Jaki jest okres obrotu słońca wokół centrum galaktyki. Wokół czego kręci się Słońce? Prędkość Słońca w Galaktyce w stosunku do widocznych gwiazd

Czytając ten artykuł, siedzisz, stoisz lub leżysz i nie czujesz, że Ziemia wiruje wokół własnej osi z zawrotną prędkością – około 1700 km/h na równiku. Jednak prędkość obrotowa nie wydaje się aż tak duża w przeliczeniu na km/s. Wynik wynosi 0,5 km/s – ledwo zauważalny przeskok na radarze w porównaniu z innymi prędkościami wokół nas.

Podobnie jak inne planety Układu Słonecznego, Ziemia krąży wokół Słońca. Aby utrzymać się na swojej orbicie, porusza się z prędkością 30 km/s. Wenus i Merkury, które są bliżej Słońca, poruszają się szybciej, Mars, którego orbita przechodzi za orbitą Ziemi, porusza się znacznie wolniej.

Ale nawet Słońce nie stoi w jednym miejscu. Nasza galaktyka Droga Mleczna jest ogromna, masywna i mobilna! Wszystkie gwiazdy, planety, obłoki gazu, cząstki pyłu, czarne dziury, ciemna materia – wszystko to porusza się względem wspólnego środka masy.

Według naukowców Słońce znajduje się w odległości 25 000 lat świetlnych od centrum naszej galaktyki i porusza się po orbicie eliptycznej, dokonując pełnego obrotu co 220–250 milionów lat. Okazuje się, że prędkość Słońca wynosi około 200–220 km/s, czyli jest setki razy większa niż prędkość Ziemi wokół własnej osi i kilkadziesiąt razy większa niż prędkość jej ruchu wokół Słońca. Tak wygląda ruch naszego Układu Słonecznego.

Czy galaktyka jest nieruchoma? Nie znowu. Gigantyczne obiekty kosmiczne mają dużą masę i dlatego tworzą silne pola grawitacyjne. Daj Wszechświatowi trochę czasu (a mamy go od około 13,8 miliarda lat), a wszystko zacznie poruszać się w kierunku największej grawitacji. Dlatego Wszechświat nie jest jednorodny, ale składa się z galaktyk i grup galaktyk.

Co to oznacza dla nas?

Oznacza to, że Droga Mleczna jest przyciągana do niej przez inne galaktyki i grupy galaktyk znajdujące się w pobliżu. Oznacza to, że w procesie dominują masywne obiekty. A to oznacza, że nie tylko nasza galaktyka, ale także wszyscy wokół nas są pod wpływem tych „traktorów”. Jesteśmy coraz bliżej zrozumienia tego, co dzieje się z nami w przestrzeni kosmicznej, ale wciąż brakuje nam faktów, na przykład:

jakie były warunki początkowe, w jakich powstał Wszechświat;
jak różne masy w galaktyce poruszają się i zmieniają w czasie;
jak powstała Droga Mleczna oraz otaczające ją galaktyki i gromady;
i jak to się dzieje teraz.

Istnieje jednak pewien trik, który pomoże nam to rozgryźć.

Wszechświat wypełniony jest promieniowaniem reliktowym o temperaturze 2,725 K, która zachowała się od Wielkiego Wybuchu. Gdzieniegdzie występują drobne odchylenia - około 100 μK, ale ogólna temperatura tła jest stała.

Dzieje się tak dlatego, że Wszechświat powstał w wyniku Wielkiego Wybuchu 13,8 miliarda lat temu i nadal się rozszerza i ochładza.

380 000 lat po Wielkim Wybuchu Wszechświat ostygł do takiej temperatury, że możliwe stało się tworzenie atomów wodoru. Wcześniej fotony stale oddziaływały z innymi cząsteczkami plazmy: zderzały się z nimi i wymieniały energię. W miarę ochładzania się Wszechświata było mniej naładowanych cząstek i więcej przestrzeni między nimi. Fotony mogły swobodnie poruszać się w przestrzeni. Promieniowanie CMB to fotony, które zostały wyemitowane przez plazmę w kierunku przyszłej lokalizacji Ziemi, ale uniknąły rozproszenia, ponieważ rekombinacja już się rozpoczęła. Docierają do Ziemi poprzez przestrzeń Wszechświata, która stale się rozszerza.

Możesz sam „zobaczyć” to promieniowanie. Zakłócenia występujące na pustym kanale telewizyjnym, jeśli używasz prostej anteny wyglądającej jak uszy królika, są w 1% spowodowane przez CMB.

Jednak temperatura reliktowego tła nie jest taka sama we wszystkich kierunkach. Według wyników badań misji Plancka temperatura różni się nieznacznie na przeciwległych półkulach sfery niebieskiej: w częściach nieba na południe od ekliptyki jest nieco wyższa – około 2,728 K, a niższa w drugiej połowie – około 2,722 tys.

Mapa tła mikrofalowego wykonana teleskopem Plancka.

Różnica ta jest prawie 100 razy większa niż inne obserwowane zmiany temperatury w KMPT i wprowadza w błąd. Dlaczego to się dzieje? Odpowiedź jest oczywista – różnica ta nie wynika z wahań kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła, lecz z powodu ruchu!

Kiedy zbliżasz się do źródła światła lub ono się do ciebie zbliża, linie widmowe w widmie źródła przesuwają się w stronę fal krótkich (przesunięcie fioletu), gdy się od niego oddalasz lub ono się od ciebie oddala, linie widmowe przesuwają się w stronę fal długich (przesunięcie ku czerwieni) ).

Promieniowanie CMB nie może być mniej lub bardziej energetyczne, co oznacza, że poruszamy się w przestrzeni. Efekt Dopplera pozwala ustalić, że nasz Układ Słoneczny porusza się względem CMB z prędkością 368 ± 2 km/s, a lokalna grupa galaktyk, w tym Droga Mleczna, Galaktyka Andromedy i Galaktyka Trójkąta, porusza się z prędkością prędkość 627 ± 22 km/s względem CMB. Są to tak zwane prędkości szczególne galaktyk, które wynoszą kilkaset km/s. Oprócz nich istnieją również prędkości kosmologiczne wynikające z ekspansji Wszechświata i obliczane zgodnie z prawem Hubble'a.

Dzięki promieniowaniu resztkowemu z Wielkiego Wybuchu możemy zaobserwować, że wszystko we Wszechświecie nieustannie się porusza i zmienia. A nasza galaktyka jest tylko częścią tego procesu.

Księżyc porusza się po orbicie z prędkością 1 km na sekundę. Ziemia i Księżyc dokonują pełnego obrotu wokół Słońca w ciągu 365 dni z prędkością 108 tysięcy kilometrów na godzinę, czyli 30 km na sekundę.

Do niedawna naukowcy ograniczali się do takich danych. Ale wraz z wynalezieniem potężnych teleskopów stało się jasne, że Układ Słoneczny nie ogranicza się tylko do planet. Jest znacznie większy i rozciąga się na dystansie 100 tysięcy odległości od Ziemi do Słońca (astronomicznych). Jest to obszar objęty grawitacją naszej gwiazdy. Został nazwany na cześć astronoma Jana Oorta, który udowodnił jego istnienie. Obłok Oorta to świat lodowych komet, które okresowo zbliżają się do Słońca, przecinając orbitę Ziemi. Dopiero za tą chmurą kończy się Układ Słoneczny i zaczyna przestrzeń międzygwiezdna.

Oort również, opierając się na prędkościach radialnych i ruchach własnych gwiazd, uzasadnił hipotezę o ruchu galaktyki wokół jej centrum. W rezultacie Słońce i cały jego układ jako jedna całość wraz ze wszystkimi sąsiednimi gwiazdami poruszają się po dysku galaktycznym wokół wspólnego centrum.

Dzięki rozwojowi nauki naukowcy dysponują całkiem potężnymi i dokładnymi instrumentami, za pomocą których coraz bardziej przybliżają się do rozwikłania struktury wszechświata. Udało się dowiedzieć, gdzie w widocznej na niebie Drodze Mlecznej znajduje się jej środek. Znalazł się w kierunku gwiazdozbioru Strzelca, ukryty za gęstymi ciemnymi obłokami gazu i pyłu. Gdyby nie było tych chmur, na nocnym niebie widoczna byłaby ogromna, rozmazana biała plama, dziesiątki razy większa od Księżyca i o tej samej jasności.

Nowoczesne wyjaśnienia

Odległość do centrum galaktyki okazała się większa niż oczekiwano. 26 tysięcy lat świetlnych. To ogromna liczba. Satelita Voyager, wystrzelony w 1977 roku i właśnie opuszczający Układ Słoneczny, miałby dotrzeć do centrum galaktyki w ciągu miliarda lat. Dzięki sztucznym satelitom i obliczeniom matematycznym możliwe było określenie trajektorii Układu Słonecznego w galaktyce.

Dziś wiemy, że Słońce leży w stosunkowo spokojnym obszarze Drogi Mlecznej, pomiędzy dwoma dużymi ramionami spiralnymi Perseusza i Strzelca oraz drugim, nieco mniejszym ramieniem Oriona. Wszystkie są widoczne na nocnym niebie w postaci mglistych smug. To: Zewnętrzne ramię spiralne, ramię Kila, jest widoczne tylko przez potężne teleskopy.

Słońce, można powiedzieć, ma szczęście, że znajduje się w obszarze, w którym wpływ sąsiednich gwiazd nie jest tak duży. Gdyby znajdowała się w ramieniu spiralnym, być może życie na Ziemi nigdy by nie powstało. Jednak Słońce nie porusza się wokół centrum galaktyki po linii prostej. Ruch wygląda jak wichura: z czasem zbliża się do ramion, a potem oddala. I tak okrąża obwód dysku galaktycznego wraz z sąsiednimi gwiazdami w ciągu 215 milionów lat z prędkością 230 km na sekundę.

Tymczasem nasza lokalna grupa pędzi w kierunku centrum Gromady w Pannie z prędkością 150 milionów kilometrów na godzinę.

Droga Mleczna i jej sąsiadka Andromeda, wraz z 30 mniejszymi galaktykami, a także tysiącami galaktyk Panny, są przyciągane przez Wielkiego Atraktora. Biorąc pod uwagę prędkości w tych skalach, niewidzialna masa zajmująca puste przestrzenie pomiędzy galaktykami i gromadami galaktyk musi być co najmniej dziesięciokrotnie większa od widocznej materii.

Mimo to, dodając tę niewidzialną materię do widzialnej materii i uzyskując średnią masę Wszechświata, otrzymujemy tylko 10-30% gęstości krytycznej potrzebnej do „zamknięcia” Wszechświata. Zjawisko to sugeruje, że wszechświat jest „otwarty”. Kosmolodzy nadal dyskutują na ten temat w ten sam sposób, w jaki próbują, czyli „ciemną materię”.

Uważa się, że określa on strukturę Wszechświata w ogromnych skalach. Ciemna materia oddziałuje grawitacyjnie ze zwykłą materią, co pozwala astronomom obserwować powstawanie długich, cienkich ścian gromad supergalaktycznych.

Niedawne pomiary (za pomocą teleskopów i sond kosmicznych) rozkładu masy w M31, największej galaktyce w pobliżu Drogi Mlecznej, oraz w innych galaktykach doprowadziły do odkrycia, że galaktyki są wypełnione ciemną materią i wykazały, że tajemnicza siła wypełnia próżnię pustej przestrzeni, przyspieszając ekspansję Wszechświata.

Astronomowie rozumieją teraz, że ostateczny los Wszechświata jest nierozerwalnie związany z obecnością ciemnej energii i ciemnej materii. Obecny standardowy model kosmologiczny sugeruje, że Wszechświat składa się z 70% ciemnej energii, 25% ciemnej materii i zaledwie 5% normalnej materii.

Nie wiemy, czym jest ciemna energia i dlaczego istnieje. Z drugiej strony teoria cząstek sugeruje, że na poziomie mikroskopowym nawet doskonała próżnia jest wypełniona cząsteczkami kwantowymi, które są naturalnym źródłem ciemnej energii. Jednak podstawowe obliczenia pokazują, że ciemna energia wytwarzana w próżni jest 10 120 razy większa niż to, co obserwujemy. Niektóre nieznane procesy fizyczne powinny wyeliminować większość, ale nie całą, energii próżni, pozostawiając wystarczającą ilość, aby przyspieszyć ekspansję wszechświata.

Nowa teoria cząstek elementarnych będzie musiała wyjaśnić ten proces fizyczny. Nowe teorie „ciemnych atraktorów” kryją się za tak zwaną zasadą kopernikańską, która mówi, że nie jest zaskakujące, że my, obserwatorzy, zakładamy, że Wszechświat jest heterogeniczny. Takie alternatywne teorie wyjaśniają obserwowaną przyspieszoną ekspansję Wszechświata bez udziału ciemnej energii, a zamiast tego sugerują, że znajdujemy się blisko środka pustki, za którą przyciąga nas w jej stronę gęstszy „ciemny” atraktor.

W artykule opublikowanym w Listy z przeglądu fizycznego, Pengzhi Zhang z Obserwatorium Astronomicznego w Szanghaju i Albert Stebbins pokazali na wystawie Fermilab, że popularny model pustej przestrzeni i wiele innych mogą z powodzeniem zastąpić ciemną energię bez kolidowania z obserwacjami teleskopowymi.

Badania pokazują, że wszechświat jest jednorodny, przynajmniej w skali do gigaparseków. Zhang i Stebbins argumentują, że jeśli istnieją nieprawidłowości na dużą skalę, należy je wykryć jako zmianę temperatury w kosmicznym mikrofalowym tle reliktowych fotonów powstałych 400 000 lat po Wielkim Wybuchu. Dzieje się tak na skutek rozpraszania elektronów na fotonach (odwrotność rozpraszania Comptona).

Koncentrując się na modelu pustki Bańki Hubble'a, naukowcy wykazali, że w takim scenariuszu niektóre regiony Wszechświata rozszerzałyby się szybciej niż inne, co skutkowałoby większą zmianą temperatury, niż oczekiwano. Ale teleskopy badające KMPT nie widzą tak dużej zmiany.

Cóż, jak powiedział Carl Sagan, „nadzwyczajne twierdzenia wymagają nadzwyczajnych dowodów”.

W tym artykule zbadano prędkość ruchu Słońca i Galaktyki w stosunku do różnych układów odniesienia:

prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem najbliższych gwiazd, gwiazd widzialnych i centrum Drogi Mlecznej;
prędkość ruchu Galaktyki względem lokalnej grupy galaktyk, odległych gromad gwiazd i kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła.

Krótki opis Drogi Mlecznej.

Opis Galaktyki.

Zanim zaczniemy badać prędkość ruchu Słońca i Galaktyki we Wszechświecie, przyjrzyjmy się bliżej naszej Galaktyce.

Żyjemy jakby w gigantycznym „gwiezdnym mieście”. A raczej nasze Słońce w nim „żyje”. Populacja tego „miasta” to różnorodne gwiazdy, a ponad dwieście miliardów z nich „żyje” w nim. Rodzą się w nim niezliczone ilości słońc, przeżywają swoją młodość, wiek średni i starość – przechodzą długą i złożoną ścieżkę życia, trwającą miliardy lat.

Rozmiar tego „gwiezdnego miasta” – Galaktyki – jest ogromny. Odległości między sąsiednimi gwiazdami wynoszą średnio tysiące miliardów kilometrów (6 * 10 13 km). A takich sąsiadów jest ponad 200 miliardów.

Gdybyśmy przejechali z jednego końca Galaktyki na drugi z prędkością światła (300 000 km/s), zajęłoby to około 100 tysięcy lat.

Cały nasz układ gwiezdny obraca się powoli, jak gigantyczne koło składające się z miliardów słońc.

W centrum Galaktyki najwyraźniej znajduje się supermasywna czarna dziura (Sagittarius A*) (około 4,3 miliona mas Słońca), wokół której prawdopodobnie znajduje się czarna dziura o średniej masie o średniej masie od 1000 do 10 000 mas Słońca i okrążeniu orbitalnym okres około 100 lat obraca się kilka tysięcy stosunkowo małych. Ich połączony wpływ grawitacyjny na sąsiednie gwiazdy powoduje, że te ostatnie poruszają się po niezwykłych trajektoriach. Zakłada się, że większość galaktyk ma w swoim jądrze supermasywne czarne dziury.

Centralne obszary Galaktyki charakteryzują się dużą koncentracją gwiazd: każdy parsek sześcienny w pobliżu centrum zawiera wiele tysięcy gwiazd. Odległości między gwiazdami są dziesiątki i setki razy mniejsze niż w pobliżu Słońca.

Jądro Galaktyki przyciąga wszystkie inne gwiazdy z ogromną siłą. Ale ogromna liczba gwiazd jest rozproszona po całym „gwiezdnym mieście”. Przyciągają się także w różnych kierunkach, co ma złożony wpływ na ruch każdej gwiazdy. Dlatego Słońce i miliardy innych gwiazd poruszają się zazwyczaj po kołowych ścieżkach, czyli elipsach, wokół centrum Galaktyki. Ale to tylko „przeważnie” – jeśli przyjrzymy się uważnie, zobaczymy, że poruszają się one po bardziej skomplikowanych krzywiznach, wijąc się po ścieżkach wśród otaczających gwiazd.

Charakterystyka Galaktyki Drogi Mlecznej:

Położenie Słońca w Galaktyce.

Gdzie jest Słońce w Galaktyce i czy się porusza (a wraz z nim Ziemia, Ty i ja)? Czy jesteśmy w „centrum miasta”, czy chociaż gdzieś blisko niego? Badania wykazały, że Słońce i Układ Słoneczny znajdują się w ogromnej odległości od centrum Galaktyki, bliżej „przedmieść miejskich” (26 000 ± 1400 lat świetlnych).

Słońce znajduje się w płaszczyźnie naszej Galaktyki i jest oddalone od jej centrum o 8 kpc, a od płaszczyzny Galaktyki o około 25 szt. (1 szt. (parsek) = 3,2616 lat świetlnych). W obszarze Galaktyki, w którym znajduje się Słońce, gęstość gwiazd wynosi 0,12 gwiazdy na pc 3 .

Ryż. Model naszej Galaktyki

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce.

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce zwykle rozważa się w odniesieniu do różnych układów odniesienia:

W stosunku do pobliskich gwiazd.
W stosunku do wszystkich jasnych gwiazd widocznych gołym okiem.
Jeśli chodzi o gaz międzygwiazdowy.
Względem centrum Galaktyki.

1. Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem najbliższych gwiazd.

Tak jak prędkość lecącego samolotu rozważa się w odniesieniu do Ziemi, nie biorąc pod uwagę lotu samej Ziemi, tak prędkość Słońca można wyznaczyć względem najbliższych mu gwiazd. Takie jak gwiazdy układu Syriusza, Alfa Centauri itp.

Ta prędkość ruchu Słońca w Galaktyce jest stosunkowo niewielka: tylko 20 km/s, czyli 4 jednostki astronomiczne. (1 jednostka astronomiczna równa się średniej odległości Ziemi od Słońca - 149,6 mln km.)

Słońce względem najbliższych gwiazd zbliża się do punktu (wierzchołka) leżącego na granicy konstelacji Herkulesa i Lutni, pod kątem w przybliżeniu 25° do płaszczyzny Galaktyki. Współrzędne równikowe wierzchołka α = 270°, δ = 30°.

2. Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem widocznych gwiazd.

Jeśli weźmiemy pod uwagę ruch Słońca w Drodze Mlecznej względem wszystkich gwiazd widocznych bez teleskopu, to jego prędkość jest jeszcze mniejsza.

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem widocznych gwiazd wynosi 15 km/s, czyli 3 jednostki astronomiczne.

Wierzchołek ruchu Słońca w tym przypadku również leży w gwiazdozbiorze Herkulesa i ma współrzędne równikowe: α = 265°, δ = 21°.

Ryż. Prędkość Słońca względem pobliskich gwiazd i gazu międzygwiazdowego.

3. Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem gazu międzygwiazdowego.

Kolejnym obiektem w Galaktyce, względem którego rozważymy prędkość ruchu Słońca, jest gaz międzygwiazdowy.

Ogrom wszechświata nie jest tak pusty, jak długo sądzono. Chociaż w małych ilościach gaz międzygwiazdowy jest obecny wszędzie, wypełniając wszystkie zakątki wszechświata. Gaz międzygwiazdowy, pomimo pozornej pustki niewypełnionej przestrzeni Wszechświata, stanowi prawie 99% całkowitej masy wszystkich obiektów kosmicznych. Gęste i zimne formy gazu międzygwiazdowego, zawierające wodór, hel i minimalne ilości ciężkich pierwiastków (żelazo, aluminium, nikiel, tytan, wapń), znajdują się w stanie molekularnym, łącząc się w rozległe pola chmurowe. Zazwyczaj pierwiastki w gazie międzygwiazdowym rozkładają się następująco: wodór – 89%, hel – 9%, węgiel, tlen, azot – około 0,2-0,3%.

Ryż. Obłok gazu i pyłu IRAS 20324+4057, złożony z międzygwiazdowego gazu i pyłu, ma długość 1 roku świetlnego i przypomina kijankę, w której ukryta jest rosnąca gwiazda.

Obłoki gazu międzygwiazdowego mogą nie tylko w sposób uporządkowany obracać się wokół centrów galaktycznych, ale także mają niestabilne przyspieszenie. W ciągu kilkudziesięciu milionów lat doganiają się i zderzają, tworząc kompleksy pyłu i gazu.

W naszej Galaktyce większość gazu międzygwiazdowego koncentruje się w ramionach spiralnych, których jeden z korytarzy znajduje się w pobliżu Układu Słonecznego.

Prędkość Słońca w Galaktyce względem gazu międzygwiazdowego: 22-25 km/s.

Gaz międzygwiazdowy w bezpośrednim sąsiedztwie Słońca ma znaczną prędkość wewnętrzną (20-25 km/s) w stosunku do najbliższych gwiazd. Pod jego wpływem wierzchołek ruchu Słońca przesuwa się w stronę gwiazdozbioru Wężownika (α = 258°, δ = -17°). Różnica w kierunku ruchu wynosi około 45°.

W trzech omówionych powyżej punktach mówimy o tzw. szczególnej, względnej prędkości Słońca. Innymi słowy, osobliwa prędkość to prędkość względem kosmicznego układu odniesienia.

Jednak Słońce, najbliższe mu gwiazdy i lokalny obłok międzygwiazdowy razem uczestniczą w większym ruchu – ruchu wokół centrum Galaktyki.

A tutaj mówimy o zupełnie innych prędkościach.

Prędkość Słońca wokół centrum Galaktyki jest ogromna jak na ziemskie standardy - 200-220 km/s (około 850 000 km/h), czyli ponad 40 jednostek astronomicznych. / rok.

Niemożliwe jest określenie dokładnej prędkości Słońca wokół centrum Galaktyki, ponieważ centrum Galaktyki jest przed nami ukryte za gęstymi obłokami pyłu międzygwiazdowego. Jednak coraz więcej nowych odkryć w tym obszarze zmniejsza szacowaną prędkość naszego Słońca. Jeszcze niedawno mówiono o 230-240 km/s.

Układ Słoneczny w Galaktyce zmierza w stronę gwiazdozbioru Łabędzia.

Ruch Słońca w Galaktyce odbywa się prostopadle do kierunku centrum Galaktyki. Stąd galaktyczne współrzędne wierzchołka: l = 90°, b = 0° lub w bardziej znanych współrzędnych równikowych - α = 318°, δ = 48°. Ponieważ jest to ruch odwrócenia, wierzchołek porusza się i zatacza pełne koło w „roku galaktycznym”, czyli około 250 milionów lat; jego prędkość kątowa wynosi ~5"/1000 lat, tj. współrzędne wierzchołka przesuwają się o półtora stopnia na milion lat.

Nasza Ziemia ma około 30 takich „lat galaktycznych”.

Ryż. Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem centrum Galaktyki.

Przy okazji ciekawy fakt na temat prędkości Słońca w Galaktyce:

Prędkość obrotu Słońca wokół centrum Galaktyki prawie pokrywa się z prędkością fali zagęszczania tworzącej ramię spiralne. Sytuacja ta jest nietypowa dla całej Galaktyki: ramiona spiralne obracają się ze stałą prędkością kątową, jak szprychy w kole, a ruch gwiazd przebiega według innego schematu, więc prawie cała populacja gwiazd dysku albo spada wewnątrz ramion spiralnych lub z nich wypada. Jedynym miejscem, w którym zbiegają się prędkości gwiazd i ramion spiralnych, jest tzw. okrąg korotacyjny i to właśnie na nim znajduje się Słońce.

Dla Ziemi ta okoliczność jest niezwykle ważna, ponieważ w ramionach spiralnych zachodzą gwałtowne procesy, generując potężne promieniowanie, które jest destrukcyjne dla wszystkich żywych istot. I żadna atmosfera nie była w stanie przed tym uchronić. Ale nasza planeta znajduje się w stosunkowo spokojnym miejscu w Galaktyce i od setek milionów (a nawet miliardów) lat nie została dotknięta tymi kosmicznymi kataklizmami. Być może właśnie dlatego życie mogło powstać i przetrwać na Ziemi.

Prędkość ruchu Galaktyki we Wszechświecie.

Szybkość ruchu Galaktyki we Wszechświecie zwykle rozważa się w odniesieniu do różnych układów odniesienia:

W stosunku do Lokalnej Grupy Galaktyk (prędkość zbliżania się do Galaktyki Andromedy).
W odniesieniu do odległych galaktyk i gromad galaktyk (prędkość ruchu Galaktyki jako części lokalnej grupy galaktyk w kierunku gwiazdozbioru Panny).
Jeśli chodzi o kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła (prędkość ruchu wszystkich galaktyk w najbliższej nam części Wszechświata w stronę Wielkiego Atraktora – gromady ogromnych supergalaktyk).

Przyjrzyjmy się bliżej każdemu z punktów.

1. Prędkość ruchu Galaktyki Drogi Mlecznej w kierunku Andromedy.

Nasza Galaktyka Drogi Mlecznej również nie stoi w miejscu, lecz jest przyciągana grawitacyjnie i zbliża się do Galaktyki Andromedy z prędkością 100-150 km/s. Główny składnik prędkości zbliżania się galaktyk należy do Drogi Mlecznej.

Poprzeczna składowa ruchu nie jest dokładnie znana, a obawy dotyczące kolizji są przedwczesne. Dodatkowy wkład w ten ruch ma masywna galaktyka M33, położona mniej więcej w tym samym kierunku co galaktyka Andromedy. Ogólnie rzecz biorąc, prędkość ruchu naszej Galaktyki względem środka ciężkości Lokalna grupa galaktyk około 100 km/s w kierunku Andromeda/Lizard (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), ale dane te są nadal bardzo przybliżone. Jest to bardzo niewielka prędkość względna: Galaktyka osiąga swoją własną średnicę w ciągu dwustu do trzystu milionów lat, czyli w przybliżeniu w ciągu rok galaktyczny.

2. Prędkość ruchu Galaktyki Drogi Mlecznej w kierunku gromady w Pannie.

Z kolei grupa galaktyk obejmująca naszą Drogę Mleczną jako całość porusza się w kierunku dużej gromady w Pannie z prędkością 400 km/s. Ruch ten jest również powodowany siłami grawitacyjnymi i zachodzi względem odległych gromad galaktyk.

Ryż. Prędkość ruchu Galaktyki Drogi Mlecznej w kierunku gromady w Pannie.

Promieniowanie CMB.

Zgodnie z teorią Wielkiego Wybuchu wczesny Wszechświat był gorącą plazmą składającą się z elektronów, barionów i fotonów stale emitowanych, absorbowanych i ponownie emitowanych.

W miarę rozszerzania się Wszechświata, plazma ochładzała się i na pewnym etapie spowolnione elektrony były w stanie łączyć się ze spowolnionymi protonami (jądra wodoru) i cząstkami alfa (jądra helu), tworząc atomy (proces ten nazywa się rekombinacja).

Stało się to w temperaturze plazmy około 3000 K i przybliżonym wieku Wszechświata wynoszącym 400 000 lat. Pomiędzy cząstkami było więcej wolnej przestrzeni, było mniej cząstek naładowanych, fotony przestały się tak często rozpraszać i mogły teraz swobodnie poruszać się w przestrzeni, praktycznie bez interakcji z materią.

Fotony, które wówczas były emitowane przez plazmę w stronę przyszłego położenia Ziemi, nadal docierają do naszej planety poprzez rozszerzającą się przestrzeń wszechświata. Te fotony tworzą się kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła, czyli promieniowanie cieplne równomiernie wypełniające Wszechświat.

Istnienie kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła przewidywał teoretycznie G. Gamow w ramach teorii Wielkiego Wybuchu. Jego istnienie zostało eksperymentalnie potwierdzone w 1965 roku.

Prędkość ruchu Galaktyki w stosunku do kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła.

Później rozpoczęto badania prędkości ruchu galaktyk w stosunku do kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła. Ruch ten określa się poprzez pomiar nierównomierności temperatury kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła w różnych kierunkach.

Temperatura promieniowania ma maksimum w kierunku ruchu i minimum w kierunku przeciwnym. Stopień odchylenia rozkładu temperatury od izotropowego (2,7 K) zależy od prędkości. Z analizy danych obserwacyjnych wynika, że że Słońce porusza się względem CMB z prędkością 400 km/s w kierunku α=11,6, δ=-12 .

Takie pomiary pokazały też inną ważną rzecz: wszystkie galaktyki w najbliższej nam części Wszechświata, w tym nie tylko nasza Grupa Lokalna, ale także gromada w Pannie i inne gromady, poruszają się względem tła kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła z nieoczekiwanie dużą prędkością prędkości.

Dla Lokalnej Grupy Galaktyk wynosi ona 600-650 km/s, a jej wierzchołek znajduje się w gwiazdozbiorze Hydry (α=166, δ=-27). Wygląda na to, że gdzieś w głębi Wszechświata znajduje się ogromna gromada wielu supergromad, przyciągających materię z naszej części Wszechświata. Klaster ten został nazwany Wielki Atraktor – od angielskiego słowa „attract” - przyciągać.

Ponieważ galaktyki tworzące Wielki Atraktor są ukryte przez międzygwiazdowy pył tworzący Drogę Mleczną, mapowanie Atraktora było możliwe dopiero w ostatnich latach za pomocą radioteleskopów.

Wielki Atraktor znajduje się na przecięciu kilku supergromad galaktyk. Średnia gęstość materii w tym obszarze jest niewiele większa od średniej gęstości Wszechświata. Jednak ze względu na jego gigantyczne rozmiary jego masa okazuje się tak wielka, a siła przyciągania tak ogromna, że nie tylko nasz układ gwiezdny, ale także inne galaktyki i ich pobliskie gromady poruszają się w kierunku Wielkiego Atraktora, tworząc ogromny strumień galaktyk.

Ryż. Prędkość ruchu Galaktyki we Wszechświecie. Do Wielkiego Atraktora!

Podsumujmy więc.

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce i galaktyk we Wszechświecie. Stół obrotowy.

Hierarchia ruchów, w których uczestniczy nasza planeta:

obrót Ziemi wokół Słońca;
obrót ze Słońcem wokół centrum naszej Galaktyki;
ruch względem centrum Lokalnej Grupy Galaktyk wraz z całą Galaktyką pod wpływem przyciągania grawitacyjnego konstelacji Andromedy (galaktyka M31);
ruch w kierunku gromady galaktyk w konstelacji Panny;
ruch w stronę Wielkiego Atraktora.

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce i prędkość ruchu Galaktyki Drogi Mlecznej we Wszechświecie. Stół obrotowy.

Trudno sobie wyobrazić, a jeszcze trudniej obliczyć, jaką odległość pokonujemy w ciągu każdej sekundy. Odległości te są ogromne, a błędy w takich obliczeniach nadal dość duże. Taka jest dzisiejsza nauka o danych.

Ruch Słońca i Galaktyki względem obiektu Wszechświata	Prędkość ruchu Słońca lub Galaktyki	Wierzchołek
Lokalnie: Słońce względem pobliskich gwiazd	20 km/sek	Herkules
Standard: Słońce względem jasnych gwiazd	15 km/sek	Herkules
Słońce względem gazu międzygwiazdowego	22-25 km/sek	Wężownik
Słońce względem centrum galaktyki	~200 km/sek
Słońce względem Lokalnej Grupy Galaktyk	300 km/sek
Galaktyka w stosunku do Lokalnej Grupy Galaktyk	~100 km/sek	Andromeda / Jaszczurka
Galaktyka względem gromad	400 km/sek
Słońce względem CMB	390 km/sek	Lew/Kielich
Galaktyka względem CMB	550-600 km/sek	Lew/Hydra
Lokalna grupa galaktyk względem KMPT	600-650 km/sek

To wszystko na temat prędkości ruchu Słońca w Galaktyce i Galaktyk we Wszechświecie. Jeśli masz jakieś pytania lub wyjaśnienia, zostaw komentarz poniżej. Rozwiążmy to razem! :)

W stosunku do moich czytelników,

Achmerowa Zulfija.

Specjalne podziękowania dla następujących stron jako źródeł artykułu:

http://spacegid.com

http://www.astromyth.ru

http://teleskop.slovarik.org

Wybrane wiadomości ze świata.

Gorąco polecamy spotkanie z nim. Znajdziesz tam wielu nowych przyjaciół. Ponadto jest to najszybszy i najskuteczniejszy sposób kontaktu z administratorami projektów. Sekcja Aktualizacje antywirusa nadal działa - zawsze aktualne, bezpłatne aktualizacje dla Dr Web i NOD. Nie miałeś czasu czegoś przeczytać? Pełną zawartość tickera można znaleźć pod tym linkiem.

W tym artykule zbadano prędkość ruchu Słońca i Galaktyki w stosunku do różnych układów odniesienia:

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem pobliskich gwiazd, gwiazd widzialnych i centrum Drogi Mlecznej;

Prędkość ruchu Galaktyki względem lokalnej grupy galaktyk, odległych gromad gwiazd i kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła.

Krótki opis Drogi Mlecznej.

Opis Galaktyki.

Zanim zaczniemy badać prędkość ruchu Słońca i Galaktyki we Wszechświecie, przyjrzyjmy się bliżej naszej Galaktyce.

Żyjemy jakby w gigantycznym „gwiezdnym mieście”. A raczej nasze Słońce w nim „żyje”. Populacja tego „miasta” to różnorodne gwiazdy, a ponad dwieście miliardów z nich „żyje” w nim. Rodzą się w nim niezliczone ilości słońc, przeżywają swoją młodość, wiek średni i starość – przechodzą długą i złożoną ścieżkę życia, trwającą miliardy lat.

Rozmiar tego „gwiezdnego miasta” – Galaktyki – jest ogromny. Odległości pomiędzy sąsiednimi gwiazdami wynoszą średnio tysiące miliardów kilometrów (6*1013 km). A takich sąsiadów jest ponad 200 miliardów.

Gdybyśmy przejechali z jednego końca Galaktyki na drugi z prędkością światła (300 000 km/s), zajęłoby to około 100 tysięcy lat.

Cały nasz układ gwiezdny obraca się powoli, jak gigantyczne koło składające się z miliardów słońc.

Orbita Słońca

Charakterystyka Galaktyki Drogi Mlecznej:

Położenie Słońca w Galaktyce.

Model naszej Galaktyki

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce.

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce zwykle rozważa się w odniesieniu do różnych układów odniesienia:

W stosunku do pobliskich gwiazd.

W stosunku do wszystkich jasnych gwiazd widocznych gołym okiem.

Jeśli chodzi o gaz międzygwiazdowy.

Względem centrum Galaktyki.

1. Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem najbliższych gwiazd.

Ta prędkość ruchu Słońca w Galaktyce jest stosunkowo niewielka: tylko 20 km/s, czyli 4 jednostki astronomiczne. (1 jednostka astronomiczna równa się średniej odległości Ziemi od Słońca - 149,6 mln km.)

2. Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem widocznych gwiazd.

Jeśli weźmiemy pod uwagę ruch Słońca w Drodze Mlecznej względem wszystkich gwiazd widocznych bez teleskopu, to jego prędkość jest jeszcze mniejsza.

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem widocznych gwiazd wynosi 15 km/s, czyli 3 jednostki astronomiczne.

Wierzchołek ruchu Słońca w tym przypadku również leży w gwiazdozbiorze Herkulesa i ma następujące współrzędne równikowe: = 265°, = 21°.

Prędkość Słońca względem pobliskich gwiazd i gazu międzygwiazdowego

3. Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem gazu międzygwiazdowego.

Kolejnym obiektem w Galaktyce, względem którego będziemy rozważać prędkość Słońca, jest gaz międzygwiazdowy.

Obłok gazu i pyłu IRAS 20324+4057, złożony z międzygwiazdowego gazu i pyłu, ma długość 1 roku świetlnego i przypomina kijankę, w której ukryta jest rosnąca gwiazda

W naszej Galaktyce większość gazu międzygwiazdowego koncentruje się w ramionach spiralnych, których jeden z korytarzy znajduje się w pobliżu Układu Słonecznego.

Prędkość Słońca w Galaktyce względem gazu międzygwiazdowego: 22-25 km/s.

Gaz międzygwiazdowy w bezpośrednim sąsiedztwie Słońca ma znaczną prędkość wewnętrzną (20-25 km/s) w stosunku do najbliższych gwiazd. Pod jego wpływem wierzchołek ruchu Słońca przesuwa się w stronę gwiazdozbioru Wężownika (= 258°, = -17°). Różnica w kierunku ruchu wynosi około 45°.

4. Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem centrum Galaktyki.

W trzech omówionych powyżej punktach mówimy o tzw. szczególnej, względnej prędkości Słońca. Innymi słowy, osobliwa prędkość to prędkość względem kosmicznego układu odniesienia.

Jednak Słońce, najbliższe mu gwiazdy i lokalny obłok międzygwiazdowy razem uczestniczą w większym ruchu – ruchu wokół centrum Galaktyki.

A tutaj mówimy o zupełnie innych prędkościach.

Prędkość Słońca wokół centrum Galaktyki jest ogromna jak na ziemskie standardy - 200-220 km/s (około 850 000 km/h), czyli ponad 40 jednostek astronomicznych. / rok.

Układ Słoneczny w Galaktyce zmierza w stronę gwiazdozbioru Łabędzia.

Ruch Słońca w Galaktyce odbywa się prostopadle do kierunku centrum Galaktyki. Stąd galaktyczne współrzędne wierzchołka: l = 90°, b = 0° lub w bardziej znanych współrzędnych równikowych - = 318°, = 48°. Ponieważ jest to ruch odwrócenia, wierzchołek porusza się i zatacza pełne koło w „roku galaktycznym”, czyli około 250 milionów lat; jego prędkość kątowa wynosi ~5"/1000 lat, tj. współrzędne wierzchołka przesuwają się o półtora stopnia na milion lat.

Nasza Ziemia ma około 30 takich „lat galaktycznych”.

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce względem centrum Galaktyki

Przy okazji ciekawy fakt na temat prędkości Słońca w Galaktyce:

Prędkość ruchu Galaktyki we Wszechświecie.

Szybkość ruchu Galaktyki we Wszechświecie zwykle rozważa się w odniesieniu do różnych układów odniesienia:

W stosunku do Lokalnej Grupy Galaktyk (prędkość zbliżania się do Galaktyki Andromedy).

W odniesieniu do odległych galaktyk i gromad galaktyk (prędkość ruchu Galaktyki jako części lokalnej grupy galaktyk w kierunku gwiazdozbioru Panny).

Jeśli chodzi o kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła (prędkość ruchu wszystkich galaktyk w najbliższej nam części Wszechświata w stronę Wielkiego Atraktora – gromady ogromnych supergalaktyk).

Przyjrzyjmy się bliżej każdemu z punktów.

1. Prędkość ruchu Galaktyki Drogi Mlecznej w kierunku Andromedy.

Poprzeczna składowa ruchu nie jest dokładnie znana, a obawy dotyczące kolizji są przedwczesne. Dodatkowy wkład w ten ruch ma masywna galaktyka M33, położona mniej więcej w tym samym kierunku co galaktyka Andromedy. Ogólnie rzecz biorąc, prędkość ruchu naszej Galaktyki względem środka baryłki Lokalnej Grupy Galaktyk wynosi w przybliżeniu około 100 km/s w kierunku Andromeda/Jaszczurka (l = 100, b = -4, = 333, = 52), ale te dane są nadal bardzo przybliżone. Jest to bardzo skromna prędkość względna: Galaktyka osiąga swoją własną średnicę w ciągu od dwustu do trzystu milionów lat, czyli, z grubsza, w ciągu roku galaktycznego.

2. Prędkość ruchu Galaktyki Drogi Mlecznej w kierunku gromady w Pannie.

Prędkość Galaktyki Drogi Mlecznej w kierunku Gromady w Pannie

3. Prędkość ruchu Galaktyki we Wszechświecie. Do Wielkiego Atraktora!

Promieniowanie CMB.

Zgodnie z teorią Wielkiego Wybuchu wczesny Wszechświat był gorącą plazmą składającą się z elektronów, barionów i fotonów stale emitowanych, absorbowanych i ponownie emitowanych.

Fotony, które wówczas były emitowane przez plazmę w stronę przyszłego położenia Ziemi, nadal docierają do naszej planety poprzez rozszerzającą się przestrzeń wszechświata. Fotony te tworzą kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła, czyli promieniowanie cieplne równomiernie wypełniające Wszechświat.

Istnienie kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła przewidywał teoretycznie G. Gamow w ramach teorii Wielkiego Wybuchu. Jego istnienie zostało eksperymentalnie potwierdzone w 1965 roku.

Prędkość ruchu Galaktyki w stosunku do kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła.

Temperatura promieniowania ma maksimum w kierunku ruchu i minimum w kierunku przeciwnym. Stopień odchylenia rozkładu temperatury od izotropowego (2,7 K) zależy od prędkości. Z analizy danych obserwacyjnych wynika, że Słońce porusza się względem KMPT z prędkością 400 km/s w kierunku =11,6, =-12.

Takie pomiary pokazały też inną ważną rzecz: wszystkie galaktyki w najbliższej nam części Wszechświata, w tym nie tylko nasza Grupa lokalna, ale także Gromada w Pannie i inne gromady poruszają się względem tła CMB z nieoczekiwanie dużymi prędkościami.

Dla Lokalnej Grupy Galaktyk wynosi ona 600-650 km/s, a jej wierzchołek znajduje się w gwiazdozbiorze Hydry (=166, =-27). Wygląda na to, że gdzieś w głębi Wszechświata znajduje się ogromna gromada wielu supergromad, przyciągających materię z naszej części Wszechświata. Klaster ten został nazwany Wielki Atraktor- od angielskiego słowa „attract” - przyciągać.

Prędkość ruchu Galaktyki we Wszechświecie. Do Wielkiego Atraktora!

Podsumujmy więc.

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce i galaktyk we Wszechświecie. Stół obrotowy.

Hierarchia ruchów, w których uczestniczy nasza planeta:

Obrót Ziemi wokół Słońca;

Rotacja ze Słońcem wokół centrum naszej Galaktyki;

Ruch względem centrum Lokalnej Grupy Galaktyk wraz z całą Galaktyką pod wpływem przyciągania grawitacyjnego konstelacji Andromedy (galaktyka M31);

Ruch w kierunku gromady galaktyk w konstelacji Panny;

Ruch w stronę Wielkiego Atraktora.

Prędkość ruchu Słońca w Galaktyce i prędkość ruchu Galaktyki Drogi Mlecznej we Wszechświecie. Stół obrotowy.