ما الذي يتواجد في مركز مجرة درب التبانة ؟                   What is located in the center of the Milky Way Galaxy? 

نحن نعيش على كوكب الارض الذي ينتمي للنظام الشمسي الذي تشكل الشمس مركزه و هذا النظام بكل ليس جزء ضئيل من مجرة درب التبانة . عندما ينظر العلماء إلى منتصف المجرة، سواء من خلال أحد أفضل التلسكوبات لأجسام الفضاء السحيق أو من خلال الصور المذهلة التي تصدر في المجلات ،  فمن السهل أن يلاحظوا  أن مجرة درب التبانة لها مركز بسبب أنه أكثر سطوعًا من بقية المجرة.

اذن ما الذي يتواجد في مركز مجرة درب التبانة ؟

في وقت مبكر من عام 1971، اقترح علماء الفلك أن القلب قد يكون ثقبًا أسودًا هائلًا. ولكن لم يتمكن علماء الفلك حتى التسعينيات من تمييز مدارات النجوم المركزية بشكل جيد بما يكفي لتحديد أن القوة الدافعة المركزية للدوامة الكونية يجب أن تحشد كتلة ملايين النجوم في منطقة صغيرة غير مفهومة من الفضاء على بعد بضعة كيلومترات فقط. أيام الضوء عبر. لكن علماء الفلك لم يتمكنوا من العثور على ما يكفي من النجوم في المنطقة لتوفير مثل هذه الجاذبية، في حين أن النجوم والغاز الذي تمكنوا من رؤيتهم يسكنون المنطقة كانوا يسافرون بسرعات لا يمكن تصورها، وأحيانًا بأجزاء من سرعة الضوء.

كان الجسم الوحيد ذو الحجم والكتلة القادرين على إحداث التأثيرات التي شاهدها علماء الفلك هو ثقب أسود هائل.  تصل  كتلته حوالي 4 ملايين كتلة شمسية، وهو ما يسمى القوس " A* " (يُلفظ "sadge-ay-star")  يبعد مركز المجرة حوالي 8 كيلو فرسخ فلكي (26000 سنة ضوئية) عن الأرض  في اتجاه كوكبات القوس والحواء والعقرب، حيث تظهر مجرة درب التبانة ألمع، بالقرب بصريًا من مجموعة الفراشة (M6) أو النجم شاولا. ، جنوبًا إلى سديم الأنبوب. 

تم رصد هذا الثقب الأسود وقرصه المتراكم أخيرًا (جنبًا إلى جنب مع مركز المجرة M87) في عام 2017 بواسطة تلسكوب أفق الحدث (EHT)، وهو عبارة عن مجموعة من ثمانية مراصد راديوية متصلة عبر الأرض تشكل كوكبًا افتراضيًا واحدًا "بحجم الأرض". تلسكوب. استغرق الأمر سنوات من تحليل البيانات والنمذجة الدقيقة لإنتاج الصورة الأولى للقوس A*  ، والتي تم إصدارها في مايو 2022.

هناك سؤال قد يخطر على ذهنك الآن إذا كان ما يوجد في مركز مجرتنا هو ثقب أسود و نعلم بأنه مظلم بدرجة كبيرة فما الشيئ المسؤول عن السطوع الذي يشاهد العلماء ؟

على الرغم من أننا لا نستطيع رؤية الثقب الأسود نفسه، لأنه مظلم تمامًا، إلا أن الغاز المتوهج حوله يكشف عن علامة مميزة: منطقة مركزية مظلمة (تسمى "الظل") محاطة ببنية لامعة تشبه الحلقة. ويلتقط المنظر الجديد الضوء المنحني بفعل الجاذبية القوية للثقب الأسود، الذي يبلغ حجمه أربعة ملايين مرة أكبر من شمسنا. 

يكون مركز المجرة أكثر سطوعًا ببساطة لأن المزيد من النجوم مكتظة في هذه المنطقة. يحتوي انتفاخ المجرة، كما هو معروف، على ملايين النجوم في كل فرسخ مكعب أكثر من أي جزء آخر من المجرة. في الحالات القصوى، تكون المسافة بين النجوم في هذه المنطقة 5 أيام ضوئية فقط.

و لتوضيح الفرق ففي جوارنا، تفصل بين النجوم ما يقرب من 4 أو 5 سنوات ضوئية (0.2 لكل فرسخ فلكي مكعب أو واحد كل 19 فرسخ فلكي مكعب)، ولهذا السبب نرى هذا العدد من النجوم على بعد مائة سنة ضوئية . وبالقرب من مركز مجرة درب التبانة، نعتقد أنه يوجد 10 ملايين فرسخ فلكي في كل مكعب، أي أنها أكثر كثافة بـ 50 مليون مرة!

يرافق الثقب الأسود الهائل الموجود في قلب مجرتنا مجموعة متماسكة من النجوم، ولسنا متأكدين من كيفية وصولهم إلى هناك. هنالك حوالي 10 ملايين نجم ضمن فرسخ فلكي واحد من مركز المجرة، تهيمن عليها العمالقة الحمراء، مع عدد كبير من العمالقة الضخمة ونجوم وولف رايت التي نشأت في المنطقة منذ حوالي مليون سنة. النجوم الأساسية هي جزء صغير من الانتفاخ المجري الأوسع بكثير. النجوم ليست مكتظة بإحكام في منطقتنا من درب التبانة كما هي في نواة المجرة. وهذا من حسن حظ كوكب الأرض: إن الجزء الداخلي من المجرة مكان خطير.

نجوم S :

قبل عقد من إطلاق EHT صورته للقوس A*، قام الباحثون بتجميع "فيلم" بفاصل زمني للنجوم في مركز المجرة، وهي مجموعة تسمى نجوم S ( هو صنف من النجوم يرمز لها بحرف S و هو نجم عملاق بارد في مرحلة متأخرة من التطور مع كميات متساوية تقريبا من الكربون والأكسجين في غلافة الجوي مماثل تقريبا لنجم من النوع- M ). تكشف رقصة النجوم حول موقع القوس A على مدى 10 سنوات (من عام 1992 إلى عام 2002) عن أرض العجائب النسبية الكابوسية. تحت تأثير الثقب الأسود، تتحرك العديد من النجوم S في مدارات ضيقة وإهليلجية للغاية. يمكنهم الوصول إلى سرعات فائقة عندما يقتربون من الثقب الأسود، بسرعة تصل إلى نسبة قليلة من سرعة الضوء.

مؤخرًا، أعلن فريق من جامعة كولونيا بقيادة فلوريان بيسكر عن اكتشاف خمسة نجوم جديدة من فئة S تدور حول الثقب الأسود بشكل أقرب من أي نجم سابق. وهي S4711 وS4712 وS4713 وS4714 وS4715. الأسرع قد يكون S4714، حيث يسافر بسرعة 15000 ميل/ثانية (24000 كم/ثانية). و توضح المسارات البرية لنجوم S الموجودة في قلب المجرة القوة الخام والتعقيد الكمي للثقوب السوداء .

ومع ذلك، لدى علماء الفلك عدة نظريات حول كيفية وجود مثل هذه النجوم الشابة بالقرب من Sgr A*. ومن بينها فكرة أن بعض النجوم ربما تكونت بشكل طبيعي في أزواج ثنائية على مسافة أكبر ثم تم سحبها إلى الداخل. عندما يقتربون من الثقب الأسود، يمكن التقاط أحد الأعضاء النجمية في مدار دائري تقريبًا، بينما يتم إعطاء الثاني ركلة مدارية ترسله بالكامل خارج المجرة. ويشير نموذج آخر إلى إمكانية احتجاز كلا النجمين في مدارات بيضاوية لا مركزية، تمامًا مثل تلك التي نراها في نجوم S المكتشفة مؤخرًا.

تاريخ اكتشاف مركز مجرة درب التبانة :

 

افترض إيمانويل كانط في كتابه التاريخ الطبيعي العالمي ونظرية السماوات (1755) أن نجمًا كبيرًا كان موجودًا في مركز مجرة درب التبانة، وأن الشعرى اليمانية قد يكون هو النجم. ثم صرح في عام 1918 هارلو شابلي أن هالة العناقيد الكروية المحيطة بدرب التبانة تبدو وكأنها تتمركز حول أسراب النجوم في كوكبة القوس، لكن السحب الجزيئية الداكنة في المنطقة حجبت رؤية علم الفلك البصري.  استغل والتر بادي في أوائل الأربعينيات من القرن الماضي  في مرصد جبل ويلسون ظروف انقطاع التيار الكهربائي في زمن الحرب في لوس أنجلوس القريبة لإجراء بحث عن المركز باستخدام تلسكوب هوكر مقاس 100 بوصة (250 سم). ووجد أنه بالقرب من نجم النصر (جاما القوس) هناك فراغ بعرض درجة واحدة في ممرات الغبار بين النجوم، مما يوفر رؤية واضحة نسبيا لأسراب النجوم حول نواة مجرة درب التبانة.عُرفت هذه الفجوة باسم "نافذة بادي".

في دوفر هايتس في سيدني، أستراليا، استخدم فريق من علماء الفلك الراديوي من قسم الفيزياء الإشعاعية في CSIRO، بقيادة جوزيف لاد باوسي، "قياس التداخل البحري" لاكتشاف بعض المصادر الراديوية الأولى بين النجوم وبين المجرات، بما في ذلك Taurus A وVirgo. A وCentaurus A. بحلول عام 1954، قاموا ببناء هوائي طبقي ثابت بطول 80 قدمًا (24 مترًا) واستخدموه لإجراء دراسة تفصيلية لحزام ممتد وقوي للغاية من الانبعاثات الراديوية التي تم اكتشافها في برج القوس. لقد قاموا بتسمية مصدر نقطة مكثف بالقرب من مركز هذا الحزام القوس A، وأدركوا أنه يقع في مركز المجرة، على الرغم من وقوعه على بعد 32 درجة جنوب غرب مركز المجرة المفترض في ذلك الوقت.

اكتشف العلماء قد نجومًا تدور حول شيء غير مرئي ومضغوط وضخم جدًا في مركز درب التبانة. يشير هذا بقوة إلى أن هذا الجسم المعروف باسم القوس A* (Sgr A*، يُلفظ "sadge-ay-star")  هو ثقب أسود، وتوفر صورة اليوم أول دليل مرئي مباشر عليه.

في 12 مايو 2022 كشف علماء الفلك عن أول صورة للثقب الأسود الهائل الموجود في مركز مجرتنا درب التبانة. توفر هذه النتيجة دليلًا دامغًا على أن الجسم هو بالفعل ثقب أسود، وتعطي أدلة قيمة حول طريقة عمل هذه الكواكب العملاقة، والتي يُعتقد أنها تتواجد في مركز معظم المجرات. تم إنتاج الصورة من قبل فريق بحث عالمي يسمى Event Horizon Telescope (EHT)، باستخدام ملاحظات من شبكة عالمية من التلسكوبات الراديوية.

في يوليو 2022، أبلغ علماء الفلك عن اكتشاف كميات هائلة من جزيئات البريبايوتك، بما في ذلك بعض المرتبطة بالحمض النووي الريبوزي (RNA)، في مركز المجرة لمجرة درب التبانة.