Każda osoba, nawet leżąc na kanapie lub siedząc przy komputerze, jest w ciągłym ruchu. Ten ciągły ruch w przestrzeni kosmicznej ma różnorodne kierunki i ogromne prędkości. Po pierwsze, Ziemia porusza się wokół własnej osi. Ponadto planeta obraca się wokół Słońca. Ale to nie wszystko. Razem z Układem Słonecznym pokonujemy znacznie większe odległości.

Słońce to jedna z gwiazd znajdujących się w płaszczyźnie Drogi Mlecznej, czyli po prostu Galaktyki. Jest oddalona od centrum o 8 kpc, a odległość od płaszczyzny Galaktyki wynosi 25 szt. Gęstość gwiazd w naszym regionie Galaktyki wynosi około 0,12 gwiazdy na 1 pc3. Położenie Układu Słonecznego nie jest stałe: znajduje się on w ciągłym ruchu względem pobliskich gwiazd, gazu międzygwiazdowego i wreszcie wokół centrum Drogi Mlecznej. Ruch Układu Słonecznego w Galaktyce po raz pierwszy zauważył William Herschel.

Poruszanie się względem pobliskich gwiazd

Prędkość ruchu Słońca do granicy konstelacji Herkulesa i Liry wynosi 4 a.s. rocznie lub 20 km/s. Wektor prędkości skierowany jest w stronę tzw. wierzchołka – punktu, w stronę którego kierowany jest także ruch innych pobliskich gwiazd. Kierunki prędkości gwiazd, m.in. Słońca przecinają się w punkcie znajdującym się naprzeciw wierzchołka, zwanym antywierzchem.

Poruszanie się względem widocznych gwiazd

Ruch Słońca względem jasnych gwiazd, które można zobaczyć bez teleskopu, mierzy się osobno. Jest to wskaźnik standardowego ruchu Słońca. Prędkość takiego ruchu wynosi 3 AU. rocznie lub 15 km/s.

Poruszanie się względem przestrzeni międzygwiazdowej

W stosunku do przestrzeni międzygwiazdowej Układ Słoneczny porusza się już szybciej, prędkość wynosi 22-25 km/s. Jednocześnie pod wpływem „wiatru międzygwiezdnego”, który „wieje” z południowego rejonu Galaktyki, wierzchołek przesuwa się do gwiazdozbioru Wężownika. Szacuje się, że zmiana wynosi około 50.

Nawigacja po centrum Drogi Mlecznej

Układ Słoneczny jest w ruchu względem centrum naszej Galaktyki. Porusza się w kierunku gwiazdozbioru Łabędzia. Prędkość wynosi około 40 AU. rocznie lub 200 km/s. Rewolucja trwa 220 milionów lat. Niemożliwe jest określenie dokładnej prędkości, ponieważ wierzchołek (centrum Galaktyki) jest przed nami ukryty za gęstymi obłokami pyłu międzygwiazdowego. Wierzchołek przesuwa się o 1,5° co milion lat i zamyka pełny okrąg w ciągu 250 milionów lat, czyli 1 roku galaktycznego.

12 lutego 2018 o 06:59

Jak porusza się Układ Słoneczny?

• Popularna nauka,
• Astronomia

Z pewnością wielu z Was widziało gifa lub oglądało film przedstawiający ruch Układu Słonecznego.

Klip wideo, wydany w 2012 roku, stał się wirusowy i wywołał wiele szumu. Natknąłem się na nią niedługo po jej pojawieniu się, kiedy o kosmosie wiedziałem znacznie mniej niż obecnie. A co mnie najbardziej zdezorientowało, to prostopadłość płaszczyzny orbit planet do kierunku ruchu. Nie żeby było to niemożliwe, ale Układ Słoneczny może poruszać się pod dowolnym kątem do płaszczyzny galaktycznej. Możesz zapytać, po co pamiętać dawno zapomniane historie? Faktem jest, że teraz, jeśli jest to pożądane i jest dobra pogoda, każdy może zobaczyć na niebie prawdziwy kąt między płaszczyznami ekliptyki i Galaktyki.

Sprawdzamy naukowców

Astronomia mówi, że kąt pomiędzy płaszczyznami ekliptyki a Galaktyką wynosi 63°.

Ale sama figura jest nudna i nawet teraz, gdy zwolennicy płaskiej Ziemi znajdują się na marginesie nauki, chcę mieć prostą i jasną ilustrację. Zastanówmy się, jak możemy zobaczyć na niebie płaszczyzny Galaktyki i ekliptykę, najlepiej gołym okiem i nie oddalając się zbytnio od miasta? Płaszczyzną Galaktyki jest Droga Mleczna, ale teraz, przy dużej ilości zanieczyszczenia światłem, nie jest tak łatwo ją zobaczyć. Czy istnieje jakaś linia w przybliżeniu blisko płaszczyzny Galaktyki? Tak - to konstelacja Łabędzia. Jest dobrze widoczny nawet w mieście i łatwo go znaleźć na podstawie jasnych gwiazd: Deneb (alfa Cygnus), Vega (alfa Lyrae) i Altair (alfa Eagle). „Tułów” Łabędzia z grubsza pokrywa się z płaszczyzną galaktyczną.

OK, mamy jeden samolot. Ale jak uzyskać wizualną linię ekliptyki? Zastanówmy się, czym właściwie jest ekliptyka? Według współczesnej ścisłej definicji ekliptyka to odcinek sfery niebieskiej przez płaszczyznę orbity środka baryłomy Ziemia-Księżyc (środek masy). Średnio Słońce porusza się wzdłuż ekliptyki, ale nie mamy dwóch Słońc, wzdłuż których wygodnie byłoby narysować linię, a konstelacja Łabędzia nie będzie widoczna w świetle słonecznym. Ale jeśli pamiętamy, że planety Układu Słonecznego również poruszają się w przybliżeniu w tej samej płaszczyźnie, wówczas okazuje się, że parada planet w przybliżeniu pokaże nam płaszczyznę ekliptyki. A teraz na porannym niebie widać już tylko Marsa, Jowisza i Saturna.

W rezultacie w nadchodzących tygodniach rano przed wschodem słońca będzie można bardzo wyraźnie zobaczyć następujący obraz:

Co, o dziwo, doskonale zgadza się z podręcznikami astronomii.

Bardziej poprawne jest narysowanie takiego gifa:

Źródło: strona internetowa astronoma Rhysa Taylora rhysy.net

Pytanie może dotyczyć względnego położenia płaszczyzn. Czy lecimy?<-/ 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 <-/.

Ale tego faktu niestety nie można zweryfikować ręcznie, bo chociaż zrobili to dwieście trzydzieści pięć lat temu, wykorzystali wyniki wieloletnich obserwacji astronomicznych i matematyki.

Rozpraszające się gwiazdy

Jak w ogóle określić, gdzie porusza się Układ Słoneczny względem pobliskich gwiazd? Jeśli będziemy w stanie rejestrować ruch gwiazdy po sferze niebieskiej przez dziesięciolecia, wówczas kierunek ruchu kilku gwiazd powie nam, gdzie się poruszamy względem nich. Punkt, do którego przesuwamy, nazwijmy wierzchołkiem. Gwiazdy znajdujące się blisko niego, jak i z przeciwnego punktu (antiapex) będą poruszać się słabo, ponieważ lecą w naszą stronę lub od nas. Im dalej gwiazda znajduje się od wierzchołka i antywierzchołka, tym większy będzie jej własny ruch. Wyobraź sobie, że jedziesz wzdłuż drogi. Sygnalizacja świetlna na skrzyżowaniach z przodu i z tyłu nie będzie przesuwać się zbytnio na boki. Ale latarnie wzdłuż drogi będą nadal migotać (mieć duży ruch) za oknem.

Gif pokazuje ruch gwiazdy Barnarda, która ma największy ruch własny. Już w XVIII wieku astronomowie dysponowali zapisami pozycji gwiazd na przestrzeni 40–50 lat, co umożliwiało określenie kierunku ruchu gwiazd wolniejszych. Następnie angielski astronom William Herschel wziął katalogi gwiazd i bez wchodzenia do teleskopu zaczął obliczać. Już pierwsze obliczenia z wykorzystaniem katalogu Mayera wykazały, że gwiazdy nie poruszają się chaotycznie, a wierzchołek można wyznaczyć.

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

A dzięki danym z katalogu Lalande powierzchnia uległa znacznemu zmniejszeniu.

Stamtąd

Następnie przyszła normalna praca naukowa – wyjaśnianie danych, obliczenia, spory, ale Herschel zastosował właściwą zasadę i pomylił się tylko o dziesięć stopni. Informacje są nadal zbierane, np. zaledwie trzydzieści lat temu prędkość ruchu została zmniejszona z 20 do 13 km/s. Ważne: prędkości tej nie należy mylić z prędkością Układu Słonecznego i innych pobliskich gwiazd względem centrum Galaktyki, która wynosi około 220 km/s.

Nawet dalej

Cóż, skoro wspomnieliśmy o prędkości ruchu względem centrum Galaktyki, musimy to również tutaj ustalić. Galaktyczny biegun północny został wybrany w taki sam sposób jak ziemski – arbitralnie i zgodnie z konwencją. Znajduje się w pobliżu gwiazdy Arcturus (alfa Boötes), mniej więcej w górę skrzydła konstelacji Łabędzia. Ogólnie rzut konstelacji na mapę Galaktyki wygląda następująco:

Te. Układ Słoneczny porusza się względem centrum Galaktyki w kierunku konstelacji Łabędzia oraz względem lokalnych gwiazd w kierunku konstelacji Herkulesa pod kątem 63° do płaszczyzny Galaktyki,<-/, если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс сверху.

Kosmiczny ogon

Ale porównanie Układu Słonecznego z kometą na filmie jest całkowicie prawidłowe. Aparatura IBEX NASA została specjalnie stworzona w celu określenia interakcji pomiędzy granicą Układu Słonecznego a przestrzenią międzygwiazdową. I według niego

Czytając ten artykuł, siedzisz, stoisz lub leżysz i nie czujesz, że Ziemia wiruje wokół własnej osi z zawrotną prędkością – około 1700 km/h na równiku. Jednak prędkość obrotowa nie wydaje się aż tak duża w przeliczeniu na km/s. Wynik wynosi 0,5 km/s – ledwo zauważalny przeskok na radarze w porównaniu z innymi prędkościami wokół nas.

Podobnie jak inne planety Układu Słonecznego, Ziemia krąży wokół Słońca. Aby utrzymać się na swojej orbicie, porusza się z prędkością 30 km/s. Wenus i Merkury, które są bliżej Słońca, poruszają się szybciej, Mars, którego orbita przechodzi za orbitą Ziemi, porusza się znacznie wolniej.

Ale nawet Słońce nie stoi w jednym miejscu. Nasza galaktyka Droga Mleczna jest ogromna, masywna i mobilna! Wszystkie gwiazdy, planety, obłoki gazu, cząstki pyłu, czarne dziury, ciemna materia – wszystko to porusza się względem wspólnego środka masy.

Według naukowców Słońce znajduje się w odległości 25 000 lat świetlnych od centrum naszej galaktyki i porusza się po orbicie eliptycznej, dokonując pełnego obrotu co 220–250 milionów lat. Okazuje się, że prędkość Słońca wynosi około 200–220 km/s, czyli jest setki razy większa niż prędkość Ziemi wokół własnej osi i kilkadziesiąt razy większa niż prędkość jej ruchu wokół Słońca. Tak wygląda ruch naszego Układu Słonecznego.

Czy galaktyka jest nieruchoma? Nie znowu. Gigantyczne obiekty kosmiczne mają dużą masę i dlatego tworzą silne pola grawitacyjne. Daj Wszechświatowi trochę czasu (a mamy go od około 13,8 miliarda lat), a wszystko zacznie poruszać się w kierunku największej grawitacji. Dlatego Wszechświat nie jest jednorodny, ale składa się z galaktyk i grup galaktyk.

Co to oznacza dla nas?

Oznacza to, że Droga Mleczna jest przyciągana do niej przez inne galaktyki i grupy galaktyk znajdujące się w pobliżu. Oznacza to, że w procesie dominują masywne obiekty. A to oznacza, że ​​nie tylko nasza galaktyka, ale także wszyscy wokół nas są pod wpływem tych „traktorów”. Jesteśmy coraz bliżej zrozumienia tego, co dzieje się z nami w przestrzeni kosmicznej, ale wciąż brakuje nam faktów, na przykład:

• jakie były warunki początkowe, w jakich powstał Wszechświat;
• jak różne masy w galaktyce poruszają się i zmieniają w czasie;
• jak powstała Droga Mleczna oraz otaczające ją galaktyki i gromady;
• i jak to się dzieje teraz.

Istnieje jednak pewien trik, który pomoże nam to rozgryźć.

Wszechświat wypełniony jest promieniowaniem reliktowym o temperaturze 2,725 K, która zachowała się od Wielkiego Wybuchu. Gdzieniegdzie występują drobne odchylenia - około 100 μK, ale ogólna temperatura tła jest stała.

Dzieje się tak dlatego, że Wszechświat powstał w wyniku Wielkiego Wybuchu 13,8 miliarda lat temu i nadal się rozszerza i ochładza.

380 000 lat po Wielkim Wybuchu Wszechświat ostygł do takiej temperatury, że możliwe stało się tworzenie atomów wodoru. Wcześniej fotony stale oddziaływały z innymi cząsteczkami plazmy: zderzały się z nimi i wymieniały energię. W miarę ochładzania się Wszechświata było mniej naładowanych cząstek i więcej przestrzeni między nimi. Fotony mogły swobodnie poruszać się w przestrzeni. Promieniowanie CMB to fotony, które zostały wyemitowane przez plazmę w kierunku przyszłej lokalizacji Ziemi, ale uniknąły rozproszenia, ponieważ rekombinacja już się rozpoczęła. Docierają do Ziemi poprzez przestrzeń Wszechświata, która stale się rozszerza.

Możesz sam „zobaczyć” to promieniowanie. Zakłócenia występujące na pustym kanale telewizyjnym, jeśli używasz prostej anteny wyglądającej jak uszy królika, są w 1% spowodowane przez CMB.

Jednak temperatura reliktowego tła nie jest taka sama we wszystkich kierunkach. Według wyników badań misji Plancka temperatura różni się nieznacznie na przeciwległych półkulach sfery niebieskiej: w częściach nieba na południe od ekliptyki jest nieco wyższa – około 2,728 K, a niższa w drugiej połowie – około 2,722 tys.

Mapa tła mikrofalowego wykonana teleskopem Plancka.

Różnica ta jest prawie 100 razy większa niż inne obserwowane zmiany temperatury w KMPT i wprowadza w błąd. Dlaczego to się dzieje? Odpowiedź jest oczywista – różnica ta nie wynika z wahań kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła, lecz z powodu ruchu!

Kiedy zbliżasz się do źródła światła lub ono się do ciebie zbliża, linie widmowe w widmie źródła przesuwają się w stronę fal krótkich (przesunięcie fioletu), gdy się od niego oddalasz lub ono się od ciebie oddala, linie widmowe przesuwają się w stronę fal długich (przesunięcie ku czerwieni) ).

Promieniowanie CMB nie może być mniej lub bardziej energetyczne, co oznacza, że ​​poruszamy się w przestrzeni. Efekt Dopplera pozwala ustalić, że nasz Układ Słoneczny porusza się względem CMB z prędkością 368 ± 2 km/s, a lokalna grupa galaktyk, w tym Droga Mleczna, Galaktyka Andromedy i Galaktyka Trójkąta, porusza się z prędkością prędkość 627 ± 22 km/s względem CMB. Są to tak zwane prędkości szczególne galaktyk, które wynoszą kilkaset km/s. Oprócz nich istnieją również prędkości kosmologiczne wynikające z ekspansji Wszechświata i obliczane zgodnie z prawem Hubble'a.

Dzięki promieniowaniu resztkowemu z Wielkiego Wybuchu możemy zaobserwować, że wszystko we Wszechświecie nieustannie się porusza i zmienia. A nasza galaktyka jest tylko częścią tego procesu.

8:36 12/02/2018

1 👁 1 335

Z pewnością wielu z Was widziało GIF lub oglądało film przedstawiający ruch.

Film, wydany w 2012 roku, stał się wirusowy i wywołał wiele hałasu. Natknąłem się na nią niedługo po jej pojawieniu się, kiedy o kosmosie wiedziałem znacznie mniej niż obecnie. A co mnie najbardziej zdezorientowało, to prostopadłość płaszczyzny do kierunku ruchu. Nie żeby było to niemożliwe, ale Układ Słoneczny może poruszać się pod dowolnym kątem do płaszczyzny. Możesz zapytać, po co pamiętać dawno zapomniane historie? Faktem jest, że teraz, jeśli jest to pożądane i jest dobra pogoda, każdy może zobaczyć na niebie prawdziwy kąt między płaszczyznami ekliptyki i Galaktyki.

Sprawdzamy naukowców

Astronomia mówi, że kąt pomiędzy i Galaktyką wynosi 63°.

Ale sama figura jest nudna i nawet teraz, gdy zwolennicy płaskości organizują sabat na marginesie nauki, chcę mieć prostą i przejrzystą ilustrację. Zastanówmy się, jak możemy zobaczyć na niebie płaszczyzny Galaktyki i ekliptykę, najlepiej gołym okiem i nie oddalając się zbytnio od miasta? Płaszczyzna Galaktyki jest, ale teraz, przy dużym zanieczyszczeniu światłem, nie jest tak łatwo ją zobaczyć. Czy istnieje jakaś linia w przybliżeniu blisko płaszczyzny Galaktyki? Jest to. Jest dobrze widoczny nawet w mieście i łatwo go znaleźć na podstawie jasnych gwiazd: Deneb (alfa Cygnus), Vega (alfa Lyrae) i Altair (alfa Eagle). „Tułów” Łabędzia w przybliżeniu pokrywa się z płaszczyzną galaktyczną.

OK, mamy jeden samolot. Ale jak uzyskać wizualną linię ekliptyki? Zastanówmy się, czym właściwie jest ekliptyka? Według współczesnej ścisłej definicji ekliptyka to odcinek sfery niebieskiej płaszczyzny orbity środka ciężkości (środka masy) Ziemi. Średnio porusza się wzdłuż ekliptyki, ale nie mamy dwóch Słońc, wzdłuż których wygodnie byłoby narysować linię, a konstelacja Łabędzia nie będzie widoczna w świetle słonecznym. Ale jeśli pamiętamy, że planety Układu Słonecznego również poruszają się w przybliżeniu w tej samej płaszczyźnie, wówczas okazuje się, że parada planet w przybliżeniu pokaże nam płaszczyznę ekliptyki. A teraz na porannym niebie możesz po prostu obserwować i.

W rezultacie w nadchodzących tygodniach rano przed wschodem słońca będzie można bardzo wyraźnie zobaczyć następujący obraz:

Co, o dziwo, doskonale zgadza się z podręcznikami astronomii.

GIF-y

Pytanie może dotyczyć względnego położenia płaszczyzn. Czy lecimy?<-/ 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 <-/.

Ale tego faktu niestety nie można zweryfikować ręcznie, bo chociaż zrobili to dwieście trzydzieści pięć lat temu, wykorzystali wyniki wieloletnich obserwacji astronomicznych i matematyki.

Rozpraszające się gwiazdy

Jak można ogólnie określić, gdzie Układ Słoneczny porusza się względem pobliskich? Jeśli będziemy w stanie rejestrować ruch gwiazdy po sferze niebieskiej przez dziesięciolecia, wówczas kierunek ruchu kilku gwiazd powie nam, gdzie się poruszamy względem nich. Punkt, do którego przesuwamy, nazwijmy wierzchołkiem. Gwiazdy znajdujące się blisko niego, jak i z przeciwnego punktu (antiapex) będą poruszać się słabo, ponieważ lecą w naszą stronę lub od nas. Im dalej gwiazda znajduje się od wierzchołka i antywierzchołka, tym większy będzie jej własny ruch. Wyobraź sobie, że jedziesz wzdłuż drogi. Sygnalizacja świetlna na skrzyżowaniach z przodu i z tyłu nie będzie przesuwać się zbytnio na boki. Ale latarnie wzdłuż drogi będą nadal migotać (mieć duży ruch) za oknem.

Ruch gwiazdy Barnarda, która ma największy ruch własny. Już w XVIII wieku astronomowie dysponowali zapisami pozycji gwiazd na przestrzeni 40–50 lat, co umożliwiało określenie kierunku ruchu gwiazd wolniejszych. Następnie angielski astronom William Herschel wziął katalogi gwiazd i bez wchodzenia do teleskopu zaczął obliczać. Już pierwsze obliczenia z wykorzystaniem katalogu Mayera wykazały, że gwiazdy nie poruszają się chaotycznie, a wierzchołek można wyznaczyć.

Herschel zastosował właściwą zasadę i pomylił się tylko o dziesięć stopni. Informacje są nadal zbierane, np. zaledwie trzydzieści lat temu prędkość ruchu została zmniejszona z 20 do 13 km/s. Ważne: prędkości tej nie należy mylić z prędkością Układu Słonecznego i innych pobliskich gwiazd względem centrum Galaktyki, która wynosi około 220 km/s.

Cóż, skoro wspomnieliśmy o prędkości ruchu względem centrum Galaktyki, musimy to również tutaj ustalić. Galaktyczny biegun północny został wybrany w taki sam sposób jak ziemski – arbitralnie i zgodnie z konwencją. Znajduje się w pobliżu gwiazdy Arcturus (alfa Boötes), mniej więcej w górę skrzydła konstelacji Łabędzia. Ogólnie rzutowanie konstelacji na mapę Galaktyki wygląda następująco:

Te. Układ Słoneczny porusza się względem centrum Galaktyki w kierunku konstelacji Łabędzia oraz względem lokalnych gwiazd w kierunku konstelacji Herkulesa pod kątem 63° do płaszczyzny Galaktyki,<-/, если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс сверху.

Ale porównanie Układu Słonecznego z kometą na filmie jest całkowicie prawidłowe. Aparatura IBEX NASA została specjalnie stworzona w celu określenia interakcji pomiędzy granicą Układu Słonecznego a przestrzenią międzygwiazdową. I według niego jest ogon.

Wreszcie pozytywnie

Na zakończenie rozmowy warto zwrócić uwagę na bardzo pozytywną historię. DJSadhu, który stworzył oryginalny film w 2012 roku, początkowo promował coś nienaukowego. Ale dzięki wirusowemu rozpowszechnieniu klipu rozmawiał z prawdziwymi astronomami (astrofizyk Rhys Tailor bardzo pozytywnie wypowiada się o dialogu), a trzy lata później nakręcił nowy, znacznie bardziej realistyczny film, bez antynaukowych konstruktów.

W czasach starożytnych gwiazdy uważano za nieruchome względem siebie. Jednak w XVIII w. Odkryto, że Syriusz porusza się bardzo powoli po niebie. Można to zauważyć dopiero porównując dokładne pomiary jego położenia wykonane na przestrzeni kilkudziesięciu lat.

Właściwy ruch gwiazdy to jej pozorne przemieszczenie kątowe po niebie w ciągu jednego roku. Wyraża się ją w ułamkach sekundy łukowej na rok.

Tylko gwiazda Barnarda pokonuje w ciągu roku łuk, który za 200 lat będzie wynosił 0,5°, czyli pozorną średnicę Księżyca. W tym celu gwiazdę Barnarda nazwano „latającą”. Jeśli jednak odległość do gwiazdy nie jest znana, jej własny ruch niewiele mówi o jej prawdziwej prędkości.

Na przykład drogi, które gwiazdy pokonują w ciągu roku (ryc. 98) mogą być różne, ale odpowiadające im ruchy własne są takie same.

2. Składowe prędkości przestrzennej gwiazd.

Prędkość gwiazdy w przestrzeni można przedstawić jako sumę wektorową dwóch składowych, z których jeden jest skierowany wzdłuż linii wzroku, a drugi jest do niej prostopadły. Pierwszą składową jest prędkość promieniowa, drugą jest prędkość styczna. O ruchu właściwym gwiazdy decyduje jedynie jej prędkość styczna i nie zależy od prędkości radialnej. Aby obliczyć prędkość styczną w kilometrach na sekundę, należy pomnożyć wartość wyrażoną w radianach na rok przez odległość do gwiazdy wyrażoną w kilometrach,

Ryż. 98. Ruch właściwy, styczna i całkowita prędkość przestrzenna gwiazdy.

Ryż. 99. Zmiana pozornego położenia jasnych gwiazd konstelacji Wielkiej Niedźwiedzicy z powodu ich własnych ruchów: z góry - 50 tysięcy lat temu; w środku - obecnie; poniżej - po 50 tysiącach lat.

i podzielić przez liczbę sekund w roku. Ale ponieważ w praktyce zawsze określa się to w sekundach łukowych, w parsekach, wzór na obliczenia w kilometrach na sekundę jest następujący:

Jeśli na podstawie widma wyznaczymy prędkość radialną gwiazdy, to jej prędkość przestrzenna V będzie równa:

Prędkości gwiazd względem Słońca (lub Ziemi) wynoszą zwykle dziesiątki kilometrów na sekundę.

Prawidłowe ruchy gwiazd określa się poprzez porównanie zdjęć wybranego obszaru nieba wykonanych tym samym teleskopem w okresie czasu liczonym w latach, a nawet dekadach. Ze względu na to, że gwiazda się porusza, jej położenie na tle gwiazd bardziej odległych zmienia się w tym czasie nieznacznie. Przemieszczenie gwiazdy na zdjęciach mierzone jest za pomocą specjalnych mikroskopów. Takie przesunięcie można oszacować jedynie dla stosunkowo bliskich gwiazd.

W przeciwieństwie do prędkości stycznej, prędkość radialną można zmierzyć nawet jeśli gwiazda jest bardzo odległa, ale jej jasność jest wystarczająca do uzyskania spektrogramu.

Gwiazdy znajdujące się blisko siebie na niebie mogą znajdować się daleko od siebie w przestrzeni i poruszać się z różnymi prędkościami. Dlatego po tysiącach lat wygląd konstelacji powinien się znacznie zmienić ze względu na odpowiednie ruchy gwiazd (ryc. 99).

3. Ruch Układu Słonecznego.

Na początku XIX wieku. V. Herschel

z odpowiednich ruchów kilku pobliskich gwiazd wynika, że ​​względem nich Układ Słoneczny porusza się w kierunku konstelacji Liry i Herkulesa. Kierunek, w którym porusza się Układ Słoneczny, nazywany jest wierzchołkiem ruchu. Następnie, gdy zaczęto wyznaczać prędkości radialne gwiazd na podstawie widm, wniosek Herschela potwierdził się. W stronę wierzchołka gwiazdy zbliżają się do nas średnio z prędkością 20 km/s, natomiast w stronę przeciwną oddalają się od nas średnio z tą samą prędkością.

Zatem Układ Słoneczny porusza się w kierunku gwiazdozbiorów Liry i Herkulesa z prędkością 20 km/s w stosunku do sąsiednich gwiazd. Nie ma sensu zadawać pytania, kiedy dotrzemy do gwiazdozbioru Liry, skoro konstelacja nie jest formacją ograniczoną przestrzennie. Niektóre gwiazdy, które teraz przypisujemy konstelacji Liry, będziemy mijać wcześniej (w dużej odległości od nich), inne zawsze będą od nas prawie tak daleko, jak obecnie.

(patrz skan)

4. Jeśli gwiazda (patrz zadanie 1) zbliży się do nas z prędkością 100 km/s, to jak zmieni się jej jasność za 100 lat?

4. Obrót Galaktyki.

Wszystkie gwiazdy Galaktyki krążą wokół jej centrum. Prędkość kątowa obrotu gwiazd w wewnętrznym obszarze Galaktyki (prawie do Słońca) jest w przybliżeniu taka sama, a jej zewnętrzne części obracają się wolniej. To sprawia, że ​​rewolucja gwiazd w Galaktyce różni się od rewolucji planet w Układzie Słonecznym, gdzie zarówno prędkość kątowa, jak i liniowa gwałtownie maleją wraz ze wzrostem promienia orbity. Różnica ta wynika z faktu, że jądro galaktyczne nie dominuje pod względem masy, jak Słońce w Układzie Słonecznym.

Układ Słoneczny wykonuje pełny obrót wokół centrum Galaktyki w czasie około 200 milionów łatów przy prędkości 250 km/s.