرات تشير إلى أنه قد يكون هناك ما يصل إلى تريليون. سبب التباين هو أنه لدينا صعوبة في مشاهدة المجرة ، وهناك عدد كبير جدًا من النجوم يمكننا التأكد من وجودها.
هيكل درب التبانة:
لماذا لا نرى سوى عدد قليل من هذه النجوم؟ حسنًا ، بالنسبة للمبتدئين ، يقع نظامنا الشمسي داخل قرص درب التبانة ، وهو عبارة عن مجرة حلزونية مجردة حوالي 100000 سنة ضوئية. بالإضافة إلى ذلك ، نحن على بعد حوالي 30.000 سنة ضوئية من مركز المجرة ، مما يعني أن هناك مسافة كبيرة - والعديد من النجوم - بيننا وبين الجانب الآخر من المجرة.
ولتعقيد المادة أكثر ، عندما ينظر الفلكيون إلى كل هذه النجوم ، حتى النجوم الأقرب سطوعًا نسبيًا يمكن غسلها بواسطة ضوء النجوم الأكثر سطوعًا خلفها. ثم هناك النجوم الباهتة التي تقع على مسافة كبيرة منا ، لكنها تهرب من الكشف التقليدي لأن مصدر الضوء الخاص بها يغرق من قبل النجوم الأكثر إشراقًا أو عناقيد النجوم في محيطها.
أبعد النجوم التي يمكنك رؤيتها بالعين المجردة (مع بعض الاستثناءات) تبعد حوالي 1000 سنة ضوئية. هناك عدد قليل من النجوم الساطعة في درب التبانة ، ولكن غيوم الغبار والغاز - خاصة تلك التي تقع في مركز المجرة - تحجب الضوء المرئي. هذه السحابة ، التي تظهر على شكل شريط متوهج خافت يتقوس عبر سماء الليل - هي المكان الذي تحصل فيه مجرتنا على "حليبي" في اسمها.
وهو أيضًا السبب الذي يجعلنا نستطيع رؤية النجوم في جوارنا فقط ، ولماذا يتم إخفاء تلك الموجودة على الجانب الآخر من المجرة عنا. لوضع كل شيء في المنظور ، تخيل أنك تقف في غرفة كبيرة جدًا ومزدحمة جدًا ، وأنت عالق في الزاوية البعيدة. إذا سألك أحدهم ، "كم عدد الأشخاص الموجودين هنا؟" ، فستجد صعوبة في منحهم رقمًا دقيقًا.
تخيل الآن أن شخصًا ما يجلب آلة دخان ويبدأ في ملء وسط الغرفة بضباب كثيف. ليس من الصعب أن ترى بوضوح أكثر من بضعة أمتار أمامك فحسب ، ولكن الأشياء الموجودة على الجانب الآخر من الغرفة محجوبة تمامًا. بشكل أساسي ، عدم قدرتك على الصعود فوق الحشود ورؤوس العد يعني أنك عالق إما في التخمينات أو التقدير بناءً على تلك التي يمكنك رؤيتها.
طرق التصوير:
يمكن لكاميرات الأشعة تحت الحمراء (الحساسة للحرارة) مثل مستكشف الخلفية الكونية (المعروف أيضًا باسم COBE) رؤية الغاز والغبار لأن ضوء الأشعة تحت الحمراء ينتقل عبره. وهناك أيضًا تلسكوب سبيتزر ، وهو مرصد فضائي بالأشعة تحت الحمراء أطلقته وكالة ناسا عام 2003 ؛ مستكشف المسح بالأشعة تحت الحمراء واسع النطاق (WISE) ، الذي تم نشره في عام 2009 ؛ ومرصد هيرشل الفضائي ، بعثة وكالة الفضاء الأوروبية بمشاركة مهمة من وكالة ناسا.
تم نشر جميع هذه التلسكوبات على مدى السنوات القليلة الماضية لغرض فحص الكون في الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء ، حتى يتمكن الفلكيون من اكتشاف النجوم التي ربما كانت ستلاحظها دون أن يلاحظها أحد. لإعطائك فكرة عما قد يبدو عليه ذلك ، تحقق من صورة الأشعة تحت الحمراء أدناه ، التي التقطتها COBE في 30 يناير 2000.
ومع ذلك ، نظرًا لأننا ما زلنا لا نستطيع أن نظهرهم جميعًا ، يضطر علماء الفلك إلى حساب العدد المحتمل للنجوم في درب التبانة بناءً على عدد من الظواهر التي يمكن ملاحظتها. تبدأ بمراقبة مدار النجوم في قرص درب التبانة للحصول على السرعة المدارية وفترة الدوران لدرب التبانة نفسها.
تقديرات:
من ما لاحظوه ، قدر الفلكيون أن فترة دوران المجرة (أي كم يستغرق استكمال دوران واحد) على ما يبدو هي 225-250 مليون سنة في موقع الشمس. هذا يعني أن درب التبانة ككل يتحرك بسرعة تبلغ حوالي 600 كم في الثانية ، فيما يتعلق بالأطر المرجعية خارج المجرة.
ثم بعد تحديد الكتلة (وطرح هالة المادة المظلمة التي تشكل أكثر من 90٪ من كتلة درب التبانة) ، يستخدم الفلكيون مسوحات للكتل وأنواع النجوم في المجرة للتوصل إلى متوسط الكتلة . من كل هذا ، حصلوا على تقدير 200-400 مليار نجم ، على الرغم من (كما ذكرنا بالفعل) يعتقد البعض أن هناك المزيد.
في يوم من الأيام ، قد تصبح تقنيات التصوير لدينا معقدة بما يكفي لتكون قادرة على اكتشاف كل نجم من خلال الغبار والجسيمات التي تتخلل مجرتنا. أو ربما ستتمكن من إرسال مجسات فضائية يمكنها التقاط صور لدرب التبانة من شمال المجرة - أي البقعة فوق مركز مجرة درب التبانة مباشرة.
حتى ذلك الوقت ، تعد التقديرات والكثير من الرياضيات هي الملاذ الوحيد لدينا لمعرفة مدى ازدحام حينا المحلي بالضبط!
لقد كتبنا العديد من المقالات الرائعة حول درب التبانة هنا في مجلة الفضاء. على سبيل المثال ، إليك 10 حقائق حول درب التبانة ، بالإضافة إلى مقالات تجيب على أسئلة مهمة أخرى.
وتشمل هذه ما هو حجم درب التبانة ؟، ما هو درب التبانة ؟، ولماذا تسمى مجرتنا درب التبانة؟
قام فريق علم الفلك بعمل بودكاست عن درب التبانة ، ولدى الطلاب لاستكشاف وتطوير الفضاء (SEDS) الكثير من المعلومات حول درب التبانة هنا.
وإذا كنت على استعداد لإحصاء عدد قليل من النجوم ، فراجع هذه الفسيفساء من صورة اليوم لعلم الفلك التابع لناسا. للحصول على شرح أكثر تفصيلاً حول هذا الموضوع ، انتقل إلى كيفية عمل مجرة درب التبانة.
