الحركات والنشاطات غير الاعتيادية للمجرات

التفاعلات المجرية

يحصل بين المجرات أنواع من التفاعلات تتكرر بشكل نسبي اعتماداً على موقع المجرة في العنقود المجري، لهذه التفاعلات دورٌ مهمٌ في تشكل وتطور المجرات، حينما تقترب مجرتان من بعضهما البعض، ينتج عن ذلك تشوه شديد في بُنيتيهما معاً بسبب المد والجزر المجري، وفي بعض الأحيان قد يكون هناك تبادل غازي وغباري بينهما،

أما الاصطدامات فإنها تحدث عندما تكون هناك مجرتان تحومان في الفضاء وتتخذان مساراً ارتطامياً نحو بعضهما البعض مع وجود زخم كافٍ نسبياً كي لا تندمجان، النجوم في هذا النوع من التفاعل لن ترتطم ببعضها عادة لأن المسافات الكونية كبيرة للغاية في هذا النطاق ولم يتم رصد حالة اصطدام نجمي إطلاقاً، لكن الغازات والغبار سيتفاعلان إيذاناً ببدء عمليات ولادة نجمية جديدة،

وهذا الاصطدام سيقطع الروابط بين المجرة ويعيد ترتيبها من جديد مشكلاً أعمدة، خواتم، أو أشكال تشبه الذيل، ويُعد الاندماج المجري هو أكبر التفاعلات المجرية، في هذه الحالة نجد أن الزخم النسبي للمجرتين غير كافي للسماح للمجرتين بالمرور عبر بعضهما، لكن عوضاً عن ذلك نجدهما تندمجان وتلتحمان وتذوبان في بعضهما البعض معلنةً تشكيل مجرة جديدة واحدة تتضمن كل من شارك بالاندماج،

في حالة كانت أحد المجرات ذات كتلة أكبر بكثير من الأخرى فإن هذا الحدث الكوني يصبح أكثر وحشية مما هو عليه أصلاً، لأن تلك الصغيرة نسبياً ستُبتلع بالكامل من قبل الكبيرة وستقطع أواصرها وتمزق كل الروابط فيها وتتوزع في أرجاء المجرة الكبيرة وتصبح نسياً منسيا، في ذات الوقت الذي تحافظ فيه المجرة الكبيرة على هيئتها قبل الاصطدام دون تغيير كبير نسبياً،

في الوقت الحالي مجرتنا درب التبانة ستقوم بهذا الحدث الكوني ضد مجرة كانيس ميجور القزمة والمجرة الإهليجية القوسية القزمة، وكلتاهما مجرتان تابعتان لدرب التبانة، وفي المستقبل ستكون هاتان المجرتان جزء من التاريخ، بعد اندماجهما في درب التبانة، بالإضافة إلى أن سحابتي ماجلان قد يكونا اصطدمتا بدرب التبانة في الماضي السحيق،

مجرات الانفجار النجمي

تولد النجوم أساساً في المجرات من خلال تجمع الغازات الباردة التي تكوّن بدورها سحابة جزيئية عملاقة فتجتمع الذرات الموجودة في السحابة بفعل الجاذبية شيئاً فشيئاً فتتضخم وتبتلع المزيد ثم المزيد من الذرات حتى يولد النجم،

رُصد لدى بعض المجرات معدل ولادة نجوم استثنائي وتعرف بـ«الانفجار النجمي»، وفي هذه الحالة ستستهلك هذه النجوم المخزون الاحتياطي للمجرة من الغازات في فترة زمنية وجيزة مقارنة بأعمار المجرات، وتجدر ملاحظة أن جميع نشاطات الانفجار النجمي تحصل خلال عشرة ملايين سنة فقط، وهذه مدة زمنية قصيرة للغاية مقارنة بأعمار المجرات التي تعد بالمليارات ويتوقع لها أن تدوم لعشرات المليارات،

إن مجرات الانفجار النجمي كانت أكثر وفرةً في فجر الكون، وفي وقتنا الحاضر لا زالت تلعب دوراً هاماً حيث تشكل قرابة 15% من مجموع النجوم المولودة،يمكن تمييز مجرات الانفجار النجمي من خلال تركيز الغاز وكذلك من مظهر النجوم حديثة الولادة، بما فيها النجوم العملاقة التي تؤين السحب المحيطة بها مكونة منطقة هيدروجين II،

ينتهي المطاف بهذه النجوم العملاقة إلى الانفجار كمستعرات عظمى، فتؤدي إلى نثر وتوزيع وتحريك بقاياها نحو الفضاء، ثم تتفاعل هذه البقايا بقوة مع الغازات المحيطة، وبالتالي تستمر هذه السلسلة من ولادة وموت النجوم حتى يستهلك جميع الغاز المتوفر أو يتناثر إلى جهات بعيدة فلا يتفاعل مرة أخرى، حينها فقط تتوقف هذهِ النشاطات،غالباً ما ترتبط الانفجارات النجمية بالاندماجات أو التفاعلات المجرية، المثال الأولي لمثل هذه العملية يمكن متابعته في مجرتي مسييه 82 ومسييه 81، حتى المجرات الشاذة قد تؤوي انفجارات نجمية في مناطق متفرقة داخلها،

النواة النشطة

جزء من المجرات المرصودة تصنف على أنها «نشطة»، والمقصود بهذا النوع هو: مجرة تنتج جزء كبير من طاقتها من مصادر غير نجمية أو غبارية أو وسط بين نجمي، يجب ملاحظة أنه من الممكن أن تكون المجرة حلزونية ونشطة في ذات الوقت،

النموذج القياسي لهذا النوع مبني أساساً على القرص المزود المتشكل حول ثقب أسود فائق الضخامة في نواة المجرة، إن الأشعة الصادرة من هذا النوع من المجرات تنتج بسبب الطاقة التي تسببها المادة أثناء سقوطها في جوف الثقب الأسود، في حوالي 10% من هذه الأجرام يقوم زوجان متقابلان من انبعاثات الطاقة بقذف الجزيئات من النواة بسرعات تقارب سرعة الضوء، ولا زالت آلية عمل هذا الحدث غير مفهومة،تصنف المجرات النشطة التي تبث إشعاعاً قوياً عن طريق الموجات السينية على أنها من مجرات زايفرت أو على أنها نجم زائف (كويزار) وهذا بناءً على إضاءتها، بينما مجرة درب التبانة تعتبر ذات مصدر ضعيف للأمواج الراديوية نسبةً إلى المجرات الراديوية،

النجم الزائف المتوهج

يعتقد أن النجم الزائف المتوهج ليس إلا مجرة نشطة لكن أعمدة النفث النسبية الخاصة بها والتي تقذف الجزيئات تبدو في زاوية موجهة نحو الأرض، كذلك المجرة الإشعاعية (الراديوية) تبث إشعاعات من خلال هذه الأعمدة، ويفرق بين هذا النوع من المجرات النشطة من خلال الزاوية التي يرصد منها،

لاينر

هذا النوع يحتمل أنه يرتبط بالمجرات النشطة، وكلمة لاينر (LINERS) اختصار لـ(low-ionization nuclear emission-line regions) التي تعني “مناطق الانبعاثات الخطية النووية منخفضة التأين”، الانبعاثات التي تصدر من هذا النوع من المجرات يغلب عليها طابع العناصر منخفضة التأين، وقرابة ثلث المجرات القريبة من مجرة درب التبانة مصنفة على أنها ذات نواة لاينر،

زايفرت

إن جي سي 1097 هي مجرة زايفرت، ويبدو أن ثقباً أسوداً كبير الكتلة يشغل مركزها وتقدر كتلتهُ بنحو 100 مليون كتلة شمسية ويقوم بابتلاع المادة المحيطة به،مجرات زايفرت  هي أحد المجموعتان الكبيرتان اللتان تشكلان المجرات النشطة، حيث أن المجموعة الأخرى هي نجم زائف، هذا النوع لهُ نواة تشبه نواة النجم الزائف (متلألئة للغاية، ومصدر بعيد جداً وقوي للأشعة الكهرومغناطيسية)،

لكنها على عكس النجم الزائف فإن المجرة المضيفة لها يمكن رصدها بوضوح، ويعتقد أن هذا النوع يشكل 10% من مجموع المجرات، عند رصد هذهِ المجرة بالضوء المرئي تبدو كأي مجرة حلزونية عادية، لكن عندما يتم مشاهدتها بأطوال موجية مختلفة يتغير الوضع حيث أن لمعان نواتها وحدها تعادل لمعان مجرات بأكملها بحجم مجرة درب التبانة، كارل زايفرت هو أول من وصف هذا النوع،هذا النوع ذو شكل غريب ويعتبر مصدراً راديوياً قوياً جداً، كذلك فهي تطلق أشعة تحت الحمراء وأشعة سينية كثيفة، وفي نواتها انفجار يطلق المواد بسرعات تبلغ آلاف الكيلومترات بالثانية،

النجم الزائف

النجم الزائف هو أبعد وأكثر الأجرام المصنفة تحت النواة المجرية النشطة إفرازاً للطاقة، النجم الزائف لامع ومتلألئ وساطع إلى حد التطرف الشديد، وفي بادئ الأمر تميز وتصنف على أنها مصدر عالي للانزياح الأحمر الخاص بالطاقة الكهرومغناطيسية، بالإضافة إلى الضوء المرئي وموجات الإشعاع (الراديو) حيث تعتبر مصدراً قوياً لهما لا مثيل له، وهي تبدو أقرب شبهًا للنجم من المجرة، ويبلغ لمعان نجم زائف تقليدي واحد ما يعادل سطوع مائة مجرة درب تبانة،

المجرات المضيئة بالأشعة تحت الحمراء

يبدو شكل هذه المجرة على أنها منعزلة وغنية جداً بالغازات ومصدر طاقتها نابع من ولادة النجوم، هذه المجرات تقاس بكونها أعلى من 10¹¹ ضياء شمسي، وهذا النوع متوافر أكثر من توافر مجرات الانفجار النجمي، وكمية الإشعاعات والطاقة التي يبثها هذا النوع في الأشعة تحت الحمراء أكثر من كمية الإشعاعات والطاقة التي يبثها في باقي الأطوال الموجية مجتمعةً، ويبلغ ضياء هذا النوع من المجرات قرابة 100 مليار مرة من ضياء الشمس،