الكون هو عبارة عن نظام كوني كامل للمادة والطاقة التي تشكل الأرض ، وبالتالي الجنس البشري حيث قطعت البشرية طريقا طويلا منذ أن تخيلت المجتمعات الأرض والشمس والقمر ككائنات 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 ،
الأحداث التي حدثت في الدقائق القليلة الأولى من إنشاء الكون قبل 13.7 مليار سنة تبين أنها كانت عميقة التأثير على ولادة وحياة وموت المجرات والنجوم والكواكب ، في الواقع يمكن رسم خط من تشكيل مسألة الكون في “الانفجار الكبير” البدائي إلى تجمع الذرات المتنوعة على الأرض بما يكفي لتكون بمثابة أساس الحياة ، إن الانسجام الجوهري لمثل هذه النظرة للعالم له جاذبية فلسفية وجمالية كبيرة ، وقد 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 ، هذه المجموعات الضخمة من النجوم هي مجرات ، أحدها هو Via Lactea حيث يوجد نظامنا الشمسي ، في الوقت الحاضر بفضل التلسكوبات ، كان من الممكن إجراء تصنيف للمجرات .
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 يبدأ أي نقاش حول المجرات بالنظام المحلي ، حيث تكون ثروة المعلومات أكبر تحتوي المجرة على ثلاثة مكونات هيكلية رئيسية: (1) قرص مسطح رفيع من النجوم والغاز والغبار ، (2) انتفاخ مركزي كروي يحتوي على نجوم فقط ، و (3) هالة شبه كروية لنجوم القديمة ، تم العثور على الشمس في المكون الأول ، بينما توجد العناقيد الكروية في العنصر الثالث تقع نواة المجرة في مركز المكونات الثلاثة ، ولكن لا يمكن رؤيتها بصريا من النظام الشمسي بسبب المساحات الكثيفة من الغبار التي تقع في القرص بينها وبين مركز المجرة ، مما يحجب الرؤية يمكن فحص النواة في الأطوال الموجية الراديو والأشعة تحت الحمراء والأشعة السينية وأشعة غاما ، ويرد أدناه وصف لهذه النتائج في مناقشة أكثر عمومية للنشاط الذي شهدته نوى المجرة .
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.
وقد توسعت معرفة البشرية بهذه الأشياء بشكل كبير بسبب استكشاف الفضاء ،جنبا إلى جنب مع قرون من المراقبة الفلكية المكثفة والحساب النظري ، ألقت البيانات المرسلة بواسطة المركبات الفضائية ضوءا كبيرا على العلاقة بين النظام الشمسي وبقية الكون ، مشكلة أصل الأرض والكواكب الأخرى ، ومسألة احتمالية وجود أنظمة كوكبية قابلة للمقارنة حول النجوم الأخرى .
النجوم والعناصر الكيميائية
النجوم هي المصانع الكبرى في الكون إنهم يحولون تدريجيا المواد الخام التي انبثقت من الانفجار الكبير إلى مجموعة من العناصر الكيميائية المتنوعة التي تجعل ولادة الكواكب وسكانها ممكنة ، تكمن الأدلة التجريبية للدور الحيوي الذي تلعبه النجوم في التخليق النووي في التحليل الطيفي للتركيبات الجوية لأجيال مختلفة من النجوم ،تمتلك أقدم النجوم التي تنتمي إلى مجموعات كروية .
القليل جدا من العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم في بعض الحالات ، أقل أن 1 في المائة من القيمة التي تمتلكها الشمس ، من ناحية أخرى فإن أصغر النجوم التي يبلغ عمرها 106 سنوات ، لديها عناصر ثقيلة في وفرة أكبر قليلاً من الشمس ، يعطي علماء الفلك هذه النتائج اعترافًا صريحا من خلال تعيين النجوم بكثرة العناصر الثقيلة كنجوم السكان الأول ، يقال أن أولئك الذين لديهم وفرة منخفضة من العناصر الثقيلة هم نجوم السكان الثاني .
التفسير المقبول للاختلافات الوفيرة بين السكان الأول والثاني هو أن النجوم توليف العناصر الثقيلة في تصميماتها الداخلية ، في عملية الموت تنفث بعض النجوم كميات كبيرة من هذه المادة المعالجة في السحب الغازية التي تحتل المناطق بين النجوم ، ثم تصبح المادة المخصبة مدمجة في جيل جديد من النجوم المتكونة ، كل جيل متتالي يحتوي في المتوسط على نسبة أكبر من العناصر الثقيلة (والهليوم) من الجيل السابق ، خلال القرن العشرين حصل الفلكيون على رؤية كبيرة لسبب وجوب أن تكون هذه العمليات النتيجة الطبيعية لهيكل النجوم وتطورها .
والنجوم تأتي في أنواع مختلفة. وتشمل هذه:
- Binary Stars – نظام من نجمتين يدوران حول بعضهما البعض ، النجوم الثنائية (والمضاعفات الأخرى) شائعة جدا يقدر علماء الفلك أن حوالي نصف جميع النجوم أعضاء في أنظمة متعددة النجوم .
- النجوم المتسلسلة الرئيسية – النجوم على جزء “التسلسل الرئيسي” من مخطط Hertzprung-Russell (H-R) ، الذي يصنف النجوم من حيث الحجم المطلق ودرجة الحرارة. تصبح النجوم المتسلسلة الرئيسية أكثر سطوعا عندما تصبح أكثر حرارة ، شمسنا وأغلبية النجوم في الكون على التسلسل الرئيسي .
- النجوم العملاقة والخارقة – النجوم الكبيرة التي تحدث فوق التسلسل الرئيسي ، والتي تكون كبيرة وباردة بشكل غير عادي النجوم الفائقة أكثر إشراقا 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 .