درب التبانة هو المجرة التي تضم الشمس والأرض وكل نجم يُرى في سماء الليل. والمجرة مجموعة ضخمة من النجوم والغاز والغبار تتماسك بفعل الجاذبية. ويبلغ عرض القرص الرئيسي لنجوم درب التبانة نحو 100,000 سنة ضوئية، والسنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة، أي نحو 9.46 تريليون كيلومتر. وتمتد النجوم الأخفت إلى مسافات أبعد بكثير.
الحجم
تقع الشمس داخل درب التبانة، ولذلك لا يستطيع أحد تصوير المجرة كلها من الخارج. ويستنتج علماء الفلك شكلها وحجمها برسم خرائط للنجوم المحيطة بالشمس ومقارنة النتائج بمجرات أخرى. وتصف وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) القرص الذي يضم معظم نجوم المجرة بأن نصف قطره نحو 50,000 سنة ضوئية وسُمكه نحو 1,000 سنة ضوئية فقط. وهذا يجعل عرضه نحو 100,000 سنة ضوئية، وهو العرض الذي تذكره ناسا أيضًا.
ليس للمجرة حافة حادة، لأن نجومها تقل تدريجيًا. وقارنت دراسة أُجريت عام 2018 التركيب الكيميائي لنجوم بعيدة في مستوى القرص بالتركيب الكيميائي لنجوم في الهالة المحيطة به. ووجدت الدراسة نجومًا من القرص تبعد عن المركز 85,000 سنة ضوئية على الأقل، ومن المرجح أنها تزيد على 100,000. وبحساب هذه النجوم يبلغ عرض القرص نحو 170,000 إلى 200,000 سنة ضوئية.
يحيط بالقرص هالة شبه كروية من النجوم القديمة والعناقيد النجمية. وتذكر وكالة الفضاء الأوروبية أن الهالة تمتد نحو 100,000 سنة ضوئية من المركز، أي أن عرضها نحو 200,000 سنة ضوئية.
مقارنات الحجم
- يبلغ عرض قرص درب التبانة نحو 6 مليارات ضعف متوسط المسافة بين الأرض والشمس.
- لو جرى تصغير القرص إلى عرض الأرض، لكانت الشمس والأرض على بعد نحو 2 مليمتر من بعضهما، ولكان قنطورس الأقرب، وهو أقرب نجم إلى الشمس، على بعد نحو 540 مترًا.
- لو جرى تصغير الشمس إلى حجم كرة سلة، لبلغ عرض القرص نحو 160 مليون كيلومتر، أي أكثر قليلًا من المسافة الحقيقية بين الأرض والشمس.
- يبلغ عرض القرص نحو 100 ضعف سُمكه. ولو جرى تصغيره إلى عرض كرة سلة، أي 24 سنتيمترًا، لبلغ سُمكه نحو 2.4 مليمتر.
- يبلغ عرض القرص الساطع في مجرة المرأة المسلسلة، وهي أقرب مجرة كبيرة ومن الأجسام الموجودة في المستكشف التي هي أكبر قليلًا من درب التبانة، نحو 140,000 سنة ضوئية، أي نحو 1.4 مرة عرض قرص درب التبانة.
مكونات درب التبانة
درب التبانة مجرة حلزونية ذات قضيب. وفي مركزه انتفاخ يضم نحو عشرة مليارات نجم، معظمها قديم وأحمر، وقد امتد على هيئة قضيب طوله نحو 20,000 سنة ضوئية. ويضم القرص المحيط بالانتفاخ معظم نجوم المجرة، وهي مرتبة في أذرع حلزونية. وتُظهر خرائط النجوم الفتية الحارة وسحب الهيدروجين المتوهجة أربعة أذرع رئيسية.
وفي قلب المركز ثقب أسود فائق الكتلة يُسمى الرامي A*، تعادل كتلته كتلة نحو أربعة ملايين شمس. وتقدّر ناسا أن المجرة تضم من 100 إلى 400 مليار نجم في المجموع. وتقع المجرة كلها داخل هالة أكبر تتكون من المادة المظلمة، وهي مادة لا تصدر ضوءًا ولا تُكتشف إلا من خلال جذبها للنجوم.
موقع الشمس في المجرة
تبعد الشمس عن مركز درب التبانة نحو 26,000 سنة ضوئية، أي في منتصف الطريق تقريبًا نحو حافة القرص. وهي تدور حول مركز المجرة، كما تدور الأرض حول الشمس. وتستغرق الدورة الواحدة نحو 250 مليون سنة.
عند النظر من داخل القرص المسطح، تبدو نجوم المجرة على هيئة حزام باهت يمتد في السماء في الليالي المظلمة. وقد أعطى هذا الحزام اللبني المظهر المجرة اسمها في الإنجليزية (Milky Way). والحزام أيضًا دليل على شكل المجرة. فلو كان درب التبانة مجرة إهليلجية مستديرة، لانتشرت نجومه في السماء كلها بدلًا من ذلك.
المصادر
- Our Milky Way Galaxy: How Big is Space?. NASA, 2019.
- Guide to our galaxy. European Space Agency.
- The Milky Way Galaxy. NASA Goddard Space Flight Center, Imagine the Universe, 2015.
- Disk stars in the Milky Way detected beyond 25 kpc from its center. López-Corredoira et al., Astronomy & Astrophysics, 2018.
- Third Reference Catalogue of Bright Galaxies (RC3). de Vaucouleurs et al., Springer, 1991, via CDS VizieR.
- A Sub-2% Distance to M31 from Photometrically Homogeneous Near-infrared Cepheid Period-Luminosity Relations Measured with the Hubble Space Telescope. Li et al., The Astrophysical Journal, 2021.
- Measuring the Universe. International Astronomical Union.
- Earth Fact Sheet. NASA, 2024.
- Sun Fact Sheet. NASA, 2024.
- Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.