حيث نتجه؟ حركة النظام الشمسي في اتساع الكون.

حيث نتجه؟  حركة النظام الشمسي في اتساع الكون.
حيث نتجه؟ حركة النظام الشمسي في اتساع الكون.

حتى عند الجلوس على كرسي أمام شاشة الكمبيوتر والنقر على الروابط ، نشارك جسديًا في مجموعة متنوعة من الحركات. إلى أين نحن ذاهبون؟ أين هي "قمة" الحركة ، لها ذروة?

أولاً ، نشارك في دوران الأرض حول محورها. هو - هي الحركة اليوميةيشير إلى النقطة الشرقية في الأفق. سرعة الحركة تعتمد على خط العرض. إنه يساوي 465 * cos (φ) م / ث. وبالتالي ، إذا كنت في القطب الشمالي أو الجنوبي للأرض ، فأنت لا تشارك في هذه الحركة. ودعونا نقول ، في موسكو ، تبلغ السرعة الخطية اليومية حوالي 260 م / ث. من السهل حساب السرعة الزاوية لقمة الحركة اليومية بالنسبة للنجوم: 360 درجة / 24 ساعة = 15 درجة / ساعة.


ثانيًا ، الأرض ونحن معها تتحرك حول الشمس. (سنهمل التذبذب الشهري الصغير حول مركز كتلة نظام الأرض والقمر). متوسط ​​السرعة الحركة السنويةفي المدار - 30 كم / ثانية. عند الحضيض الشمسي في بداية شهر يناير ، يكون أعلى قليلاً ، في الأوج في بداية يوليو يكون أقل قليلاً ، ولكن نظرًا لأن مدار الأرض عبارة عن دائرة دقيقة تقريبًا ، فإن فرق السرعة لا يتجاوز 1 كم / ثانية. تتغير القمة المدارية بشكل طبيعي وتكمل دائرة كاملة في غضون عام. خط عرضه الكسوف يساوي 0 درجة ، وخط طوله يساوي خط طول الشمس زائد 90 درجة تقريبًا - λ = λ ☉ + 90 درجة ، β = 0. بمعنى آخر ، تقع القمة على مسير الشمس ، 90 درجة قبل الشمس. وفقًا لذلك ، فإن السرعة الزاوية للقمة تساوي السرعة الزاوية لحركة الشمس: 360 درجة / سنة ، أي أقل قليلاً من درجة في اليوم.



نقوم بحركات واسعة النطاق بالفعل مع شمسنا كجزء من النظام الشمسي.

أولاً ، الشمس تتحرك نسبيًا النجوم القريبة(ما يسمى مستوى الراحة المحلي). سرعة السفر حوالي 20 كم / ثانية (أكثر بقليل من 4 AU / سنة). لاحظ أن هذا أقل من سرعة الأرض في المدار. يتم توجيه الحركة نحو كوكبة هرقل ، والإحداثيات الاستوائية للقمة هي α = 270 درجة ، δ = 30 درجة. ومع ذلك ، إذا قمنا بقياس السرعة بالنسبة للجميع نجوم ساطعة، مرئية للعين المجردة ، ثم نحصل على الحركة القياسية للشمس ، فهي مختلفة نوعًا ما ، وأقل سرعة من 15 كم / ث ~ 3 AU. / عام). هذه أيضًا كوكبة هرقل ، على الرغم من إزاحة القمة قليلاً (α = 265 درجة ، δ = 21 درجة). ولكن بالنسبة للغاز بين النجوم ، يتحرك النظام الشمسي بشكل أسرع قليلاً (22-25 كم / ثانية) ، ولكن يتم إزاحة القمة بشكل كبير وتسقط في كوكبة الحواء (α = 258 درجة ، = -17 درجة). يرتبط هذا التحول من القمة بحوالي 50 درجة بما يسمى. بواسطة "الريح البينجمية" "التي تهب من جنوب" المجرة.

جميع الحركات الثلاثة الموصوفة هي ، إذا جاز التعبير ، حركات محلية ، "يمشي في الفناء". لكن الشمس ، جنبًا إلى جنب مع النجوم الأقرب والمرئية بشكل عام (بعد كل شيء ، نحن عمليًا لا نرى نجومًا بعيدة جدًا) ، جنبًا إلى جنب مع سحب الغاز بين النجوم ، تدور حول مركز المجرة - وهذه سرعات مختلفة تمامًا!

سرعة حركة النظام الشمسي حولها مركز المجرة 200 كم / ثانية (أكثر من 40 AU / سنة). ومع ذلك ، فإن القيمة المشار إليها غير دقيقة ، ومن الصعب تحديد سرعة المجرة للشمس ؛ بعد كل شيء ، لا نرى حتى ما نقيسه بالنسبة للحركة فيما يتعلق: مركز المجرة مخفي بسحب كثيفة من الغبار بين النجوم. يتم تنقيح القيمة باستمرار وتميل إلى الانخفاض ؛ منذ وقت ليس ببعيد ، تم أخذ 230 كم / ثانية (يمكن العثور على هذه القيمة في كثير من الأحيان) ، وتعطي الدراسات الحديثة نتائج أقل من 200 كم / ثانية. تحدث حركة المجرة بشكل عمودي على الاتجاه إلى مركز المجرة ، وبالتالي فإن القمة لها إحداثيات مجرية l = 90 ° ، b = 0 ° أو في الإحداثيات الاستوائية الأكثر شيوعًا - α = 318 ° ، δ = 48 ° ؛ هذه النقطة في ليبيد. لأن هذه حركة انعكاسية ، يتم إزاحة القمة وإكمال دائرة كاملة في "سنة مجرية" ، حوالي 250 مليون سنة ؛ سرعته الزاوية حوالي 5 بوصات / 1000 سنة ، ودرجة ونصف لكل مليون سنة.



تشمل الحركات الأخرى حركة المجرة بأكملها. قياس مثل هذه الحركة ليس بالأمر السهل ، فالمسافات كبيرة جدًا ، والخطأ في الأرقام لا يزال كبيرًا جدًا.

وهكذا ، مجرتنا ومجرة أندروميدا ، وهما جسمان هائلان من المجموعة المحلية من المجرات ، تنجذبان بقوة الجاذبية وتتحركان باتجاه بعضهما البعض بسرعة حوالي 100-150 كم / ثانية ، مع العنصر الرئيسي للسرعة ينتمي إلى مجرتنا . المكون الجانبي للحركة غير معروف بدقة ، والمخاوف بشأن الاصطدام سابقة لأوانها. هناك مساهمة إضافية في هذه الحركة من قبل المجرة الضخمة M33 ، التي تقع تقريبًا في نفس اتجاه مجرة ​​المرأة المسلسلة. بشكل عام ، سرعة حركة مجرتنا بالنسبة إلى مركز الثقل مجموعة المجرات المحليةحوالي 100 كم / ثانية تقريبًا في اتجاه أندروميدا / السحلية (ل = 100 ، ب = -4 ، α = 333 ، δ = 52) ، لكن هذه البيانات لا تزال تقريبية للغاية. هذه سرعة نسبية متواضعة للغاية: يتم إزاحة المجرة بقطرها الخاص خلال مائتين إلى ثلاثمائة مليون سنة ، أو تقريبًا جدًا ، في سنة المجرة.



إذا قمنا بقياس سرعة المجرة بعيدة نسبيًا مجموعات المجرات، سنرى صورة مختلفة: كل من مجرتنا وبقية مجرات المجموعة المحلية ، معًا ككل ، تتحرك في اتجاه مجموعة العذراء الكبيرة بسرعة حوالي 400 كم / ثانية. هذه الحركة مدفوعة أيضًا بقوى الجاذبية.

خلفية رواية الإشعاعيحدد إطارًا مرجعيًا مفضلًا معينًا مرتبطًا بجميع المواد الباريونية في الجزء المرئي من الكون. بمعنى ما ، الحركة بالنسبة لخلفية الميكروويف هذه هي حركة مرتبطة بالكون ككل (لا ينبغي الخلط بين هذه الحركة وتشتت المجرات!). من الممكن تحديد هذه الحركة عن طريق القياس تباين درجة الحرارة ثنائي القطب إشعاع بقايا متفاوتة في اتجاهات مختلفة... أظهرت مثل هذه القياسات شيئًا غير متوقع وهامًا: كل المجرات الموجودة في الجزء الأقرب إلينا من الكون ، بما في ذلك ليس فقط مجموعتنا المحلية ، ولكن أيضًا مجموعة العذراء والعناقيد الأخرى ، تتحرك بالنسبة إلى الخلفية التي تصور الإشعاع بسرعة عالية غير متوقعة. بالنسبة للمجموعة المحلية من المجرات ، تبلغ المسافة 600-650 كم / ث ولها قمة في كوكبة هيدرا (α = 166 ، δ = -27). يبدو أنه في مكان ما في أعماق الكون لا يزال هناك مجموعة ضخمة غير مكتشفة من العديد من العناقيد الفائقة التي تجتذب مادة الجزء الخاص بنا من الكون. تم تسمية هذه المجموعة الافتراضية جاذب عظيم.



كيف تم تحديد سرعة مجموعة المجرات المحلية؟ بالطبع ، في الواقع ، قام علماء الفلك بقياس سرعة الشمس بالنسبة لخلفية الميكروويف: اتضح أنها ~ 390 كم / ثانية مع قمة بإحداثياتها l = 265 ° ، b = 50 ° (α = 168 ، δ = -7) على حدود الأبراج الأسد والكأس. ثم حددنا سرعة الشمس بالنسبة لمجرات المجموعة المحلية (300 كم / ثانية ، كوكبة السحلية). لم يعد من الصعب حساب سرعة المجموعة المحلية.

حيث نتجه؟
يوميًا: مراقب نسبة إلى مركز الأرض 0-465 م / ث الشرق
سنوي: الأرض بالنسبة للشمس 30 كم / ثانية عمودي على اتجاه الشمس
محلي: الشمس بالنسبة للنجوم القريبة 20 كم / ثانية هرقل
المعيار: الشمس بالنسبة للنجوم الأكثر إشراقًا 15 كم / ثانية هرقل
الشمس بالنسبة للغاز بين النجوم 22-25 كم / ثانية الحواء
الشمس بالنسبة لمركز المجرة ~ 200 كم / ثانية بجعة
الشمس نسبة إلى المجموعة المحلية من المجرات 300 كم / ثانية سحلية
المجرة نسبة إلى المجموعة المحلية من المجرات ~ 100 كم / ثانية

أي شخص ، حتى لو كان مستلقيًا على أريكة أو جالسًا بالقرب من الكمبيوتر ، في حالة حركة مستمرة. هذه الحركة المستمرة في الفضاء الخارجي لها اتجاهات مختلفة وسرعات هائلة. بادئ ذي بدء ، تتحرك الأرض حول محورها. بالإضافة إلى ذلك ، يدور الكوكب حول الشمس. لكن هذا ليس كل شيء. نحن نغطي مسافات أكثر إثارة للإعجاب مع النظام الشمسي.

الشمس هي أحد النجوم الموجودة على مستوى مجرة ​​درب التبانة ، أو ببساطة المجرة. إنه يبعد عن المركز بمقدار 8 kpc و 25 جهاز كمبيوتر عن مستوى المجرة. تبلغ الكثافة النجمية في منطقتنا من المجرة حوالي 0.12 نجمة لكل جهاز كمبيوتر 3. إن موقع النظام الشمسي ليس ثابتًا: إنه في حركة ثابتة بالنسبة للنجوم القريبة ، والغاز بين النجمي ، وأخيراً حول مركز مجرة ​​درب التبانة. لأول مرة ، لاحظ ويليام هيرشل حركة النظام الشمسي في المجرة.

تتحرك بالنسبة للنجوم القريبة

سرعة حركة الشمس إلى حدود الأبراج هرقل وليرا هي 4 أ. في السنة ، أو 20 كم / ثانية. يتم توجيه متجه السرعة إلى ما يسمى بالقمة - وهي النقطة التي يتم توجيه حركة النجوم الأخرى القريبة إليها أيضًا. اتجاهات سرعات النجوم ، بما في ذلك. تتقاطع الشمس عند النقطة المعاكسة للقمة ، والتي تسمى مضاد الذروة.

تتحرك بالنسبة إلى النجوم المرئية

بشكل منفصل ، يتم قياس حركة الشمس بالنسبة إلى النجوم الساطعة ، والتي يمكن رؤيتها بدون تلسكوب. هذا مؤشر على الحركة القياسية للشمس. سرعة هذه الحركة 3 AU. في السنة أو 15 كم / ثانية.

تتحرك نسبة إلى الفضاء بين النجوم

فيما يتعلق بالفضاء بين النجوم ، يتحرك النظام الشمسي بالفعل بشكل أسرع ، وتبلغ السرعة 22-25 كم / ثانية. في هذه الحالة ، وتحت تأثير "الريح البينجمية" التي "تهب" من المنطقة الجنوبية من المجرة ، تتحول القمة إلى كوكبة الحواء. يقدر التحول بحوالي 50.

التحرك حول مركز مجرة ​​درب التبانة

النظام الشمسي في حالة حركة بالنسبة لمركز مجرتنا. يتحرك نحو كوكبة الدجاجة. السرعة حوالي 40 AU. في السنة ، أو 200 كم / ثانية. دوران كامل يستغرق 220 مليون سنة. من المستحيل تحديد السرعة بدقة ، لأن القمة (مركز المجرة) مخفية عنا خلف سحب كثيفة من الغبار بين النجوم. تتغير القمة بمقدار 1.5 درجة كل مليون سنة ، وتشكل دائرة كاملة في 250 مليون سنة ، أو 1 "سنة مجرية.

لا يوجد شيء في الحياة مثل راحة البال الأبدية. الحياة نفسها حركة ، ولا يمكن أن توجد بدون الرغبات والخوف والمشاعر.
توماس هوبز

يسأل القارئ:
لقد وجدت على موقع يوتيوب فيديو بنظرية الحركة الحلزونية للنظام الشمسي عبر مجرتنا. لم يبدو لي مقنعًا ، لكني أود أن أسمعه منك. هل هي صحيحة علميا؟

أولاً ، لنشاهد الفيديو نفسه:

بعض العبارات الواردة في هذا الفيديو صحيحة. على سبيل المثال:

  • تدور الكواكب حول الشمس في نفس المستوى تقريبًا
  • يتحرك النظام الشمسي عبر المجرة بزاوية 60 درجة بين مستوى المجرة ومستوى دوران الكواكب
  • تتحرك الشمس ، أثناء دورانها حول مجرة ​​درب التبانة ، لأعلى ولأسفل وللداخل وللخارج بالنسبة لبقية المجرة

كل هذا صحيح ولكن في نفس الوقت كل هذه الحقائق تظهر بشكل غير صحيح في الفيديو.

من المعروف أن الكواكب تتحرك حول الشمس في شكل قطع ناقص وفقًا لقوانين كبلر ونيوتن وآينشتاين. لكن الصورة على اليسار خاطئة من حيث الحجم. إنه خطأ من حيث الشكل والحجم والغرابة. وبينما تبدو المدارات على الرسم البياني إلى اليمين أقل شبهاً بقطع ناقص ، فإن مدارات الكواكب تبدو مثل هذا من حيث الحجم.

لنأخذ مثالاً آخر - مدار القمر.

من المعروف أن القمر يدور حول الأرض في فترة تقل عن شهر بقليل ، والأرض تدور حول الشمس لمدة 12 شهرًا. أي من الصور أعلاه توضح بشكل أفضل حركة القمر حول الشمس؟ إذا قارنا المسافات من الشمس إلى الأرض ومن الأرض إلى القمر ، وكذلك سرعة دوران القمر حول الأرض ، ونظام الأرض / القمر حول الشمس ، اتضح أن الوضع هو أفضل ما يتضح من الخيار (د) يمكن المبالغة فيه لتحقيق بعض التأثيرات ، لكن الخيارات A و B و C غير صحيحة من الناحية الكمية.

الآن دعنا ننتقل إلى حركة النظام الشمسي عبر المجرة.

كم عدد الأخطاء التي يحتوي عليها. أولاً ، جميع الكواكب في أي وقت هي في نفس المستوى. لا يوجد تأخر يمكن أن تظهره الكواكب الأبعد عن الشمس مقارنةً بالكواكب الأقل بعدًا.

ثانيًا ، لنتذكر السرعات الحقيقية للكواكب. يتحرك عطارد في نظامنا بشكل أسرع من أي شخص آخر ، حيث يدور حول الشمس بسرعة 47 كم / ثانية. هذا أسرع بنسبة 60٪ من السرعة المدارية للأرض ، وأسرع بحوالي 4 مرات من كوكب المشتري ، وأسرع 9 مرات من نبتون ، الذي يدور بسرعة 5.4 كم / ثانية. والشمس تطير عبر المجرة بسرعة 220 كم / ث.

في الوقت الذي يتطلبه عطارد لثورة واحدة ، يطير النظام الشمسي بأكمله 1.7 مليار كيلومتر في مداره الإهليلجي داخل المجرة. في الوقت نفسه ، يبلغ نصف قطر مدار عطارد 58 مليون كيلومتر فقط ، أو 3.4٪ فقط من المسافة التي يتحرك إليها النظام الشمسي بأكمله.

إذا رسمنا حركة النظام الشمسي عبر المجرة على مقياس ، ونظرنا في كيفية تحرك الكواكب ، فسنرى ما يلي:

تخيل أن النظام بأكمله - الشمس ، والقمر ، وجميع الكواكب ، والكويكبات ، والمذنبات ، تتحرك بسرعة كبيرة بزاوية تبلغ حوالي 60 درجة بالنسبة لمستوى النظام الشمسي. شيء من هذا القبيل:

بتجميعها معًا ، نحصل على صورة أكثر دقة:

ماذا عن الاستباقية؟ وأيضًا عن الاهتزازات المتصاعدة والداخلية؟ كل هذا صحيح ، لكن الفيديو يظهره بشكل مبالغ فيه وسوء تفسيره.

في الواقع ، تحدث بداية النظام الشمسي خلال فترة 26000 سنة. لكن لا توجد حركة حلزونية لا للشمس ولا للكواكب. لا يتم تنفيذ الحركة الاستباقية عن طريق مدارات الكواكب ، ولكن بواسطة محور دوران الأرض.

لا يقع نجم الشمال بشكل دائم فوق القطب الشمالي مباشرةً. في معظم الأوقات ، ليس لدينا نجم قطبي. قبل 3000 عام ، كان كوهاب أقرب إلى القطب من نجم الشمال. بعد 5500 عام ، سيصبح Alderamin النجم القطبي. وفي غضون 12000 عام ، سيكون فيجا ، ثاني ألمع نجم في نصف الكرة الشمالي ، على بعد درجتين فقط من القطب. لكن هذا هو الذي يتغير مع تردد كل 26000 سنة ، وليس حركة الشمس أو الكواكب.

ماذا عن الرياح الشمسية؟

هذا إشعاع قادم من الشمس (وجميع النجوم) ، وليس ما نصطدم به ونحن نتحرك عبر المجرة. النجوم الساخنة تنبعث منها جزيئات مشحونة تتحرك بسرعة. تمر حدود النظام الشمسي حيث لم تعد الرياح الشمسية قادرة على صد الوسط بين النجوم. هناك حدود الغلاف الشمسي.

الآن عن التحرك لأعلى ولأسفل وللداخل وللخارج بالنسبة للمجرة.

نظرًا لأن الشمس والنظام الشمسي يخضعان للجاذبية ، فهي هي التي تسيطر على حركتهما. تقع الشمس الآن على مسافة 25-27 ألف سنة ضوئية من مركز المجرة ، وتتحرك حولها في شكل بيضاوي. في نفس الوقت ، تتحرك جميع النجوم الأخرى ، الغاز ، الغبار ، على طول المجرة أيضًا على طول القطع الناقص. ويختلف شكل القطع الناقص للشمس عن الأشكال الأخرى.

مع فترة 220 مليون سنة ، تصنع الشمس ثورة كاملة حول المجرة ، مرورا بقليل فوق وتحت مركز الطائرة المجرية. ولكن نظرًا لأن جميع المواد الأخرى في المجرة تتحرك بنفس الطريقة ، يتغير اتجاه مستوى المجرة بمرور الوقت. يمكننا التحرك في شكل بيضاوي ، لكن المجرة عبارة عن لوحة دوارة ، لذلك نتحرك لأعلى ولأسفل على طول فترة 63 مليون سنة ، على الرغم من أن حركتنا داخل وخارج المجرة تحدث في فترة 220 مليون سنة.

لكن الكواكب لا تصنع أي "مفتاح لولبي" ، وحركتها مشوهة إلى حد يتعذر التعرف عليه ، ويخبر الفيديو بشكل غير صحيح عن الحركة الاستباقية والرياح الشمسية ، والنص مليء بالأخطاء. المحاكاة رائعة جدًا ، لكنها ستكون أجمل بكثير إذا كانت صحيحة.

أنت جالس أو واقف أو مستلقي أثناء قراءة هذا المقال ، ولا تشعر أن الأرض تدور حول محورها بسرعة فائقة - حوالي 1700 كم / ساعة عند خط الاستواء. ومع ذلك ، لا تبدو سرعة الدوران بهذه السرعة عند التحويل إلى كم / ث. والنتيجة 0.5 كم / ثانية - وميض بالكاد على الرادار ، مقارنة بسرعات أخرى حولنا.

تمامًا مثل الكواكب الأخرى في النظام الشمسي ، تدور الأرض حول الشمس. ولكي يبقى في مداره يتحرك بسرعة 30 كم / ث. يتحرك كوكب الزهرة وعطارد ، الأقرب إلى الشمس ، بشكل أسرع ، ويتحرك المريخ ، الذي يمر مداره خارج مدار الأرض ، أبطأ بكثير منه.

لكن حتى الشمس لا تقف في مكان واحد. مجرتنا درب التبانة ضخمة وضخمة ومتحركة أيضًا! جميع النجوم والكواكب وسحب الغاز وجزيئات الغبار والثقوب السوداء والمادة المظلمة - كلها تتحرك بالنسبة إلى مركز الكتلة المشترك.

وفقًا للعلماء ، تقع الشمس على مسافة 25000 سنة ضوئية من مركز مجرتنا وتتحرك في مدار إهليلجي ، مما يحدث ثورة كاملة كل 220-250 مليون سنة. اتضح أن سرعة الشمس حوالي 200-220 كم / ث ، وهي أعلى بمئات المرات من سرعة حركة الأرض حول المحور وعشرات المرات أعلى من سرعة حركتها حول الشمس. هكذا تبدو حركة نظامنا الشمسي.

هل المجرة ثابتة؟ مرة أخرى ، لا. الأجسام الفضائية العملاقة لها كتلة كبيرة ، وبالتالي تخلق مجالات جاذبية قوية. امنح الكون بعض الوقت (وكان لدينا - حوالي 13.8 مليار سنة) ، وسيبدأ كل شيء في التحرك في اتجاه أكبر جاذبية. هذا هو السبب في أن الكون ليس متجانسًا ، ولكنه يتكون من مجرات ومجموعات من المجرات.

ماذا يعني هذا بالنسبة لنا؟

هذا يعني أن مجرة ​​درب التبانة يتم سحبها تجاه نفسها بواسطة مجرات ومجموعات مجرات أخرى في الجوار. هذا يعني أن الأجسام الضخمة تهيمن على هذه العملية. وهذا يعني أنه ليس مجرتنا فحسب ، بل كل من حولنا متأثرون بهذه "الجرارات". نحن نقترب من فهم ما يحدث لنا في الفضاء الخارجي ، لكننا ما زلنا نفتقر إلى الحقائق ، على سبيل المثال:

  • ما هي الظروف الأولية التي ولد فيها الكون ؛
  • كيف تتحرك الكتل المختلفة في المجرة وتتغير بمرور الوقت ؛
  • كيف تشكلت مجرة ​​درب التبانة والمجرات والعناقيد المحيطة بها ؛
  • وكيف يحدث ذلك الآن.

ومع ذلك ، هناك خدعة لمساعدتنا في اكتشاف ذلك.

الكون مليء بالإشعاع البقايا بدرجة حرارة 2.725 كلفن ، والتي تم الحفاظ عليها منذ زمن الانفجار العظيم. في بعض الأماكن ، توجد انحرافات صغيرة - حوالي 100 ميكرو كلفن ، لكن الخلفية الكلية لدرجة الحرارة ثابتة.

هذا لأن الكون تشكل في الانفجار العظيم قبل 13.8 مليار سنة وما زال يتوسع ويبرد.

بعد 380 ألف سنة من الانفجار العظيم ، برد الكون إلى درجة حرارة جعلت تكوين ذرات الهيدروجين ممكنًا. قبل ذلك ، كانت الفوتونات تتفاعل باستمرار مع بقية جسيمات البلازما: اصطدمت بها وتبادلت الطاقة. عندما يبرد الكون ، يقل عدد الجسيمات المشحونة ويصبح الفراغ بينهما أكبر. كانت الفوتونات قادرة على التحرك بحرية في الفضاء. الإشعاع المتبقي هو الفوتونات التي انبعثت من البلازما نحو الموقع المستقبلي للأرض ، لكنها هربت من التشتت ، منذ أن بدأت إعادة التركيب بالفعل. يصلون إلى الأرض عبر فضاء الكون الذي يستمر في التوسع.

يمكنك "رؤية" هذا الإشعاع بنفسك. التداخل الذي يحدث على قناة تلفزيونية فارغة عند استخدام هوائي بسيط مثل آذان الأرنب هو 1٪ بسبب الإشعاع المتبقي.

ومع ذلك ، فإن درجة حرارة الخلفية المرسومة ليست هي نفسها في جميع الاتجاهات. وفقًا لنتائج دراسات مهمة بلانك ، تختلف درجة الحرارة قليلاً في نصفي الكرة الأرضية المعاكسين للكرة السماوية: فهي أعلى قليلاً في مناطق السماء جنوب مسير الشمس - حوالي 2.728 كلفن ، وأقل في النصف الآخر - حوالي 2.722 ك.


خريطة لخلفية الميكروويف مأخوذة بواسطة تلسكوب بلانك.

هذا الاختلاف أكبر بنحو 100 مرة من بقية التقلبات الملحوظة في درجة حرارة CMB ، وهذا أمر مضلل. لماذا يحدث ذلك؟ الجواب واضح - هذا الاختلاف ليس بسبب التقلبات في الإشعاع المرتبط ، إنه يظهر بسبب وجود حركة!

عندما تقترب من مصدر ضوء أو تقترب منك ، فإن الخطوط الطيفية في طيف المصدر تتحول نحو الموجات القصيرة (التحول البنفسجي) ، عندما تبتعد عنه أو بعيدًا عنك - تتحول الخطوط الطيفية نحو الموجات الطويلة ( الانزياح الأحمر).

لا يمكن أن يكون الإشعاع المتبقي أكثر أو أقل من الطاقة ، مما يعني أننا نتحرك عبر الفضاء. يساعد تأثير دوبلر في تحديد أن نظامنا الشمسي يتحرك بالنسبة للإشعاع المتبقي بسرعة 368 ± 2 كم / ثانية ، وأن المجموعة المحلية من المجرات ، بما في ذلك مجرة ​​درب التبانة ومجرة أندروميدا ومجرة المثلث ، تتحرك في بسرعة 627 ± 22 كم / ثانية بالنسبة للإشعاع البقايا. هذه هي ما يسمى بسرعات المجرات الغريبة ، والتي تصل إلى عدة مئات من الكيلومترات / ثانية. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا سرعات كونية ناتجة عن تمدد الكون ويتم حسابها وفقًا لقانون هابل.

بفضل الإشعاع المتبقي من الانفجار العظيم ، يمكننا أن نلاحظ أن كل شيء في الكون يتحرك ويتغير باستمرار. ومجرتنا ليست سوى جزء من هذه العملية.

تدور الأرض ، جنبًا إلى جنب مع الكواكب ، حول الشمس ، ويعرف ذلك تقريبًا كل الناس على الأرض. يعرف عدد أقل بكثير من سكان الكوكب بالفعل أن الشمس تدور حول مركز مجرتنا درب التبانة. لكن هذا ليس كل شيء. في نفس الوقت ، مجرتنا تدور حول مركز الكون. دعنا نتعرف على ذلك ونشاهد بعض مقاطع الفيديو الشيقة.

اتضح أن النظام الشمسي بأكمله يتحرك مع الشمس عبر السحابة البينجمية المحلية (يظل المستوى غير القابل للتغيير موازيًا لنفسه) بسرعة 25 كم / ثانية. يتم توجيه هذه الحركة بشكل عمودي تقريبًا على المستوى الثابت.

ربما نحتاج هنا إلى البحث عن تفسير للاختلافات الملحوظة في بنية نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي للشمس ، وخطوط وبقع نصفي الكرة الأرضية من كوكب المشتري. على أي حال ، تحدد هذه الحركة المواجهات المحتملة للنظام الشمسي مع المادة المنتشرة بشكل أو بآخر في الفضاء بين النجوم. تحدث الحركة الفعلية للكواكب في الفضاء على طول خطوط حلزونية مطولة (على سبيل المثال ، "ضربة" المروحة في مدار كوكب المشتري أكبر بـ 12 مرة من قطرها).

لمدة 226 مليون سنة (السنة المجرية) ، يقوم النظام الشمسي بعمل ثورة كاملة حول مركز المجرة ، متحركًا على طول مسار دائري تقريبًا بسرعة 220 كم / ثانية.

شمسنا هي جزء من نظام نجمي ضخم يسمى المجرة (وتسمى أيضًا درب التبانة). مجرتنا لها شكل قرص ، على غرار لوحين مطويتين عند الحواف. في وسطها نواة مجرة ​​مستديرة.




مجرتنا - منظر جانبي

إذا نظرت إلى مجرتنا من الأعلى ، فإنها تبدو وكأنها دوامة تتركز فيها المادة النجمية بشكل أساسي في فروعها ، تسمى أذرع المجرة. توجد الأذرع في مستوى قرص جالاكسي.




مجرتنا - منظر علوي

تحتوي مجرتنا على أكثر من 100 مليار نجم. يبلغ قطر قرص المجرة حوالي 30 ألف فرسخ فلكي (100،000 سنة ضوئية) ، وسمكها حوالي 1000 سنة ضوئية.

تتحرك النجوم داخل القرص في مسارات دائرية حول مركز المجرة ، تمامًا كما تدور الكواكب في النظام الشمسي حول الشمس. يحدث دوران المجرة في اتجاه عقارب الساعة عند النظر إلى المجرة من قطبها الشمالي (الموجود في كوكبة كوما فيرونيكا). تختلف سرعة دوران القرص عند مسافات مختلفة عن المركز: فهي تتناقص مع المسافة منه.

كلما اقتربنا من مركز المجرة ، زادت كثافة النجوم. إذا كنا نعيش على كوكب بالقرب من نجم يقع بالقرب من قلب المجرة ، فإن عشرات النجوم ستكون مرئية في السماء ، يمكن مقارنتها في سطوع القمر.

ومع ذلك ، فإن الشمس بعيدة جدًا عن مركز المجرة ، كما يمكن للمرء أن يقول - على أطرافها ، على مسافة حوالي 26 ألف سنة ضوئية (8.5 ألف فرسخ فلكي) ، بالقرب من مستوى المجرة. تقع في ذراع الجبار ، وهي متصلة بذراعين أكبر - الذراع القوسي الداخلي وذراع الفرساوس الخارجي.

تتحرك الشمس بسرعة حوالي 220-250 كيلومترًا في الثانية حول مركز المجرة وتحدث ثورة كاملة حول مركزها ، وفقًا لتقديرات مختلفة ، في 220-250 مليون سنة. خلال فترة وجودها ، تسمى فترة ثورة الشمس مع النجوم المحيطة بالقرب من مركز نظامنا النجمي بالسنة المجرية. لكن عليك أن تفهم أنه لا توجد فترة عامة للمجرة ، لأنه لا يدور مثل الجسم الصلب. طارت الشمس خلال وجودها حوالي 30 مرة حول المجرة.

إن ثورة الشمس حول مركز المجرة متذبذبة: كل 33 مليون سنة تعبر خط الاستواء المجرة ، ثم ترتفع فوق مستويها إلى ارتفاع 230 سنة ضوئية وتنزل مرة أخرى إلى خط الاستواء.

ومن المثير للاهتمام أن الشمس تحدث ثورة كاملة حول مركز المجرة في نفس الوقت تمامًا مثل الأذرع الحلزونية. نتيجة لذلك ، لا تعبر الشمس مناطق التكوين النشط للنجوم ، والتي غالبًا ما تندلع فيها المستعرات الأعظمية - مصادر الإشعاع المدمرة للحياة. أي أنه يقع في قطاع المجرة الأكثر ملاءمة لأصل الحياة والحفاظ عليها.

يتحرك النظام الشمسي عبر الوسط النجمي لمجرتنا بشكل أبطأ بكثير مما كان يُعتقد سابقًا ، ولا تتشكل أي موجة صدمة عند الحافة الأمامية. تم إنشاء هذا من قبل علماء الفلك الذين حللوا البيانات التي تم جمعها بواسطة مسبار IBEX ، وفقًا لتقرير RIA Novosti.

"يمكن القول بشكل شبه مؤكد أنه لا توجد موجة صدمة أمام الغلاف الشمسي (الفقاعة التي تحد النظام الشمسي من الوسط البينجمي) ، وأن تفاعلها مع الوسط النجمي أضعف بكثير وأكثر اعتمادًا على المجالات المغناطيسية من كان يعتقد سابقًا "، كتب العلماء في المقال. المنشور في مجلة Science.
تم تصميم مركبة الفضاء البحثية IBEX (Interstellar Boundary Explorer) التابعة لوكالة ناسا ، والتي تم إطلاقها في يونيو 2008 ، لاستكشاف حدود النظام الشمسي والفضاء بين النجوم - الغلاف الشمسي ، الذي يقع على بعد حوالي 16 مليار كيلومتر من الشمس.

عند هذه المسافة ، يضعف تدفق الجسيمات المشحونة للرياح الشمسية وقوة المجال المغناطيسي الشمسي لدرجة أنهما لم يعد بإمكانهما التغلب على ضغط المادة بين النجمية المتخلخل والغاز المتأين. نتيجة لذلك ، تتشكل "فقاعة" من الغلاف الشمسي ، مملوءة بالرياح الشمسية في الداخل ومحاطة بغاز بين النجوم في الخارج.

ينحرف المجال المغناطيسي للشمس عن مسار الجسيمات البينجمية المشحونة ، لكنه لا يؤثر بأي شكل من الأشكال على الذرات المحايدة للهيدروجين والأكسجين والهيليوم ، والتي تخترق بحرية المناطق المركزية للنظام الشمسي. تقوم كاشفات القمر الصناعي IBEX "بالتقاط" مثل هذه الذرات المحايدة. تسمح دراستهم لعلماء الفلك باستخلاص استنتاجات حول ميزات المنطقة الحدودية للنظام الشمسي.

قدمت مجموعة من العلماء من الولايات المتحدة وألمانيا وبولندا وروسيا تحليلاً جديدًا للبيانات المأخوذة من القمر الصناعي IBEX ، حيث كانت سرعة النظام الشمسي أقل مما كان يُعتقد سابقًا. في هذه الحالة ، كما يتضح من البيانات الجديدة ، لا تنشأ موجة صدمة في الجزء الأمامي من الغلاف الشمسي.

"الدوي الصوتي الذي يحدث عندما تكسر طائرة نفاثة حاجز الصوت يمكن أن تكون بمثابة مثال أرضي لموجة الصدمة. عندما تصل سرعة الطائرة إلى سرعة تفوق سرعة الصوت ، لا يمكن للهواء الذي أمامها أن يبتعد عن طريقها بالسرعة الكافية ، والنتيجة هي موجة صدمة "، كما يوضح المؤلف الرئيسي ديفيد ماكوماس ، في بيان صحفي صادر عن معهد ساوث ويست للأبحاث ، الولايات المتحدة الأمريكية).

لمدة ربع قرن تقريبًا ، اعتقد العلماء أن الغلاف الشمسي كان يتحرك عبر الفضاء بين النجوم بسرعة عالية بما يكفي لتشكل مثل هذه الموجة الصدمية أمامه. ومع ذلك ، أظهرت بيانات جديدة من IBEX أن النظام الشمسي يتحرك فعليًا عبر السحابة المحلية للغاز البينجمي بسرعة 23.25 كيلومترًا في الثانية ، أي أقل بمقدار 3.13 كيلومترًا في الثانية مما كان يُعتقد سابقًا. وهذه السرعة أقل من الحد الذي تحدث عنده موجة الصدمة.

قال مكوماس: "على الرغم من وجود موجة الصدمة أمام الفقاعات المحيطة بالعديد من النجوم الأخرى ، فقد وجدنا أن تفاعل شمسنا مع البيئة لا يصل إلى الحد الذي تتشكل فيه موجة الصدمة".

في وقت سابق ، انخرط مسبار IBEX في رسم خرائط لحدود الغلاف الجوي للشمس واكتشف على الغلاف الشمسي شريطًا غامضًا به تدفقات متزايدة من الجسيمات النشطة ، والتي أحاطت بـ "فقاعة" الغلاف الشمسي. أيضًا ، بمساعدة IBEX ، وجد أن سرعة حركة النظام الشمسي على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية ، لأسباب لا يمكن تفسيرها ، قد انخفضت بنسبة تزيد عن 10٪.

يدور الكون مثل الدوامة. اكتشف علماء الفلك آثار دوران الكون.

حتى الآن ، كان معظم الباحثين يميلون إلى الاعتقاد بأن كوننا ثابت. أو إذا كان يتحرك ، ثم قليلا. تخيل مفاجأة فريق من العلماء من جامعة ميشيغان (الولايات المتحدة الأمريكية) ، بقيادة البروفيسور مايكل لونغو ، عندما اكتشفوا آثارًا واضحة لدوران كوننا في الفضاء. اتضح ، منذ البداية ، حتى أثناء الانفجار العظيم ، عندما كان الكون يولد للتو ، كان يدور بالفعل. كما لو أن شخصًا ما أطلقها مثل الدوامة. ولا يزال يدور ، يدور.

وقد أجري البحث في إطار المشروع الدولي "Digital Sky Survey" (Sloan Digital Sky Survey). واكتشف العلماء هذه الظاهرة من خلال فهرسة اتجاه دوران حوالي 16000 مجرة ​​حلزونية من القطب الشمالي لمجرة درب التبانة. في البداية ، حاول العلماء إيجاد دليل على أن الكون له خصائص تناظر المرآة. في هذه الحالة ، حسب رأيهم ، سيكون عدد المجرات التي تدور في اتجاه عقارب الساعة وتلك المجرات "الملتوية" في الاتجاه المعاكس هو نفسه ، وفقًا لـ pravda.ru.

لكن اتضح أن الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة يسود بين المجرات الحلزونية باتجاه القطب الشمالي لمجرة درب التبانة ، أي أنها موجهة إلى اليمين. هذا الاتجاه مرئي حتى على بعد أكثر من 600 مليون سنة ضوئية.

قال البروفيسور لونغو إن انتهاك التناظر ضئيل ، حوالي سبعة بالمائة فقط ، لكن احتمال أن يكون هذا حادثًا كونيًا في مكان ما يقارب المليون. - نتائجنا مهمة للغاية ، لأنها تبدو وكأنها تتعارض مع الفكرة العالمية تقريبًا القائلة بأننا إذا أخذنا مقياسًا كبيرًا بما فيه الكفاية ، فسيكون الكون متناحًا ، أي لن يكون له اتجاه واضح.

وفقًا للخبراء ، يجب أن يكون الكون المتماثل والخواص قد نشأ من انفجار متماثل كرويًا ، والذي كان من المفترض أن يشبه كرة السلة في الشكل. ومع ذلك ، إذا دار الكون عند الولادة حول محوره في اتجاه معين ، فإن المجرات ستحتفظ بهذا الاتجاه للدوران. ولكن نظرًا لأنها تدور في اتجاهات مختلفة ، كان للانفجار العظيم اتجاه متعدد الاستخدامات. ومع ذلك ، على الأرجح ، لا يزال الكون يدور.

بشكل عام ، خمن علماء الفيزياء الفلكية سابقًا انتهاك التناظر والخواص. استندت تخميناتهم إلى ملاحظات شذوذ عملاق آخر. يتضمن ذلك آثارًا لأوتار كونية - عيوب مكانية ممتدة بشكل لا يصدق بسمك صفري ، ولدت افتراضيًا في اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم. ظهور "كدمات" على جسم الكون - ما يسمى ببصمات اصطدامه الماضية مع أكوان أخرى. وكذلك حركة "التيار المظلم" - تدفق هائل من العناقيد المجرية يندفع بسرعة كبيرة في اتجاه واحد.