Milyen sebességgel mozog a Nap az űrben? Naprendszer

Az életben nincs olyan, hogy örök nyugalom. Az élet maga mozgás, és nem létezhet vágyak, félelem és érzések nélkül.
Thomas Hobbs

Egy olvasó megkérdezi:

Találtam egy videót a YouTube-on a Naprendszer galaxisunkon keresztüli spirális mozgásáról szóló elmélettel. Nem találtam meggyőzőnek, de szeretném hallani tőled. Tudományosan helyes?

Először is nézzük meg magát a videót:

A videóban szereplő állítások egy része igaz. Például:

a bolygók megközelítőleg ugyanabban a síkban keringenek a Nap körül
A Naprendszer a galaktikus síkja és a bolygók forgási síkja között 60°-os szöget zár be a galaxisban.
A Nap, miközben a Tejútrendszer körül kering, fel-le, illetve ki-be mozog a galaxis többi részéhez képest.

Mindez igaz, de a videó mindezeket a tényeket tévesen mutatja be.

Ismeretes, hogy a bolygók ellipszisben keringenek a Nap körül, Kepler, Newton és Einstein törvényei szerint. De a bal oldali kép méretarányosan rossz. Formáját, méretét és excentricitását tekintve szabálytalan. És bár a jobb oldali diagramon a pályák kevésbé tűnnek ellipszisnek, a bolygók pályái léptéküket tekintve valahogy így néznek ki.

Vegyünk egy másik példát - a Hold pályáját.

Ismeretes, hogy a Hold alig egy hónapos periódussal kering a Föld körül, a Föld pedig 12 hónapos periódussal a Nap körül. A bemutatott képek közül melyik mutatja be jobban a Hold mozgását a Nap körül? Ha összehasonlítjuk a Nap és a Föld és a Föld és a Hold közötti távolságokat, valamint a Hold forgási sebességét a Föld körül és a Föld/Hold rendszert a Nap körül, akkor kiderül, hogy a D lehetőség a legjobb. bemutatja a helyzetet. Eltúlozhatók bizonyos hatások elérése érdekében, de mennyiségi szempontból az A, B és C opciók helytelenek.

Most térjünk át a Naprendszer mozgására a galaxison keresztül.

Hány pontatlanságot tartalmaz? Először is, minden bolygó egy adott időben ugyanabban a síkban van. Nincs olyan késés, amelyet a Naptól távolabbi bolygók mutatnának a kevésbé távoli bolygókhoz képest.

Másodszor, emlékezzünk a bolygók valós sebességére. A Merkúr gyorsabban mozog, mint az összes többi rendszerünkben, 47 km/s sebességgel kering a Nap körül. Ez 60%-kal gyorsabb a Föld keringési sebességénél, körülbelül 4-szer gyorsabb a Jupiternél, és 9-szer gyorsabb, mint az 5,4 km/s-os keringési sebességgel keringő Neptunusz. A Nap pedig 220 km/s sebességgel repül át a galaxison.

A Merkúrnak egy forradalmához szükséges idő alatt az egész Naprendszer 1,7 milliárd kilométert tesz meg intragalaktikus elliptikus pályáján. Ugyanakkor a Merkúr pályájának sugara mindössze 58 millió kilométer, vagyis csak 3,4%-a annak a távolságnak, amelyre a teljes Naprendszer elmozdul.

Ha egy skálán ábrázolnánk a Naprendszer mozgását a galaxisban, és megnéznénk, hogyan mozognak a bolygók, a következőket látnánk:

Képzelje el, hogy az egész rendszer - a Nap, a Hold, az összes bolygó, aszteroidák, üstökösök - nagy sebességgel mozog, körülbelül 60°-os szögben a Naprendszer síkjához képest. Valami ilyesmi:

Ha mindezt összeadjuk, pontosabb képet kapunk:

Mi a helyzet a precesszióval? És a le-fel és ki-ki oszcillációkról is? Ez mind igaz, de a videó túlzottan eltúlzottan és félreértelmezve mutatja be.

Valójában a Naprendszer precessziója 26 000 éves periódusban megy végbe. De nincs spirális mozgás, sem a Napban, sem a bolygókon. A precessziót nem a bolygók keringése, hanem a Föld forgástengelye hajtja végre.

A Sarkcsillag nem állandóan közvetlenül az Északi-sark felett helyezkedik el. Legtöbbször nincs sarkcsillagunk. 3000 évvel ezelőtt Kohab közelebb volt a sarkhoz, mint a Sarkcsillag. 5500 év múlva az Alderamin sarkcsillag lesz. 12 000 év múlva pedig a Vega, az északi félteke második legfényesebb csillaga mindössze 2 fokra lesz a pólustól. De ez az, ami 26 000 évente egyszer változik, és nem a Nap vagy a bolygók mozgása.

Mi a helyzet a napszéllel?

Ez a Napból (és az összes csillagból) érkező sugárzás, és nem az, amibe beleütközünk, miközben a galaxisban haladunk. A forró csillagok gyorsan mozgó töltött részecskéket bocsátanak ki. A Naprendszer határa ott halad el, ahol a napszél már nem képes eltolni a csillagközi közeget. Ott van a helioszféra határa.

Most a galaxishoz kapcsolódó fel-le és ki-be mozgásokról.

Mivel a Nap és a Naprendszer ki van téve a gravitációnak, mozgásukat a gravitáció uralja. Most a Nap 25-27 ezer fényévnyi távolságra van a galaxis középpontjától, és ellipszisben mozog körülötte. Ugyanakkor az összes többi csillag, a gáz, a por is ellipszisben mozog a galaxisban. A Nap ellipszise pedig különbözik az összes többitől.

A Nap 220 millió éves periódusával teljes körforgást hajt végre a galaxis körül, kissé elhaladva a galaktikus sík középpontja felett és alatt. De mivel a galaxisban az összes többi anyag ugyanúgy mozog, a galaktikus sík tájolása idővel változik. Lehet, hogy ellipszisben mozogunk, de a galaxis egy forgó lemez, ezért 63 millió évente mozogunk fel-le, bár a befelé és kifelé irányuló mozgásunk 220 millió évente történik.

De a bolygók nem forognak, mozgásuk a felismerhetetlenségig torz, a videó tévesen beszél precesszióról és napszélről, a szöveg pedig tele van hibákkal. A szimuláció nagyon szépen meg van csinálva, de sokkal szebb lenne, ha helyes lenne.

Ez a cikk a Nap és a Galaxis mozgási sebességét vizsgálja a különböző referenciarendszerekhez viszonyítva:

a Nap mozgásának sebessége a galaxisban a legközelebbi csillagokhoz, látható csillagokhoz és a Tejútrendszer középpontjához viszonyítva;
a Galaxis mozgási sebessége a galaxisok helyi csoportjához, a távoli csillaghalmazokhoz és a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzáshoz viszonyítva.

A Tejút-galaxis rövid leírása.

A galaxis leírása.

Mielőtt elkezdenénk tanulmányozni a Nap és a Galaxis mozgási sebességét az Univerzumban, nézzük meg közelebbről galaxisunkat.

Mintha egy gigantikus „csillagvárosban” élnénk. Illetve a mi Napunk „él” benne. Ennek a „városnak” a lakossága sokféle csillag, és közülük több mint kétszázmilliárd „él” benne. Számtalan nap születik benne, éli át fiatalságát, középkorát és öregkorát – hosszú és összetett, évmilliárdokon át tartó életpályán mennek keresztül.

Ennek a „csillagvárosnak” – a Galaxisnak – óriási a mérete. A szomszédos csillagok távolsága átlagosan több ezer milliárd kilométer (6 * 10 13 km). És több mint 200 milliárd ilyen szomszéd van.

Ha fénysebességgel (300 000 km/sec) rohannánk a Galaxis egyik végéből a másikba, az körülbelül 100 ezer évbe telne.

Egész csillagrendszerünk lassan forog, mint egy hatalmas kerék, amely több milliárd napból áll.

A Galaxis közepén úgy tűnik, hogy van egy szupermasszív fekete lyuk (Sagittarius A*) (körülbelül 4,3 millió naptömeg), amely körül feltehetően egy átlagos tömegű, átlagosan 1000-10 000 naptömegű fekete lyuk és egy 100 év körüli keringési periódus több ezer viszonylag kicsi. A szomszédos csillagokra gyakorolt kombinált gravitációs hatásuk miatt az utóbbiak szokatlan pályákon mozognak. Van egy olyan feltételezés, hogy a legtöbb galaxis magjában szupermasszív fekete lyukak találhatók.

A Galaxis középső régióit erős csillagkoncentráció jellemzi: a középponthoz közeli minden köbös parszek több ezer csillagot tartalmaz. A csillagok távolsága tízszer és százszor kisebb, mint a Nap közelében.

A Galaxis magja hatalmas erővel vonzza az összes többi csillagot. De rengeteg csillag van szétszórva a „csillagvárosban”. És különböző irányban vonzzák is egymást, és ez összetett hatással van az egyes csillagok mozgására. Ezért a Nap és több milliárd más csillag általában körkörös pályákon vagy ellipsziseken mozog a Galaxis középpontja körül. De ez csak „többnyire” – ha alaposan megnéznénk, azt látnánk, hogy bonyolultabb görbéken haladnak, kanyargó utakon a környező csillagok között.

A Tejút-galaxis jellemzői:

A Nap helye a galaxisban.

Hol van a Nap a Galaxisban, és mozog-e (és vele a Föld, te és én)? A „városközpontban” vagy legalább valahol annak közelében vagyunk? Tanulmányok kimutatták, hogy a Nap és a Naprendszer a Galaxis középpontjától óriási távolságra, közelebb a „városi peremekhez” (26 000 ± 1 400 fényév) található.

A Nap Galaxisunk síkjában helyezkedik el, és 8 kpc-vel távolodik el a középpontjától, a Galaxis síkjától pedig körülbelül 25 pc-vel (1 pc (parsec) = 3,2616 fényév). A Galaxis azon tartományában, ahol a Nap található, a csillagsűrűség 0,12 csillag/pc 3 .

Rizs. Galaxisunk modellje

A Nap mozgásának sebessége a Galaxisban.

A Nap mozgási sebességét a Galaxisban általában a különböző referenciarendszerekhez viszonyítva tekintik:

A közeli csillagokhoz viszonyítva.
Minden szabad szemmel látható fényes csillaghoz viszonyítva.
Ami a csillagközi gázt illeti.
A Galaxis középpontjához viszonyítva.

1. A Nap mozgási sebessége a Galaxisban a legközelebbi csillagokhoz viszonyítva.

Ahogyan a repülő repülőgép sebességét a Földhöz viszonyítva tekintjük, anélkül, hogy magának a Földnek a repülését vesszük figyelembe, úgy a Nap sebessége is meghatározható a hozzá legközelebb eső csillagokhoz képest. Ilyen például a Szíriusz rendszer csillagai, az Alpha Centauri stb.

A Napnak ez a mozgási sebessége a Galaxisban viszonylag kicsi: mindössze 20 km/s vagy 4 AU. (1 csillagászati egység egyenlő a Föld és a Nap közötti átlagos távolsággal - 149,6 millió km.)

A Nap a legközelebbi csillagokhoz képest egy pont (csúcs) felé mozog, amely a Herkules és a Lyra csillagképek határán fekszik, és körülbelül 25°-os szöget zár be a Galaxis síkjával. A csúcs ekvatoriális koordinátái α = 270°, δ = 30°.

2. A Nap mozgási sebessége a Galaxisban a látható csillagokhoz viszonyítva.

Ha figyelembe vesszük a Nap mozgását a Tejút-galaxisban a távcső nélkül látható összes csillaghoz képest, akkor sebessége még kisebb.

A Nap mozgásának sebessége a Galaxisban a látható csillagokhoz viszonyítva 15 km/s vagy 3 AU.

A Nap mozgásának csúcsa ebben az esetben is a Herkules csillagképben található, és a következő egyenlítői koordinátákkal rendelkezik: α = 265°, δ = 21°.

Rizs. A Nap sebessége a közeli csillagokhoz és a csillagközi gázokhoz viszonyítva.

3. A Nap mozgási sebessége a Galaxisban a csillagközi gázhoz viszonyítva.

A következő objektum a Galaxisban, amelyhez képest a Nap mozgási sebességét fogjuk figyelembe venni, az csillagközi gáz.

A világegyetem hatalmassága közel sem olyan kihalt, mint azt sokáig gondolták. Kis mennyiségben ugyan, de mindenhol jelen van a csillagközi gáz, amely betölti az univerzum minden sarkát. A csillagközi gáz az Univerzum kitöltetlen terének látszólagos üressége ellenére az összes kozmikus objektum teljes tömegének csaknem 99%-át teszi ki. A csillagközi gáz sűrű és hideg formái, amelyek hidrogént, héliumot és minimális mennyiségű nehéz elemet (vas, alumínium, nikkel, titán, kalcium) tartalmaznak, molekuláris állapotban vannak, és hatalmas felhőmezőkké egyesülnek. A csillagközi gázban lévő elemek általában a következőképpen oszlanak meg: hidrogén - 89%, hélium - 9%, szén, oxigén, nitrogén - körülbelül 0,2-0,3%.

Rizs. A csillagközi gázból és porból álló IRAS 20324+4057 gáz- és porfelhő 1 fényév hosszú, hasonló egy ebihalhoz, amelyben egy növekvő csillag rejtőzik..

A csillagközi gázfelhők 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 gáz nagy része spirálkarokban koncentrálódik, amelyek egyik folyosója a Naprendszer közelében található.

A Nap sebessége a Galaxisban a csillagközi gázhoz viszonyítva: 22-25 km/s.

A Nap közvetlen közelében lévő csillagközi gáz belső sebessége jelentős (20-25 km/s) a legközelebbi csillagokhoz képest. Hatása alatt a Nap mozgásának csúcsa az Ophiuchus csillagkép felé tolódik el (α = 258°, δ = -17°). A mozgási irány különbsége körülbelül 45°.

A fentebb tárgyalt három pontban a Nap úgynevezett sajátos, relatív sebességéről van szó. Más szóval, a különös sebesség a kozmikus vonatkoztatási rendszerhez viszonyított sebesség.

De a Nap, a hozzá legközelebb eső csillagok és a helyi csillagközi felhő együtt egy nagyobb mozgásban vesz részt – a Galaxis középpontja körüli mozgásban.

És itt teljesen más sebességekről beszélünk.

A Nap sebessége a Galaxis közepe körül földi mércével mérve óriási - 200-220 km/s (körülbelül 850 000 km/h) vagy több mint 40 AU. / év.

Lehetetlen meghatározni a Nap pontos sebességét a Galaxis közepe körül, mert a Galaxis közepe sűrű csillagközi porfelhők mögött rejtőzik előlünk. Azonban egyre több új felfedezés ezen a területen csökkenti Napunk becsült sebességét. Nemrég 230-240 km/sec-ről beszéltek.

A Galaxis Naprendszere a Cygnus csillagkép felé halad.

A Nap mozgása a Galaxisban a Galaxis középpontja felé irányuló irányra merőlegesen történik. Ezért a csúcs galaktikus koordinátái: l = 90°, b = 0° vagy ismertebb egyenlítői koordinátákban - α = 318°, δ = 48°. Mivel ez egy megfordulás, a csúcs elmozdul és egy teljes kört bejár egy "galaktikus év" alatt, körülbelül 250 millió év alatt; szögsebessége ~5"/1000 év, azaz a csúcs koordinátái millió évenként másfél fokkal eltolódnak.

Földünk körülbelül 30 ilyen „galaktikus éves”.

Rizs. A Nap mozgásának sebessége a Galaxisban a Galaxis középpontjához viszonyítva.

Egyébként egy érdekes tény a Nap sebességéről a galaxisban:

A Nap a Galaxis közepe körüli forgási sebessége majdnem egybeesik a spirálkart alkotó tömörítési hullám sebességével. Ez a helyzet a Galaxis egészére nézve atipikus: a spirálkarok állandó szögsebességgel forognak, mint a kerék küllői, és a csillagok mozgása más mintázat szerint megy végbe, így a korong szinte teljes csillagpopulációja vagy leesik. a spirálkarok belsejében vagy kiesik belőlük. Az egyetlen hely, ahol a csillagok és a spirálkarok sebessége egybeesik, az úgynevezett korotációs kör, és ezen található a Nap.

A Föld számára ez a körülmény rendkívül fontos, mivel a spirálkarokban heves folyamatok mennek végbe, amelyek erőteljes, minden élőlényre pusztító sugárzást generálnak. És semmilyen légkör nem védhetett meg tőle. Bolygónk azonban egy viszonylag nyugodt helyen található a Galaxisban, és több százmillió (vagy akár milliárd) év óta nem érintették ezek a kozmikus kataklizmák. Talán ezért tudott élet keletkezni és fennmaradni a Földön.

A Galaxis mozgási sebessége az Univerzumban.

A Galaxis mozgási sebességét az Univerzumban általában a különböző referenciarendszerekhez viszonyítva tekintik:

A lokális galaxiscsoporthoz viszonyítva (közelítési sebesség az Androméda galaxissal).
A távoli galaxisokhoz és galaxishalmazokhoz viszonyítva (a Galaxis mozgási sebessége a helyi galaxiscsoport részeként a Szűz csillagkép felé).
Ami a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzást illeti (az Univerzum hozzánk legközelebb eső részének összes galaxisának mozgási sebessége a Nagy Attraktor felé - hatalmas szupergalaxisok halmaza).

Nézzük meg közelebbről az egyes pontokat.

1. A Tejút-galaxis mozgásának sebessége Androméda felé.

Tejút-galaxisunk szintén nem áll meg, hanem gravitációs vonzza, és 100-150 km/s sebességgel közelíti meg az Androméda-galaxist. A galaxisok megközelítési sebességének fő összetevője a Tejútrendszerhez tartozik.

A mozgás oldalirányú összetevője nem ismert pontosan, és az ütközéssel kapcsolatos aggodalmak koraiak. Ehhez a mozgáshoz járul hozzá a hatalmas M33 galaxis, amely megközelítőleg ugyanabban az irányban található, mint az Androméda galaxis. Általában Galaxisunk mozgási sebessége a baricentrumhoz képest A galaxisok helyi csoportja kb 100 km/sec kb. Andromeda/Lizard irányban (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), de ezek az adatok még nagyon közelítőek. Ez nagyon szerény relatív sebesség: a Galaxis két-háromszáz millió év alatt, vagy nagyon hozzávetőlegesen a saját átmérőjére vált át. galaktikus év.

2. A Tejút-galaxis mozgási sebessége a Szűz-halmaz felé.

A Tejútrendszerünket is magában foglaló galaxiscsoport viszont 400 km/s sebességgel halad a nagy Szűz-halmaz felé. Ezt a mozgást szintén a gravitációs erők okozzák, és a távoli galaxishalmazokhoz képest fordul elő.

Rizs. A Tejút-galaxis mozgási sebessége a Szűz-halmaz felé.

CMB sugárzás.

Az ősrobbanás elmélete szerint a korai Univerzum egy forró plazma volt, amely elektronokból, barionokból és fotonokból állt, amelyeket folyamatosan kibocsátottak, elnyeltek és újra kibocsátottak.

Az Univerzum tágulásával a plazma lehűlt, és egy bizonyos szakaszban a lelassult elektronok képesek voltak egyesülni lelassult protonokkal (hidrogénatommagok) és alfa-részecskékkel (héliummagok), atomokat képezve (ezt a folyamatot ún. rekombináció).

Ez körülbelül 3000 K plazmahőmérsékleten és az Univerzum hozzávetőleges életkora 400 000 év körül történt. Több volt a szabad tér a részecskék között, kevesebb volt a töltött részecske, a fotonok olyan gyakran abbahagyták a szóródást, és most már szabadon mozoghattak a térben, gyakorlatilag anélkül, hogy kölcsönhatásba lépnének az anyaggal.

Azok a fotonok, amelyeket annak idején a plazma bocsátott ki a Föld leendő helye felé, még mindig a folyamatosan bővülő világegyetem terén keresztül jutnak el bolygónkra. Ezek a fotonok alkotják kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás, amely az Univerzumot egyenletesen kitöltő hősugárzás.

A kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás létezését G. Gamow elméletileg jósolta meg az Ősrobbanás elmélet keretein belül. Létét 1965-ben kísérletileg igazolták.

A Galaxis mozgási sebessége a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzáshoz viszonyítva.

Később elkezdték tanulmányozni a galaxisok mozgási sebességét a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzáshoz viszonyítva. Ezt a mozgást a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás hőmérsékletének különböző irányú egyenetlenségei határozzák meg.

A sugárzási hőmérsékletnek a mozgás irányában van maximuma, ellentétes irányban pedig minimuma. A hőmérséklet-eloszlás izotróptól (2,7 K) való eltérésének mértéke a sebességtől függ. A megfigyelési adatok elemzéséből az következik hogy a Nap a CMB-hez képest 400 km/s sebességgel α=11,6, δ=-12 irányban mozog .

Az ilyen mérések egy másik fontos dolgot is megmutattak: az Univerzum hozzánk legközelebb eső részének összes galaxisa, beleértve nemcsak a Helyi Csoportunkat, hanem a Szűz-halmazt és más halmazokat is, váratlanul magasan mozog a háttér kozmikus mikrohullámú háttérsugárzáshoz képest. sebességek.

A lokális galaxiscsoport esetében 600-650 km/s, csúcsa a Hidra csillagképben van (α=166, δ=-27). Úgy tűnik, valahol az Univerzum mélyén sok szuperhalmazból álló hatalmas halmaz található, amelyek vonzzák az anyagot az Univerzum mi részéből. Ezt a klasztert nevezték el A nagy vonzerő - az angol „attract” szóból – vonzani.

Mivel a Nagy Attraktort alkotó galaxisokat elrejti a Tejútrendszert alkotó csillagközi por, az Attraktor feltérképezése csak az utóbbi években volt lehetséges rádióteleszkópok segítségével.

A Nagy Attraktor több galaxis szuperhalmaz metszéspontjában található. Az anyag átlagos sűrűsége ebben a régióban nem sokkal nagyobb, mint az Univerzum átlagos sűrűsége. Ám gigantikus méretének köszönhetően tömege olyan nagynak bizonyul, és a vonzási ereje akkora, hogy nemcsak csillagrendszerünk, hanem a közelben lévő többi galaxis és halmazaik is a Nagy Attraktor irányába mozdulnak el, és hatalmasat alkotnak. galaxisok folyama.

Rizs. A Galaxis mozgási sebessége az Univerzumban. A Nagy Vonzónak!

Szóval, foglaljuk össze.

A Nap mozgási sebessége a galaxisban és a galaxisok az Univerzumban. Pivot tábla.

Azon mozgások hierarchiája, amelyekben bolygónk részt vesz:

a Föld forgása a Nap körül;
forgás a Nappal Galaxisunk közepe körül;
mozgás a galaxisok lokális csoportjának középpontjához képest az egész galaxissal együtt az Androméda csillagkép gravitációs vonzásának hatására (M31 galaxis);
mozgás egy galaxishalmaz felé a Szűz csillagképben;
mozgás a Nagy Vonzó felé.

A Nap mozgási sebessége a Galaxisban és a Tejút-galaxis mozgási sebessége az Univerzumban. Pivot tábla.

Nehéz elképzelni, és még nehezebb kiszámítani, hogy másodpercenként mennyit utazunk. Ezek a távolságok óriásiak, és az ilyen számítások hibái még mindig meglehetősen nagyok. Ez az adattudomány ma.

A Nap és a Galaxis mozgása az Univerzum tárgyához képest	A Nap vagy a Galaxis mozgási sebessége	Csúcs
Helyi: A Nap a közeli csillagokhoz viszonyítva	20 km/sec	Herkules
Normál: Nap a fényes csillagokhoz viszonyítva	15 km/sec	Herkules
Nap a csillagközi gázhoz viszonyítva	22-25 km/sec	Ophiuchus
Nap a galaktikus központhoz viszonyítva	~200 km/sec
Nap a galaxisok lokális csoportjához viszonyítva	300 km/sec
Galaxisok a helyi galaxiscsoporthoz viszonyítva	~100 km/sec	Androméda / Gyík
Galaxis a klaszterekhez viszonyítva	400 km/sec
Nap a CMB-hez képest	390 km/sec	Oroszlán/Kehely
Galaxis a CMB-hez képest	550-600 km/sec	Leo/Hydra
A galaxisok lokális csoportja a CMB-hez viszonyítva	600-650 km/sec

Ez minden a Nap mozgási sebességéről a Galaxisban és a Galaxisnak az Univerzumban. Ha bármilyen kérdése vagy pontosítása van, kérjük, hagyjon megjegyzéseket alább. Találjuk ki együtt! :)

Tisztelettel az olvasóim felé,

Akhmerova Zulfiya.

Külön köszönet a cikk forrásaként a következő oldalaknak:

Válogatott világhírek.

Nagyon ajánljuk a vele való találkozást. Ott sok új barátra lelhetsz. Ezenkívül ez a leggyorsabb és leghatékonyabb módja a projektadminisztrátorokkal való kapcsolatfelvételnek. A víruskereső frissítések szakasz továbbra is működik – mindig naprakész ingyenes frissítések a Dr Web és a NOD számára. Nem volt időd elolvasni valamit? A ticker teljes tartalma ezen a linken érhető el.

Ez a cikk a Nap és a Galaxis mozgási sebességét vizsgálja a különböző referenciarendszerekhez viszonyítva:

A Nap mozgásának sebessége a galaxisban a közeli csillagokhoz, a látható csillagokhoz és a Tejútrendszer középpontjához viszonyítva;

A Galaxis mozgási sebessége a galaxisok helyi csoportjához, a távoli csillaghalmazokhoz és a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzáshoz viszonyítva.

A Tejút-galaxis rövid leírása.

A galaxis leírása.

Mielőtt elkezdenénk tanulmányozni a Nap és a Galaxis mozgási sebességét az Univerzumban, nézzük meg közelebbről galaxisunkat.

Mintha egy gigantikus „csillagvárosban” élnénk. Illetve a mi Napunk „él” benne. Ennek a „városnak” a lakossága sokféle csillag, és közülük több mint kétszázmilliárd „él” benne. Számtalan nap születik benne, éli át fiatalságát, középkorát és öregkorát – hosszú és összetett, évmilliárdokon át tartó életpályán mennek keresztül.

Ennek a „csillagvárosnak” – a Galaxisnak – óriási a mérete. A szomszédos csillagok távolsága 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 végéből a másikba, az körülbelül 100 ezer évbe telne.

Egész csillagrendszerünk lassan forog, mint egy hatalmas kerék, amely több milliárd napból áll.

A Nap pályája

A Tejút-galaxis jellemzői:

A Nap helye a galaxisban.

A Nap Galaxisunk síkjában helyezkedik el, és 8 kpc-vel távolodik el a középpontjától, a Galaxis síkjától pedig körülbelül 25 pc-vel (1 pc (parsec) = 3,2616 fényév). A galaxis azon tartományában, ahol a Nap található, a csillagsűrűség 0,12 csillag/pc3.

Galaxisunk modellje

A Nap mozgásának sebessége a Galaxisban.

A Nap mozgási sebességét a Galaxisban általában a különböző referenciarendszerekhez viszonyítva tekintik:

A közeli csillagokhoz viszonyítva.

Minden szabad szemmel látható fényes csillaghoz viszonyítva.

Ami a csillagközi gázt illeti.

A Galaxis középpontjához viszonyítva.

1. A Nap mozgási sebessége a Galaxisban a legközelebbi csillagokhoz viszonyítva.

A Napnak ez a mozgási sebessége a Galaxisban viszonylag kicsi: mindössze 20 km/s vagy 4 AU. (1 csillagászati egység egyenlő a Föld és a Nap közötti átlagos távolsággal - 149,6 millió km.)

2. A Nap mozgási sebessége a Galaxisban a látható csillagokhoz viszonyítva.

Ha figyelembe vesszük a Nap mozgását a Tejút-galaxisban a távcső nélkül látható összes csillaghoz képest, akkor sebessége még kisebb.

A Nap mozgásának sebessége a Galaxisban a látható csillagokhoz viszonyítva 15 km/s 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 gázokhoz viszonyítva

3. A Nap mozgási sebessége a Galaxisban a csillagközi gázhoz viszonyítva.

A következő objektum a Galaxisban, amelyhez képest a Nap sebességét vesszük figyelembe, a csillagközi gáz.

A csillagközi gázból és porból álló IRAS 20324+4057 gáz- és porfelhő 1 fényév hosszú, hasonló egy ebihalhoz, amelyben egy növekvő csillag rejtőzik.

Galaxisunkban a csillagközi gáz nagy része spirálkarokban koncentrálódik, amelyek egyik folyosója a Naprendszer közelében található.

A Nap sebessége a Galaxisban a csillagközi gázhoz viszonyítva: 22-25 km/s.

A Nap közvetlen közelében lévő csillagközi gáz belső sebessége jelentős (20-25 km/s) a legközelebbi csillagokhoz képest. Hatása alatt a Nap mozgásának csúcsa az Ophiuchus csillagkép felé tolódik el (= 258°, = -17°). A mozgási irány különbsége körülbelül 45°.

4. A Nap mozgásának sebessége a Galaxisban a Galaxis középpontjához viszonyítva.

A fentebb tárgyalt három pontban a Nap úgynevezett sajátos, relatív sebességéről van szó. Más szóval, a különös sebesség a kozmikus vonatkoztatási rendszerhez viszonyított sebesség.

De a Nap, a hozzá legközelebb eső csillagok és a helyi csillagközi felhő együtt egy nagyobb mozgásban vesz részt – a Galaxis középpontja körüli mozgásban.

És itt teljesen más sebességekről beszélünk.

A Nap sebessége a Galaxis közepe körül földi mércével mérve óriási - 200-220 km/s (körülbelül 850 000 km/h) vagy több mint 40 AU. / év.

A Galaxis Naprendszere a Cygnus csillagkép felé halad.

A Nap mozgása a Galaxisban a Galaxis középpontja felé irányuló irányra merőlegesen történik. Ezért a csúcs galaktikus koordinátái: l = 90°, b = 0° vagy ismertebb egyenlítői koordinátákban - = 318°, = 48°. Mivel ez egy megfordulás, a csúcs elmozdul és egy teljes kört bejár egy "galaktikus év" alatt, körülbelül 250 millió év alatt; szögsebessége ~5"/1000 év, azaz a csúcs koordinátái millió évenként másfél fokkal eltolódnak.

Földünk körülbelül 30 ilyen „galaktikus éves”.

A Nap mozgási sebessége a Galaxisban a Galaxis középpontjához képest

Egyébként egy érdekes tény a Nap sebességéről a galaxisban:

A Galaxis mozgási sebessége az Univerzumban.

A Galaxis mozgási sebességét az Univerzumban általában a különböző referenciarendszerekhez viszonyítva tekintik:

A lokális galaxiscsoporthoz viszonyítva (közelítési sebesség az Androméda galaxissal).

A távoli galaxisokhoz és galaxishalmazokhoz viszonyítva (a Galaxis mozgási sebessége a helyi galaxiscsoport részeként a Szűz csillagkép felé).

Ami a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzást illeti (az Univerzum hozzánk legközelebb eső részének összes galaxisának mozgási sebessége a Nagy Attraktor felé - hatalmas szupergalaxisok halmaza).

Nézzük meg közelebbről az egyes pontokat.

1. A Tejút-galaxis mozgásának sebessége Androméda felé.

A mozgás oldalirányú összetevője nem ismert pontosan, és az ütközéssel kapcsolatos aggodalmak koraiak. Ehhez a mozgáshoz járul hozzá a hatalmas M33 galaxis, amely megközelítőleg ugyanabban az irányban található, mint az Androméda galaxis. Általánosságban elmondható, hogy Galaxisunk mozgási sebessége a lokális galaxiscsoport baricentrumához képest körülbelül 100 km/s, körülbelül az Androméda/Lizard irányban (l = 100, b = -4, = 333, = 52), de ezek az adatok még nagyon közelítőek. Ez nagyon szerény relatív sebesség: a Galaxis két-háromszázmillió év alatt, vagy nagyon durván egy galaktikus év alatt vált át saját átmérőjére.

2. A Tejút-galaxis mozgási sebessége a Szűz-halmaz felé.

A Tejút-galaxis sebessége a Szűz-halmaz felé

3. A Galaxis mozgási sebessége az Univerzumban. A Nagy Vonzónak!

CMB sugárzás.

Ahogy az Univerzum tágul, a plazma lehűlt, és egy bizonyos szakaszban a lelassult elektronok képesek voltak egyesülni lelassult protonokkal (hidrogénatommagok) és alfa-részecskékkel (héliummagok), így atomok keletkeztek (ezt a folyamatot rekombinációnak nevezik).

Azok a fotonok, amelyeket annak idején a plazma bocsátott ki a Föld leendő helye felé, még mindig a folyamatosan bővülő világegyetem terén keresztül jutnak el bolygónkra. Ezek a fotonok alkotják a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzást, amely az Univerzumot egyenletesen kitöltő hősugárzás.

A kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás létezését G. Gamow elméletileg jósolta meg az Ősrobbanás elmélet keretein belül. Létét 1965-ben kísérletileg igazolták.

A Galaxis mozgási sebessége a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzáshoz viszonyítva.

A sugárzási hőmérsékletnek a mozgás irányában van maximuma, ellentétes irányban pedig minimuma. A hőmérséklet-eloszlás izotróptól (2,7 K) való eltérésének mértéke a sebességtől függ. A megfigyelési adatok elemzéséből az következik, hogy a Nap a CMB-hez képest 400 km/s sebességgel mozog =11,6, =-12 irányba.

Az ilyen mérések egy másik fontos dolgot is megmutattak: az Univerzum hozzánk legközelebb eső részének összes galaxisát, beleértve nemcsak a miénket. Helyi csoport, hanem a Virgo Cluster és más klaszterek is váratlanul nagy sebességgel mozognak a háttér CMB-hez képest.

A lokális galaxiscsoportnál 600-650 km/s, csúcsa a Hidra (=166, =-27) csillagképben található. Úgy tűnik, valahol az Univerzum mélyén sok szuperhalmazból álló hatalmas halmaz található, amelyek vonzzák az anyagot az Univerzum mi részéből. Ezt a klasztert nevezték el A nagy vonzerő- az angol „attract” szóból – vonzani.

A Galaxis mozgási sebessége az Univerzumban. A Nagy Vonzónak!

Szóval, foglaljuk össze.

A Nap mozgási sebessége a galaxisban és a galaxisok az Univerzumban. Pivot tábla.

Azon mozgások hierarchiája, amelyekben bolygónk részt vesz:

A Föld forgása a Nap körül;

Forgás a Nappal Galaxisunk közepe körül;

A galaxisok lokális csoportjának középpontjához viszonyított mozgás az egész galaxissal együtt az Androméda csillagkép gravitációs vonzásának hatására (M31 galaxis);

Mozgás egy galaxishalmaz felé a Szűz csillagképben;

Mozgás a nagy vonzerő felé.

A Nap mozgási sebessége a Galaxisban és a Tejút-galaxis mozgási sebessége az Univerzumban. Pivot tábla.

Ülsz, állsz vagy fekszel, miközben ezt a cikket olvasod, és nem érzed úgy, hogy a Föld nyaktörő sebességgel – körülbelül 1700 km/h-val – forog a tengelye körül az egyenlítőnél. A forgási sebesség azonban km/s-ra átszámítva nem tűnik olyan gyorsnak. Az eredmény 0,5 km/s – alig észrevehető csattanás a radaron, összehasonlítva a körülöttünk lévő többi sebességgel.

A Naprendszer többi bolygójához hasonlóan a Föld is a Nap körül kering. És hogy a pályáján maradjon, 30 km/s sebességgel mozog. A Vénusz és a Merkúr, amelyek közelebb vannak a Naphoz, gyorsabban mozognak, a Mars, amelynek pályája a Föld pályája mögött halad el, sokkal lassabban.

De még a Nap sem áll egy helyben. Tejútrendszerünk hatalmas, masszív és mozgékony is! Minden csillag, bolygó, gázfelhő, porrészecskék, fekete lyukak, sötét anyag – mindez egy közös tömegközépponthoz képest mozog.

A tudósok szerint a Nap 25 000 fényév távolságra található galaxisunk középpontjától, és elliptikus pályán mozog, 220-250 millió évenként teljes körforgást hajtva végre. Kiderült, hogy a Nap sebessége körülbelül 200-220 km/s, ami több százszor nagyobb, mint a Föld sebessége a tengelye körül, és több tízszerese a Nap körüli mozgásának sebességének. Így néz ki Naprendszerünk mozgása.

A galaxis álló helyzetben van? Újra ne. Az óriási űrobjektumok nagy tömeggel rendelkeznek, ezért erős gravitációs mezőket hoznak létre. Adjunk egy kis időt az univerzumnak (és már körülbelül 13,8 milliárd éve), és minden a legnagyobb gravitáció irányába indul. Éppen ezért az Univerzum nem homogén, hanem galaxisokból és galaxiscsoportokból áll.

Mit jelent ez számunkra?

Ez azt jelenti, hogy a Tejútrendszert a közelben található más galaxisok és galaxiscsoportok húzzák felé. Ez azt jelenti, hogy a masszív tárgyak uralják a folyamatot. Ez pedig azt jelenti, hogy nem csak a mi galaxisunkra, hanem a körülöttünk lévő mindenkire is hatással vannak ezek a „traktorok”. Egyre közelebb vagyunk ahhoz, hogy megértsük, mi történik velünk a világűrben, de még mindig hiányoznak a tények, például:

melyek voltak a kezdeti feltételek, amelyek között az Univerzum létrejött;
hogyan mozognak és változnak a különböző tömegek a galaxisban az idő múlásával;
hogyan jött létre a Tejútrendszer és a környező galaxisok és halmazok;
és hogyan történik ez most.

Van azonban egy trükk, ami segít kitalálni.

Az Univerzum 2,725 K hőmérsékletű reliktum sugárzással van tele, amely az Ősrobbanás óta megmaradt. Itt-ott vannak apró eltérések - körülbelül 100 μK, de az általános hőmérsékleti háttér állandó.

Ennek az az oka, hogy az Univerzum az Ősrobbanás következtében jött létre 13,8 milliárd évvel ezelőtt, és még mindig tágul és hűl.

380 000 évvel az Ősrobbanás után az Univerzum olyan hőmérsékletre hűlt le, hogy lehetővé vált a hidrogénatomok kialakulása. Ezt megelőzően a fotonok folyamatosan kölcsönhatásba léptek más plazmarészecskékkel: ütköztek velük, és energiát cseréltek. Ahogy az Univerzum lehűlt, kevesebb töltött részecske volt, és több hely volt közöttük. A fotonok szabadon mozoghattak az űrben. A CMB-sugárzás olyan fotonok, amelyeket a plazma bocsátott ki a Föld jövőbeli helye felé, de elkerülték a szóródást, mert a rekombináció már megkezdődött. A Földet az Univerzum terén keresztül érik el, amely tovább tágul.

Ezt a sugárzást te magad is „láthatod”. Az üres TV-csatornán fellépő interferencia 1%-ban a CMB okozta, ha egyszerű antennát használ, amely úgy néz ki, mint egy nyúl füle.

Ennek ellenére a reliktum háttér hőmérséklete nem minden irányban azonos. A Planck-misszió kutatási eredményei szerint az égi szféra ellentétes féltekéiben némileg eltér a hőmérséklet: az égboltnak az ekliptikától délre eső részein valamivel magasabb - körülbelül 2,728 K, a másik felében pedig alacsonyabb - kb. 2,722 K.

Planck-teleszkóppal készült térkép a mikrohullámú háttérről.

Ez a különbség csaknem 100-szor nagyobb, mint a CMB egyéb megfigyelt hőmérsékleti ingadozásai, és félrevezető. Miért történik ez? A válasz nyilvánvaló - ez a különbség nem a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás ingadozásából adódik, hanem azért jelenik meg, mert mozgás van!

Amikor közeledsz egy fényforráshoz, vagy az közeledik feléd, a fényforrás spektrumában a spektrumvonalak rövid hullámok felé tolódnak el (ibolya eltolódás), ha távolodsz tőle, vagy távolodik tőled, a spektrumvonalak a hosszú hullámok felé tolódnak el (vörös eltolódás). ).

A CMB sugárzás nem lehet többé-kevésbé energikus, ami azt jelenti, hogy az űrben haladunk. A Doppler-effektus segít meghatározni, hogy Naprendszerünk a CMB-hez képest 368 ± 2 km/s sebességgel mozog, és a helyi galaxiscsoport, beleértve a Tejútrendszert, az Androméda-galaxist és a Háromszög-galaxist is sebessége 627 ± 22 km/s a CMB-hez képest. Ezek a galaxisok úgynevezett sajátos sebességei, amelyek több száz km/s-t tesznek ki. Rajtuk kívül vannak az Univerzum tágulásának köszönhető és a Hubble-törvény szerint számított kozmológiai sebességek is.

Az Ősrobbanásból származó maradék sugárzásnak köszönhetően megfigyelhetjük, hogy az Univerzumban minden folyamatosan mozog és változik. És a mi galaxisunk csak egy része ennek a folyamatnak.

A Hold 1 km/s sebességgel kering a pályán. A Föld és a Hold 365 nap alatt tesz meg egy körforgást a Nap körül 108 ezer kilométer per órás vagy 30 km per másodperces sebességgel.

Egészen a közelmúltig a tudósok csak ilyen adatokra korlátozódtak. A nagy teljesítményű teleszkópok feltalálásával azonban világossá vált, hogy a Naprendszer nem korlátozódik csupán a bolygókra. Sokkal nagyobb, és 100 ezer távolságra terjed ki a Földtől a Napig (csillagászati). Ez az a terület, amelyet csillagunk gravitációja fed le. Nevét Jan Oort csillagászról kapta, aki bizonyította létezését. Az Oort-felhő jeges üstökösök világa, amelyek időszakosan megközelítik a Napot, keresztezve a Föld pályáját. Csak ezen a felhőn túl ér véget a Naprendszer és kezdődik a csillagközi tér.

Oort a csillagok sugárirányú sebességére és megfelelő mozgásaira alapozva alátámasztotta a galaxis középpontja körüli mozgására vonatkozó hipotézist. Következésképpen a Nap és teljes rendszere, mint egyetlen egész, az összes szomszédos csillaggal együtt a galaktikus korongban egy közös középpont körül mozog.

A tudomány fejlődésének köszönhetően meglehetősen erős és pontos műszerek állnak a tudósok rendelkezésére, amelyek segítségével egyre közelebb kerülnek az univerzum szerkezetének megfejtéséhez. Kideríthető volt, hogy a Tejútrendszer látható égboltján hol található a központja. A Nyilas csillagkép irányába találta magát, amelyet sűrű, sötét gáz- és porfelhők rejtettek el. Ha nem lennének ezek a felhők, akkor egy hatalmas, elmosódott fehér folt lenne látható az éjszakai égbolton, több tízszer nagyobb, mint a Hold, és ugyanolyan fényerővel.

Modern tisztázások

A galaxis középpontjától való távolság nagyobbnak bizonyult a vártnál. 26 ezer fényév. Ez óriási szám. Az 1977-ben felbocsátott Voyager műhold, amely éppen most hagyta el a Naprendszert, egymilliárd éven belül elérné a galaxis középpontját. A mesterséges műholdaknak és a matematikai számításoknak köszönhetően sikerült meghatározni a Naprendszer pályáját a galaxisban.

Ma már tudjuk, hogy a Nap a Tejútrendszer egy viszonylag csendes részén fekszik a Perszeusz és a Nyilas két nagy spirális karja, valamint egy másik, valamivel kisebb Orion kar között. Mindegyikük ködös csíkokként látható az éjszakai égbolton. Azok - A külső spirálkar, a Carina kar, csak erős teleszkópokon keresztül látható.

A Napnak, mondhatnánk, szerencséje, hogy olyan területen található, ahol a szomszédos csillagok befolyása nem olyan nagy. Ha spirálkarban lenne, talán soha nem keletkezett volna élet a Földön. Ennek ellenére a Nap nem egyenes vonalban mozog a galaxis középpontja körül. A mozgás úgy néz ki, mint egy forgószél: idővel közelebb kerül a karokhoz, majd távolabb. Így a szomszédos csillagokkal együtt 215 millió év alatt, 230 km/s sebességgel kerüli meg a galaktikus korong kerületét.

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete