Spiralbevegelse av solsystemet. Hvor raskt beveger vi oss gjennom universet?

Planeten Jorden, solsystemet, og alle stjernene er synlige det blotte øye er inne Melkeveisgalaksen, som er en sperret spiralgalakse som har to distinkte armer som starter ved endene av stangen.

Dette ble bekreftet i 2005 av romteleskopet Lyman Spitzer, som viste at den sentrale stangen i galaksen vår er større enn tidligere antatt. Spiralgalakser sperret - spiralgalakser med en bar ("bar") av klare stjerner som strekker seg fra sentrum og krysser galaksen i midten.

Spiralarmene i slike galakser begynner ved endene av stolpene, mens de i vanlige spiralgalakser strekker seg direkte fra kjernen. Observasjoner viser at omtrent to tredjedeler av alle spiralgalakser er sperret. I følge eksisterende hypoteser er broer sentre for stjernedannelse som støtter fødselen av stjerner i sentrene deres. Det antas at de gjennom orbital resonans lar gass fra spiralarmene passere gjennom dem. Denne mekanismen sikrer tilstrømningen byggemateriale for fødselen av nye stjerner.

Melkeveien utgjør sammen med Andromeda-galaksen (M31), Triangulum-galaksen (M33) og mer enn 40 mindre satellittgalakser den lokale gruppen av galakser, som igjen er en del av Jomfru-superhopen. "Ved bruk av infrarød avbildning fra NASAs Spitzer-teleskop har forskere oppdaget at Melkeveiens elegante spiralstruktur har bare to dominerende armer fra endene av en sentral bar med stjerner. Tidligere ble galaksen vår antatt å ha fire hovedarmer." /s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0 % 50 % ingen repetisjon rgb(29, 41, 29);">
Galaxy struktur Ved, ligner galaksen en skive (siden hoveddelen av stjernene er lokalisert i form av en flat skive) med en diameter på omtrent 30 000 parsecs (100 000 lysår, 1 kvintillion kilometer) med en estimert gjennomsnittlig tykkelse på skiven av ordenen av 1000 lysår er diameteren på bulen i midten av skiven 30 000 lysår. Skiven er nedsenket i en sfærisk glorie, og rundt den er det en sfærisk korona. Sentrum av den galaktiske kjernen ligger i stjernebildet Skytten. Tykkelsen av den galaktiske skiven på stedet der den befinner seg solsystemet med planeten Jorden er 700 lysår. Avstanden fra solen til sentrum av galaksen er 8,5 kiloparsek (2,62,1017 km, eller 27 700 lysår). solsystemet er på indre kant arm kalt Orion-armen. I sentrum av galaksen er det tilsynelatende en supermassiv svart hull(Skytten A*) (omtrent 4,3 millioner solmasser) som det antas at et svart hull kretser rundt gjennomsnittlig vekt fra 1000 til 10.000 solmasser og en omløpsperiode på rundt 100 år og flere tusen relativt små. Galaksen inneholder, ifølge det laveste anslaget, rundt 200 milliarder stjerner ( moderne vurdering varierer fra 200 til 400 milliarder kroner). Fra januar 2009 er massen til galaksen estimert til 3,1012 solmasser, eller 6,1042 kg. Hoveddelen av galaksen finnes ikke i stjerner og interstellar gass, men i en ikke-lysende glorie av mørk materie.

Sammenlignet med haloen roterer Galaxys disk merkbart raskere. Rotasjonshastigheten er ikke den samme ved forskjellige avstander fra sentrum. Den øker raskt fra null i sentrum til 200-240 km/s i en avstand på 2 tusen lysår fra det, avtar deretter noe, øker igjen til omtrent samme verdi og forblir deretter nesten konstant. Å studere særegenhetene ved rotasjonen til galaksens skive gjorde det mulig å estimere massen den er 150 milliarder ganger større enn solens masse. Alder Melkeveis galakser lik13 200 millioner år gammel, nesten like gammel som universet. Melkeveien er en del av den lokale gruppen av galakser.

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0 % 50 % ingen repetisjon rgb(29, 41, 29);"> Plassering solsystemet solsystemet ligger på den indre kanten av en arm kalt Orion-armen, i utkanten av den lokale superklyngen, som noen ganger også kalles Jomfruens superklynge. Tykkelsen på den galaktiske skiven (på stedet der den er plassert) solsystemet med planeten Jorden) er 700 lysår. Avstanden fra solen til sentrum av galaksen er 8,5 kiloparsek (2,62,1017 km, eller 27 700 lysår). Solen befinner seg nærmere kanten av skiven enn til midten.

Sammen med andre stjerner roterer solen rundt sentrum av galaksen med en hastighet på 220-240 km/s, og gjør én omdreining på omtrent 225-250 millioner år (som er ett galaktisk år). I løpet av hele sin eksistens har jorden således ikke fløyet rundt sentrum av galaksen mer enn 30 ganger. Galaksens galaktiske år er 50 millioner år, revolusjonsperioden til hopperen er 15-18 millioner år. I nærheten av Solen er det mulig å spore deler av to spiralarmer som er omtrent 3 tusen lysår unna oss. Basert på stjernebildene der disse områdene er observert, fikk de navnet Skytten Arm og Perseus Arm. Solen befinner seg nesten midt mellom disse spiralgrenene. Men relativt nær oss (etter galaktiske standarder), i stjernebildet Orion, passerer det en annen, ikke veldig klart definert arm - Orion-armen, som regnes som en gren av en av galaksens hovedspiralarmer. Hastigheten til solens rotasjon rundt sentrum av galaksen faller nesten sammen med hastigheten til komprimeringsbølgen som danner spiralarmen. Denne situasjonen er atypisk for galaksen som helhet: spiralarmene roterer med en konstant vinkelhastighet, som eiker i et hjul, og bevegelsen av stjerner skjer i henhold til et annet mønster, så nesten hele stjernepopulasjonen på disken faller enten inne i spiralarmene eller faller ut av dem. Det eneste stedet hvor hastighetene til stjerner og spiralarmer faller sammen er den såkalte korotasjonssirkelen, og det er på den Solen befinner seg. For jorden er denne omstendigheten ekstremt viktig, siden voldelige prosesser skjer i spiralarmene, og genererer kraftig stråling som er ødeleggende for alle levende ting. Og ingen atmosfære kunne beskytte mot det. Men planeten vår eksisterer på et relativt rolig sted i galaksen og har ikke blitt påvirket av disse kosmiske katastrofene på hundrevis av millioner (eller til og med milliarder) år. Kanskje dette er grunnen til at liv var i stand til å bli født og bevart på jorden, hvis alder er anslått til 4,6 milliarder år. Et diagram over plasseringen av jorden i universet i en serie på åtte kart som viser, fra venstre til høyre, som starter med jorden, beveger seg innsolsystemet, på vår lokale superklynge, og ender i det observerbare universet.

Solsystem: 0,001 lysår

Naboer i det interstellare rommet

Melkeveien: 100 000 lysår

Lokale galaktiske grupper

Lokal jomfrusuperklynge

Lokalt over en galaksehop

Observerbart univers

Selv når vi sitter i en stol foran en dataskjerm og klikker på lenker, er vi fysisk involvert i en rekke bevegelser. Hvor skal vi? Hvor er "toppen" av bevegelsen? toppunkt?

For det første deltar vi i rotasjonen av jorden rundt sin akse. Dette daglig bevegelse rettet mot østpunktet i horisonten. Bevegelseshastigheten avhenger av breddegraden; den er lik 465*cos(φ) m/sek. Så hvis du er i nord eller sydpolen Jorden, da deltar du ikke i denne bevegelsen. La oss si at i Moskva er den daglige lineære hastigheten omtrent 260 m/sek. Vinkelhastigheten til toppen av daglig bevegelse i forhold til stjernene er lett å beregne: 360° / 24 timer = 15° / time.

For det andre beveger jorden, og vi sammen med den, rundt solen. (Vi vil ignorere den lille månedlige slingringen rundt massesenteret til jord-månesystemet.) Gjennomsnittlig hastighet årlig bevegelse i bane - 30 km/sek. Ved perihel i begynnelsen av januar er det litt høyere, ved aphelium i begynnelsen av juli er det litt lavere, men siden jordens bane er nesten en nøyaktig sirkel, er hastighetsforskjellen bare 1 km/sek. Toppen av orbitalbevegelsen skifter naturlig og gjør hel sirkel per år. Dens ekliptiske breddegrad er 0 grader, og lengdegraden er lik solens lengdegrad pluss omtrent 90 grader - λ=λ ☉ +90°, β=0. Med andre ord ligger toppen på ekliptikken, 90 grader foran solen. Følgelig er vinkelhastigheten til toppen lik vinkelhastigheten til solen: 360°/år, litt mindre enn en grad per dag.

Vi utfører større bevegelser sammen med vår sol som en del av solsystemet.

Først beveger solen seg relativt nærmeste stjerner(såkalt lokal hvilestandard). Bevegelseshastigheten er omtrent 20 km/sek (litt mer enn 4 AU/år). Vær oppmerksom på: dette er enda mindre enn hastigheten til jorden i bane. Bevegelsen er rettet mot stjernebildet Hercules, og ekvatorialkoordinatene til toppen er α = 270°, δ = 30°. Men hvis vi måler hastigheten i forhold til alle lyse stjerner, synlig for det blotte øye, så får vi standardbevegelsen til Solen, den er noe annerledes, lavere i hastighet 15 km/sek ~ 3 AU. / år). Dette er også stjernebildet Hercules, selv om toppen er litt forskjøvet (α = 265°, δ = 21°). Men i forhold til den interstellare gassen, beveger solsystemet seg litt raskere (22-25 km/sek), men toppen er betydelig forskjøvet og faller inn i stjernebildet Ophiuchus (α = 258°, δ = -17°). Denne toppforskyvningen på omtrent 50° er assosiert med den såkalte. "interstellar vind" "blåser fra sør" av galaksen.

Alle de tre beskrevne bevegelsene er så å si lokale bevegelser, «turer i gården». Men Solen, sammen med de nærmeste og generelt synlige stjernene (tross alt, ser vi praktisk talt ikke veldig fjerne stjerner), sammen med skyer av interstellar gass, kretser rundt sentrum av galaksen - og disse er helt forskjellige hastigheter!

Bevegelseshastigheten til solsystemet rundt galaktisk sentrum er 200 km/sek (mer enn 40 AU/år). Imidlertid er den angitte verdien unøyaktig, det er vanskelig å bestemme den galaktiske hastigheten til solen; Vi ser ikke engang hva vi måler bevegelsen mot: sentrum av galaksen er skjult av tette interstellare støvskyer. Verdien blir stadig foredlet og har en tendens til å synke; for ikke så lenge siden ble det tatt som 230 km/sek (du kan ofte finne denne verdien), og nyere studier gir resultater enda mindre enn 200 km/sek. Den galaktiske bevegelsen skjer vinkelrett på retningen til sentrum av galaksen og derfor har toppunktet galaktiske koordinater l = 90°, b = 0° eller i mer kjente ekvatorialkoordinater - α = 318°, δ = 48°; dette punktet ligger i Lebed. Fordi dette er en bevegelse av reversering, beveger toppen seg og fullfører en hel sirkel i et "galaktisk år", omtrent 250 millioner år; dens vinkelhastighet er ~5"/1000 år, en og en halv grader per million år.

Ytterligere bevegelser inkluderer bevegelsen av hele galaksen. Å måle en slik bevegelse er heller ikke lett, avstandene er for store, og feilen i tallene er fortsatt ganske stor.

Dermed blir vår galakse og Andromedagalaksen, to massive objekter i den lokale gruppen av galakser, gravitasjonsmessig tiltrukket og beveger seg mot hverandre med en hastighet på omtrent 100-150 km/sek., med hovedkomponenten av hastigheten som tilhører vår galakse. . Den laterale komponenten av bevegelsen er ikke nøyaktig kjent, og bekymringer om en kollisjon er for tidlig. Et ekstra bidrag til denne bevegelsen er gitt av den massive galaksen M33, som ligger i omtrent samme retning som Andromeda-galaksen. Generelt er bevegelseshastigheten til galaksen vår i forhold til barysenteret Lokal gruppe av galakser ca. 100 km/sek. omtrent i retningen Andromeda/Lizard (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), men disse dataene er fortsatt svært omtrentlige. Dette er ganske beskjedent relativ hastighet: Galaksen skifter til sin egen diameter i løpet av to til tre hundre millioner år, eller svært omtrentlig inn galaktisk år.

Hvis vi måler galaksens hastighet i forhold til fjernt galaksehoper, vil vi se et annet bilde: både galaksen vår og resten av galaksene i den lokale gruppen beveger seg sammen i retning av den store Jomfruhopen med omtrent 400 km/sek. Denne bevegelsen skyldes også gravitasjonskrefter.

Bakgrunn kosmisk mikrobølgebakgrunnsstråling definerer en bestemt valgt referanseramme assosiert med all baryonisk materie i den observerbare delen av universet. På en måte er bevegelse i forhold til denne mikrobølgebakgrunnen bevegelse i forhold til universet som helhet (denne bevegelsen bør ikke forveksles med nedgangen i galakser!). Denne bevegelsen kan bestemmes ved å måle dipoltemperaturanisotropi ujevnheter i kosmisk mikrobølgebakgrunnsstråling i ulike retninger . Slike målinger viste en uventet og viktig ting: alle galakser i den delen av universet som er nærmest oss, inkludert ikke bare vår lokale gruppe, men også Jomfruklyngen og andre klynger, beveger seg i forhold til bakgrunnskosmisk mikrobølgebakgrunnsstråling med uventet høy hastighet. For den lokale gruppen av galakser er den 600–650 km/sek. med toppen i stjernebildet Hydra (α=166, δ=-27). Det ser ut som et sted i dypet av universet er det en ennå uoppdaget enorm klynge av mange superklynger som tiltrekker seg materie fra vår del av universet. Denne hypotetiske klyngen ble navngitt Den store attraksjonen.

Hvordan ble hastigheten til den lokale gruppen av galakser bestemt? Selvfølgelig målte faktisk astronomer solens hastighet i forhold til mikrobølgebakgrunnen: den viste seg å være ~390 km/s med en toppunkt med koordinatene l = 265°, b = 50° (α = 168, δ = -7) på grensen til stjernebildene Leo og Chalice. Bestem deretter hastigheten til solen i forhold til galaksene til den lokale gruppen (300 km/s, stjernebildet Lizard). Det var ikke lenger vanskelig å beregne hastigheten til den lokale gruppen.

Hvor skal vi?

Circadian: observatør i forhold til jordens sentrum	0-465 m/s	Øst
Årlig: Jorden i forhold til solen	30 km/sek	vinkelrett på solens retning
Lokalt: Solen i forhold til nærliggende stjerner	20 km/sek	Herkules
Standard: Sol i forhold til klare stjerner	15 km/sek	Herkules
Sol i forhold til interstellar gass	22-25 km/sek	Ophiuchus
Sol i forhold til det galaktiske sentrum	~200 km/sek	Svane
Sol i forhold til den lokale gruppen av galakser	300 km/sek	Øgle
Galakse i forhold til den lokale gruppen av galakser	~1 00 km/sek

Vi anbefaler på det sterkeste å møte ham. Der vil du finne mange nye venner. I tillegg er det den raskeste og effektiv måte ta kontakt med prosjektadministratorene. Antivirusoppdateringsdelen fortsetter å fungere - alltid oppdaterte gratisoppdateringer for Dr Web og NOD. Hadde du ikke tid til å lese noe? Fullstendig innhold Tickeren finner du på denne lenken.

Denne artikkelen undersøker bevegelseshastigheten til solen og galaksen i forhold til forskjellige referansesystemer:

Bevegelseshastigheten til solen i galaksen i forhold til de nærmeste stjernene, synlige stjerner og sentrum av Melkeveien;

Bevegelseshastigheten til galaksen i forhold til den lokale gruppen av galakser, fjerne stjernehoper og kosmisk mikrobølgebakgrunnsstråling.

Kort beskrivelse av Melkeveisgalaksen.

Beskrivelse av galaksen.

Før vi begynner å studere bevegelseshastigheten til solen og galaksen i universet, la oss se nærmere på galaksen vår.

Vi bor så å si i en gigantisk «stjerneby». Eller rettere sagt, vår sol "bor" i den. Befolkningen i denne "byen" er en rekke stjerner, og mer enn to hundre milliarder av dem "bor" i den. Et mylder av soler er født i den, og opplever sin ungdom, middelalder og alderdom - de går gjennom en lang og vanskelig livsvei, som varer milliarder av år.

Størrelsen på denne "stjernebyen" - galaksen - er enorm. Avstandene mellom nabostjerner er i gjennomsnitt tusenvis av milliarder kilometer (6*1013 km). Og det er over 200 milliarder slike naboer.

Hvis vi skulle skynde oss fra den ene enden av galaksen til den andre med lysets hastighet (300 000 km/sek), ville det tatt omtrent 100 tusen år.

Alle våre stjernesystem spinner sakte som et gigantisk hjul som består av milliarder av soler.

Solens bane

I sentrum av galaksen ser det ut til å være et supermassivt svart hull (Skytten A*) (omtrent 4,3 millioner solmasser) rundt som antagelig dreier seg et sort hull med gjennomsnittlig masse fra 1000 til 10.000 solmasser og en omløpsperiode på rundt 100 år og flere tusen relativt små. Deres kombinerte gravitasjonseffekt på nabostjerner får sistnevnte til å bevege seg langs uvanlige baner. Det er en antagelse om at de fleste galakser har supermassive sorte hull i kjernen.

De sentrale områdene av galaksen er preget av en sterk konsentrasjon av stjerner: hver kubikk parsec nær sentrum inneholder mange tusen av dem. Avstandene mellom stjerner er titalls og hundrevis av ganger mindre enn i nærheten av solen.

Galaksens kjerne tiltrekker seg alle andre stjerner med enorm kraft. Men et stort antall stjerner er spredt over hele "stjernebyen". Og de tiltrekker seg også hverandre i forskjellige retninger, og dette har en kompleks effekt på bevegelsen til hver stjerne. Derfor beveger solen og milliarder av andre stjerner seg generelt i sirkulære baner, eller ellipser, rundt sentrum av galaksen. Men dette er bare "det meste" - hvis vi så nøye etter, ville vi se at de beveger seg langs mer komplekse kurver, buktende stier mellom de omkringliggende stjernene.

Kjennetegn ved Melkeveisgalaksen:

Plasseringen av solen i galaksen.

Hvor er solen i galaksen og beveger den seg (og med den jorden, og du og meg)? Er vi i "sentrum" eller i det minste et sted i nærheten av det? Studier har vist at solen og solsystemet befinner seg i en enorm avstand fra sentrum av galaksen, nærmere "urbane utkanten" (26 000 ± 1 400 lysår).

Solen befinner seg i planet til galaksen vår og fjernes fra sentrum med 8 kpc og fra galaksens plan med omtrent 25 pc (1 pc (parsec) = 3,2616 lysår). I området av galaksen hvor solen befinner seg, er stjernetettheten 0,12 stjerner per pc3.

Modell av galaksen vår

Hastigheten til solens bevegelse i galaksen.

Bevegelseshastigheten til solen i galaksen betraktes vanligvis i forhold til forskjellige referansesystemer:

I forhold til nærliggende stjerner.

I forhold til alle klare stjerner som er synlige for det blotte øye.

Angående interstellar gass.

I forhold til sentrum av galaksen.

1. Bevegelseshastigheten til solen i galaksen i forhold til de nærmeste stjernene.

Akkurat som hastigheten til et flygende fly vurderes i forhold til jorden, uten å ta hensyn til jordens flukt, slik kan solens hastighet bestemmes i forhold til stjernene nærmest den. Slik som stjernene i Sirius-systemet, Alpha Centauri, etc.

Denne hastigheten på solens bevegelse i galaksen er relativt liten: bare 20 km/sek eller 4 AU. (1 astronomisk enhet er lik gjennomsnittlig avstand fra jorden til solen - 149,6 millioner km.)

Solen, i forhold til de nærmeste stjernene, beveger seg mot et punkt (apex) som ligger på grensen til stjernebildene Hercules og Lyra, i omtrent en vinkel på 25° til planet til galaksen. Ekvatorialkoordinater til toppen = 270°, = 30°.

2. Bevegelseshastigheten til solen i galaksen i forhold til synlige stjerner.

Hvis vi vurderer solens bevegelse i Melkeveisgalaksen i forhold til alle stjernene som er synlige uten et teleskop, er hastigheten enda mindre.

Hastigheten på solens bevegelse i galaksen i forhold til synlige stjerner er 15 km/sek eller 3 AU.

Toppen av solens bevegelse i dette tilfellet ligger også i stjernebildet Hercules og har følgende ekvatorialkoordinater: = 265°, = 21°.

Solens hastighet i forhold til nærliggende stjerner og interstellar gass

3. Bevegelseshastigheten til solen i galaksen i forhold til den interstellare gassen.

Det neste objektet i galaksen, i forhold til hvilken vi vil vurdere solens hastighet, er interstellar gass.

Universets vidde er ikke på langt nær så øde som man trodde i lang tid. Selv om i små mengder, men interstellar gass er tilstede overalt, og fyller alle hjørner av universet. Interstellar gass, til tross for den tilsynelatende tomheten i det ufylte rommet i universet, utgjør nesten 99 % av den totale massen til alle kosmiske objekter. Tette og kalde former for interstellar gass, som inneholder hydrogen, helium og minimale mengder tunge grunnstoffer (jern, aluminium, nikkel, titan, kalsium), er i molekylær tilstand og kombineres til store skyfelt. Vanligvis er elementer i interstellar gass fordelt som følger: hydrogen - 89%, helium - 9%, karbon, oksygen, nitrogen - omtrent 0,2-0,3%.

Gass- og støvsky IRAS 20324+4057 av interstellar gass og støv er 1 lysår lang, lik en rumpetroll, der en voksende stjerne er skjult

Skyer av interstellar gass kan ikke bare rotere ordnet rundt galaktiske sentre, men har også ustabil akselerasjon. I løpet av flere titalls millioner år innhenter de hverandre og kolliderer, og danner komplekser av støv og gass.

I vår galakse er hoveddelen av interstellar gass konsentrert i spiralarmer, hvor en av korridorene ligger nær solsystemet.

Solens hastighet i galaksen i forhold til den interstellare gassen: 22-25 km/sek.

Interstellar gass i umiddelbar nærhet av solen har en betydelig egenhastighet (20-25 km/s) i forhold til de nærmeste stjernene. Under dens påvirkning skifter toppen av solens bevegelse mot stjernebildet Ophiuchus (= 258°, = -17°). Forskjellen i bevegelsesretningen er ca. 45°.

4. Bevegelseshastigheten til solen i galaksen i forhold til sentrum av galaksen.

I de tre punktene som er diskutert ovenfor vi snakker om om den såkalte særegne, relative hastigheten til Solen. Med andre ord, særegen hastighet er hastighet i forhold til romsystem nedtelling.

Men solen, stjernene nærmest den, og den lokale interstellare skyen deltar alle sammen i en større bevegelse – bevegelse rundt sentrum av galaksen.

Og her snakker vi om helt andre hastigheter.

Solens hastighet rundt sentrum av galaksen er enorm etter jordiske standarder - 200-220 km/sek (omtrent 850 000 km/t) eller mer enn 40 AU. / år.

Det er umulig å bestemme den nøyaktige hastigheten til solen rundt sentrum av galaksen, fordi sentrum av galaksen er skjult for oss bak tette skyer av interstellart støv. Flere og flere nye funn i dette området reduserer imidlertid den estimerte hastigheten til solen vår. For nylig snakket de om 230-240 km/sek.

Solsystemet i galaksen beveger seg mot stjernebildet Cygnus.

Solens bevegelse i galaksen skjer vinkelrett på retningen mot sentrum av galaksen. Derav de galaktiske koordinatene til toppen: l = 90°, b = 0° eller i mer kjente ekvatorialkoordinater - = 318°, = 48°. Fordi dette er en bevegelse av reversering, beveger toppen seg og fullfører en hel sirkel i et "galaktisk år", omtrent 250 millioner år; dens vinkelhastighet er ~5"/1000 år, dvs. koordinatene til apex-forskyvningen med en og en halv grad per million år.

Jorden vår er omtrent 30 slike "galaktiske år" gammel.

Bevegelseshastigheten til solen i galaksen i forhold til sentrum av galaksen

Forresten, et interessant faktum om hastigheten til solen i galaksen:

Hastigheten til solens rotasjon rundt sentrum av galaksen faller nesten sammen med hastigheten til komprimeringsbølgen som danner spiralarmen. Denne situasjonen er atypisk for galaksen som helhet: spiralarmene roterer med en konstant vinkelhastighet, som eiker i et hjul, og bevegelsen av stjerner skjer i henhold til et annet mønster, så nesten hele stjernepopulasjonen på disken faller enten inne i spiralarmene eller faller ut av dem. Det eneste stedet hvor hastighetene til stjerner og spiralarmer faller sammen er den såkalte korotasjonssirkelen, og det er på den Solen befinner seg.

For jorden er denne omstendigheten ekstremt viktig, siden voldelige prosesser skjer i spiralarmene, og genererer kraftig stråling som er ødeleggende for alle levende ting. Og ingen atmosfære kunne beskytte mot det. Men planeten vår eksisterer på et relativt rolig sted i galaksen og har ikke blitt påvirket av disse kosmiske katastrofene på hundrevis av millioner (eller til og med milliarder) år. Kanskje dette er grunnen til at liv var i stand til å oppstå og overleve på jorden.

Bevegelseshastigheten til galaksen i universet.

Bevegelseshastigheten til galaksen i universet betraktes vanligvis i forhold til forskjellige referansesystemer:

I forhold til den lokale gruppen av galakser (tilnærmingshastighet med Andromedagalaksen).

I forhold til fjerne galakser og klynger av galakser (bevegelseshastigheten til galaksen som en del av den lokale gruppen av galakser mot stjernebildet Jomfruen).

Angående den kosmiske mikrobølgebakgrunnsstrålingen (bevegelseshastigheten til alle galakser i den delen av universet som er nærmest oss mot Den Store Attraktor - en klynge av enorme supergalakser).

La oss se nærmere på hvert av punktene.

1. Bevegelseshastigheten til Melkeveisgalaksen mot Andromeda.

Melkeveisgalaksen vår står heller ikke stille, men tiltrekkes gravitasjonsmessig og nærmer seg Andromedagalaksen med en hastighet på 100-150 km/s. Hovedkomponenten i tilnærmingshastigheten til galakser tilhører Melkeveien.

Den laterale komponenten av bevegelsen er ikke nøyaktig kjent, og bekymringer om en kollisjon er for tidlig. Et ekstra bidrag til denne bevegelsen er gitt av den massive galaksen M33, som ligger i omtrent samme retning som Andromeda-galaksen. Generelt er bevegelseshastigheten til vår galakse i forhold til barysenteret til den lokale gruppen av galakser omtrent 100 km/sek. omtrent i retningen Andromeda/Lizard (l = 100, b = -4, = 333, = 52), men disse dataene er fortsatt svært omtrentlige. Dette er en veldig beskjeden relativ hastighet: Galaksen skifter til sin egen diameter i løpet av to til tre hundre millioner år, eller, veldig grovt, i et galaktisk år.

2. Bevegelseshastigheten til Melkeveisgalaksen mot Jomfruklyngen.

I sin tur vil gruppen av galakser, som inkluderer vår, Melkeveien, som en helhet, beveger seg mot den store Jomfruklyngen med en hastighet på 400 km/s. Denne bevegelsen er også forårsaket av gravitasjonskrefter og skjer i forhold til fjerne galaksehoper.

Melkeveisgalaksens hastighet mot Jomfruklyngen

3. Bevegelseshastigheten til galaksen i universet. Til den store attraksjonen!

CMB-stråling.

I følge Big Bang-teorien var det tidlige universet et varmt plasma bestående av elektroner, baryoner og fotoner som konstant ble sendt ut, absorbert og sendt ut på nytt.

Etter hvert som universet utvidet seg, ble plasmaet avkjølt og på et visst stadium kunne de bremsede elektronene kombineres med bremsede protoner (hydrogenkjerner) og alfapartikler (heliumkjerner), og danne atomer (denne prosessen kalles rekombinasjon).

Dette skjedde ved en plasmatemperatur på rundt 3000 K og en omtrentlig alder av universet på 400 000 år. Det var mer ledig plass mellom partikler, det var færre ladede partikler, fotoner sluttet å spre seg så ofte og kunne nå bevege seg fritt i rommet, praktisk talt uten å interagere med materie.

De fotonene som på den tiden ble sendt ut av plasmaet mot jordens fremtidige plassering, når fortsatt planeten vår gjennom universets rom som fortsetter å utvide seg. Disse fotonene utgjør den kosmiske mikrobølgebakgrunnsstrålingen, som er termisk stråling som jevnt fyller universet.

Eksistensen av kosmisk mikrobølgebakgrunnsstråling ble spådd teoretisk av G. Gamow innenfor rammen av teorien stort smell. Dens eksistens ble eksperimentelt bekreftet i 1965.

Bevegelseshastigheten til galaksen i forhold til den kosmiske mikrobølgebakgrunnsstrålingen.

Senere begynte studiet av bevegelseshastigheten til galakser i forhold til den kosmiske mikrobølgebakgrunnsstrålingen. Denne bevegelsen bestemmes ved å måle ujevnheten i temperaturen til den kosmiske mikrobølgebakgrunnsstrålingen i forskjellige retninger.

Strålingstemperaturen har et maksimum i bevegelsesretningen og et minimum inn motsatt retning. Graden av avvik av temperaturfordelingen fra isotropisk (2,7 K) avhenger av hastigheten. Fra analysen av observasjonsdata følger det at solen beveger seg i forhold til CMB med en hastighet på 400 km/s i retningen =11,6, =-12.

Slike målinger viste også en annen viktig ting: alle galakser i den delen av universet som er nærmest oss, inkludert ikke bare vår Lokal gruppe, men også Jomfruklyngen og andre klynger beveger seg i forhold til bakgrunnens CMB i uventet høye hastigheter.

For den lokale gruppen av galakser er den 600-650 km/sek. med toppen i stjernebildet Hydra (=166, =-27). Det ser ut som at et sted i dypet av universet er det en enorm klynge av mange superklynger som tiltrekker seg materie fra vår del av universet. Denne klyngen ble navngitt Den store attraksjonen- fra engelsk ord"tiltrekke" - å tiltrekke.

Siden galaksene som utgjør Great Attractor er skjult av interstellart støv som er en del av Melkeveien, var kartlegging av Attractor bare mulig i siste årene ved hjelp av radioteleskoper.

The Great Attractor ligger i skjæringspunktet mellom flere superklynger av galakser. Den gjennomsnittlige tettheten av materie i denne regionen er ikke mye større enn den gjennomsnittlige tettheten til universet. Men på bekostning gigantisk størrelse massen viser seg å være så stor og tiltrekningskraften så enorm at ikke bare stjernesystemet vårt, men også andre galakser og deres klynger i nærheten beveger seg i retning av Great Attractor, og danner en enorm strøm av galakser.

Bevegelseshastigheten til galaksen i universet. Til den store attraksjonen!

Så, la oss oppsummere.

Bevegelseshastigheten til solen i galaksen og galaksene i universet. Pivottabell.

Hierarki av bevegelser som planeten vår deltar i:

Jordens rotasjon rundt solen;

Rotasjon med solen rundt sentrum av galaksen vår;

Bevegelse i forhold til sentrum av den lokale gruppen av galakser sammen med hele galaksen under påvirkning av gravitasjonsattraksjonen til stjernebildet Andromeda (galaksen M31);

Bevegelse mot en klynge av galakser i stjernebildet Jomfruen;

Bevegelse mot den store attraksjonen.

Bevegelseshastigheten til solen i galaksen og bevegelseshastigheten til Melkeveisgalaksen i universet. Pivottabell.

Det er vanskelig å forestille seg, og enda vanskeligere å beregne, hvor langt vi reiser hvert sekund. Disse avstandene er enorme, og feilene i slike beregninger er fortsatt ganske store. Dette er datavitenskapen har i dag.

Mange av dere har sikkert sett en gif eller sett en video som viser bevegelsen til solsystemet.

Videoklipp, utgitt i 2012, gikk viralt og skapte mye blest. Jeg kom over den kort tid etter at den dukket opp, da jeg visste mye mindre om plass enn jeg gjør nå. Og det som forvirret meg mest av alt var vinkelrettheten til planetenes baneplan til bevegelsesretningen. Ikke at det er umulig, men solsystemet kan bevege seg i alle vinkler til det galaktiske planet. Du kan spørre hvorfor huske for lenge siden glemte historier? Faktum er at akkurat nå, hvis ønskelig og i godt vær, kan alle se på himmelen den virkelige vinkelen mellom ekliptikkens og galaksens plan.

Sjekker forskerne

Astronomi sier at vinkelen mellom planene til ekliptikken og galaksen er 63°.

Men selve figuren er kjedelig, og selv nå, når tilhengere av flat jord er i utkanten av vitenskapen, vil jeg ha en enkel og tydelig illustrasjon. La oss tenke på hvordan vi kan se flyene til Galaxy og ekliptikken på himmelen, helst med det blotte øye og uten å bevege oss for langt fra byen? Galaksens fly er Melkeveien, men nå, med overflod av lysforurensning, er det ikke så lett å se. Er det en linje omtrent i nærheten av planet til Galaxy? Ja - dette er stjernebildet Cygnus. Det er godt synlig selv i byen, og det er lett å finne det ut fra lyse stjerner: Deneb (alfa Cygnus), Vega (alfa Lyra) og Altair (alfa Eagle). "Torsoen" til Cygnus faller omtrent sammen med det galaktiske planet.

Ok, vi har ett fly. Men hvordan få en visuell ekliptisk linje? La oss tenke på hva ekliptikken egentlig er? I følge den moderne strenge definisjonen er ekliptikken en seksjon himmelsfære orbitalplanet til jord-månen barysenter (massesenter). I gjennomsnitt beveger solen seg langs ekliptikken, men vi har ikke to soler som det er praktisk å trekke en linje langs, og stjernebildet Cygnus kl. sollys vil ikke være synlig. Men hvis vi husker at planetene i solsystemet også beveger seg i omtrent samme plan, så viser det seg at paraden av planeter omtrent vil vise oss ekliptikkens plan. Og nå på morgenhimmelen kan du bare se Mars, Jupiter og Saturn.

Som et resultat vil det i løpet av de kommende ukene om morgenen før soloppgang være mulig å veldig tydelig se følgende bilde:

Noe som overraskende nok stemmer helt overens med lærebøker i astronomi.

Det er mer riktig å tegne en gif som dette:

Kilde: astronomen Rhys Taylor-nettstedet rhysy.net

Spørsmålet kan dreie seg om flyenes relative plassering. Flyr vi?<-/ 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 <-/.

Men dette faktum kan dessverre ikke bekreftes for hånd, for selv om de gjorde det for to hundre og trettifem år siden, brukte de resultatene av mange års astronomiske observasjoner og matematikk.

Spredning av stjerner

Hvordan kan man i det hele tatt bestemme hvor solsystemet beveger seg i forhold til nærliggende stjerner? Hvis vi kan registrere bevegelsen til en stjerne over himmelsfæren i flere tiår, vil bevegelsesretningen til flere stjerner fortelle oss hvor vi beveger oss i forhold til dem. La oss kalle punktet som vi flytter toppen til. Stjerner som er nær den, så vel som fra motsatt punkt (antiapex), vil bevege seg svakt fordi de flyr mot oss eller bort fra oss. Og jo lenger stjernen er fra apex og antiapex, jo større vil dens egen bevegelse være. Tenk deg at du kjører langs veien. Trafikklys i kryss foran og bak vil ikke bevege seg for mye til sidene. Men lyktestolpene langs veien vil fortsatt flimre (ha mye egen bevegelse) utenfor vinduet.

Gif-en viser bevegelsen til Barnards stjerne, som har den største egenbevegelsen. Allerede på 1700-tallet hadde astronomer registreringer av stjerners posisjoner over et intervall på 40-50 år, noe som gjorde det mulig å bestemme bevegelsesretningen til langsommere stjerner. Så tok den engelske astronomen William Herschel stjernekataloger og begynte å beregne, uten å gå til teleskopet. Allerede de første beregningene med Mayer-katalogen viste at stjernene ikke beveger seg kaotisk, og toppen kan bestemmes.

Kilde: Hoskin, M. Herschel's Determination of the Solar Apex, Journal for the History of Astronomy, Vol. 11, s. 153, 1980

Og med data fra Lalande-katalogen ble arealet betydelig redusert.

Derfra

Deretter kom det vanlige vitenskapelige arbeidet - avklaring av data, beregninger, tvister, men Herschel brukte det riktige prinsippet og tok feil med bare ti grader. Informasjon samles fortsatt inn, for eksempel for bare tretti år siden ble bevegelseshastigheten redusert fra 20 til 13 km/s. Viktig: denne hastigheten må ikke forveksles med hastigheten til solsystemet og andre nærliggende stjerner i forhold til sentrum av galaksen, som er omtrent 220 km/s.

Enda lenger

Vel, siden vi nevnte bevegelseshastigheten i forhold til sentrum av galaksen, må vi finne ut av det her også. Den galaktiske nordpolen ble valgt på samme måte som jordens – vilkårlig etter konvensjon. Den ligger nær stjernen Arcturus (alfa Boötes), omtrent oppover vingen til stjernebildet Cygnus. Generelt ser projeksjonen av konstellasjoner på Galaxy-kartet slik ut:

De. Solsystemet beveger seg i forhold til sentrum av galaksen i retning av stjernebildet Cygnus, og i forhold til lokale stjerner i retning av stjernebildet Hercules, i en vinkel på 63° til det galaktiske planet,<-/, если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс сверху.

Space hale

Men sammenligningen av solsystemet med en komet i videoen er helt korrekt. NASAs IBEX-apparat ble spesielt laget for å bestemme samspillet mellom grensen til solsystemet og det interstellare rommet. Og ifølge ham er det en hale.

NASA illustrasjon

For andre stjerner kan vi se astrosfærer (stjernevindbobler) direkte.

Foto fra NASA

Endelig positiv

Avsluttende samtalen er det verdt å merke seg en veldig positiv historie. DJSadhu, som laget den originale videoen i 2012, promoterte først noe uvitenskapelig. Men takket være den virale spredningen av klippet snakket han med ekte astronomer (astrofysiker Rhys Tailor snakker veldig positivt om dialogen) og tre år senere laget han en ny, mye mer realistisk video uten antivitenskapelige konstruksjoner.

Dette er et system av planeter, i midten av hvilke det er en lys stjerne, en kilde til energi, varme og lys - Solen.
I følge en teori ble solen dannet sammen med solsystemet for rundt 4,5 milliarder år siden som et resultat av eksplosjonen av en eller flere supernovaer. Opprinnelig var solsystemet en sky av gass- og støvpartikler, som i bevegelse og under påvirkning av massen deres dannet en skive der en ny stjerne, Solen og hele vårt solsystem oppsto.

I sentrum av solsystemet er solen, som ni store planeter kretser rundt i bane. Siden solen er forskjøvet fra sentrum av planetbaner, under revolusjonssyklusen rundt solen enten nærmer eller beveger seg planetene bort i banene sine.

Det er to grupper av planeter:

Terrestriske planeter: Og . Disse planetene er små i størrelse med en steinete overflate og er nærmest solen.

Kjempeplaneter: Og . Dette er store planeter, hovedsakelig bestående av gass og preget av tilstedeværelsen av ringer som består av isete støv og mange steinete biter.

Men faller ikke inn i noen gruppe fordi den, til tross for sin plassering i solsystemet, befinner seg for langt fra Solen og har en svært liten diameter, bare 2320 km, som er halvparten av diameteren til Merkur.

Planeter i solsystemet

La oss begynne et fascinerende bekjentskap med planetene i solsystemet i rekkefølge etter deres plassering fra solen, og også vurdere deres hovedsatellitter og noen andre romobjekter (kometer, asteroider, meteoritter) i de gigantiske viddene til planetsystemet vårt.

Ringer og måner av Jupiter: Europa, Io, Ganymede, Callisto og andre...
Planeten Jupiter er omgitt av en hel familie på 16 satellitter, og hver av dem har sine egne unike egenskaper...

Ringer og måner til Saturn: Titan, Enceladus og andre...
Ikke bare planeten Saturn har karakteristiske ringer, men også andre gigantiske planeter. Rundt Saturn er ringene spesielt godt synlige, fordi de består av milliarder av små partikler som kretser rundt planeten, i tillegg til flere ringer har Saturn 18 satellitter, hvorav en er Titan, dens diameter er 5000 km, noe som gjør den den største satellitten i solsystemet...

Ringer og måner av Uranus: Titania, Oberon og andre...
Planeten Uranus har 17 satellitter og, som andre gigantiske planeter, er det tynne ringer rundt planeten som praktisk talt ikke har evne til å reflektere lys, så de ble oppdaget for ikke så lenge siden i 1977, helt ved et uhell...

Ringer og måner av Neptun: Triton, Nereid og andre...
Opprinnelig, før utforskningen av Neptun av romfartøyet Voyager 2, var to satellitter på planeten kjent - Triton og Nerida. Et interessant faktum er at Triton-satellitten har en omvendt banebevegelsesretning. Det ble også oppdaget merkelige vulkaner på satellitten som brøt ut nitrogengass som geysirer, og spredte en mørkfarget masse (fra væske til damp) mange kilometer ut i atmosfæren. Under oppdraget oppdaget Voyager 2 ytterligere seks måner av planeten Neptun ...