الفهرس:

1ـ النجوم

2ـ المجرات

النجم هو عبارة عن جسم كروي من البلازما ضخم ولامع ومتماسك بفعل الجاذبية. يستمد النجم لمعانه من الطاقة النووية المتولدة فيه ؛ حيث تلتحم ذرات الهيدروجين مع بعضها البعض مكونة عناصر أثقل من الهيدروجين ، مثل الهيليوم و الليثيوم وباقي العناصر الخفيفة حتى عنصر الحديد . إن هذا التفاعل الفيزيائي يسمى اندماج نوويتنتج منهُ طاقة كبيرة (حرارة) جداً تصل إلينا في صورة أشعة الشمس. فتغمر الأرض بالدفء، وتكوّن عليها الظروف مناسبة للحياة. وأغلب مكونات النجم هو عنصر الهيدروجين المتأين والهيليوم المتأين (وهما يسميان في حالة التأين بلازما). وقد بينت الأرصاد الفلكية أن نسبة كبيرة من النجوم لها كواكب تدور حولها مثلما موجود في المجموعة الشمسية.

أقرب نجم للأرض هو الشمس فهي مصدر الطاقة على الأرض. كما تصل طاقة الشمس إلى الكواكب الأخرى التي تشكل المجموعة الشمسية. وتكون بعض النجوم الأخرى واضحة أثناء الليل حينما لا تغطيها السحب أو ظواهر جوية أخرى وتظهر كنقاط كثيرة مضيئة بسبب بعدها الهائل عن الأرض. تاريخياً، تشكل النجوم في الكرة السماوية تجمعات تسمى كوكبات وأبراج. ولقد أعطى الإنسان منذ القدم لأشد النجوم لمعاناً أسماءا وكذلك للكوكبات والأبراج. واستدل بها العرب في معرفة طريقهم فيالصحراء والملاحة في البحار والمحيطات. لهذا فإن معظم النجوم المتألقة لها أسماء أصولها عربية. ولقد جمع علماء الفلك فهرس شامل يحوي أسماء النجوم التي تهمنا – مثل فهرس مسييه وفهرس المجرات وعناقيد المجرات. وباختراع المقراب المتزايد القدرة نستطيع الآن رؤية نجوم ضعيفة التألق أو بعيدة، لم يستطع رؤيتها السابقون بالعين المجردة.

يضيء النجم بسبب الاندماج النووي الحراري للهيدروجين إلى هيليوم في لُب النجم خلال جزء (على الأقل) من حياتهِ. مطلقاً بذلك الطاقة التي تخترق باطن النجم و يشعها في الفضاء الخارجي. وحالما يتم استنفاذ عنصر الهيدروجين من النجم، فإن جميع العناصر الناشئة من الاندماج النووي للهيدروجين تكون أثقل من الهيليوم الذي يتم أيضاً إنتاجه؛ إما عن طريق الاصطناع النووي النجمي خلال حياة النجم أو عن طريق الاصطناع النووي في المستعرّ الأعظم عندما تنفجر النجوم الضخمة جداً. ومع اقتراب نهاية حياته، يمكن أن يحتوي النجم على نسبة من المواد المتحللة. ويمكن للفلكيين تحديد الكتلة، والعمر، والتركيبة (التركيب الكيميائي)، والعديد من الخصائص الأخرى للنجم من خلال مراقبة حركته عبر الفضاء، عن طريق لمعانه، أو مراقبة الطيف الخاص بهِ على التوالي. والكتلة الاجمالية للنجم هي المحدد الرئيسي لتطوره ومصيره في نهاية المطاف. ويتم تحديد الخصائص الأخرى للنجم بواسطة تاريخهِ، بما في ذلك القطر، ودورانه، وحركته ودرجة حرارته. إذ ان جزء من درجة حرارة العديد من النجوم ضد لمعانها، والذي يعرف باسم مخطط هرتزشبرونج-راسلالبياني يسمح بتحديد العمر والحالة التطورية للنجم.

يبدأ تكون النجم كسحابة متساقطة من مواد سديمية تحتوي في المقام الأول على الهيدروجين، جنباً إلى جنب مع الهيليوم ومقدار ضئيل من عناصر أثقل. حالما يتكثف اللبّ النجمي فإن عنصر الهيدروجين يتحول بثبات إلى هليوم من خلال عملية الاندماج النووي، ومطلقا طاقة في هذه العملية.^[1] وما تبقى من باطن النجم يحمل الطاقة بعيداً عن اللب من خلال خليط من العمليات الإشعاعية والحملية. وضغط النجم الداخلي يمنعه من السقوط أكثر تحت جاذبيته. وحالما يتم استنفاد طاقة الهيدروجين في اللب، ويتكون النجم بكتلة لا تقل عن 0.4 مرة من كتلة الشمس^[2] ويتمدد ليصبح عملاق أحمر، وفي بعض الحالات يتم صهر عناصر أثقل في اللب أو في الطبقة الحامية حول اللب. ويتطور عندها النجم إلى شكل متحلل، معيداً تدوير جزء من جوهرهِ إلى بيئتهِ النجمية، حيث أنه سيكون جيل جديد من النجوم ذات نسبة أكبر من العناصر الثقيلة.^[3] في هذه الاثناء فإن اللب يصبح بقايا نجم: قزم أبيض أو نجم نيتروني أو (اذا كان ضخم بما فيه الكفاية) ثقب أسود.

كانت النجوم مهمة للحضارات من الناحية التأريخية في جميع أنحاء العالم. حيث كانت النجوم جزءاً من الممارسات الدينية وكانت تستعمل في الملاحة الفلكية ولمعرفة الاتجاهات. وكان العديد من علماء الفلك القدماء يعتقدون أن النجوم ثابتة بشكل دائم على مجال سماوي، وأنها غير متغيرة. وبالإجماع، جمع علماء الفلك النجوم في كوكبات واستعملوها لتتبع حركة الكواكب واستنتاج موقع الشمس.^[4] وكان يتم استعمال حركة الشمس على خلفية من النجوم (والأفق) لصنع تقويم يستخدمهُ المزارعين والفلاحين في معرفة مواسم الزراعة^[5]. يعد التقويم الميلادي (الذي يستعمل تقريباً في كل مكان على الأرض) تقويماً شمسياً يستند على درجة محور دوران الأرض بالنسبة إلى نجمها المحلي، الشمس.

ظهر أقدم رسم بياني للنجوم في علم الفلك المصري القديم في 1534 قبل الميلاد.^[6] تم جمع أقدم فهرس معروف عن النجوم من قبل علماء الفلك البابليين القدماء من بلاد ما بين النهرين في نهاية القرن الثاني قبل الميلاد، خلال فترة الكيشيين (حوالي 1531-1155 قبل الميلاد).^[7]

تم إنشاء أول فهرس نجوم في علم الفلك الإغريقي من قبل اريستيلوس في 300 قبل الميلاد تقريباً، بمساعدة تيموكارس.^[8][9] احتوى فهرس نجوم أبرخش (القرن الثاني قبل الميلاد) على 1020 نجمة، كما تم استعماله لتجميع فهرس نجوم بطليموس.^[10] يُعرف أبرخش باكتشافه لأول نجم متفجّر مؤرّخ. اشتُقت أسماء العديد من الكوكبات والنجوم المستعملة اليوم من علم الفلك الإغريقي.

المجرة عبارة عن تجمعات هائلة الحجم تحتوي على مليارات النجوم والكواكب والأقمار والكويكبات والنيازك ^[1][2], وتحتوي كذلك على الغبار الكونيوالمادة المظلمة^[3][4], وبقايا النجوم, وتتخللها مجالات مغناطيسية مروعة^[5], وكلمة مجرة مستقاة من الجذر اللغوي “مجر” وتعني الكثير الدهم.^[6]

تتراوح أحجام المجرات وكميّة النجوم فيها ما بين بضعة الآف النجوم للمجرات القزمة, وحتى تلك العملاقة ذات المئة ترليون نجم^[7], وكلها تتخذ من مركز الثقل الخاص بالمجرة مداراً لها, وغالباً ما يتم تصنيف المجرات بناءً على الشكل المرئي لها, وذلك أسفل ثلاث فئات رئيسة هي: الإهليجية^[8], الحلزونية,وغير المنتظمة^[9]. يعتقد أن الكثير من المجرات تحوي ثقباً أسوداً هائلاً في نواتها النشطة, ودرب التبانة مشمولة بذلك لوجود الثقب الأسود الهائل المسمى بـ”الرامي أ” في مركزها, وهو ذو كتلة تبلغ أربعة ملايين مرة كتلة شمسنا^[10]. وحتى مايو لعام 2015 فإن المجرة إي جي أس-زد أس 8-1 هي أبعد مجرة تم رصدها على الإطلاق بمسافة تقدر بحوالي 13.1 مليار سنة ضوئية عنا, وبكتلة تقدر بـ15% من كتلة درب التبانة.^{[11][12][13][14]}

هناك قرابة 170 مليار مجرة في الكون المنظور^[15], غالبها ذو قطر يبلغ 1.000 حتى 100,000 فرسخ فلكي في ذات الوقت الذي تتبعثر فيه مكوناتها على مسافات تصل إلى ملايين الفراسخ, وهذا اعتماداً على كتلة المجرة وحجمها. الفضاء بين المجري مليء بغازات فضفاضة للغاية بكثافة تقدر بحوالي أقل من ذرّة واحدة لكل متر مكعب. أغلب المجرات منظمة ثقالياً إلى أحد المجموعات أو العناقيد المجرية, وتتراكب بهذا الشكل حتى تُكوّن أكبر الهياكل والبُنى الكونية على الإطلاق وهي الخيوط المجريّة المحاطة بالفراغ.^[16]

عشرات الآلآف من المجرات قد تم تصنيفها وفهرستها، ولكن القليل منها حالفها الحظ بالحصول على أسم تنفرد بهِ عن غيرها، فعلى سبيل المثال مجرة المرأة المسلسلة،وسحابة ماجلان، ومجرة الدوامة، وومسييه 104، ويستخدم الفلكيون الأرقام من خلال تصنيفات معينة مثل: فهرس مسييه، والفهرس العام الجديد (NGC)، فهرس المجرات وعناقيد المجرات (CGCG) وتصانيف أخرى، وجميع المجرات المعروفة جيداً للعلماء تظهر في كل أو في أحد هذه التصنيفات، ولكنها في كل مرة تكون موسومة برقم مختلف عن الآخر، فعلى سبيل المثال: المجرة الحلزونية مسييه 109 تحمل نفس الرقم في فهرس مسييه، لكن في الفهارس الأخرى فهي تحمل هذه الأرقام: NCG3992 CGCG6937 وهكذا.

من الأمور المعتادة في العلم إطلاق الأسماء على ما يتم دراسته إن لم يكن يحمل اسماً واحداً، حتى وإن كان هذا المدروس صغيراً جداً. قام جيرارد بوديفي وميشيل بيرجر بإنشاء نظام فهرسي جديد تم فيهِ فهرسة ألف مجرة مع إطلاق الأسماء عليها^[20], هذه الأسماء مستقاة من اللغة اللاتينية (بشكل أدق اليونانية المنطوقة باللاتينية)^[21], وذلك عن طريق ابتداع خوارزمية مصطلحية يستخدم فيها أسم موجود مسبقاً في أحد أفرع العلوم الأخرى كعلم الأحياء، وعلم التشريح، وعلم الأحياء القديمة، ومجالات فلكية أخرى كأسماء المناطق على المريخ، وهناك من جادل دفاعاً عن هذه الفكرة بأن المجرات ذوات أحجام فائقة وعملاقة لذا فهي تستحق اسماً بدلاً من أرقام لا معنى لها، ومثال لهذه التسمية هي مجرة مسييه 109 التي حصلت على الاسم كالامورفيس أورسي مجوريس، في حين يرى آخرون أن هذه التسميات لا معنى لها وتسبب نوعاً من احتكار الأسماء على لغات معينة تكاد تصبح مندثرة، وهذا ناتج عن الضعف الشديد في المصطلحات الذي تعاني منه اللغة الإنجليزية مقارنة ببعض اللغات مما يدفع العلماء الناطقين بها إلى اجترار الألفاظ من عصور سحيقة وإطلاقها على المكتشفات العلمية الحديثة

افترض الفيلسوف الإغريقي ديموقريطس (450 قبل الميلاد) أن الحزام العريض في سماء الليل ليس سوى نجوم موجودة على مسافات بعيدة^[22], أما أرسطو (384 قبل الميلاد) فقد اعتقد بأن درب التبانة، أو الضوء الظاهر على شكل شريط في الليل قد تكون نتيجة “اشتعال الزفير الناري” لنجوم كبيرة وذات أعداد كثيرة وقريبة من بعضها البعض، ويعتقد أن هذا الاشتعال يمارس نشاطاته في الطبقة العليا من الغلاف الجوي، أي أقرب من القمر، وهي “تلك البقعة من العالم التي تتضمن النشاطات الثقيلة في الكون كلها”.^[23]

في حين أن للأفلاطوني المحدث أولمبردس الصغير (495 بعد الميلاد) انتقاد لرأي أرسطو يجادل فيه بأنه لو كانت درب التبانة في تلك المنقطة التي يزعمها أرسطو (والتي تقع بين الأرض والقمر) فإنه يجب أن تظهر بشكل مختلف مع اختلاف الأزمان والأماكن على الأرض، وبالتالي فإنها يجب أن تتضمن نوعاً من التزيح يمكن ملاحظته، لكن من الواضح أنها لا تشتمل عليه، لذا فمن وجهة نظره درب التبانة “سماوية”.^[24]

بعد ذلك أول المحاولات لقياس ورصد التزيح الخاص بدرب التبانة بشكل فعال وعلمي ملموس بعيداً عن الفلسفة قد تم من قبل عالم الفلك العربي ابن الهيثم، واستنتج بعد عدة محاولات بأن درب التبانة لا تحتوي على تزيح، لذا فإنه يترتب على ذلك أنها بعيدة جداً عن الأرض^[25], وليست في غلافها الجوي^[26], وبهذا أبطل ابن الهيثم بشكل علمي مزاعم أرسطو التي كانت سائدة قرابة 1500 عام فيما يتعلق بهذا الشأن.