Σωλήνες

Η επανάσταση του ήλιου γύρω από το κέντρο του γαλαξία. Η περιστροφή του ήλιου μας

Βλαντιμίρ Κουρτ- αστροφυσικός ευρέος φάσματος. Κατέχει τόσο σημαντικά πειραματικά αποτελέσματα για τη μελέτη των ιδιοτήτων του διαπλανητικού μέσου στο Ηλιακό Σύστημα και για τη μελέτη των εκρήξεων κοσμικών ακτίνων γάμμα, καθώς και θεωρητικά αποτελέσματα σε διάφορους τομείς της αστρονομίας. Ασχολείται με επιστημονικό έργο από το 1955. Προσφέρουμε στους αναγνώστες μας το άρθρο του σχετικά με την ιστορία της ανακάλυψης μιας από τις κινήσεις του Ήλιου.

Πριν από τον Νικόλαο Κοπέρνικο (1473–1543), οι επιστήμονες πίστευαν ότι η Γη ήταν στο κέντρο του κόσμου και όλοι οι πλανήτες, τότε ήταν γνωστοί πέντε από αυτούς (Ερμής, Αφροδίτη, Άρης, Δίας και Κρόνος) και ο Ήλιος περιστρεφόταν γύρω από Γη. Δεν μιλάω καν για τις υποθέσεις ότι η Γη βρίσκεται στην πλάτη ενός ελέφαντα, μιας χελώνας ή οποιουδήποτε άλλου ερπετού ή θηλαστικού.

Το έτος του θανάτου του Κοπέρνικου (1543), εκδόθηκε στα λατινικά το πολύτομο έργο του «On the Revolution of the Celestial Spheres», που περιγράφει ένα νέο σύστημα του σύμπαντος, στο κέντρο του οποίου ήταν ο Ήλιος και όλοι οι πλανήτες. , ήδη έξι στον αριθμό (με την προσθήκη των πέντε γνωστών πλανητών και της Γης) περιστρέφονται σε κυκλικές τροχιές γύρω από το κέντρο - τον Ήλιο.

Το επόμενο βήμα στην κατασκευή του ηλιακού συστήματος έγινε το 1609 από τον Johannes Kepler (1571-1630), ο οποίος απέδειξε, χρησιμοποιώντας ακριβείς αστρομετρικές παρατηρήσεις της κίνησης των πλανητών (κυρίως από τον Δανό αστρονόμο Tycho Brahe (1546-1601), ότι οι πλανήτες κάνουν δεν κινούνται σε κύκλους, αλλά σε ελλείψεις με τον Ήλιο στο επίκεντρό τους.

Πειραματική, δηλαδή παρατηρητική, επιβεβαίωση της θεωρίας του Κοπέρνικου επιτεύχθηκε από τον Γαλιλαίο Γαλιλέι (1564–1642), ο οποίος παρατήρησε τις φάσεις της Αφροδίτης και του Ερμή μέσω ενός τηλεσκοπίου, το οποίο επιβεβαίωσε το Κοπέρνικο (δηλαδή, ηλιοκεντρικό) σύστημα του σύμπαντος.

Και τέλος, ο Isaac Newton (1642-1727) εξήγαγε διαφορικές εξισώσεις της ουράνιας μηχανικής, οι οποίες κατέστησαν δυνατό τον υπολογισμό των συντεταγμένων των πλανητών του ηλιακού συστήματος και εξήγησε γιατί κινούνται, σε μια πρώτη προσέγγιση, σε ελλείψεις. Στη συνέχεια, μέσα από τα έργα μεγάλων μηχανικών και μαθηματικών του 18ου και 19ου αιώνα, δημιουργήθηκε μια θεωρία διαταραχών, η οποία κατέστησε δυνατό να ληφθεί υπόψη η βαρυτική αλληλεπίδραση των πλανητών μεταξύ τους. Με αυτόν τον τρόπο, συγκρίνοντας παρατηρήσεις και υπολογισμούς, ανακαλύφθηκαν οι μακρινοί πλανήτες Ποσειδώνας (Adams and Le Verrier, 1856) και Πλούτωνας (1932), αν και πέρυσι ο Πλούτωνας αφαιρέθηκε διοικητικά από τη λίστα των πλανητών. Σήμερα, υπάρχουν ήδη έξι υπερ-Ποσειδώνιοι πλανήτες στο μέγεθος του Πλούτωνα και ακόμη λίγοι περισσότεροι.

Στα μέσα του 19ου αιώνα, η αστρομετρική ακρίβεια του προσδιορισμού των συντεταγμένων των αστεριών έφτασε τα εκατοστά του δευτερολέπτου του τόξου. Στη συνέχεια, για μερικά φωτεινά αστέρια παρατηρήθηκε ότι οι συντεταγμένες τους διέφεραν από τις συντεταγμένες που μετρήθηκαν αρκετούς αιώνες νωρίτερα. Ο πρώτος τέτοιος αρχαίος κατάλογος ήταν αυτός του Ίππαρχου και του Πτολεμαίου (190 π.Χ.), και στην πολύ μεταγενέστερη εποχή της πρώιμης Αναγέννησης, ο κατάλογος του Ulugh Beg (1394–1449). Εμφανίστηκε η έννοια της «σωστής κίνησης των αστεριών», τα οποία πριν, ακόμη και τώρα, κατά παράδοση, ονομάζονταν «σταθερά αστέρια».

Μελετώντας προσεκτικά αυτές τις σωστές κινήσεις, ο William Herschel (1738-1822) επέστησε την προσοχή στη συστηματική κατανομή τους και έβγαλε από αυτό ένα σωστό και πολύ μη τετριμμένο συμπέρασμα: μέρος της σωστής κίνησης των άστρων δεν είναι η κίνηση αυτών των άστρων, αλλά μια αντανάκλαση της κίνησης του Ήλιου μας σε σχέση με αστέρια κοντά στον Ήλιο. Έτσι ακριβώς βλέπουμε την κίνηση των κοντινών δέντρων σε σχέση με τα μακρινά όταν οδηγούμε ένα αυτοκίνητο (ή, ακόμα καλύτερα, ένα άλογο) κατά μήκος ενός δασικού δρόμου.

Αυξάνοντας τον αριθμό των άστρων με μετρημένες σωστές κινήσεις, ήταν δυνατό να προσδιοριστεί ότι ο Ήλιος μας πετά προς την κατεύθυνση του αστερισμού του Ηρακλή, σε ένα σημείο που ονομάζεται κορυφή, με συντεταγμένες α= 270° και δ= 30°, με ταχύτητα 19,2 km/s. Αυτή είναι η ίδια η «ιδιόμορφη» κίνηση του Ήλιου με όλους τους πλανήτες, τη διαπλανητική σκόνη, τους αστεροειδείς σε σχέση με περίπου εκατό αστέρια που βρίσκονται πιο κοντά μας. Οι αποστάσεις από αυτά τα αστέρια είναι μικρές, περίπου 100–300 έτη φωτός. Όλα αυτά τα αστέρια συμμετέχουν επίσης στη γενική κίνηση γύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας με ταχύτητα περίπου 250 km/s. Το ίδιο το κέντρο του Γαλαξία βρίσκεται στον αστερισμό του Τοξότη, σε απόσταση από τον Ήλιο περίπου 25 χιλιάδες έτη φωτός. Η κίνηση του Ήλιου ανάμεσα στα αστέρια μοιάζει με την κίνηση μιας σκνίπας σε ένα σύννεφο, ενώ ολόκληρο το σύννεφο πετά με πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα σε σχέση με τα δέντρα στο δάσος.

Φυσικά, ολόκληρος ο ίδιος ο γιγάντιος Γαλαξίας μας πετά σε σχέση με άλλους γαλαξίες. Οι ταχύτητες μεμονωμένων γαλαξιών φτάνουν τις εκατοντάδες και χιλιάδες km/s. Μερικοί γαλαξίες μας πλησιάζουν, όπως το περίφημο νεφέλωμα της Ανδρομέδας, ενώ άλλοι απομακρύνονται από εμάς.

Όλοι οι γαλαξίες και τα σμήνη γαλαξιών συμμετέχουν επίσης στη γενική κοσμολογική διαστολή, η οποία είναι αισθητή, ωστόσο, μόνο σε κλίμακες μεγαλύτερες από 10-30 εκατομμύρια έτη φωτός. Το μέγεθος αυτού του ρυθμού διαστολής εξαρτάται γραμμικά από την απόσταση μεταξύ των γαλαξιών ή των σμηνών τους και είναι ίσο, σύμφωνα με σύγχρονες μετρήσεις, με περίπου 25 km/s σε απόσταση μεταξύ γαλαξιών ενός εκατομμυρίου ετών φωτός.

Ωστόσο, είναι επίσης δυνατός ο εντοπισμός ενός ειδικού συστήματος αναφοράς, δηλαδή το πεδίο της υπολειμματικής ακτινοβολίας 3Κ υποχιλιοστών. Όπου πετάμε, η θερμοκρασία αυτής της ακτινοβολίας είναι ελαφρώς υψηλότερη και από όπου πετάμε είναι χαμηλότερη. Η διαφορά μεταξύ αυτών των θερμοκρασιών είναι 0,006706 Κ. Αυτή είναι η λεγόμενη «διπολική συνιστώσα» της ανισοτροπίας της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου μικροκυμάτων. Η ταχύτητα της κίνησης του Ήλιου σε σχέση με την κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου μικροκυμάτων είναι 627 ± 22 km/s, και χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η κίνηση της τοπικής ομάδας γαλαξιών - 370 km/s προς την κατεύθυνση του αστερισμού της Παρθένου.

Είναι λοιπόν δύσκολο να απαντήσουμε στο ερώτημα πού πετάει ο Ήλιος μας και με ποια ταχύτητα. Πρέπει αμέσως να προσδιορίσουμε: σε σχέση με τι και σε ποιο σύστημα συντεταγμένων.

Το 1961, η ομάδα μας από το Κρατικό Αστρονομικό Ινστιτούτο που πήρε το όνομά του. Το Sternberg State University της Μόσχας διεξήγαγε παρατηρήσεις διάσπαρτης ηλιακής υπεριώδους ακτινοβολίας στις γραμμές υδρογόνου (1215A) και οξυγόνου (1300A) από γεωφυσικούς πυραύλους μεγάλου υψομέτρου που ανέρχονται σε υψόμετρο 500 km. Αυτή τη στιγμή, χάρη στην πρόταση του ακαδημαϊκού S.P. Korolev, η Σοβιετική Ένωση άρχισε να εκτοξεύει συστηματικά διαπλανητικούς σταθμούς, τόσο με πτήση όσο και προσγείωση, στον Άρη και την Αφροδίτη. Φυσικά, αποφασίσαμε να προσπαθήσουμε να ανιχνεύσουμε τις ίδιες εκτεταμένες κορώνες υδρογόνου στην Αφροδίτη και τον Άρη όπως στη Γη.

Με αυτές τις εκτοξεύσεις, μπορέσαμε να εντοπίσουμε ίχνη ουδέτερου ατομικού υδρογόνου σε απόσταση έως και 125.000 km από τη Γη, δηλαδή έως και 25 γήινες ακτίνες. Η πυκνότητα του υδρογόνου σε τέτοιες αποστάσεις από τη Γη ήταν μόνο περίπου 1 άτομο ανά cm 3, που είναι 19 τάξεις μεγέθους μικρότερη από τη συγκέντρωση του αέρα στο επίπεδο της θάλασσας! Ωστόσο, προς μεγάλη μας έκπληξη, αποδείχθηκε ότι η ένταση της διάσπαρτης ακτινοβολίας στη γραμμή Lyman-alpha με μήκος κύματος 1215 A δεν πέφτει στο μηδέν σε ακόμη μεγαλύτερες αποστάσεις, αλλά παραμένει σταθερή και αρκετά υψηλή και η ένταση αλλάζει κατά 2, ανάλογα με το πού κοιτούσε το μικρό μας τηλεσκόπιο.

Στην αρχή πιστεύαμε ότι ήταν μακρινά αστέρια που έλαμπαν, αλλά οι υπολογισμοί έδειξαν ότι μια τέτοια λάμψη θα έπρεπε να είναι πολλές τάξεις μεγέθους χαμηλότερη. Μια ασήμαντη ποσότητα κοσμικής σκόνης στο διαστρικό μέσο θα «έτρωγε» εντελώς αυτή την ακτινοβολία. Το εκτεταμένο ηλιακό στέμμα, σύμφωνα με τη θεωρία, θα έπρεπε να ήταν σχεδόν πλήρως ιονισμένο και δεν θα έπρεπε να υπάρχουν ουδέτερα άτομα εκεί.

Το μόνο που απέμεινε ήταν το διαστρικό μέσο, το οποίο θα μπορούσε να είναι σε μεγάλο βαθμό ουδέτερο κοντά στον Ήλιο, γεγονός που εξηγούσε το φαινόμενο που ανακαλύψαμε. Δύο χρόνια μετά τη δημοσίευσή μας, ο J.-E. Blamont και J.-Y. Ο Berto από τη Γαλλική Υπηρεσία Αερονομίας από τον αμερικανικό δορυφόρο OGO-V ανακάλυψε τη γεωμετρική παράλλαξη της περιοχής μέγιστης λάμψης στη γραμμή Lyman-alpha, η οποία κατέστησε δυνατή την άμεση εκτίμηση των αποστάσεων σε αυτήν. Αυτή η τιμή αποδείχθηκε ότι ήταν περίπου 25 αστρονομικές μονάδες. Προσδιορίστηκαν επίσης οι συντεταγμένες αυτού του μέγιστου. Η εικόνα άρχισε να γίνεται πιο ξεκάθαρη. Αποφασιστική συμβολή σε αυτό το πρόβλημα είχαν δύο Γερμανοί φυσικοί - ο P. W. Bloom και ο H. J. Fahr, οι οποίοι επεσήμαναν τον ρόλο της κίνησης του Ήλιου σε σχέση με το διαστρικό μέσο. Για να μετρήσουμε όλες τις παραμέτρους αυτής της κίνησης, το 1975, μαζί με τους ήδη αναφερθέντες Γάλλους ειδικούς, πραγματοποιήσαμε δύο ειδικά πειράματα στους εγχώριους δορυφόρους «Prognoz-5» και «Prognoz-6». Αυτοί οι δορυφόροι κατέστησαν δυνατή τη χαρτογράφηση ολόκληρου του ουρανού στη γραμμή άλφα Lyman, καθώς και τη μέτρηση της θερμοκρασίας των ουδέτερων ατόμων υδρογόνου στο διαστρικό μέσο. Η πυκνότητα αυτών των ατόμων «στο άπειρο» προσδιορίστηκε, δηλαδή, μακριά από τον Ήλιο, η ταχύτητα και η κατεύθυνση της κίνησης του Ήλιου σε σχέση με το τοπικό διαστρικό μέσο.

Η ατομική πυκνότητα αποδείχθηκε ότι ήταν 0,06 άτομα/cm 3 και η ταχύτητα ήταν 25 km/s. Αναπτύχθηκε επίσης μια θεωρία για τη διείσδυση ατόμων του διαστρικού μέσου στο Ηλιακό Σύστημα. Αποδείχθηκε ότι τα ουδέτερα άτομα υδρογόνου, που πετούν κοντά στον Ήλιο κατά μήκος υπερβολικών τροχιών, ιονίζονται με δύο μηχανισμούς. Ο πρώτος από αυτούς είναι ο φωτοϊοντισμός από την υπεριώδη ακτινοβολία και την ακτινοβολία ακτίνων Χ από τον Ήλιο με μήκη κύματος μικρότερα από 912Α και ο δεύτερος μηχανισμός είναι η ανταλλαγή φορτίου (ανταλλαγή ηλεκτρονίων) με πρωτόνια ηλιακού ανέμου που διαπερνούν ολόκληρο το ηλιακό σύστημα. Ο δεύτερος μηχανισμός ιονισμού αποδείχθηκε 2-3 φορές πιο αποτελεσματικός από τον πρώτο. Ο ηλιακός άνεμος σταματά από το διαστρικό μαγνητικό πεδίο σε απόσταση περίπου 100 αστρονομικών μονάδων και το διαστρικό μέσο που ρέει στο ηλιακό σύστημα σταματά σε απόσταση 200 AU.

Ανάμεσα σε αυτά τα δύο κρουστικά κύματα (πιθανώς υπερηχητικά) υπάρχει μια περιοχή πολύ θερμού, πλήρως ιονισμένου πλάσματος με θερμοκρασία 10 7 ή ακόμα και 10 8 Κ. Το ζήτημα της αλληλεπίδρασης προσπίπτοντος ουδέτερου ατόμων υδρογόνου με θερμό πλάσμα σε αυτή την ενδιάμεση περιοχή είναι εξαιρετικά ενδιαφέρον. Όταν τα διαστρικά, σχετικά ψυχρά άτομα του διαστρικού μέσου επαναφορτίζονται με θερμά πρωτόνια σε αυτή την περιοχή, σχηματίζονται ουδέτερα άτομα με πολύ υψηλή θερμοκρασία και την αντίστοιχη ταχύτητα που δίνεται παραπάνω. Διαπερνούν ολόκληρο το ηλιακό σύστημα και μπορούν να ανιχνευθούν κοντά στη Γη. Για το σκοπό αυτό, οι Ηνωμένες Πολιτείες εκτόξευσαν έναν ειδικό δορυφόρο της Γης, τον IBEX, πριν από 2 χρόνια, ο οποίος εργάζεται με επιτυχία για την επίλυση αυτών και των σχετικών προβλημάτων. Το αποτέλεσμα του «τρέξιμο» του διαστρικού μέσου που ανακαλύψαμε ονομαζόταν «διαστρικός άνεμος».

Για να ξεπεράσουμε αυτό το ασαφές ζήτημα, η ομάδα μας πραγματοποίησε μια σειρά παρατηρήσεων με τον δορυφόρο Prognoz στη γραμμή ουδέτερου ηλίου με μήκος κύματος 584Α. Το ήλιο δεν συμμετέχει στη διαδικασία ανταλλαγής φορτίου με πρωτόνια ηλιακού ανέμου και σχεδόν δεν ιονίζεται από την ηλιακή υπεριώδη ακτινοβολία. Χάρη σε αυτό, τα ουδέτερα άτομα ηλίου, που πετούν κατά μήκος υπερβολών πέρα από τον Ήλιο, εστιάζονται πίσω του, σχηματίζοντας έναν κώνο με αυξημένη πυκνότητα, τον οποίο παρατηρήσαμε. Ο άξονας αυτού του κώνου μας δίνει την κατεύθυνση της κίνησης του Ήλιου σε σχέση με το τοπικό διαστρικό μέσο και η απόκλιση του καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας των ατόμων ηλίου στο διαστρικό μέσο μακριά από τον Ήλιο.

Τα αποτελέσματά μας για το ήλιο ήταν σε εξαιρετική συμφωνία με τις μετρήσεις για το ατομικό υδρογόνο. Η πυκνότητα του ατομικού ηλίου "στο άπειρο" αποδείχθηκε ίση με 0,018 άτομο/cm 3, γεγονός που επέτρεψε να προσδιοριστεί ο βαθμός ιοντισμού του ατομικού υδρογόνου, υποθέτοντας ότι η αφθονία του ηλίου είναι ίση με το πρότυπο για το διαστρικό μέσο . Αυτό αντιστοιχεί σε 10-30% βαθμό ιοντισμού του ατομικού υδρογόνου. Η πυκνότητα και η θερμοκρασία του ατομικού υδρογόνου που βρήκαμε αντιστοιχούν ακριβώς στη ζώνη ουδέτερου υδρογόνου με ελαφρώς αυξημένη θερμοκρασία - 12000 Κ.

Το 2000, Γερμανοί αστρονόμοι με επικεφαλής τον H. Rosenbauer μπόρεσαν να ανιχνεύσουν άμεσα ουδέτερα άτομα ηλίου που πετούσαν στο Ηλιακό Σύστημα από το διαστρικό μέσο χρησιμοποιώντας το εξω-εκλειπτικό διαστημόπλοιο Ulysses. Προσδιόρισαν τις παραμέτρους του «διαστρικού ανέμου» (πυκνότητα ατομικού ηλίου, ταχύτητα και κατεύθυνση κίνησης του Ήλιου σε σχέση με το τοπικό διαστρικό μέσο). Τα αποτελέσματα των άμεσων μετρήσεων των ατόμων ηλίου συμφωνούσαν απόλυτα με τις οπτικές μετρήσεις μας.

Αυτή είναι η ιστορία της ανακάλυψης μιας άλλης κίνησης του Ήλιου μας.

Συνιστούμε ανεπιφύλακτα να τον συναντήσετε. Εκεί θα βρείτε πολλούς νέους φίλους. Επιπλέον, αυτός είναι ο πιο γρήγορος και αποτελεσματικός τρόπος για να επικοινωνήσετε με τους διαχειριστές του έργου. Η ενότητα Ενημερώσεις προστασίας από ιούς συνεχίζει να λειτουργεί - πάντα ενημερωμένες δωρεάν ενημερώσεις για το Dr Web και το NOD. Δεν είχατε χρόνο να διαβάσετε κάτι; Το πλήρες περιεχόμενο του ticker βρίσκεται σε αυτόν τον σύνδεσμο.

Αυτό το άρθρο εξετάζει την ταχύτητα κίνησης του Ήλιου και του Γαλαξία σε σχέση με διαφορετικά συστήματα αναφοράς:

Η ταχύτητα της κίνησης του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με τα κοντινά αστέρια, τα ορατά αστέρια και το κέντρο του Γαλαξία.

Η ταχύτητα κίνησης του Γαλαξία σε σχέση με την τοπική ομάδα γαλαξιών, τα μακρινά αστρικά σμήνη και την κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου μικροκυμάτων.

Σύντομη περιγραφή του Γαλαξία του Γαλαξία.

Περιγραφή του Γαλαξία.

Πριν αρχίσουμε να μελετάμε την ταχύτητα κίνησης του Ήλιου και του Γαλαξία στο Σύμπαν, ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στον Γαλαξία μας.

Ζούμε, λες, σε μια γιγάντια «αστέρια πόλη». Ή μάλλον, ο Ήλιος μας «ζει» σε αυτό. Ο πληθυσμός αυτής της «πόλης» είναι μια ποικιλία αστεριών και περισσότερα από διακόσια δισεκατομμύρια από αυτά «ζουν» σε αυτήν. Μυριάδες ήλιοι γεννιούνται μέσα σε αυτό, βιώνουν τη νιότη, τη μέση και τα γεράματά τους - περνούν από μια μακρά και πολύπλοκη πορεία ζωής, που διαρκεί δισεκατομμύρια χρόνια.

Το μέγεθος αυτής της «αστέριας πόλης» - του Γαλαξία - είναι τεράστιο. Οι αποστάσεις μεταξύ γειτονικών αστεριών είναι κατά μέσο όρο χιλιάδες δισεκατομμύρια χιλιόμετρα (6*1013 km). Και υπάρχουν πάνω από 200 δισεκατομμύρια τέτοιοι γείτονες.

Εάν επρόκειτο να ορμήσουμε από τη μια άκρη του Γαλαξία στην άλλη με την ταχύτητα του φωτός (300.000 km/sec), θα χρειαζόταν περίπου 100 χιλιάδες χρόνια.

Ολόκληρο το αστρικό μας σύστημα περιστρέφεται αργά, σαν ένας γιγάντιος τροχός που αποτελείται από δισεκατομμύρια ήλιους.

Τροχιά του Ήλιου

Στο κέντρο του Γαλαξία, υπάρχει προφανώς μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα (Τοξότης Α*) (περίπου 4,3 εκατομμύρια ηλιακές μάζες) γύρω από την οποία, πιθανώς, μια μαύρη τρύπα μέσης μάζας με μέση μάζα από 1000 έως 10.000 ηλιακές μάζες και μια τροχιακή περίοδος περίπου 100 ετών περιστρέφεται αρκετές χιλιάδες σχετικά μικρές. Η συνδυασμένη βαρυτική τους επίδραση στα γειτονικά αστέρια κάνει τα τελευταία να κινούνται κατά μήκος ασυνήθιστων τροχιών. Υπάρχει η υπόθεση ότι οι περισσότεροι γαλαξίες έχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στον πυρήνα τους.

Οι κεντρικές περιοχές του Γαλαξία χαρακτηρίζονται από ισχυρή συγκέντρωση αστεριών: κάθε κυβικό παρσεκ κοντά στο κέντρο περιέχει πολλές χιλιάδες από αυτά. Οι αποστάσεις μεταξύ των αστεριών είναι δεκάδες και εκατοντάδες φορές μικρότερες από ό,τι στην περιοχή του Ήλιου.

Ο πυρήνας του Γαλαξία προσελκύει όλα τα άλλα αστέρια με τεράστια δύναμη. Αλλά ένας τεράστιος αριθμός αστεριών είναι διάσπαρτοι σε όλη την «αστέρι πόλη». Και προσελκύουν επίσης το ένα το άλλο σε διαφορετικές κατευθύνσεις, και αυτό έχει μια πολύπλοκη επίδραση στην κίνηση κάθε αστεριού. Ως εκ τούτου, ο Ήλιος και δισεκατομμύρια άλλα αστέρια κινούνται γενικά σε κυκλικές διαδρομές, ή ελλείψεις, γύρω από το κέντρο του Γαλαξία. Αλλά αυτό είναι μόνο "κυρίως" - αν κοιτάζαμε προσεκτικά, θα βλέπαμε ότι κινούνται κατά μήκος πιο σύνθετων καμπυλών, ελίσσοντας μονοπάτια ανάμεσα στα γύρω αστέρια.

Χαρακτηριστικά του Γαλαξία του Γαλαξία:

Η θέση του Ήλιου στον Γαλαξία.

Πού βρίσκεται ο Ήλιος στον Γαλαξία και κινείται (και μαζί του η Γη, κι εσύ κι εγώ); Είμαστε στο «κέντρο της πόλης» ή τουλάχιστον κάπου κοντά του; Μελέτες έχουν δείξει ότι ο Ήλιος και το ηλιακό σύστημα βρίσκονται σε τεράστια απόσταση από το κέντρο του Γαλαξία, πιο κοντά στις «αστικές παρυφές» (26.000 ± 1.400 έτη φωτός).

Ο Ήλιος βρίσκεται στο επίπεδο του Γαλαξία μας και απομακρύνεται από το κέντρο του κατά 8 kpc και από το επίπεδο του Γαλαξία κατά περίπου 25 pc (1 pc (parsec) = 3,2616 έτη φωτός). Στην περιοχή του Γαλαξία όπου βρίσκεται ο Ήλιος, η αστρική πυκνότητα είναι 0,12 αστέρια ανά pc3.

Μοντέλο του Γαλαξία μας

Η ταχύτητα της κίνησης του Ήλιου στον Γαλαξία.

Η ταχύτητα κίνησης του Ήλιου στον Γαλαξία θεωρείται συνήθως σε σχέση με διαφορετικά συστήματα αναφοράς:

Σε σχέση με κοντινά αστέρια.

Σε σχέση με όλα τα φωτεινά αστέρια που είναι ορατά με γυμνό μάτι.

Σχετικά με το διαστρικό αέριο.

Σε σχέση με το κέντρο του Γαλαξία.

1. Η ταχύτητα κίνησης του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με τα πλησιέστερα αστέρια.

Όπως η ταχύτητα ενός ιπτάμενου αεροπλάνου θεωρείται σε σχέση με τη Γη, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η πτήση της ίδιας της Γης, έτσι και η ταχύτητα του Ήλιου μπορεί να προσδιοριστεί σε σχέση με τα αστέρια που βρίσκονται πιο κοντά σε αυτήν. Όπως τα αστέρια του συστήματος του Σείριου, το Άλφα Κενταύρου κ.λπ.

Αυτή η ταχύτητα της κίνησης του Ήλιου στον Γαλαξία είναι σχετικά μικρή: μόνο 20 km/sec ή 4 AU. (1 αστρονομική μονάδα ισούται με τη μέση απόσταση από τη Γη στον Ήλιο - 149,6 εκατομμύρια km.)

Ο Ήλιος, σε σχέση με τα πλησιέστερα αστέρια, κινείται προς ένα σημείο (κορυφή) που βρίσκεται στο όριο των αστερισμών του Ηρακλή και της Λύρας, σε γωνία περίπου 25° ως προς το επίπεδο του Γαλαξία. Ισημερινές συντεταγμένες της κορυφής = 270°, = 30°.

2. Η ταχύτητα κίνησης του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με τα ορατά αστέρια.

Αν θεωρήσουμε την κίνηση του Ήλιου στον Γαλαξία μας σε σχέση με όλα τα αστέρια που είναι ορατά χωρίς τηλεσκόπιο, τότε η ταχύτητά του είναι ακόμη μικρότερη.

Η ταχύτητα της κίνησης του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με τα ορατά αστέρια είναι 15 km/sec ή 3 AU.

Η κορυφή της κίνησης του Ήλιου σε αυτή την περίπτωση βρίσκεται επίσης στον αστερισμό του Ηρακλή και έχει τις ακόλουθες ισημερινές συντεταγμένες: = 265°, = 21°.

Η ταχύτητα του Ήλιου σε σχέση με τα κοντινά αστέρια και το διαστρικό αέριο

3. Η ταχύτητα κίνησης του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με το διαστρικό αέριο.

Το επόμενο αντικείμενο στον Γαλαξία, σε σχέση με το οποίο θα εξετάσουμε την ταχύτητα του Ήλιου, είναι το διαστρικό αέριο.

Η απεραντοσύνη του σύμπαντος δεν είναι τόσο έρημη όσο νομίζαμε για πολύ καιρό. Αν και σε μικρές ποσότητες, το διαστρικό αέριο υπάρχει παντού, γεμίζοντας όλες τις γωνιές του σύμπαντος. Το διαστρικό αέριο, παρά το φαινομενικό κενό του μη γεμάτου χώρου του Σύμπαντος, αντιπροσωπεύει σχεδόν το 99% της συνολικής μάζας όλων των κοσμικών αντικειμένων. Πυκνές και ψυχρές μορφές διαστρικού αερίου, που περιέχουν υδρογόνο, ήλιο και ελάχιστες ποσότητες βαρέων στοιχείων (σίδηρος, αλουμίνιο, νικέλιο, τιτάνιο, ασβέστιο), βρίσκονται σε μοριακή κατάσταση και συνδυάζονται σε τεράστια νεφελώδη πεδία. Συνήθως, τα στοιχεία στο διαστρικό αέριο κατανέμονται ως εξής: υδρογόνο - 89%, ήλιο - 9%, άνθρακας, οξυγόνο, άζωτο - περίπου 0,2-0,3%.

Νέφος αερίου και σκόνης IRAS 20324+4057 διαστρικού αερίου και σκόνης έχει μήκος 1 έτους φωτός, παρόμοιο με έναν γυρίνο, στον οποίο είναι κρυμμένο ένα αναπτυσσόμενο αστέρι

Τα σύννεφα διαστρικού αερίου όχι μόνο μπορούν να περιστρέφονται ομαλά γύρω από τα γαλαξιακά κέντρα, αλλά και να έχουν ασταθή επιτάχυνση. Κατά τη διάρκεια πολλών δεκάδων εκατομμυρίων ετών, πιάνουν το ένα το άλλο και συγκρούονται, σχηματίζοντας σύμπλοκα σκόνης και αερίου.

Στον Γαλαξία μας, το μεγαλύτερο μέρος του διαστρικού αερίου συγκεντρώνεται σε σπειροειδείς βραχίονες, ένας από τους διαδρόμους των οποίων βρίσκεται κοντά στο Ηλιακό Σύστημα.

Η ταχύτητα του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με το διαστρικό αέριο: 22-25 km/sec.

Το διαστρικό αέριο σε άμεση γειτνίαση με τον Ήλιο έχει σημαντική εγγενή ταχύτητα (20-25 km/s) σε σχέση με τα πλησιέστερα αστέρια. Υπό την επιρροή του, η κορυφή της κίνησης του Ήλιου μετατοπίζεται προς τον αστερισμό Ophiuchus (= 258°, = -17°). Η διαφορά στην κατεύθυνση κίνησης είναι περίπου 45°.

4. Η ταχύτητα κίνησης του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με το κέντρο του Γαλαξία.

Στα τρία σημεία που συζητήθηκαν παραπάνω μιλάμε για τη λεγόμενη περίεργη, σχετική ταχύτητα του Ήλιου. Με άλλα λόγια, η ιδιόμορφη ταχύτητα είναι η ταχύτητα σε σχέση με το κοσμικό πλαίσιο αναφοράς.

Αλλά ο Ήλιος, τα αστέρια που βρίσκονται πιο κοντά σε αυτόν και το τοπικό διαστρικό νέφος συμμετέχουν όλοι μαζί σε μια μεγαλύτερη κίνηση - κίνηση γύρω από το κέντρο του Γαλαξία.

Και εδώ μιλάμε για τελείως διαφορετικές ταχύτητες.

Η ταχύτητα του Ήλιου γύρω από το κέντρο του Γαλαξία είναι τεράστια με τα γήινα πρότυπα - 200-220 km/sec (περίπου 850.000 km/h) ή πάνω από 40 AU. / έτος.

Είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η ακριβής ταχύτητα του Ήλιου γύρω από το κέντρο του Γαλαξία, επειδή το κέντρο του Γαλαξία είναι κρυμμένο από εμάς πίσω από πυκνά σύννεφα διαστρικής σκόνης. Ωστόσο, όλο και περισσότερες νέες ανακαλύψεις σε αυτόν τον τομέα μειώνουν την εκτιμώμενη ταχύτητα του ήλιου μας. Μόλις πρόσφατα μιλούσαν για 230-240 km/sec.

Το ηλιακό σύστημα στον Γαλαξία κινείται προς τον αστερισμό του Κύκνου.

Η κίνηση του Ήλιου στον Γαλαξία γίνεται κάθετα προς την κατεύθυνση προς το κέντρο του Γαλαξία. Εξ ου και οι γαλαξιακές συντεταγμένες της κορυφής: l = 90°, b = 0° ή σε πιο γνωστές ισημερινές συντεταγμένες - = 318°, = 48°. Επειδή πρόκειται για μια κίνηση αντιστροφής, η κορυφή κινείται και ολοκληρώνει έναν πλήρη κύκλο σε ένα «γαλαξιακό έτος», περίπου 250 εκατομμύρια χρόνια. η γωνιακή του ταχύτητα είναι ~5"/1000 χρόνια, δηλαδή οι συντεταγμένες της κορυφής μετατοπίζονται κατά μιάμιση μοίρα ανά εκατομμύριο χρόνια.

Η Γη μας είναι περίπου 30 τέτοιων «γαλαξιακών ετών».

Ταχύτητα κίνησης του Ήλιου στον Γαλαξία σε σχέση με το κέντρο του Γαλαξία

Παρεμπιπτόντως, ένα ενδιαφέρον γεγονός για την ταχύτητα του Ήλιου στον Γαλαξία:

Η ταχύτητα της περιστροφής του Ήλιου γύρω από το κέντρο του Γαλαξία σχεδόν συμπίπτει με την ταχύτητα του κύματος συμπίεσης που σχηματίζει τον σπειροειδή βραχίονα. Αυτή η κατάσταση είναι άτυπη για τον Γαλαξία στο σύνολό του: οι σπειροειδείς βραχίονες περιστρέφονται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα, όπως οι ακτίνες σε έναν τροχό, και η κίνηση των αστεριών γίνεται σύμφωνα με διαφορετικό μοτίβο, έτσι σχεδόν ολόκληρος ο αστρικός πληθυσμός του δίσκου είτε πέφτει μέσα στους σπειροειδείς βραχίονες ή πέφτει έξω από αυτούς. Το μόνο μέρος όπου οι ταχύτητες των αστεριών και των σπειροειδών βραχιόνων συμπίπτουν είναι ο λεγόμενος κύκλος περιστροφής και σε αυτόν βρίσκεται ο Ήλιος.

Για τη Γη, αυτή η περίσταση είναι εξαιρετικά σημαντική, καθώς συμβαίνουν βίαιες διεργασίες στους σπειροειδείς βραχίονες, δημιουργώντας ισχυρή ακτινοβολία που είναι καταστροφική για όλα τα έμβια όντα. Και καμία ατμόσφαιρα δεν μπορούσε να προστατεύσει από αυτό. Όμως ο πλανήτης μας υπάρχει σε ένα σχετικά ήρεμο μέρος στον Γαλαξία και δεν έχει επηρεαστεί από αυτούς τους κοσμικούς κατακλυσμούς για εκατοντάδες εκατομμύρια (ή και δισεκατομμύρια) χρόνια. Ίσως αυτός είναι ο λόγος που η ζωή μπόρεσε να γεννηθεί και να επιβιώσει στη Γη.

Η ταχύτητα κίνησης του Γαλαξία στο Σύμπαν.

Η ταχύτητα κίνησης του Γαλαξία στο Σύμπαν θεωρείται συνήθως σε σχέση με διαφορετικά συστήματα αναφοράς:

Σε σχέση με την Τοπική Ομάδα γαλαξιών (ταχύτητα προσέγγισης με τον Γαλαξία της Ανδρομέδας).

Σε σχέση με μακρινούς γαλαξίες και σμήνη γαλαξιών (η ταχύτητα κίνησης του Γαλαξία ως μέρος της τοπικής ομάδας γαλαξιών προς τον αστερισμό της Παρθένου).

Σχετικά με την κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου μικροκυμάτων (η ταχύτητα κίνησης όλων των γαλαξιών στο τμήμα του Σύμπαντος που είναι πιο κοντά μας προς τον Μεγάλο Ελκυστήρα - ένα σμήνος τεράστιων υπεργαλαξιών).

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε κάθε ένα από τα σημεία.

1. Η ταχύτητα κίνησης του Γαλαξία του Γαλαξία προς την Ανδρομέδα.

Ο Γαλαξίας μας επίσης δεν μένει ακίνητος, αλλά έλκεται βαρυτικά και πλησιάζει τον Γαλαξία της Ανδρομέδας με ταχύτητα 100-150 km/s. Το κύριο συστατικό της ταχύτητας προσέγγισης των γαλαξιών ανήκει στον Γαλαξία.

Η πλευρική συνιστώσα της κίνησης δεν είναι επακριβώς γνωστή και οι ανησυχίες για μια σύγκρουση είναι πρόωρες. Μια επιπλέον συμβολή σε αυτή την κίνηση έχει ο τεράστιος γαλαξίας M33, που βρίσκεται περίπου στην ίδια κατεύθυνση με τον γαλαξία της Ανδρομέδας. Γενικά, η ταχύτητα κίνησης του Γαλαξία μας σε σχέση με το βαρύκεντρο της Τοπικής Ομάδας Γαλαξιών είναι περίπου 100 km/sec κατά την κατεύθυνση Ανδρομέδα/Σαύρα (l = 100, b = -4, = 333, = 52), αλλά αυτά τα δεδομένα εξακολουθούν να είναι πολύ κατά προσέγγιση. Αυτή είναι μια πολύ μέτρια σχετική ταχύτητα: ο Γαλαξίας μετατοπίζεται στη δική του διάμετρο σε διακόσια έως τριακόσια εκατομμύρια χρόνια, ή, πολύ χονδρικά, σε ένα γαλαξιακό έτος.

2. Η ταχύτητα κίνησης του Γαλαξία προς το σμήνος της Παρθένου.

Με τη σειρά της, η ομάδα των γαλαξιών, που περιλαμβάνει τον Γαλαξία μας, ως ενιαίο σύνολο, κινείται προς το μεγάλο σμήνος της Παρθένου με ταχύτητα 400 km/s. Αυτή η κίνηση προκαλείται επίσης από βαρυτικές δυνάμεις και συμβαίνει σε σχέση με μακρινά σμήνη γαλαξιών.

Ταχύτητα του Γαλαξία του Γαλαξία προς το Σμήνος της Παρθένου

3. Η ταχύτητα κίνησης του Γαλαξία στο Σύμπαν. Στον μεγάλο ελκυστήρα!

Ακτινοβολία CMB.

Σύμφωνα με τη θεωρία του Big Bang, το πρώιμο Σύμπαν ήταν ένα καυτό πλάσμα αποτελούμενο από ηλεκτρόνια, βαρυόνια και φωτόνια που εκπέμπονταν, απορροφούνταν και επανεκπέμπονταν συνεχώς.

Καθώς το Σύμπαν επεκτεινόταν, το πλάσμα ψύχθηκε και σε ένα ορισμένο στάδιο, τα επιβραδυνόμενα ηλεκτρόνια μπόρεσαν να συνδυαστούν με επιβραδυνόμενα πρωτόνια (πυρήνες υδρογόνου) και σωματίδια άλφα (πυρήνες ηλίου), σχηματίζοντας άτομα (αυτή η διαδικασία ονομάζεται ανασυνδυασμός).

Αυτό συνέβη σε θερμοκρασία πλάσματος περίπου 3000 Κ και σε ηλικία περίπου 400.000 ετών του Σύμπαντος. Υπήρχε περισσότερος ελεύθερος χώρος μεταξύ των σωματιδίων, υπήρχαν λιγότερα φορτισμένα σωματίδια, τα φωτόνια σταμάτησαν να διασκορπίζονται τόσο συχνά και μπορούσαν πλέον να κινούνται ελεύθερα στο διάστημα, πρακτικά χωρίς να αλληλεπιδρούν με την ύλη.

Αυτά τα φωτόνια που εκπέμπονταν εκείνη την εποχή από το πλάσμα προς τη μελλοντική θέση της Γης εξακολουθούν να φτάνουν στον πλανήτη μας μέσω του χώρου του σύμπαντος που συνεχίζει να διαστέλλεται. Αυτά τα φωτόνια αποτελούν την κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου μικροκυμάτων, η οποία είναι η θερμική ακτινοβολία που γεμίζει ομοιόμορφα το Σύμπαν.

Η ύπαρξη κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου είχε προβλεφθεί θεωρητικά από τον G. Gamow στο πλαίσιο της θεωρίας του Big Bang. Η ύπαρξή του επιβεβαιώθηκε πειραματικά το 1965.

Η ταχύτητα κίνησης του Γαλαξία σε σχέση με την κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου μικροκυμάτων.

Αργότερα, ξεκίνησε η μελέτη της ταχύτητας κίνησης των γαλαξιών σε σχέση με την κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου μικροκυμάτων. Αυτή η κίνηση καθορίζεται με τη μέτρηση της ανομοιομορφίας της θερμοκρασίας της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου μικροκυμάτων σε διαφορετικές κατευθύνσεις.

Η θερμοκρασία ακτινοβολίας έχει μέγιστη προς την κατεύθυνση κίνησης και ελάχιστη στην αντίθετη κατεύθυνση. Ο βαθμός απόκλισης της κατανομής της θερμοκρασίας από την ισοτροπική (2,7 K) εξαρτάται από την ταχύτητα. Από την ανάλυση των δεδομένων παρατήρησης προκύπτει ότι ο Ήλιος κινείται σε σχέση με το CMB με ταχύτητα 400 km/s προς την κατεύθυνση =11,6, =-12.

Τέτοιες μετρήσεις έδειξαν επίσης ένα άλλο σημαντικό πράγμα: όλοι οι γαλαξίες στο τμήμα του Σύμπαντος που είναι πιο κοντά μας, συμπεριλαμβανομένου όχι μόνο του δικού μας Τοπική ομάδα, αλλά και το Virgo Cluster και άλλα συμπλέγματα κινούνται σε σχέση με το CMB φόντου με απροσδόκητα υψηλές ταχύτητες.

Για την Τοπική Ομάδα γαλαξιών είναι 600-650 km/sec με την κορυφή της στον αστερισμό της Ύδρας (=166, =-27). Φαίνεται ότι κάπου στα βάθη του Σύμπαντος υπάρχει ένα τεράστιο σμήνος από πολλά υπερσμήνη, που προσελκύουν ύλη από το δικό μας μέρος του Σύμπαντος. Αυτό το σύμπλεγμα ονομάστηκε Ο μεγάλος ελκυστής- από την αγγλική λέξη "attract" - προσελκύω.

Επειδή οι γαλαξίες που απαρτίζουν τον Μεγάλο Ελκυστήρα κρύβονται από τη διαστρική σκόνη που αποτελεί τον Γαλαξία μας, η χαρτογράφηση του Ελκυστή ήταν δυνατή μόνο τα τελευταία χρόνια χρησιμοποιώντας ραδιοτηλεσκόπια.

Ο Μεγάλος Ελκυστής βρίσκεται στη διασταύρωση πολλών υπερσμήνων γαλαξιών. Η μέση πυκνότητα της ύλης σε αυτή την περιοχή δεν είναι πολύ μεγαλύτερη από τη μέση πυκνότητα του Σύμπαντος. Αλλά λόγω του γιγαντιαίου μεγέθους του, η μάζα του αποδεικνύεται τόσο μεγάλη και η δύναμη έλξης είναι τόσο τεράστια που όχι μόνο το αστρικό μας σύστημα, αλλά και άλλοι γαλαξίες και τα σμήνη τους κοντά κινούνται προς την κατεύθυνση του Μεγάλου Ελκυστή, σχηματίζοντας ένα τεράστιο ρεύμα γαλαξιών.

Η ταχύτητα κίνησης του Γαλαξία στο Σύμπαν. Στον μεγάλο ελκυστήρα!

Λοιπόν, ας συνοψίσουμε.

Η ταχύτητα κίνησης του Ήλιου στον Γαλαξία και των Γαλαξιών στο Σύμπαν. Συγκεντρωτικός πίνακας.

Ιεραρχία κινήσεων στις οποίες συμμετέχει ο πλανήτης μας:

Η περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο.

Περιστροφή με τον Ήλιο γύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας.

Κίνηση σε σχέση με το κέντρο της Τοπικής Ομάδας γαλαξιών μαζί με ολόκληρο τον Γαλαξία υπό την επίδραση της βαρυτικής έλξης του αστερισμού της Ανδρομέδας (γαλαξίας M31).

Κίνηση προς ένα σμήνος γαλαξιών στον αστερισμό της Παρθένου.

Κίνηση προς τον Μεγάλο Ελκυστήρα.

Η ταχύτητα κίνησης του Ήλιου στον Γαλαξία και η ταχύτητα κίνησης του Γαλαξία στο Σύμπαν. Συγκεντρωτικός πίνακας.

Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς, και ακόμη πιο δύσκολο να υπολογίσει, πόσο μακριά διανύουμε κάθε δευτερόλεπτο. Αυτές οι αποστάσεις είναι τεράστιες και τα λάθη σε τέτοιους υπολογισμούς εξακολουθούν να είναι αρκετά μεγάλα. Αυτά είναι τα δεδομένα που έχει η επιστήμη σήμερα.

Κάθεστε, στέκεστε ή ξαπλώνετε διαβάζοντας αυτό το άρθρο και δεν αισθάνεστε ότι η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της με ιλιγγιώδη ταχύτητα - περίπου 1.700 km/h στον ισημερινό. Ωστόσο, η ταχύτητα περιστροφής δεν φαίνεται τόσο γρήγορη όταν μετατρέπεται σε km/s. Το αποτέλεσμα είναι 0,5 km/s - ένα ελάχιστα αισθητό χτύπημα στο ραντάρ, σε σύγκριση με άλλες ταχύτητες γύρω μας.

Όπως και άλλοι πλανήτες του ηλιακού συστήματος, η Γη περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο. Και για να μείνει στην τροχιά του κινείται με ταχύτητα 30 km/s. Η Αφροδίτη και ο Ερμής, που βρίσκονται πιο κοντά στον Ήλιο, κινούνται πιο γρήγορα, ο Άρης, του οποίου η τροχιά περνά πίσω από την τροχιά της Γης, κινείται πολύ πιο αργά.

Αλλά και ο Ήλιος δεν στέκεται σε ένα μέρος. Ο γαλαξίας μας Milky Way είναι τεράστιος, τεράστιος και επίσης κινητός! Όλα τα αστέρια, οι πλανήτες, τα σύννεφα αερίων, τα σωματίδια σκόνης, οι μαύρες τρύπες, η σκοτεινή ύλη - όλα αυτά κινούνται σε σχέση με ένα κοινό κέντρο μάζας.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, ο Ήλιος βρίσκεται σε απόσταση 25.000 ετών φωτός από το κέντρο του γαλαξία μας και κινείται σε μια ελλειπτική τροχιά, κάνοντας μια πλήρη επανάσταση κάθε 220–250 εκατομμύρια χρόνια. Αποδεικνύεται ότι η ταχύτητα του Ήλιου είναι περίπου 200–220 km/s, που είναι εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα της Γης γύρω από τον άξονά της και δεκάδες φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα της κίνησής της γύρω από τον Ήλιο. Έτσι μοιάζει η κίνηση του ηλιακού μας συστήματος.

Είναι ο γαλαξίας ακίνητος; Οχι ξανά. Τα γιγάντια διαστημικά αντικείμενα έχουν μεγάλη μάζα και επομένως δημιουργούν ισχυρά βαρυτικά πεδία. Δώστε λίγο χρόνο στο Σύμπαν (και το έχουμε για περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια) και όλα θα αρχίσουν να κινούνται προς την κατεύθυνση της μέγιστης βαρύτητας. Γι' αυτό το Σύμπαν δεν είναι ομοιογενές, αλλά αποτελείται από γαλαξίες και ομάδες γαλαξιών.

Τι σημαίνει αυτό για εμάς;

Αυτό σημαίνει ότι ο Γαλαξίας έλκεται προς αυτόν από άλλους γαλαξίες και ομάδες γαλαξιών που βρίσκονται κοντά. Αυτό σημαίνει ότι ογκώδη αντικείμενα κυριαρχούν στη διαδικασία. Και αυτό σημαίνει ότι όχι μόνο ο γαλαξίας μας, αλλά και όλοι γύρω μας επηρεάζονται από αυτά τα «τρακτέρ». Πλησιάζουμε στο να κατανοήσουμε τι συμβαίνει σε εμάς στο διάστημα, αλλά εξακολουθούμε να μην έχουμε στοιχεία, για παράδειγμα:

Ποιες ήταν οι αρχικές συνθήκες κάτω από τις οποίες ξεκίνησε το Σύμπαν;
πώς οι διαφορετικές μάζες στον γαλαξία κινούνται και αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου.
πώς σχηματίστηκαν ο Γαλαξίας και οι γύρω γαλαξίες και σμήνη.
και πώς συμβαίνει τώρα.

Ωστόσο, υπάρχει ένα κόλπο που θα μας βοηθήσει να το καταλάβουμε.

Το Σύμπαν είναι γεμάτο με υπολειμματική ακτινοβολία με θερμοκρασία 2,725 Κ, η οποία έχει διατηρηθεί από τη Μεγάλη Έκρηξη. Εδώ και εκεί υπάρχουν μικροσκοπικές αποκλίσεις - περίπου 100 μK, αλλά το συνολικό υπόβαθρο θερμοκρασίας είναι σταθερό.

Αυτό συμβαίνει επειδή το σύμπαν σχηματίστηκε από τη Μεγάλη Έκρηξη πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια και εξακολουθεί να διαστέλλεται και να ψύχεται.

380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το Σύμπαν ψύχθηκε σε τέτοια θερμοκρασία που έγινε δυνατός ο σχηματισμός ατόμων υδρογόνου. Πριν από αυτό, τα φωτόνια αλληλεπιδρούσαν συνεχώς με άλλα σωματίδια του πλάσματος: συγκρούονταν μαζί τους και αντάλλαξαν ενέργεια. Καθώς το Σύμπαν ψύχθηκε, υπήρχαν λιγότερα φορτισμένα σωματίδια και περισσότερος χώρος μεταξύ τους. Τα φωτόνια μπορούσαν να κινούνται ελεύθερα στο διάστημα. Η ακτινοβολία CMB είναι φωτόνια που εκπέμπονταν από το πλάσμα προς τη μελλοντική θέση της Γης, αλλά διέφυγαν από τη διασπορά επειδή ο ανασυνδυασμός είχε ήδη ξεκινήσει. Φτάνουν στη Γη μέσω του χώρου του Σύμπαντος, που συνεχίζει να διαστέλλεται.

Μπορείτε να «δείτε» αυτή την ακτινοβολία μόνοι σας. Οι παρεμβολές που εμφανίζονται σε ένα κενό τηλεοπτικό κανάλι εάν χρησιμοποιείτε μια απλή κεραία που μοιάζει με αυτιά κουνελιού προκαλείται κατά 1% από το CMB.

Ωστόσο, η θερμοκρασία του υπολειμματικού φόντου δεν είναι η ίδια προς όλες τις κατευθύνσεις. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της έρευνας της αποστολής Planck, η θερμοκρασία διαφέρει ελαφρώς στα αντίθετα ημισφαίρια της ουράνιας σφαίρας: είναι ελαφρώς υψηλότερη σε μέρη του ουρανού νότια της εκλειπτικής - περίπου 2,728 Κ και χαμηλότερη στο άλλο μισό - περίπου 2.722 Κ.

Χάρτης του φόντου μικροκυμάτων που έγινε με το τηλεσκόπιο Planck.

Αυτή η διαφορά είναι σχεδόν 100 φορές μεγαλύτερη από άλλες παρατηρούμενες διακυμάνσεις θερμοκρασίας στο CMB και είναι παραπλανητική. Γιατί συμβαίνει αυτό? Η απάντηση είναι προφανής - αυτή η διαφορά δεν οφείλεται σε διακυμάνσεις στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου μικροκυμάτων, φαίνεται επειδή υπάρχει κίνηση!

Όταν πλησιάζετε μια πηγή φωτός ή σας πλησιάζει, οι φασματικές γραμμές στο φάσμα της πηγής μετατοπίζονται προς μικρά κύματα (μετατόπιση ιώδους), όταν απομακρύνεστε από αυτήν ή απομακρύνεται από εσάς, οι φασματικές γραμμές μετατοπίζονται προς μεγάλα κύματα (κόκκινη μετατόπιση ).

Η ακτινοβολία CMB δεν μπορεί να είναι περισσότερο ή λιγότερο ενεργητική, πράγμα που σημαίνει ότι κινούμαστε στο διάστημα. Το φαινόμενο Doppler βοηθά στον προσδιορισμό ότι το ηλιακό μας σύστημα κινείται σε σχέση με το CMB με ταχύτητα 368 ± 2 km/s και ότι η τοπική ομάδα γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένου του Γαλαξία, του Γαλαξία της Ανδρομέδας και του Τριγωνικού Γαλαξία, κινείται με ταχύτητα ταχύτητα 627 ± 22 km/s σε σχέση με το CMB. Αυτές είναι οι λεγόμενες ιδιόμορφες ταχύτητες των γαλαξιών, οι οποίες ανέρχονται σε αρκετές εκατοντάδες km/s. Εκτός από αυτές, υπάρχουν και κοσμολογικές ταχύτητες λόγω της διαστολής του Σύμπαντος και υπολογίζονται σύμφωνα με το νόμο του Hubble.

Χάρη στην υπολειπόμενη ακτινοβολία από τη Μεγάλη Έκρηξη, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι τα πάντα στο Σύμπαν κινούνται και αλλάζουν συνεχώς. Και ο γαλαξίας μας είναι μόνο μέρος αυτής της διαδικασίας.

Τι σημαίνει αυτό για εμάς;

Ποιες ήταν οι αρχικές συνθήκες κάτω από τις οποίες ξεκίνησε το Σύμπαν;
πώς οι διαφορετικές μάζες στον γαλαξία κινούνται και αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου.
πώς σχηματίστηκαν ο Γαλαξίας και οι γύρω γαλαξίες και σμήνη.
και πώς συμβαίνει τώρα.

Ωστόσο, υπάρχει ένα κόλπο που θα μας βοηθήσει να το καταλάβουμε.

Χάρτης του φόντου μικροκυμάτων που έγινε με το τηλεσκόπιο Planck.

Καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους, ο Ήλιος κινείται στον ουρανό. Αυτό αντανακλά την περιστροφή της Γης γύρω από το αστέρι. Ο μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας κατά μήκος του οποίου κινείται ο Ήλιος ονομάζεται εκλειπτική. Τι είναι λοιπόν η εκλειπτική και σε τι χρησιμεύει;

Εκλειπτική με απλά λόγια

Η εκλειπτική θεωρείται καλύτερα ως καρουζέλ. Όταν κάθεσαι σε ένα άλογο και αρχίζεις να γυρίζεις, εκείνη την ώρα μπορείς να δεις όλο το λούνα παρκ. Πρώτα βλέπετε τον κεντρικό πυλώνα του καρουζέλ σας και αν κοιτάξετε παραπέρα, θα δείτε άλλα αξιοθέατα, ένα περίπτερο εισιτηρίων και μερικές διαφημιστικές πινακίδες.

Το εκλειπτικό επίπεδο είναι σαν αυτό το καρουσέλ. Αν αντικαταστήσουμε το άλογο με τον πλανήτη Γη και αντί για το κέντρο της στήλης φανταστούμε τον Ήλιο, τότε μπορούμε να εντοπίσουμε την κίνηση του πλανήτη γύρω από το αστέρι. Η Γη μας κινείται σε τροχιά με ταχύτητα περίπου τριάντα χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Εξαιτίας αυτού, ό,τι βρίσκεται πίσω από τον Ήλιο, δηλαδή πίσω από την κεντρική μας κολόνα του καρουζέλ, αλλάζει συνεχώς: σαν να κάθεσαι σε ένα άλογο και να κοιτάς μακριά, και εκεί σε κάθε τμήμα του κύκλου την πλάτη Η εικόνα του πάρκου είναι πάντα διαφορετική: περίπτερα, καφετέριες, άλλα αξιοθέατα, κ.λπ. Έτσι, εδώ, ο πλανήτης μας περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο, και ό,τι βρίσκεται πίσω από αυτόν, όλα τα αστέρια, οι γαλαξίες, είναι πάντα διαφορετικά: βλέπουμε ορισμένους αστερισμούς. ορισμένες στιγμές στο μέρος όπου βρίσκονταν την ίδια στιγμή πριν από ένα χρόνο.

Αυτή η τροχιά κίνησης, αυτή η συγκεκριμένη γραμμή κατά μήκος της οποίας κινούνται η Γη, ο Ήλιος και οποιοσδήποτε άλλος πλανήτης, ονομάζεται εκλειπτική.

Ετήσιες αλλαγές

Όλοι γνωρίζουν ότι το ύψος του Ήλιου το μεσημέρι πάνω από τον ορίζοντα ποικίλλει κατά τη διάρκεια του έτους. Το καλοκαίρι, το φωτιστικό βρίσκεται πολύ ψηλά στον ουρανό: καταλαμβάνει την υψηλότερη θέση του στις 22 Ιουνίου, τη μεγαλύτερη ημέρα του χρόνου, που ονομάζεται Μετά την οποία η εκλειπτική του Ήλιου πέφτει χαμηλότερα. Το χαμηλότερο όριο της εκλειπτικής μπορεί να δει κανείς στο χειμερινό ηλιοστάσιο - 22 Δεκεμβρίου. Είναι σύντομο, σε αυτό το ηλιακό μονοπάτι πάνω από τον ορίζοντα είναι το χαμηλότερο: ο Ήλιος ανατέλλει αργά και δύει νωρίς.

Ήλιος και Ζώδιος

Τι είναι λοιπόν η εκλειπτική και πώς κινείται ο Ήλιος κατά μήκος της; Αν οι άνθρωποι μπορούσαν να δουν τα αστέρια κατά τη διάρκεια της ημέρας, παρατήρησαν στα τέλη Μαρτίου ότι ο αστερισμός των Ιχθύων βρισκόταν στην άλλη πλευρά του Ήλιου. Σταδιακά το φωτιστικό μετατοπίζεται προς τα ανατολικά, περνώντας από όλους τους αστερισμούς. Και αν ήταν δυνατό να δούμε τα αστέρια όλο το εικοσιτετράωρο, τότε θα ήταν δυνατό να παρακολουθήσουμε την κίνηση του Ήλιου στον Κριό, και μετά από ένα μήνα - στον Ταύρο, μετά στους Διδύμους, τον Καρκίνο, τον Λέοντα κ.λπ. Κάθε μήνα υπάρχει ένας νέος αστερισμός στο φόντο του Ήλιου. Και έτσι καθ' όλη τη διάρκεια του έτους: ο κίτρινος νάνος διέρχεται από όλους τους αστερισμούς του Ζωδιακού: ο τελευταίος είναι ο αστερισμός Ophiuchus, που βρίσκεται μεταξύ του Σκορπιού και του Τοξότη.

Περνώντας πέρα από τον ουρανό, ο Ήλιος περνά έναν αρκετά μεγάλο κύκλο, με το επίπεδό του στραμμένο προς τον ισημερινό στο 23027’. Κατά τη διάρκεια ενός έτους, το αστέρι κάνει μια πλήρη επανάσταση κατά μήκος της εκλειπτικής, κινούμενος αριστερόστροφα. Κατά τη διάρκεια της ημέρας μετατοπίζεται προς τα ανατολικά μόνο κατά μία μοίρα.

Σε αυτή την τροχιά υπάρχουν σημεία ηλιοστασίου που απέχουν 900 από τον ισημερινό, δηλαδή η γωνία της εκλειπτικής αυτές τις μέρες είναι 90 μοίρες.

Κατά τη διάρκεια της κίνησης, η θέση της εκλειπτικής σε σχέση με τον ορίζοντα αλλάζει συνεχώς.

Μονοπάτι του Ήλιου

Τι είναι η εκλειπτική και πώς σχετίζεται με τον Ζώδιο; Ο ζωδιακός κύκλος είναι μια τεράστια ζώνη στην ουράνια σφαίρα, που διατρέχει τη γραμμή κατά μήκος της οποίας περνούν ο Ήλιος και η Σελήνη, καθώς και άλλοι πλανήτες. Σε αυτή την περίπτωση, το φωτιστικό κινείται σχεδόν αυστηρά κατά μήκος μιας συγκεκριμένης τροχιάς. Επιπλέον, αυτό παρατηρείται μόνο στην εκλειπτική του Ήλιου. Και άλλοι πλανήτες και ουράνια σώματα κινούνται με μετατοπίσεις στη νότια ή βόρεια κατεύθυνση από τη γραμμή κίνησης.

Εκλειψη

Η εκλειπτική γραμμή είναι ένα επίπεδο κίνησης που είναι καθαρά ορατό στην έκλειψη της Σελήνης και του Ήλιου. Αυτό το φαινόμενο εμφανίζεται μόνο κατά μήκος της περιγραφόμενης γραμμής. Όταν ένας δορυφόρος επισκιάζει τον Ήλιο, οι άνθρωποι μπορούν να παρατηρήσουν μια ηλιακή έκλειψη: κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η Σελήνη περνά μεταξύ της Γης και του Ήλιου, καλύπτοντας έτσι πλήρως ή εν μέρει τον ηλιακό δίσκο με τον εαυτό της.

Οι εκλείψεις δεν συμβαίνουν κάθε μήνα επειδή η Σελήνη βρίσκεται είτε κάτω είτε πάνω από το εκλειπτικό επίπεδο της Γης τις περισσότερες φορές.

Γραμμή κίνησης άλλων πλανητών

Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι η εκλειπτική είναι ένας χώρος, ή μάλλον μια τροχιά κατά την οποία κινείται όχι μόνο ο πλανήτης μας, αλλά και τα άλλα επτά σώματα του Ηλιακού Συστήματος. Όλα αυτά βρίσκονται περίπου στην ίδια ευθεία με τη Γη μας. Με βάση αυτό, οι αστρονόμοι μπορούν εύκολα να βρουν τη θέση άλλων πλανητών, καθώς η εκλειπτική τους χρησιμεύει ως δείκτης για το πού μπορούν να φανούν η Αφροδίτη, ο Άρης και άλλα ουράνια σώματα στον ουρανό. Αντίθετα, όταν μιλάμε για έναν συγκεκριμένο πλανήτη, μπορείτε να υποδείξετε τη γραμμή της εκλειπτικής του σε διαφορετικές εποχές του χρόνου.

Λοιπόν, τι είναι η εκλειπτική και πώς είναι; Αυτή είναι απλώς η τροχιά κίνησης κατά μήκος της οποίας κινούνται ο Ήλιος, άλλοι πλανήτες και διαστημικά αντικείμενα καθ' όλη τη διάρκεια του έτους. Καθένα από αυτά, όπως αποδείχθηκε, έχει μια συγκεκριμένη τροχιά κίνησης. Και αν το απεικονίσετε, θα μοιάζει με οβάλ που βρίσκεται γύρω από τη Γη. Και ο χώρος που βρίσκεται μέσα στο οβάλ είναι το επίπεδο της εκλειπτικής.