الكون هو نظام كوني كامل للمادة والطاقة التي تشكل الأرض، وبالتالي الجنس البشري حيث سارت البشرية طريقا طويلا منذ تخيل المجتمعات الأرض والشمس والقمر ككيانات رئيسية للخلق، مع تشكيل الكون في مرحلة لاحقة تقريبا .
حقيقة الكون
من المعروف اليوم أن الأرض ليست سوى كرة صغيرة من الصخور في مساحة شاسعة لا يمكن تصورها وأن ولادة النظام الشمسي ربما كانت حدثا واحدا فقط من بين العديد من الأحداث التي وقعت خلف كون ناضج بالفعل ، كشف هذا الدرس المتواضع حقيقة ملحوظة ، وهي حقيقة تمنح أدق جزيء في الكون بتراث ثري ونبيل ،
تظهر الأحداث التي وقعت في الدقائق الأولى من إنشاء الكون قبل 13.7 مليار سنة أنها كانت لها تأثير عميق على ولادة وحياة وموت المجرات والنجوم والكواكب. في الواقع، يمكن رسم خط منذ الانفجار الكبير الأولي للكون إلى تجمع الذرات المتنوعة على الأرض، وهذا يشكل أساس الحياة. إن الانسجام الجوهري لهذه النظرة للعالم يحمل جاذبية فلسفية وجمالية كبيرة، وربما يفسر سبب استمرار المصلحة العامة في الكون دائما .
المفاهيم المبكرة للكون
يمكن تتبع جميع التفكير العلمي حول طبيعة الكون إلى الأنماط الهندسية المميزة التي شكلتها النجوم في سماء الليل . حتى الناس من عصور ما قبل التاريخ لابد أنهم لاحظوا أنه بغض النظر عن الدوران اليومي (الذي يُفهم الآن أنه ينشأ عن دوران الأرض) ، لا يبدو أن النجوم تتحرك فيما يتعلق ببعضها البعض: تبدو النجوم “ثابتة” ، وجد البدو المبكرون أن معرفة الأبراج يمكن أن توجه رحلاتهم ، وقاموا بتطوير قصص لمساعدتهم على تذكر المواقع النسبية للنجوم في سماء الليل. أصبحت هذه القصص حكايات أسطورية تشكل جزءًا من معظم الثقافات.
مكونات الكون
يتكون الكون من عدد لا نهائي من النجوم المنتشرة في الفضاء في مجموعات عديدة، وتشكل هذه المجموعات الضخمة من النجوم ما يسمى بالمجرات، ومن بين هذه المجرات المعروفة، توجد مجرتنا الرئيسية المسماة “فيا لاكتيا” والتي تحتوي على نظامنا الشمسي. وبفضل التقنيات الحديثة مثل التلسكوبات، يمكن الآن تصنيف المجرات المختلفة بشكل أكثر دقة .
المجرات
المجرات تجمعات ضخمة من النجوم ، وهي أكبر الهياكل التي يتم فيها تنظيم المادة في الكون حيث تتكون أصغر المجرات من حوالي 3 مليار نجم ، ويمكن أن تصل أكبر المجرات إلى أكثر من مليار نجم و قد يصل قطر هذا الأخير إلى 170.000 سنة ضوئية ، بينما لا يتجاوز الأول 6000 سنة ضوئية تحتوي المجرات أيضا على مادة بين النجوم ، تتكون من الغبار والغاز بنسبة تتراوح بين 1 و 10 ٪ من كتلتها يقدر أن الكون يمكن أن يتكون من حوالي 100000 مليون مجرة .
مجرة مجرة درب التبانة
يجب أن يتم بدء أي مناقشة حول المجرات بالاهتمام بالنظام المحلي حيث تكون معلومات الغالاكسي أكثر غنى. يتألف الغلاف الحلزوني من ثلاثة مكونات رئيسية: (1) قرص رفيع يحتوي على نجوم وغاز وغبار، (2) نواة كروية تحتوي فقط على نجوم، و (3) هالة مشابهة للكرة تضم النجوم القديمة. تم تحديد موقع الشمس في المكون الأول، بينما توجد العناقيد الكروية في المكون الثالث. يوجد نواة المجرة في الوسط الذي يجمع بين المكونات الثلاثة، ولكنها غير مرئية بصريا من النظام الشمسي بسبب الغبار الكثيف الذي يمر بين القرص والنواة، مما يعوق الرؤية. يمكن فحص النواة باستخدام الموجات الراديوية والأشعة تحت الحمراء والأشعة السينية والأشعة غاما. يتم توفير وصف لهذه النتائج في النقاش العام حول النشاط الذي يحدث في نوى المجرات .
أنظمة الكواكب
على الرغم من الاعتقاد الشائع بأن الأنظمة الكوكبية وفيرة في الكون ، فإن المثال الوحيد المعروف على وجه اليقين هو النظام الشمسي ، يؤخذ النظام الشمسي تقليديا لاحتواء الشمس والكواكب التسعة وأقمارها الصناعية والكويكبات والمذنبات والغبار بين الكواكب والجسيمات والكواكب والحقول المرتبطة إلى حد كبير بالرياح الشمسية.
توسعت معرفة البشرية في هذه الأمور بشكل كبير بفضل استكشاف الفضاء، إلى جانب قرون من المراقبة الفلكية المكثفة والحسابات النظرية. ألقت المركبات الفضائية ضوءا كبيرا على العلاقة بين النظام الشمسي وبقية الكون، وحلت مشكلة أصل الأرض والكواكب الأخرى، وقضية وجود أنظمة كوكبية مماثلة للأرض حول النجوم الأخرى .
النجوم والعناصر الكيميائية
تتحول النجوم، التي تعد أكبر مصانع في الكون، تدريجيا للمواد الخام التي نشأت عن الانفجار الكبير، إلى مجموعة متنوعة من العناصر الكيميائية التي تمكن ولادة الكواكب وسكانها، وتعتبر الأدلة التجريبية على الدور الحيوي الذي تلعبه النجوم في التخليق النووي موجودة في تحليل الطيف الجوي لأجيال مختلفة من النجوم، وتمتلك أقدم النجوم التي تنتمي إلى مجموعات كروية .
عناصر الهيدروجين والهيليوم تشكل جزءا ضئيلا جدا من العناصر الثقيلة في بعض الحالات، وتكون أقل من 1% من القيمة الشمسية. ومع ذلك، تحتوي النجوم الأصغر التي تعمر حوالي 106 سنة على كمية أكبر قليلا من العناصر الثقيلة بالمقارنة مع الشمس. تعتبر هذه النتائج تقديرا صريحا من قبل علماء الفلك، حيث يصنفون النجوم بكونها نجوم سكان الأولى الغنية بالعناصر الثقيلة، بينما يعتقد أن تلك التي تحتوي على كمية منخفضة منها تكون نجوم سكان الثانية .
التفسير المقبول للاختلافات الوفيرة بين السكان الأول والثاني هو أن النجوم تقوم بتركيب العناصر الثقيلة في هياكلها الداخلية، وعندما تموت بعض النجوم، تطرح كميات كبيرة من هذه المادة المعالجة في السحب الغازية التي توجد بين النجوم، ثم تصبح هذه المادة المغذية مدمجة في جيل جديد من النجوم المتشكلة. وكل جيل متتال يحتوي في المتوسط على نسبة أعلى من العناصر الثقيلة (والهيليوم) مقارنة بالجيل السابق. خلال القرن العشرين، تمكن الفلكيون من فهم سبب ضرورة حدوث هذه العمليات كنتيجة طبيعية لتكوين وتطور النجوم .
والنجوم تأتي في أنواع مختلفة. وتشمل هذه:
- نجوم ثنائية – نظام يتكون من نجمتين تدوران حول بعضهما البعض، وهي شائعة جدا. يقدر علماء الفلك أن حوالي نصف النجوم تنتمي إلى أنظمة متعددة النجوم .
- تعد النجوم المتسلسلة الرئيسية هي النجوم الموجودة على جزء “التسلسل الرئيسي” من مخطط هرتزبرونغ-راسل (H-R)، الذي يصنف النجوم بناءً على حجمها المطلق ودرجة حرارتها. وتصبح هذه النجوم أكثر سطوعًا كلما زادت حرارتها، وتشمل شمسنا وغالبية النجوم في الكون على التسلسل الرئيسي .
- النجوم العملاقة والخارقة هي النجوم الكبيرة التي تكون باردة بشكل غير عادي وتحدث فوق التسلسل الرئيسي، وتكون النجوم الفائقة أكثر إشراقًا من النجوم العملاقة .
مكونات الكون الأخرى
في كل ثانية من كل يوم تقصف الأرض بجزيئات عالية السرعة ، واشعاع كهرومغناطيسي ، وربما موجات جاذبية من أصل كوني كما تمت مناقشته من قبل ، فإن جزءا من هذا المطر الثابت هو بشكل مباشر أو غير مباشر ، من أصل كوكب أو نجم أو مجرى ، ولكن قد يكون جزء آخر من الماضي في الكون قبل وجود أي كواكب أو نجوم أو مجرات .