Movimento a spirale del sistema solare. Quanto velocemente ci muoviamo nell'universo?

Pianeta Terra, sistema solare e tutte le stelle visibili occhio nudo sono situati in Galassia della Via Lattea, che è una galassia a spirale barrata che ha due bracci distinti che iniziano alle estremità della barra.

Ciò è stato confermato nel 2005 dal telescopio spaziale Lyman Spitzer, che ha mostrato che la barra centrale della nostra galassia è più grande di quanto si pensasse in precedenza. Galassie a spirale barrate - galassie a spirale con una barra (“barra”) di stelle luminose che si estende dal centro e attraversa la galassia nel mezzo.

In tali galassie i bracci a spirale iniziano alle estremità delle barre, mentre nelle normali galassie a spirale si estendono direttamente dal nucleo. Le osservazioni mostrano che circa due terzi di tutte le galassie a spirale sono barrate. Secondo le ipotesi esistenti, i ponti sono centri di formazione stellare che supportano la nascita delle stelle nei loro centri. Si presume che, attraverso la risonanza orbitale, permettano il passaggio del gas proveniente dai bracci della spirale. Questo meccanismo garantisce l'afflusso materiale da costruzione per la nascita di nuove stelle.

La Via Lattea, insieme alla galassia di Andromeda (M31), alla galassia del Triangolo (M33) e a più di 40 galassie satellite più piccole formano il Gruppo Locale di galassie, che, a sua volta, fa parte del Superammasso della Vergine. "Utilizzando le immagini a infrarossi del telescopio Spitzer della NASA, gli scienziati hanno scoperto che l'elegante struttura a spirale della Via Lattea ha solo due bracci dominanti dalle estremità di una barra centrale di stelle. In precedenza, si pensava che la nostra galassia avesse quattro bracci principali." /s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_ background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_ background.png) 0% 50% nessuna ripetizione rgb(29, 41, 29);">
Struttura della galassia Di, la galassia assomiglia a un disco (poiché la maggior parte delle stelle si trova sotto forma di disco piatto) con un diametro di circa 30.000 parsec (100.000 anni luce, 1 quintilione di chilometri) con uno spessore medio stimato del disco dell'ordine di 1000 anni luce, il diametro del rigonfiamento al centro del disco è di 30.000 anni luce. Il disco è immerso in un alone sferico e attorno ad esso c'è una corona sferica. Il centro del nucleo galattico si trova nella costellazione del Sagittario. Lo spessore del disco galattico nel luogo in cui si trova sistema solare con il pianeta Terra è di 700 anni luce. La distanza dal Sole al centro della Galassia è di 8,5 kiloparsec (2,62,1017 km, o 27.700 anni luce). sistema solare si trova bordo interno braccio chiamato Braccio di Orione. Al centro della Galassia, a quanto pare, c'è un supermassiccio buco nero(Sagittario A*) (circa 4,3 milioni di masse solari) attorno al quale si ritiene orbiti un buco nero peso medio da 1000 a 10.000 masse solari e un periodo orbitale di circa 100 anni e diverse migliaia di masse relativamente piccole. La galassia contiene, secondo la stima più bassa, circa 200 miliardi di stelle ( valutazione moderna varia da 200 a 400 miliardi). Nel gennaio 2009, la massa della Galassia era stimata in 3,1012 masse solari, ovvero 6,1042 kg. La maggior parte della Galassia non è contenuta nelle stelle e nel gas interstellare, ma in un alone non luminoso di materia oscura.

Rispetto all'alone, il disco della Galassia ruota notevolmente più velocemente. La velocità della sua rotazione non è la stessa a diverse distanze dal centro. Aumenta rapidamente da zero al centro a 200-240 km/s ad una distanza di 2mila anni luce da esso, poi diminuisce leggermente, aumenta di nuovo fino a circa lo stesso valore e quindi rimane quasi costante. Lo studio delle peculiarità della rotazione del disco della Galassia ha permesso di stimarne la massa; si è scoperto che è 150 miliardi di volte maggiore della massa del Sole; Età Galassie della Via Lattea equivaleHa 13.200 milioni di anni, quasi quanto l'Universo. La Via Lattea fa parte del Gruppo Locale delle galassie.

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_ background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_ background.png) 0% 50% nessuna ripetizione rgb(29, 41, 29);"> Posizione sistema solare sistema solare si trova sul bordo interno di un braccio chiamato Braccio di Orione, alla periferia del Superammasso Locale, che a volte è anche chiamato Super Ammasso della Vergine. Lo spessore del disco galattico (nel luogo in cui si trova) sistema solare con il pianeta Terra) è di 700 anni luce. La distanza dal Sole al centro della Galassia è di 8,5 kiloparsec (2,62,1017 km, o 27.700 anni luce). Il sole si trova più vicino al bordo del disco che al suo centro.

Insieme alle altre stelle, il Sole ruota attorno al centro della Galassia ad una velocità di 220-240 km/s, compiendo una rivoluzione in circa 225-250 milioni di anni (che corrisponde ad un anno galattico). Pertanto, durante la sua intera esistenza, la Terra ha volato attorno al centro della Galassia non più di 30 volte. L'anno galattico della Galassia è di 50 milioni di anni, il periodo di rivoluzione del saltatore è di 15-18 milioni di anni. In prossimità del Sole è possibile tracciare tratti di due bracci di spirale che distano da noi circa 3mila anni luce. In base alle costellazioni in cui si osservano queste aree, è stato dato loro il nome di Braccio del Sagittario e Braccio di Perseo. Il sole si trova quasi nel mezzo tra questi rami a spirale. Ma relativamente vicino a noi (per gli standard galattici), nella costellazione di Orione, passa un altro braccio, non molto chiaramente definito: il Braccio di Orione, che è considerato un ramo di uno dei principali bracci a spirale della Galassia. La velocità di rotazione del Sole attorno al centro della Galassia coincide quasi con la velocità dell'onda di compattazione che forma il braccio a spirale. Questa situazione è atipica per la Galassia nel suo insieme: i bracci a spirale ruotano a velocità angolare costante, come i raggi di una ruota, e il movimento delle stelle avviene secondo uno schema diverso, quindi quasi l'intera popolazione stellare del disco cade all'interno dei bracci della spirale o cade da essi. L'unico luogo in cui coincidono le velocità delle stelle e dei bracci di spirale è il cosiddetto cerchio di corotazione, ed è su di esso che si trova il Sole. Per la Terra, questa circostanza è estremamente importante, poiché nei bracci della spirale si verificano processi violenti che generano potenti radiazioni distruttive per tutti gli esseri viventi. E nessuna atmosfera potrebbe proteggerlo. Ma il nostro pianeta esiste in un luogo relativamente calmo della Galassia e non è stato colpito da questi cataclismi cosmici per centinaia di milioni (o addirittura miliardi) di anni. Forse è per questo che la vita ha potuto nascere e preservarsi sulla Terra, la cui età è stimata 4,6 miliardi di anni. Un diagramma della posizione della Terra nell'Universo in una serie di otto mappe che mostrano, da sinistra a destra, iniziando dalla Terra, spostandosi verso l'internosistema solare, sul nostro superammasso locale e termina nell'Universo osservabile.

Sistema Solare: 0,001 anni luce

Vicini nello spazio interstellare

Via Lattea: 100.000 anni luce

Gruppi galattici locali

Superammasso locale della Vergine

Locale sopra un ammasso di galassie

Universo osservabile

Anche sedendoci su una sedia davanti allo schermo di un computer e cliccando sui collegamenti, siamo fisicamente coinvolti in una varietà di movimenti. Dove stiamo andando? Dov'è il "vertice" del movimento? apice?

Innanzitutto, partecipiamo alla rotazione della Terra attorno al suo asse. Questo movimento diurno diretto verso il punto est sull'orizzonte. La velocità del movimento dipende dalla latitudine; è pari a 465*cos(φ) m/sec. Quindi se sei al nord o Polo Sud Terra, allora non parteciperai a questo movimento. Diciamo che a Mosca la velocità lineare giornaliera è di circa 260 m/sec. La velocità angolare dell'apice del moto giornaliero rispetto alle stelle è facile da calcolare: 360° / 24 ore = 15° / ora.

In secondo luogo, la Terra, e noi con essa, si muove attorno al Sole. (Trascureremo la piccola oscillazione mensile attorno al centro di massa del sistema Terra-Luna.) velocità media movimento annuale in orbita - 30 km/sec. Al perielio all’inizio di gennaio è leggermente più alta, all’afelio all’inizio di luglio è leggermente più bassa, ma poiché l’orbita terrestre è quasi un cerchio esatto, la differenza di velocità è solo di 1 km/sec. L'apice del movimento orbitale si sposta e si sposta naturalmente cerchio completo in un anno. La sua latitudine eclittica è 0 gradi e la sua longitudine è uguale alla longitudine del Sole più circa 90 gradi - λ=λ ☉ +90°, β=0. In altre parole, l'apice si trova sull'eclittica, 90 gradi davanti al Sole. Pertanto la velocità angolare dell'apice è pari alla velocità angolare del Sole: 360°/anno, poco meno di un grado al giorno.

Effettuiamo movimenti più ampi insieme al nostro Sole come parte del Sistema Solare.

Innanzitutto, il Sole si muove in modo relativo stelle più vicine(cosiddetto standard di riposo locale). La velocità di movimento è di circa 20 km/sec (poco più di 4 UA/anno). Nota: questa è addirittura inferiore alla velocità della Terra in orbita. Il movimento è diretto verso la costellazione di Ercole, e le coordinate equatoriali dell'apice sono α = 270°, δ = 30°. Tuttavia, se misuriamo la velocità relativa a tutti stelle luminose, visibile ad occhio nudo, otteniamo quindi il movimento standard del Sole, è leggermente diverso, con una velocità inferiore a 15 km / sec ~ 3 AU. / anno). Questa è anche la costellazione di Ercole, anche se l'apice è leggermente spostato (α = 265°, δ = 21°). Ma rispetto al gas interstellare, il sistema solare si muove leggermente più velocemente (22-25 km/sec), ma il vertice è notevolmente spostato e cade nella costellazione dell'Ofiuco (α = 258°, δ = -17°). Questo spostamento dell'apice di circa 50° è associato al cosiddetto. "vento interstellare" "che soffia da sud" della Galassia.

Tutti e tre i movimenti descritti sono, per così dire, movimenti locali, “passeggiate in cortile”. Ma il Sole, insieme alle stelle più vicine e generalmente visibili (dopotutto, praticamente non vediamo stelle molto distanti), insieme alle nuvole di gas interstellare, ruota attorno al centro della Galassia - e queste sono velocità completamente diverse!

La velocità di movimento del sistema solare intorno centro galatticoè di 200 km/sec (più di 40 AU/anno). Tuttavia il valore indicato è impreciso è difficile determinare la velocità galattica del Sole; Non vediamo nemmeno contro cosa stiamo misurando il movimento: il centro della Galassia è nascosto da dense nubi interstellari di polvere. Il valore viene costantemente affinato e tende a diminuire; non molto tempo fa si considerava 230 km/sec (spesso si trova questo valore), e studi recenti danno risultati anche inferiori a 200 km/sec. Il movimento galattico avviene perpendicolarmente alla direzione verso il centro della Galassia e quindi l'apice ha coordinate galattiche l = 90°, b = 0° o nelle più familiari coordinate equatoriali - α = 318°, δ = 48°; questo punto si trova a Lebed. Poiché si tratta di un movimento di inversione, l'apice si muove e compie un giro completo in un "anno galattico", circa 250 milioni di anni; la sua velocità angolare è di ~5"/1000 anni, un grado e mezzo per milione di anni.

Ulteriori movimenti includono il movimento dell'intera Galassia. Anche misurare un tale movimento non è facile, le distanze sono troppo grandi e l'errore nei numeri è ancora piuttosto ampio.

Pertanto, la nostra Galassia e la Galassia di Andromeda, due oggetti massicci del Gruppo Locale delle Galassie, sono attratti gravitazionalmente e si muovono l'uno verso l'altro ad una velocità di circa 100-150 km/sec, con la componente principale della velocità appartenente alla nostra Galassia . La componente laterale del movimento non è nota con precisione e i timori di una collisione sono prematuri. Un ulteriore contributo a questo movimento è dato dalla massiccia galassia M33, situata all'incirca nella stessa direzione della galassia di Andromeda. In generale, la velocità di movimento della nostra Galassia rispetto al baricentro Gruppo locale di galassie circa 100 km/sec circa nella direzione Andromeda/Lizard (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), tuttavia questi dati sono ancora molto approssimativi. Questo è abbastanza modesto velocità relativa: La galassia si sposta verso il proprio diametro in due o trecento milioni di anni, o, molto approssimativamente, in anno galattico.

Se misuriamo la velocità della Galassia rispetto alla distanza ammassi di galassie, vedremo un quadro diverso: sia la nostra galassia che il resto delle galassie del Gruppo Locale insieme nel loro insieme si stanno muovendo in direzione del grande ammasso della Vergine ad una velocità di circa 400 km/sec. Anche questo movimento è dovuto forze gravitazionali.

Sfondo radiazione cosmica di fondo a microonde definisce un certo sistema di riferimento selezionato associato a tutta la materia barionica nella parte osservabile dell'Universo. In un certo senso, il movimento relativo a questo fondo di microonde è il movimento relativo all'Universo nel suo complesso (questo movimento non deve essere confuso con la recessione delle galassie!). Questo movimento può essere determinato misurando Anisotropia della temperatura del dipolo irregolarità della radiazione cosmica di fondo a microonde direzioni diverse . Tali misurazioni hanno mostrato una cosa inaspettata e importante: tutte le galassie nella parte dell'Universo più vicina a noi, incluso non solo il nostro Gruppo Locale, ma anche l'ammasso della Vergine e altri ammassi, si muovono rispetto alla radiazione cosmica di fondo a microonde con inaspettati ad alta velocità. Per il Gruppo Locale di galassie è 600-650 km/sec con il suo apice nella costellazione dell'Idra (α=166, δ=-27). Sembra che da qualche parte nelle profondità dell'Universo ci sia un enorme ammasso non ancora rilevato di molti superammassi, che attira materia dalla nostra parte dell'Universo. Questo ipotetico cluster è stato nominato Il grande attrattore.

Come è stata determinata la velocità del Gruppo Locale di galassie? Naturalmente, infatti, gli astronomi misurarono la velocità del Sole rispetto al fondo a microonde: risultò essere ~390 km/s con un apice con coordinate l = 265°, b = 50° (α = 168, δ = -7) al confine delle costellazioni del Leone e del Calice. Determinare poi la velocità del Sole rispetto alle galassie del Gruppo Locale (300 km/s, costellazione della Lucertola). Non era più difficile calcolare la velocità del Gruppo Locale.

Dove stiamo andando?

Circadiano: osservatore rispetto al centro della Terra	0-465 m/sec	Est
Annuale: la Terra rispetto al Sole	30 chilometri al secondo	perpendicolare alla direzione del Sole
Locale: il Sole rispetto alle stelle vicine	20 km/sec	Ercole
Standard: Sole rispetto alle stelle luminose	15 km/sec	Ercole
Sole rispetto al gas interstellare	22-25 km/sec	Ofiuco
Sole rispetto al centro galattico	~200 km/sec	cigno
Sole relativo al Gruppo Locale di galassie	300 chilometri al secondo	Lucertola
Galassia relativa al Gruppo Locale di galassie	~1 00 km/sec

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Questo articolo esamina la velocità di movimento del Sole e della Galassia rispetto a diversi sistemi di riferimento:

La velocità di movimento del Sole nella Galassia rispetto alle stelle più vicine, stelle visibili e il centro della Via Lattea;

La velocità di movimento della Galassia rispetto al gruppo locale di galassie, agli ammassi stellari distanti e alla radiazione cosmica di fondo a microonde.

Breve descrizione della Via Lattea.

Descrizione della Galassia.

Prima di iniziare a studiare la velocità di movimento del Sole e della Galassia nell'Universo, diamo uno sguardo più da vicino alla nostra Galassia.

Viviamo, per così dire, in una gigantesca "città delle stelle". O meglio, il nostro Sole “vive” in esso. La popolazione di questa "città" è composta da una varietà di stelle e più di duecento miliardi di loro "vivono" in essa. In esso nascono una miriade di soli, che sperimentano la loro giovinezza, età media e la vecchiaia: attraversano un periodo lungo e difficile percorso di vita, della durata di miliardi di anni.

Le dimensioni di questa "città stellare" - la Galassia - sono enormi. Le distanze tra le stelle vicine sono in media migliaia di miliardi di chilometri (6*1013 km). E ci sono oltre 200 miliardi di vicini di questo tipo.

Se dovessimo correre da un capo all’altro della Galassia alla velocità della luce (300.000 km/sec), impiegheremmo circa 100mila anni.

Tutto nostro sistema stellare gira lentamente come una ruota gigante composta da miliardi di soli.

Orbita del Sole

Al centro della Galassia sembra esserci un buco nero supermassiccio (Sagittario A*) (circa 4,3 milioni di masse solari) attorno al quale, presumibilmente, ruota un buco nero di massa media compresa tra 1.000 e 10.000 masse solari e un periodo orbitale di circa 100 anni e diverse migliaia di masse relativamente piccole. Il loro effetto gravitazionale combinato sulle stelle vicine fa sì che queste ultime si muovano lungo traiettorie insolite. Si presume che la maggior parte delle galassie contenga buchi neri supermassicci nel nucleo.

Le regioni centrali della Galassia sono caratterizzate da una forte concentrazione di stelle: ogni parsec cubo vicino al centro ne contiene molte migliaia. Le distanze tra le stelle sono decine e centinaia di volte inferiori rispetto a quelle in prossimità del Sole.

Il nucleo della Galassia attrae tutte le altre stelle con una forza enorme. Ma un numero enorme di stelle è sparpagliato in tutta la “città delle stelle”. E si attraggono anche in direzioni diverse, e questo ha un effetto complesso sul movimento di ciascuna stella. Pertanto, il Sole e miliardi di altre stelle generalmente si muovono lungo percorsi circolari, o ellissi, attorno al centro della Galassia. Ma questo è solo "per la maggior parte": se guardassimo da vicino, vedremmo che si muovono lungo curve più complesse, percorsi serpeggianti tra le stelle circostanti.

Caratteristiche della Via Lattea:

La posizione del Sole nella Galassia.

Dov'è il Sole nella Galassia e si sta muovendo (e con esso la Terra, e tu ed io)? Siamo nel “centro città” o almeno da qualche parte vicino ad esso? Gli studi hanno dimostrato che il Sole e il sistema solare si trovano a una distanza enorme dal centro della Galassia, più vicino alla “periferia urbana” (26.000 ± 1.400 anni luce).

Il Sole si trova nel piano della nostra Galassia ed è lontano dal suo centro di 8 kpc e dal piano della Galassia di circa 25 pc (1 pc (parsec) = 3,2616 anni luce). Nella regione della Galassia dove si trova il Sole, la densità stellare è di 0,12 stelle per pc3.

Modello della nostra Galassia

La velocità del movimento del Sole nella Galassia.

La velocità di movimento del Sole nella Galassia è solitamente considerata relativa a diversi sistemi di riferimento:

Relativo alle stelle vicine.

Relativo a tutte le stelle luminose visibili ad occhio nudo.

Per quanto riguarda il gas interstellare.

Relativo al centro della Galassia.

1. La velocità di movimento del Sole nella Galassia rispetto alle stelle più vicine.

Proprio come la velocità di un aereo in volo viene considerata in relazione alla Terra, senza tener conto del volo della Terra stessa, così la velocità del Sole può essere determinata rispetto alle stelle ad esso più vicine. Come le stelle del sistema Sirio, Alpha Centauri, ecc.

Questa velocità del movimento del Sole nella Galassia è relativamente piccola: solo 20 km/sec o 4 UA. (1 unità astronomica equivale alla distanza media dalla Terra al Sole: 149,6 milioni di km.)

Il Sole, rispetto alle stelle più vicine, si muove verso un punto (apice) che giace al confine delle costellazioni dell'Ercole e della Lira, ad un angolo di circa 25° rispetto al piano della Galassia. Coordinate equatoriali dell'apice = 270°, = 30°.

2. La velocità di movimento del Sole nella Galassia rispetto alle stelle visibili.

Se consideriamo il movimento del Sole nella Via Lattea rispetto a tutte le stelle visibili senza telescopio, la sua velocità è ancora inferiore.

La velocità del movimento del Sole nella Galassia rispetto alle stelle visibili è di 15 km/sec o 3 UA.

L'apice del movimento del Sole anche in questo caso si trova nella costellazione di Ercole e ha le seguenti coordinate equatoriali: = 265°, = 21°.

La velocità del Sole rispetto alle stelle vicine e al gas interstellare

3. La velocità di movimento del Sole nella Galassia rispetto al gas interstellare.

Il prossimo oggetto nella Galassia, rispetto al quale considereremo la velocità di movimento del Sole, è il gas interstellare.

L’universo non è così deserto come si pensava per molto tempo. Anche se dentro piccole quantità, ma il gas interstellare è presente ovunque, riempiendo tutti gli angoli dell'universo. Il gas interstellare, nonostante l'apparente vuoto dello spazio vuoto dell'Universo, rappresenta quasi il 99% della massa totale di tutti gli oggetti cosmici. Le forme dense e fredde del gas interstellare, contenenti idrogeno, elio e quantità minime di elementi pesanti (ferro, alluminio, nichel, titanio, calcio), si trovano allo stato molecolare e si combinano in vasti campi nuvolosi. Tipicamente, gli elementi nel gas interstellare sono distribuiti come segue: idrogeno - 89%, elio - 9%, carbonio, ossigeno, azoto - circa 0,2-0,3%.

La nube di gas e polvere IRAS 20324+4057 di gas e polvere interstellare è lunga 1 anno luce, simile a un girino, in cui è nascosta una stella in crescita

Le nubi di gas interstellare non solo possono ruotare in modo ordinato attorno ai centri galattici, ma hanno anche un'accelerazione instabile. Nel corso di diverse decine di milioni di anni, si raggiungono e si scontrano, formando complessi di polvere e gas.

Nella nostra Galassia, la maggior parte del gas interstellare è concentrata in bracci a spirale, uno dei cui corridoi si trova vicino al Sistema Solare.

La velocità del Sole nella Galassia rispetto al gas interstellare: 22-25 km/sec.

Il gas interstellare nelle immediate vicinanze del Sole ha una velocità intrinseca significativa (20-25 km/s) rispetto alle stelle più vicine. Sotto la sua influenza, l'apice del movimento del Sole si sposta verso la costellazione dell'Ofiuco (= 258°, = -17°). La differenza nella direzione del movimento è di circa 45°.

4. La velocità di movimento del Sole nella Galassia rispetto al centro della Galassia.

Nei tre punti discussi sopra stiamo parlando sulla cosiddetta velocità peculiare e relativa del Sole. In altre parole, la velocità peculiare è la velocità relativa a sistema spaziale conto alla rovescia.

Ma il Sole, le stelle ad esso più vicine e la nube interstellare locale partecipano tutti insieme ad un movimento più ampio: il movimento attorno al centro della Galassia.

E qui stiamo parlando di velocità completamente diverse.

La velocità del Sole attorno al centro della Galassia è enorme per gli standard terrestri: 200-220 km/sec (circa 850.000 km/h) o più di 40 UA. / anno.

È impossibile determinare la velocità esatta del Sole attorno al centro della Galassia, perché il centro della Galassia ci è nascosto dietro dense nuvole di polvere interstellare. Tuttavia, sempre più nuove scoperte in quest’area stanno riducendo la velocità stimata del nostro sole. Proprio recentemente si parlava di 230-240 km/sec.

Il sistema solare nella Galassia si sta muovendo verso la costellazione del Cigno.

Il movimento del Sole nella Galassia avviene perpendicolarmente alla direzione verso il centro della Galassia. Da qui le coordinate galattiche dell'apice: l = 90°, b = 0° o nelle più familiari coordinate equatoriali - = 318°, = 48°. Poiché si tratta di un movimento di inversione, l'apice si muove e compie un giro completo in un "anno galattico", circa 250 milioni di anni; la sua velocità angolare è di ~5"/1000 anni, cioè le coordinate dell'apice si spostano di un grado e mezzo ogni milione di anni.

La nostra Terra ha circa 30 di questi “anni galattici”.

Velocità di movimento del Sole nella Galassia rispetto al centro della Galassia

A proposito, un fatto interessante sulla velocità del Sole nella Galassia:

La velocità di rotazione del Sole attorno al centro della Galassia coincide quasi con la velocità dell'onda di compattazione che forma il braccio a spirale. Questa situazione è atipica per la Galassia nel suo insieme: i bracci a spirale ruotano a velocità angolare costante, come i raggi di una ruota, e il movimento delle stelle avviene secondo uno schema diverso, quindi quasi l'intera popolazione stellare del disco cade all'interno dei bracci della spirale o cade da essi. L'unico luogo in cui coincidono le velocità delle stelle e dei bracci di spirale è il cosiddetto cerchio di corotazione, ed è su di esso che si trova il Sole.

Per la Terra, questa circostanza è estremamente importante, poiché nei bracci della spirale si verificano processi violenti che generano potenti radiazioni distruttive per tutti gli esseri viventi. E nessuna atmosfera potrebbe proteggerlo. Ma il nostro pianeta esiste in un luogo relativamente calmo della Galassia e non è stato colpito da questi cataclismi cosmici per centinaia di milioni (o addirittura miliardi) di anni. Forse è per questo che la vita ha potuto originarsi e sopravvivere sulla Terra.

La velocità di movimento della Galassia nell'Universo.

La velocità di movimento della Galassia nell'Universo è solitamente considerata relativa a diversi sistemi di riferimento:

Relativo al Gruppo Locale di galassie (velocità di avvicinamento con la Galassia di Andromeda).

Relativo alle galassie distanti e agli ammassi di galassie (la velocità di movimento della Galassia come parte del gruppo locale di galassie verso la costellazione della Vergine).

Per quanto riguarda la radiazione cosmica di fondo a microonde (la velocità di movimento di tutte le galassie nella parte dell'Universo più vicina a noi verso il Grande Attrattore - un ammasso di enormi supergalassie).

Diamo uno sguardo più da vicino a ciascuno dei punti.

1. La velocità di movimento della Via Lattea verso Andromeda.

Anche la nostra Via Lattea non sta ferma, ma è attratta gravitazionalmente e si avvicina alla Galassia di Andromeda ad una velocità di 100-150 km/s. La componente principale della velocità di avvicinamento delle galassie appartiene alla Via Lattea.

La componente laterale del movimento non è nota con precisione e i timori di una collisione sono prematuri. Un ulteriore contributo a questo movimento è dato dalla massiccia galassia M33, situata all'incirca nella stessa direzione della galassia di Andromeda. In generale, la velocità di movimento della nostra Galassia rispetto al baricentro del Gruppo Locale di galassie è di circa 100 km/sec circa nella direzione Andromeda/Lizard (l = 100, b = -4, = 333, = 52), ma questi dati sono ancora molto approssimativi. Si tratta di una velocità relativa molto modesta: la Galassia raggiunge il proprio diametro in due o trecento milioni di anni, o, molto approssimativamente, in un anno galattico.

2. La velocità di movimento della Via Lattea verso l'ammasso della Vergine.

A sua volta, il gruppo di galassie, che comprende la nostra, via Lattea, nel suo insieme, si sta muovendo verso il grande ammasso della Vergine ad una velocità di 400 km/s. Questo movimento è causato anche da forze gravitazionali e avviene rispetto ad ammassi di galassie distanti.

Velocità della Via Lattea verso l'Ammasso della Vergine

3. La velocità di movimento della Galassia nell'Universo. Al Grande Attrattore!

Radiazione CMB.

Secondo la teoria del Big Bang, l’Universo primordiale era un plasma caldo costituito da elettroni, barioni e fotoni costantemente emessi, assorbiti e riemessi.

Man mano che l'Universo si espandeva, il plasma si raffreddava e, a un certo punto, gli elettroni rallentati potevano combinarsi con protoni rallentati (nuclei di idrogeno) e particelle alfa (nuclei di elio), formando atomi (questo processo è chiamato ricombinazione).

Ciò è avvenuto ad una temperatura del plasma di circa 3000 K e ad un’età dell’Universo di circa 400.000 anni. C'era più spazio libero tra le particelle, c'erano meno particelle cariche, i fotoni smettevano di diffondersi così spesso e ora potevano muoversi liberamente nello spazio, praticamente senza interagire con la materia.

Quei fotoni che allora furono emessi dal plasma verso la futura ubicazione della Terra raggiungono ancora il nostro pianeta attraverso lo spazio dell'universo che continua ad espandersi. Questi fotoni costituiscono la radiazione cosmica di fondo a microonde, che è la radiazione termica che riempie uniformemente l’Universo.

L'esistenza della radiazione cosmica di fondo a microonde è stata prevista teoricamente da G. Gamow nell'ambito della teoria Big Bang. La sua esistenza fu confermata sperimentalmente nel 1965.

La velocità di movimento della Galassia rispetto alla radiazione cosmica di fondo a microonde.

Successivamente è iniziato lo studio della velocità di movimento delle galassie rispetto alla radiazione cosmica di fondo a microonde. Questo movimento è determinato misurando l'irregolarità della temperatura della radiazione cosmica di fondo a microonde in diverse direzioni.

La temperatura della radiazione ha un massimo nella direzione del movimento e un minimo in direzione opposta. Il grado di deviazione della distribuzione della temperatura da quella isotropa (2,7 K) dipende dalla velocità. Dall'analisi dei dati osservativi risulta che il Sole si muove rispetto alla CMB ad una velocità di 400 km/s nella direzione =11,6, =-12.

Tali misurazioni hanno mostrato anche un’altra cosa importante: tutte le galassie nella parte dell’Universo a noi più vicina, compresa non solo la nostra Gruppo locale, ma anche l’Ammasso della Vergine e altri ammassi si muovono rispetto alla CMB di fondo a velocità inaspettatamente elevate.

Per il Gruppo Locale di galassie è 600-650 km/sec con il suo apice nella costellazione dell'Idra (=166, =-27). Sembra che da qualche parte nelle profondità dell'Universo ci sia un enorme ammasso di numerosi superammassi, che attirano materia dalla nostra parte dell'Universo. Questo cluster è stato nominato Il grande attrattore- da parola inglese"attrarre" - attrarre.

Poiché le galassie che compongono il Grande Attrattore sono nascoste dalla polvere interstellare che fa parte della Via Lattea, la mappatura dell'Attrattore è stata possibile solo in l'anno scorso utilizzando i radiotelescopi.

Il Grande Attrattore si trova all'intersezione di diversi superammassi di galassie. La densità media della materia in questa regione non è molto maggiore della densità media dell'Universo. Ma a spese dimensione gigantesca la sua massa risulta essere così grande e la forza di attrazione così enorme che non solo il nostro sistema stellare, ma anche altre galassie e i loro ammassi vicini si muovono nella direzione del Grande Attrattore, formando un enorme flusso di galassie.

La velocità di movimento della Galassia nell'Universo. Al Grande Attrattore!

Quindi, riassumiamo.

La velocità di movimento del Sole nella Galassia e delle Galassie nell'Universo. Tabella pivot.

Gerarchia dei movimenti a cui prende parte il nostro pianeta:

La rotazione della Terra attorno al Sole;

Rotazione con il Sole attorno al centro della nostra Galassia;

Movimento relativo al centro del Gruppo Locale di galassie insieme all'intera Galassia sotto l'influenza dell'attrazione gravitazionale della costellazione di Andromeda (galassia M31);

Movimento verso un ammasso di galassie nella costellazione della Vergine;

Movimento verso il Grande Attrattore.

La velocità di movimento del Sole nella Galassia e la velocità di movimento della Via Lattea nell'Universo. Tabella pivot.

È difficile immaginare, e ancor più difficile calcolare, la distanza che percorriamo ogni secondo. Queste distanze sono enormi e gli errori in tali calcoli sono ancora piuttosto grandi. Questi sono i dati che la scienza ha oggi.

Sicuramente molti di voi hanno visto una gif o guardato un video che mostra il movimento del sistema solare.

Video clip, pubblicato nel 2012, è diventato virale e ha creato molto buzz. L'ho scoperto poco dopo la sua comparsa, quando di spazio ne sapevo molto meno di adesso. E ciò che più di tutto mi confondeva era la perpendicolarità del piano delle orbite dei pianeti alla direzione del movimento. Non che sia impossibile, ma il sistema solare può spostarsi con qualsiasi angolazione rispetto al piano galattico. Potresti chiederti perché ricordi molto tempo fa storie dimenticate? Il fatto è che in questo momento, se lo si desidera e c'è bel tempo, tutti possono vedere nel cielo l'angolo reale tra i piani dell'eclittica e la Galassia.

Controllo degli scienziati

L'astronomia dice che l'angolo tra i piani dell'eclittica e la Galassia è di 63°.

Ma la figura in sé è noiosa, e anche adesso, quando i sostenitori della Terra piatta sono ai margini della scienza, voglio avere un'illustrazione semplice e chiara. Pensiamo a come possiamo vedere i piani della Galassia e l'eclittica nel cielo, preferibilmente ad occhio nudo e senza allontanarci troppo dalla città? Il piano della Galassia è la Via Lattea, ma ora, con l'abbondanza di inquinamento luminoso, non è così facile da vedere. Esiste una linea approssimativamente vicina al piano della Galassia? Sì, questa è la costellazione del Cigno. È ben visibile anche in città, ed è facile trovarlo in base stelle luminose: Deneb (alfa Cygnus), Vega (alfa Lyra) e Altair (alfa Aquila). Il "busto" del Cigno coincide approssimativamente con il piano galattico.

Ok, abbiamo un aereo. Ma come ottenere una linea eclittica visiva? Pensiamo a cos'è realmente l'eclittica? Secondo la definizione rigorosa moderna, l'eclittica è una sezione sfera celeste piano orbitale del baricentro Terra-Luna (centro di massa). Mediamente il Sole si muove lungo l'eclittica, ma non abbiamo due Soli lungo i quali conviene tracciare una linea, e la costellazione del Cigno a luce del sole non sarà visibile. Ma se ricordiamo che anche i pianeti del sistema solare si muovono approssimativamente sullo stesso piano, si scopre che la sfilata dei pianeti ci mostrerà approssimativamente il piano dell'eclittica. E ora nel cielo mattutino puoi vedere solo Marte, Giove e Saturno.

Di conseguenza, nelle prossime settimane al mattino prima dell'alba sarà possibile vedere molto chiaramente la seguente immagine:

Il che, sorprendentemente, concorda perfettamente con i libri di testo di astronomia.

È più corretto disegnare una gif come questa:

Fonte: sito web dell'astronomo Rhys Taylor rhysy.net

La domanda potrebbe riguardare la posizione relativa degli aerei. Stiamo volando?<-/ или же <-\ (если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс вверху)? Астрономия говорит, что Солнечная система движется относительно ближайших звезд в направлении созвездия Геркулеса, в точку, расположенную недалеко от Веги и Альбирео (бета Лебедя), то есть правильное положение <-/.

Ma questo fatto, ahimè, non può essere verificato manualmente, perché anche se lo hanno fatto duecentotrentacinque anni fa, hanno utilizzato i risultati di molti anni di osservazioni astronomiche e matematiche.

Stelle sparse

Come si può determinare dove si sta muovendo il sistema solare rispetto alle stelle vicine? Se possiamo registrare per decenni il movimento di una stella attraverso la sfera celeste, la direzione del movimento di diverse stelle ci dirà dove ci stiamo muovendo rispetto a loro. Chiamiamo il punto verso il quale ci stiamo spostando apice. Le stelle che gli sono vicine, così come dal punto opposto (antiapex), si muoveranno debolmente perché volano verso di noi o si allontanano da noi. E quanto più la stella sarà lontana dall'apice e dall'antiapice, tanto maggiore sarà il suo moto. Immagina di guidare lungo la strada. I semafori agli incroci davanti e dietro non si sposteranno troppo ai lati. Ma i lampioni lungo la strada continueranno a tremolare (si muoveranno molto) fuori dalla finestra.

La gif mostra il movimento della stella di Barnard, che ha il moto proprio più grande. Già nel XVIII secolo gli astronomi avevano registrazioni della posizione delle stelle su un intervallo di 40-50 anni, il che rendeva possibile determinare la direzione del movimento delle stelle più lente. Quindi l'astronomo inglese William Herschel prese i cataloghi delle stelle e, senza andare al telescopio, iniziò a calcolare. Già i primi calcoli utilizzando il catalogo Mayer hanno dimostrato che le stelle non si muovono in modo caotico ed è possibile determinarne l'apice.

Fonte: Hoskin, Determinazione dell'apice solare di M. Herschel, Journal for the History of Astronomy, vol. 11, pag. 153, 1980

E con i dati del catalogo Lalande la superficie si è notevolmente ridotta.

Da li

Poi venne il normale lavoro scientifico: chiarimento di dati, calcoli, controversie, ma Herschel usò il principio corretto e si sbagliava solo di dieci gradi. Le informazioni vengono ancora raccolte, ad esempio, solo trent'anni fa la velocità di movimento fu ridotta da 20 a 13 km/s. Importante: questa velocità non deve essere confusa con la velocità del sistema solare e delle altre stelle vicine rispetto al centro della Galassia, che è di circa 220 km/s.

Ancora di più

Bene, poiché abbiamo menzionato la velocità di movimento rispetto al centro della Galassia, dobbiamo capirlo anche qui. Il polo nord galattico è stato scelto allo stesso modo di quello terrestre, arbitrariamente per convenzione. Si trova vicino alla stella Arturo (alfa Boötes), approssimativamente sull'ala della costellazione del Cigno. In generale, la proiezione delle costellazioni sulla mappa della Galassia si presenta così:

Quelli. Il sistema solare si muove rispetto al centro della Galassia in direzione della costellazione del Cigno, e rispetto alle stelle locali in direzione della costellazione dell'Ercole, con un angolo di 63° rispetto al piano galattico,<-/, если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс сверху.

Coda spaziale

Ma il paragone nel video tra il sistema solare e una cometa è del tutto corretto. L'apparato IBEX della NASA è stato creato appositamente per determinare l'interazione tra il confine del sistema solare e lo spazio interstellare. E secondo lui, c'è una coda.

Illustrazione della NASA

Per le altre stelle possiamo vedere direttamente le astrosfere (bolle di vento stellari).

Foto della NASA

Positivo, finalmente

Concludendo la conversazione, vale la pena notare una storia molto positiva. DJSadhu, che ha creato il video originale nel 2012, inizialmente aveva promosso qualcosa di non scientifico. Ma, grazie alla diffusione virale della clip, ha parlato con veri astronomi (l'astrofisico Rhys Tailor parla molto positivamente del dialogo) e, tre anni dopo, ha realizzato un nuovo video, molto più realistico e senza costrutti antiscientifici.

Questo è un sistema di pianeti, al centro del quale c'è una stella luminosa, una fonte di energia, calore e luce: il Sole.
Secondo una teoria, il Sole si è formato insieme al Sistema Solare circa 4,5 miliardi di anni fa a seguito dell'esplosione di una o più supernovae. Inizialmente, il Sistema Solare era una nuvola di gas e particelle di polvere che, in movimento e sotto l'influenza della loro massa, formavano un disco in cui sorsero una nuova stella, il Sole, e l'intero nostro Sistema Solare.

Al centro del sistema solare c'è il Sole, attorno al quale ruotano in orbita nove grandi pianeti. Poiché il Sole è spostato dal centro delle orbite planetarie, durante il ciclo di rivoluzione attorno al Sole i pianeti si avvicinano o si allontanano nelle loro orbite.

Ci sono due gruppi di pianeti:

Pianeti terrestri: E . Questi pianeti sono di piccole dimensioni con una superficie rocciosa e sono i più vicini al Sole.

Pianeti giganti: E . Si tratta di pianeti di grandi dimensioni, costituiti principalmente da gas e caratterizzati dalla presenza di anelli costituiti da polvere ghiacciata e numerosi pezzi rocciosi.

E qui non rientra in nessun gruppo perché, nonostante la sua collocazione nel sistema solare, si trova troppo lontano dal Sole ed ha un diametro molto piccolo, solo 2320 km, ovvero la metà del diametro di Mercurio.

Pianeti del sistema solare

Cominciamo un'affascinante conoscenza con i pianeti del Sistema Solare in ordine di posizione dal Sole, e consideriamo anche i loro principali satelliti e alcuni altri oggetti spaziali (comete, asteroidi, meteoriti) nelle gigantesche distese del nostro sistema planetario.

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