Sebelum Nicolaus Copernicus (1473–1543), saintis percaya bahawa Bumi berada di tengah-tengah Dunia, dan semua planet, kemudian lima daripadanya diketahui (Mercury, Venus, Marikh, Musytari dan Zuhal) dan Matahari beredar mengelilingi Bumi. Saya tidak bercakap tentang hipotesis Bumi berada di belakang gajah, penyu atau mana-mana reptilia atau mamalia lain.
Pada tahun kematian Copernicus (1543), karya berbilang jilidnya "On the Revolution of the Celestial Spheres" diterbitkan dalam bahasa Latin, menggambarkan sistem baru alam semesta, di mana tengahnya adalah Matahari, dan semua planet. , sudah enam bilangan (dengan penambahan lima planet yang diketahui dan Bumi) berputar dalam orbit bulat mengelilingi pusat - Matahari.
Langkah seterusnya dalam membina sistem suria telah diambil pada tahun 1609 oleh Johannes Kepler (1571–1630), yang membuktikan, menggunakan pemerhatian astrometri yang tepat bagi pergerakan planet (terutamanya dibuat oleh ahli astronomi Denmark Tycho Brahe (1546–1601), bahawa planet-planet melakukan tidak bergerak dalam bulatan, tetapi dalam bentuk elips dengan Matahari pada tumpuannya.
Eksperimen, iaitu, pemerhatian, pengesahan teori Copernicus diperoleh oleh Galileo Galilei (1564–1642), yang memerhati fasa Zuhrah dan Mercury melalui teleskop, yang mengesahkan sistem Copernican (iaitu, heliosentrik) alam semesta.
Dan akhirnya, Isaac Newton (1642–1727) memperoleh persamaan pembezaan mekanik cakerawala, yang memungkinkan untuk mengira koordinat planet-planet sistem suria dan menjelaskan mengapa ia bergerak, ke anggaran pertama, dalam elips. Selepas itu, melalui kerja-kerja mekanik dan ahli matematik yang hebat pada abad ke-18 dan ke-19, teori gangguan telah dicipta, yang memungkinkan untuk mengambil kira interaksi graviti planet antara satu sama lain. Dengan cara ini, dengan membandingkan pemerhatian dan pengiraan, planet Neptune yang jauh (Adams dan Le Verrier, 1856) dan Pluto (1932) ditemui, walaupun pada tahun lepas Pluto telah dikeluarkan secara pentadbiran daripada senarai planet. Hari ini, sudah ada enam planet trans-Neptunean sebesar Pluto dan lebih sedikit lagi.
Menjelang pertengahan abad ke-19, ketepatan astrometri untuk menentukan koordinat bintang mencapai seperseratus saat lengkok. Kemudian untuk beberapa bintang terang, koordinat mereka berbeza daripada koordinat yang diukur beberapa abad sebelumnya. Katalog purba yang pertama ialah Hipparchus dan Ptolemy (190 SM), dan pada era Renaissance awal yang lebih lama, katalog Ulugh Beg (1394–1449). Konsep "gerakan bintang yang betul" muncul, yang sebelum ini, dan bahkan sekarang, menurut tradisi, dipanggil "bintang tetap".
Mengkaji gerakan yang betul ini dengan teliti, William Herschel (1738–1822) menarik perhatian kepada pengedaran sistematik mereka dan menarik daripada ini kesimpulan yang betul dan sangat tidak remeh: sebahagian daripada gerakan bintang yang betul bukanlah gerakan bintang-bintang ini, tetapi refleksi. pergerakan Matahari kita berbanding bintang yang dekat dengan Matahari. Beginilah cara kita melihat pergerakan pokok yang rapat berbanding dengan yang jauh apabila kita memandu kereta (atau, lebih baik lagi, kuda) di sepanjang jalan hutan.
Dengan menambah bilangan bintang dengan pergerakan yang betul yang diukur, adalah mungkin untuk menentukan bahawa Matahari kita terbang ke arah buruj Hercules, ke satu titik yang dipanggil puncak, dengan koordinat α= 270° dan δ= 30°, pada kelajuan sebanyak 19.2 km/s. Ini adalah pergerakan "pelik" Matahari dengan semua planet, habuk antara planet, asteroid berbanding kira-kira seratus bintang yang paling hampir dengan kita. Jarak ke bintang ini adalah kecil, kira-kira 100–300 tahun cahaya. Semua bintang ini juga mengambil bahagian dalam gerakan umum di sekitar pusat Galaxy kita pada kelajuan kira-kira 250 km/s. Pusat Galaxy itu sendiri terletak di buruj Sagittarius, pada jarak dari Matahari kira-kira 25 ribu tahun cahaya. Pergerakan Matahari di antara bintang-bintang menyerupai pergerakan midge dalam awan, manakala keseluruhan awan terbang pada kelajuan yang lebih tinggi berbanding dengan pokok-pokok di dalam hutan.
Sudah tentu, keseluruhan Galaxy gergasi kita sendiri terbang berbanding galaksi lain. Kelajuan galaksi individu mencapai ratusan dan ribuan km/s. Beberapa galaksi menghampiri kita, seperti nebula Andromeda yang terkenal, manakala galaksi lain bergerak menjauhi kita.
Semua galaksi dan gugusan galaksi juga mengambil bahagian dalam pengembangan kosmologi keseluruhan, yang nyata, bagaimanapun, hanya pada skala yang lebih besar daripada 10–30 juta tahun cahaya. Magnitud kadar pengembangan ini bergantung secara linear pada jarak antara galaksi atau gugusannya dan adalah sama, mengikut ukuran moden, kepada kira-kira 25 km/s pada jarak antara galaksi sejuta tahun cahaya.
Walau bagaimanapun, sistem rujukan khas juga boleh dikenal pasti, iaitu bidang sinaran submilimeter 3K relik. Di mana kita terbang, suhu sinaran ini lebih tinggi sedikit, dan dari mana kita terbang, ia lebih rendah. Perbezaan antara suhu ini ialah 0.006706 K. Ini adalah apa yang dipanggil "komponen dipol" anisotropi sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik. Kelajuan pergerakan Matahari berbanding sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik ialah 627 ± 22 km/s, dan tanpa mengambil kira pergerakan Kumpulan Tempatan galaksi - 370 km/s ke arah buruj Virgo.
Oleh itu, sukar untuk menjawab persoalan di mana Matahari kita terbang dan pada kelajuan berapa. Kita mesti segera menentukan: relatif kepada apa dan dalam sistem koordinat apa.
Pada tahun 1961, kumpulan kami dari Institut Astronomi Negeri dinamakan sempena. P.K. Sternberg Moscow State University menjalankan pemerhatian sinaran ultraungu suria yang bertaburan dalam garisan hidrogen (1215A) dan oksigen (1300A) dari roket geofizik altitud tinggi yang meningkat kepada ketinggian 500 km. Pada masa ini, terima kasih kepada cadangan Ahli Akademik S.P. Korolev, Kesatuan Soviet mula melancarkan secara sistematik stesen antara planet, kedua-dua terbang dan mendarat, ke Marikh dan Venus. Sememangnya, kami memutuskan untuk cuba mengesan korona hidrogen yang sama di Zuhrah dan Marikh seperti di Bumi.
Dengan pelancaran ini, kami dapat mengesan kesan hidrogen atom neutral sehingga 125,000 km dari Bumi, iaitu, sehingga 25 jejari Bumi. Ketumpatan hidrogen pada jarak sedemikian dari Bumi hanya kira-kira 1 atom per cm 3, iaitu 19 pesanan magnitud kurang daripada kepekatan udara di aras laut! Walau bagaimanapun, sangat mengejutkan kami, ternyata keamatan sinaran yang tersebar dalam garis Lyman-alpha dengan panjang gelombang 1215 A tidak jatuh kepada sifar pada jarak yang lebih jauh, tetapi kekal malar dan agak tinggi, dan keamatan berubah. dengan faktor 2, bergantung pada di mana teleskop kecil kami melihat.
Pada mulanya kami percaya bahawa ia adalah bintang jauh yang bersinar, tetapi pengiraan menunjukkan bahawa cahaya seperti itu sepatutnya lebih rendah daripada magnitud. Jumlah habuk kosmik yang tidak ketara dalam medium antara bintang akan "memakan" sinaran ini sepenuhnya. Korona suria yang dilanjutkan, menurut teori, sepatutnya telah terion hampir sepenuhnya, dan sepatutnya tidak ada atom neutral di sana.
Yang tinggal hanyalah medium antara bintang, yang sebahagian besarnya boleh neutral berhampiran Matahari, yang menjelaskan kesan yang kami temui. Dua tahun selepas penerbitan kami, J.-E. Blamont dan J.-Y. Berto dari Perkhidmatan Aeronomi Perancis dari satelit OGO-V Amerika menemui paralaks geometri kawasan cahaya maksimum dalam garisan Lyman-alpha, yang memungkinkan untuk menganggarkan jarak ke sana dengan segera. Nilai ini ternyata lebih kurang 25 unit astronomi. Koordinat maksimum ini juga ditentukan. Gambar mula menjadi lebih jelas. Sumbangan yang menentukan kepada masalah ini dibuat oleh dua ahli fizik Jerman - P. W. Bloom dan H. J. Fahr, yang menunjukkan peranan pergerakan Matahari berbanding medium antara bintang. Untuk mengukur semua parameter pergerakan ini, pada tahun 1975, kami, bersama-sama dengan pakar Perancis yang telah disebutkan, menjalankan dua eksperimen khas pada satelit domestik "Prognoz-5" dan "Prognoz-6". Satelit ini memungkinkan untuk memetakan seluruh langit dalam garis alfa Lyman, serta mengukur suhu atom hidrogen neutral dalam medium antara bintang. Ketumpatan atom ini ditentukan "pada infiniti," iaitu, jauh dari Matahari, kelajuan dan arah pergerakan Matahari berbanding medium antara bintang tempatan.
Ketumpatan atom ternyata 0.06 atom/cm 3 , dan kelajuannya ialah 25 km/s. Teori penembusan atom medium antara bintang ke dalam Sistem Suria juga dibangunkan. Ternyata atom hidrogen neutral, terbang dekat dengan Matahari di sepanjang trajektori hiperbola, diionkan oleh dua mekanisme. Yang pertama ialah pengionan oleh sinaran ultraungu dan sinar-X dari Matahari dengan panjang gelombang lebih pendek daripada 912A, dan mekanisme kedua ialah pertukaran cas (pertukaran elektron) dengan proton angin suria yang meresap ke seluruh Sistem Suria. Mekanisme pengionan kedua ternyata 2-3 kali lebih berkesan daripada yang pertama. Angin suria dihentikan oleh medan magnet antara bintang pada jarak kira-kira 100 unit astronomi, dan medium antara bintang yang mengalir ke dalam sistem suria dihentikan pada jarak 200 AU.
Di antara kedua-dua gelombang kejutan ini (mungkin supersonik) terdapat kawasan yang sangat panas, plasma terion sepenuhnya dengan suhu 10 7 atau bahkan 10 8 K. Persoalan interaksi atom hidrogen neutral kejadian dengan plasma panas di kawasan perantaraan ini ialah amat menarik. Apabila interstellar, atom relatif sejuk medium interstellar dicas semula dengan proton panas di rantau ini, atom neutral terbentuk dengan suhu yang sangat tinggi dan kelajuan sepadan yang diberikan di atas. Mereka meresap ke seluruh sistem suria dan boleh dikesan berhampiran Bumi. Untuk tujuan ini, Amerika Syarikat melancarkan satelit Bumi khas, IBEX, 2 tahun lalu, yang berjaya menyelesaikan masalah ini dan yang berkaitan. Kesan "berjalan pada" medium antara bintang yang kami temui dipanggil "angin antara bintang".
Untuk mengatasi isu yang tidak jelas ini, kumpulan kami menjalankan satu siri pemerhatian dengan satelit Prognoz dalam garisan helium neutral dengan panjang gelombang 584A. Helium tidak mengambil bahagian dalam proses pertukaran cas dengan proton angin suria dan hampir tidak terion oleh sinaran ultraungu suria. Disebabkan ini, atom helium neutral, terbang di sepanjang hiperbola melepasi Matahari, tertumpu di belakangnya, membentuk kon dengan ketumpatan yang meningkat, yang kami perhatikan. Paksi kon ini memberi kita arah pergerakan Matahari berbanding dengan medium antara bintang tempatan, dan perbezaannya memungkinkan untuk menentukan suhu atom helium dalam medium antara bintang jauh dari Matahari.
Keputusan kami untuk helium adalah dalam persetujuan yang sangat baik dengan pengukuran untuk hidrogen atom. Ketumpatan helium atom "pada infiniti" ternyata sama dengan 0.018 atom/cm 3, yang memungkinkan untuk menentukan tahap pengionan hidrogen atom, dengan mengandaikan bahawa kelimpahan helium adalah sama dengan standard untuk medium antara bintang. . Ini sepadan dengan 10–30% darjah pengionan hidrogen atom. Ketumpatan dan suhu hidrogen atom yang kami dapati betul-betul sepadan dengan zon hidrogen neutral dengan suhu yang sedikit meningkat - 12000 K.
Pada tahun 2000, ahli astronomi Jerman yang diketuai oleh H. Rosenbauer dapat mengesan secara langsung atom helium neutral yang terbang ke Sistem Suria dari medium antara bintang menggunakan kapal angkasa Ulysses ekstra-ekliptik. Mereka menentukan parameter "angin antara bintang" (ketumpatan helium atom, kelajuan dan arah gerakan Matahari berbanding medium antara bintang tempatan). Keputusan pengukuran langsung atom helium bersetuju dengan sempurna dengan ukuran optik kami.
Ini adalah kisah penemuan satu lagi pergerakan Matahari kita.
Mana-mana orang, walaupun berbaring di atas sofa atau duduk berhampiran komputer, sentiasa bergerak. Pergerakan berterusan di angkasa lepas ini mempunyai pelbagai arah dan kelajuan yang sangat besar. Pertama sekali, Bumi bergerak mengelilingi paksinya. Selain itu, planet ini berputar mengelilingi Matahari. Tetapi bukan itu sahaja. Kami menempuh jarak yang jauh lebih mengagumkan bersama-sama dengan Sistem Suria.
Matahari adalah salah satu bintang yang terletak di satah Bima Sakti, atau ringkasnya Galaksi. Ia adalah jauh dari pusat sebanyak 8 kpc, dan jarak dari satah Galaxy ialah 25 pc. Ketumpatan bintang di rantau Galaxy kami adalah lebih kurang 0.12 bintang setiap 1 pc3. Kedudukan Sistem Suria tidak tetap: ia berada dalam gerakan malar berbanding bintang berdekatan, gas antara bintang, dan akhirnya, di sekitar pusat Bima Sakti. Pergerakan Sistem Suria di Galaksi pertama kali disedari oleh William Herschel.
Bergerak relatif kepada bintang berdekatan
Kelajuan pergerakan Matahari ke sempadan buruj Hercules dan Lyra ialah 4 a.s. setahun, atau 20 km/s. Vektor halaju diarahkan ke arah puncak yang dipanggil - titik ke arah mana pergerakan bintang lain yang berdekatan juga diarahkan. Arah halaju bintang, termasuk. Matahari bersilang pada satu titik bertentangan dengan puncak, dipanggil antiapex.
Bergerak relatif kepada bintang yang kelihatan
Pergerakan Matahari berhubung dengan bintang terang yang boleh dilihat tanpa teleskop diukur secara berasingan. Ini adalah penunjuk pergerakan standard Matahari. Kelajuan pergerakan tersebut ialah 3 AU. setahun atau 15 km/s.
Bergerak relatif kepada ruang antara bintang
Berhubung dengan ruang antara bintang, sistem Suria sudah bergerak lebih pantas, kelajuannya ialah 22-25 km/s. Pada masa yang sama, di bawah pengaruh "angin antara bintang", yang "bertiup" dari wilayah selatan Galaxy, puncak beralih ke buruj Ophiuchus. Peralihan dianggarkan lebih kurang 50 orang.
Menavigasi di sekitar pusat Bima Sakti
Sistem suria bergerak berbanding pusat Galaxy kita. Ia bergerak ke arah buruj Cygnus. Kelajuan adalah kira-kira 40 AU. setahun, atau 200 km/s. Ia mengambil masa 220 juta tahun untuk menyelesaikan revolusi. Tidak mustahil untuk menentukan kelajuan yang tepat, kerana puncak (pusat Galaksi) tersembunyi daripada kita di sebalik awan tebal debu antara bintang. Puncak beralih sebanyak 1.5° setiap juta tahun, dan melengkapkan bulatan penuh dalam 250 juta tahun, atau 1 tahun galaksi.
Perjalanan ke pinggir Bima Sakti
Pergerakan Galaksi di angkasa lepas
Galaxy kita juga tidak berdiam diri, tetapi menghampiri Galaksi Andromeda pada kelajuan 100-150 km/s. Sekumpulan galaksi, termasuk Bima Sakti, sedang bergerak ke arah gugusan besar Virgo pada kelajuan 400 km/s. Sukar untuk dibayangkan, dan lebih sukar untuk dikira, sejauh mana perjalanan kita setiap saat. Jarak ini sangat besar, dan ralat dalam pengiraan sedemikian masih agak besar.
Artikel ini mengkaji kelajuan pergerakan Matahari dan Galaksi berbanding sistem rujukan yang berbeza:
- kelajuan pergerakan Matahari di Galaksi berbanding bintang terdekat, bintang kelihatan dan pusat Bima Sakti;
- kelajuan pergerakan Galaksi berbanding kumpulan tempatan galaksi, gugusan bintang jauh dan sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik.
Penerangan ringkas tentang Galaksi Bima Sakti.
Penerangan tentang Galaxy.
Sebelum kita mula mengkaji kelajuan pergerakan Matahari dan Galaksi di Alam Semesta, mari kita lihat dengan lebih dekat Galaxy kita.
Kami tinggal, seolah-olah, dalam "bandar bintang" yang besar. Atau sebaliknya, Matahari kita "hidup" di dalamnya. Penduduk "bandar" ini adalah pelbagai bintang, dan lebih daripada dua ratus bilion daripada mereka "tinggal" di dalamnya. Berjuta-juta matahari dilahirkan di dalamnya, mengalami masa muda, usia pertengahan dan usia tua - mereka melalui jalan hidup yang panjang dan kompleks, berbilion-bilion tahun.
Saiz "bandar bintang" ini—Galaksi—sangat besar. Jarak antara bintang jiran adalah secara purata beribu-ribu bilion kilometer (6 * 10 13 km). Dan terdapat lebih 200 bilion jiran sedemikian.
Jika kita bergegas dari satu hujung Galaxy ke hujung yang lain pada kelajuan cahaya (300,000 km/s), ia akan mengambil masa kira-kira 100 ribu tahun.
Seluruh sistem bintang kita berputar perlahan, seperti roda gergasi yang terdiri daripada berbilion matahari.
Di tengah-tengah Galaksi, nampaknya terdapat lubang hitam supermasif (Sagittarius A*) (kira-kira 4.3 juta jisim suria) di sekelilingnya, mungkin, lubang hitam jisim purata dengan jisim purata 1000 hingga 10,000 jisim suria dan tempoh orbit kira-kira 100 tahun berputar beberapa ribu yang agak kecil. Kesan graviti gabungan mereka pada bintang jiran menyebabkan bintang kedua bergerak di sepanjang trajektori yang luar biasa. Terdapat andaian bahawa kebanyakan galaksi mempunyai lubang hitam supermasif di terasnya.
Kawasan tengah Galaksi dicirikan oleh kepekatan bintang yang kuat: setiap parsec padu berhampiran pusat mengandungi beribu-ribu daripadanya. Jarak antara bintang adalah berpuluh-puluh dan ratusan kali lebih kecil daripada di sekitar Matahari.
Teras Galaxy menarik semua bintang lain dengan daya yang sangat besar. Tetapi sejumlah besar bintang bertaburan di seluruh "bandar bintang". Dan mereka juga menarik antara satu sama lain dalam arah yang berbeza, dan ini mempunyai kesan yang kompleks pada pergerakan setiap bintang. Oleh itu, Matahari dan berbilion-bilion bintang lain biasanya bergerak dalam laluan bulat, atau elips, di sekitar pusat Galaksi. Tetapi ini hanya "kebanyakannya" - jika kita melihat dengan teliti, kita akan melihat bahawa ia bergerak di sepanjang lengkung yang lebih kompleks, berliku-liku di antara bintang-bintang di sekelilingnya.
Ciri-ciri Galaksi Bima Sakti:
Lokasi Matahari di Galaksi.
Di manakah Matahari di Galaksi dan adakah ia bergerak (dan dengannya Bumi, dan anda dan saya)? Adakah kita berada di "pusat bandar" atau sekurang-kurangnya di suatu tempat yang dekat dengannya? Kajian telah menunjukkan bahawa Matahari dan sistem suria terletak pada jarak yang sangat jauh dari pusat Galaksi, lebih dekat dengan "pinggir bandar" (26,000 ± 1,400 tahun cahaya).
Matahari terletak dalam satah Galaksi kita dan dialihkan dari pusatnya sebanyak 8 kpc dan dari satah Galaksi kira-kira 25 pc (1 pc (parsec) = 3.2616 tahun cahaya). Di kawasan Galaksi di mana Matahari berada, ketumpatan bintang ialah 0.12 bintang setiap pc 3 .
nasi. Model Galaxy kita
Kelajuan pergerakan Matahari di Galaksi.
Kelajuan pergerakan Matahari di Galaksi biasanya dianggap relatif kepada sistem rujukan yang berbeza:
- Berbanding dengan bintang berdekatan.
- Berbanding dengan semua bintang terang yang boleh dilihat dengan mata kasar.
- Mengenai gas antara bintang.
- Berbanding dengan pusat Galaxy.
1. Kelajuan pergerakan Matahari di Galaksi berbanding bintang terdekat.
Sama seperti kelajuan kapal terbang terbang dianggap berkaitan dengan Bumi, tanpa mengambil kira penerbangan Bumi itu sendiri, maka kelajuan Matahari boleh ditentukan secara relatif kepada bintang yang paling hampir dengannya. Seperti bintang-bintang sistem Sirius, Alpha Centauri, dll.
- Kelajuan pergerakan Matahari di Galaksi ini agak kecil: hanya 20 km/saat atau 4 AU. (1 unit astronomi adalah sama dengan jarak purata dari Bumi ke Matahari - 149.6 juta km.)
Matahari, berbanding bintang terdekat, bergerak ke arah satu titik (puncak) yang terletak di sempadan buruj Hercules dan Lyra, pada kira-kira sudut 25° terhadap satah Galaksi. Koordinat khatulistiwa puncak α = 270°, δ = 30°.
2. Kelajuan pergerakan Matahari di Galaksi berbanding bintang yang boleh dilihat.
Jika kita menganggap pergerakan Matahari di Galaksi Bima Sakti berbanding dengan semua bintang yang boleh dilihat tanpa teleskop, maka kelajuannya lebih rendah.
- Kelajuan pergerakan Matahari di Galaksi berbanding bintang yang boleh dilihat ialah 15 km/s atau 3 AU.
Puncak pergerakan Matahari dalam kes ini juga terletak pada buruj Hercules dan mempunyai koordinat khatulistiwa berikut: α = 265°, δ = 21°.
nasi. Kelajuan Matahari berbanding bintang berhampiran dan gas antara bintang.
3. Kelajuan pergerakan Matahari di Galaksi berbanding gas antara bintang.
Objek seterusnya dalam Galaksi, berbanding yang akan kita pertimbangkan kelajuan pergerakan Matahari, ialah gas antara bintang.
Keluasan alam semesta tidaklah hampir sepi seperti yang disangkakan sejak sekian lama. Walaupun dalam kuantiti yang kecil, gas antara bintang terdapat di mana-mana, memenuhi semua sudut alam semesta. Gas antara bintang, walaupun terdapat kekosongan yang jelas dari ruang Alam Semesta yang tidak terisi, menyumbang hampir 99% daripada jumlah jisim semua objek kosmik. Bentuk gas antara bintang yang padat dan sejuk, mengandungi hidrogen, helium dan jumlah minimum unsur berat (besi, aluminium, nikel, titanium, kalsium), berada dalam keadaan molekul, bergabung menjadi medan awan yang luas. Biasanya, unsur-unsur dalam gas antara bintang diedarkan seperti berikut: hidrogen - 89%, helium - 9%, karbon, oksigen, nitrogen - kira-kira 0.2-0.3%.
nasi. Awan gas dan debu IRAS 20324+4057 gas antara bintang dan habuk adalah sepanjang 1 tahun cahaya, serupa dengan berudu, di mana bintang yang semakin membesar disembunyikan.
Awan gas antara bintang bukan sahaja boleh berputar teratur di sekitar pusat galaksi, tetapi juga mempunyai pecutan yang tidak stabil. Sepanjang beberapa puluh juta tahun, mereka mengejar antara satu sama lain dan berlanggar, membentuk kompleks habuk dan gas.
Di Galaxy kita, sebahagian besar gas antara bintang tertumpu pada lengan lingkaran, salah satu koridornya terletak berhampiran Sistem Suria.
- Kelajuan Matahari di Galaksi berbanding gas antara bintang: 22-25 km/saat.
Gas antara bintang di sekitaran terdekat Matahari mempunyai kelajuan intrinsik yang ketara (20-25 km/s) berbanding bintang terdekat. Di bawah pengaruhnya, puncak pergerakan Matahari beralih ke arah buruj Ophiuchus (α = 258°, δ = -17°). Perbezaan arah pergerakan adalah kira-kira 45°.
Dalam tiga perkara yang dibincangkan di atas kita bercakap tentang apa yang dipanggil pelik, kelajuan relatif Matahari. Dengan kata lain, halaju pelik ialah halaju berbanding kerangka rujukan kosmik.
Tetapi Matahari, bintang yang paling hampir dengannya, dan awan antara bintang tempatan semuanya bersama-sama mengambil bahagian dalam pergerakan yang lebih besar - pergerakan mengelilingi pusat Galaksi.
Dan di sini kita bercakap tentang kelajuan yang sama sekali berbeza.
- Kelajuan Matahari mengelilingi pusat Galaksi adalah sangat besar mengikut piawaian duniawi - 200-220 km/s (kira-kira 850,000 km/j) atau lebih daripada 40 AU. / tahun.
Adalah mustahil untuk menentukan kelajuan tepat Matahari mengelilingi pusat Galaksi, kerana pusat Galaksi tersembunyi daripada kita di sebalik awan tebal debu antara bintang. Walau bagaimanapun, semakin banyak penemuan baru di kawasan ini mengurangkan anggaran kelajuan matahari kita. Baru-baru ini mereka bercakap tentang 230-240 km/saat.
Sistem suria di Galaksi sedang bergerak ke arah buruj Cygnus.
Pergerakan Matahari dalam Galaksi berlaku berserenjang dengan arah ke arah pusat Galaksi. Oleh itu koordinat galaksi puncak: l = 90°, b = 0° atau dalam koordinat khatulistiwa yang lebih biasa - α = 318°, δ = 48°. Kerana ini adalah pergerakan pembalikan, puncak bergerak dan melengkapkan bulatan penuh dalam "tahun galaksi", kira-kira 250 juta tahun; halaju sudutnya ialah ~5″ / 1000 tahun, i.e. koordinat anjakan puncak sebanyak satu setengah darjah setiap juta tahun.
Bumi kita berusia kira-kira 30 "tahun galaksi" sedemikian.
nasi. Kelajuan pergerakan Matahari di Galaksi berbanding pusat Galaksi.
By the way, fakta menarik tentang kelajuan Matahari di Galaxy:
Kelajuan putaran Matahari mengelilingi pusat Galaksi hampir bertepatan dengan kelajuan gelombang pemadatan membentuk lengan lingkaran. Keadaan ini adalah tidak tipikal untuk Galaxy secara keseluruhan: lengan lingkaran berputar pada halaju sudut malar, seperti jejari dalam roda, dan pergerakan bintang berlaku mengikut corak yang berbeza, jadi hampir keseluruhan populasi bintang cakera sama ada jatuh di dalam lengan lingkaran atau jatuh daripadanya. Satu-satunya tempat di mana halaju bintang dan lengan lingkaran bertepatan ialah bulatan corotation yang dipanggil, dan di atasnya Matahari terletak.
Bagi Bumi, keadaan ini amat penting, kerana proses ganas berlaku di lengan lingkaran, menghasilkan radiasi yang kuat yang merosakkan semua makhluk hidup. Dan tiada atmosfera dapat melindungi daripadanya. Tetapi planet kita wujud di tempat yang agak tenang di Galaxy dan tidak terjejas oleh bencana kosmik ini selama beratus-ratus juta (atau malah berbilion) tahun. Mungkin inilah sebabnya kehidupan dapat berasal dan bertahan di Bumi.
Kelajuan pergerakan Galaksi di Alam Semesta.
Kelajuan pergerakan Galaksi di Alam Semesta biasanya dianggap relatif kepada sistem rujukan yang berbeza:
- Berbanding dengan Kumpulan Setempat galaksi (mendekati kelajuan dengan Galaksi Andromeda).
- Berbanding dengan galaksi jauh dan gugusan galaksi (kelajuan pergerakan Galaksi sebagai sebahagian daripada kumpulan tempatan galaksi ke arah buruj Virgo).
- Mengenai sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik (kelajuan pergerakan semua galaksi di bahagian Alam Semesta yang paling dekat dengan kita ke arah Penarik Besar - sekumpulan supergalaksi besar).
Mari kita lihat dengan lebih dekat setiap mata.
1. Kepantasan pergerakan Galaksi Bima Sakti ke arah Andromeda.
Galaksi Bima Sakti kita juga tidak diam, tetapi tertarik secara graviti dan menghampiri Galaksi Andromeda pada kelajuan 100-150 km/s. Komponen utama kelajuan pendekatan galaksi tergolong dalam Bima Sakti.
Komponen sisi gerakan tidak diketahui dengan tepat, dan kebimbangan tentang perlanggaran adalah pramatang. Sumbangan tambahan kepada pergerakan ini dibuat oleh galaksi besar M33, terletak dalam arah yang lebih kurang sama dengan galaksi Andromeda. Secara umum, kelajuan gerakan Galaxy kita berbanding pusat barycenter Kumpulan galaksi tempatan kira-kira 100 km/sec lebih kurang dalam arah Andromeda/Lizard (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), tetapi data ini masih sangat anggaran. Ini adalah kelajuan relatif yang sangat sederhana: Galaxy beralih kepada diameternya sendiri dalam masa dua hingga tiga ratus juta tahun, atau, lebih kurang, dalam tahun galaksi.
2. Kepantasan pergerakan Galaksi Bima Sakti ke arah gugusan Virgo.
Sebaliknya, kumpulan galaksi, yang termasuk Bima Sakti kita, secara keseluruhannya, bergerak ke arah gugusan Virgo yang besar pada kelajuan 400 km/s. Pergerakan ini juga disebabkan oleh daya graviti dan berlaku secara relatif kepada gugusan galaksi yang jauh.
nasi. Kepantasan pergerakan Galaksi Bima Sakti ke arah gugusan Virgo.
sinaran CMB.
Menurut teori Big Bang, Alam Semesta awal ialah plasma panas yang terdiri daripada elektron, baryon, dan foton yang sentiasa dipancarkan, diserap, dan dipancarkan semula.
Apabila Alam Semesta berkembang, plasma menjadi sejuk dan pada peringkat tertentu, elektron yang perlahan dapat bergabung dengan proton yang perlahan (nukleus hidrogen) dan zarah alfa (nukleus helium), membentuk atom (proses ini dipanggil penggabungan semula).
Ini berlaku pada suhu plasma kira-kira 3000 K dan anggaran usia Alam Semesta 400,000 tahun. Terdapat lebih banyak ruang kosong di antara zarah, terdapat lebih sedikit zarah bercas, foton berhenti berselerak dengan kerap dan kini boleh bergerak bebas di angkasa, secara praktikal tanpa berinteraksi dengan jirim.
Foton-foton yang pada masa itu dipancarkan oleh plasma ke arah lokasi masa depan Bumi masih mencapai planet kita melalui ruang alam semesta yang terus berkembang. Foton ini membentuk sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik, iaitu sinaran terma yang memenuhi Alam Semesta secara seragam.
Kewujudan sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik telah diramalkan secara teori oleh G. Gamow dalam kerangka teori Big Bang. Kewujudannya telah disahkan secara eksperimen pada tahun 1965.
Kelajuan pergerakan Galaxy berbanding sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik.
Kemudian, kajian tentang kelajuan pergerakan galaksi berbanding sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik bermula. Pergerakan ini ditentukan dengan mengukur ketidaksamaan suhu sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik dalam arah yang berbeza.
Suhu sinaran mempunyai maksimum dalam arah pergerakan dan minimum dalam arah yang bertentangan. Darjah sisihan taburan suhu daripada isotropik (2.7 K) bergantung kepada halaju. Daripada analisis data pemerhatian ia mengikuti bahawa bahawa Matahari bergerak relatif kepada CMB pada kelajuan 400 km/s dalam arah α=11.6, δ=-12 .
Pengukuran sedemikian juga menunjukkan satu lagi perkara penting: semua galaksi di bahagian Alam Semesta yang paling dekat dengan kita, termasuk bukan sahaja Kumpulan Tempatan kita, tetapi juga Kluster Virgo dan gugusan lain, bergerak relatif kepada sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik latar pada tinggi yang tidak dijangka. kelajuan.
Untuk Kumpulan Tempatan galaksi ia adalah 600-650 km/saat dengan puncaknya dalam buruj Hydra (α=166, δ=-27). Nampaknya di suatu tempat di kedalaman Alam Semesta terdapat gugusan besar banyak gugusan super, menarik jirim dari bahagian kita di Alam Semesta. Kelompok ini dinamakan Penarik Hebat - daripada perkataan Inggeris "menarik" - untuk menarik.
Kerana galaksi yang membentuk Penarik Besar tersembunyi oleh debu antara bintang yang membentuk Bima Sakti, pemetaan Penarik hanya boleh dilakukan dalam beberapa tahun kebelakangan ini menggunakan teleskop radio.
The Great Attractor terletak di persimpangan beberapa supercluster galaksi. Ketumpatan purata jirim di rantau ini tidak jauh lebih besar daripada ketumpatan purata Alam Semesta. Tetapi disebabkan saiznya yang sangat besar, jisimnya ternyata sangat besar dan daya tarikannya sangat besar sehinggakan bukan sahaja sistem bintang kita, tetapi juga galaksi lain dan gugusannya yang berdekatan bergerak ke arah Penarik Besar, membentuk sebuah galaksi yang besar. aliran galaksi.
nasi. Kelajuan pergerakan Galaksi di Alam Semesta. Kepada Penarik Hebat!
Jadi, mari kita ringkaskan.
Kelajuan pergerakan Matahari di Galaksi dan Galaksi di Alam Semesta. Jadual pangsi.
Hierarki pergerakan di mana planet kita mengambil bahagian:
- putaran Bumi mengelilingi Matahari;
- putaran dengan Matahari mengelilingi pusat Galaksi kita;
- pergerakan relatif kepada pusat Kumpulan Tempatan galaksi bersama-sama dengan seluruh Galaksi di bawah pengaruh tarikan graviti buruj Andromeda (galaksi M31);
- pergerakan ke arah gugusan galaksi dalam buruj Virgo;
- pergerakan menuju Penarik Besar.
Kelajuan pergerakan Matahari di Galaksi dan kelajuan pergerakan Galaksi Bima Sakti di Alam Semesta. Jadual pangsi.
Sukar untuk dibayangkan, dan lebih sukar untuk dikira, sejauh mana perjalanan kita setiap saat. Jarak ini sangat besar, dan ralat dalam pengiraan sedemikian masih agak besar. Ini adalah sains data yang ada hari ini.
| Pergerakan Matahari dan Galaksi berbanding objek Alam Semesta | Kelajuan pergerakan Matahari atau Galaksi | Puncak |
| Tempatan: Matahari berbanding bintang berdekatan | 20 km/saat | Hercules |
| Standard: Matahari berbanding bintang terang | 15 km/saat | Hercules |
| Matahari berbanding gas antara bintang | 22-25 km/saat | Ophiuchus |
| Matahari berbanding pusat galaksi | ~200 km/saat | Swan |
| Matahari berbanding dengan Kumpulan Tempatan galaksi | 300 km/saat | cicak |
| Galaksi berbanding dengan Kumpulan Tempatan galaksi | ~100 km/saat | Andromeda / Cicak |
| Galaksi relatif kepada kelompok | 400 km/saat | Virgo |
| Matahari berbanding CMB | 390 km/saat | Singa/ Piala |
| Galaxy relatif kepada CMB | 550-600 km/saat | Leo/Hydra |
| Kumpulan galaksi tempatan berbanding CMB | 600-650 km/saat | Hydra |
Itu semua tentang kelajuan pergerakan Matahari di Galaksi dan Galaksi di Alam Semesta. Jika anda mempunyai sebarang pertanyaan atau penjelasan, sila tinggalkan komen di bawah. Mari kita fikirkan bersama! 🙂
Berkenaan dengan pembaca saya,
Akhmerova Zulfiya.
Terima kasih khusus kepada laman web berikut sebagai sumber artikel:
http://spacegid.com
http://www.astromyth.ru
http://teleskop.slovarik.org
Tiada apa yang disebut dalam hidup sebagai ketenangan fikiran yang kekal. Kehidupan itu sendiri adalah pergerakan, dan tidak boleh wujud tanpa keinginan, ketakutan, dan perasaan.
Thomas Hobbs
Seorang pembaca bertanya:
Saya menemui video di YouTube dengan teori tentang gerakan lingkaran sistem suria melalui galaksi kita. Saya tidak dapati ia meyakinkan, tetapi saya ingin mendengarnya daripada anda. Adakah ia betul secara saintifik?
Mula-mula mari kita tonton video itu sendiri:
Beberapa kenyataan dalam video ini adalah benar. Sebagai contoh:
- planet-planet beredar mengelilingi Matahari dalam lebih kurang satah yang sama
- Sistem suria bergerak melalui galaksi dengan sudut 60° antara satah galaksi dan satah putaran planet.
- Matahari, semasa ia mengorbit Bima Sakti, bergerak ke atas dan ke bawah dan masuk dan keluar berbanding dengan galaksi yang lain.
Semua ini benar, tetapi video menunjukkan semua fakta ini secara salah.
Telah diketahui bahawa planet-planet bergerak mengelilingi Matahari dalam bentuk elips, mengikut undang-undang Kepler, Newton dan Einstein. Tetapi gambar di sebelah kiri adalah salah dari segi skala. Ia tidak teratur dari segi bentuk, saiz dan kesipian. Dan walaupun orbit dalam rajah di sebelah kanan kelihatan kurang seperti elips, orbit planet kelihatan seperti ini dari segi skala.
Mari kita ambil contoh lain - orbit Bulan.
Diketahui bahawa Bulan beredar mengelilingi Bumi dengan tempoh kurang dari sebulan, dan Bumi beredar mengelilingi Matahari dengan tempoh 12 bulan. Antara gambar yang dibentangkan, yang manakah lebih menunjukkan pergerakan Bulan mengelilingi Matahari? Jika kita membandingkan jarak dari Matahari ke Bumi dan dari Bumi ke Bulan, serta kelajuan putaran Bulan mengelilingi Bumi, dan sistem Bumi/Bulan mengelilingi Matahari, ternyata pilihan D yang terbaik. menunjukkan situasi itu boleh dibesar-besarkan untuk mencapai beberapa kesan , tetapi secara kuantitatif pilihan A, B dan C adalah salah.
Sekarang mari kita beralih kepada pergerakan sistem suria melalui galaksi.
Berapa banyak ketidaktepatan yang terkandung di dalamnya? Pertama, semua planet berada dalam satah yang sama pada bila-bila masa. Tidak ada lag yang ditunjukkan oleh planet yang lebih jauh dari Matahari berhubung dengan yang kurang jauh.
Kedua, mari kita ingat kelajuan sebenar planet. Utarid bergerak lebih pantas daripada semua yang lain dalam sistem kita, berputar mengelilingi Matahari pada kelajuan 47 km/s. Ini adalah 60% lebih pantas daripada kelajuan orbit Bumi, kira-kira 4 kali lebih pantas daripada Musytari, dan 9 kali lebih pantas daripada Neptun, yang mengorbit pada 5.4 km/s. Dan Matahari terbang melalui galaksi pada kelajuan 220 km/s.
Dalam masa yang diperlukan Mercury untuk melengkapkan satu revolusi, keseluruhan sistem suria bergerak sejauh 1.7 bilion kilometer dalam orbit elips intragalaksinya. Pada masa yang sama, jejari orbit Mercury hanya 58 juta kilometer, atau hanya 3.4% daripada jarak keseluruhan sistem suria bergerak.
Jika kita merancang pergerakan Sistem Suria merentasi galaksi pada skala dan melihat bagaimana planet bergerak, kita akan melihat perkara berikut:
Bayangkan keseluruhan sistem - Matahari, bulan, semua planet, asteroid, komet - bergerak pada kelajuan tinggi pada sudut kira-kira 60° berbanding satah sistem suria. Sesuatu seperti ini:
Jika kita menggabungkan semua ini, kita mendapat gambaran yang lebih tepat:
Bagaimana dengan precession? Dan juga tentang ayunan turun-naik dan masuk-keluar? Ini semua benar, tetapi video menunjukkannya dengan cara yang terlalu dibesar-besarkan dan disalahtafsirkan.
Sesungguhnya, presesi sistem suria berlaku dengan tempoh 26,000 tahun. Tetapi tidak ada gerakan lingkaran, baik di Matahari mahupun di planet. Precession dilakukan bukan oleh orbit planet, tetapi oleh paksi putaran Bumi.
Bintang Utara tidak sentiasa terletak tepat di atas Kutub Utara. Selalunya kita tidak mempunyai bintang tiang. 3000 tahun dahulu Kohab lebih dekat dengan tiang berbanding Bintang Utara. Dalam 5500 tahun, Alderamin akan menjadi bintang kutub. Dan dalam 12,000 tahun, Vega, bintang kedua paling terang di Hemisfera Utara, akan berada hanya 2 darjah dari kutub. Tetapi inilah yang berubah dengan kekerapan sekali setiap 26,000 tahun, dan bukannya pergerakan Matahari atau planet.
Bagaimana pula dengan angin suria?
Ini adalah sinaran yang datang dari Matahari (dan semua bintang), dan bukan apa yang kita langgar semasa kita bergerak melalui galaksi. Bintang panas memancarkan zarah bercas yang bergerak pantas. Sempadan sistem suria melepasi di mana angin suria tidak lagi mempunyai keupayaan untuk menolak medium antara bintang. Terdapat sempadan heliosfera.
Sekarang mengenai pergerakan naik dan turun serta masuk dan keluar berhubung dengan galaksi.
Memandangkan Matahari dan Sistem Suria tertakluk kepada graviti, gravitilah yang menguasai pergerakan mereka. Kini Matahari terletak pada jarak 25-27 ribu tahun cahaya dari pusat galaksi, dan bergerak mengelilinginya dalam bentuk elips. Pada masa yang sama, semua bintang lain, gas, habuk, juga bergerak melalui galaksi dalam bentuk elips. Dan elips Matahari adalah berbeza daripada yang lain.
Dengan tempoh 220 juta tahun, Matahari membuat revolusi lengkap mengelilingi galaksi, melintas sedikit di atas dan di bawah pusat satah galaksi. Tetapi kerana semua jirim lain dalam galaksi bergerak dengan cara yang sama, orientasi satah galaksi berubah dari semasa ke semasa. Kita mungkin bergerak dalam bentuk elips, tetapi galaksi adalah plat berputar, jadi kita bergerak ke atas dan ke bawah setiap 63 juta tahun, walaupun gerakan ke dalam dan ke luar berlaku setiap 220 juta tahun.
Tetapi planet-planet tidak berputar, gerakan mereka diputarbelitkan sehingga tidak dapat dikenali, video itu salah bercakap tentang precession dan angin suria, dan teksnya penuh dengan ralat. Simulasi dilakukan dengan sangat baik, tetapi ia akan menjadi lebih cantik jika ia betul.
Bintang kami, ditembak melalui penapis
Apabila diperhatikan dari Bumi, kelajuan putaran yang diukur ialah 24.47 hari, tetapi jika kita menolak kelajuan putaran Bumi itu sendiri mengelilingi Matahari, ia adalah 25.38 hari Bumi.
Ahli astronomi memanggil ini tempoh putaran sidereal, yang berbeza daripada tempoh sinodik dalam jumlah masa yang diperlukan untuk bintik matahari berputar mengelilingi Matahari apabila diperhatikan dari Bumi.
Kelajuan putaran bintik-bintik berkurangan apabila mereka menghampiri kutub, supaya pada kutub tempoh putaran di sekeliling paksi boleh mencapai 38 hari.
Pemerhatian putaran
Pergerakan Matahari jelas kelihatan jika anda memerhati bintik-bintiknya. Semua bintik bergerak di permukaan. Pergerakan ini adalah sebahagian daripada pergerakan keseluruhan bintang di sekeliling paksinya.
Pemerhatian menunjukkan bahawa ia tidak berputar seperti jasad tegar, tetapi berbeza.
Ini bermakna ia bergerak lebih cepat di khatulistiwa dan lebih perlahan di kutub. Gergasi gas: Musytari dan Zuhal juga mempunyai putaran berbeza.
Ahli astronomi mengukur kelajuan putaran Matahari dari latitud 26° dari khatulistiwa, dan mendapati bahawa satu pusingan di sekeliling paksinya mengambil masa 25.38 hari Bumi. Paksi putarannya membentuk sudut 7 darjah dan 15 minit.
Bahagian dalam dan teras berputar bersama-sama sebagai badan tegar. Dan lapisan luar, zon perolakan dan fotosfera, berputar pada kelajuan yang berbeza.
Revolusi Matahari mengelilingi pusat galaksi
Bintang kita dan kita, bersama-sama dengannya, berputar mengelilingi pusat galaksi Bima Sakti. Kelajuan purata ialah 828,000 km/j. Satu revolusi mengambil masa kira-kira 230 juta tahun. Bima Sakti ialah galaksi berpilin. Adalah dipercayai bahawa ia terdiri daripada teras pusat, 4 lengan utama dengan beberapa segmen pendek.