Isegi arvutiekraani ees toolil istudes ja linke klõpsates oleme füüsiliselt seotud mitmesuguste liigutustega. Kuhu me läheme? Kus on liikumise "tipp"? tipp?
Esiteks osaleme Maa pöörlemises ümber oma telje. See ööpäevane liikumine suunatud silmapiiril oleva idapunkti poole. Liikumise kiirus sõltub laiuskraadist; see võrdub 465*cos(φ) m/sek. Seega, kui olete Maa põhja- või lõunapoolusel, siis te ei osale selles liikumises. Oletame, et Moskvas on päevane lineaarkiirus ligikaudu 260 m/sek. Igapäevase liikumise tipu nurkkiirust tähtede suhtes on lihtne arvutada: 360° / 24 tundi = 15° / tund.
Teiseks, Maa ja meie koos sellega liigume ümber Päikese. (Me eirame väikest igakuist kõikumist Maa-Kuu süsteemi massikeskme ümber.) Keskmine kiirus iga-aastane liikumine orbiidil - 30 km/sek. Jaanuari alguse periheelis on see veidi kõrgem, juuli alguse afeelis veidi madalam, kuid kuna Maa orbiit on peaaegu täpne ring, on kiiruste erinevus vaid 1 km/sek. Orbiidi liikumise tipp nihkub loomulikult ja teeb aastaga täisringi. Selle ekliptiline laiuskraad on 0 kraadi ja pikkuskraad on võrdne Päikese pikkuskraad pluss ligikaudu 90 kraadi – λ=λ ☉ +90°, β=0. Teisisõnu, tipp asub ekliptikal, 90 kraadi Päikesest eespool. Vastavalt sellele on tipu nurkkiirus võrdne Päikese nurkkiirusega: 360°/aastas, veidi vähem kui kraad ööpäevas.
Suuremaid liikumisi teostame koos oma Päikesega Päikesesüsteemi osana.
Esiteks, Päike liigub suhteliselt lähimad tähed(nn kohalik puhkestandard). Liikumiskiirus on ligikaudu 20 km/sek (veidi üle 4 AU/aastas). Pange tähele: see on isegi väiksem kui Maa kiirus orbiidil. Liikumine on suunatud Heraklese tähtkuju poole ja tipu ekvatoriaalsed koordinaadid on α = 270°, δ = 30°. Kui aga mõõta kiirust kõigi suhtes heledad tähed, palja silmaga nähtav, siis saame Päikese standardliikumise, see on mõnevõrra erinev, väiksem kiirus 15 km/sek ~ 3 AU. / aasta). See on ka Heraklese tähtkuju, kuigi tipp on veidi nihutatud (α = 265°, δ = 21°). Kuid võrreldes tähtedevahelise gaasiga liigub Päikesesüsteem veidi kiiremini (22–25 km / s), kuid tipp on oluliselt nihkunud ja langeb Ophiuchuse tähtkuju (α = 258 °, δ = -17 °). Selline ligikaudu 50° tipunihe on seotud nn. Galaktika "lõunast puhuv tähtedevaheline tuul".
Kõik kolm kirjeldatud liikumist on nii-öelda kohalikud liikumised, “kõnnid õues”. Kuid Päike koos lähimate ja üldiselt nähtavate tähtedega (väga kaugeid tähti me praktiliselt ei näe) koos tähtedevaheliste gaasipilvedega tiirleb ümber Galaktika keskpunkti - ja need on täiesti erinevad kiirused!
Päikesesüsteemi liikumise kiirus ümber galaktiline keskus on 200 km/s (rohkem kui 40 AU/aastas). Näidatud väärtus on aga ebatäpne, Päikese galaktilist kiirust on raske määrata; Me isegi ei näe, millega me liikumist mõõdame: Galaktika keskpunkti varjavad tihedad tähtedevahelised tolmupilved. Väärtust täiustatakse pidevalt ja see kipub vähenema; mitte nii kaua aega tagasi võeti selleks kiiruseks 230 km/sek (seda väärtust võib sageli leida) ja hiljutised uuringud annavad tulemusi isegi alla 200 km/sek. Galaktika liikumine toimub risti galaktika keskpunkti suunaga ja seetõttu on tipu galaktilised koordinaadid l = 90°, b = 0° või tuttavamates ekvatoriaalsetes koordinaatides - α = 318°, δ = 48°; see punkt asub Lebedis. Kuna tegemist on ümberpööramisega, liigub tipp ja teeb täisringi "galaktilisel aastal", ligikaudu 250 miljoni aasta jooksul; selle nurkkiirus on ~5"/1000 aastat, poolteist kraadi miljoni aasta kohta.
Edasised liikumised hõlmavad kogu galaktika liikumist. Sellise liikumise mõõtmine pole samuti lihtne, vahemaad on liiga suured ja viga numbrites ikka päris suur.
Seega tõmbuvad meie galaktika ja Andromeeda galaktika, kaks kohaliku galaktikate rühma massiivset objekti, gravitatsiooniliselt ja liiguvad üksteise poole kiirusega umbes 100-150 km/sek, kusjuures kiiruse põhikomponent kuulub meie galaktikale. . Liikumise külgmine komponent pole täpselt teada ja mure kokkupõrke pärast on ennatlik. Täiendava panuse sellesse liikumisse annab massiivne galaktika M33, mis asub Andromeeda galaktikaga ligikaudu samas suunas. Üldiselt meie galaktika liikumiskiirus barütsentri suhtes Kohalik galaktikate rühm umbes 100 km/sek umbes Andromeeda/Sisaliku suunas (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), kuid need andmed on siiski väga ligikaudsed. See on väga tagasihoidlik suhteline kiirus: Galaktika nihkub oma diameetrini kahe kuni kolmesaja miljoni aastaga ehk väga ligikaudselt galaktiline aasta.
Kui mõõdame Galaktika kiirust kaugema suhtes galaktikate parved, näeme teistsugust pilti: nii meie galaktika kui ka ülejäänud Kohaliku rühma galaktikad tervikuna liiguvad Neitsi suure parve suunas kiirusega ligikaudu 400 km/sek. See liikumine on tingitud ka gravitatsioonijõududest.
Taust kosmiline mikrolaine taustkiirgus määratleb teatud valitud võrdlusraami, mis on seotud kogu barüoonse ainega universumi vaadeldavas osas. Teatud mõttes on liikumine selle mikrolaine tausta suhtes liikumine universumi kui terviku suhtes (seda liikumist ei tohiks segi ajada galaktikate majanduslangusega!). Seda liikumist saab määrata mõõtmise teel dipooltemperatuuri anisotroopia kosmilise mikrolaine taustkiirguse ebatasasused eri suundades. Sellised mõõtmised näitasid ootamatut ja olulist asja: kõik galaktikad meile lähimas Universumi osas, sealhulgas mitte ainult meie Kohalik rühm, vaid ka Neitsi parv ja teised parved, liiguvad kosmilise mikrolaine taustkiirguse suhtes. ootamatult suur kiirus. Kohaliku galaktikate rühma jaoks on see kiirus 600–650 km/sek, mille tipp asub Hüdra tähtkujus (α=166, δ=-27). Näib, et kusagil universumi sügavuses on veel avastamata tohutu superparvede kogum, mis tõmbab ainet meie universumi osast. Sellele hüpoteetilisele klastrile anti nimi Suur ligitõmbaja.
Kuidas määrati kohaliku galaktikate rühma kiirus? Muidugi, tegelikult mõõtsid astronoomid Päikese kiirust mikrolaine tausta suhtes: see osutus ~390 km/s, mille tipp oli koordinaatidega l = 265°, b = 50° (α = 168, δ = -7) Lõvi ja Chalice tähtkuju piiril. Seejärel määrake Päikese kiirus kohaliku rühma galaktikate suhtes (300 km/s, sisaliku tähtkuju). Kohaliku Grupi kiirust polnud enam keeruline arvutada.
| Tsirkadiaan: vaatleja Maa keskpunkti suhtes | 0-465 m/s | Ida |
| Aastane: Maa Päikese suhtes | 30 km/sek | Päikese suunaga risti |
| Kohalik: Päike võrreldes lähedal asuvate tähtedega | 20 km/sek | Herakles |
| Standard: päike eredate tähtede suhtes | 15 km/sek | Herakles |
| Päike tähtedevahelise gaasi suhtes | 22-25 km/sek | Ophiuchus |
| Päike galaktika keskpunkti suhtes | ~200 km/sek | Luik |
| Päike kohaliku galaktikate rühma suhtes | 300 km/sek | Sisalik |
| Galaktikad kohaliku galaktikate rühma suhtes | ~100 km/sek |
Istud, seisad või lamad seda artiklit lugedes ega tunne, et Maa pöörleb ümber oma telje meeletu kiirusega – ekvaatoril ligikaudu 1700 km/h. Pöörlemiskiirus ei tundu aga km/s ümber arvutatuna nii kiire. Tulemuseks on 0,5 km/s – radaril vaevumärgatav plõks, võrreldes teiste meid ümbritsevate kiirustega.
Nii nagu teised Päikesesüsteemi planeedid, tiirleb Maa ümber Päikese. Ja selleks, et oma orbiidil püsida, liigub ta kiirusega 30 km/s. Päikesele lähemal asuvad Veenus ja Merkuur liiguvad kiiremini, Marss, mille orbiit möödub Maa orbiidist tagapool, liigub palju aeglasemalt.
Kuid isegi Päike ei seisa ühel kohal. Meie Linnutee galaktika on tohutu, massiivne ja ka liikuv! Kõik tähed, planeedid, gaasipilved, tolmuosakesed, mustad augud, tumeaine – kõik see liigub ühise massikeskme suhtes.
Teadlaste sõnul asub Päike meie galaktika keskpunktist 25 000 valgusaasta kaugusel ja liigub elliptilisel orbiidil, tehes täispöörde iga 220–250 miljoni aasta järel. Selgub, et Päikese kiirus on umbes 200–220 km/s, mis on sadu kordi suurem kui Maa kiirus ümber oma telje ja kümneid kordi suurem kui tema liikumiskiirus ümber Päikese. Selline näeb välja meie päikesesüsteemi liikumine.
Kas galaktika on paigal? Jälle mitte. Hiiglaslikud kosmoseobjektid on suure massiga ja loovad seetõttu tugevaid gravitatsioonivälju. Andke universumile veidi aega (ja see on meil olnud umbes 13,8 miljardit aastat) ja kõik hakkab liikuma suurima gravitatsiooni suunas. Seetõttu pole Universum homogeenne, vaid koosneb galaktikatest ja galaktikate rühmadest.
Mida see meie jaoks tähendab?
See tähendab, et Linnuteed tõmbavad selle poole teised läheduses asuvad galaktikad ja galaktikate rühmad. See tähendab, et protsessis domineerivad massiivsed objektid. Ja see tähendab, et need "traktorid" ei mõjuta mitte ainult meie galaktikat, vaid ka kõiki meie ümber. Jõuame üha lähemale meiega toimuva mõistmisele avakosmos, kuid meil on endiselt puudu faktidest, näiteks:
- mis olid Universumi algtingimused;
- kuidas erinevad massid galaktikas ajas liiguvad ja muutuvad;
- kuidas tekkisid Linnutee ja seda ümbritsevad galaktikad ja parved;
- ja kuidas see praegu toimub.
Siiski on nipp, mis aitab meil sellest aru saada.
Universum on täidetud kosmilise mikrolaine taustkiirgusega temperatuuriga 2,725 K, mis on säilinud Suurest Paugust saadik. Siin-seal on pisikesi kõrvalekaldeid - umbes 100 μK, kuid üldine temperatuurifoon on konstantne.
Seda seetõttu, et universum tekkis Suure Paugu käigus 13,8 miljardit aastat tagasi ning see paisub ja jahtub endiselt.
380 000 aastat pärast Suurt Pauku jahtus universum sellise temperatuurini, et sai võimalikuks vesinikuaatomite teke. Enne seda suhtlesid footonid pidevalt teiste plasmaosakestega: põrkasid nendega kokku ja vahetasid energiat. Universumi jahtudes oli laetud osakesi vähem ja nende vahel rohkem ruumi. Footonid said ruumis vabalt liikuda. CMB kiirgus on footonid, mis kiirgasid plasmast Maa tulevase asukoha suunas, kuid pääsesid hajumist, kuna rekombinatsioon oli juba alanud. Maale jõuavad nad läbi Universumi ruumi, mis jätkab paisumist.
Saate seda kiirgust ise "näha". Häired, mis tekivad tühjal telekanalil, kui kasutate lihtsat antenni, mis näeb välja nagu jänese kõrvad, on 1% CMB põhjustatud.
Siiski ei ole reliktse tausta temperatuur kõigis suundades sama. Plancki missiooni uuringute tulemuste kohaselt erineb temperatuur veidi taevasfääri vastaspoolkerades: ekliptikast lõuna pool asuvates taevaosades on see veidi kõrgem - umbes 2,728 K ja teisel poolel madalam - umbes 2,722 K.
Plancki teleskoobiga tehtud mikrolaineahju tausta kaart. See erinevus on peaaegu 100 korda suurem kui teised CMB täheldatud temperatuurimuutused ja on eksitav. Miks see juhtub? Vastus on ilmne – see erinevus ei ole tingitud kosmilise mikrolaine taustkiirguse kõikumisest, see ilmneb liikumisest!
Kui lähened valgusallikale või see läheneb sulle, nihkuvad spektrijooned allika spektris lühikeste lainete suunas (violetne nihe), sellest eemaldumisel või kui see sinust eemaldub, nihkuvad spektrijooned pikkade lainete suunas (punane nihe). ).
CMB kiirgus ei saa olla enam-vähem energiline, mis tähendab, et liigume läbi ruumi. Doppleri efekt aitab kindlaks teha, et meie päikesesüsteem liigub CMB suhtes kiirusega 368 ± 2 km/s ning kohalik galaktikate rühm, sealhulgas Linnutee, Andromeeda galaktika ja kolmnurk galaktika, liigub kiirus 627 ± 22 km/s CMB suhtes. Need on galaktikate nn omapärased kiirused, mis ulatuvad mitmesaja km/s. Lisaks neile on olemas ka Universumi paisumisest tulenevad ja Hubble’i seaduse järgi arvutatud kosmoloogilised kiirused.
Tänu Suure Paugu jääkkiirgusele võime jälgida, et kõik universumis liigub ja muutub pidevalt. Ja meie galaktika on vaid osa sellest protsessist.
Maa on pidevas liikumises: pöörleb ümber oma telje ja ümber Päikese. Just tänu sellele toimub Maal päeva ja öö vaheldumine, aga ka aastaaegade vaheldumine. Räägime lähemalt sellest, kui kiiresti Maa ümber oma telje liigub ja milline on Maa kiirus ümber Päikese.
Millise kiirusega Maa pöörleb?
23 tunni, 56 minuti ja 4 sekundiga teeb meie planeet täistiiru ümber oma telje, mistõttu seda pöörlemist nimetatakse igapäevaseks. Kõik teavad, et teatud aja jooksul Maal on päeval aega anda teed ööle.
Ekvaatoril on suurim pöörlemiskiirus 1670 km/h. Kuid seda kiirust ei saa nimetada konstantseks, kuna see varieerub erinevaid kohti planeedid. Näiteks kiirus on madalaim põhja- ja lõunapoolusel – see võib langeda nulli.
Maa pöörlemiskiirus ümber Päikese on ligikaudu 108 000 km/h ehk 30 km/sek. Oma orbiidil ümber Päikese läbib meie planeet 150 ml. km. Meie planeet teeb täispöörde ümber tähe 365 päeva, 5 tunni, 48 minuti ja 46 sekundiga, seega on iga neljas aasta liigaasta, st ühe päeva võrra pikem.
Maa kiirust peetakse suhteliseks väärtuseks: seda saab arvutada ainult Päikese, tema enda telje ja Linnutee suhtes. See on ebastabiilne ja kipub teise kosmilise objekti suhtes muutuma.
Huvitav fakt on see, et aprilli ja novembri päeva pikkus erineb standardist 0,001 s võrra.
Maa koos planeetidega tiirleb ümber päikese ja peaaegu kõik inimesed Maal teavad seda. Palju väiksem hulk planeedi elanikke juba teab, et Päike tiirleb ümber meie Linnutee galaktika keskpunkti. Kuid see pole veel kõik. Meie galaktika tiirleb ümber universumi keskpunkti. Uurime seda ja vaatame huvitavaid videomaterjale.
Selgub, et kogu päikesesüsteem liigub koos Päikesega läbi kohaliku tähtedevahelise pilve (muutumatu tasapind jääb iseendaga paralleelseks) kiirusega 25 km/s. See liikumine on suunatud muutumatu tasapinnaga peaaegu risti.
Võib-olla tuleb siit otsida selgitusi Päikese põhja- ja lõunapoolkera ehituses märgatud erinevustele, Jupiteri mõlema poolkera triipudele ja laikudele. Igal juhul määrab see liikumine võimalikud kohtumised päikesesüsteemi ja tähtedevahelises ruumis ühel või teisel kujul hajutatud aine vahel. Planeetide tegelik liikumine ruumis toimub piki piklikke spiraalseid jooni (näiteks Jupiteri orbiidi kruvi "käik" on 12 korda suurem selle läbimõõdust).
226 miljoni aastaga (galaktiline aasta) teeb Päikesesüsteem täieliku pöörde ümber galaktika keskpunkti, liikudes mööda peaaegu ringikujulist trajektoori kiirusega 220 km/s.
Meie Päike on osa tohutust tähesüsteemist, mida nimetatakse galaktikaks (nimetatakse ka Linnuteeks). Meie Galaxyl on ketta kuju, mis sarnaneb kahele servadest volditud plaadile. Selle keskel on Galaxy ümar tuum.
Meie galaktika – külgvaade
Kui vaadata meie Galaktikat ülalt, näeb see välja nagu spiraal, milles täheaine on koondunud peamiselt selle harudesse, mida nimetatakse galaktilisteks harudeks. Käed asuvad Galaxy ketta tasapinnal.
Meie galaktika – vaade ülalt
Meie galaktikas sisaldab rohkem kui 100 miljardit tähte. Galaxy ketta läbimõõt on umbes 30 tuhat parsekit (100 000 valgusaastat) ja paksus umbes 1000 valgusaastat.
Tähed ketta sees liiguvad ringikujuliselt ümber Galaktika keskpunkti, täpselt nagu Päikesesüsteemi planeedid tiirlevad ümber Päikese. Galaktika pöörlemine toimub päripäeva, kui vaadata galaktikat selle põhjapooluse poolt (asub Kooma Berenikese tähtkujus). Ketta pöörlemiskiirus ei ole keskpunktist erinevatel kaugustel ühesugune: see väheneb sellest eemaldudes.
Mida lähemal Galaktika keskpunktile, seda suurem on tähtede tihedus. Kui elaksime Galaktika tuuma lähedal asuva tähe lähedal planeedil, oleks taevas näha kümneid tähti, mis on heleduse poolest võrreldavad Kuuga.
Päike asub aga Galaktika keskpunktist väga kaugel, võiks öelda - selle äärealadel, umbes 26 tuhande valgusaasta (8,5 tuhande parseki) kaugusel, galaktika tasapinna lähedal. See asub Orioni käsivarres, mis on ühendatud kahe suurema haruga - sisemise Amburi käe ja välimise Perseuse käega.
Päike liigub kiirusega umbes 220-250 kilomeetrit sekundis ümber Galaktika keskpunkti ja teeb oma keskpunkti ümber täieliku pöörde erinevatel hinnangutel 220-250 miljoni aastaga. Selle eksisteerimise ajal nimetatakse Päikese ja ümbritsevate tähtede pöördeperioodi meie tähesüsteemi keskpunkti lähedal galaktiliseks aastaks. Kuid peate mõistma, et Galaxy jaoks pole ühist perioodi, kuna see ei pöörle nagu jäik keha. Oma eksisteerimise jooksul tiirles Päike ümber galaktika umbes 30 korda.
Päikese pööre ümber Galaktika keskpunkti on võnkuv: iga 33 miljoni aasta järel ületab ta galaktilise ekvaatori, tõuseb seejärel oma tasandist kõrgemale 230 valgusaasta kõrgusele ja laskub uuesti ekvaatorile.
Huvitaval kombel teeb Päike täieliku pöörde ümber Galaktika keskpunkti täpselt sama ajaga kui spiraalid. Seetõttu ei läbi Päike aktiivse tähtede tekke piirkondi, kus sageli purskavad supernoovad – elule hävitava kiirguse allikad. See tähendab, et see asub Galaktika sektoris, mis on elu tekkeks ja säilimiseks kõige soodsam.
Päikesesüsteem liigub läbi meie galaktika tähtedevahelise keskkonna palju aeglasemalt, kui seni arvati, ja selle esiservas ei teki lööklaine. Selle tegid kindlaks astronoomid, kes analüüsisid sondi IBEX kogutud andmeid, edastab RIA Novosti.
"Võib peaaegu kindlalt väita, et heliosfääri (Päikesesüsteemi piirav mull tähtedevahelisest keskkonnast) ees pole lööklaine ning selle interaktsioon tähtedevahelise keskkonnaga on palju nõrgem ja rohkem sõltuv magnetväljadest kui varem arvati," kirjutavad teadlased ajakirjas Science avaldatud artiklis.
NASA 2008. aasta juunis startinud IBEX (Interstellar Boundary Explorer) on mõeldud Päikesesüsteemi ja tähtedevahelise ruumi piiri – heliosfääri – uurimiseks, mis asub Päikesest ligikaudu 16 miljardi kilomeetri kaugusel.
Sellel kaugusel laetud päikesetuule osakeste voog ja tugevus magnetväli Päikesed nõrgenevad nii palju, et nad ei suuda enam ületada haruldase tähtedevahelise aine ja ioniseeritud gaasi survet. Selle tulemusena moodustub heliosfääri "mull", mis on seest täidetud päikesetuulega ja ümbritsetud tähtedevahelise gaasiga.
Päikese magnetväli moonutab laetud tähtedevaheliste osakeste trajektoori, kuid ei mõjuta neutraalseid vesiniku, hapniku ja heeliumi aatomeid, mis tungivad vabalt Päikesesüsteemi keskpiirkondadesse. IBEX satelliidi detektorid "püüavad kinni" sellised neutraalsed aatomid. Nende uuring võimaldab astronoomidel teha järeldusi Päikesesüsteemi piiritsooni omaduste kohta.
Rühm USA, Saksamaa, Poola ja Venemaa teadlasi esitles IBEX satelliidi andmete uut analüüsi, mille kohaselt oli päikesesüsteemi kiirus seni arvatust väiksem. Samal ajal, nagu näitavad uued andmed, heliosfääri esiosas lööklaine ei teki.
"Helibuum, mis tekib siis, kui reaktiivlennuk murrab helibarjääri, võib olla lööklaine maapealne näide. Kui lennuk saavutab ülehelikiiruse, ei saa selle ees olev õhk piisavalt kiiresti teelt välja tulla, mille tulemuseks on lööklaine,“ ütles uuringu juhtiv autor David McComas Southwest Research Institute (USA) pressiteate kohaselt.
Umbes veerand sajandit uskusid teadlased, et heliosfäär liigub läbi tähtedevahelise ruumi piisavalt suure kiirusega, et selle ees tekiks selline lööklaine. Uued IBEXi andmed näitasid aga, et tegelikult liigub päikesesüsteem läbi kohaliku tähtedevahelise gaasipilve kiirusega 23,25 kilomeetrit sekundis, mis on 3,13 kilomeetrit sekundis aeglasem, kui seni arvati. Ja see kiirus on alla piiri, mille juures lööklaine tekib.
"Kuigi lööklaine eksisteerib paljusid teisi tähti ümbritsevate mullide ees, avastasime, et meie Päikese ja keskkond ei jõua lööklaine tekitamise läveni, ”ütles McComas.
Varem tegeles IBEX sond heliosfääri piiri kaardistamisega ja avastas heliosfääril müstilise riba suurenenud energeetiliste osakeste voogudega, mis ümbritses heliosfääri "mulli". Samuti tehti IBEXi abiga kindlaks, et Päikesesüsteemi liikumiskiirus on viimase 15 aasta jooksul seletamatutel põhjustel vähenenud üle 10%.
Universum pöörleb nagu vurr. Astronoomid on avastanud universumi pöörlemise jälgi.
Seni oli enamik teadlasi kaldunud uskuma, et meie universum on staatiline. Või kui see liigub, siis on see ainult natuke. Kujutage ette Michigani ülikooli (USA) teadlaste meeskonna üllatust eesotsas professor Michael Longoga, kui nad avastasid selged jäljed meie universumi pöörlemisest kosmoses. Selgub, et algusest peale, isegi Suure Paugu ajal, kui Universum alles sündis, hakkas see juba pöörlema. Justkui keegi oleks selle nagu vurr käiku lasknud. Ja ta ikka keerleb ja keerleb.
Uuring viidi läbi rahvusvahelise projekti “Sloan Digital Sky Survey” raames. Ja teadlased avastasid selle nähtuse, kataloogides umbes 16 000 spiraalgalaktika pöörlemissuuna Linnutee põhjapoolusest. Alguses püüdsid teadlased leida tõendeid selle kohta, et universumil on peegelsümmeetria omadused. Sel juhul arutlesid nad, et päripäeva pöörlevate ja vastupidises suunas pöörlevate galaktikate arv oleks sama, edastab pravda.ru.
Aga selgus, et poole põhjapoolus Linnutee spiraalgalaktikate seas on ülekaalus vastupäeva pöörlemine, see tähendab, et nad on orienteeritud paremale. See trend on nähtav isegi enam kui 600 miljoni valgusaasta kaugusel.
Sümmeetria rikkumine on väike, ainult umbes seitse protsenti, kuid tõenäosus, et tegemist on sellise kosmilise õnnetusega, on kuskil üks miljonist,” kommenteeris professor Longo. "Meie tulemused on väga olulised, kuna need näivad olevat vastuolus peaaegu universaalse veendumusega, et kui võtta piisavalt suur skaala, on universum isotroopne, see tähendab, et sellel pole selget suunda.
Ekspertide hinnangul pidanuks sfääriliselt sümmeetrilisest plahvatusest tekkima sümmeetriline ja isotroopne universum, mis oleks pidanud olema korvpalli kujuga. Kui aga sündides pöörleks universum ümber oma telje teatud suunas, siis galaktikad säilitaksid selle pöörlemissuuna. Kuid kuna need pöörlevad eri suundades, järeldub, et Suurel Paugul oli mitmekesine suund. Suure tõenäosusega Universum siiski pöörleb.
Üldiselt olid astrofüüsikud varem sümmeetria ja isotroopia rikkumise kohta arvanud. Nende oletused põhinesid muude hiiglaslike kõrvalekallete vaatlustel. Nende hulka kuuluvad kosmiliste stringide jäljed – uskumatult laienenud nullpaksusega aegruumi defektid, mis sündisid hüpoteetiliselt esimestel hetkedel pärast Suurt Pauku. "Verevalumite" ilmumine Universumi kehale - nn jäljendid selle varasematest kokkupõrgetest teiste universumitega. Ja ka “Dark Streami” liikumine - tohutu galaktikate parvede voog, mis kihutab tohutu kiirusega ühes suunas.
See artikkel uurib Päikese ja Galaktika liikumiskiirust võrreldes erinevad süsteemid tagasiarvestus:
- Päikese liikumise kiirus Galaktikas lähimate tähtede, nähtavate tähtede ja Linnutee keskpunkti suhtes;
- Galaktika liikumiskiirus kohaliku galaktikate rühma, kaugete täheparvede ja kosmilise mikrolaine taustkiirguse suhtes.
Linnutee galaktika lühikirjeldus.
Galaktika kirjeldus.
Enne kui hakkame uurima Päikese ja Galaktika liikumiskiirust universumis, vaatame lähemalt meie galaktikat.
Me elame justkui hiiglaslikus “tähelinnas”.Õigemini, meie Päike "elab" selles. Selle "linna" elanikkond on mitmesugused tähed ja rohkem kui kakssada miljardit neist "elab" selles. Sellesse sünnib lugematu arv päikesi, kogevad oma noorust, keskeast ja vanadust – nad läbivad pika ja raske elutee, mis kestab miljardeid aastaid.
Selle "tähelinna" – galaktika – suurus on tohutu. Naabertähtede vaheline kaugus on keskmiselt tuhandeid miljardeid kilomeetreid (6 * 10 13 km). Ja selliseid naabreid on üle 200 miljardi.
Kui me kiirustaksime Galaktika ühest otsast teise valguse kiirusega (300 000 km/sek), kuluks selleks umbes 100 tuhat aastat.
Kogu meie tähesüsteem pöörleb aeglaselt, nagu miljarditest päikestest koosnev hiiglaslik ratas.
Galaktika keskel näib olevat ülimassiivne must auk (Sagittarius A*) (umbes 4,3 miljonit päikesemassi), mille ümber on arvatavasti keskmise massiga must auk, mille keskmine mass on 1000–10 000 päikesemassi. umbes 100-aastane tiirlemisperiood pöörleb mitu tuhat suhteliselt väikest. Nende kombineeritud gravitatsioonimõju naabertähtedele põhjustab viimaste liikumist mööda ebatavalisi trajektoore. On oletatud, et enamiku galaktikate tuumas on ülimassiivsed mustad augud.
Galaktika keskpiirkondi iseloomustab tugev tähtede kontsentratsioon: iga keskpunkti lähedal asuv kuupparsek sisaldab neid tuhandeid. Tähtede kaugused on kümneid ja sadu kordi väiksemad kui Päikese läheduses.
Galaktika tuum tõmbab tohutu jõuga ligi kõiki teisi tähti. Kuid tohutul hulgal tähti on mööda “tähelinna” laiali. Ja nad tõmbavad üksteist ka eri suundades ja sellel on iga tähe liikumisele kompleksne mõju. Seetõttu liiguvad Päike ja miljardid teised tähed üldiselt ümber galaktika keskpunkti ringikujuliste radade ehk ellipside teel. Kuid see on ainult "peamiselt" - kui me tähelepanelikult vaataksime, näeksime, et nad liiguvad mööda keerukamaid kurve, looklevaid teid ümbritsevate tähtede vahel.
Linnutee galaktika omadused:
Päikese asukoht galaktikas.
Kus on galaktikas Päike ja kas see liigub (ja koos sellega Maa, sina ja mina)? Kas oleme "kesklinnas" või vähemalt kuskil selle lähedal? Uuringud on näidanud, et päike ja päikesesüsteem asub Galaktika keskpunktist tohutul kaugusel, "linna äärealadele" lähemal (26 000 ± 1400 valgusaastat).
Päike asub meie galaktika tasapinnal ja on oma keskpunktist eemal 8 kpc ja Galaktika tasapinnast ligikaudu 25 pc (1 pc (parsek) = 3,2616 valgusaastat). Galaktika piirkonnas, kus Päike asub, on tähtede tihedus 0,12 tähte pc 3 kohta.
Riis. Meie Galaxy mudel
Päikese liikumise kiirus galaktikas.
Päikese liikumiskiirust galaktikas peetakse tavaliselt erinevate võrdlussüsteemide suhtes:
- Lähedal asuvate tähtede suhtes.
- Võrreldes kõigi palja silmaga nähtavate heledate tähtedega.
- Tähtedevahelise gaasi kohta.
- Suhteliselt galaktika keskpunktiga.
1. Päikese liikumiskiirus Galaktikas lähimate tähtede suhtes.
Nii nagu lendava lennuki kiirust vaadeldakse Maa suhtes, võtmata arvesse Maa enda lendu, nii saab määrata ka Päikese kiiruse talle lähimate tähtede suhtes. Nagu näiteks Siiriuse süsteemi tähed, Alfa Centauri jne.
- See Päikese liikumise kiirus Galaktikas on suhteliselt väike: vaid 20 km/sek ehk 4 AU. (1 astronoomiline ühik võrdub keskmise kaugusega Maast Päikeseni - 149,6 miljonit km.)
Päike liigub lähimate tähtede suhtes punkti (tipu) poole, mis asub Heraklese ja Lüüra tähtkuju piiril, galaktika tasapinna suhtes ligikaudu 25° nurga all. Tipu ekvatoriaalsed koordinaadid α = 270°, δ = 30°.
2. Päikese liikumiskiirus Galaktikas nähtavate tähtede suhtes.
Kui arvestada Päikese liikumist Linnutee galaktikas kõigi ilma teleskoobita nähtavate tähtede suhtes, siis on selle kiirus veelgi väiksem.
- Päikese liikumise kiirus Galaktikas nähtavate tähtede suhtes on 15 km/s ehk 3 AU.
Päikese liikumise tipp asub sel juhul samuti Heraklese tähtkujus ja sellel on järgmised ekvatoriaalsed koordinaadid: α = 265°, δ = 21°.
Riis. Päikese kiirus lähedalasuvate tähtede ja tähtedevahelise gaasi suhtes.
3. Päikese liikumiskiirus Galaktikas tähtedevahelise gaasi suhtes.
Järgmine objekt Galaktikas, mille suhtes me Päikese liikumiskiirust arvestame, on tähtedevaheline gaas.
Universum pole sugugi nii mahajäetud, kui arvati pikka aega. Kuigi väikestes kogustes, on tähtedevaheline gaas kõikjal, täites kõik universumi nurgad. Hoolimata Universumi täitmata ruumi näilisest tühjusest moodustab tähtedevaheline gaas peaaegu 99% kõigi kosmiliste objektide kogumassist. Tähtedevahelise gaasi tihedad ja külmad vormid, mis sisaldavad vesinikku, heeliumi ja minimaalses koguses raskeid elemente (raud, alumiinium, nikkel, titaan, kaltsium), on molekulaarses olekus, ühinedes suurteks pilveväljadeks. Tavaliselt jaotuvad tähtedevahelise gaasi elemendid järgmiselt: vesinik - 89%, heelium - 9%, süsinik, hapnik, lämmastik - umbes 0,2-0,3%.
Riis. Tähtedevahelise gaasi ja tolmu gaasi- ja tolmupilv IRAS 20324+4057 on 1 valgusaasta pikkune, sarnane kullesega, millesse on peidus kasvav täht.
Tähtedevahelise gaasi pilved ei saa mitte ainult korrapäraselt pöörlema galaktikate keskuste ümber, vaid neil on ka ebastabiilne kiirendus. Mitmekümne miljoni aasta jooksul jõuavad nad üksteisele järele ja põrkuvad, moodustades tolmu ja gaasi komplekse.
Meie galaktikas on suurem osa tähtedevahelisest gaasist koondunud spiraalharudesse, mille üks koridoridest asub Päikesesüsteemi lähedal.
- Päikese kiirus Galaktikas tähtedevahelise gaasi suhtes: 22-25 km/sek.
Tähtedevahelisel gaasil Päikese vahetus läheduses on lähimate tähtede suhtes märkimisväärne sisemine kiirus (20-25 km/s). Selle mõjul nihkub Päikese liikumise tipp Ophiuchuse tähtkuju poole (α = 258°, δ = -17°). Liikumissuuna erinevus on umbes 45°.
Eespool käsitletud kolmes punktis räägime nn omapärasest, Päikese suhtelisest kiirusest. Teisisõnu, omapärane kiirus on kiirus kosmilise võrdlusraami suhtes.
Kuid Päike, sellele kõige lähemal asuvad tähed ja kohalik tähtedevaheline pilv osalevad kõik koos suuremas liikumises – liikumises ümber Galaktika keskpunkti.
Ja siin räägime täiesti erinevatest kiirustest.
- Päikese kiirus Galaktika keskpunkti ümber on maiste standardite järgi tohutu – 200-220 km/s (umbes 850 000 km/h) ehk üle 40 AU. / aasta.
Päikese täpset kiirust Galaktika keskpunkti ümber on võimatu kindlaks teha, sest Galaktika kese on meie eest peidus tihedate tähtedevahelise tolmupilvede taha. Üha enam uusi avastusi selles valdkonnas aga vähendavad meie päikese hinnangulist kiirust. Alles hiljuti räägiti 230-240 km/sek.
Päikesesüsteem Galaktikas liigub Cygnuse tähtkuju poole.
Päikese liikumine galaktikas toimub galaktika keskpunkti suunduva suunaga risti. Siit ka tipu galaktilised koordinaadid: l = 90°, b = 0° või tuttavamatel ekvatoriaalkoordinaatidel - α = 318°, δ = 48°. Kuna tegemist on ümberpööramisega, liigub tipp ja teeb täisringi "galaktilisel aastal", ligikaudu 250 miljoni aasta jooksul; selle nurkkiirus on ~5″ / 1000 aastat, st. tipu koordinaadid nihkuvad poolteist kraadi võrra miljoni aasta kohta.
Meie Maa on umbes 30 sellist galaktilist aastat vana.
Riis. Päikese liikumise kiirus Galaktikas galaktika keskpunkti suhtes.
Muide, huvitav fakt Päikese kiiruse kohta galaktikas:
Päikese pöörlemiskiirus ümber galaktika keskpunkti langeb peaaegu kokku spiraaliõla moodustava tihenduslaine kiirusega. Selline olukord on galaktika kui terviku jaoks ebatüüpiline: spiraalharud pöörlevad konstantse nurkkiirusega nagu ratta kodarad ja tähtede liikumine toimub erineva mustri järgi, nii et peaaegu kogu ketta tähepopulatsioon langeb. spiraalharude sees või kukub neist välja. Ainus koht, kus tähtede ja spiraalharude kiirused langevad kokku, on nn korotatsiooniring ja sellel asub Päike.
Maa jaoks on see asjaolu äärmiselt oluline, kuna spiraalharudes toimuvad vägivaldsed protsessid, mis tekitavad võimsat kiirgust, mis on hävitav kõigile elusolenditele. Ja ükski atmosfäär ei saanud selle eest kaitsta. Kuid meie planeet eksisteerib Galaktikas suhteliselt rahulikus kohas ja pole sadu miljoneid (või isegi miljardeid) aastaid neid kosmilisi kataklüsme mõjutanud. Võib-olla sellepärast suutis elu Maal tekkida ja ellu jääda.
Galaktika liikumiskiirus universumis.
Galaktika liikumiskiirust universumis peetakse tavaliselt erinevate võrdlussüsteemide suhtes:
- Kohaliku galaktikate rühma suhtes (lähenemiskiirus Andromeeda galaktikaga).
- Suhteliselt kaugete galaktikate ja galaktikaparvede suhtes (Galaktika liikumise kiirus kohaliku galaktikate rühma osana Neitsi tähtkuju suunas).
- Kosmilise mikrolaine taustkiirguse kohta (kõikide galaktikate liikumiskiirus meile lähimas universumi osas Suure Atraktori poole - tohutute supergalaktikate parv).
Vaatame iga punkti lähemalt.
1. Linnutee galaktika liikumiskiirus Andromeeda suunas.
Ka meie Linnutee galaktika ei seisa paigal, vaid on gravitatsiooniliselt tõmbunud ja läheneb Andromeeda galaktikale kiirusega 100-150 km/s. Galaktikate lähenemiskiiruse põhikomponent kuulub Linnuteele.
Liikumise külgmine komponent pole täpselt teada ja mure kokkupõrke pärast on ennatlik. Täiendava panuse sellesse liikumisse annab massiivne galaktika M33, mis asub Andromeeda galaktikaga ligikaudu samas suunas. Üldiselt meie galaktika liikumiskiirus barütsentri suhtes Kohalik galaktikate rühm umbes 100 km/sek umbes Andromeeda/Sisaliku suunas (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), kuid need andmed on siiski väga ligikaudsed. See on väga tagasihoidlik suhteline kiirus: Galaktika nihkub oma diameetrini kahe kuni kolmesaja miljoni aastaga ehk väga ligikaudselt galaktiline aasta.
2. Linnutee galaktika liikumiskiirus Neitsi parve suunas.
Meie Linnuteed ühtse tervikuna hõlmav galaktikate rühm omakorda liigub kiirusega 400 km/s Neitsi suure parve suunas. Seda liikumist põhjustavad ka gravitatsioonijõud ja see toimub kaugete galaktikaparvede suhtes.
Riis. Linnutee galaktika liikumiskiirus Neitsi parve suunas.
CMB kiirgus.
Suure Paugu teooria kohaselt oli varajane universum kuum plasma, mis koosnes elektronidest, barüonitest ja footonitest, mida pidevalt kiirgasid, neeldusid ja uuesti kiirgasid.
Universumi paisudes plasma jahtus ja teatud etapis suutsid aeglustunud elektronid ühineda aeglustunud prootonite (vesiniku tuumad) ja alfaosakestega (heeliumi tuumad), moodustades aatomeid (seda protsessi nimetatakse nn. rekombinatsioon).
See juhtus plasmatemperatuuril umbes 3000 K ja universumi ligikaudsel vanusel 400 000 aastat. Osakeste vahel oli rohkem vaba ruumi, laetud osakesi oli vähem, footonid lõpetasid nii sageli hajumise ja said nüüd ruumis vabalt liikuda, praktiliselt ainega suhtlemata.
Need footonid, mis tol ajal plasmast Maa tulevase asukoha suunas kiirgasid, jõuavad meie planeedile ikka veel läbi universumi paisumise jätkuva ruumi. Need footonid moodustavad kosmiline mikrolaine taustkiirgus, mis on Universumi ühtlaselt täitev soojuskiirgus.
Kosmilise mikrolaine taustkiirguse olemasolu ennustas teoreetiliselt G. Gamow Suure Paugu teooria raames. Selle olemasolu kinnitati eksperimentaalselt 1965. aastal.
Galaktika liikumiskiirus kosmilise mikrolaine taustkiirguse suhtes.
Hiljem hakati uurima galaktikate liikumiskiirust kosmilise mikrolaine taustkiirguse suhtes. See liikumine määratakse kosmilise mikrolaine taustkiirguse temperatuuri ebaühtluse mõõtmisega erinevates suundades.
Kiirgustemperatuuril on liikumissuunas maksimum ja vastassuunas miinimum. Temperatuurijaotuse hälbe isotroopsest (2,7 K) oleneb kiirusest. Vaatlusandmete analüüsist järeldub, et et Päike liigub CMB suhtes kiirusega 400 km/s suunas α=11,6, δ=-12 .
Sellised mõõtmised näitasid ka teist olulist asja: kõik meile lähima universumi osa galaktikad, sealhulgas mitte ainult meie Kohalik rühm, vaid ka Neitsi parv ja teised parved, liiguvad kosmilise mikrolaine taustakiirguse suhtes ootamatult kõrgel. kiirused.
Kohaliku galaktikate rühma jaoks on see kiirus 600–650 km/sek, mille tipp asub Hüdra tähtkujus (α=166, δ=-27). Näib, et kuskil universumi sügavuses on tohutu hulk superparvesid, mis tõmbavad meie universumi osast ainet ligi. Sellele klastrile anti nimi Suur ligitõmbaja - ingliskeelsest sõnast “attract” - meelitama.
Kuna galaktikad, mis moodustavad Suure Attraktori, on varjatud Linnuteesse kuuluva tähtedevahelise tolmuga, oli Attraktori kaardistamine võimalik alles aastal. viimastel aastatel kasutades raadioteleskoope.
Suur Attraktor asub mitme galaktikate superparve ristumiskohas. Aine keskmine tihedus selles piirkonnas ei ole palju suurem kui Universumi keskmine tihedus. Kuid selle hiiglasliku suuruse tõttu osutub selle mass nii suureks ja tõmbejõud nii tohutuks, et mitte ainult meie tähesüsteem, vaid ka teised galaktikad ja nende lähedal asuvad parved liiguvad Suure Atraktori suunas, moodustades tohutu galaktikate voog.
Riis. Galaktika liikumiskiirus universumis. Suurele ligitõmbajale!
Niisiis, teeme kokkuvõtte.
Päikese liikumiskiirus galaktikas ja galaktikate liikumiskiirus universumis. Pivot tabel.
Liikumiste hierarhia, milles meie planeet osaleb:
- Maa pöörlemine ümber Päikese;
- pöörlemine Päikesega ümber meie galaktika keskpunkti;
- liikumine kohaliku galaktikate rühma keskpunkti suhtes koos kogu galaktikaga Andromeeda tähtkuju gravitatsioonilise külgetõmbe mõjul (galaktika M31);
- liikumine galaktikate parve suunas Neitsi tähtkujus;
- liikumine Suure Atraktori poole.
Päikese liikumiskiirus galaktikas ja Linnutee galaktika liikumiskiirus universumis. Pivot tabel.
Raske on ette kujutada ja veel keerulisem arvutada, kui kaugele me iga sekundiga sõidame. Need vahemaad on tohutud ja vead sellistes arvutustes on ikka päris suured. Selline on andmeteadus tänapäeval.
| Päikese ja galaktika liikumine universumi objekti suhtes | Päikese või galaktika liikumiskiirus | Tipp |
| Kohalik: Päike võrreldes lähedal asuvate tähtedega | 20 km/sek | Herakles |
| Standard: päike eredate tähtede suhtes | 15 km/sek | Herakles |
| Päike tähtedevahelise gaasi suhtes | 22-25 km/sek | Ophiuchus |
| Päike galaktika keskpunkti suhtes | ~200 km/sek | Luik |
| Päike kohaliku galaktikate rühma suhtes | 300 km/sek | Sisalik |
| Galaktikad kohaliku galaktikate rühma suhtes | ~100 km/sek | Andromeeda / sisalik |
| Galaktika klastrite suhtes | 400 km/sek | Neitsi |
| Päike KMB suhtes | 390 km/sek | Lõvi / Chalice |
| Galaxy võrreldes KMB-ga | 550-600 km/sek | Lõvi/Hydra |
| Kohalik galaktikate rühm KMB suhtes | 600-650 km/sek | Hüdra |
See kõik puudutab Päikese liikumiskiirust galaktikas ja galaktika universumis. Kui teil on küsimusi või selgitusi, jätke allpool kommentaarid. Mõtleme selle koos välja! 🙂
Lugupidamisega minu lugejate vastu,
Akhmerova Zulfija.
Erilised tänud artikli allikatena järgmistele saitidele:
http://spacegid.com
http://www.astromyth.ru
http://teleskop.slovarik.org
