إن الكون، على الرغم من أننا لا نملك سوى فهم محدود له، إلا أنه مكان ذو ضخامة لا تقاس. ضمن هذا الامتداد الشاسع توجد مجرات ضخمة، وكواكب ضخمة، ونجوم ذات حجم مذهل. ومع ذلك، هناك دائمًا كيان واحد يتفوق على الآخرين من حيث الحجم والوزن. ال أثقل الأجسام في الكون هم أيضا الذين يمارسون أعظم قوة الجاذبية.
سنخبرك في هذا المقال ما هي أثقل الأجسام في الكون وخصائصها.
أثقل الأجسام في الكون
GQ Lupi b، أكبر كوكب خارج المجموعة الشمسية
اكتشف علماء الفلك كوكبًا خارج المجموعة الشمسية يدور حول النجم جي كيو لوبي في عام 2005. ويبعد هذا الكوكب، خارج نظامنا الشمسي، حوالي 100 وحدة فلكية عن نجمه، مما يمنحه فترة مدارية تبلغ حوالي 1.200 عام. يُقدر أن نصف قطر GQ Lupi b يبلغ 3,5 مرة نصف قطر كوكب المشتري، مما يجعله أكبر كوكب خارجي تم اكتشافه حتى الآن. ومن المثير للاهتمام أيضًا أن نرى كيف هو تشكل الكواكب في كوننا، وأهميته في سياق الأجسام الأثقل.
UY Scuti، أكبر نجم في الكون
مع الراديو أكبر بحوالي 1.700 مرة من حجم الشمس، UY Scuti هو نجم عملاق حصل على مكانة بارزة في الكرة السماوية. نقطة مرجعية: إذا تم استبدال الشمس بـ UY Scuti، فإن محيط الأخير سيمتد إلى ما بعد مدار كوكب المشتري؛ بالإضافة إلى ذلك، فإن انبعاثات النجم الغازية والمتربة ستمتد إلى ما هو أبعد من مدار بلوتو.
سديم الرتيلاء
La يقع السديم المسمى 30 Doradus في سحابة ماجلان الكبرى، وهي مجرة قمرية صغيرة تدور حول مجرتنا درب التبانة، وتقع على بعد حوالي 170.000 ألف سنة ضوئية من الأرض. ومن المعترف به على نطاق واسع أنه المنطقة الأكثر تعقيدًا وديناميكية لتكوين النجوم داخل المجرات الموجودة في المجموعة المحلية. وفي هذا السياق، من المثير للاهتمام استكشاف عمليات تشكل النجوم، التي تشكل عنصراً أساسياً في فهمنا للكون. بالإضافة إلى ذلك، تساعدنا هذه السديم على فهم أفضل أنواع السدم وعلاقتها بأثقل الأجسام في الكون.
أهم فراغ في الفضاء حتى الآن هو الفراغ الفائق الموجود في كوكبة النهر.
الفراغ الفائق على أريدانوس
في عام 2004، اكتشف فريق من علماء الفلك فراغًا هائلاً أثناء تحليل سلسلة من الخرائط التي أنشأها قمر ويلكنسون لقياس الموجات الميكروية (WMAP) التابع لوكالة ناسا. جمع WMAP معلومات مفصلة عن الإشعاع الكوني الخلفية الميكروية، وهي الإشعاع المتبقي من الانفجار الكبير.
النقطة المعنية والتي يبلغ طوله 1.800 مليار سنة ضوئية، وهو غريب بشكل استثنائي بسبب افتقاره إلى النجوم والغاز والغبار وحتى المادة المظلمة.. على الرغم من الملاحظات السابقة لفراغات مماثلة، لا يزال العلماء يكافحون من أجل فهم كيفية نشوء مثل هذا الفراغ الواسع والممتد بهذا الحجم.
IC 1101، أكبر مجرة
تمتد مجرة درب التبانة، مجرتنا الأم، على مسافة تقدر بـ 100.000 سنة ضوئية. بالمقارنة، يبدو هذا الحجم عاديًا جدًا. على سبيل المثال، IC 1101، أكبر مجرة يعرفها علماء الفلك تقريبًا أكبر بخمسين مرة من مجرة درب التبانة وكتلتها حوالي 50 مرة. ويعد استكشاف هذه الأنواع من المجرات أمرا ضروريا لفهم تشكل الكون وتطوره. يرتبط هذا بدراسة كيفية تشكل الكائنات الحية وتطورها. المجرات في الكون.
طن 618، أكبر حفرة ضخمة
يقع كوازار فائق السطوع يسمى TON 618 في القطب الشمالي للمجرة في كوكبة السلوقيان. تشير الأبحاث الحديثة إلى أنها قد تستضيف أكبر ثقب أسود فائق الكتلة تم رصده على الإطلاق، مع كتلة محتملة تبلغ 66 تريليون مرة كتلة الشمس. يسلط هذا الاكتشاف الضوء على أهمية دراسة الأجسام المتطرفة في الكون لاكتساب نظرة ثاقبة حول طبيعة الجاذبية، وهو ما يتماشى مع فهم الطاقة النسبية الذي يحدث في هذه الظواهر.
فقاعات فيرمي، كتل من المادة الغازية
وفي عام 2010، استخدم علماء الفلك تلسكوب فيرمي للكشف عن التكوينات الضخمة الخارجة من مجرة درب التبانة. هذه المناطق الشاسعة، يمكن رؤيتها فقط ضمن أطوال موجية محددة من الضوء، وتمتد إلى ارتفاع مذهل يبلغ 25.000 سنة ضوئية، أي ما يعادل ربع عرض مجرتنا.. الإجماع السائد بين الباحثين هو أن هذه الفقاعات تشكلت نتيجة لعملية تغذية جنونية حدثت في الماضي، شملت الثقب الأسود المركزي لمجرتنا. وقد أدى هذا إلى تفريغات كبيرة للطاقة، تُعرف بشكل عام باسم "التجشؤ"، وهي ظاهرة يمكن ربطها بـ فيزياء الطاقة والسوائل في البيئة المجرة.
لانياكيا، أكبر مجموعة عملاقة
مجرة درب التبانة، مجرتنا الأم، هي ببساطة جزء صغير من مزيج كبير من مجموعات المجرات تسمى لانياكيا. ويعتقد أن هذه المجموعة، على الرغم من عدم تحديدها بأي حدود رسمية، تشمل ما يقرب من 100.000 مجرة بكتلة مجتمعة تبلغ 10.000 تريليون مرة كتلة شمسنا. مسافة تزيد عن 520 مليون سنة ضوئية، حسب تقديرات علماء الفلك. يساعدنا البحث في بنية لانياكيا على فهم موقعنا في الكون وكيفية ارتباطه بـ الكون المرئي.
The Huge-LQG، مجموعة من الكوازارات
الكوازارات هي ظاهرة رائعة تحدث عندما يبدأ ثقب أسود يقع في قلب المجرة بابتلاع أي مادة قريبة منه. يولد هذا الحدث كمية هائلة من الطاقة، يتم تفريغها بأشكال مختلفة مثل موجات الراديو والضوء والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية، مما يجعل الكوازارات تصبح الكيانات الأكثر سطوعًا في الكون المرئي. مع 73 كوازارًا وكتلة تقريبية تبلغ 6,1 كوينتيليون (قيمة عددية مصحوبة بـ 30 صفرًا)، Huge-LQG هي ظاهرة فلكية استثنائية. كما أن مراقبة هذه الكوازارات توفر أدلة حول تطور المجرات وكيفية ارتباطها بالكون. أثقل الأجسام في الكون.
سور الصين العظيم هرقل-كورونا بورياليس، الكيان الأكبر
يمتد تكوين المجرة الضخم، المعروف باسم سور هرقل-كورونا بورياليس العظيم، على مسافة مذهلة تبلغ 10 مليارات سنة ضوئية، ولديه القدرة على استضافة مليارات المجرات. تمت تسمية هذا البناء الفوقي المثير للإعجاب على اسم موقعه بين كوكبتي هرقل وكورونا بورياليس، ويُعرف حاليًا بأنه الهيكل الأكثر شمولاً والأثقل الذي تم تحديده في الكون المرئي.
كيف نعرف ما هي أثقل الأجسام في الكون؟
تحديد وزن الأجرام السماوية في الكون، مثل المجرات والنجوم، هي عملية معقدة تتضمن عدة طرق ومفاهيم أساسية في الفيزياء وعلم الفلك. وهذه هي الجوانب التي تؤخذ بعين الاعتبار:
- الجاذبية وقانون الجذب العام لنيوتن: أولًا، يجب أن نفهم أن كل جسم له كتلة يمارس قوة جاذبية تجذب الأجسام الأخرى نحوه. تتبع قوة الجاذبية هذه قانون نيوتن للجذب العام، الذي ينص على أن قوة الجذب تتناسب طرديًا مع كتلة الأجسام وتتناسب عكسيًا مع مربع المسافة بينهما.
- المدارات وقوانين كبلر: لتحديد كتلة النجوم والأنظمة الثنائية، يقوم علماء الفلك بمراقبة حركة الأجسام التي تدور حولها. تصف قوانين كيبلر كيفية تحرك الأجسام في هذه المدارات وتسمح بحساب كتلة الجسم المركزي من مداراتها وقوة الجاذبية التي تتعرض لها.
- التحليل الطيفي: La التحليل الطيفي إنها أداة قيمة لتحديد التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية للنجوم. من خلال تحليل الضوء المنبعث من النجم، يستطيع علماء الفلك تحديد درجة حرارته، وتركيبه، ومدى سطوعه. هذه البيانات ضرورية لتقدير كتلتها، والتي بدورها مرتبطة بدراسة أنواع النجوم.
- ملاحظات تأثيرات الجاذبية: ومن خلال الملاحظات الدقيقة، يستطيع علماء الفلك اكتشاف تأثيرات الجاذبية، مثل عدسة الجاذبية، التي تكشف كتلة الأجسام البعيدة. تنجم هذه الظواهر عن انحناء الزمكان بسبب كتلة جسم ما، مثل المجرة، مما يؤدي إلى تشويه الضوء الصادر عن الأجسام الموجودة خلفها.
- نماذج التطور النجمي والمجري: ويستخدم العلماء أيضًا نماذج نظرية للتطور النجمي والمجري. ومن خلال مقارنة هذه التوقعات مع الملاحظات الفعلية، يمكنهم تحديد كتلة النجوم والمجرات. على سبيل المثال، في هذا السياق، يمكننا أن نأخذ بعين الاعتبار الظواهر الكونية المختلفة التي تساعد على فهم بنية الكون.
- قياسات الحركة والسرعة الشعاعية: من خلال مراقبة كيفية تحرك النجوم داخل المجرة أو كيفية تحرك المجرات بعيدًا عن بعضها البعض، يمكن لعلماء الفلك تقدير كتلتها من خلال معادلات السرعة والملاحظات.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن أثقل الأجسام في الكون وخصائصها.