Körül, amire a nap fordul. A Nap és a galaxis mozgásának sebessége az univerzumban. A Tejút -galaxis jellemzői
Bárki, még a kanapén fekve vagy a számítógép közelében ülve, állandó mozgásban van. Ennek a folyamatos mozgásnak a világűrben több iránya és óriási sebessége van. Először is, a Föld a tengelye körül mozog. Ezenkívül a bolygó a Nap körül forog. De ez még nem minden. A naprendszerrel együtt sokkal lenyűgözőbb távolságokat teszünk meg.
A Nap az egyik csillag, amely a Tejút síkjában, vagy egyszerűen a Galaxisban helyezkedik el. 8 kpc távolságra van a központtól és 25 pc a galaktikus síktól. A galaxis régiónkban a csillagok sűrűsége körülbelül 0,12 csillag per pc3. Pozíció Naprendszer nem állandó: állandó mozgásban van a közeli csillagokhoz, a csillagközi gázokhoz képest, és végül a Tejút középpontja körül. Először vette észre a naprendszer mozgását a galaxisban William Herschel.
Mozgás a közeli csillagokhoz képest
A Nap mozgási sebessége a Herkules és a Líra csillagkép határáig 4 a.sz. évente, vagy 20 km / s. A sebességvektor az úgynevezett csúcsra irányul - arra a pontra, amelyre a többi közeli csillag mozgása is irányul. A csillagok sebességének irányai, beleértve A napok a csúccsal ellentétes pontban metszik egymást, az úgynevezett antiapex.
Mozgás a látható csillagokhoz képest
Külön mérik a Nap mozgását a fényes csillagokhoz képest, amelyek távcső nélkül is láthatók. Ez jelzi a Nap szokásos mozgását. Az ilyen mozgás sebessége 3 AU. évente vagy 15 km / s.
Mozgás a csillagközi térhez képest
A csillagközi térhez képest a Naprendszer már gyorsabban halad, a sebesség 22-25 km / s. Ebben az esetben a galaxis déli régiójából "fújó" "csillagközi szél" hatására a csúcs az Ophiuchus csillagképre tolódik. Az elmozdulást 50 körülire becsülik.
Mozgás a Tejút központjában
A Naprendszer mozgásban van galaxisunk középpontjához képest. A Cygnus csillagkép felé halad. A sebesség körülbelül 40 AU. évente, vagy 200 km / s. A teljes forgalom eléréséhez 220 millió évre van szükség. Lehetetlen meghatározni a pontos sebességet, mert a csúcs (a Galaxis középpontja) el van rejtve előlünk a csillagközi por sűrű felhői mögött. A csúcs minden millió évben 1,5 ° -kal eltolódik, és teljes kört tesz meg 250 millió év, azaz 1 "galaktikus év alatt.
Utazás a Tejút szélére
A galaxis mozgása a világűrben
A mi galaxisunk sem áll meg, hanem 100-150 km / s sebességgel közelíti meg az Androméda galaxist. A galaxisok csoportja, beleértve a Tejutat is, 400 km / s sebességgel halad a nagy Szűzhalmaz felé. Nehéz elképzelni, és még nehezebb kiszámítani, hogy milyen messze haladunk másodpercenként. Ezek a távolságok hatalmasak, és az ilyen számítások hibái még mindig meglehetősen nagyok.
Ül, áll vagy hazudik, miközben olvassa ezt a cikket, és nem érzi, hogy a Föld óriási sebességgel forog a tengelyén - körülbelül 1700 km / h az Egyenlítőnél. A forgási sebesség azonban nem tűnik olyan gyorsnak km / s -ra konvertálva. Az eredmény 0,5 km / s - alig észrevehető villanás a radaron, a többi körülöttünk lévő sebességhez képest.
A Naprendszer többi bolygójához hasonlóan a Föld is a Nap körül forog. És annak érdekében, hogy pályáján maradjon, 30 km / s sebességgel mozog. A Naphoz közelebb álló Vénusz és Merkúr gyorsabban mozog, a Föld pályáján túl keringő Mars sokkal lassabban mozog nála.
De még a Nap sem áll egy helyen. A Tejút galaxisunk hatalmas, masszív és mobil is! Minden csillag, bolygó, gázfelhő, porrészecske, fekete lyuk, sötét anyag - mind a közös tömegközépponthoz képest mozog.
A tudósok szerint a Nap a galaxisunk középpontjától 25 000 fényév távolságra helyezkedik el, és elliptikus pályán mozog, 220-250 millió évente teljes forradalmat végrehajtva. Kiderült, hogy a Nap sebessége körülbelül 200-220 km / s, ami százszor nagyobb, mint a Föld tengely körüli mozgásának sebessége, és tízszer nagyobb, mint a Nap körüli mozgásának sebessége. Naprendszerünk mozgása így néz ki.
Álló a galaxis? Ismét nem. Az óriási űrtárgyak nagy tömegűek, ezért erőseket hoznak létre gravitációs mezők... Adjon egy kis időt az Univerzumnak (és ez megvolt - körülbelül 13,8 milliárd év), és minden elkezd a legnagyobb vonzás irányába haladni. Ezért az Univerzum nem homogén, hanem galaxisokból és galaxiscsoportokból áll.
Mit jelent ez számunkra?
Ez azt jelenti, hogy a Tejutat más környékbeli galaxisok és galaxiscsoportok húzzák maga felé. Ez azt jelenti, hogy masszív tárgyak uralják ezt a folyamatot. Ez pedig azt jelenti, hogy nemcsak a galaxisunkat, hanem a körülöttünk élőket is befolyásolják ezek a "traktorok". Egyre közelebb értünk ahhoz, hogy mi történik velünk a világűrben, de még mindig hiányoznak a tények, például:
- mik voltak az univerzum születésének kezdeti feltételei;
- hogyan mozognak és változnak a galaxis különböző tömegei az idő múlásával;
- hogyan keletkezett a Tejút és a környező galaxisok és halmazok;
- és hogyan történik ez most.
Van azonban egy trükk, amely segít kitalálni.
Az univerzum tele van ereklyesugárzással, amelynek hőmérséklete 2,725 K, amelyet az ősrobbanás óta megőriztek. Néhány helyen apró eltérések vannak - körülbelül 100 μK, de a teljes hőmérsékleti háttér állandó.
Ez azért van, mert az univerzum az ősrobbanásban keletkezett 13,8 milliárd évvel ezelőtt, és még mindig tágul és hűl.
380 000 évvel az ősrobbanás után az univerzum olyan hőmérsékletre hűlt, hogy lehetővé vált a hidrogénatomok képződése. Ezt megelőzően a fotonok folyamatosan kölcsönhatásba léptek a többi plazma részecskével: összeütköztek velük és energiát cseréltek. Ahogy az Univerzum lehűl, kevesebb a töltött részecske, és a köztük lévő tér nagyobb. A fotonok szabadon tudtak mozogni az űrben. Az ereklyesugárzás azok a fotonok, amelyeket a plazma bocsátott ki a Föld jövőbeli helye felé, de elkerülte a szóródást, mivel a rekombináció már megkezdődött. A világegyetem űrén keresztül jutnak el a Földre, amely tovább tágul.
Maga is "láthatja" ezt a sugárzást. Az egyszerű antennák, például a nyúlfül használata esetén az üres tévécsatornán fellépő interferencia 1% az ereklyesugárzás miatt.
És mégis, az ereklye háttér hőmérséklete nem minden irányban azonos. A Planck -misszió tanulmányainak eredményei szerint a hőmérséklet kissé eltér az égi szféra ellentétes féltekéin: valamivel magasabb az égbolt ekliptikától délre eső régióiban - körülbelül 2,728 K, és alacsonyabb a másik felében - körülbelül 2,722 K.
A Planck távcsővel készített mikrohullámú háttér térképe. Ez a különbség majdnem 100 -szor nagyobb, mint a többi megfigyelt CMB hőmérséklet -ingadozás, és ez félrevezető. Miért történik? A válasz nyilvánvaló - ez a különbség nem a CMB ingadozásából adódik, hanem azért jelenik meg, mert mozgás van!
Amikor közeledik egy fényforráshoz, vagy közeledik hozzád, a spektrum vonalai a fénysugár spektrumában eltolódnak a rövid hullámok felé (ibolyaszín eltolódás), amikor eltávolodsz tőle, ő pedig tőled - a spektrális vonalak eltolódnak a hosszú hullámok felé (vöröseltolódás) ).
Az ereklyesugárzás nem lehet többé -kevésbé energikus, ami azt jelenti, hogy az űrben haladunk. A Doppler -effektus segít meghatározni, hogy Naprendszerünk az ereklye -sugárzáshoz képest 368 ± 2 km / s sebességgel mozog, és a galaxisok helyi csoportja, beleértve a Tejutat, az Androméda -galaxist és a Háromszög -galaxist, 627 ± 22 km / s sebességgel az ereklyesugárzáshoz képest. Ezek a galaxisok úgynevezett sajátos sebességei, amelyek több száz km / s-ot tesznek ki. Rajtuk kívül vannak kozmológiai sebességek is az Univerzum tágulása miatt és a Hubble -törvény szerint számítva.
Az ősrobbanásból származó maradék sugárzásnak köszönhetően megfigyelhetjük, hogy az Univerzumban minden folyamatosan mozog és változik. És a mi galaxisunk csak része ennek a folyamatnak.
Mindannyian tudjuk, hogy a Föld a Nap körül kering. Ez alapján logikus kérdés merül fel: forog -e maga a nap? És ha igen, mi van körülötte? A csillagászok erre a kérdésre csak a XX.
A mi csillagunk valóban mozog, és ha a Földnek két forgási köre van (a Nap körül és a tengelye körül), akkor a Napnak három van. Ezenkívül a teljes Naprendszer a bolygókkal és más kozmikus testekkel együtt fokozatosan eltávolodik a galaxis középpontjától, és minden fordulattal több millió kilométert mozog.
Mi van a Nap körül?
Mi körül forog a nap? Ismeretes, hogy csillagunk található, amelynek átmérője körülbelül 30.000 parsek. , 3,26 fényévnek felel meg.
A Tejút középső részén található egy viszonylag kicsi Galaktikus központ, amelynek sugara körülbelül 1000 parsek. A csillagok kialakulása még mindig zajlik benne, és a mag is található, ennek köszönhetően egykor csillagrendszerünk keletkezett.
A Nap távolsága a galaktikus középponttól 26 ezer fényév, vagyis közelebb helyezkedik el a galaxis széleihez. A Tejút többi csillagával együtt a Nap e középpont körül forog. Mozgásának átlagos sebessége 220-240 km / másodperc között változik.
Egy forradalom a galaxis középső része körül átlagosan 200 millió évet vesz igénybe. Létezése teljes időtartama alatt bolygónk a Nappal együtt csak körülbelül 30 -szor repült a Galaktikus mag körül.
Miért forog a Nap a galaxis körül?
Akárcsak a Föld forgásakor, a Nap mozgásának pontos okát sem sikerült megállapítani. Az egyik változat szerint a Galaktikus középpontban van egy sötét anyag (szupermasszív fekete lyuk), amely hatással van a csillagok forgására és sebességére is. E lyuk körül egy másik kisebb tömegű lyuk található.
Mindkét anyag együttesen gravitációs hatást gyakorol a galaxis csillagaira, és arra kényszeríti őket, hogy különböző pályák mentén mozogjanak. Más tudósok azon a véleményen vannak, hogy a mozgás a Tejútrendszer magjából származó gravitációs erőknek köszönhető.
Mint minden tárgy, a Nap is tehetetlenséggel mozog egy egyenes pályán, de a Galaktikus középpont gravitációja magához vonzza, és ezáltal arra kényszeríti, hogy körben forogjon.
Forog -e a nap a tengelyén?
A Nap tengelye körüli forgása a mozgásának második köre. Mivel gázokból áll, mozgása differenciáltan történik. 
Más szóval, a csillag gyorsabban forog az egyenlítőjén, és lassabban a pólusain. A Nap tengelye körüli forgásának követése meglehetősen nehéz, ezért a tudósoknak napfoltok szerint kell navigálniuk.
Egy nap -egyenlítő közelében lévő folt átlagosan elfordul a Nap tengelye körül, és 24,47 nap múlva tér vissza eredeti helyzetébe. A pólusok régiói 38 nap alatt mozognak a naptengely körül.
Egy bizonyos érték kiszámításához a tudósok úgy döntöttek, hogy az Egyenlítőtől 26 ° -os helyzetre összpontosítanak, mivel körülbelül ezen a helyen van a legnagyobb szám napfoltok. Ennek eredményeként a csillagászok egyetlen számhoz jutottak, amely szerint a Nap forgási sebessége saját tengelye körül 25,38 nap.
Mit jelent a kiegyensúlyozott középpont körüli forgás?
Amint fentebb említettük, a Földtől eltérően a Napnak három forgássíkja van. Az első a galaxis középpontja körül, a második a tengelye körül, a harmadik pedig az úgynevezett gravitációs kiegyensúlyozott középpont. Ha elmagyarázza egyszerű szavakkal, akkor a Nap körül keringő összes bolygó, bár sokkal kisebb tömegűek, de kissé magukhoz vonzzák.
Ezen folyamatok eredményeként a Nap saját tengelye is forog a térben. Forgatáskor leírja a középsúly kiegyensúlyozásának sugarát, amelyen belül forog. Ebben az esetben maga a Nap is leírja a sugarát. Ennek a mozgásnak az általános képe meglehetősen világos a csillagászok számára, de gyakorlati összetevője nem teljesen érthető. 
Általában csillagunk egy nagyon összetett és sokrétű rendszer, ezért a jövőben a tudósoknak sokkal több titkot és rejtélyt kell felfedniük.
Javasoljuk, hogy ismerkedjen meg vele. Ott sok új barátot talál. Sőt, ez a leggyorsabb és hatékony módon lépjen kapcsolatba a projektgazdákkal. A Víruskereső frissítések szakasz továbbra is működik-mindig naprakész ingyenes frissítések a Dr Web és a NOD számára. Nem volt ideje olvasni valamit? A kúszó sor teljes tartalma ezen a linken található.
Ez a cikk a Nap és a Galaxis mozgási sebességét vizsgálja különböző rendszerek visszaszámlálás:
A Nap sebessége a Galaxisban a legközelebbi csillagokhoz, látható csillagokhoz és a Tejút középpontjához képest;
A galaxis mozgási sebessége a galaxisok helyi csoportjához, a távoli csillaghalmazokhoz és az ereklyesugárzáshoz képest.
A Tejút -galaxis rövid leírása.
A Galaxy leírása.
Mielőtt elkezdenénk tanulmányozni a Nap és a Galaxis mozgási sebességét az Univerzumban, ismerjük meg jobban galaxisunkat.
Mintha egy óriási "csillagvárosban" élnénk. Inkább a mi Napunk "él" benne. Ennek a "városnak" a lakossága sokféle csillag, és közülük több mint kétszáz milliárd "él" benne. Számtalan nap születik benne, megtapasztalják fiatalságukat, középkorukat és öregségüket - hosszú és nehéz életút milliárd évig tart.
Ennek a "csillagvárosnak" - a Galaxisnak - méretei óriásiak. A szomszédos csillagok közötti távolság átlagosan több ezer milliárd kilométer (6 * 1013 km). És több mint 200 milliárd ilyen szomszéd van.
Ha fénysebességgel (300 000 km / sec) rohannánk a galaxis egyik végétől a másikig, akkor ez körülbelül 100 000 évbe telne.
Az egész csillagrendszerünk lassan forog, mint egy óriáskerék, amely több milliárd napból áll.
A Nap pályája
A galaxis közepén láthatóan egy szupermasszív van fekete lyuk(Nyilas A *) (kb. 4,3 millió naptömeg), amely körül feltehetően egy fekete lyuk kering 1000-10 000 naptömeg átlagtömeggel és körülbelül 100 éves keringési periódussal és több ezer viszonylag kicsivel. Ezek együttes gravitációs hatása a szomszédos csillagokra hatására ez utóbbiakat szokatlan pályák mentén mozgatják. Vannak olyan találgatások, amelyek szerint a legtöbb galaxis magjában hatalmas méretű fekete lyukak vannak.
A galaxis középső régióit a csillagok erős koncentrációja jellemzi: a középponthoz közeli minden köbös pareszcében sok ezer van. A csillagok közötti távolságok tíz- és százszor kisebbek, mint a Nap közelében.
A galaktikus mag nagy erővel vonzza az összes többi csillagot. De hatalmas számú csillag van szétszórva a "csillagvárosban". És különböző irányokban is vonzzák egymást, és ez összetett hatással van az egyes csillagok mozgására. Ezért a Nap és más csillagok milliárdjai általában körkörös utakon vagy ellipszisben mozognak a Galaxis középpontja körül. De ez csak "többnyire" - alaposan szemügyre véve azt látnánk, hogy bonyolultabb kanyarokban, kanyargós ösvényeken haladnak a környező csillagok között.
A Tejút -galaxis jellemzői:
A Nap elhelyezkedése a galaxisban.
Hol van a Nap a Galaxisban és mozog -e (és vele együtt a Föld és te meg én)? Nem a "városközpontban" vagyunk, vagy legalábbis valahol nem messze tőle? Tanulmányok kimutatták, hogy a Nap és a Naprendszer óriási távolságra helyezkedik el a Galaxis központjától, közelebb a "városi határhoz" (26 000 ± 1400 fényév).
A Nap a galaxisunk síkjában található, és 8 kpc távolságra van a középpontjától, és körülbelül 25 pc (1 db (parsec) = 3,2616 fényév) a galaktikus síktól. A galaxis azon részén, ahol a Nap található, a csillagok sűrűsége 0,12 csillag / db3.
Galaxisunk modellje
A Nap sebessége a galaxisban.
A Nap sebességét a galaxisban általában a különböző referenciakeretekhez viszonyítva tekintik:
A közeli csillagokkal kapcsolatban.
Minden szabad szemmel látható fényes csillaghoz képest.
A csillagközi gázhoz képest.
A galaxis közepéhez képest.
1. A Nap sebessége a Galaxisban a legközelebbi csillagokhoz képest.
Ahogy a repülőgép sebességét a Földhöz viszonyítva vesszük figyelembe, anélkül, hogy magának a Földnek a repülését figyelembe vennénk, úgy a Nap sebessége is meghatározható a hozzá legközelebb álló csillagokhoz képest. Mint például a Sirius rendszer csillagai, az Alfa Centauri stb.
A Nap mozgásának ez a sebessége a Galaxisban viszonylag alacsony: mindössze 20 km / sec vagy 4 AU. (1 csillagászati egység megegyezik a Föld és a Nap közötti átlagos távolsággal - 149,6 millió km.)
A Nap a legközelebbi csillagokhoz képest a Herkules és Líra csillagkép határán fekvő pont (csúcs) felé mozog, megközelítőleg 25 ° -os szögben a Galaxis síkjához képest. A csúcs egyenlítői koordinátái = 270 °, = 30 °.
2. A Nap sebessége a Galaxisban a látható csillagokhoz képest.
Ha figyelembe vesszük a Nap mozgását a Tejút -galaxisban a távcső nélkül látható összes csillaghoz képest, akkor a sebessége még kisebb.
A Nap sebessége a galaxisban a látható csillagokhoz képest 15 km / sec vagy 3 AU.
A Nap mozgásának csúcsa ebben az esetben is a Herkules csillagképben található, és a következő egyenlítői koordinátákkal rendelkezik: = 265 °, = 21 °.
A Nap sebessége a közeli csillagokhoz és a csillagközi gázhoz viszonyítva
3. A Nap sebessége a galaxisban a csillagközi gázhoz képest.
A galaxis következő objektuma, amelyhez képest figyelembe vesszük a Nap mozgásának sebességét, a csillagközi gáz.
A kozmikus tájak messze nem olyan elhagyatottak, mint azt sokáig gondolták. Bár bent kis mennyiségben, de mindenütt csillagközi gáz van, amely betölti az univerzum minden szegletét. A csillagközi gáz, az Univerzum látszólag üres terével, az összes űrobjektum teljes tömegének majdnem 99% -át teszi ki. A csillagközi gáz sűrű és hideg formái, amelyek hidrogént, héliumot és minimális térfogatot tartalmaznak nehéz elemek(vas, alumínium, nikkel, titán, kalcium) molekuláris állapotban vannak, hatalmas felhőmezőkben egyesülnek. Általában a csillagközi gáz összetételében az elemek a következőképpen oszlanak meg: hidrogén - 89%, hélium - 9%, szén, oxigén, nitrogén - körülbelül 0,2-0,3%.
Gáz-porfelhő IRAS 20324 + 4057 csillagközi gáz és por 1 fényév hosszú, ebihalhoz hasonló, amelyben növekvő csillag rejtőzik
A csillagközi gázok felhői nemcsak rendezetten foroghatnak a galaktikus központok körül, hanem instabil gyorsulással is rendelkeznek. Több tízmillió év alatt utolérik egymást és összeütköznek, por- és gázkomplexeket képezve.
Galaxisunkban a csillagközi gázok nagy része spirálkarokban koncentrálódik, amelyek egyik folyosója a Naprendszer közelében található.
A Nap sebessége a galaxisban a csillagközi gázhoz képest: 22-25 km / sec.
A Nap közvetlen közelében lévő csillagközi gáz jelentős, megfelelő sebességgel rendelkezik (20-25 km / s) a legközelebbi csillagokhoz képest. Hatása alatt a Nap mozgásának csúcsa eltolódik az Ophiuchus csillagkép felé (= 258 °, = -17 °). A menetiránybeli különbség körülbelül 45 °.
4. A Nap mozgásának sebessége a galaxisban a galaxis középpontjához képest.
A fent tárgyalt három pontban a Nap mozgásának úgynevezett sajátos, relatív sebességéről beszélünk. Más szóval, a sajátos sebesség a kozmikus referenciarendszerhez viszonyított sebesség.
De a Nap, a hozzá legközelebb álló csillagok, a helyi csillagközi felhő együttesen részt vesz egy nagyobb léptékű mozgásban - a Galaxis középpontja körüli mozgásban.
És itt a beszéd megy már teljesen más sebességről.
A Nap mozgásának sebessége a galaxis középpontja körül óriási a földi mércével - 200-220 km / sec (kb. 850 000 km / h) vagy több mint 40 AU. / év.
Lehetetlen meghatározni a Nap pontos sebességét a Galaxis középpontja körül, mert a Galaxis középpontja el van rejtve előlünk a csillagközi por sűrű felhői mögött. Ezen a területen azonban egyre több új felfedezés csökkenti Napunk becsült sebességét. Újabban 230-240 km / sec sebességről beszéltek.
A Galaxis Naprendszere a Cygnus csillagkép felé halad.
A Nap mozgása a galaxisban merőleges a galaxis középpontjához. Ezért a csúcs galaktikus koordinátái: l = 90 °, b = 0 ° vagy az ismertebb egyenlítői koordinátákban - = 318 °, = 48 °. Mivel ez egy forgó mozgás, a csúcs eltolódik és teljes kört tesz meg egy "galaktikus évben", nagyjából 250 millió év alatt; szögsebessége ~ 5 "/ 1000 év, azaz a csúcs koordinátái egymillió év alatt másfél fokkal eltolódnak.
Földünk körülbelül 30 ilyen "galaktikus év".
A Nap sebessége a galaxisban a galaxis középpontjához képest
Egyébként egy érdekes tény a Nap sebességéről a Galaxisban:
A Nap forgási sebessége a Galaxis középpontja körül majdnem egybeesik a spirálkart alkotó tömörítési hullám sebességével. Ez a helyzet a Galaxis egészére nézve atipikus: a spirálkarok állandó szögsebességgel forognak, mint a küllők a kerekekben, és a csillagok mozgása más mintázattal történik, ezért a korong szinte teljes csillagpopulációja vagy leesik a spirálkarokba, vagy kiesik belőlük. Az egyetlen hely, ahol a csillagok és a spirálkarok sebessége egybeesik, az úgynevezett korotációs kör, és ezen a körön található a Nap.
A Föld számára ez a körülmény rendkívül fontos, mivel a spirális karokban erőszakos folyamatok zajlanak, amelyek erős sugárzást képeznek, és minden élőlényre károsak. És semmilyen légkör nem tudott védekezni ellene. De bolygónk egy viszonylag csendes helyen létezik a Galaxisban, és több száz millió (vagy akár milliárd) éve nem volt kitéve ezeknek a kozmikus kataklizmáknak. Talán ezért tudott az élet keletkezni és fennmaradni a Földön.
A galaxis sebessége az Univerzumban.
A Galaxis sebességét az Univerzumban általában a különböző referenciakeretekhez viszonyítva tekintik:
A galaxisok helyi csoportjához viszonyítva (az Androméda -galaxis megközelítésének sebessége).
A távoli galaxisokhoz és galaxishalmazokhoz viszonyítva (a galaxis sebessége a helyi galaxiscsoport részeként a Szűz csillagkép felé).
Az ereklyesugárzáshoz viszonyítva (az Univerzum Nagy Vonzóhoz legközelebbi részén található összes galaxis mozgásának sebessége - hatalmas szupergalaxisok halmaza).
Nézzük meg részletesebben az egyes pontokat.
1. A Tejút -galaxis sebessége Androméda felé.
A Tejút-galaxisunk sem áll meg, hanem gravitációsan vonzza és közelíti meg az Androméda galaxist 100-150 km / s sebességgel. A galaxisok konvergencia sebességének fő összetevője a Tejútrendszer.
A mozgás oldalsó összetevője nem pontosan ismert, és az ütközéssel kapcsolatos aggodalmak korai. Ehhez a mozgáshoz további hozzájárulást nyújt az M33 hatalmas galaxis, amely megközelítőleg ugyanabban az irányban található, mint az Androméda galaxis. Általánosságban elmondható, hogy galaxisunk mozgási sebessége a galaxisok helyi csoportjának baricentrumához viszonyítva körülbelül 100 km / s, megközelítőleg Androméda / gyík irányába (l = 100, b = -4, = 333, = 52) , de ezek az adatok még mindig nagyon közelítőek. Ez egy nagyon szerény relatív sebesség: a Galaxist saját átmérője két -háromszázmillió év múlva, vagy nagyjából egy galaktikus évben eltolja.
2. A Tejút -galaxis sebessége a Szűzhalmaz felé.
Viszont a galaxisok csoportja, amely a Tejútrendszerünket is magában foglalja, egyfajta egyetlen egészként, 400 km / s sebességgel halad a nagy Szűzhalmaz felé. Ez a mozgás a gravitációs erőknek is köszönhető, és a távoli galaxishalmazokhoz képest hajtódik végre.
A Tejút -galaxis sebessége a Szűzhalmaz felé
3. A Galaxis sebessége az Univerzumban. A Nagy Vonzóhoz!
Háttérsugárzás.
Az ősrobbanás elmélete szerint a korai világegyetem forró plazma volt, amely elektronokból, barionokból és folyamatosan kibocsátó, elnyelő és újra kibocsátó fotonokból állt.
A Világegyetem tágulásával a plazma lehűlt, és egy bizonyos szakaszban a lassított elektronok képesek voltak a lassított protonokkal (hidrogénmagok) és alfa -részecskékkel (héliummagok) egyesülni, atomokat képezve (ezt a folyamatot rekombinációnak nevezik).
Ez körülbelül 3000 K plazmahőmérsékleten és az Univerzum hozzávetőleges korában 400 000 év alatt történt. Több szabad tér volt a részecskék között, kevesebb töltésű részecske volt, a fotonok olyan gyakran abbahagyták a szóródást, és most szabadon mozoghatnak a térben, gyakorlatilag nem lépnek kölcsönhatásba az anyaggal.
Azok a fotonok, amelyeket ekkor a plazma bocsátott ki a Föld jövőbeli helye felé, még mindig a táguló világegyetem űrén keresztül érik el bolygónkat. Ezek a fotonok alkotják az ereklyesugárzást, amely a világegyetemet egyenletesen betöltő hősugárzás.
Az ereklyesugárzás létezését G. Gamow az elmélet keretei között elméletileg megjósolta Nagy durranás... Létezését 1965 -ben kísérletileg megerősítették.
A galaxis mozgási sebessége az ereklyesugárzáshoz képest.
Később megkezdődött a galaxisok mozgási sebességének tanulmányozása a relikviális sugárzáshoz képest. Ezt a mozgást az ereklyesugárzás különböző irányú hőmérséklet -szabálytalanságának mérésével határozzuk meg.
A sugárzási hőmérsékletnek a haladási irányban van egy maximumja, az ellenkező irányban pedig minimum. A hőmérséklet -eloszlás izotróp (2,7 K) eltérésének mértéke a sebesség nagyságától függ. A megfigyelési adatok elemzéséből az következik, hogy a Nap az ereklyesugárzáshoz képest 400 km / s sebességgel mozog = 11,6, = -12 irányban.
Az ilyen mérések egy másik fontos dolgot is mutattak: az Univerzum legközelebbi részén található összes galaxist, beleértve nemcsak a miénket Helyi csoport, de a Szűz és más klaszterek is váratlanul nagy sebességgel mozognak a háttér CMB -hez képest.
A galaxisok helyi csoportja esetében 600-650 km / s, csúcsával a Hydra csillagképben (= 166, = -27). Úgy tűnik, hogy valahol a Világegyetem mélyén sok szuperhalmaz hatalmas halmaza vonzza a világegyetemi részünk anyagát. Ezt a klasztert nevezték el Nagy Vonzó- tól től angol szó"Vonzza" - vonzza.
Mivel a Nagy Vonzó részét képező galaxisokat elrejti a Tejút részét képező csillagközi por, a Vonzót csak a utóbbi évek rádióteleszkópok segítségével.
A Nagy Vonzó a galaxisok több szuperhalmazának metszéspontjában található. Az anyag átlagos sűrűsége ezen a területen nem sokkal magasabb, mint az Univerzum átlagos sűrűsége. Gigantikus mérete miatt azonban tömege olyan nagynak bizonyul, és a vonzóerő olyan hatalmas, hogy nemcsak a csillagrendszerünk, hanem más galaxisok és azok közelében lévő halmazok is a Nagy Vonzó irányába mozdulnak el, és hatalmasat alkotnak. galaxisok patakja.
A galaxis sebessége az Univerzumban. A Nagy Vonzóhoz!
Tehát foglaljuk össze.
A Nap sebessége a Galaxisban és a Galaxis az Univerzumban. Összefoglaló táblázat.
A mozgások hierarchiája, amelyben bolygónk részt vesz:
A Föld forgása a Nap körül;
Forgatás a Napgal galaxisunk középpontja körül;
Mozgás a galaxisok helyi csoportjának középpontjához képest az egész galaxissal együtt az Androméda csillagkép (M31 galaxis) gravitációs vonzása hatására;
Elmozdulás a galaxishalmaz felé a Szűz csillagképben;
A Nagy Vonzó felé haladva.
A Nap sebessége a Galaxisban és a Tejút galaxis sebessége az Univerzumban. Összefoglaló táblázat.
Nehéz elképzelni, és még nehezebb kiszámítani, hogy milyen messze haladunk másodpercenként. Ezek a távolságok hatalmasak, és az ilyen számítások hibái még mindig meglehetősen nagyok. Ma ez áll a tudomány rendelkezésére.
Nicolaus Copernicus (1473–1543) előtt a tudósok úgy vélték, hogy a Föld a világ és minden bolygó középpontjában áll, akkor öt ismert volt közülük (Merkúr, Vénusz, Mars, Jupiter és Szaturnusz), és a Nap körül forog a Föld. Nem is beszélek azokról a hipotézisekről, amelyek szerint a Földet elefánt, teknős vagy bármely más hüllő vagy emlős hátán találják meg.
Kopernikusz halálának évében (1543) latinul jelent meg többkötetes munkája "Az égi szférák keringéséről", amely leírja a világegyetem új rendszerét, amelynek középpontjában a Nap és az összes bolygó állt. hat számban (öt ismert bolygó és a Föld hozzáadásával) körpályán forognak a középpont - a Nap - körül.
A naprendszer építésének következő lépését 1609-ben tette meg Johannes Kepler (1571-1630), aki a bolygók mozgásának pontos asztrológiai megfigyeléseivel bizonyította (főleg Tycho Brahe (1546-1601) dán csillagász készítette). ), hogy a bolygók nem körökben, hanem ellipszisben mozognak, a napra fókuszálva.
Kopernikusz elméletének kísérleti, azaz megfigyelési megerősítését Galileo Galilei (1564-1642) szerezte meg, aki távcsövön keresztül figyelte meg a Vénusz és a Merkúr fázisát, ami megerősítette a világegyetem kopernikus (azaz heliocentrikus) rendszerét.
És végül Isaac Newton (1642-1727) származtatta differenciál egyenletekégi mechanika, amely lehetővé tette a Naprendszer bolygóinak koordinátáinak kiszámítását, és elmagyarázta, miért mozognak első közelítésben az ellipszis mentén. Később a 18. és 19. századi nagy mechanikusok és matematikusok munkái alapján létrejött egy zavaráselmélet, amely lehetővé tette a bolygók egymás közötti gravitációs kölcsönhatásának figyelembevételét. Ilyen módon, a megfigyelések és számítások összehasonlításával fedezték fel a távoli Neptunusz (Adams és Le Verrier, 1856) és Pluto (1932) bolygókat, bár tavaly Plútót adminisztratív módon törölték a bolygók listájáról. Ma hat Zaneptunusz -bolygó van, amelyek akkoraak, mint a Plútó, és még egy kicsivel több is.
A 19. század közepére a csillagok koordinátáinak meghatározásának asztrometrikus pontossága elérte az ív századmásodperceit. Aztán néhány fényes csillag esetében észrevették, hogy koordinátáik eltérnek a több évszázaddal korábban mért koordinátáktól. Az első ilyen antik katalógus Hipparkhosz és Ptolemaiosz katalógusa volt (ie 1908), a korai reneszánsz sokkal későbbi korszakában pedig Ulugbek (1394-1449) katalógusa. Megjelent a "csillagok megfelelő mozgásának" fogalma, amelyet előtte és most is a hagyomány szerint "fix csillagoknak" neveznek.
William Herschel (1738–1822), figyelmesen tanulmányozva ezeket a megfelelő mozgásokat, felhívta a figyelmet szisztematikus eloszlásukra, és ebből helyes és nagyon triviális következtetést vont le: a csillagok megfelelő mozgásának része nem e csillagok mozgása, hanem a Napunk mozgása viszonylag közel van a Nap csillagaihoz. Hasonlóképpen látjuk a közeli fák mozgását viszonylag távol, amikor autóval (vagy ami még jobb, lóval) vezetünk egy erdei úton.
A csillagok számának növelésével, megfelelő mozgásokkal megállapíthattuk, hogy Napunk a Herkules csillagkép irányába repül, a csúcsnak nevezett pontra, α = 270 ° és δ = 30 ° koordinátákkal. sebessége 19,2 km / s. Ez a Nap saját "különös" mozgása az összes bolygóval, bolygóközi porral, aszteroidákkal, mintegy száz csillaggal, ami a legközelebb áll hozzánk. Ezeknek a csillagoknak a távolsága kicsi, körülbelül 100-300 fényév nagyságrendű. Ezek a csillagok mind részt vesznek általános mozgás galaxisunk középpontja körül, körülbelül 250 km / s sebességgel. A Galaxis központja a Nyilas csillagképben található, mintegy 25 ezer fényév távolságra a Naptól. A Nap mozgása a csillagok között hasonlít a felhőben lévő gerinc mozgására, míg az egész felhő sokkal nagyobb sebességgel repül az erdő fáihoz képest.
Természetesen maga az egész óriás galaxisunk repül más galaxisokhoz képest. Az egyes galaxisok sebessége eléri a száz és ezer km / s -ot. Néhány galaxis közeledik felénk, például a híres Androméda -köd, mások távolodnak tőlünk.
Minden galaxis és galaxishalmaz is részt vesz az általános kozmológiai expanzióban, ami azonban csak 10-30 millió fényévnél nagyobb léptékben észlelhető. Ennek a tágulási sebességnek a nagysága lineárisan függ a galaxisok vagy halmazaik közötti távolságtól, és a modern mérések szerint körülbelül 25 km / s, a galaxisok közötti távolság pedig egymillió fényév.
Mindazonáltal külön referenciarendszert is kiemelhetünk, nevezetesen az ereklyes 3K szubmilliméteres sugárzás mezőjét. Ahol repülünk, ennek a sugárzásnak a hőmérséklete valamivel magasabb, és ahonnan repülünk - alacsonyabb. A hőmérséklet közötti különbség 0,006706 K. Ez a CMB anizotrópia úgynevezett "dipólkomponense". A Nap mozgásának sebessége az ereklyesugárzáshoz viszonyítva 627 ± 22 km / s, és a galaxisok helyi csoportjának mozgását figyelembe véve - 370 km / s a Szűz csillagkép irányába.
Így nehéz válaszolni arra a kérdésre, hogy hol repül a Napunk és milyen sebességgel. Azonnal meg kell határozni: mihez képest és milyen koordináta -rendszerben.
1961 -ben csoportunk az Állami Csillagászati Intézetből. A PK Shternberg Moszkvai Állami Egyetem megfigyelte a szórt napsugárzás ultraibolya sugárzását a hidrogén (1215A) és az oxigén (1300A) vonalaiban nagy magasságú geofizikai rakétákból, amelyek 500 km magasságba emelkedtek. Ebben az időben, S. P. Korolev akadémikus javaslatának köszönhetően a Szovjetunió elkezdte szisztematikusan indítani a bolygóközi állomásokat, mind repüléssel, mind leszállással a Marsra és a Vénuszra. Természetesen úgy döntöttünk, hogy megpróbáljuk ugyanazt a kiterjesztett hidrogén koronát találni a Vénuszon és a Marson, mint a Földön.
Ezen indítások során a Földtől 125 000 km -re, azaz 25 Föld sugaráig a semleges atom hidrogén nyomait tudtuk nyomon követni. A hidrogén sűrűsége a Földtől ilyen távolságban csak körülbelül 1 atom per cm 3 volt, ami 19 nagyságrenddel kevesebb, mint a tengeri szint légkoncentrációja! Nagy meglepetésünkre azonban kiderült, hogy a szórt sugárzás intenzitása az 1215A hullámhosszú Lyman-alfa vonalban még nagyobb távolságoknál sem esik nullára, hanem állandó és kellően magas marad, és az intenzitás változik 2 -szeres, attól függően, hogy hova nézett a mi kis teleszkópunk.
Először azt feltételeztük, hogy ezek távoli csillagok, de a számítás azt mutatta, hogy egy ilyen izzásnak sok nagyságrenddel alacsonyabbnak kell lennie. Az elhanyagolható kozmikus por tartalom a csillagközi közegben teljesen „megeszi” ezt a sugárzást. A kiterjesztett napkoronát az elmélet szerint szinte teljesen ionizálni kellett volna, és semmiféle semleges atomnak nem kellett volna lennie.
Csak a csillagközi közeg maradt, amely a Nap közelében nagyrészt semleges lehet, ami megmagyarázta a felfedezett hatást. Két évvel publikációnk után J.-E. Blamon és J.-J. Berto az OGO-V amerikai műholdról, a francia Aeronomy Service-ből fedezte fel a Lyman-alfa vonal maximális fényességű régiójának geometriai parallaxisát, amely lehetővé tette a távolság távolságának azonnali megbecsülését. Ez az érték körülbelül 25 csillagászati egységnek bizonyult. Ennek a maximumnak a koordinátáit is meghatározták. A kép tisztulni kezdett. Ehhez a problémához döntő mértékben hozzájárult két német fizikus - P. V. Bloom és H. J. Far, akik rámutattak a Nap mozgásának szerepére a csillagközi közeghez képest. E mozgás összes paraméterének mérése érdekében 1975-ben a már említett francia szakemberekkel együtt két speciális kísérletet hajtottunk végre a Prognoz-5 és a Prognoz-6 hazai műholdakon. Ezek a műholdak lehetővé tették a Lyman-alfa vonalban az egész égbolt térképének megszerzését, valamint a csillagközi közeg semleges hidrogénatomjainak hőmérsékletének mérését. Ezen atomok sűrűségét "a végtelenben" határozták meg, vagyis távol a Naptól, a Nap mozgásának sebességétől és irányától a helyi csillagközi közeghez képest.
Az atomok sűrűsége 0,06 atom / cm 3, a sebesség pedig 25 km / s. Kidolgozták a csillagközi közeg atomjainak Naprendszerbe való behatolásának elméletét is. Kiderült, hogy a Nap közelében hiperbolikus pályák mentén repkedő semleges hidrogénatomokat két mechanizmus ionizálja. Az első közülük a Nap ultraibolya és röntgensugárzással történő fotoionizálása 912A-nál rövidebb hullámhosszúsággal, a második mechanizmus pedig a töltéscsere (elektroncsere) a napszél protonjaival, amelyek átjárják az egész Naprendszert. A második ionizációs mechanizmus 2-3 -szor hatékonyabbnak bizonyult, mint az első. A napszeleket a csillagközi mágneses mező állítja meg mintegy 100 csillagászati egység távolságban, a csillagközi közeg pedig, amely a Naprendszerre esik, 200 AU távolságban.
E két (valószínűleg szuperszonikus) lökéshullám között van egy nagyon forró, teljesen ionizált plazma, amelynek hőmérséklete 107 vagy akár 10 8 K. rendkívül érdekes. Amikor a csillagközi közeg viszonylag hideg atomjait forró protonokkal tölti fel ebben a régióban, semleges atomok képződnek nagyon magas hőmérsékletűés a fent megadott megfelelő sebesség. Behatolnak a teljes Naprendszerbe, és regisztrálhatnak a Földön. Ennek érdekében 2 éve indították útjára az Egyesült Államokban egy különleges Föld -műholdat, az IBEX -et, amely sikeresen dolgozik ezen és a kapcsolódó problémák megoldásán. Az általunk felfedezett csillagközi közeg "kifutásának" hatását "csillagközi szélnek" nevezzük.
Ennek a tisztázatlan kérdésnek a kikerülése érdekében csoportunk megfigyelési ciklust hajtott végre a Prognoz műholdról az 584A hullámhosszú semleges hélium vonalában. A hélium nem vesz részt a napszél protonokkal történő újratöltés folyamatában, és szinte nem ionizálja a nap ultraibolya fénye. Ennek köszönhető, hogy a semleges hélium atomjai, amelyek a Nap mellett elhaladó hiperbolákon átrepülnek, mögé összpontosulnak, és megnövelt sűrűségű kúpot képeznek, amit megfigyeltünk. Ennek a kúpnak a tengelye adja meg a Nap mozgásának irányát a helyi csillagközi közeghez képest, és divergenciája lehetővé teszi a Naptól távol eső csillagközi közegben található héliumatomok hőmérsékletének meghatározását.
A héliumra vonatkozó eredményeink kiváló összhangban vannak az atomi hidrogén méréseivel. Az atomi hélium sűrűsége "végtelenben" 0,018 atom / cm 3 -nek bizonyult, ami lehetővé tette az atomi hidrogén ionizációjának mértékének meghatározását, feltéve, hogy a hélium bősége megegyezik a csillagközi közeg szabványával . Ez az atomi hidrogén ionizációs fokának 10–30% -ának felel meg. Az általunk talált atomhidrogén sűrűsége és hőmérséklete pontosan megfelel a semleges hidrogén zónájának, kissé megemelt hőmérséklettel - 12000 K.
2000-ben a H. Rosenbauer vezette német csillagászok képesek voltak közvetlenül kimutatni a Naprendszerbe belépő semleges hélium atomokat a csillagközi közegből az Ulysses extra-ekliptikus űrhajón. Meghatározták a "csillagközi szél" paramétereit (az atomi hélium sűrűsége, a Nap mozgásának sebessége és iránya a helyi csillagközi közeghez képest). A héliumatomok közvetlen mérésének eredményei kiváló összhangban vannak optikai méréseinkkel.
Ez a Napunk újabb mozgásának felfedezésének története.
