Comment notre système solaire bouge. Comment la Terre se déplace-t-elle dans l’espace ? À quelle vitesse la Terre se déplace-t-elle dans l’espace ?

Même assis sur une chaise devant un écran d’ordinateur et cliquant sur des liens, nous sommes physiquement impliqués dans une variété de mouvements. Où allons-nous ? Où est le « sommet » du mouvement ? sommet?

Premièrement, nous participons à la rotation de la Terre autour de son axe. Ce mouvement diurne dirigé vers le point est de l’horizon. La vitesse de déplacement dépend de la latitude ; elle est égale à 465*cos(φ) m/sec. Ainsi, si vous êtes au pôle nord ou sud de la Terre, alors vous ne participez pas à ce mouvement. Disons qu'à Moscou, la vitesse linéaire quotidienne est d'environ 260 m/sec. La vitesse angulaire du sommet du mouvement quotidien par rapport aux étoiles est facile à calculer : 360° / 24 heures = 15° / heure.

Deuxièmement, la Terre, et nous avec elle, nous déplaçons autour du Soleil. (Nous ignorerons la petite oscillation mensuelle autour du centre de masse du système Terre-Lune.) Vitesse moyenne mouvement annuel en orbite - 30 km/sec. Au périhélie début janvier, elle est légèrement plus élevée, à l'aphélie début juillet elle est légèrement inférieure, mais comme l'orbite de la Terre est presque un cercle exact, la différence de vitesse n'est que de 1 km/s. Le sommet du mouvement orbital se déplace naturellement et boucle un cercle complet en un an. Sa latitude écliptique est de 0 degré et sa longitude est égale à la longitude du Soleil plus environ 90 degrés - λ=λ ☉ +90°, β=0. En d’autres termes, le sommet se trouve sur l’écliptique, à 90 degrés devant le Soleil. Ainsi, la vitesse angulaire du sommet est égale à la vitesse angulaire du Soleil : 360°/an, soit un peu moins d'un degré par jour.

Nous effectuons des mouvements plus importants avec notre Soleil dans le cadre du système solaire.

Premièrement, le Soleil se déplace par rapport étoiles les plus proches(soi-disant norme de repos locale). La vitesse de déplacement est d'environ 20 km/sec (un peu plus de 4 UA/an). Attention : c'est encore moins que la vitesse de la Terre en orbite. Le mouvement est dirigé vers la constellation d'Hercule, et les coordonnées équatoriales du sommet sont α = 270°, δ = 30°. Cependant, si l'on mesure la vitesse par rapport à tous étoiles brillantes, visible à l'œil nu, on obtient alors le mouvement standard du Soleil, il est quelque peu différent, plus faible en vitesse 15 km/sec ~ 3 UA. / année). Il s'agit également de la constellation d'Hercule, bien que le sommet soit légèrement décalé (α = 265°, δ = 21°). Mais par rapport au gaz interstellaire, le système solaire se déplace légèrement plus vite (22-25 km/sec), mais le sommet est considérablement décalé et tombe dans la constellation d'Ophiuchus (α = 258°, δ = -17°). Ce déplacement du sommet d'environ 50° est associé à ce qu'on appelle. "vent interstellaire" "soufflant du sud" de la Galaxie.

Les trois mouvements décrits sont, pour ainsi dire, des mouvements locaux, des « promenades dans la cour ». Mais le Soleil, ainsi que les étoiles les plus proches et généralement visibles (après tout, nous ne voyons pratiquement pas d'étoiles très lointaines), ainsi que les nuages ​​​​de gaz interstellaire, tournent autour du centre de la Galaxie - et ce sont des vitesses complètement différentes !

La vitesse de déplacement du système solaire autour centre galactique est de 200 km/sec (plus de 40 UA/an). Cependant, la valeur indiquée est inexacte ; il est difficile de déterminer la vitesse galactique du Soleil ; Nous ne voyons même pas à quoi nous mesurons le mouvement : le centre de la Galaxie est caché par de denses nuages ​​​​de poussière interstellaire. La valeur s'affine constamment et tend à diminuer ; il n'y a pas si longtemps, elle était fixée à 230 km/sec (on trouve souvent cette valeur), et des études récentes donnent des résultats encore inférieurs à 200 km/sec. Le mouvement galactique se produit perpendiculairement à la direction du centre de la Galaxie et donc le sommet a les coordonnées galactiques l = 90°, b = 0° ou en coordonnées équatoriales plus familières - α = 318°, δ = 48° ; ce point est situé à Lebed. Parce qu'il s'agit d'un mouvement de renversement, le sommet se déplace et boucle un cercle complet au cours d'une « année galactique », environ 250 millions d'années ; sa vitesse angulaire est d'environ 5"/1000 ans, soit un degré et demi par million d'années.

D'autres mouvements incluent le mouvement de la galaxie entière. Mesurer un tel mouvement n’est pas non plus facile, les distances sont trop grandes et l’erreur dans les chiffres est encore assez importante.

Ainsi, notre Galaxie et la Galaxie d'Andromède, deux objets massifs du Groupe Local des Galaxies, sont attirées gravitationnellement et se déplacent l'une vers l'autre à une vitesse d'environ 100-150 km/sec, la composante principale de la vitesse appartenant à notre galaxie. . La composante latérale du mouvement n’est pas connue avec précision et les craintes d’une collision sont prématurées. Une contribution supplémentaire à ce mouvement est apportée par la galaxie massive M33, située à peu près dans la même direction que la galaxie d'Andromède. En général, la vitesse de déplacement de notre Galaxie par rapport au barycentre Groupe local de galaxies environ 100 km/sec environ dans le sens Andromède/Lézard (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), cependant ces données restent très approximatives. Il s'agit d'une vitesse relative très modeste : la Galaxie se déplace vers son propre diamètre en deux à trois cents millions d'années, soit, très approximativement, en année galactique.

Si l'on mesure la vitesse de la Galaxie par rapport aux lointains amas de galaxies, nous verrons une image différente : notre galaxie et le reste des galaxies du groupe local dans leur ensemble se déplacent en direction du grand amas de la Vierge à une vitesse d'environ 400 km/s. Ce mouvement est également dû aux forces gravitationnelles.

Arrière-plan rayonnement de fond cosmique à micro-ondes définit un certain cadre de référence sélectionné associé à toute la matière baryonique dans la partie observable de l'Univers. Dans un sens, le mouvement relatif à ce fond micro-onde est un mouvement relatif à l'Univers dans son ensemble (ce mouvement ne doit pas être confondu avec le retrait des galaxies !). Ce mouvement peut être déterminé en mesurant anisotropie de la température dipolaire irrégularité du rayonnement de fond cosmique micro-ondes dans différentes directions. De telles mesures ont montré une chose inattendue et importante : toutes les galaxies de la partie de l'Univers la plus proche de nous, y compris non seulement notre groupe local, mais aussi l'amas de la Vierge et d'autres amas, se déplacent par rapport au rayonnement de fond cosmique des micro-ondes à une vitesse égale. vitesse étonnamment élevée. Pour le groupe local de galaxies, elle est de 600 à 650 km/s avec son sommet dans la constellation de l'Hydre (α=166, δ=-27). Il semble que quelque part dans les profondeurs de l’Univers existe un énorme amas encore non détecté de nombreux superamas, attirant la matière de notre partie de l’Univers. Ce cluster hypothétique a été nommé Le grand attracteur.

Comment la vitesse du groupe local de galaxies a-t-elle été déterminée ? Bien sûr, en effet, les astronomes ont mesuré la vitesse du Soleil par rapport au fond micro-onde : elle s'est avérée être de ~390 km/s avec un sommet de coordonnées l = 265°, b = 50° (α = 168, δ = -7) à la frontière des constellations du Lion et du Calice. Déterminez ensuite la vitesse du Soleil par rapport aux galaxies du Groupe Local (300 km/s, constellation du Lézard). Il n'était plus difficile de calculer la vitesse du Groupe Local.

Où allons-nous ?

Circadien : observateur par rapport au centre de la Terre	0-465 m/s	Est
Annuelle : Terre par rapport au Soleil	30 km/s	perpendiculaire à la direction du Soleil
Local : Le Soleil par rapport aux étoiles proches	20 km/s	Hercule
Standard : Soleil par rapport aux étoiles brillantes	15 km/s	Hercule
Soleil par rapport au gaz interstellaire	22-25 km/sec	Ophiuchus
Soleil par rapport au centre galactique	~200 km/sec	Cygne
Soleil par rapport au groupe local de galaxies	300 km/s	Lézard
Galaxie par rapport au groupe local de galaxies	~1 00 km/sec

Vous êtes assis, debout ou allongé en lisant cet article et vous n'avez pas l'impression que la Terre tourne sur son axe à une vitesse vertigineuse - environ 1 700 km/h à l'équateur. Cependant, la vitesse de rotation ne semble pas si rapide une fois convertie en km/s. Le résultat est de 0,5 km/s – une erreur à peine perceptible sur le radar, en comparaison avec les autres vitesses qui nous entourent.

Tout comme les autres planètes du système solaire, la Terre tourne autour du Soleil. Et pour rester sur son orbite, il se déplace à une vitesse de 30 km/s. Vénus et Mercure, qui sont plus proches du Soleil, se déplacent plus vite, Mars, dont l’orbite passe derrière l’orbite terrestre, se déplace beaucoup plus lentement.

Mais même le Soleil ne se trouve pas au même endroit. Notre galaxie, la Voie lactée, est immense, massive et également mobile ! Toutes les étoiles, planètes, nuages ​​de gaz, particules de poussière, trous noirs, matière noire – tout cela se déplace par rapport à un centre de masse commun.

Selon les scientifiques, le Soleil est situé à 25 000 années-lumière du centre de notre galaxie et se déplace sur une orbite elliptique, effectuant une révolution complète tous les 220 à 250 millions d'années. Il s’avère que la vitesse du Soleil est d’environ 200 à 220 km/s, ce qui est des centaines de fois supérieure à la vitesse de la Terre autour de son axe et des dizaines de fois supérieure à la vitesse de son mouvement autour du Soleil. Voilà à quoi ressemble le mouvement de notre système solaire.

La galaxie est-elle stationnaire ? Pas encore. Les objets spatiaux géants ont une masse importante et créent donc de puissants champs gravitationnels. Donnez à l'Univers un peu de temps (et nous l'avons depuis environ 13,8 milliards d'années), et tout commencera à se déplacer dans la direction de la plus grande gravité. C'est pourquoi l'Univers n'est pas homogène, mais est constitué de galaxies et de groupes de galaxies.

Qu’est-ce que cela signifie pour nous ?

Cela signifie que la Voie Lactée est attirée vers elle par d’autres galaxies et groupes de galaxies situés à proximité. Cela signifie que les objets massifs dominent le processus. Et cela signifie que non seulement notre galaxie, mais aussi tout le monde autour de nous est influencé par ces « tracteurs ». Nous nous rapprochons de plus en plus de la compréhension de ce qui nous arrive dans espace extra-atmosphérique, mais il nous manque encore des faits, par exemple :

• quelles ont été les conditions initiales dans lesquelles l’Univers a commencé ;
• comment les différentes masses de la galaxie bougent et changent au fil du temps ;
• comment la Voie lactée et les galaxies et amas environnants se sont formés ;
• et comment cela se passe maintenant.

Cependant, il existe une astuce qui nous aidera à le comprendre.

L’Univers est rempli d’un fond de rayonnement cosmique micro-ondes d’une température de 2,725 K, qui a été préservé depuis le Big Bang. Ici et là, il y a de minuscules écarts - environ 100 μK, mais la température globale de fond est constante.

En effet, l’univers a été formé par le Big Bang il y a 13,8 milliards d’années et continue de s’étendre et de se refroidir.

380 000 ans après le Big Bang, l’Univers s’est refroidi à une température telle que la formation d’atomes d’hydrogène est devenue possible. Avant cela, les photons interagissaient constamment avec d'autres particules de plasma : ils entraient en collision avec elles et échangeaient de l'énergie. À mesure que l’Univers se refroidissait, il y avait moins de particules chargées et plus d’espace entre elles. Les photons étaient capables de se déplacer librement dans l'espace. Le rayonnement CMB est constitué de photons émis par le plasma vers l'emplacement futur de la Terre, mais qui ont échappé à la diffusion car la recombinaison avait déjà commencé. Ils atteignent la Terre à travers l’espace de l’Univers, qui continue de s’étendre.

Vous pouvez « voir » ce rayonnement vous-même. Les interférences qui se produisent sur une chaîne de télévision vide si vous utilisez une simple antenne qui ressemble à des oreilles de lapin sont causées à 1% par le CMB.

Pourtant, la température du fond relique n’est pas la même dans toutes les directions. Selon les résultats des recherches de la mission Planck, la température diffère légèrement dans les hémisphères opposés de la sphère céleste : elle est légèrement plus élevée dans les parties du ciel au sud de l'écliptique - environ 2,728 K, et plus basse dans l'autre moitié - environ 2,722K.

Carte du fond micro-onde réalisée avec le télescope Planck.

Cette différence est près de 100 fois plus importante que les autres variations de température observées dans le CMB et est trompeuse. Pourquoi cela se produit-il ? La réponse est évidente : cette différence n’est pas due aux fluctuations du rayonnement de fond cosmique des micro-ondes, elle semble être due au mouvement !

Lorsque vous vous approchez d'une source lumineuse ou qu'elle s'approche de vous, les raies spectrales du spectre de la source se déplacent vers des ondes courtes (décalage violet), lorsque vous vous en éloignez ou qu'elle s'éloigne de vous, les raies spectrales se déplacent vers des ondes longues (décalage rouge ).

Le rayonnement CMB ne peut pas être plus ou moins énergétique, ce qui signifie que nous nous déplaçons dans l’espace. L'effet Doppler permet de déterminer que notre système solaire se déplace par rapport au CMB à une vitesse de 368 ± 2 km/s, et que le groupe local de galaxies, comprenant la Voie lactée, la galaxie d'Andromède et la galaxie du Triangle, se déplace à une vitesse de 368 ± 2 km/s. vitesse de 627 ± 22 km/s par rapport au CMB. Ce sont les vitesses dites particulières des galaxies, qui s'élèvent à plusieurs centaines de km/s. À elles s’ajoutent également les vitesses cosmologiques dues à l’expansion de l’Univers et calculées selon la loi de Hubble.

Grâce au rayonnement résiduel du Big Bang, nous pouvons observer que tout dans l’Univers est en mouvement et en changement constant. Et notre galaxie n’est qu’une partie de ce processus.

La Terre est constamment en mouvement : elle tourne autour de son axe et autour du Soleil. C'est grâce à cela que se produit le changement de jour et de nuit sur Terre, ainsi que le changement des saisons. Parlons plus en détail de la vitesse à laquelle la Terre se déplace autour de son axe et de la vitesse de la Terre autour du Soleil.

A quelle vitesse la Terre tourne-t-elle ?

En 23 heures, 56 minutes et 4 secondes, notre planète fait un tour complet autour de son axe, c'est pourquoi cette rotation est dite quotidienne. Tout le monde sait que pendant une période donnée sur Terre, le jour a le temps de céder la place à la nuit.

A l'équateur, la vitesse de rotation la plus élevée est de 1670 km/h. Mais cette vitesse ne peut pas être qualifiée de constante, puisqu'elle varie en divers endroits planètes. Par exemple, la vitesse est la plus faible aux pôles Nord et Sud - elle peut tomber jusqu'à zéro.

La vitesse de rotation de la Terre autour du Soleil est d'environ 108 000 km/h ou 30 km/s. Sur son orbite autour du Soleil, notre planète parcourt 150 ml. km. Notre planète fait une révolution complète autour de l'étoile en 365 jours, 5 heures, 48 ​​minutes, 46 secondes, donc chaque quatrième année est une année bissextile, c'est-à-dire un jour de plus.

La vitesse de la Terre est considérée comme une valeur relative : elle ne peut être calculée que par rapport au Soleil, à son propre axe et à la Voie Lactée. Il est instable et a tendance à changer par rapport à un autre objet cosmique.

Un fait intéressant est que la durée du jour en avril et novembre diffère de la norme de 0,001 s.

La Terre, ainsi que les planètes, tournent autour du soleil et presque tous les habitants de la Terre le savent. Un nombre beaucoup plus restreint d’habitants de la planète savent déjà que le Soleil tourne autour du centre de notre galaxie, la Voie lactée. Mais ce n'est pas tout. Notre galaxie tourne autour du centre de l'univers. Découvrons-le et regardons des séquences vidéo intéressantes.

Il s’avère que l’ensemble du système solaire se déplace avec le Soleil à travers le nuage interstellaire local (le plan immuable reste parallèle à lui-même) à une vitesse de 25 km/s. Ce mouvement est dirigé presque perpendiculairement au plan immuable.

Peut-être devons-nous ici chercher des explications aux différences constatées dans la structure des hémisphères nord et sud du Soleil, dans les rayures et les taches des deux hémisphères de Jupiter. Quoi qu’il en soit, ce mouvement détermine d’éventuelles rencontres entre le système solaire et la matière dispersée sous une forme ou une autre dans l’espace interstellaire. Le mouvement réel des planètes dans l’espace se produit le long de lignes hélicoïdales allongées (par exemple, la « course » de la vis de l’orbite de Jupiter est 12 fois supérieure à son diamètre).

En 226 millions d'années (année galactique), le système solaire effectue une révolution complète autour du centre de la galaxie, se déplaçant selon une trajectoire presque circulaire à une vitesse de 220 km/s.

Notre Soleil fait partie d’un immense système stellaire appelé la Galaxie (également appelée Voie Lactée). Notre Galaxie a la forme d’un disque, semblable à deux plaques pliées sur les bords. En son centre se trouve le noyau arrondi de la Galaxie.

Notre Galaxie - vue latérale

Si vous regardez notre Galaxie d’en haut, elle ressemble à une spirale dans laquelle la matière stellaire est concentrée principalement dans ses branches, appelées bras galactiques. Les bras sont situés dans le plan du disque de la Galaxie.

Notre Galaxie - vue d'en haut

Notre Galaxie contient plus de 100 milliards d'étoiles. Le diamètre du disque de la Galaxie est d'environ 30 000 parsecs (100 000 années-lumière) et son épaisseur est d'environ 1 000 années-lumière.

Les étoiles à l’intérieur du disque se déplacent selon des trajectoires circulaires autour du centre de la Galaxie, tout comme les planètes du système solaire tournent autour du Soleil. La rotation de la Galaxie se produit dans le sens des aiguilles d'une montre lorsque l'on regarde la Galaxie depuis son pôle nord (situé dans la constellation Coma Berenices). La vitesse de rotation du disque n'est pas la même à différentes distances du centre : elle diminue à mesure qu'il s'en éloigne.

Plus la galaxie est proche du centre, plus la densité des étoiles est élevée. Si nous vivions sur une planète proche d'une étoile située près du noyau de la Galaxie, alors des dizaines d'étoiles seraient visibles dans le ciel, comparables en luminosité à celle de la Lune.

Cependant, le Soleil est très loin du centre de la Galaxie, pourrait-on dire - à sa périphérie, à une distance d'environ 26 mille années-lumière (8,5 mille parsecs), près du plan de la galaxie. Il est situé dans le bras d'Orion, relié à deux bras plus grands : le bras intérieur du Sagittaire et le bras extérieur de Persée.

Le Soleil se déplace à une vitesse d'environ 220 à 250 kilomètres par seconde autour du centre de la Galaxie et fait une révolution complète autour de son centre, selon diverses estimations, en 220 à 250 millions d'années. Au cours de son existence, la période de révolution du Soleil avec les étoiles environnantes proches du centre de notre système stellaire est appelée année galactique. Mais il faut comprendre qu'il n'y a pas de période commune pour la Galaxie, puisqu'elle ne tourne pas comme un corps rigide. Au cours de son existence, le Soleil a fait environ 30 fois le tour de la Galaxie.

La révolution du Soleil autour du centre de la Galaxie est oscillatoire : tous les 33 millions d'années, il traverse l'équateur galactique, puis s'élève au-dessus de son plan jusqu'à une hauteur de 230 années-lumière et redescend jusqu'à l'équateur.

Il est intéressant de noter que le Soleil fait une révolution complète autour du centre de la Galaxie exactement en même temps que les bras spiraux. En conséquence, le Soleil ne traverse pas les régions de formation d’étoiles actives, dans lesquelles éclatent souvent des supernovae – sources de rayonnement destructrices pour la vie. C'est-à-dire qu'il est situé dans le secteur de la Galaxie le plus favorable à l'origine et au maintien de la vie.

Le système solaire se déplace dans le milieu interstellaire de notre Galaxie beaucoup plus lentement qu’on ne le pensait auparavant, et aucune onde de choc ne se forme à son bord d’attaque. Ceci a été établi par les astronomes qui ont analysé les données collectées par la sonde IBEX, rapporte RIA Novosti.

« On peut dire avec presque certitude qu’il n’y a pas d’onde de choc devant l’héliosphère (la bulle qui limite le système solaire au milieu interstellaire), et que son interaction avec le milieu interstellaire est beaucoup plus faible et dépendante des champs magnétiques que celle-ci. on le pensait auparavant », écrivent les scientifiques dans l’article publié dans la revue Science.
L'IBEX (Interstellar Boundary Explorer) de la NASA, lancé en juin 2008, est conçu pour explorer la limite du système solaire et de l'espace interstellaire - l'héliosphère, située à environ 16 milliards de kilomètres du Soleil.

À cette distance, le flux de particules chargées du vent solaire et la force champ magnétique Les soleils s'affaiblissent tellement qu'ils ne peuvent plus vaincre la pression de la matière interstellaire raréfiée et du gaz ionisé. En conséquence, une « bulle » d’héliosphère se forme, remplie de vent solaire à l’intérieur et entourée de gaz interstellaire à l’extérieur.

Le champ magnétique du Soleil dévie la trajectoire des particules interstellaires chargées, mais n'a aucun effet sur les atomes neutres d'hydrogène, d'oxygène et d'hélium, qui pénètrent librement dans les régions centrales du système solaire. Les détecteurs du satellite IBEX « captent » ces atomes neutres. Leur étude permet aux astronomes de tirer des conclusions sur les caractéristiques de la zone frontalière du système solaire.

Un groupe de scientifiques des États-Unis, d'Allemagne, de Pologne et de Russie a présenté une nouvelle analyse des données du satellite IBEX, selon laquelle la vitesse du système solaire était inférieure à ce que l'on pensait auparavant. Dans le même temps, comme l’indiquent de nouvelles données, aucune onde de choc ne se produit dans la partie avant de l’héliosphère.

« Le bang supersonique qui se produit lorsqu’un avion à réaction franchit le mur du son peut servir d’exemple terrestre d’onde de choc. Lorsqu'un avion atteint une vitesse supersonique, l'air devant lui ne peut pas s'écarter assez rapidement, ce qui provoque une onde de choc", a déclaré l'auteur principal de l'étude, David McComas, selon un communiqué de presse du Southwest Research Institute (États-Unis).

Pendant environ un quart de siècle, les scientifiques ont cru que l’héliosphère se déplaçait dans l’espace interstellaire à une vitesse suffisamment élevée pour qu’une telle onde de choc se forme devant elle. Cependant, de nouvelles données IBEX ont montré que le système solaire se déplace en réalité à travers un nuage local de gaz interstellaire à une vitesse de 23,25 kilomètres par seconde, soit 3,13 kilomètres par seconde de moins qu'on ne le pensait auparavant. Et cette vitesse est inférieure à la limite à laquelle se produit une onde de choc.

"Bien que l'onde de choc existe devant les bulles entourant de nombreuses autres étoiles, nous avons découvert que l'interaction de notre Soleil avec environnement n’atteint pas le seuil auquel une onde de choc est générée », a déclaré McComas.

Auparavant, la sonde IBEX s'occupait de cartographier les limites de l'héliosphère et avait découvert une bande mystérieuse sur l'héliosphère avec des flux accrus de particules énergétiques, qui entourait la « bulle » de l'héliosphère. En outre, avec l'aide d'IBEX, il a été établi que la vitesse de déplacement du système solaire au cours des 15 dernières années, pour des raisons inexplicables, a diminué de plus de 10 %.

L'univers tourne comme une toupie. Les astronomes ont découvert des traces de la rotation de l'univers.

Jusqu’à présent, la plupart des chercheurs pensaient que notre univers était statique. Ou si ça bouge, ce n’est qu’un peu. Imaginez la surprise d'une équipe de scientifiques de l'Université du Michigan (États-Unis), dirigée par le professeur Michael Longo, lorsqu'ils ont découvert des traces claires de la rotation de notre univers dans l'espace. Il s'avère que dès le début, même pendant le Big Bang, alors que l'Univers venait de naître, il tournait déjà. C'était comme si quelqu'un l'avait lancé comme une toupie. Et elle tourne et tourne toujours.

La recherche a été réalisée dans le cadre du projet international « Sloan Digital Sky Survey ». Et les scientifiques ont découvert ce phénomène en cataloguant le sens de rotation d'environ 16 000 galaxies spirales du pôle nord de la Voie lactée. Au début, les scientifiques ont tenté de trouver des preuves que l'Univers possédait les propriétés de symétrie miroir. Dans ce cas, pensaient-ils, le nombre de galaxies qui tournent dans le sens des aiguilles d’une montre et celles qui « tournent » dans la direction opposée seraient les mêmes, rapporte pravda.ru.

Mais il s'est avéré que vers pôle Nord Parmi les galaxies spirales de la Voie lactée, la rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre prédomine, c'est-à-dire qu'elles sont orientées vers la droite. Cette tendance est visible même à une distance de plus de 600 millions d’années-lumière.

La violation de la symétrie est faible, seulement environ sept pour cent, mais la probabilité qu’il s’agisse d’un tel accident cosmique est d’environ une sur un million », a commenté le professeur Longo. « Nos résultats sont très importants car ils semblent contredire la croyance presque universelle selon laquelle si l’on prend une échelle suffisamment grande, l’Univers sera isotrope, c’est-à-dire qu’il n’aura pas de direction claire.

Selon les experts, un Univers symétrique et isotrope aurait dû naître d’une explosion à symétrie sphérique, qui aurait dû avoir la forme d’un ballon de basket. Cependant, si à la naissance l’Univers tournait autour de son axe dans une certaine direction, alors les galaxies conserveraient cette direction de rotation. Mais comme ils tournent dans des directions différentes, il s’ensuit que le Big Bang avait une direction diversifiée. Cependant, l’Univers est probablement toujours en rotation.

En général, les astrophysiciens avaient déjà deviné la violation de la symétrie et de l'isotropie. Leurs suppositions étaient basées sur l’observation d’autres anomalies géantes. Il s'agit notamment de traces de cordes cosmiques - des défauts incroyablement étendus de l'espace-temps d'épaisseur nulle, hypothétiquement nés dans les premiers instants après le Big Bang. L'apparition de « bleus » sur le corps de l'Univers - les soi-disant empreintes de ses collisions passées avec d'autres univers. Et aussi le mouvement du « Dark Stream » - un énorme flux d'amas galactiques se précipitant à une vitesse énorme dans une direction.

Cet article examine la vitesse de déplacement du Soleil et de la Galaxie par rapport à différents systèmes compte à rebours:

• la vitesse de déplacement du Soleil dans la Galaxie par rapport aux étoiles les plus proches, aux étoiles visibles et au centre de la Voie Lactée ;
• la vitesse de déplacement de la Galaxie par rapport au groupe local de galaxies, aux amas d'étoiles distants et au rayonnement de fond cosmique micro-ondes.

Brève description de la Voie Lactée.

Description de la Galaxie.

Avant de commencer à étudier la vitesse de déplacement du Soleil et de la Galaxie dans l’Univers, examinons de plus près notre Galaxie.

Nous vivons pour ainsi dire dans une gigantesque « ville étoilée ». Ou plutôt, notre Soleil « y vit ». La population de cette « ville » est constituée d’étoiles diverses, et plus de deux cents milliards d’entre elles « y vivent ». Une myriade de soleils y naissent, vivent leur jeunesse, leur âge mûr et leur vieillesse - ils traversent une période longue et difficile. chemin de vie, qui dure des milliards d'années.

La taille de cette « ville étoile » – la Galaxie – est énorme. Les distances entre étoiles voisines sont en moyenne de milliers de milliards de kilomètres (6 * 10 13 km). Et il existe plus de 200 milliards de ces voisins.

Si nous devions nous précipiter d’un bout à l’autre de la Galaxie à la vitesse de la lumière (300 000 km/sec), cela prendrait environ 100 000 ans.

Notre système stellaire tout entier tourne lentement, comme une roue géante composée de milliards de soleils.

Au centre de la Galaxie, il semble y avoir un trou noir supermassif (Sagittaire A*) (environ 4,3 millions de masses solaires) autour duquel, vraisemblablement, un trou noir de masse moyenne avec une masse moyenne de 1 000 à 10 000 masses solaires et un une période orbitale d'environ 100 ans tourne autour de plusieurs milliers d'années relativement petites. Leur effet gravitationnel combiné sur les étoiles voisines amène ces dernières à suivre des trajectoires inhabituelles. On suppose que la plupart des galaxies possèdent des trous noirs supermassifs dans leur noyau.

Les régions centrales de la Galaxie sont caractérisées par une forte concentration d'étoiles : chaque parsec cubique proche du centre en contient plusieurs milliers. Les distances entre les étoiles sont des dizaines, voire des centaines de fois plus petites qu’à proximité du Soleil.

Le noyau de la Galaxie attire toutes les autres étoiles avec une force énorme. Mais un grand nombre d'étoiles sont dispersées dans la « ville des étoiles ». Et ils s'attirent également dans des directions différentes, ce qui a un effet complexe sur le mouvement de chaque étoile. Par conséquent, le Soleil et des milliards d’autres étoiles se déplacent généralement selon des trajectoires circulaires, ou ellipses, autour du centre de la Galaxie. Mais il ne s’agit que de « la plupart du temps » : si nous regardions attentivement, nous verrions qu’ils se déplacent le long de courbes plus complexes, serpentant parmi les étoiles environnantes.

Caractéristiques de la Voie Lactée :

L'emplacement du Soleil dans la Galaxie.

Où est le Soleil dans la Galaxie et se déplace-t-il (et avec lui la Terre, et vous et moi) ? Sommes-nous au « centre-ville » ou du moins à proximité ? Des recherches ont montré que le soleil et système solaire situé à une distance énorme du centre de la Galaxie, plus proche de la « périphérie urbaine » (26 000 ± 1 400 années-lumière).

Le Soleil est situé dans le plan de notre Galaxie et est éloigné de son centre de 8 kpc et du plan de la Galaxie d'environ 25 pc (1 pc (parsec) = 3,2616 années-lumière). Dans la région de la Galaxie où se trouve le Soleil, la densité stellaire est de 0,12 étoiles par pc 3 .

Riz. Modèle de notre Galaxie

La vitesse de déplacement du Soleil dans la Galaxie.

La vitesse de déplacement du Soleil dans la Galaxie est généralement considérée par rapport à différents systèmes de référence :

1. Par rapport aux étoiles proches.
2. Par rapport à toutes les étoiles brillantes visibles à l’œil nu.
3. Concernant le gaz interstellaire.
4. Par rapport au centre de la Galaxie.

1. La vitesse de déplacement du Soleil dans la Galaxie par rapport aux étoiles les plus proches.

Tout comme la vitesse d'un avion en vol est considérée par rapport à la Terre, sans tenir compte du vol de la Terre elle-même, de même la vitesse du Soleil peut être déterminée par rapport aux étoiles les plus proches de lui. Comme les étoiles du système Sirius, Alpha Centauri, etc.

• Cette vitesse de déplacement du Soleil dans la Galaxie est relativement faible : seulement 20 km/s ou 4 UA. (1 unité astronomique équivaut à la distance moyenne de la Terre au Soleil - 149,6 millions de km.)

Le Soleil, par rapport aux étoiles les plus proches, se déplace vers un point (sommet) situé à la frontière des constellations d'Hercule et de Lyre, à un angle d'environ 25° par rapport au plan de la Galaxie. Coordonnées équatoriales du sommet α = 270°, δ = 30°.

2. La vitesse de déplacement du Soleil dans la Galaxie par rapport aux étoiles visibles.

Si l'on considère le mouvement du Soleil dans la Voie Lactée par rapport à toutes les étoiles visibles sans télescope, alors sa vitesse est encore moindre.

• La vitesse de déplacement du Soleil dans la Galaxie par rapport aux étoiles visibles est de 15 km/s ou 3 UA.

Dans ce cas, le sommet du mouvement du Soleil se trouve également dans la constellation d'Hercule et possède les coordonnées équatoriales suivantes : α = 265°, δ = 21°.

Riz. La vitesse du Soleil par rapport aux étoiles proches et au gaz interstellaire.

3. La vitesse de déplacement du Soleil dans la Galaxie par rapport au gaz interstellaire.

Le prochain objet de la Galaxie, par rapport auquel nous considérerons la vitesse de déplacement du Soleil, est gaz interstellaire.

L’univers n’est pas aussi désert qu’on le pensait pendant longtemps. Bien qu’en petites quantités, le gaz interstellaire est présent partout, remplissant tous les recoins de l’univers. Le gaz interstellaire, malgré le vide apparent de l'espace vide de l'Univers, représente près de 99 % de la masse totale de tous les objets cosmiques. Des formes denses et froides de gaz interstellaire, contenant de l'hydrogène, de l'hélium et des quantités minimes d'éléments lourds (fer, aluminium, nickel, titane, calcium), sont à l'état moléculaire et se combinent en de vastes champs de nuages. Habituellement, les éléments du gaz interstellaire sont répartis comme suit : hydrogène - 89 %, hélium - 9 %, carbone, oxygène, azote - environ 0,2-0,3 %.

Riz. Le nuage de gaz et de poussière IRAS 20324+4057 de gaz et de poussière interstellaires mesure 1 année-lumière de long, semblable à un têtard, dans lequel est cachée une étoile en croissance.

Les nuages ​​​​de gaz interstellaire peuvent non seulement tourner de manière ordonnée autour des centres galactiques, mais également avoir une accélération instable. Au cours de plusieurs dizaines de millions d’années, ils se rattrapent et entrent en collision, formant des complexes de poussières et de gaz.

Dans notre Galaxie, l'essentiel du gaz interstellaire est concentré dans des bras spiraux dont l'un des couloirs est situé à proximité du système solaire.

• La vitesse du Soleil dans la Galaxie par rapport au gaz interstellaire : 22-25 km/sec.

Le gaz interstellaire à proximité immédiate du Soleil a une vitesse intrinsèque importante (20-25 km/s) par rapport aux étoiles les plus proches. Sous son influence, le sommet du mouvement du Soleil se déplace vers la constellation d'Ophiuchus (α = 258°, δ = -17°). La différence de direction du mouvement est d'environ 45°.

Dans les trois points évoqués ci-dessus, nous parlons de la vitesse relative dite particulière du Soleil. En d’autres termes, la vitesse particulière est la vitesse relative au référentiel cosmique.

Mais le Soleil, les étoiles les plus proches et le nuage interstellaire local participent tous ensemble à un mouvement plus vaste : un mouvement autour du centre de la Galaxie.

Et nous parlons ici de vitesses complètement différentes.

• La vitesse du Soleil autour du centre de la Galaxie est énorme par rapport aux normes terrestres : 200-220 km/sec (environ 850 000 km/h) ou plus de 40 UA. / année.

Il est impossible de déterminer la vitesse exacte du Soleil autour du centre de la Galaxie, car le centre de la Galaxie nous est caché derrière de denses nuages ​​​​de poussière interstellaire. Cependant, de plus en plus de nouvelles découvertes dans ce domaine réduisent la vitesse estimée de notre soleil. Tout récemment, ils parlaient de 230 à 240 km/s.

Le système solaire de la Galaxie se dirige vers la constellation du Cygne.

Le mouvement du Soleil dans la Galaxie se produit perpendiculairement à la direction vers le centre de la Galaxie. D'où les coordonnées galactiques du sommet : l = 90°, b = 0° ou en coordonnées équatoriales plus familières - α = 318°, δ = 48°. Parce qu'il s'agit d'un mouvement de renversement, le sommet se déplace et boucle un cercle complet au cours d'une « année galactique », environ 250 millions d'années ; sa vitesse angulaire est de ~5″ / 1000 ans, soit les coordonnées du sommet se décalent d’un degré et demi par million d’années.

Notre Terre a environ 30 « années galactiques ».

Riz. La vitesse de déplacement du Soleil dans la Galaxie par rapport au centre de la Galaxie.

Au fait, un fait intéressant sur la vitesse du Soleil dans la Galaxie :

La vitesse de rotation du Soleil autour du centre de la Galaxie coïncide presque avec la vitesse de l'onde de compactage formant le bras spiral. Cette situation est atypique pour la Galaxie dans son ensemble : les bras en spirale tournent à une vitesse angulaire constante, comme les rayons d'une roue, et le mouvement des étoiles se produit selon un schéma différent, de sorte que presque toute la population stellaire du disque tombe à l'intérieur des bras spiraux ou en tombe. Le seul endroit où coïncident les vitesses des étoiles et des bras spiraux est ce qu'on appelle le cercle de corotation, et c'est sur lui que se trouve le Soleil.

Pour la Terre, cette circonstance est extrêmement importante, car des processus violents se produisent dans les bras spiraux, générant un puissant rayonnement destructeur pour tous les êtres vivants. Et aucune atmosphère ne pouvait s’en protéger. Mais notre planète existe dans un endroit relativement calme de la Galaxie et n’a pas été affectée par ces cataclysmes cosmiques depuis des centaines de millions (voire des milliards) d’années. C’est peut-être pour cela que la vie a pu naître et survivre sur Terre.

La vitesse de déplacement de la Galaxie dans l'Univers.

La vitesse de déplacement de la Galaxie dans l'Univers est généralement considérée par rapport à différents systèmes de référence :

1. Par rapport au Groupe Local de galaxies (vitesse d'approche avec la Galaxie d'Andromède).
2. Par rapport aux galaxies lointaines et aux amas de galaxies (la vitesse de déplacement de la Galaxie faisant partie du groupe local de galaxies vers la constellation de la Vierge).
3. Concernant le rayonnement de fond cosmique micro-ondes (la vitesse de déplacement de toutes les galaxies de la partie de l'Univers la plus proche de nous vers le Grand Attracteur - un amas d'énormes supergalaxies).

Examinons de plus près chacun des points.

1. La vitesse de déplacement de la Voie Lactée vers Andromède.

Notre Voie lactée ne reste pas non plus immobile, mais est attirée gravitationnellement et s'approche de la galaxie d'Andromède à une vitesse de 100 à 150 km/s. La principale composante de la vitesse d’approche des galaxies appartient à la Voie Lactée.

La composante latérale du mouvement n’est pas connue avec précision et les craintes d’une collision sont prématurées. Une contribution supplémentaire à ce mouvement est apportée par la galaxie massive M33, située à peu près dans la même direction que la galaxie d'Andromède. En général, la vitesse de déplacement de notre Galaxie par rapport au barycentre Groupe local de galaxies environ 100 km/sec environ dans le sens Andromède/Lézard (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), mais ces données sont encore très approximatives. Il s'agit d'une vitesse relative très modeste : la Galaxie se déplace vers son propre diamètre en deux à trois cents millions d'années, soit, très approximativement, en année galactique.

2. La vitesse de déplacement de la Voie Lactée vers l'amas de la Vierge.

À son tour, le groupe de galaxies, qui comprend notre Voie Lactée, dans son ensemble, se déplace vers le grand amas de la Vierge à une vitesse de 400 km/s. Ce mouvement est également provoqué par les forces gravitationnelles et se produit par rapport aux amas de galaxies distants.

Riz. La vitesse de déplacement de la Voie Lactée vers l'amas de la Vierge.

Rayonnement CMB.

Selon la théorie du Big Bang, l’Univers primitif était un plasma chaud composé d’électrons, de baryons et de photons constamment émis, absorbés et réémis.

Au fur et à mesure de l'expansion de l'Univers, le plasma s'est refroidi et, à un certain stade, les électrons ralentis ont pu se combiner avec des protons ralentis (noyaux d'hydrogène) et des particules alpha (noyaux d'hélium), formant des atomes (ce processus est appelé recombinaison).

Cela s'est produit à une température du plasma d'environ 3 000 K et à un âge approximatif de l'Univers de 400 000 ans. Il y avait plus d'espace libre entre les particules, moins de particules chargées, les photons cessaient de se diffuser si souvent et pouvaient désormais se déplacer librement dans l'espace, pratiquement sans interagir avec la matière.

Les photons qui étaient alors émis par le plasma vers l'emplacement futur de la Terre atteignent encore notre planète à travers l'espace de l'univers qui continue de s'étendre. Ces photons constituent rayonnement de fond cosmique à micro-ondes, qui est un rayonnement thermique remplissant uniformément l’Univers.

L'existence du rayonnement de fond cosmique micro-onde a été prédite théoriquement par G. Gamow dans le cadre de la théorie du Big Bang. Son existence a été confirmée expérimentalement en 1965.

La vitesse de déplacement de la Galaxie par rapport au rayonnement de fond cosmique micro-ondes.

Plus tard, l'étude de la vitesse de déplacement des galaxies par rapport au rayonnement de fond cosmique micro-onde a commencé. Ce mouvement est déterminé en mesurant l'inégalité de la température du rayonnement de fond cosmique micro-ondes dans différentes directions.

La température de rayonnement a un maximum dans le sens du mouvement et un minimum dans le sens opposé. Le degré d'écart de la distribution de température par rapport à l'isotrope (2,7 K) dépend de la vitesse. De l'analyse des données d'observation, il résulte que que le Soleil se déplace par rapport au CMB à une vitesse de 400 km/s dans la direction α=11,6, δ=-12 .

De telles mesures ont également montré une autre chose importante : toutes les galaxies de la partie de l'Univers la plus proche de nous, y compris non seulement notre groupe local, mais également l'amas de la Vierge et d'autres amas, se déplacent par rapport au rayonnement de fond cosmique des micro-ondes à une vitesse étonnamment élevée. vitesses.

Pour le groupe local de galaxies, elle est de 600 à 650 km/s avec son sommet dans la constellation de l'Hydre (α=166, δ=-27). Il semble que quelque part dans les profondeurs de l'Univers se trouve un énorme amas de nombreux superamas, attirant la matière de notre partie de l'Univers. Ce cluster a été nommé Le grand attracteur - du mot anglais « attirer » - attirer.

Puisque les galaxies qui composent le Grand Attracteur sont cachées par la poussière interstellaire qui fait partie de la Voie Lactée, la cartographie de l'Attracteur n'était possible qu'en dernières annéesà l'aide de radiotélescopes.

Le Grand Attracteur est situé à l’intersection de plusieurs superamas de galaxies. La densité moyenne de matière dans cette région n’est guère supérieure à la densité moyenne de l’Univers. Mais en raison de sa taille gigantesque, sa masse s'avère si grande et sa force d'attraction est si énorme que non seulement notre système stellaire, mais aussi d'autres galaxies et leurs amas à proximité se déplacent en direction du Grand Attracteur, formant un énorme flux de galaxies.

Riz. La vitesse de déplacement de la Galaxie dans l'Univers. Au Grand Attracteur !

Alors, résumons.

La vitesse de déplacement du Soleil dans la Galaxie et des Galaxies dans l'Univers. Tableau croisé dynamique.

Hiérarchie des mouvements auxquels participe notre planète :

• rotation de la Terre autour du Soleil ;
• rotation avec le Soleil autour du centre de notre Galaxie ;
• mouvement par rapport au centre du groupe local de galaxies ainsi que de l'ensemble de la galaxie sous l'influence de l'attraction gravitationnelle de la constellation d'Andromède (galaxie M31) ;
• mouvement vers un amas de galaxies dans la constellation de la Vierge ;
• mouvement vers le Grand Attracteur.

La vitesse de déplacement du Soleil dans la Galaxie et la vitesse de déplacement de la Voie lactée dans l'Univers. Tableau croisé dynamique.

Il est difficile d’imaginer, et encore plus difficile de calculer, la distance que nous parcourons chaque seconde. Ces distances sont énormes et les erreurs dans ces calculs sont encore assez importantes. C’est la science des données dont dispose aujourd’hui.

Mouvement du Soleil et de la Galaxie par rapport à l'objet de l'Univers	Vitesse de déplacement du Soleil ou de la Galaxie	Sommet
Local : Le Soleil par rapport aux étoiles proches	20 km/s	Hercule
Standard : Soleil par rapport aux étoiles brillantes	15 km/s	Hercule
Soleil par rapport au gaz interstellaire	22-25 km/sec	Ophiuchus
Soleil par rapport au centre galactique	~200 km/sec	Cygne
Soleil par rapport au groupe local de galaxies	300 km/s	Lézard
Galaxie par rapport au groupe local de galaxies	~100 km/sec	Andromède / Lézard
Galaxie par rapport aux amas	400 km/s	Vierge
Soleil par rapport au CMB	390 km/s	Lion/Calice
Galaxie par rapport au CMB	550-600 km/s	Lion/Hydre
Groupe local de galaxies par rapport au CMB	600-650 km/s	Hydre

Tout dépend de la vitesse de déplacement du Soleil dans la Galaxie et de la Galaxie dans l'Univers. Si vous avez des questions ou des précisions, laissez des commentaires ci-dessous. Trouvons-le ensemble ! 🙂

Par respect pour mes lecteurs,

Akhmerova Zulfiya.

Un merci spécial aux sites suivants comme sources de l'article :

http://spacegid.com

http://www.astromyth.ru

http://teleskop.slovarik.org