كيف تحافظ المجرات الحلزونية على شكلها؟

الصورة أعلاه هي M33 - مجرة ​​حلزونية قريبة - ربما تشبه في مظهرها مجرتنا درب التبانة. تمتد المجرات مثل مجرتنا ، ومثل M33 ، من عشرات إلى مئات الآلاف من السنين الضوئية. إنهم يدورون بشكل مهيب في الفضاء على مدى فترات زمنية تصل إلى مئات الملايين من السنين. كيف تحافظ مجرات مثل M33 ودرب التبانة على شكلها الحلزوني؟

تصور الفنان للهيكل الحلزوني لمجرة درب التبانة بذراعين نجميين رئيسيين وقضيب. (ناسا)

يسمي الفلكيون هذا أحيانًا 'مشكلة التصفية' للأذرع الحلزونية. لقد لوحظ أن الأجزاء الداخلية من المجرات تدور أسرع من الأجزاء الخارجية. إذا كان الأمر كذلك ، فهل تتحرك الأجزاء الداخلية من الأذرع الحلزونية أسرع من الأجزاء الأخرى؟ إذا حدث ذلك ، فلن يكون أمام المجرة خيار سوى أن تنتهي كثيرًا بحيث يضعف الهيكل الحلزوني ويتدمر في النهاية.

لكن يمكننا أن نرى المجرات التي تبعد بلايين السنين الضوئية - وكذلك المجرات القريبة نسبيًا - والتي حافظت على هيكلها الحلزوني. كيف؟

يعتقد علماء الفلك أن الهيكل الحلزوني للمجرة ينشأ على شكل aموجة الكثافةالمنبثقة من مركز المجرة. الفكرة هي أن قرص المجرة بأكمله مملوء بالمواد. على هذا النحوموجة الكثافةيُعتقد أنه يؤدي إلى اندفاعات من تشكل النجوم. الأذرع الحلزونية لعلامة المجرة حيث مرت موجة الكثافة في المجرة مؤخرًا ، مما تسبب في تكوين نجوم جديدة وحرقها بشكل مشرق.

حقوق الصورة: ويكيميديا ​​كومنز / سوراتشيت

إذا كان الأمر كذلك ، فإن أذرع المجرة الحلزونية تكون مرئية بشكل أساسي لأنها مكونة من نجوم شابة حارة ، ويجب أن تعيش هذه النجوم شديدة السطوع لأقل من دورة واحدة للمجرة.



التقديراتتتراوح عمومًا من حوالي 220 مليون إلى حوالي 250 مليون سنة لدوران مجرة ​​ميلكي واي. عمر شمسنا من أربعة إلى خمسة مليارات سنة. لقد قامت بالفعل بعشرات الثورات حول مركز المجرة ، وفقًا لتقدير علماء الفلك.

بالنظر إلى التقديرات المختلفة لعمر المجرة ككل ، يبدو من المحتمل أن المجرة بأكملها قد تدور حوالي 50 مرة.

لذا ، في الوقت الحالي على الأقل ، يبدو أن اللغز قد تم حله. يعتقد علماء الفلك أن إقامة النجم داخل الذراع الحلزونية يجب أن تكون مؤقتة ، والأذرع نفسها هي نتيجة لموجة صدمة تتحرك عبر المجرة.

حقوق الصورة: جيمس شومبرت ، جامعة أوريغون

دوغ فينكباينر: تم اكتشاف فقاعات طاقة عملاقة في مجرة ​​درب التبانة