Γύρω από αυτό που γυρίζει ο ήλιος. Η ταχύτητα κίνησης του ήλιου και του γαλαξία στο σύμπαν. Χαρακτηριστικά του Γαλαξία του Γαλαξία
Οποιοσδήποτε, ακόμη και ξαπλωμένος σε έναν καναπέ ή κάθεται κοντά σε έναν υπολογιστή, βρίσκεται σε συνεχή κίνηση. Αυτή η συνεχής κίνηση στο διάστημα έχει ποικίλες κατευθύνσεις και τεράστιες ταχύτητες. Πρώτα απ 'όλα, η Γη κινείται γύρω από τον άξονά της. Επιπλέον, ο πλανήτης περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο. Αλλά δεν είναι μόνο αυτό. Καλύπτουμε πολύ πιο εντυπωσιακές αποστάσεις μαζί με το ηλιακό σύστημα.
Ο Ήλιος είναι ένα από τα αστέρια που βρίσκονται στο επίπεδο του Γαλαξία ή απλά του Γαλαξία. Απέχει 8 kpc από το κέντρο και 25 pc από το γαλαξιακό επίπεδο. Η αστρική πυκνότητα στην περιοχή μας του Γαλαξία είναι περίπου 0,12 αστέρια ανά pc3. Θέση Ηλιακό σύστημαδεν είναι μόνιμο: βρίσκεται σε συνεχή κίνηση σε σχέση με τα κοντινά αστέρια, το διαστρικό αέριο και τέλος γύρω από το κέντρο του Γαλαξία. Για πρώτη φορά, η κίνηση του ηλιακού συστήματος στον γαλαξία έγινε αντιληπτή από τον William Herschel.
Μετακίνηση σε σχέση με κοντινά αστέρια
Η ταχύτητα κίνησης του Ήλιου προς τα σύνορα των αστερισμών Ηρακλή και Λύρα είναι 4 a.s. ετησίως, ή 20 km/s. Το διάνυσμα της ταχύτητας κατευθύνεται στη λεγόμενη κορυφή - το σημείο στο οποίο κατευθύνεται επίσης η κίνηση άλλων κοντινών αστεριών. Κατευθύνσεις των ταχυτήτων των αστεριών, συμ. Οι ήλιοι τέμνονται στο αντίθετο σημείο από την κορυφή, που ονομάζεται αντικορυφή.
Μετακίνηση σε σχέση με ορατά αστέρια
Ξεχωριστά, μετράται η κίνηση του Ήλιου σε σχέση με φωτεινά αστέρια, τα οποία μπορούν να φανούν χωρίς τηλεσκόπιο. Αυτό είναι μια ένδειξη της τυπικής κίνησης του Ήλιου. Η ταχύτητα μιας τέτοιας κίνησης είναι 3 AU. ανά έτος ή 15 km/s.
Μετακίνηση σε σχέση με τον διαστρικό χώρο
Σε σχέση με το διαστρικό διάστημα, το ηλιακό σύστημα κινείται ήδη πιο γρήγορα, η ταχύτητα είναι 22-25 km / s. Σε αυτή την περίπτωση, υπό την επίδραση του «διαστρικού ανέμου» που «φυσά» από τη νότια περιοχή του Γαλαξία, η κορυφή μετατοπίζεται στον αστερισμό Οφιούχου. Η βάρδια υπολογίζεται γύρω στα 50.
Κινούμενοι γύρω από το κέντρο του Γαλαξία
Το ηλιακό σύστημα βρίσκεται σε κίνηση σε σχέση με το κέντρο του Γαλαξία μας. Κινείται προς τον αστερισμό του Κύκνου. Η ταχύτητα είναι περίπου 40 AU. ετησίως, ή 200 km/s. Ένας πλήρης κύκλος εργασιών διαρκεί 220 εκατομμύρια χρόνια. Είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η ακριβής ταχύτητα, επειδή η κορυφή (το κέντρο του Γαλαξία) είναι κρυμμένη από εμάς πίσω από πυκνά σύννεφα διαστρικής σκόνης. Η κορυφή μετατοπίζεται κατά 1,5 ° κάθε εκατομμύριο χρόνια και κάνει έναν πλήρη κύκλο σε 250 εκατομμύρια χρόνια, ή 1 "γαλαξιακό έτος.
Ταξιδέψτε στην άκρη του Γαλαξία
Η κίνηση του Γαλαξία στο διάστημα
Ο Γαλαξίας μας επίσης δεν μένει ακίνητος, αλλά πλησιάζει τον Γαλαξία της Ανδρομέδας με ταχύτητα 100-150 km / s. Μια ομάδα γαλαξιών, η οποία περιλαμβάνει τον Γαλαξία, κινείται προς το μεγάλο σμήνος της Παρθένου με ταχύτητα 400 km / s. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς, και ακόμη πιο δύσκολο να υπολογίσει πόσο μακριά κινούμαστε κάθε δευτερόλεπτο. Αυτές οι αποστάσεις είναι τεράστιες και τα λάθη σε τέτοιους υπολογισμούς εξακολουθούν να είναι αρκετά μεγάλα.
Κάθεστε, στέκεστε ή ξαπλώνετε ενώ διαβάζετε αυτό το άρθρο και δεν αισθάνεστε ότι η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της με ιλιγγιώδη ταχύτητα - περίπου 1.700 km/h στον ισημερινό. Ωστόσο, η ταχύτητα περιστροφής δεν φαίνεται τόσο γρήγορη όταν μετατρέπεται σε km / s. Το αποτέλεσμα είναι 0,5 km / s - μια ελάχιστα αισθητή λάμψη στο ραντάρ, σε σύγκριση με άλλες ταχύτητες γύρω μας.
Όπως και άλλοι πλανήτες του ηλιακού συστήματος, η γη περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο. Και για να παραμείνει στην τροχιά του, κινείται με ταχύτητα 30 km/s. Η Αφροδίτη και ο Ερμής, που βρίσκονται πιο κοντά στον Ήλιο, κινούνται πιο γρήγορα, ο Άρης, του οποίου η τροχιά περνά πέρα από την τροχιά της Γης, κινείται πολύ πιο αργά από αυτόν.
Αλλά και ο Ήλιος δεν στέκεται σε ένα μέρος. Ο γαλαξίας μας Milky Way είναι τεράστιος, τεράστιος και επίσης κινητός! Όλα τα αστέρια, οι πλανήτες, τα σύννεφα αερίων, τα σωματίδια σκόνης, οι μαύρες τρύπες, η σκοτεινή ύλη - όλα κινούνται σε σχέση με το κοινό κέντρο μάζας.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, ο Ήλιος βρίσκεται σε απόσταση 25.000 ετών φωτός από το κέντρο του γαλαξία μας και κινείται σε ελλειπτική τροχιά, κάνοντας μια πλήρη επανάσταση κάθε 220-250 εκατομμύρια χρόνια. Αποδεικνύεται ότι η ταχύτητα του Ήλιου είναι περίπου 200-220 km / s, που είναι εκατοντάδες φορές υψηλότερη από την ταχύτητα της κίνησης της Γης γύρω από τον άξονα και δεκάδες φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα της κίνησης της γύρω από τον Ήλιο. Έτσι μοιάζει η κίνηση του ηλιακού μας συστήματος.
Είναι ο γαλαξίας ακίνητος; Και πάλι, όχι. Τα γιγάντια διαστημικά αντικείμενα έχουν μεγάλη μάζα, και ως εκ τούτου δημιουργούν ισχυρά βαρυτικά πεδία... Δώστε λίγο χρόνο στο Σύμπαν (και το είχαμε - περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια) και όλα θα αρχίσουν να κινούνται προς την κατεύθυνση της μεγαλύτερης έλξης. Γι' αυτό το Σύμπαν δεν είναι ομοιογενές, αλλά αποτελείται από γαλαξίες και ομάδες γαλαξιών.
Τι σημαίνει αυτό για εμάς;
Αυτό σημαίνει ότι ο Γαλαξίας έλκεται προς τον εαυτό του από άλλους γαλαξίες και ομάδες γαλαξιών στην περιοχή. Αυτό σημαίνει ότι ογκώδη αντικείμενα κυριαρχούν σε αυτή τη διαδικασία. Και αυτό σημαίνει ότι όχι μόνο ο γαλαξίας μας, αλλά όλοι οι γύρω μας επηρεάζονται από αυτά τα «τρακτέρ». Πλησιάζουμε στο να κατανοήσουμε τι μας συμβαίνει στο διάστημα, αλλά εξακολουθούμε να μην έχουμε στοιχεία, για παράδειγμα:
- Ποιες ήταν οι αρχικές συνθήκες κάτω από τις οποίες γεννήθηκε το σύμπαν;
- πώς οι διάφορες μάζες στον γαλαξία κινούνται και αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου.
- πώς σχηματίστηκε ο Γαλαξίας και οι γύρω γαλαξίες και τα σμήνη.
- και πώς συμβαίνει τώρα.
Ωστόσο, υπάρχει ένα κόλπο που θα μας βοηθήσει να το καταλάβουμε.
Το Σύμπαν είναι γεμάτο με λείψανα ακτινοβολίας με θερμοκρασία 2.725 Κ, η οποία έχει διατηρηθεί από την εποχή της Μεγάλης Έκρηξης. Σε ορισμένα σημεία υπάρχουν μικροσκοπικές αποκλίσεις - περίπου 100 μK, αλλά το συνολικό υπόβαθρο θερμοκρασίας είναι σταθερό.
Αυτό συμβαίνει επειδή το σύμπαν σχηματίστηκε στη Μεγάλη Έκρηξη πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια και εξακολουθεί να διαστέλλεται και να ψύχεται.
380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το σύμπαν ψύχθηκε σε τέτοια θερμοκρασία που έγινε δυνατός ο σχηματισμός ατόμων υδρογόνου. Πριν από αυτό, τα φωτόνια αλληλεπιδρούσαν συνεχώς με τα υπόλοιπα σωματίδια του πλάσματος: συγκρούονταν μαζί τους και αντάλλαξαν ενέργεια. Καθώς το Σύμπαν ψύχεται, υπάρχουν λιγότερα φορτισμένα σωματίδια και ο χώρος μεταξύ τους είναι μεγαλύτερος. Τα φωτόνια ήταν σε θέση να κινούνται ελεύθερα στο διάστημα. Η ακτινοβολία λειψάνων είναι τα φωτόνια που εκπέμπονταν από το πλάσμα προς τη μελλοντική θέση της Γης, αλλά διέφυγαν τη διασπορά, αφού ο ανασυνδυασμός έχει ήδη ξεκινήσει. Φτάνουν στη Γη μέσω του χώρου του σύμπαντος, που συνεχίζει να διαστέλλεται.
Εσείς οι ίδιοι μπορείτε να "δείτε" αυτήν την ακτινοβολία. Οι παρεμβολές που εμφανίζονται σε ένα κενό τηλεοπτικό κανάλι όταν χρησιμοποιείτε μια απλή κεραία όπως αυτιά λαγού είναι 1% λόγω της ακτινοβολίας λειψάνων.
Κι όμως, η θερμοκρασία του λειψάνου φόντου δεν είναι ίδια προς όλες τις κατευθύνσεις. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των μελετών της αποστολής Planck, η θερμοκρασία είναι ελαφρώς διαφορετική στα αντίθετα ημισφαίρια της ουράνιας σφαίρας: είναι ελαφρώς υψηλότερη στις περιοχές του ουρανού νότια της εκλειπτικής - περίπου 2,728 Κ και χαμηλότερη στο άλλο μισό - περίπου 2.722 K.
Ένας χάρτης του φόντου μικροκυμάτων που λαμβάνεται με το τηλεσκόπιο Planck. Αυτή η διαφορά είναι σχεδόν 100 φορές μεγαλύτερη από τις υπόλοιπες παρατηρούμενες διακυμάνσεις στη θερμοκρασία CMB, και αυτό είναι παραπλανητικό. Γιατί συμβαίνει; Η απάντηση είναι προφανής - αυτή η διαφορά δεν οφείλεται σε διακυμάνσεις της υπολειμματικής ακτινοβολίας, φαίνεται επειδή υπάρχει κίνηση!
Όταν πλησιάζετε μια πηγή φωτός ή σας πλησιάζει, οι φασματικές γραμμές στο φάσμα της πηγής μετατοπίζονται προς μικρότερα μήκη κύματος (μετατόπιση ιώδους), όταν απομακρύνεστε από αυτήν ή αυτή από εσάς, οι φασματικές γραμμές μετατοπίζονται προς μεγαλύτερα μήκη κύματος (μετατόπιση κόκκινου).
Η ακτινοβολία των λειψάνων δεν μπορεί να είναι περισσότερο ή λιγότερο ενεργητική, πράγμα που σημαίνει ότι κινούμαστε στο διάστημα. Το φαινόμενο Ντόπλερ βοηθά στον προσδιορισμό ότι το ηλιακό μας σύστημα κινείται σε σχέση με την ακτινοβολία λειψάνων με ταχύτητα 368 ± 2 km / s και η τοπική ομάδα γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένου του Γαλαξία, του γαλαξία της Ανδρομέδας και του γαλαξία Triangulum, κινείται σε ταχύτητα 627 ± 22 km / s σε σχέση με την ακτινοβολία λειψάνων. Αυτές είναι οι λεγόμενες ιδιόμορφες ταχύτητες των γαλαξιών, οι οποίες ανέρχονται σε αρκετές εκατοντάδες km/s. Εκτός από αυτές, υπάρχουν και κοσμολογικές ταχύτητες που οφείλονται στη διαστολή του Σύμπαντος και υπολογίζονται σύμφωνα με το νόμο Hubble.
Χάρη στην υπολειπόμενη ακτινοβολία από τη Μεγάλη Έκρηξη, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι τα πάντα στο Σύμπαν κινούνται και αλλάζουν συνεχώς. Και ο γαλαξίας μας είναι μόνο μέρος αυτής της διαδικασίας.
Όλοι γνωρίζουμε ότι η Γη περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο. Με βάση αυτό, τίθεται ένα λογικό ερώτημα: περιστρέφεται ο ίδιος ο ήλιος; Και αν ναι, τι υπάρχει γύρω; Οι αστρονόμοι έλαβαν την απάντηση σε αυτό το ερώτημα μόνο τον ΧΧ αιώνα.
Το αστέρι μας κινείται πραγματικά, και αν η Γη έχει δύο κύκλους περιστροφής (γύρω από τον Ήλιο και γύρω από τον άξονά του), τότε ο Ήλιος έχει τρεις από αυτούς. Επιπλέον, ολόκληρο το ηλιακό σύστημα, μαζί με τους πλανήτες και τα άλλα κοσμικά σώματα, απομακρύνεται σταδιακά από το κέντρο του γαλαξία, μετακινώντας πολλά εκατομμύρια χιλιόμετρα με κάθε περιστροφή.
Τι είναι ο ήλιος γύρω;
Γύρω από τι περιστρέφεται ο ήλιος; Είναι γνωστό ότι βρίσκεται το αστέρι μας, η διάμετρος του οποίου είναι περίπου 30.000 παρσέκες. , ίσο με 3,26 έτη φωτός.
Στο κεντρικό τμήμα του Γαλαξία, υπάρχει ένα σχετικά μικρό Γαλαξιακό κέντρο με ακτίνα περίπου 1000 παρσέκων. Ο σχηματισμός των αστεριών εξακολουθεί να γίνεται σε αυτό και βρίσκεται ο πυρήνας, χάρη στον οποίο κάποτε προέκυψε το αστρικό μας σύστημα.
Η απόσταση του Ήλιου από το Γαλαξιακό κέντρο είναι 26 χιλιάδες έτη φωτός, δηλαδή βρίσκεται πιο κοντά στις άκρες του γαλαξία. Μαζί με τα υπόλοιπα αστέρια του Γαλαξία, ο Ήλιος περιστρέφεται γύρω από αυτό το κέντρο. Η μέση ταχύτητα της κίνησής του κυμαίνεται από 220 έως 240 χλμ. ανά δευτερόλεπτο.
Μια περιστροφή γύρω από το κεντρικό τμήμα του γαλαξία διαρκεί κατά μέσο όρο 200 εκατομμύρια χρόνια. Σε όλη την περίοδο της ύπαρξής του, ο πλανήτης μας, μαζί με τον Ήλιο, έχουν πετάξει γύρω από τον πυρήνα του Γαλαξία μόνο περίπου 30 φορές.
Γιατί ο ήλιος περιστρέφεται γύρω από τον γαλαξία;
Όπως και με την περιστροφή της Γης, η ακριβής αιτία της κίνησης του Ήλιου δεν έχει εξακριβωθεί. Σύμφωνα με μια εκδοχή, υπάρχει κάποια σκοτεινή ύλη (υπερμεγέθης μαύρη τρύπα) στο Γαλαξιακό κέντρο, η οποία επηρεάζει τόσο την περιστροφή των άστρων όσο και την ταχύτητά τους. Γύρω από αυτή την τρύπα υπάρχει μια άλλη τρύπα μικρότερης μάζας.
Μαζί, και οι δύο ύλη ασκούν βαρυτική επίδραση στα αστέρια του γαλαξία και τα αναγκάζουν να κινούνται κατά μήκος διαφορετικών τροχιών. Άλλοι επιστήμονες είναι της γνώμης ότι η κίνηση οφείλεται σε βαρυτικές δυνάμεις που προέρχονται από τον πυρήνα του Γαλαξία.
Όπως κάθε αντικείμενο, ο Ήλιος κινείται με αδράνεια κατά μήκος μιας ευθείας τροχιάς, αλλά η βαρύτητα του Γαλαξιακού κέντρου τον έλκει προς τον εαυτό του και έτσι τον αναγκάζει να περιστρέφεται σε κύκλο.
Ο ήλιος περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του;
Η περιστροφή του Ήλιου γύρω από τον άξονά του είναι ο δεύτερος κύκλος της κίνησής του. Δεδομένου ότι αποτελείται από αέρια, η κίνησή του γίνεται με διαφοροποιημένο τρόπο. 
Με άλλα λόγια, το αστέρι περιστρέφεται πιο γρήγορα στον ισημερινό του και πιο αργά στους πόλους του. Η παρακολούθηση της περιστροφής του Ήλιου γύρω από τον άξονά του είναι αρκετά δύσκολη, επομένως οι επιστήμονες πρέπει να πλοηγηθούν κατά ηλιακές κηλίδες.
Κατά μέσο όρο, ένα σημείο κοντά στον ηλιακό ισημερινό περιστρέφεται γύρω από τον άξονα του ήλιου και επιστρέφει στην αρχική του θέση σε 24,47 ημέρες. Οι περιοχές στους πόλους κινούνται γύρω από τον ηλιακό άξονα σε 38 ημέρες.
Για να υπολογίσουν κάποια συγκεκριμένη τιμή, οι επιστήμονες αποφάσισαν να επικεντρωθούν στη θέση 26 ° από τον ισημερινό, αφού περίπου σε αυτό το μέρος υπάρχει ο μεγαλύτερος αριθμόςηλιακές κηλίδες. Ως αποτέλεσμα, οι αστρονόμοι κατέληξαν σε ένα μόνο νούμερο, σύμφωνα με το οποίο η ταχύτητα περιστροφής του Ήλιου γύρω από τον άξονά του είναι 25,38 ημέρες.
Τι είναι η περιστροφή γύρω από ένα ισορροπημένο κέντρο;
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, σε αντίθεση με τη Γη, ο Ήλιος έχει τρία επίπεδα περιστροφής. Το πρώτο είναι γύρω από το κέντρο του γαλαξία, το δεύτερο γύρω από τον άξονά του και το τρίτο είναι το λεγόμενο βαρυτικό ισορροπημένο κέντρο. Αν εξηγηθεί με απλά λόγια, τότε όλοι οι πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο, αν και έχουν πολύ μικρότερη μάζα, αλλά την ελκύουν ελαφρώς προς τον εαυτό τους.
Ως αποτέλεσμα αυτών των διεργασιών, ο άξονας του ίδιου του ήλιου περιστρέφεται επίσης στο διάστημα. Κατά την περιστροφή, περιγράφει την ακτίνα της κεντρικής εξισορρόπησης, εντός της οποίας περιστρέφεται. Στην περίπτωση αυτή, ο ίδιος ο Ήλιος περιγράφει επίσης την ακτίνα του. Η γενική εικόνα αυτής της κίνησης είναι αρκετά σαφής στους αστρονόμους, αλλά η πρακτική της συνιστώσα δεν είναι πλήρως κατανοητή. 
Γενικά, το αστέρι μας είναι ένα πολύ περίπλοκο και πολύπλευρο σύστημα, επομένως, στο μέλλον, οι επιστήμονες θα πρέπει να αποκαλύψουν πολλά περισσότερα από τα μυστικά και τα μυστήρια του.
Συνιστούμε ανεπιφύλακτα να τον γνωρίσετε. Εκεί θα βρεις πολλούς νέους φίλους. Επιπλέον, είναι το πιο γρήγορο και αποτελεσματικό τρόποεπικοινωνήστε με τους διαχειριστές του έργου. Η ενότητα Ενημερώσεις προστασίας από ιούς συνεχίζει να λειτουργεί - πάντα ενημερωμένες δωρεάν ενημερώσεις για το Dr Web και το NOD. Δεν προλάβατε να διαβάσετε κάτι; Το πλήρες περιεχόμενο της ερπυστικής γραμμής βρίσκεται σε αυτόν τον σύνδεσμο.
Αυτό το άρθρο εξετάζει την ταχύτητα κίνησης του Ήλιου και του Γαλαξία σε σχέση με διαφορετικά συστήματααντίστροφη μέτρηση:
Η ταχύτητα του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με τα πλησιέστερα αστέρια, τα ορατά αστέρια και το κέντρο του Γαλαξία.
Η ταχύτητα κίνησης του Γαλαξία σε σχέση με την τοπική ομάδα γαλαξιών, τα μακρινά αστρικά σμήνη και την ακτινοβολία λειψάνων.
Σύντομη περιγραφή του Γαλαξία του Γαλαξία.
Περιγραφή του Γαλαξία.
Πριν αρχίσουμε να μελετάμε την ταχύτητα του Ήλιου και του Γαλαξία στο Σύμπαν, ας γνωρίσουμε καλύτερα τον Γαλαξία μας.
Ζούμε, λες, σε μια γιγάντια «αστέρια πόλη». Μάλλον ο Ήλιος μας «ζει» μέσα σε αυτό. Ο πληθυσμός αυτής της «πόλης» είναι μια ποικιλία αστεριών, και περισσότερα από διακόσια δισεκατομμύρια από αυτά «ζουν» σε αυτήν. Μύριοι ήλιοι γεννιούνται μέσα του, βιώνουν τα νιάτα, τη μέση και τα γεράματά τους - περνούν μακρύ και δύσκολο μονοπάτι ζωήςπου διαρκεί δισεκατομμύρια χρόνια.
Οι διαστάσεις αυτής της «αστέριας πόλης» - του Γαλαξία - είναι τεράστιες. Οι αποστάσεις μεταξύ γειτονικών αστεριών είναι, κατά μέσο όρο, χιλιάδες δισεκατομμύρια χιλιόμετρα (6 * 1013 km). Και υπάρχουν πάνω από 200 δισεκατομμύρια τέτοιοι γείτονες.
Αν ορμούσαμε από τη μια άκρη του Γαλαξία στην άλλη με την ταχύτητα του φωτός (300.000 km/sec), θα χρειαζόμασταν περίπου 100.000 χρόνια.
Ολόκληρο το αστρικό μας σύστημα περιστρέφεται αργά, σαν ένας γιγάντιος τροχός που αποτελείται από δισεκατομμύρια ήλιους.
Τροχιά του ήλιου
Στο κέντρο του Γαλαξία, προφανώς, υπάρχει μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα(Τοξότης Α*) (περίπου 4,3 εκατομμύρια ηλιακές μάζες) γύρω από την οποία, πιθανώς, περιστρέφεται μια μαύρη τρύπα με μέση μάζα 1000 έως 10.000 ηλιακές μάζες και μια περίοδο τροχιάς περίπου 100 ετών και αρκετές χιλιάδες σχετικά μικρές. Η συνδυασμένη βαρυτική τους δράση σε γειτονικά αστέρια κάνει τα τελευταία να κινούνται κατά μήκος ασυνήθιστων τροχιών. Υπάρχει η εικασία ότι οι περισσότεροι γαλαξίες έχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στον πυρήνα τους.
Οι κεντρικές περιοχές του Γαλαξία χαρακτηρίζονται από ισχυρή συγκέντρωση αστεριών: σε κάθε κυβικό παρσεκ κοντά στο κέντρο υπάρχουν πολλές χιλιάδες από αυτά. Οι αποστάσεις μεταξύ των αστεριών είναι δεκάδες και εκατοντάδες φορές μικρότερες από ό,τι στην περιοχή γύρω από τον Ήλιο.
Ο γαλαξιακός πυρήνας έλκει όλα τα άλλα αστέρια με μεγάλη δύναμη. Όμως ένας τεράστιος αριθμός αστεριών είναι διάσπαρτοι σε όλη την «αστέρι πόλη». Και επίσης ελκύουν το ένα το άλλο σε διαφορετικές κατευθύνσεις, και αυτό έχει μια πολύπλοκη επίδραση στην κίνηση κάθε αστεριού. Επομένως, ο Ήλιος και δισεκατομμύρια άλλα αστέρια γενικά κινούνται σε κυκλικές διαδρομές ή ελλείψεις γύρω από το κέντρο του Γαλαξία. Αλλά αυτό είναι μόνο "κυρίως" - αν κοιτάζαμε προσεκτικά, θα τους βλέπαμε να κινούνται κατά μήκος πιο σύνθετων καμπυλών, ελίσσοντας μονοπάτια ανάμεσα στα γύρω αστέρια.
Χαρακτηριστικά του Γαλαξία του Γαλαξία:
Θέση του Ήλιου στον Γαλαξία.
Πού βρίσκεται ο Ήλιος στον Γαλαξία και κινείται (και μαζί του η Γη κι εσύ κι εγώ); Δεν είμαστε στο «κέντρο της πόλης» ή τουλάχιστον κάπου όχι μακριά από αυτό; Μελέτες έχουν δείξει ότι ο Ήλιος και το ηλιακό σύστημα βρίσκονται σε τεράστια απόσταση από το κέντρο του Γαλαξία, πιο κοντά στις «αστικές παρυφές» (26.000 ± 1.400 έτη φωτός).
Ο Ήλιος βρίσκεται στο επίπεδο του Γαλαξία μας και απέχει 8 kpc από το κέντρο του και περίπου 25 pc (1 pc (parsec) = 3,2616 έτη φωτός) από το γαλαξιακό επίπεδο. Στην περιοχή του Γαλαξία όπου βρίσκεται ο Ήλιος, η αστρική πυκνότητα είναι 0,12 αστέρια ανά pc3.
Μοντέλο του Γαλαξία μας
Η ταχύτητα του Ήλιου στον Γαλαξία.
Η ταχύτητα κίνησης του Ήλιου στον Γαλαξία θεωρείται συνήθως σε σχέση με διαφορετικά πλαίσια αναφοράς:
Σε σχέση με κοντινά αστέρια.
Σε σχέση με όλα τα φωτεινά αστέρια που είναι ορατά με γυμνό μάτι.
Σε σχέση με το διαστρικό αέριο.
Σε σχέση με το κέντρο του Γαλαξία.
1. Η ταχύτητα του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με τα πλησιέστερα αστέρια.
Όπως η ταχύτητα ενός ιπτάμενου αεροπλάνου θεωρείται σε σχέση με τη Γη, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η πτήση της ίδιας της Γης, έτσι και η ταχύτητα του Ήλιου μπορεί να προσδιοριστεί σε σχέση με τα αστέρια που βρίσκονται πιο κοντά σε αυτήν. Όπως τα αστέρια του συστήματος του Σείριου, ο Άλφα Κενταύρου κ.λπ.
Αυτή η ταχύτητα κίνησης του Ήλιου στον Γαλαξία είναι σχετικά χαμηλή: μόνο 20 km / sec ή 4 AU. (1 αστρονομική μονάδα ισούται με τη μέση απόσταση από τη Γη στον Ήλιο - 149,6 εκατομμύρια km.)
Ο ήλιος σε σχέση με τα πλησιέστερα αστέρια κινείται προς ένα σημείο (κορυφή) που βρίσκεται στο όριο των αστερισμών του Ηρακλή και της Λύρας, περίπου σε γωνία 25° ως προς το επίπεδο του Γαλαξία. Ισημερινές συντεταγμένες της κορυφής = 270 °, = 30 °.
2. Η ταχύτητα του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με τα ορατά αστέρια.
Αν θεωρήσουμε την κίνηση του Ήλιου στον Γαλαξία μας σε σχέση με όλα τα αστέρια που είναι ορατά χωρίς τηλεσκόπιο, τότε η ταχύτητά του είναι ακόμη μικρότερη.
Η ταχύτητα του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με τα ορατά αστέρια είναι 15 km / sec ή 3 AU.
Η κορυφή της κίνησης του Ήλιου σε αυτή την περίπτωση βρίσκεται επίσης στον αστερισμό του Ηρακλή και έχει τις ακόλουθες ισημερινές συντεταγμένες: = 265 °, = 21 °.
Η ταχύτητα του Ήλιου σε σχέση με τα κοντινά αστέρια και το διαστρικό αέριο
3. Η ταχύτητα του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με το διαστρικό αέριο.
Το επόμενο αντικείμενο στον Γαλαξία, σε σχέση με το οποίο θα εξετάσουμε την ταχύτητα της κίνησης του Ήλιου, είναι το διαστρικό αέριο.
Οι παγκόσμιες εκτάσεις απέχουν πολύ από το να είναι τόσο έρημες όσο πιστευόταν για πολύ καιρό. Αν και μέσα μικρές ποσότητες, αλλά παντού υπάρχει διαστρικό αέριο, που γεμίζει όλες τις γωνιές του σύμπαντος. Το διαστρικό αέριο, με το φαινομενικό κενό του μη γεμάτου χώρου του Σύμπαντος, αντιπροσωπεύει σχεδόν το 99% της συνολικής μάζας όλων των διαστημικών αντικειμένων. Πυκνές και ψυχρές μορφές διαστρικού αερίου που περιέχουν υδρογόνο, ήλιο και ελάχιστους όγκους βαριά στοιχεία(σίδηρος, αλουμίνιο, νικέλιο, τιτάνιο, ασβέστιο) βρίσκονται σε μοριακή κατάσταση, ενώνονται σε τεράστια νέφη. Συνήθως, στη σύνθεση του διαστρικού αερίου, τα στοιχεία κατανέμονται ως εξής: υδρογόνο - 89%, ήλιο - 9%, άνθρακας, οξυγόνο, άζωτο - περίπου 0,2-0,3%.
Νέφος αερίου-σκόνης IRAS 20324 + 4057 διαστρικού αερίου και σκόνης μήκους 1 έτους φωτός, παρόμοιο με έναν γυρίνο, στον οποίο κρύβεται ένα αναπτυσσόμενο αστέρι
Τα σύννεφα διαστρικού αερίου μπορούν όχι μόνο να περιστρέφονται ομαλά γύρω από τα γαλαξιακά κέντρα, αλλά και να έχουν ασταθή επιτάχυνση. Κατά τη διάρκεια πολλών δεκάδων εκατομμυρίων ετών, πιάνουν το ένα το άλλο και συγκρούονται, σχηματίζοντας σύμπλοκα σκόνης και αερίου.
Στον Γαλαξία μας, το μεγαλύτερο μέρος του διαστρικού αερίου συγκεντρώνεται σε σπειροειδείς βραχίονες, ένας από τους διαδρόμους των οποίων βρίσκεται δίπλα στο ηλιακό σύστημα.
Η ταχύτητα του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με το διαστρικό αέριο: 22-25 km / sec.
Το διαστρικό αέριο σε άμεση γειτνίαση με τον Ήλιο έχει σημαντική σωστή ταχύτητα (20-25 km / s) σε σχέση με τα πλησιέστερα αστέρια. Υπό την επιρροή του, η κορυφή της κίνησης του Ήλιου μετατοπίζεται προς τον αστερισμό Ophiuchus (= 258 °, = -17 °). Η διαφορά στην κατεύθυνση του ταξιδιού είναι περίπου 45 °.
4. Η ταχύτητα κίνησης του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με το κέντρο του Γαλαξία.
Στα τρία σημεία που συζητήθηκαν παραπάνω, μιλάμε για τη λεγόμενη περίεργη, σχετική ταχύτητα της κίνησης του Ήλιου. Με άλλα λόγια, η ιδιόμορφη ταχύτητα είναι η ταχύτητα σε σχέση με το κοσμικό σύστημα αναφοράς.
Όμως ο Ήλιος, τα αστέρια που βρίσκονται πιο κοντά σε αυτόν, το τοπικό διαστρικό νέφος όλα μαζί συμμετέχουν σε μια κίνηση μεγαλύτερης κλίμακας - κίνηση γύρω από το κέντρο του Γαλαξία.
Και ιδού η ομιλία πάει ήδηπερίπου διαφορετικές ταχύτητες.
Η ταχύτητα της κίνησης του Ήλιου γύρω από το κέντρο του Γαλαξία είναι τεράστια για τα γήινα πρότυπα - 200-220 km / sec (περίπου 850.000 km / h) ή περισσότερο από 40 AU. / έτος.
Είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η ακριβής ταχύτητα του Ήλιου γύρω από το κέντρο του Γαλαξία, επειδή το κέντρο του Γαλαξία είναι κρυμμένο από εμάς πίσω από πυκνά σύννεφα διαστρικής σκόνης. Ωστόσο, όλο και περισσότερες ανακαλύψεις σε αυτήν την περιοχή μειώνουν την εκτιμώμενη ταχύτητα του ήλιου μας. Πιο πρόσφατα, μίλησαν για 230-240 km / sec.
Το ηλιακό σύστημα στον Γαλαξία κινείται προς τον αστερισμό του Κύκνου.
Η κίνηση του Ήλιου στον Γαλαξία είναι κάθετη προς την κατεύθυνση προς το κέντρο του Γαλαξία. Εξ ου και οι γαλαξιακές συντεταγμένες της κορυφής: l = 90 °, b = 0 ° ή στις πιο γνωστές ισημερινές συντεταγμένες - = 318 °, = 48 °. Επειδή πρόκειται για μια κίνηση αντιστροφής, η κορυφή μετατοπίζεται και ολοκληρώνει έναν πλήρη κύκλο σε ένα «γαλαξιακό έτος», περίπου 250 εκατομμύρια χρόνια. η γωνιακή του ταχύτητα είναι ~ 5 "/ 1000 χρόνια, δηλαδή οι συντεταγμένες της κορυφής μετατοπίζονται κατά μιάμιση μοίρα σε ένα εκατομμύριο χρόνια.
Η Γη μας είναι περίπου 30 τέτοια «γαλαξιακά χρόνια».
Η ταχύτητα του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με το κέντρο του Γαλαξία
Παρεμπιπτόντως, ένα ενδιαφέρον γεγονός για την ταχύτητα του Ήλιου στον Γαλαξία:
Η ταχύτητα περιστροφής του Ήλιου γύρω από το κέντρο του Γαλαξία σχεδόν συμπίπτει με την ταχύτητα του κύματος συμπίεσης που σχηματίζει τον σπειροειδή βραχίονα. Αυτή η κατάσταση είναι άτυπη για τον Γαλαξία στο σύνολό του: οι σπειροειδείς βραχίονες περιστρέφονται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα, όπως οι ακτίνες στους τροχούς, και η κίνηση των αστεριών γίνεται με διαφορετικό μοτίβο, επομένως, σχεδόν ολόκληρος ο αστρικός πληθυσμός του δίσκου είτε πέφτει σε τα σπειροειδή μπράτσα ή πέφτει έξω από αυτά. Το μόνο μέρος όπου οι ταχύτητες των αστεριών και των σπειροειδών βραχιόνων συμπίπτουν είναι ο λεγόμενος κύκλος περιστροφής και σε αυτόν τον κύκλο βρίσκεται ο Ήλιος.
Για τη Γη, αυτή η περίσταση είναι εξαιρετικά σημαντική, καθώς συμβαίνουν βίαιες διεργασίες στους σπειροειδείς βραχίονες, δημιουργώντας ισχυρή ακτινοβολία που είναι καταστροφική για όλα τα έμβια όντα. Και καμία ατμόσφαιρα δεν μπορούσε να τον προστατεύσει. Όμως ο πλανήτης μας υπάρχει σε ένα σχετικά ήσυχο μέρος στον Γαλαξία και δεν έχει εκτεθεί σε αυτούς τους κοσμικούς κατακλυσμούς για εκατοντάδες εκατομμύρια (ή και δισεκατομμύρια) χρόνια. Ίσως αυτός είναι ο λόγος που η ζωή στη Γη μπόρεσε να γεννηθεί και να επιβιώσει.
Η ταχύτητα του Γαλαξία στο Σύμπαν.
Η ταχύτητα του Γαλαξία στο Σύμπαν θεωρείται συνήθως σε σχέση με διαφορετικά πλαίσια αναφοράς:
Σε σχέση με την Τοπική Ομάδα Γαλαξιών (η ταχύτητα προσέγγισης στον Γαλαξία της Ανδρομέδας).
Σε σχέση με μακρινούς γαλαξίες και σμήνη γαλαξιών (η ταχύτητα του Γαλαξία ως μέρος της τοπικής ομάδας γαλαξιών προς τον αστερισμό της Παρθένου).
Σε σχέση με την ακτινοβολία λειψάνων (η ταχύτητα κίνησης όλων των γαλαξιών στο πλησιέστερο μέρος του Σύμπαντος προς τον Μεγάλο Ελκυστή - ένα σμήνος τεράστιων υπεργαλαξιών).
Ας σταθούμε σε καθένα από τα σημεία με περισσότερες λεπτομέρειες.
1. Η ταχύτητα του Γαλαξία του Γαλαξία προς την Ανδρομέδα.
Ο Γαλαξίας μας επίσης δεν στέκεται ακίνητος, αλλά έλκει βαρυτικά και πλησιάζει τον γαλαξία της Ανδρομέδας με ταχύτητα 100-150 km / s. Το κύριο συστατικό της ταχύτητας σύγκλισης των γαλαξιών ανήκει στον Γαλαξία.
Το πλευρικό στοιχείο της κίνησης δεν είναι επακριβώς γνωστό και οι ανησυχίες για σύγκρουση είναι πρόωρες. Μια επιπλέον συμβολή σε αυτή την κίνηση έχει ο τεράστιος γαλαξίας M33, που βρίσκεται περίπου στην ίδια κατεύθυνση με τον γαλαξία της Ανδρομέδας. Γενικά, η ταχύτητα κίνησης του Γαλαξία μας σε σχέση με το βαρύκεντρο της Τοπικής Ομάδας Γαλαξιών είναι περίπου 100 km / s περίπου προς την κατεύθυνση της Ανδρομέδας / Σαύρας (l = 100, b = -4, = 333, = 52) , αλλά αυτά τα δεδομένα εξακολουθούν να είναι πολύ κατά προσέγγιση. Αυτή είναι μια πολύ μέτρια σχετική ταχύτητα: ο Γαλαξίας μετατοπίζεται από τη δική του διάμετρο σε διακόσια έως τριακόσια εκατομμύρια χρόνια, ή, πολύ περίπου, σε ένα γαλαξιακό έτος.
2. Η ταχύτητα του Γαλαξία του Γαλαξία προς το σμήνος της Παρθένου.
Με τη σειρά της, η ομάδα των γαλαξιών, η οποία περιλαμβάνει τον Γαλαξία μας, ως ένα είδος ενιαίου συνόλου, κινείται προς το μεγάλο σμήνος της Παρθένου με ταχύτητα 400 km / s. Αυτή η κίνηση καθοδηγείται επίσης από βαρυτικές δυνάμεις και πραγματοποιείται σε σχέση με μακρινά σμήνη γαλαξιών.
Η ταχύτητα του Γαλαξία του Γαλαξία προς το Σμήνος της Παρθένου
3. Η ταχύτητα του Γαλαξία στο Σύμπαν. Στον μεγάλο ελκυστήρα!
Ακτινοβολία υποβάθρου.
Σύμφωνα με τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, το πρώιμο Σύμπαν ήταν ένα καυτό πλάσμα αποτελούμενο από ηλεκτρόνια, βαρυόνια και συνεχώς εκπέμποντας, απορροφώντας και επανεκπέμποντας φωτόνια.
Καθώς το Σύμπαν επεκτεινόταν, το πλάσμα ψύχθηκε και σε ένα ορισμένο στάδιο, τα επιβραδυνόμενα ηλεκτρόνια μπόρεσαν να συνδυαστούν με τα επιβραδυνόμενα πρωτόνια (πυρήνες υδρογόνου) και τα σωματίδια άλφα (πυρήνες ηλίου), σχηματίζοντας άτομα (αυτή η διαδικασία ονομάζεται ανασυνδυασμός).
Αυτό συνέβη σε θερμοκρασία πλάσματος περίπου 3000 Κ και σε ηλικία περίπου 400.000 ετών του Σύμπαντος. Υπήρχε περισσότερος ελεύθερος χώρος μεταξύ των σωματιδίων, υπήρχαν λιγότερα φορτισμένα σωματίδια, τα φωτόνια σταμάτησαν να διασκορπίζονται τόσο συχνά και τώρα μπορούσαν να κινούνται ελεύθερα στο διάστημα, ουσιαστικά χωρίς να αλληλεπιδρούν με την ύλη.
Αυτά τα φωτόνια που εκπέμπονταν εκείνη την εποχή από το πλάσμα προς τη μελλοντική θέση της Γης εξακολουθούν να φτάνουν στον πλανήτη μας μέσω του χώρου του διαστελλόμενου σύμπαντος. Αυτά τα φωτόνια αποτελούν την υπολειμματική ακτινοβολία, η οποία είναι η θερμική ακτινοβολία που γεμίζει ομοιόμορφα το Σύμπαν.
Η ύπαρξη της υπολειμματικής ακτινοβολίας είχε προβλεφθεί θεωρητικά από τον G. Gamow στα πλαίσια της θεωρίας Μεγάλη έκρηξη... Η ύπαρξή του επιβεβαιώθηκε πειραματικά το 1965.
Η ταχύτητα κίνησης του Γαλαξία σε σχέση με την ακτινοβολία λειψάνων.
Αργότερα ξεκίνησε η μελέτη της ταχύτητας κίνησης των Γαλαξιών σε σχέση με την ακτινοβολία των λειψάνων. Αυτή η κίνηση καθορίζεται με τη μέτρηση της ανομοιομορφίας της θερμοκρασίας της ακτινοβολίας λειψάνων σε διαφορετικές κατευθύνσεις.
Η θερμοκρασία ακτινοβολίας έχει μια μέγιστη προς την κατεύθυνση της διαδρομής και μια ελάχιστη στην αντίθετη κατεύθυνση. Ο βαθμός απόκλισης της κατανομής της θερμοκρασίας από την ισότροπη (2,7 K) εξαρτάται από το μέγεθος της ταχύτητας. Από την ανάλυση των δεδομένων παρατήρησης, προκύπτει ότι ο Ήλιος κινείται σε σχέση με την υπολειμματική ακτινοβολία με ταχύτητα 400 km / s προς την κατεύθυνση = 11,6, = -12.
Τέτοιες μετρήσεις έδειξαν επίσης ένα άλλο σημαντικό πράγμα: όλους τους γαλαξίες στο πλησιέστερο μέρος του Σύμπαντος, συμπεριλαμβανομένων όχι μόνο του δικού μας Τοπική ομάδα, αλλά και το σύμπλεγμα Virgo και άλλα συμπλέγματα, κινούνται σε σχέση με το CMB φόντου με απροσδόκητα υψηλή ταχύτητα.
Για την Τοπική Ομάδα γαλαξιών, είναι 600-650 km / s με κορυφή στον αστερισμό της Ύδρας (= 166, = -27). Φαίνεται ότι κάπου στα βάθη του Σύμπαντος υπάρχει ένα τεράστιο σμήνος από πολλά υπερσμήνη που προσελκύουν την ύλη του μέρους μας του Σύμπαντος. Αυτό το σύμπλεγμα ονομάστηκε Μεγάλος ελκυστήρας- από αγγλική λέξη"Προσέλκυση" - προσέλκυση.
Δεδομένου ότι οι γαλαξίες που αποτελούν μέρος του Μεγάλου Ελκυστή είναι κρυμμένοι από διαστρική σκόνη που είναι μέρος του Γαλαξία, ήταν δυνατό να χαρτογραφηθεί ο Ελκυστής μόνο σε τα τελευταία χρόνιαχρησιμοποιώντας ραδιοτηλεσκόπια.
Ο Μεγάλος Ελκυστής βρίσκεται στη διασταύρωση πολλών υπερσμήνων γαλαξιών. Η μέση πυκνότητα της ύλης σε αυτή την περιοχή δεν είναι πολύ μεγαλύτερη από τη μέση πυκνότητα του Σύμπαντος. Αλλά λόγω του γιγαντιαίου μεγέθους του, η μάζα του αποδεικνύεται τόσο μεγάλη και η δύναμη έλξης είναι τόσο τεράστια που όχι μόνο το αστρικό μας σύστημα, αλλά και άλλοι γαλαξίες και τα σμήνη τους κοντά κινούνται προς την κατεύθυνση του Μεγάλου Ελκυστή, σχηματίζοντας ένα τεράστιο ρεύμα γαλαξιών.
Η ταχύτητα του Γαλαξία στο Σύμπαν. Στον μεγάλο ελκυστήρα!
Λοιπόν, ας συνοψίσουμε.
Η ταχύτητα του Ήλιου στο Γαλαξία και του Γαλαξία στο Σύμπαν. Συνοπτικός πίνακας.
Η ιεραρχία των κινήσεων στις οποίες συμμετέχει ο πλανήτης μας:
Περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο.
Περιστροφή με τον Ήλιο γύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας.
Κίνηση σε σχέση με το κέντρο της Τοπικής Ομάδας γαλαξιών μαζί με ολόκληρο τον Γαλαξία υπό την επίδραση της βαρυτικής έλξης του αστερισμού της Ανδρομέδας (γαλαξίας M31).
Κίνηση προς το σμήνος γαλαξιών στον αστερισμό της Παρθένου.
Προχωρώντας προς τον Μεγάλο Ελκυστήρα.
Η ταχύτητα του Ήλιου στον Γαλαξία και η ταχύτητα του Γαλαξία στον Γαλαξία στο Σύμπαν. Συνοπτικός πίνακας.
Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς, και ακόμη πιο δύσκολο να υπολογίσει πόσο μακριά κινούμαστε κάθε δευτερόλεπτο. Αυτές οι αποστάσεις είναι τεράστιες και τα λάθη σε τέτοιους υπολογισμούς εξακολουθούν να είναι αρκετά μεγάλα. Αυτό έχει σήμερα στη διάθεσή της η επιστήμη.
Πριν από τον Νικόλαο Κοπέρνικο (1473-1543), οι επιστήμονες πίστευαν ότι η Γη βρίσκεται στο κέντρο του κόσμου και όλοι οι πλανήτες, τότε ήταν γνωστοί πέντε από αυτούς (ο Ερμής, η Αφροδίτη, ο Άρης, ο Δίας και ο Κρόνος) και ο Ήλιος περιστρέφεται γύρω από η γη. Δεν μιλώ καν για τις υποθέσεις της εύρεσης της Γης στην πλάτη ενός ελέφαντα, μιας χελώνας ή άλλων ερπετών ή θηλαστικών.
Το έτος του θανάτου του Κοπέρνικου (1543), εκδόθηκε στα λατινικά το πολύτομο έργο του «On the Circulation of the Celestial Spheres», που περιγράφει το νέο σύστημα του σύμπαντος, στο κέντρο του οποίου βρισκόταν ο Ήλιος και όλοι οι πλανήτες, ήδη. έξι στον αριθμό (με την προσθήκη πέντε γνωστών πλανητών και της Γης) περιστρέφονται σε κυκλικές τροχιές γύρω από το κέντρο - τον Ήλιο.
Το επόμενο βήμα στην κατασκευή του ηλιακού συστήματος έγινε το 1609 από τον Johannes Kepler (1571-1630), ο οποίος απέδειξε, χρησιμοποιώντας ακριβείς αστρομετρικές παρατηρήσεις της κίνησης των πλανητών (κυρίως από τον Δανό αστρονόμο Tycho Brahe (1546-1601) ), ότι οι πλανήτες δεν κινούνται σε κύκλους, αλλά σε ελλείψεις με επίκεντρο τον ήλιο.
Πειραματική, δηλαδή παρατηρητική, επιβεβαίωση της θεωρίας του Κοπέρνικου έλαβε ο Galileo Galilei (1564-1642), ο οποίος παρατήρησε τις φάσεις της Αφροδίτης και του Ερμή μέσω τηλεσκοπίου, το οποίο επιβεβαίωσε το Κοπέρνικο (δηλαδή, ηλιοκεντρικό) σύστημα του σύμπαντος.
Και τέλος, ο Ισαάκ Νεύτων (1642-1727) προήλθε διαφορικές εξισώσειςουράνια μηχανική, η οποία κατέστησε δυνατό τον υπολογισμό των συντεταγμένων των πλανητών του ηλιακού συστήματος και εξήγησε γιατί κινούνται, κατά την πρώτη προσέγγιση, κατά μήκος των ελλείψεων. Αργότερα, από τα έργα των μεγάλων μηχανικών και μαθηματικών του 18ου και 19ου αιώνα, δημιουργήθηκε μια θεωρία διαταραχών, η οποία κατέστησε δυνατό να ληφθεί υπόψη η βαρυτική αλληλεπίδραση των πλανητών μεταξύ τους. Με αυτόν τον τρόπο, συγκρίνοντας παρατηρήσεις και υπολογισμούς, ανακαλύφθηκαν οι μακρινοί πλανήτες Ποσειδώνας (Adams and Le Verrier, 1856) και Πλούτωνας (1932), αν και πέρυσι ο Πλούτωνας διαγράφηκε διοικητικά από τη λίστα των πλανητών. Σήμερα, υπάρχουν έξι πλανήτες του Ζανεπτούνα στο μέγεθος του Πλούτωνα και ακόμη λίγοι περισσότεροι.
Στα μέσα του 19ου αιώνα, η αστρομετρική ακρίβεια του προσδιορισμού των συντεταγμένων των αστεριών έφτασε τα εκατοστά του δευτερολέπτου του τόξου. Στη συνέχεια, για μερικά φωτεινά αστέρια, παρατηρήθηκε ότι οι συντεταγμένες τους διαφέρουν από τις συντεταγμένες που μετρήθηκαν αρκετούς αιώνες νωρίτερα. Ο πρώτος τέτοιος κατάλογος με αντίκες ήταν ο κατάλογος του Ιππάρχου και του Πτολεμαίου (190 π.Χ.), και στην πολύ μεταγενέστερη εποχή της πρώιμης Αναγέννησης - ο κατάλογος του Ulugbek (1394-1449). Εμφανίστηκε η έννοια της «σωστής κίνησης των άστρων», τα οποία πριν από αυτό, ακόμη και τώρα, κατά παράδοση, ονομάζονται «σταθερά αστέρια».
Μελετώντας προσεκτικά αυτές τις σωστές κινήσεις, ο William Herschel (1738-1822) επέστησε την προσοχή στη συστηματική κατανομή τους και έβγαλε ένα σωστό και μάλλον μη ασήμαντο συμπέρασμα από αυτό: μέρος της σωστής κίνησης των άστρων δεν είναι η κίνηση αυτών των άστρων, αλλά μια αντανάκλαση του κίνηση του Ήλιου μας σχετικά κοντά στα αστέρια του Ήλιου. Ομοίως, βλέπουμε την κίνηση κοντινών δέντρων σχετικά μακριά όταν οδηγούμε ένα αυτοκίνητο (ή, ακόμα καλύτερα, ένα άλογο) κατά μήκος ενός δασικού δρόμου.
Αυξάνοντας τον αριθμό των αστεριών με μετρημένες σωστές κινήσεις, ήταν δυνατό να προσδιοριστεί ότι ο Ήλιος μας πετά προς την κατεύθυνση του αστερισμού του Ηρακλή, σε ένα σημείο που ονομάζεται κορυφή, με συντεταγμένες α = 270 ° και δ = 30 °, σε ταχύτητα 19,2 km/s. Αυτή είναι η «ιδιόμορφη» κίνηση του Ήλιου με όλους τους πλανήτες, τη διαπλανητική σκόνη, τους αστεροειδείς σε σχέση με περίπου εκατό αστέρια που βρίσκονται πιο κοντά μας. Οι αποστάσεις από αυτά τα αστέρια είναι μικρές, κάτι της τάξης των 100-300 ετών φωτός. Όλα αυτά τα αστέρια συμμετέχουν σε γενική κίνησηγύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας με ταχύτητα περίπου 250 km/s. Το ίδιο το κέντρο του Γαλαξία βρίσκεται στον αστερισμό του Τοξότη, σε απόσταση περίπου 25 χιλιάδων ετών φωτός από τον Ήλιο. Η κίνηση του Ήλιου ανάμεσα στα αστέρια μοιάζει με την κίνηση μιας σκνίπας σε ένα σύννεφο, ενώ ολόκληρο το σύννεφο πετά με πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα σε σχέση με τα δέντρα στο δάσος.
Φυσικά, ολόκληρος ο ίδιος ο γιγαντιαίος Γαλαξίας μας πετά σε σχέση με άλλους γαλαξίες. Οι ταχύτητες των μεμονωμένων γαλαξιών φτάνουν τις εκατοντάδες και χιλιάδες km/s. Μερικοί γαλαξίες μας πλησιάζουν, όπως το περίφημο νεφέλωμα της Ανδρομέδας, άλλοι απομακρύνονται από εμάς.
Όλοι οι γαλαξίες και τα σμήνη γαλαξιών συμμετέχουν επίσης στη γενική κοσμολογική διαστολή, η οποία είναι αισθητή, ωστόσο, μόνο σε κλίμακες άνω των 10-30 εκατομμυρίων ετών φωτός. Το μέγεθος αυτού του ρυθμού διαστολής εξαρτάται γραμμικά από την απόσταση μεταξύ των γαλαξιών ή των σμηνών τους και είναι, σύμφωνα με σύγχρονες μετρήσεις, περίπου 25 km / s με απόσταση μεταξύ γαλαξιών ενός εκατομμυρίου ετών φωτός.
Ωστόσο, μπορεί κανείς να ξεχωρίσει και ένα ειδικό σύστημα αναφοράς, δηλαδή το πεδίο της υπολειμματικής ακτινοβολίας 3Κ υποχιλιοστών. Όπου πετάμε, η θερμοκρασία αυτής της ακτινοβολίας είναι ελαφρώς υψηλότερη και από εκεί που πετάμε - χαμηλότερη. Η διαφορά μεταξύ αυτών των θερμοκρασιών είναι 0,006706 Κ. Αυτό είναι το λεγόμενο «διπολικό συστατικό» της ανισοτροπίας CMB. Η ταχύτητα της κίνησης του Ήλιου σε σχέση με την υπολειμματική ακτινοβολία είναι 627 ± 22 km / s, και χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η κίνηση της Τοπικής Ομάδας Γαλαξιών - 370 km / s προς την κατεύθυνση του αστερισμού της Παρθένου.
Είναι λοιπόν δύσκολο να δώσουμε απάντηση στο ερώτημα πού πετάει ο Ήλιος μας και με ποια ταχύτητα. Είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί αμέσως: σε σχέση με τι και σε ποιο σύστημα συντεταγμένων.
Το 1961, η ομάδα μας από το Κρατικό Αστρονομικό Ινστιτούτο. Το PK Sternberg State University της Μόσχας πραγματοποίησε παρατηρήσεις της διάσπαρτης ηλιακής υπεριώδους ακτινοβολίας στις γραμμές υδρογόνου (1215A) και οξυγόνου (1300A) από γεωφυσικούς πυραύλους μεγάλου υψομέτρου, οι οποίοι ανήλθαν σε υψόμετρο 500 km. Αυτή τη στιγμή, χάρη στην πρόταση του ακαδημαϊκού S.P.Korolev, η Σοβιετική Ένωση άρχισε να εκτοξεύει συστηματικά διαπλανητικούς σταθμούς, τόσο με πτήση όσο και προσγείωση, στον Άρη και την Αφροδίτη. Φυσικά, αποφασίσαμε επίσης να προσπαθήσουμε να βρούμε την ίδια εκτεταμένη κορώνα υδρογόνου στην Αφροδίτη και τον Άρη όπως στη Γη.
Κατά τη διάρκεια αυτών των εκτοξεύσεων, μπορέσαμε να εντοπίσουμε ίχνη ουδέτερου ατομικού υδρογόνου σε απόσταση έως και 125.000 km από τη Γη, δηλαδή έως και 25 γήινες ακτίνες. Η πυκνότητα του υδρογόνου σε τέτοιες αποστάσεις από τη Γη ήταν μόνο περίπου 1 άτομο ανά cm 3, που είναι 19 τάξεις μεγέθους μικρότερη από τη συγκέντρωση του αέρα στο επίπεδο της θάλασσας! Ωστόσο, προς μεγάλη μας έκπληξη, αποδείχθηκε ότι η ένταση της διάσπαρτης ακτινοβολίας στη γραμμή Lyman-alpha με μήκος κύματος 1215Α δεν πέφτει στο μηδέν σε ακόμη μεγαλύτερες αποστάσεις, αλλά παραμένει σταθερή και αρκετά υψηλή και η ένταση αλλάζει κατά συντελεστής 2, ανάλογα με το πού κοιτούσε το μικρό μας τηλεσκόπιο.
Αρχικά, υποθέσαμε ότι αυτά ήταν μακρινά αστέρια που έλαμπαν, αλλά ο υπολογισμός έδειξε ότι μια τέτοια λάμψη θα έπρεπε να είναι πολλές τάξεις μεγέθους χαμηλότερη. Η αμελητέα περιεκτικότητα σε κοσμική σκόνη στο διαστρικό μέσο θα «έφαγε» εντελώς αυτή την ακτινοβολία. Το εκτεταμένο ηλιακό στέμμα, σύμφωνα με τη θεωρία, θα έπρεπε να είχε σχεδόν πλήρως ιονιστεί και τα ουδέτερα άτομα δεν θα έπρεπε να ήταν εκεί.
Παρέμεινε μόνο το διαστρικό μέσο, το οποίο κοντά στον Ήλιο θα μπορούσε να είναι σε μεγάλο βαθμό ουδέτερο, γεγονός που εξηγεί το φαινόμενο που ανακαλύψαμε. Δύο χρόνια μετά τη δημοσίευσή μας J.-E. Blamon και J.-J. Ο Bertaud από την Υπηρεσία Αερονομίας της Γαλλίας από τον αμερικανικό δορυφόρο OGO-V ανακάλυψε τη γεωμετρική παράλλαξη της περιοχής μέγιστης φωτεινότητας στη γραμμή Lyman-alpha, η οποία κατέστησε δυνατή την άμεση εκτίμηση της απόστασης από αυτήν. Αυτή η τιμή αποδείχθηκε ότι είναι ίση με περίπου 25 αστρονομικές μονάδες. Προσδιορίστηκαν επίσης οι συντεταγμένες αυτού του μέγιστου. Η εικόνα άρχισε να ξεκαθαρίζει. Αποφασιστική συμβολή σε αυτό το πρόβλημα συνέβαλαν δύο Γερμανοί φυσικοί - ο P. V. Bloom και ο H. J. Far, οι οποίοι επεσήμαναν τον ρόλο της κίνησης του Ήλιου σε σχέση με το διαστρικό μέσο. Για να μετρήσουμε όλες τις παραμέτρους αυτής της κίνησης, το 1975, μαζί με τους ήδη αναφερθέντες Γάλλους ειδικούς, πραγματοποιήσαμε δύο ειδικά πειράματα στους εγχώριους δορυφόρους Prognoz-5 και Prognoz-6. Αυτοί οι δορυφόροι κατέστησαν δυνατή τη λήψη ενός χάρτη ολόκληρου του ουρανού στη γραμμή Lyman-alpha, καθώς και τη μέτρηση της θερμοκρασίας των ουδέτερων ατόμων υδρογόνου στο διαστρικό μέσο. Η πυκνότητα αυτών των ατόμων προσδιορίστηκε «στο άπειρο», δηλαδή μακριά από τον Ήλιο, η ταχύτητα και η κατεύθυνση της κίνησης του Ήλιου σε σχέση με το τοπικό διαστρικό μέσο.
Η πυκνότητα των ατόμων αποδείχθηκε ότι είναι ίση με 0,06 άτομα / cm 3 και η ταχύτητα - 25 km / s. Αναπτύχθηκε επίσης η θεωρία της διείσδυσης ατόμων του διαστρικού μέσου στο ηλιακό σύστημα. Αποδείχθηκε ότι τα ουδέτερα άτομα υδρογόνου που πετούν κοντά στον Ήλιο κατά μήκος υπερβολικών τροχιών ιονίζονται με δύο μηχανισμούς. Ο πρώτος από αυτούς είναι ο φωτοϊονισμός από την υπεριώδη ακτινοβολία και την ακτινοβολία ακτίνων Χ του Ήλιου με μήκη κύματος μικρότερα από 912Α και ο δεύτερος μηχανισμός είναι η ανταλλαγή φορτίου (ανταλλαγή ηλεκτρονίων) με πρωτόνια ηλιακού ανέμου που διαπερνούν ολόκληρο το ηλιακό σύστημα. Ο δεύτερος μηχανισμός ιονισμού αποδείχθηκε ότι ήταν 2-3 φορές πιο αποτελεσματικός από τον πρώτο. Ο ηλιακός άνεμος σταματά από το διαστρικό μαγνητικό πεδίο σε απόσταση περίπου 100 αστρονομικών μονάδων, και το διαστρικό μέσο, που προσπίπτει στο ηλιακό σύστημα, σε απόσταση 200 AU.
Ανάμεσα σε αυτά τα δύο κρουστικά κύματα (πιθανώς υπερηχητικά) υπάρχει μια περιοχή πολύ θερμού, πλήρως ιονισμένου πλάσματος με θερμοκρασία 10 7 ή ακόμα και 10 8 Κ. Το ζήτημα της αλληλεπίδρασης προσπίπτοντων ουδέτερων ατόμων υδρογόνου με ένα θερμό πλάσμα σε αυτή την ενδιάμεση περιοχή είναι εξαιρετικά ενδιαφέρον. Κατά την επαναφόρτιση διαστρικών, σχετικά ψυχρών ατόμων του διαστρικού μέσου με θερμά πρωτόνια σε αυτήν την περιοχή, ουδέτερα άτομα με πολύ υψηλή θερμοκρασίακαι την αντίστοιχη ταχύτητα που δίνεται παραπάνω. Διαπερνούν ολόκληρο το ηλιακό σύστημα και μπορούν να εγγραφούν στη Γη. Για το σκοπό αυτό, ένας ειδικός δορυφόρος της Γης, ο IBEX, εκτοξεύτηκε στις ΗΠΑ πριν από 2 χρόνια, ο οποίος εργάζεται με επιτυχία για την επίλυση αυτών και των συναφών προβλημάτων. Η επίδραση της «δραπέτης» του διαστρικού μέσου που ανακαλύφθηκε από εμάς ονομάζεται «διαστρικός άνεμος».
Για να ξεπεράσουμε αυτό το ασαφές ερώτημα, η ομάδα μας πραγματοποίησε έναν κύκλο παρατηρήσεων από τον δορυφόρο Prognoz στη γραμμή ουδέτερου ηλίου με μήκος κύματος 584Α. Το ήλιο δεν συμμετέχει στη διαδικασία επαναφόρτισης με πρωτόνια ηλιακού ανέμου και σχεδόν δεν ιονίζεται από το ηλιακό υπεριώδες φως. Χάρη σε αυτό, τα άτομα ουδέτερου ηλίου, που πετούν μέσα από τις υπερβολές πέρα από τον Ήλιο, εστιάζονται πίσω του, σχηματίζοντας έναν κώνο με αυξημένη πυκνότητα, τον οποίο παρατηρήσαμε. Ο άξονας αυτού του κώνου μας δίνει την κατεύθυνση της κίνησης του Ήλιου σε σχέση με το τοπικό διαστρικό μέσο και η απόκλιση του καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας των ατόμων ηλίου στο διαστρικό μέσο μακριά από τον Ήλιο.
Τα αποτελέσματά μας για το ήλιο συμφωνούν άριστα με τις μετρήσεις για το ατομικό υδρογόνο. Η πυκνότητα του ατομικού ηλίου "στο άπειρο" αποδείχθηκε ίση με 0,018 άτομο / cm 3, γεγονός που επέτρεψε να προσδιοριστεί ο βαθμός ιονισμού του ατομικού υδρογόνου, υποθέτοντας ότι η αφθονία του ηλίου είναι ίση με το πρότυπο για το διαστρικό μέσο . Αυτό αντιστοιχεί στο 10-30% του βαθμού ιοντισμού του ατομικού υδρογόνου. Η πυκνότητα και η θερμοκρασία του ατομικού υδρογόνου που βρήκαμε αντιστοιχούν ακριβώς στη ζώνη ουδέτερου υδρογόνου με ελαφρώς αυξημένη θερμοκρασία - 12000 Κ.
Το 2000, Γερμανοί αστρονόμοι με επικεφαλής τον H. Rosenbauer μπόρεσαν να ανιχνεύσουν άμεσα ουδέτερα άτομα ηλίου που εισέρχονταν στο ηλιακό σύστημα από το διαστρικό μέσο στο εξω-εκλειπτικό διαστημόπλοιο Ulysses. Προσδιόρισαν τις παραμέτρους του «διαστρικού ανέμου» (την πυκνότητα του ατομικού ηλίου, την ταχύτητα και την κατεύθυνση της κίνησης του Ήλιου σε σχέση με το τοπικό διαστρικό μέσο). Τα αποτελέσματα των άμεσων μετρήσεων των ατόμων ηλίου ήταν σε εξαιρετική συμφωνία με τις οπτικές μας μετρήσεις.
Αυτή είναι η ιστορία της ανακάλυψης μιας ακόμη κίνησης του Ήλιου μας.
