صورة الغالف تمثي�ل لثقب أسود يف بداية تشكله
الروائع اقرأ في هذا العدد الثقوب السوداء :ما هي وكيف تتشكل؟ ضيف العدد :د .سليمان بركة:عالم الفيزياء الفلكية الجيل القادم من التلسكوبات الفضائية هل أنت مهتم بالتصوير الفلكي؟ مجلة الروائع مجلة علمية فلكية شبابي�ة تستهدف هواة الفلك يف الوطن العريب تصدر شهريا -العدد األول التجرييب
ماذا في الداخل؟ ما هي الطبقات املكونة للغالف اجلوي؟ ص4
الثقوب السوداء :ما هي وكيف تتشكل؟ ص6
لقــاء مــع عالــم الفزييــاء الفلكيــة :د .ســليمان بركــة ص8 تلســكوب هابــل :أول تلســكوب فضــايئ يف التاريــخ ص 10
هل أنت مهتم بالتصوير الفلكي؟ ص 16
مجرة درب التب�انة مم تتكون؟ ص14
اجليــل القــادم مــن التلســكوبات الفضائي�ة ص12
ما هي الطبقات المكونة للغالف الجوي لألرض؟
4
الغــاف اجلـ ّ ـوي هــو عبــارة عــن طبقــة مــن تتكــون مــن خليــط مــن الغــازات الــي حتيــط بالكواكــب أو باألجســام الــي تكــون كتلتهــا ً عاليــة كالنجــوم ،وتبقــى ملتصقــة بهــذا اجلســم عــن طريــق قــوة اجلاذبيــ�ة لذلــك اجلســم. وتكمــن ّ أهميــة الغــاف اجلــوي لــأرض ّ بأنــه يــزود الكائن ـ�ات احليــة بالغــازات الــي حتتاجهــا مــن أجــل عمليــة التنفــس ،وبمــا أن الغــاف اجلــوي يتكــون مــن عــدد مــن ّ الغــازات الشــفافة فإنــه يســمح لألشــعة ّ واحلراريــة باملــرور مــن خاللــه كمــا املرئي ـ�ة ّ أنــه يقــوم بوقايــة األررض بالوقــت ذاتــه مــن اإلشــعاعات الضــارة كاألشــعة فــوق البنفســجية الــي تقــوم طبقــة األوزون بامتصاصهــا. ّ كمــا أن دور الغــاف اجلــوي ال يقتصــر علــى حمايتنـ�ا مــن األشــعاعات الضــارة بــل ويتعــدى ذلــك إىل حمايتنــ�ا مــن النيــ�ازك والشــهب الــي يقــوم بتفتيتهــا قبــل وصولهــا إىل ســطح األرض ،باإلضافــة إىل ّ الضوئي ـ�ة وخبــار قيامــه بتوزيــع األشــعة المــاء واحلــرارة يف العالــم باإلضافــة إىل كونــه الوســط الناقــل للصــوت علــى ســطح األرض. ّ ويتمــز الغــاف اجلــوي لــأرض بنســب الغــازات الــي تدخــل يف
تركيبــ�ه إذ ّإنهــا تن�اســب الكائنــ�ات ّ احليــة علــى ســطح األرض وهــو مــن األســباب الرئيســية لعــدم وجــود احليــاة يف الكواكــب األخــرى غــر كوكــب األرض. ّ اجلــوي مــن عــدد مــن يتكــون الغــاف الغــازات حبيــث حيتــل النيرتوجــن النســبة األعلــى حبــوايل 78%مــن نســبة الغــازات ً يف الغــاف اجلــوي ،ويــأيت ثانيـ�ا األكســجني ً بنســبة تصــل تقريبــ�ا إىل حــوايل ،21% ً وثالثــا األرجــون حبــوايل 0.9%وتشــكل بــايق الغــازات مــا تبقــى مــن الغــاف اجلــوي، ّأمــا ثــاين أكســيد الكربــون فيختلــف تركــزه با ختــا ف املــكان
والوقــت مــن الســنة. ولقــد ّ قســم العلمــاء الغــاف اجلــوي إىل خمــس إقســام تقــل ســماكتها بالبتعــاد عــن ســطح االرض وهــي: .1طبقــة التربوســفري :وهــي أوىل طبقــات الغــاف اجلــوي واقربهــا لســطح األرض واســمكها إذ حتــوي ثــاث أربــاع الغــاف اجلــوي ويصــل ارتفاعهــا مــن 10كــم إىل مــا يقــارب 15كــم ،وهــي الطبقــة الــي حتيــط بنــ�ا والــي حتــدث فيهــا تغــرات الطقــس، ّ كمــا أن هــذه الطبقــة حتتــوي علــى خبــار المــاء واألكســجني.
.2طبقــة السرتاتوســفري :وهــي الطبقــة الــي تقــوم الطائــرات بالطــران خاللهــا بســبب طبيعتهــا املســتقرة ،وهــي الطبقــة الــي حتتــوي علــى األوزون الــذي يعمــل علــى زيــادة درجــة حــرارة هــذه الطبقيــة ً نســبي�ا بســبب تفاعلــه مــع األشــعة فــوق ّ لبنفســجية. ا .3طبقــة املزيوســفري :وهــي الطبقــة الــي تتوســط طبقــات الغــاف اجلــوي ،وتعــود درجــات احلــرارة إىل التن�اقــص يف هــذه الطبقــة مــع ازديــاد االرتفــاع وهــي الطبقــة الــي تقــوم حبمايــة األرض مــن خطــر الشــهب والنيــ�ازك عــن طريــق تفتيتهــا. .4طبقــة ثريموســفري :وتكــون معــدالت التغــر بدرجــة احلــرارة يف هــذه الطبقــة ً كبــرة جــدا لرقــة الهــواء فيهــا. .5طبقــة اكسوســفري :وهــي آخــر طبقــات الغــاف اجلــوي فتمتــد حــى نهايــة الغــاف اجلــوي وتتصــل بالفضــاء اخلــاريج ،وتكــون ً كثافــة هــذه الطبقــة قليلــة جــدا بســبب بعدهــا عــن ســطح األرض وقلــة قــوة اجلاذبيــ�ة فيهــا ممــا يــؤدي إىل هــروب العديــد مــن جزيئ ـ�ات الهــواء مــن هــذه الطبقــةComponents of the ..... .atmosphere
5
الثقــوب الســوداء :مــا هــي وكيــف تتشــكل؟
الثقب األسود هو منطقة يف الفضاء حتوي كتلة كبرية يف حجم صغري يسىم باحلجم احلرج لهذه الكتلة[حباجة ملصدر] ،والذي عند الوصول إليه تب�دأ المادة باالنضغاط حتت تأثري جاذبيتها اخلاصة ،وحيدث فيها انهيار من نوع خاص بفعل اجلاذبي�ة ينتج ّ عن القوة العكسية لالنفجار ،حيث إن هذه القوة تضغط النجم ً ً صغريا جدا وذا جاذبي�ة قوية خارقة .وتزداد الكثافة وجتعله للجسم (نتيجة تداخل جسيمات ذراته وانعدام الفراغ البيين بني اجلزيئ�ات) ،تصبح ّقوة جاذبيت�ه ّقوية إىل درجة جتذب أي جسم يمر بالقرب منه ،مهما بلغت سرعته .وبالتايل يزداد ّ كم المادة املوجودة يف الثقب األسود ،وحبسب النظرية النسبي�ة العامة ألينشتاين ،فإن اجلاذبي�ة ّ تقوس الفضاء الذي يسري الضوء فيه بشكل مستقيم بالنسبة للفراغ ،وهذا يعين أن الضوء ينحرف حتت تأثري اجلاذبي�ة. يف النسبي�ة يعرف الثقب األسود بصورة أدق على أنه منطقة من الزمكان تمنع فيها جاذبيت�ه كل يشء من اإلفالت بما يف ذلك الضوء. يمتص الثقب األسود الضوء المار جبانب�ه بفعل اجلاذبي�ة ،وهو يب�دو ملن يراقبه من اخلارج كأنه منطقة من العدم ،إذ ال يمكن ألي إشارة أو موجة أو جسيم اإلفالت من منطقة تأثريه فيب�دو بذلك أسود ]2[.أمكن التعرف على الثقوب السوداء عن طريق مراقبة بعض اإلشعاعات السيني�ة اليت تنطلق من املواد عند حتطم جزيئ�اتها نتيجة اقرتابها من مجال جاذبي�ة الثقب األسود وسقوطها يف هاويت�ه. لتتحول الكرة األرضية إىل ثقب أسود ،يستدعي ذلك حتولها إىل كرة نصف قطرها 0.9سم وكتلتها نفس كتلة األرض احلالية ،بمعىن انضغاط مادتها جلعلها بال فراغات بيني�ة يف ذراتها وبني جسيمات نوى ذراتها، مما جيعلها صغرية ككرة الطاولة يف احلجم ووزنها الهائل يبقى على ما هو عليه ،حيث إن الفراغات الهائلة بني اجلسيمات الذرية نسبة حلجمها الصغري حيكمها قوانني فزييائي�ة ال يمكن جتاوزها أو حتطيمها يف الظروف العادية.
6
7
ضيف العدد: د .سليمان بركة عالم الفيزياء الفلكية «الســماء هــي المــكان الوحيــد فــي غــزة الــذي ليــس لــه جــدران أو حــدود» بهــذه املقولــة يــوايس عالــم الفلــك وعملــت الدكتــوراه يف الفزييــاء الفلكيــة «الوحيــد» يف غــزة نفســه بعــد احلصــار يف جامعــة بيــر ومــاري كــوري يف باريــس يقــول بركــة حــول ذلــك »:وجــودي يف أمريــكا كان مؤقتــا فبعــد األحــداث املفــروض علــى مدينتـ�ه منــذ 7ســنوات .عــام »2007 املؤســفة الــي حصلــت يف عــام 2007 ســرته الذاتيــ�ة مليئــ�ة باملغامــرات وأضــاف بركــة »:عملــي وأحبــايث ترتكــز واالنقســام الفلســطيين عــدت إىل غــزة والقــرارات الغريبــ�ة الــي غــرت مســار حــول دراســة أثــر تفاعــل الريــاح بعــد أن أصبحــت عبــارة عــن مــكان مغلــق حياتــه وغــرت» غــزة» بعــد أن نقلهــا الشمســية مــع املجــاالت الشمســية مــا تســبب بفقداننــ�ا مشــروع بقيمــة إىل الفضــاء بالتلســكوب الوحيــد الــذي فالريــاح الشمســية ليســت ريــاح الكــون 400ألــف يــورو بمواضيــع الفضــاء كان اســتطاع إدخالــه إليهــا وأول مــن أدخلــه الطقــس علــى كوكــب األرض بــل هــي ســيتم بالشــراكة مــع جامعــة األزهــر واجلامعــة اإلســامية» حالــة البالزمــا أو احلالــة الرابعــة» كذلــك. هــو عالــم الفلــك الفزييــايئ ســليمان بركــة وذكــر بركــة أنــه عضــو يف احتــاد اجليــو الــذي حيلــم ببن ـ�اء وتأســيس علــم الفلــك فزييائيــن يف معهــد فزييــاء الفضــاء األمريكــي وأيضــا عضــو يف احتــاد يف فلســطني. الفزييائيــن الفضائيــن األورويب الــذي وكان لدنيــ�ا الوطــن لقــاء وحــوار شــيق يعمــل علــى حــل مشــاكل يف املجتمــع العملــي يف فزييــاء الفضــاء. معــه.
من هو سليمان
ُيعــرف العالــم نفســه فيقــول »:أنــا ســليمان محمــد بركــة مــن مواليــد عــام 1965مــن خــان يونــس ،درســت الثانوية العامــة يف غــزة وأكملــت البكالوريــوس يف جامعــة أبــو ديــس يف الضفــة الغربيــ�ة ثــم عملــت دراســات عليــا يف جامعــة بــن ســلفين�ا يف الواليــات املتحــدة األمريكيــة عــام 1998ثــم درســت ماجســتري يف اجلامعــة اإلســامية عــام ،2003
8
من وكالة ناسا إىل غزة
كان بركــة يعمــل يف وكالــة ناســا الفضائي�ة ضمــن طاقــم كفزييــايئ حلــل بعــض املشــاكل املتعلقــة بت�أمــن بيئ ـ�ة فضائي ـ�ة ســليمة للمركبــات الفضائيــ�ة مــن نشــاطات إشــعاعية شمســية كهربائي ـ�ة مفاجئــة ،وحمايــة رجــال الفضــاء مــن هــذه اإلشــعاعات الكوني ـ�ة أو الشمســية بالكهربــاء ،واســتمر عملــه ملــدة عــام واحــد فقــط
وأضــاف »:بعــد االنقســام أصبــح مــن الصعــب جــدا ان نســتقطب علمــاء وباحثــن فذهبنــ�ا إىل أمريــكا وعملنــا عقــد علــى أســاس االســتمرار هنــاك وكان هنــاك مــن اهــم املراحــل يف حيــايت حيــث عرفــت كيــف تصنــع أمريــكا مجدهــا مــن خــال األشــخاص بغــض النظــر مــا هــو دينهــم او عرقهــم او لونهــم ولكنهــا تنظــر ايل كفاءتهــم فاحلكومــة األمريكيــة تعــرف بالتحديــد مــاذا تريــد وتفســح املجــال للجميــع» ويســتطرد »:كنــت أنــا مــن غــزة وكان معــي علمــاء آخــرون مــن تايــوان واليابــان والصــن وأجنــاس مختلفــة ولكــن كان جيمعنــا العلــم وعندمــا قامــت احلــرب علــى غــزة عــام 2008قمــت بإعــادة
احلســابات بعــد مــا تــم قصــف بيــي دقيقــة ،فقلــت أفضــل يشء أن نضعــه يف وتدمــر منــازل أشــقايئ الـــ 7واستشــهاد ظــل وجــود ممثــل للحكومة الفرنســية يف ابــي وكنــت وقتهــا لوحــدي يف أمريــكا» غــزة كنــوع مــن احلمايــة لهــذا املشــروع الوليــد واملهــم باعتقــادي» وأضــاف »:بعــد هــذه األحــداث أعــدت قــراءة األمــور وعــدت إىل هنــا ألفتــح فلسطني الوحيدة يف اليونسكو أبــواب دنيــي يف غــزة ،ونعمــل عندمــا وحــول بدايــة النشــاطات الفلكيــة يف تصبــح احليــاة مســتحيلة ،هنــا يف غــزة غــزة يقــول بركــة »:النشــاطات كانــت ألن هويــة اإلنســان أقــرب يشء لــه» عبــارة عــن مشــاهدة النشــاطات الفلكيــة يف الســماء وأطفالنــا يف فــرة مــن ً الفــرات لألســف إذا ســألتهم مــاذا تــرى لم أخرج مطرودا وأكــد بركــة أنــه لــم خيــرج مــن أمريــكا يف الســماء فيقــول لــك أرى االباتــي او مطــرودا أو فاشــل بــل علــى العكــس االف »16 تمامــاُ »:عــرض علــى مغريــات كثــرة وعرضــوا مضاعفــة راتــي ثــاث وأضــاف »:لكــن عندمــا رأى األطفــال أضعافــه وكانــت هنــاك دعــوات إلبقــايئ الســماء جبمالهــا كانــت عالمــات لدرجــة انهــم قالــو يل أنــك لســت بعاقــل الســعادة علــى وجوههــم وكانــت هــذه ُ تــرك مكانــا مثــل هــذا وتذهــب إىل مــكان املشــاهد تفرحــي أن غــزة املغلقــة تكســر كلــه حــرب ُ ومغلــق فكنــت أرد عليهــم حدودهــا وتنطلــق للفضــاء وبفضــل بمقولــي -إذا عرفــت أنــك تعيــش يف النشــاط واحلمــد هلل قمنــا بائتــلاف بــن بــاد األنبي ـ�اء فعليــك أن تكــون رســوال » جامعــة األزهــر واألقــى واإلســامية وقدمنــا طلبــا لليونســكو لنأخــذ كرســيا ومــن هــذا املبــدأ بــدأ بركــة بعمــل عــدة لفلســطني يف اليونســكو للفضــاء أنشــطة يف غــزة مثــل املراقبــات الفلكيــة واحلمــد هلل حصلنــا عليــه بعــد عامــن وكان أولهــا يف املدرســة الــي كان فيهــا وأنــا أمثلــه حاليــا وحنــن الوحيديــن يف ابنـ�ه ولزمالئــه يف الدراســة ومــع الطــاب الوطــن العــريب الذيــن حصــول علــى هــذا ويف املراكــز والنشــاطات يف اجلامعــات املقعــد» واملســاجد وقــام حبمايــة التلســكوبات يف 2008داخــل املعهــد الفرنــي غزة إىل الفضاء ويوضــح بركــة الســبب »:ألننـ�ا يف وضــع احتــال ،وال أعــرف كيــف يفهــم الطيــار وقــام بركــة بإنشــاء مختــر لدراســة اإلســرائيلي شــكل التلســكوب ،فربمــا يف التفاعــل الشــميس مــع الكواكــب أول افتت ـ�اح لــه جيعــل منــا شــهداء يف أول وانضــم إليــه املهنــدس أســامة
أنشــايص الــذي أرســله املختــر إىل فرنســا مرتــن للتدريــب لالنتهــاء مــن األحبــاث ومواكبــة املجتمــع العالــي» ولنثبــت أن فلســطني بهــا علمــاء وجنهــز ألحبــاث علــى مســتوى عالــي ونتحــدى الظــروف الــي تعيشــها غــزة الصغــرة املحاصــرة بقطــع الكهربــاء وقلــة اإلمكانيــ�ات» وأضــاف »:لكــن االصــرار ان نكــون يف اجلامعــات العامليــة لنــا بصمــة يف االجنــاز العلــي العالــي وحنــن علــى ثقــة بــان االنســان الــذي يريــد ان ينجــز مهــام خاصــة ينجزهــا رغــم الظــروف املحيطــة ويجــب ان يكــون عنــد االنســان بصــره وصــر واصــرارا وال يلتفــت للخلــف يف بعــض املســائل الــي حتبــط االنســان وجتعلــه غــر قــادر علــي االجنــاز»
منــذ إطالقــه عــام ،1990قــدم تلســكوب الفضــاء هابــل ( )HSTمجموعــة رائعــة مــن الصــور تابعهــا املاليــن حــول العالــم مــن املهتمــن بعلــوم الفضــاء والعالــم اخلــاريج املحيــط بكوكــب األرض. وســاهم التلســكوب يف جتميــع أكــر مــن 45تريابايــت مــن البي�انــات الــي قدمــت نظــرة ثاقبــة إىل الكــون ،بــدءا مــن األجســام القريبــ�ة مثــل القمــر ،وصــوال إىل املجــرات النائيـ�ة علــى ُبعــد آالف الســنوات الضوئيـ�ة مــن كوكــب األرض .والتقــط التلســكوب صــورا ال تصــدق مــن الســوبرنوفا والســديم بينهــا. وهنــا نبــ�ذة عــن تاريــخ هــذا التلســكوب وأهــم االكتشــافات الــي قــام بهــا ،باإلضافــة إىل بعــض احلقائــق حولــه وأفضــل الصــور الــي قــام بالتقاطهــا.
تاريخ التلسكوب هابل
عندمــا حتــول غاليليــو ألول مــرة بمنظــاره إىل الســماء عــام ،1610كانــت لديــه مشــكلة يف تميــز حلقــات كوكــب زحــل الواضحــة يف تلســكوبات اليــوم البســيطة ،وقــد ســاعد التقــدم يف مجــال البصريــات علــى حتســن قــدرة العلمــاء يف مشــاهدة الكواكــب والنجــوم واملجــرات البعيــدة ،إال أن الغــاف اجلــوي لــأرض ال يــزال حيجــب الكثــر مــن الضــوء أمــام املراقبــن علــى األرض. ولذلــك بــدأت تظهــر احلاجــة لوضــع
10
التلســكوبات الكبــرة علــى اجلبــال العاليــة، حــى تســمح بأجــواء أصفــى وبالتقــاط صــور أوضــح. ويف عــام ،1923طــرح عالــم ألمــاين يدعــى «هريمــان أوبــرث» فكــرة نقــل التلســكوب إىل الفضــاء يف مــدار حــول األرض ،للمســاعدة يف التغلــب علــى التشــوهات الناجمــة عــن الغــاف اجلــوي .وعندمــا أصبــح إطــاق الصواريــخ فيمــا بعــد أكــر شــيوعا ،بــات حتقيــق تلــك الفكــرة ممكنــا .ويف عــام 1969 أعطيــت املوافقــة علــى إطــاق تلســكوب فضــايئ كبــر ،إال أن حتقيــق ذلــك اســتغرق وقتــا أطــول مــن التحضــر لرحلــة القمــر. ويف عــام ،1975بــدأت وكالــة الفضــاء األوروبي ـ�ة العمــل مــع وكالــة ناســا األمريكيــة علــى وضــع خطــة إنشــاء تلســكوب هابــل، ووافــق الكونغــرس األمريكــي علــى تمويــل مشــروع التلســكوب يف عــام ،1977وقــدم ميــاد املكــوكات الفضائيــ�ة القابلــة إلعــادة االســتخدام آليــة جديــدة لنقــل مثــل هــذا التلســكوب إىل الفضــاء. وســي التلســكوب الفضــايئ هابــل ()HST تكريمــا إلدويــن هابــل ،وهــو عالــم الفلــك األمريكــي الــذي حــدد أن الكــون يمتــد خــارج حــدود مجــرة درب التب�انــة .وتــم إطــاق أول تلســكوب فضايئ»هابــل» يف العالــم يف 24 أبريل/نيســان عــام 1990بتكلفــة بلغــت 1.5 مليــار دوالر.
تلسكوب هابل أول تلسكوب فضائي في العالم
11
مقــراب جيمــس ويــب الفضــايئ ( باإلجنلزييــة )James Webb Space Telescope JWSTويعــرف ً أيضــا بـــ( اجليــل القــادم مــن املقرابــات الفضائيـ�ة) هــو مرصــد فضــايئ جــار إنشــاؤه بنـ�اء علــى مشــروع مشــرك بــن وكالة ناســا ،وكالــة الفضــاء األوروبي�ة ووكالــة الفضــاء الكنديــة ،مــن املقــرر إطالقــه يف أكتوبــر عــام .2018املقــراب ســيوفر قــدرة رصــد ال مثيـ�ل لهــا ودقــة غــر مســبوقة ،وحساســية عاليــة مــن املوجــات الطوليــة الطويلــة املرئيــ�ة حــى األشــعة حتــت احلمــراء ،وهــو خليفــة املقــراب هابل واملقــراب ســبيزتر واملقــراب تشــاندرا ،وهــو مــزود بمــرآة مجــزأة ذات قطــر 6.5مــر كمــرآة رئيســة، ً وســيكون املقــراب موجــودا يف L2مــن نقــاط ً الغــراجن ،وســيكون مــزودا بشــراع كبــر وايق مــن أشــعة الشــمس إلبقــاء املــرآة ومعداتــه العلميــة األربــع األخــرى يف درجــة احلــرارة املطلوبــة لعملهــا وهــي أقــل مــن 50كلفــن ( °C 220حتــت الصفر). وتــم تســميت�ه عــام 2002تكريمــا جليمــس ويــب املديــر الثــاين لوكالــة ناســا. للمقــراب تاريــخ كبــر يف التكاليــف الغــر متوقعــة، حيــث يف عــام 2011قــام مجلــس النــواب يف الواليــات املتحــدة بالتصويــت إلنهــاء التمويــل بعدمــا وصلــت التكاليــف املدفوعة ثالثــة مليارات دوالر علــى الرغــم مــن أن 75%مــن األدوات كانــت يف طــور االنتـ�اج[ ، ]3تمــت اســتعادة التمويــل بعــد تســوية قانوني ـ�ة مــع مجلــس الشــيوخ األمريكــي،
12
وارتفــع ســقف التكاليــف حــى 8مليــارات دوالر[ ،]4يف نهايــة العــام 2014املقــراب كان ال يــزال وفــق اجلــدول واملزيانيـ�ة املحــددة ،لكــن حتــت احتماليــة التأخــر. ســيوضع يف نقطــة تبعــد عــن األرض 1.5مليــون كيلومــر يف الفضــاء .يعتــر التلســكوب «ويــب» األول ضمــن جيــل جديــد مــن املراصــد الفضائي ـ�ة املقــرر وضعهــا يف مــدارات بعيــدة عــن األرض تســمح للعلمــاء بإلقــاء نظــرة علــى الكــون مــن دون تشــويش مــن األرض. للحفــاظ علــى درجــة حــرارة التليســكوب منخفضــة لدقــة النتـ�اجئ ســيتم وضــع التليســكوب يف مــدار حبيــث يقــع يف منطقــة ظــل االرض يف الفضــاء ويتحــرك بســرعة مســاوية لهــذا الظــل. كمــا حيتــوى التليســكوب علــى خمــس الــواح تعمــل كــدرع ملنــع وصــول طيــف االشــعة مــا حتــت احلمــراء الصــادرة مــن الشــمس اليــه خلفــض ً التشــويش أيضــا. يقــوم املقــراب بفتــح مــرآة أساســية يبلغ مســاحتها ً ً 25مــرا مربعــا مطليــة بالذهــب وســيتم بســطها لتقــوم جبمــع األشــعة حتــت احلمــراء علــى عكــس املــرآة املســتخدمة يف التليســكوب هابــل الــي تقــوم جبمــع األشــعة املرئيـ�ة.
الجيــل القــادم مــن التلســكوبات ا لفضا ئيــة 13
األذرع
لــم يعــرف بعــد الســبب العلــي وراء تكــون األذرع علــى الرغــم مــن وجــود العديــد مــن النظريات والتكهنــات حــول ذلــك ،تتكــون هــذه األذرع مــن الســحب الهيدروجينيــ�ة الــي تتكــون منهــا النجــوم الناشــئة ،بعــض النجــوم ال تبقــى يف مــكان نشــأتها بــل تتحــرك مــن الــذراع وتتجــه حنــو قــرص املجــرة، لكــن النجــوم كبــرة الكتلــة الــي قــد تصــل ً أحيانــا حلجــم يفــوق حجــم الشــمس 100 مــرة أمثلــة النجــوم النابضــة والعمالقــة احلمــر ال يمكنهــا أن تنتقــل مــن الــذراع إىل القــرص لذلــك تمــوت يف مــكان نشــأتها. هــذه النجــوم ال يتعــدى الـــ 100عــام كذلــك ال تكــون أكــر مــن 1%مــن حجــم جنــوم املجــرة، أغلــب جنــوم املجــرة مقاربــة للشــمس يف احلجــم أو قــد تكــون أصغــر بقليــل كمــا أنهــا معمــرة. تســى هــذه األذرع باســم الكوكبــة املوجــودة أو املجــاورة لهــا ومنهــا ذراع اجلبــار الــذي تتواجــد عليــه مجموعتنــ�ا الشمســية ،تبلــغ املســافة الفاصلــة بــن هــذا الــذراع ومركــز املجــرة حــوايل 26000ســنة ضوئيـ�ة ،كمــا حيتــوى علــى حنــو 200ألــف جنــم بمــا فيهــا مجموعتنــ�ا الشمســية، رغــم أنــه يعتــر مــن األذرع القصــرة إال أن طولــه يقــدر حبــوايل 6500ســنة ضوئيــ�ة وســمكه بـــ 1000 ســنة ضوئيــ�ة.
تــدور مجــرة درب التب�انــة حــول نفســها كحــال بــايق األجــرام الســماوية حيــث تكمــل دورتهــا كل 250مليــون ســنة لكــن ختتلــف ســرعة النجــوم يف دورانهــا حــول مركــز املجــرة بالتأكيــد ،فالنجــوم القريب ـ�ة مــن املركــز تــدور أســرع مــن تلــك علــى احلافــة ،ينتــج عــن ذلــك وجــود أزرع للمجــرة واختاذهــا شــكل حلــزوين ،يطلــق علــى كل زراع منهــا أســم مكتســب مــن أحــد الكوكبــة شــديدة اللمعــان املوجــودة علــى هــذا الــذراع ،فتوجــد كوكبــة الــرأس الغــول علــى زراع حيمــل نفــس االســم، كذلــك زراع الــرايم وكوكبت ـ�ه ،أمــا الــذراع الــذي حيمــل مجموعتنـ�ا الشمســية يســي اجلبــار الــذي حيــوي ســديم اجلبــار الشــهري ،يقــع هــذا الــذراع علــى طــرف املجــرة حيــث يبعــد عــن مركزهــا حــوايل ثلــي نصــف قطرهــا. وتتكــون املجــرة مــن أربعــة أجــزاء رئيســة هــي:
النواة
يف المــايض كان يعتقــد أنهــا تأخــذ شــكل ً كــروي إىل أن أثبتــت األحبــاث حديث ـ�ا أنهــا ضلعيــة الشــكل،تتكون مــن عــدد هائــل مــن النجــوم يقــدر بنحــو 100إىل 300 مليــار جنــم ،كمــا حتتــوي علــى كميــات هائلــة مــن الغبــار الكــوين يمكــن أن يكــون حــوايل 600إىل مليــار جنــم جديــد، يبلــغ حجــم النــواة حــوايل 16000ســنة ضوئيـ�ة ،كمــا أثبــت األحبــاث الــي أجريــت ً مؤخــرا وجــود ثقــب أســود عمــاق يف نــواة املجــرة تبلــغ كتلتــه احلاليــة حــوايل 2 مليــون كتلــة شمســية ،تــزداد كتلــة هــذا الثقــب كلمــا زاد عمــر املجــرة.
الهالة
تأخــذ الهالــة شــكل كــروي وهــي حتيــط بقــرص املجــرة ،يقــدر طــول قطرهــا حبــوايل 165 ألــف ســنة ضوئيــ�ة ،حتتــوي علــى العديــد مــن التجمعــات النجميــة الــي تقــدر بنحــو 150 جتمــع جنــي معظمهــا جنــوم معمــرة باإلضافــة ً إىل جنــوم زرقــاء ،الغــاز فيهــا قليــل الكثافــة جــدا، ً كمــا حتتــوي أيضــا علــى كتلــة مظلمــة يمكــن أن تكــون أكــر مــن ألــف مليــار كتلــة شمســية، تتمــز الهالــة أن كثافتهــا النجميــة قليلــة عكــس ً القــرص تمامــا.
القرص
حيتــوي علــى معظــم جنــوم املجــرة علــى اختــاف أنواعهــا ،وتتمــز هــذه النجــوم باحتوائهــا علــى نســبة عاليــة مــن املعــادن كمــا أنهــا شــديدة اإلضــاءة ،تشــكل حــوايل 700إىل 800ســنة ضوئي ـ�ة مــن ســمك القــرص ،كمــا توجــد بعــض النجــوم املعمــرة الــي يبلــغ عمرهــا حــوايل مليــار ســنة ،كمــا حيتــوي علــى جنــوم مــن تصنيفــات أخــرى مــن النجــوم متوســطة العمــر كالعمالقــة احلمــر واألقــزام البيضــاء الــي ختتلــف يف أعمارهــا ونســبة املعــدن فيهــا.
مم تتكون مجرة درب التبانة؟
هل أنت مهتم بالتصوير الفلكي؟ اختي�ار املعدات باتــت تكنولوجيــا التصويــر الفلكــي االن أســهل ممــا كانــت عليــه يف الســابق فلــم تعــد معقــدة وحكــرا على العلمــاء واصحــاب املراصــد الكبــرة أو املزيانيــ�ات الضخمــة . وهــذه األلفيــة حملــت لنــا الكثــر مــن التطــورات الــي ســاعدت هــواة ومحــي الفلــك علــى انتهــاج العلــوم الفلكيــة بــكل يســر فمــع اخــراع التلســكوبات الكمبيوتريــة القابلــة للتوجيــه بواســطة تلقيــم التلســكوب ببعــض اســماء النجــوم ومــن ثــم توجيــه ا لتلســكو ب اىل اي هــد ف كا ن
16
بمجــرد كبســة زر اىل اخــراع اهــم اجنــاز يف الصناعــات الفلكيــة وهــو اخــراع الكامــرات الرقميــة ذات احلساســية العاليــة للضــوء (املستشــعر). أصبــح باإلمــكان تصويــر اي جــرم فلكــي بواســطة هــذه االنــواع مــن الكامــرات وبوقــت قيــايس مقارنــة بالكامــرات االوليــة ( SLRاالعتي�اديــة) الــي كانــت حتتــاج جلهــد كبــر ومواصفــات خاصــة وتهيئ ـ�ة معقــدة لهــواة الفلــك وصــوال اىل اخــراع التلســكوب املوصــول باألقمــار الصناعيــة GPSوالــذي حيــوي علــى بوصلــة داخليــة تســاعده علــى توجيــه نفســه حنــو مواقــع االقمــار الصناعيــة وبالتــايل االعتمــاد عليهــا يف معرفــة الوقــت والزمــن واملوقــع وبالتأكيــد مواقــع األجــرام نســبة اىل املعطيــات الســابقة. وأصبحــت املعــدات املطلوبــة ملحــي التصويــر الفلكــي بســيطة وســهلة املنــال فهــي تتمثــل بتوفــر جهــاز كمبيوتــر بســرعة مناســبة ولقــد أصبحــت أجهــزة الكمبيوتــر مؤخــرا زهيــدة الســعر وبالطبــع توفــر برنامــج رســويم لتحريــر الصــور مثــل برنامــج ادويب فوتــو شــوب وبرغــم ســهولة الربنامــج فانــه قــادر علــى تزويــد صــورك الفلكيــة بالــروح وذلــك عــر إضافــة اللمســات الضروريــة مــن ناحيــة املســة الرقميــة لــكل مــن األلــوان واإلضــاءة ،لقــد التقطــت بنفــي صــورا ســيئ�ة جــدا جــدا لبعــض األجــرام صعبــة التصويــر أو دعــي أقــول األجــرام الــي حتتــاج اىل احــراف نوعــا مــا واصدقــك القــول أنــي باســتخدام برامــج
حتســن الصــور اســتطعت حتويــل صــور الغبــار ومــا يبـ�دو للناظــر علــى هيئـ�ة وســخ يف شاشــة الكمبيوتــر اىل مجــرة أندروميــدا واىل ســديم اجلبــار وهكــذا . وباعتبـ�ار أن لديــك الة مســح للصور Scanner وطابعــة ملونــة بدقــة طباعــه محرتمــه وشاشــة كمبيوتــر قيــاس 15أنــش ويفضــل 17أنــش وبالتأكيــد كــرت شاشــه جيــد (لتوليــد صــور رائعــة) ،طبعــا ســيمكنك جهــاز الكمبيوتــر وبرامــج حتريــر الصــور مــن أن تمتلــك معمــل حتميــض فلكــي! حيــث ســيكون بإمكانــك حتميــض الصــور عــن طريــق حتســن نســبة اإلشــراق يف الصــورة وتوزيــع االلــوان بالشــكل املناســب تشــبيع الصــورة باأللــوان املناســبة وبالتأكيــد عمــل الفلــرة
ا لضر و ر يــة للصــورة وترشــيح الصــورة. لكيــا حنبــط آمالــك ،دعــي أقــول لــك بأنــه مــا زال بإمكانــك التقــاط صــور أخــرى رائعــة ال تقــل عــن مســتوى تلســكوب هابــل (طبعــا نوعــا مــا!)، وأن أردت احلــق ،بإمكانــك تصويــر العجائــب أن توفــرت العــدة الالزمــة ،وحتليــت بقــدر مــن الصــر .إذا مــا قــررت خــوض هــذه املغامــرة الرائعــة فســيلزمك توفــر هــذه األغراض ليتســى لــك التمتــع بالتصويــر والصــور: •محــرك تلســكويب ( )1motor driveحــى يتــم متابعــة اجلســم املطلــوب تصويــره •محــول كامــرا ( )2camera adapterليتــم دمــج الكامــرا بعينيـ�ه التلســكوب •كامــرا نــوع 3SLRحبجــم + mm 35فيلــم ســريع 400أو أســرع أو اقــل! (حســب اجلــرم املصــور) •كامــرا نــوع ((CCD (Charge Coupled Device معتمــدة يف التصويــر الفلــك •كامـيرا نـ�وع( (�CMOS) (Complementary Met )al Oxide Semiconductors
17