ظاهرة

دوران المجرة

الحركة الدورانية المتماسكة للمجرات داخل فراغ كوني، مما ينتج تأثيرًا بصريًا قابلاً للقياس.
11 مقالات ذات صلة

الوصف

دوران المجرات يشير إلى الحركة الدورانية المتماسكة للمجرات، خاصة داخل الهياكل واسعة النطاق مثل الفراغات الكونية. بينما تدور النجوم الفردية حول مركز المجرة، فإن المصطلح هنا يؤكد على الدوران الجماعي للمجرات نفسها، والذي يمكن أن ينتج تأثيرات قابلة للقياس على الضوء المار عبرها أو بالقرب منها. هذا الدوران هو أداة رئيسية لفهم توزيع المادة، بما في ذلك المادة المظلمة، وديناميكيات الكون على نطاقات واسعة.

التاريخ

تنبأت النظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين بمفهوم جرّ الإطار في عام 1918، ثم استكشف العديد من الفيزيائيين تأثيره على استقطاب الضوء لاحقًا. التطبيق المحدد على دوران المجرات والفراغات الكونية هو تطور حديث، مدفوعًا بالتقدم في دقة الرصد.

كيف يعمل

يمكن لدوران مجرة، أو نظام من المجرات، أن يُحدث دورانًا في مستوى استقطاب الضوء المار عبرها—وهو تأثير يُعرف باسم دوران فاراداي الجاذبي أو تأثير جرّ الإطار. يحدث هذا لأن الكتلة الدوارة تسحب الزمكان حولها، مما يلوي مسار واستقطاب الفوتونات بشكل خفي. يتطلب قياس هذا الدوران في الاستقطاب ملاحظات دقيقة للغاية، غالبًا باستخدام الكوازارات البعيدة أو الخلفية الكونية الميكروية كمصادر خلفية. التأثير صغير جدًا، لكن مع وجود عدد كافٍ من الفوتونات وتحليل إحصائي دقيق، يمكن أن يكشف عن الزخم الزاوي للهياكل واسعة النطاق.

في التطبيق

يُستخدم هذا التأثير في علم الكون لرسم خريطة توزيع الزخم الزاوي في الكون ولاختبار النظريات البديلة للجاذبية، كما نوقش في المقال حول الجاذبية المعدلة مقابل المادة المظلمة.

حقيقة طريفة

يمكن لدوران المجرة أن يعمل كعدسة عملاقة، مما يلوي قليلاً استقطاب الضوء القادم من مليارات المجرات الخلفية، وهو تأثير أصبح قابلاً للقياس الآن فقط مع المسوحات الكبيرة.

Concept graph →

مقالات ذات صلة · 11

صفر الحرارة في الكون: كيف تتجاوز البوصلة الهندسية المشكلة الرئيسية في علم الكون
يرسم خبير الأرصاد خطًا أسود سميكًا عبر أوروبا: إلى الشمال صقيع، إلى الجنوب ذوبان جليد. هذا الحد — صفر الحرارة — لن يخبرنا ما درجة الحرارة في ستوكهولم أو روما، لكنه سيقول بكل أمانة أين ينتهي الشتاء. في علم الكون في السنوات الأخيرة، ظهرت خريطة يمكن رسم حد مماثل عليها.
الثقوب السوداء تدور عشوائياً، متجاهلةً المجرات
لطالما بنى علماء الفيزياء الفلكية على مدى عقود صورة متناسقة: المجرة، مثل دوامة الخيل العملاقة، تدور بإيقاع واحد، والثقب الأسود فائق الكتلة الموجود في مركزها يرث هذه الرقصة. الغاز من القرص، عند سقوطه في قرص التراكم، يُفترض أنه يسحب محور الثقب معه عبر تأثير لينز-ثيرينغ، محاذياً الدوران مع العزم الكلي.
عاصفة ثلجية مظلمة على حافة الهاوية: كيف تشعل الجسيمات غير المرئية النجوم
في مركز درب التبانة، حيث يهيمن الثقب الأسود فائق الكتلة الرامي A* بلا منازع (والذي حُسبت مقياسيته لأول مرة بواسطة كارل شفارتسشيلد)، يخوض النجم S4714 رحلة مذهلة.
المادة المظلمة من الفضاء الملتوي
كان الكون المبكر مكانًا مضطربًا. كانت الفضاء تهتز من الموجات الثقالية — تموجات في نسيج الوجود نفسه. في هذه المرجل الغليان، يُفترض أن المادة المظلمة وُلدت. لكن الجسيمات المولودة حديثًا لم تكن تملك كتلة — كان لا بد من الحصول عليها من مكان ما. عادةً، يكون مجال هيغز مسؤولًا عن الكتلة.
علم الكون2026-04-162 دarXiv:2604.14653سريع
دوامات كونية ترسمها شبكة عصبية
إذا ألقيت حفنة من اللمعان في نهر، فبعضها سيطفو مباشرة، وبعضها سيدور في دوامات صغيرة. مع المجرات في الكون يحدث شيء مشابه: فهي لا تبتعد فقط بسبب التوسع، بل تدور أيضًا في تيارات هائلة، مثل شظايا الخشب في دوامات غير مرئية. هذه الدوامات — التفاف الغاز الكوني والمادة المظلمة — هي أثر بالغ الأهمية لكيفية نمو الكون وتزايد تعقيده.
المجرات2026-04-081 دarXiv:2604.06917سريع
المادة المظلمة قد تكون أقل بسبب شكل المجرات
في السابق، كان علماء الفلك يحسبون كتلة المجرات كما لو كانت كرات مثالية. لكن المجرة عبارة عن قرص مسطح كالرقاقة. النموذج الجديد «المفقود والمعثور عليه» يأخذ الشكل الحقيقي في الحسبان: فهو يجمع قوى الجاذبية من جميع أجزاء القرص، وليس فقط من الانتفاخ المركزي.
تأثيرات حدية جاذبية بدلاً من المادة المظلمة
عندما تدور النجوم في أطراف المجرات أسرع مما تتنبأ به الحسابات بناءً على الكتلة المرئية، يستدعي علم الكونيات القياسي فرضية المادة المظلمة الخفية — وهي مادة غير مرئية لا تُظهر نفسها إلا من خلال الجاذبية. يقدم العمل الجديد بديلاً لا يتطلب إدخال جسيمات جديدة.
المجرات2026-04-021 دarXiv:2604.01643سريع
كيف نستغني عن المادة المظلمة؟
تدور النجوم على أطراف المجرات بسرعة فائقة غير متوقعة. وفقاً لنيوتن، كلما ابتعدنا عن المركز، يفترض أن تتباطأ الحركة — كما في حلقة الرقص، حيث يتحرك الراقصون على الأطراف ببطء. لكن في الواقع، تندفع أطراف المجرات بسرعة تقارب سرعة النواة، مما يشبه دوامة الخيل الضخمة: حيث تجري الخيول الخارجية أسرع لتلحق بالداخلية. لكن المجرة لا تحتاج إلى محرك — فهي تدور بنفسها.
المجرات2026-03-171 دarXiv:2603.16992سريع
الكتلة الخفية للمجرات: كيف نزنها بدقة أكبر
تشبه المجرة دوامة عملاقة: تدور النجوم والغاز حول المركز، وسرعة حركتها تكشف مقدار المادة الموجودة في هذه الدوامة. لو كنا نرى فقط المادة المضيئة، لكانت الأجزاء الخارجية تدور بشكل أبطأ مما تظهره الملاحظات. إذن، هناك كتلة غير مرئية — المادة المظلمة — التي تربط المجرة ببعضها. أخذ علماء الفلك 20 مجرة من مسح MIGHTEE وبنوا لكل منها خريطة تفصيلية للدوران.
المجرات2026-02-231 دarXiv:2602.19553سريع
المادة المظلمة حول الثقب الأسود: كيف تكشف النجوم ما هو غير مرئي
في مركز مجرتنا يوجد ثقب أسود فائق الكتلة، تدور حوله نجوم. حركتها تشبه رقصة دائرية: بعضها يندفع في مدارات إهليلجية ممدودة، وبعضها في مدارات شبه دائرية. إذا كانت هناك مادة مظلمة غير مرئية بالقرب من الثقب الأسود، فإنها تُحدث تشوهًا طفيفًا في هذه المدارات، وكأن يدًا خفية تدفع النجم جانبًا.
المجرات2026-01-061 دarXiv:2601.03338سريع
المجرات على الميزان
ثلاث مجرات بعيدة تدور مثل دوامات عملاقة. تتحرك نجومها وغازها على طول أذرع حلزونية، ومن خلال سرعة هذه الحركة يمكن حساب كمية المادة الكلية في المجرة — المرئية منها وغير المرئية. دمج علماء الفلك بين منظورين: أظهرت التلسكوبات الراديوية الغاز البارد، بينما أظهر تلسكوب جيمس ويب الفضائي النجوم.