Chiar și stând pe un scaun în fața unui ecran de computer și făcând clic pe linkuri, suntem implicați fizic într-o varietate de mișcări. Unde mergem? Unde este „topul” mișcării? apex?
În primul rând, participăm la rotația Pământului în jurul axei sale. Acest mișcarea diurnăîndreptată spre punctul de est de la orizont. Viteza de mișcare depinde de latitudine; este egal cu 465*cos(φ) m/sec. Astfel, dacă vă aflați la polul nord sau sud al Pământului, atunci nu participați la această mișcare. Să presupunem că la Moscova viteza liniară zilnică este de aproximativ 260 m/sec. Viteza unghiulară a vârfului mișcării zilnice în raport cu stele este ușor de calculat: 360° / 24 ore = 15° / oră.
În al doilea rând, Pământul și noi împreună cu el se mișcă în jurul Soarelui. (Vom ignora mica clătinare lunară în jurul centrului de masă al sistemului Pământ-Lună.) Viteza medie mișcare anuală pe orbită - 30 km/sec. La periheliu la începutul lunii ianuarie este puțin mai mare, la afeliu la începutul lunii iulie este puțin mai scăzut, dar deoarece orbita Pământului este aproape un cerc exact, diferența de viteză este de numai 1 km/sec. Vârful mișcării orbitale se schimbă în mod natural și face un cerc complet într-un an. Latitudinea sa ecliptică este de 0 grade, iar longitudinea sa este egală cu longitudinea Soarelui plus aproximativ 90 de grade - λ=λ ☉ +90°, β=0. Cu alte cuvinte, vârful se află pe ecliptică, cu 90 de grade în fața Soarelui. În consecință, viteza unghiulară a vârfului este egală cu viteza unghiulară a Soarelui: 360°/an, puțin mai puțin de un grad pe zi.
Efectuăm mișcări mai mari împreună cu Soarele nostru ca parte a Sistemului Solar.
În primul rând, Soarele se mișcă relativ cele mai apropiate stele(așa-numitul standard local de odihnă). Viteza de deplasare este de aproximativ 20 km/sec (puțin mai mult de 4 UA/an). Vă rugăm să rețineți: aceasta este chiar mai mică decât viteza Pământului pe orbită. Mișcarea este îndreptată către constelația Hercule, iar coordonatele ecuatoriale ale vârfului sunt α = 270°, δ = 30°. Totuși, dacă măsurăm viteza relativ la toate stele strălucitoare, vizibil cu ochiul liber, atunci obținem mișcarea standard a Soarelui, este oarecum diferită, mai mică în viteză 15 km/sec ~ 3 AU. /an). Aceasta este și constelația Hercule, deși vârful este ușor deplasat (α = 265°, δ = 21°). Dar în raport cu gazul interstelar, sistemul solar se mișcă puțin mai repede (22-25 km / sec), dar vârful este deplasat semnificativ și cade în constelația Ophiuchus (α = 258°, δ = -17°). Această deplasare a apexului de aproximativ 50° este asociată cu așa-numitul. „vânt interstelar” „suflă din sudul” Galaxiei.
Toate cele trei mișcări descrise sunt, ca să spunem așa, mișcări locale, „plimbări în curte”. Dar Soarele, împreună cu stelele cele mai apropiate și în general vizibile (la urma urmei, practic nu vedem stele foarte îndepărtate), împreună cu norii de gaz interstelar, se învârte în jurul centrului Galaxiei - și acestea sunt viteze complet diferite!
Viteza de mișcare a sistemului solar în jur centru galactic este de 200 km/sec (mai mult de 40 UA/an). Cu toate acestea, valoarea indicată este inexactă este dificil de determinat viteza galactică a Soarelui; Nici măcar nu vedem cu ce măsurăm mișcarea: centrul galaxiei este ascuns de nori interstelari denși de praf. Valoarea este în mod constant rafinată și tinde să scadă; nu cu mult timp în urmă se luase la 230 km/sec (poți găsi adesea această valoare), iar studiile recente dau rezultate chiar mai mici de 200 km/sec. Mișcarea galactică are loc perpendicular pe direcția către centrul Galaxiei și, prin urmare, vârful are coordonatele galactice l = 90°, b = 0° sau în coordonate ecuatoriale mai familiare - α = 318°, δ = 48°; acest punct este situat în Lebed. Deoarece aceasta este o mișcare de inversare, vârful se mișcă și completează un cerc complet într-un „an galactic”, aproximativ 250 de milioane de ani; viteza sa unghiulară este de ~5"/1000 de ani, un grad și jumătate pe milion de ani.
Alte mișcări includ mișcarea întregii Galaxii. Măsurarea unei astfel de mișcări nu este, de asemenea, ușoară, distanțele sunt prea mari, iar eroarea în numere este încă destul de mare.
Astfel, Galaxia noastră și Galaxia Andromeda, două obiecte masive ale Grupului Local de Galaxii, sunt atrase gravitațional și se deplasează una spre alta cu o viteză de aproximativ 100-150 km/sec, componenta principală a vitezei aparținând galaxiei noastre. . Componenta laterală a mișcării nu este cunoscută cu precizie, iar preocupările legate de o coliziune sunt premature. O contribuție suplimentară la această mișcare o aduce galaxia masivă M33, situată aproximativ în aceeași direcție cu galaxia Andromeda. În general, viteza de mișcare a galaxiei noastre în raport cu baricentrul Grup local de galaxii aproximativ 100 km/sec aproximativ în direcția Andromeda/Șopârlă (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), totuși aceste date sunt încă foarte aproximative. Aceasta este o viteză relativă foarte modestă: galaxia își schimbă propriul diametru în două până la trei sute de milioane de ani sau, foarte aproximativ, în anul galactic.
Dacă măsurăm viteza Galaxiei relativ la distanță clustere de galaxii, vom vedea o imagine diferită: atât galaxia noastră, cât și restul galaxiilor Grupului Local împreună, în ansamblu, se deplasează în direcția grupului mare de Fecioară cu o viteză de aproximativ 400 km/sec. Această mișcare se datorează și forțelor gravitaționale.
Fundal radiația cosmică de fond cu microunde definește un anumit cadru de referință selectat asociat cu toată materia barionică din partea observabilă a Universului. Într-un sens, mișcarea față de acest fundal cu microunde este mișcare relativă la Universul în ansamblu (această mișcare nu trebuie confundată cu recesiunea galaxiilor!). Această mișcare poate fi determinată prin măsurare anizotropia temperaturii dipolului neuniformitatea radiației cosmice de fond cu microunde în direcții diferite. Asemenea măsurători au arătat un lucru neașteptat și important: toate galaxiile din partea Universului cea mai apropiată de noi, inclusiv nu numai Grupul nostru Local, ci și clusterul Fecioarei și alte clustere, se mișcă în raport cu radiația de fond cosmică de fond cu microunde la un viteză neașteptat de mare. Pentru Grupul Local de galaxii este de 600-650 km/sec cu vârful său în constelația Hidra (α=166, δ=-27). Se pare că undeva în adâncurile Universului există un grup imens nedetectat încă de multe superclustere, care atrag materie din partea noastră a Universului. Acest cluster ipotetic a fost numit Marele Atractor.
Cum a fost determinată viteza grupului local de galaxii? Desigur, de fapt, astronomii au măsurat viteza Soarelui în raport cu fundalul cu microunde: s-a dovedit a fi ~390 km/s cu un vârf cu coordonatele l = 265°, b = 50° (α = 168, δ = -7) la granița constelațiilor Leu și Potir. Apoi determinați viteza Soarelui în raport cu galaxiile Grupului Local (300 km/s, constelația Lizard). Nu a mai fost greu de calculat viteza Grupului Local.
| Circadian: observator relativ la centrul Pământului | 0-465 m/s | Orientul |
| Anual: Pământul în raport cu Soarele | 30 km/sec | perpendicular pe direcția Soarelui |
| Local: Soarele în raport cu stelele din apropiere | 20 km/sec | Hercule |
| Standard: Soarele în raport cu stelele strălucitoare | 15 km/sec | Hercule |
| Soarele în raport cu gazul interstelar | 22-25 km/sec | Ophiuchus |
| Soarele în raport cu centrul galactic | ~200 km/sec | Lebădă |
| Soarele în raport cu Grupul Local de galaxii | 300 km/sec | Şopârlă |
| Galaxie în raport cu Grupul Local de galaxii | ~1 00 km/sec |
Stai, stai sau stai întins citind acest articol și nu simți că Pământul se învârte pe axa sa cu o viteză vertiginoasă - aproximativ 1.700 km/h la ecuator. Cu toate acestea, viteza de rotație nu pare atât de rapidă când este convertită în km/s. Rezultatul este de 0,5 km/s - un pic abia vizibil pe radar, în comparație cu alte viteze din jurul nostru.
La fel ca și alte planete din sistemul solar, Pământul se învârte în jurul Soarelui. Și pentru a rămâne pe orbita sa, se mișcă cu o viteză de 30 km/s. Venus și Mercur, care sunt mai aproape de Soare, se mișcă mai repede, Marte, a cărui orbită trece în spatele orbitei Pământului, se mișcă mult mai lent.
Dar nici măcar Soarele nu stă într-un singur loc. Galaxia noastră Calea Lactee este imensă, masivă și, de asemenea, mobilă! Toate stelele, planetele, norii de gaz, particulele de praf, găurile negre, materia întunecată - toate acestea se mișcă în raport cu un centru de masă comun.
Potrivit oamenilor de știință, Soarele este situat la o distanță de 25.000 de ani lumină de centrul galaxiei noastre și se mișcă pe o orbită eliptică, făcând o revoluție completă la fiecare 220-250 de milioane de ani. Se dovedește că viteza Soarelui este de aproximativ 200–220 km/s, ceea ce este de sute de ori mai mare decât viteza Pământului în jurul axei sale și de zeci de ori mai mare decât viteza de mișcare a acestuia în jurul Soarelui. Așa arată mișcarea sistemului nostru solar.
Este galaxia staționară? Nu din nou. Obiectele spațiale uriașe au o masă mare și, prin urmare, creează câmpuri gravitaționale puternice. Dă-i timp Universului (și îl avem de aproximativ 13,8 miliarde de ani) și totul va începe să se miște în direcția celei mai mari gravitații. De aceea, Universul nu este omogen, ci este format din galaxii și grupuri de galaxii.
Ce înseamnă asta pentru noi?
Aceasta înseamnă că Calea Lactee este atrasă spre ea de alte galaxii și grupuri de galaxii situate în apropiere. Aceasta înseamnă că obiectele masive domină procesul. Și asta înseamnă că nu numai galaxia noastră, ci și toți cei din jurul nostru sunt influențați de aceste „tractoare”. Ne apropiem din ce în ce mai mult de a înțelege ce ni se întâmplă în spațiul cosmic, dar încă ne lipsesc fapte, de exemplu:
- care au fost condițiile inițiale în care a început Universul;
- modul în care diferitele mase din galaxie se mișcă și se schimbă în timp;
- cum s-au format Calea Lactee și galaxiile și clusterele din jur;
- și cum se întâmplă acum.
Cu toate acestea, există un truc care ne va ajuta să ne dăm seama.
Universul este plin de radiații cosmice de fond cu microunde, cu o temperatură de 2,725 K, care s-a păstrat de la Big Bang. Ici și colo există mici abateri - aproximativ 100 μK, dar temperatura generală de fond este constantă.
Acest lucru se datorează faptului că universul a fost format de Big Bang acum 13,8 miliarde de ani și încă se extinde și se răcește.
La 380.000 de ani după Big Bang, Universul s-a răcit la o astfel de temperatură încât a devenit posibilă formarea atomilor de hidrogen. Înainte de aceasta, fotonii au interacționat constant cu alte particule de plasmă: s-au ciocnit cu ele și au schimbat energie. Pe măsură ce Universul s-a răcit, au existat mai puține particule încărcate și mai mult spațiu între ele. Fotonii se puteau mișca liber în spațiu. Radiația CMB este fotoni care au fost emiși de plasmă către locația viitoare a Pământului, dar au scăpat de împrăștiere deoarece recombinarea începuse deja. Ei ajung pe Pământ prin spațiul Universului, care continuă să se extindă.
Puteți „vede” singur această radiație. Interferența care apare pe un canal TV gol dacă utilizați o antenă simplă care arată ca urechile unui iepure este de 1% cauzată de CMB.
Totuși, temperatura fondului relicte nu este aceeași în toate direcțiile. Conform rezultatelor cercetărilor misiunii Planck, temperatura diferă ușor în emisferele opuse ale sferei cerești: este puțin mai mare în părțile cerului la sud de ecliptică - aproximativ 2,728 K și mai scăzută în cealaltă jumătate - aproximativ. 2.722 K.
Harta fundalului cu microunde realizată cu telescopul Planck. Această diferență este de aproape 100 de ori mai mare decât alte variații de temperatură observate în CMB și este înșelătoare. De ce se întâmplă asta? Răspunsul este evident - această diferență nu se datorează fluctuațiilor radiației cosmice de fond cu microunde, ci apare pentru că există mișcare!
Când te apropii de o sursă de lumină sau aceasta se apropie de tine, liniile spectrale din spectrul sursei se deplasează spre unde scurte (deplasare la violet), când te îndepărtezi de ea sau se îndepărtează de tine, liniile spectrale se deplasează către unde lungi (deplasare la roșu). ).
Radiația CMB nu poate fi mai mult sau mai puțin energetică, ceea ce înseamnă că ne mișcăm prin spațiu. Efectul Doppler ajută la determinarea faptului că Sistemul nostru Solar se mișcă în raport cu CMB cu o viteză de 368 ± 2 km/s, iar grupul local de galaxii, inclusiv Calea Lactee, Galaxia Andromeda și Galaxia Triangulum, se mișcă la o viteză de 368 ± 2 km/s. viteza de 627 ± 22 km/s raportat la CMB. Acestea sunt așa-numitele viteze particulare ale galaxiilor, care se ridică la câteva sute de km/s. Pe lângă acestea, există și viteze cosmologice datorate expansiunii Universului și calculate conform legii lui Hubble.
Datorită radiațiilor reziduale de la Big Bang, putem observa că totul în Univers se mișcă și se schimbă în mod constant. Și galaxia noastră este doar o parte a acestui proces.
Pământul este în continuă mișcare: se rotește în jurul axei sale și în jurul Soarelui. Datorită acestui fapt, pe Pământ are loc schimbarea zilei și a nopții, precum și schimbarea anotimpurilor. Să vorbim mai detaliat despre cât de repede se mișcă Pământul în jurul axei sale și care este viteza Pământului în jurul Soarelui.
Cu ce viteză se rotește Pământul?
În 23 de ore, 56 de minute și 4 secunde, planeta noastră face o revoluție completă în jurul axei sale, motiv pentru care această rotație se numește zilnic. Toată lumea știe că într-o anumită perioadă de timp pe Pământ, ziua are timp să cedeze loc nopții.
La ecuator, cea mai mare viteză de rotație este de 1670 km/h. Dar această viteză nu poate fi numită constantă, deoarece variază în diverse locuri planete. De exemplu, viteza este cea mai scăzută la Polul Nord și Sud - poate scădea la zero.
Viteza de rotație a Pământului în jurul Soarelui este de aproximativ 108.000 km/h sau 30 km/sec. Pe orbita sa în jurul Soarelui, planeta noastră călătorește 150 ml. km. Planeta noastră face o revoluție completă în jurul stelei în 365 de zile, 5 ore, 48 de minute, 46 de secunde, așa că fiecare al patrulea an este un an bisect, adică o zi mai mult.
Viteza Pământului este considerată o valoare relativă: poate fi calculată doar în raport cu Soarele, propria sa axă și Calea Lactee. Este instabilă și tinde să se schimbe în raport cu un alt obiect cosmic.
Un fapt interesant este că lungimea zilei în aprilie și noiembrie diferă de standard cu 0,001 s.
Pământul, împreună cu planetele, se învârte în jurul Soarelui și aproape toți oamenii de pe Pământ știu acest lucru. Un număr mult mai mic de locuitori ai planetei știu deja că Soarele se învârte în jurul centrului galaxiei noastre Calea Lactee. Dar asta nu este tot. Galaxia noastră se învârte în jurul centrului universului. Să aflăm despre asta și să urmărim videoclipuri interesante.
Se dovedește că întregul sistem solar se mișcă împreună cu Soarele prin norul interstelar local (planul neschimbător rămâne paralel cu el însuși) cu o viteză de 25 km/s. Această mișcare este îndreptată aproape perpendicular pe planul neschimbător.
Poate că aici trebuie să căutăm explicații pentru diferențele observate în structura emisferelor nordice și sudice ale Soarelui, dungile și petele ambelor emisfere ale lui Jupiter. În orice caz, această mișcare determină posibile întâlniri între sistemul solar și materia împrăștiată într-o formă sau alta în spațiul interstelar. Mișcarea reală a planetelor în spațiu are loc de-a lungul liniilor elicoidale alungite (de exemplu, „cursul” șurubului orbitei lui Jupiter este de 12 ori mai mare decât diametrul său).
În 226 de milioane de ani (an galactic), sistemul solar face o revoluție completă în jurul centrului galaxiei, deplasându-se pe o traiectorie aproape circulară cu o viteză de 220 km/s.
Soarele nostru face parte dintr-un sistem stelar imens numit Galaxie (numită și Calea Lactee). Galaxia noastră are forma unui disc, asemănătoare cu două plăci pliate la margini. În centrul său se află nucleul rotunjit al galaxiei.
Galaxia noastră - vedere laterală
Dacă te uiți la Galaxia noastră de sus, arată ca o spirală în care materia stelară este concentrată în principal în ramurile sale, numite brațe galactice. Brațele sunt situate în planul discului Galaxy.
Galaxia noastră - vedere de sus
Galaxia noastră conține peste 100 de miliarde de stele. Diametrul discului Galaxy este de aproximativ 30 de mii de parsecs (100.000 de ani lumină), iar grosimea sa este de aproximativ 1000 de ani lumină.
Stelele din interiorul discului se deplasează pe căi circulare în jurul centrului galaxiei, la fel cum planetele din Sistemul Solar orbitează în jurul Soarelui. Rotația Galaxiei are loc în sensul acelor de ceasornic atunci când privim Galaxia de la polul său nord (situat în constelația Coma Berenices). Viteza de rotație a discului nu este aceeași la diferite distanțe față de centru: scade pe măsură ce se îndepărtează de acesta.
Cu cât este mai aproape de centrul galaxiei, cu atât densitatea stelelor este mai mare. Dacă am trăi pe o planetă în apropierea unei stele situate în apropierea miezului galaxiei, atunci zeci de stele ar fi vizibile pe cer, comparabile ca luminozitate cu cea a Lunii.
Cu toate acestea, Soarele este foarte departe de centrul Galaxiei, s-ar putea spune - la periferia sa, la o distanță de aproximativ 26 de mii de ani lumină (8,5 mii de parsecs), lângă planul galaxiei. Este situat în brațul Orion, conectat la două brațe mai mari - brațul interior al Săgetător și brațul exterior al Perseus.
Soarele se mișcă cu o viteză de aproximativ 220-250 de kilometri pe secundă în jurul centrului Galaxiei și face o revoluție completă în jurul centrului său, conform diverselor estimări, în 220-250 de milioane de ani. În timpul existenței sale, perioada de revoluție a Soarelui împreună cu stelele înconjurătoare din apropierea centrului sistemului nostru stelar se numește an galactic. Dar trebuie să înțelegeți că nu există o perioadă comună pentru Galaxy, deoarece nu se rotește ca un corp rigid. În timpul existenței sale, Soarele a înconjurat Galaxia de aproximativ 30 de ori.
Revoluția Soarelui în jurul centrului Galaxiei este oscilativă: la fiecare 33 de milioane de ani traversează ecuatorul galactic, apoi se ridică deasupra planului său la o înălțime de 230 de ani lumină și coboară din nou la ecuator.
Interesant este că Soarele face o revoluție completă în jurul centrului galaxiei exact în același timp cu brațele spirale. Drept urmare, Soarele nu traversează regiuni de formare a stelelor active, în care supernovele erup adesea - surse de radiații distructive pentru viață. Adică este situat în sectorul Galaxy cel mai favorabil pentru originea și întreținerea vieții.
Sistemul solar se deplasează prin mediul interstelar al galaxiei noastre mult mai lent decât se credea anterior și nu se formează nicio undă de șoc la marginea sa anterioară. Acest lucru a fost stabilit de astronomii care au analizat datele culese de sonda IBEX, relatează RIA Novosti.
„Se poate spune aproape sigur că nu există undă de șoc în fața heliosferei (bula care limitează Sistemul Solar de mediul interstelar) și că interacțiunea acestuia cu mediul interstelar este mult mai slabă și mai dependentă de câmpurile magnetice decât gândit anterior”, scriu oamenii de știință în articolul publicat în revista Science.
IBEX (Interstellar Boundary Explorer) al NASA, lansat în iunie 2008, este conceput pentru a explora granița sistemului solar și a spațiului interstelar - heliosfera, situată la o distanță de aproximativ 16 miliarde de kilometri de Soare.
La această distanță, fluxul de particule încărcate de vânt solar și puterea câmp magnetic Sorii slăbesc atât de mult încât nu mai pot depăși presiunea materiei interstelare rarefiate și a gazului ionizat. Ca rezultat, se formează o „bulă” heliosferă, umplută cu vânt solar în interior și înconjurată de gaz interstelar în exterior.
Câmpul magnetic al Soarelui deviază traiectoria particulelor interstelare încărcate, dar nu are niciun efect asupra atomilor neutri de hidrogen, oxigen și heliu, care pătrund liber în regiunile centrale ale Sistemului Solar. Detectoarele satelitului IBEX „prind” astfel de atomi neutri. Studiul lor le permite astronomilor să tragă concluzii despre caracteristicile zonei de graniță a sistemului solar.
Un grup de oameni de știință din SUA, Germania, Polonia și Rusia a prezentat o nouă analiză a datelor de la satelitul IBEX, conform căreia viteza sistemului solar era mai mică decât se credea anterior. În același timp, după cum indică noile date, o undă de șoc nu apare în partea frontală a heliosferei.
„Boom-ul sonic care apare atunci când un avion cu reacție sparge bariera sunetului poate servi ca exemplu terestru pentru o undă de șoc. Când un avion atinge viteza supersonică, aerul din fața lui nu poate ieși din calea lui suficient de repede, rezultând o undă de șoc”, a declarat autorul principal al studiului, David McComas, potrivit unui comunicat de presă al Institutului de Cercetare Southwest (SUA).
Timp de aproximativ un sfert de secol, oamenii de știință au crezut că heliosfera se mișcă prin spațiul interstelar cu o viteză suficient de mare pentru ca o astfel de undă de șoc să se formeze în fața ei. Cu toate acestea, noile date IBEX au arătat că sistemul solar se mișcă de fapt printr-un nor local de gaz interstelar cu o viteză de 23,25 kilometri pe secundă, ceea ce este cu 3,13 kilometri pe secundă mai lent decât se credea anterior. Și această viteză este sub limita la care apare o undă de șoc.
„Deși unda de șoc există în fața bulelor din jurul multor alte stele, am descoperit că interacțiunea Soarelui nostru cu mediu nu atinge pragul la care este generată o undă de șoc”, a spus McComas.
Anterior, sonda IBEX a fost angajată în cartografierea graniței heliosferei și a descoperit o bandă misterioasă pe heliosferă cu fluxuri crescute de particule energetice, care înconjura „bula” heliosferei. De asemenea, cu ajutorul IBEX, s-a stabilit că viteza de mișcare a sistemului solar în ultimii 15 ani, din motive inexplicabile, a scăzut cu peste 10%.
Universul se învârte ca o rotiță. Astronomii au descoperit urme ale rotației universului.
Până acum, majoritatea cercetătorilor erau înclinați să creadă că universul nostru este static. Sau dacă se mișcă, este doar puțin. Imaginați-vă surpriza unei echipe de oameni de știință de la Universitatea din Michigan (SUA), condusă de profesorul Michael Longo, când au descoperit urme clare ale rotației universului nostru în spațiu. Se dovedește că de la bun început, chiar și în timpul Big Bang-ului, când Universul tocmai s-a născut, acesta era deja în rotație. Parcă cineva l-ar fi lansat ca pe un spinning top. Și ea încă se învârte și se învârte.
Cercetarea a fost realizată în cadrul proiectului internațional „Sloan Digital Sky Survey”. Iar oamenii de știință au descoperit acest fenomen catalogând direcția de rotație a aproximativ 16.000 de galaxii spirale de la polul nord al Căii Lactee. La început, oamenii de știință au încercat să găsească dovezi că Universul are proprietățile simetriei oglinzii. În acest caz, au motivat ei, numărul de galaxii care se rotesc în sensul acelor de ceasornic și cele care se „învârt” în sens opus ar fi același, relatează pravda.ru.
Dar s-a dovedit că spre polul nord Dintre galaxiile spirale Calea Lactee predomină rotația în sens invers acelor de ceasornic, adică sunt orientate spre dreapta. Această tendință este vizibilă chiar și la o distanță de peste 600 de milioane de ani lumină.
Încălcarea simetriei este mică, doar aproximativ șapte procente, dar probabilitatea ca acesta să fie un astfel de accident cosmic este undeva în jur de unu la un milion”, a comentat profesorul Longo. „Rezultatele noastre sunt foarte importante pentru că par să contrazică credința aproape universală că dacă luați o scară suficient de mare, Universul va fi izotrop, adică nu va avea o direcție clară.
Potrivit experților, un Univers simetric și izotrop ar fi trebuit să ia naștere dintr-o explozie simetrică sferică, care ar fi trebuit să aibă forma unei mingi de baschet. Cu toate acestea, dacă la naștere Universul s-ar roti în jurul axei sale într-o anumită direcție, atunci galaxiile ar menține această direcție de rotație. Dar, din moment ce se rotesc în direcții diferite, rezultă că Big Bang-ul a avut o direcție diversificată. Cu toate acestea, cel mai probabil, Universul încă se învârte.
În general, astrofizicienii au ghicit anterior despre încălcarea simetriei și izotropiei. Presupunerile lor s-au bazat pe observațiile altor anomalii uriașe. Acestea includ urme de șiruri cosmice - defecte incredibil de extinse de spațiu-timp de grosime zero, născute ipotetic în primele momente după Big Bang. Apariția „vânătăilor” pe corpul Universului - așa-numitele amprente de la coliziunile sale trecute cu alte universuri. Și, de asemenea, mișcarea „Dark Stream” - un flux uriaș de grupuri galactice care se repezi cu o viteză enormă într-o direcție.
Acest articol examinează viteza de mișcare a Soarelui și a Galaxiei în raport cu sisteme diferite numărătoare inversă:
- viteza de mișcare a Soarelui în Galaxie în raport cu cele mai apropiate stele, stele vizibile și centrul Căii Lactee;
- viteza de mișcare a galaxiei în raport cu grupul local de galaxii, grupurile de stele îndepărtate și radiația cosmică de fond cu microunde.
Scurtă descriere a galaxiei Căii Lactee.
Descrierea Galaxy.
Înainte de a începe să studiem viteza de mișcare a Soarelui și a Galaxiei în Univers, să aruncăm o privire mai atentă asupra galaxiei noastre.
Trăim, parcă, într-un gigantic „oraș vedetă”. Sau mai degrabă, Soarele nostru „trăiește” în el. Populația acestui „oraș” este o varietate de stele și mai mult de două sute de miliarde dintre ele „trăiesc” în el. O multitudine de sori se nasc în ea, își experimentează tinerețea, vârsta mijlocie și bătrânețea - trec printr-o perioadă lungă și dificilă calea vieții, care durează miliarde de ani.
Dimensiunea acestui „oraș stea” – Galaxia – este enormă. Distanțele dintre stelele vecine sunt în medie de mii de miliarde de kilometri (6 * 10 13 km). Și există peste 200 de miliarde de astfel de vecini.
Dacă ar fi să ne grăbim de la un capăt la altul al Galaxiei cu viteza luminii (300.000 km/sec), ar dura aproximativ 100 de mii de ani.
Întregul nostru sistem stelar se rotește încet, ca o roată uriașă formată din miliarde de sori.
În centrul Galaxiei, pare să existe o gaură neagră supermasivă (Săgetător A*) (aproximativ 4,3 milioane de mase solare) în jurul căreia, probabil, o gaură neagră de masă medie cu o masă medie de 1000 până la 10.000 de mase solare și un perioada orbitală de aproximativ 100 de ani se rotește câteva mii relativ mici. Efectul lor gravitațional combinat asupra stelelor învecinate le face pe acestea din urmă să se miște pe traiectorii neobișnuite. Există o presupunere că majoritatea galaxiilor au găuri negre supermasive în miezul lor.
Regiunile centrale ale Galaxiei se caracterizează printr-o concentrație puternică de stele: fiecare parsec cubic din apropierea centrului conține multe mii dintre ele. Distanțele dintre stele sunt de zeci și sute de ori mai mici decât în vecinătatea Soarelui.
Miezul galaxiei atrage toate celelalte stele cu o forță enormă. Dar un număr mare de stele sunt împrăștiate în „orașul stelelor”. Și se atrag reciproc în direcții diferite, iar acest lucru are un efect complex asupra mișcării fiecărei stele. Prin urmare, Soarele și miliarde de alte stele se mișcă în general pe căi circulare, sau elipse, în jurul centrului galaxiei. Dar aceasta este doar „în mare parte” - dacă ne-am uita cu atenție, am vedea că se mișcă de-a lungul curbelor mai complexe, căi șerpuitoare printre stelele din jur.
Caracteristicile galaxiei Calea Lactee:
Locația Soarelui în galaxie.
Unde este Soarele în Galaxie și se mișcă (și odată cu el Pământul, și tu și cu mine)? Suntem în „centrul orașului” sau măcar undeva aproape de el? Cercetările au arătat că soarele şi sistem solar situat la o distanță enormă de centrul Galaxiei, mai aproape de „periferiile urbane” (26.000 ± 1.400 de ani lumină).
Soarele este situat în planul galaxiei noastre și este îndepărtat din centrul său cu 8 kpc și din planul galaxiei cu aproximativ 25 pc (1 pc (parsec) = 3,2616 ani lumină). În regiunea Galaxiei în care se află Soarele, densitatea stelară este de 0,12 stele pe pc 3 .
Orez. Modelul galaxiei noastre
Viteza de mișcare a Soarelui în galaxie.
Viteza de mișcare a Soarelui în galaxie este de obicei considerată relativ la diferite sisteme de referință:
- Relativ cu stelele din apropiere.
- Relativ la toate stelele strălucitoare vizibile cu ochiul liber.
- Referitor la gazul interstelar.
- Relativ la centrul galaxiei.
1. Viteza de mișcare a Soarelui în Galaxie în raport cu cele mai apropiate stele.
Așa cum viteza unui avion zburător este considerată în raport cu Pământul, fără a lua în considerare zborul Pământului însuși, la fel viteza Soarelui poate fi determinată în raport cu stelele cele mai apropiate de acesta. Cum ar fi stelele sistemului Sirius, Alpha Centauri etc.
- Această viteză a mișcării Soarelui în Galaxie este relativ mică: doar 20 km/sec sau 4 UA. (1 unitate astronomică este egală cu distanța medie de la Pământ la Soare - 149,6 milioane km.)
Soarele, în raport cu cele mai apropiate stele, se deplasează către un punct (apex) situat la granița constelațiilor Hercule și Lyra, la un unghi de aproximativ 25° față de planul Galaxiei. Coordonatele ecuatoriale ale vârfului α = 270°, δ = 30°.
2. Viteza de mișcare a Soarelui în Galaxie în raport cu stelele vizibile.
Dacă luăm în considerare mișcarea Soarelui în Galaxia Calea Lactee în raport cu toate stelele vizibile fără telescop, atunci viteza sa este și mai mică.
- Viteza de mișcare a Soarelui în galaxie în raport cu stelele vizibile este de 15 km/sec sau 3 UA.
Vârful mișcării Soarelui se află și în acest caz în constelația Hercule și are următoarele coordonate ecuatoriale: α = 265°, δ = 21°.
Orez. Viteza Soarelui în raport cu stelele din apropiere și gazul interstelar.
3. Viteza de mișcare a Soarelui în Galaxie în raport cu gazul interstelar.
Următorul obiect din Galaxie, în raport cu care vom lua în considerare viteza de mișcare a Soarelui, este gaz interstelar.
Universul nu este atât de pustiu pe cât se credea pentru o lungă perioadă de timp. Deși în cantități mici, gazul interstelar este prezent peste tot, umplând toate colțurile universului. Gazul interstelar, în ciuda vidului aparent al spațiului neumplut al Universului, reprezintă aproape 99% din masa totală a tuturor obiectelor cosmice. Formele dense și reci de gaz interstelar, care conțin hidrogen, heliu și cantități minime de elemente grele (fier, aluminiu, nichel, titan, calciu), sunt într-o stare moleculară, combinându-se în câmpuri vaste de nori. De obicei, elementele din gazul interstelar sunt distribuite după cum urmează: hidrogen - 89%, heliu - 9%, carbon, oxigen, azot - aproximativ 0,2-0,3%.
Orez. Norul de gaz și praf IRAS 20324+4057 de gaz și praf interstelar are o lungime de 1 an lumină, asemănător cu un mormoloc, în care este ascunsă o stea în creștere.
Norii de gaz interstelar nu numai că se pot roti ordonat în jurul centrilor galactici, dar au și o accelerație instabilă. Pe parcursul a mai multor zeci de milioane de ani, ei ajung din urmă și se ciocnesc, formând complexe de praf și gaz.
În galaxia noastră, cea mai mare parte a gazului interstelar este concentrată în brațe spiralate, unul dintre coridoarele cărora se află în apropierea Sistemului Solar.
- Viteza Soarelui în Galaxie în raport cu gazul interstelar: 22-25 km/sec.
Gazul interstelar din imediata vecinătate a Soarelui are o viteză intrinsecă semnificativă (20-25 km/s) în raport cu cele mai apropiate stele. Sub influența sa, vârful mișcării Soarelui se deplasează spre constelația Ophiuchus (α = 258°, δ = -17°). Diferența de direcție de mișcare este de aproximativ 45°.
În cele trei puncte discutate mai sus vorbim despre așa-numita viteză particulară, relativă a Soarelui. Cu alte cuvinte, viteza particulară este viteza relativă la cadrul de referință cosmic.
Dar Soarele, stelele cele mai apropiate de el și norul interstelar local participă împreună la o mișcare mai mare - mișcare în jurul centrului galaxiei.
Și aici vorbim despre viteze complet diferite.
- Viteza Soarelui în jurul centrului Galaxiei este enormă după standardele pământești - 200-220 km/sec (aproximativ 850.000 km/h) sau mai mult de 40 UA. /an.
Este imposibil de determinat viteza exactă a Soarelui în jurul centrului Galaxiei, deoarece centrul Galaxiei este ascuns de noi în spatele norilor denși de praf interstelar. Totuși, tot mai multe descoperiri noi în această zonă reduc viteza estimată a soarelui nostru. Recent vorbeau despre 230-240 km/sec.
Sistemul solar din Galaxie se îndreaptă către constelația Cygnus.
Mișcarea Soarelui în galaxie are loc perpendicular pe direcția către centrul galaxiei. De aici coordonatele galactice ale vârfului: l = 90°, b = 0° sau în coordonatele ecuatoriale mai familiare - α = 318°, δ = 48°. Deoarece aceasta este o mișcare de inversare, vârful se mișcă și completează un cerc complet într-un „an galactic”, aproximativ 250 de milioane de ani; viteza sa unghiulară este de ~5″/1000 de ani, adică coordonatele vârfului se deplasează cu un grad și jumătate pe milion de ani.
Pământul nostru are aproximativ 30 de astfel de „ani galactici”.
Orez. Viteza de mișcare a Soarelui în galaxie în raport cu centrul galaxiei.
Apropo, un fapt interesant despre viteza Soarelui în galaxie:
Viteza de rotație a Soarelui în jurul centrului galaxiei aproape coincide cu viteza undei de compactare care formează brațul spiralat. Această situație este atipică pentru Galaxie în ansamblu: brațele spiralate se rotesc cu o viteză unghiulară constantă, ca spițele într-o roată, iar mișcarea stelelor are loc după un model diferit, astfel încât aproape întreaga populație stelară a discului fie căde. în interiorul brațelor spiralate sau cade din ele. Singurul loc în care coincid vitezele stelelor și ale brațelor spiralate este așa-numitul cerc de corotație și pe acesta se află Soarele.
Pentru Pământ, această circumstanță este extrem de importantă, deoarece procesele violente au loc în brațele spiralate, generând radiații puternice care sunt distructive pentru toate viețuitoarele. Și nicio atmosferă nu ar putea proteja de ea. Dar planeta noastră există într-un loc relativ calm în Galaxie și nu a fost afectată de aceste cataclisme cosmice de sute de milioane (sau chiar miliarde) de ani. Poate de aceea viața a putut să își ia naștere și să supraviețuiască pe Pământ.
Viteza de mișcare a galaxiei în Univers.
Viteza de mișcare a galaxiei în Univers este de obicei considerată relativ la diferite sisteme de referință:
- Raportat la Grupul Local de galaxii (viteza de apropiere cu Galaxia Andromeda).
- În raport cu galaxiile îndepărtate și grupurile de galaxii (viteza de mișcare a Galaxiei ca parte a grupului local de galaxii către constelația Fecioarei).
- În ceea ce privește radiația cosmică de fond cu microunde (viteza de mișcare a tuturor galaxiilor din partea Universului cea mai apropiată de noi către Marele Atractor - un grup de supergalaxii uriașe).
Să aruncăm o privire mai atentă la fiecare dintre puncte.
1. Viteza de deplasare a Galaxiei Calea Lactee spre Andromeda.
Nici galaxia noastră Calea Lactee nu stă nemișcată, ci este atrasă gravitațional și se apropie de Galaxia Andromeda cu o viteză de 100-150 km/s. Componenta principală a vitezei de apropiere a galaxiilor aparține Căii Lactee.
Componenta laterală a mișcării nu este cunoscută cu precizie, iar preocupările legate de o coliziune sunt premature. O contribuție suplimentară la această mișcare o aduce galaxia masivă M33, situată aproximativ în aceeași direcție cu galaxia Andromeda. În general, viteza de mișcare a galaxiei noastre în raport cu baricentrul Grup local de galaxii aproximativ 100 km/sec aproximativ pe direcția Andromeda/Șopârlă (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), dar aceste date sunt încă foarte aproximative. Aceasta este o viteză relativă foarte modestă: galaxia își schimbă propriul diametru în două până la trei sute de milioane de ani sau, foarte aproximativ, în anul galactic.
2. Viteza de deplasare a Galaxiei Calea Lactee spre clusterul Fecioarei.
La rândul său, grupul de galaxii, care include Calea Lactee, ca un singur întreg, se îndreaptă spre marele cluster Fecioară cu o viteză de 400 km/s. Această mișcare este cauzată și de forțele gravitaționale și are loc în raport cu grupurile de galaxii îndepărtate.
Orez. Viteza de mișcare a galaxiei Calea Lactee către clusterul Fecioarei.
radiația CMB.
Conform teoriei Big Bang, Universul timpuriu a fost o plasmă fierbinte formată din electroni, barioni și fotoni emiși, absorbiți și reemiși în mod constant.
Pe măsură ce Universul s-a extins, plasma s-a răcit și, la o anumită etapă, electronii încetiniți s-au putut combina cu protoni încetiniți (nuclee de hidrogen) și particule alfa (nuclee de heliu), formând atomi (acest proces se numește recombinare).
Acest lucru s-a întâmplat la o temperatură a plasmei de aproximativ 3000 K și o vârstă aproximativă a Universului de 400.000 de ani. Era mai mult spațiu liber între particule, erau mai puține particule încărcate, fotonii încetau să se împrăștie atât de des și acum se puteau mișca liber în spațiu, practic fără a interacționa cu materia.
Acei fotoni care erau la acea vreme emiși de plasmă către locația viitoare a Pământului ajung încă la planeta noastră prin spațiul universului care continuă să se extindă. Acești fotoni alcătuiesc radiația cosmică de fond cu microunde, care este radiația termică care umple uniform Universul.
Existența radiației cosmice de fond cu microunde a fost prezisă teoretic de G. Gamow în cadrul teoriei Big Bang. Existența sa a fost confirmată experimental în 1965.
Viteza de mișcare a galaxiei în raport cu radiația cosmică de fond cu microunde.
Mai târziu, a început studiul vitezei de mișcare a galaxiilor în raport cu radiația cosmică de fond cu microunde. Această mișcare este determinată prin măsurarea neuniformității temperaturii radiației cosmice de fond cu microunde în direcții diferite.
Temperatura de radiație are un maxim în sensul de mișcare și un minim în sens invers. Gradul de abatere a distribuției temperaturii de la izotrop (2,7 K) depinde de viteză. Din analiza datelor observaționale rezultă că că Soarele se mișcă în raport cu CMB cu o viteză de 400 km/s în direcția α=11,6, δ=-12 .
Astfel de măsurători au arătat, de asemenea, un alt lucru important: toate galaxiile din partea Universului cea mai apropiată de noi, inclusiv nu numai grupul nostru local, ci și clusterul Fecioarei și alte grupuri, se mișcă în raport cu radiația de fond cosmică de fond cu microunde la un nivel neașteptat de ridicat. viteze.
Pentru Grupul Local de galaxii este de 600-650 km/sec cu vârful său în constelația Hidra (α=166, δ=-27). Se pare că undeva în adâncurile Universului există un grup uriaș de multe superclustere, care atrag materie din partea noastră a Universului. Acest cluster a fost numit Marele Atractor - din cuvântul englezesc „atrage” - a atrage.
Deoarece galaxiile care alcătuiesc Marele Atractor sunt ascunse de praful interstelar care face parte din Calea Lactee, cartografierea Atractorului a fost posibilă doar în ultimii ani folosind radiotelescoape.
Marele Atractor este situat la intersecția mai multor superclustere de galaxii. Densitatea medie a materiei în această regiune nu este cu mult mai mare decât densitatea medie a Universului. Dar, datorită dimensiunii sale gigantice, masa sa se dovedește a fi atât de mare, iar forța de atracție este atât de enormă încât nu numai sistemul nostru stelar, ci și alte galaxii și grupurile lor din apropiere se deplasează în direcția Marelui Atractor, formând un imens flux de galaxii.
Orez. Viteza de mișcare a galaxiei în Univers. Marelui atractor!
Deci, să rezumam.
Viteza de mișcare a Soarelui în galaxie și a galaxiilor din Univers. Tabel pivot.
Ierarhia mișcărilor la care participă planeta noastră:
- rotația Pământului în jurul Soarelui;
- rotație cu Soarele în jurul centrului galaxiei noastre;
- mișcarea față de centrul Grupului Local de galaxii împreună cu întreaga Galaxie sub influența atracției gravitaționale a constelației Andromeda (galaxia M31);
- mișcarea către un grup de galaxii din constelația Fecioarei;
- mişcarea către Marele Atractor.
Viteza de mișcare a Soarelui în galaxie și viteza de mișcare a galaxiei Calea Lactee în Univers. Tabel pivot.
Este greu de imaginat, și chiar mai dificil de calculat, cât de departe călătorim în fiecare secundă. Aceste distanțe sunt enorme, iar erorile în astfel de calcule sunt încă destul de mari. Aceasta este știința datelor pe care o are astăzi.
| Mișcarea Soarelui și a Galaxiei în raport cu obiectul Universului | Viteza de mișcare a Soarelui sau a Galaxiei | Apex |
| Local: Soarele în raport cu stelele din apropiere | 20 km/sec | Hercule |
| Standard: Soarele în raport cu stelele strălucitoare | 15 km/sec | Hercule |
| Soarele în raport cu gazul interstelar | 22-25 km/sec | Ophiuchus |
| Soarele în raport cu centrul galactic | ~200 km/sec | Lebădă |
| Soarele în raport cu Grupul Local de galaxii | 300 km/sec | Şopârlă |
| Galaxie în raport cu Grupul Local de galaxii | ~100 km/sec | Andromeda/Soparla |
| Galaxy în raport cu clusterele | 400 km/sec | Fecioara |
| Soarele în raport cu CMB | 390 km/sec | Leu/ Potir |
| Galaxy în raport cu CMB | 550-600 km/sec | Leu/Hidra |
| Grup local de galaxii în raport cu CMB | 600-650 km/sec | Hidra |
Acesta este totul despre viteza de mișcare a Soarelui în Galaxie și a Galaxiei în Univers. Dacă aveți întrebări sau clarificări, lăsați comentarii mai jos. Să ne dăm seama împreună! 🙂
Cu respect pentru cititorii mei,
Akhmerova Zulfiya.
Mulțumiri speciale următoarelor site-uri ca surse pentru articol:
http://spacegid.com
http://www.astromyth.ru
http://teleskop.slovarik.org
