Milyen gyorsan haladunk az univerzumban?

2024 Szerző: Malcolm Clapton | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 03:59

Ön ül, áll vagy fekszik, miközben ezt a cikket olvassa, és nem érzi úgy, hogy a Föld a tengelye körül óriási sebességgel forog - körülbelül 1700 km / h az egyenlítőnél. A forgási sebesség azonban nem tűnik olyan gyorsnak km/s-ra átszámítva. Az eredmény 0,5 km/s – alig észrevehető villanás a radaron, a körülöttünk lévő többi sebességhez képest.

A Naprendszer többi bolygójához hasonlóan a Föld is a Nap körül kering. És annak érdekében, hogy a pályáján maradjon, 30 km / s sebességgel mozog. A Naphoz közelebb eső Vénusz és Merkúr gyorsabban, a Föld pályáján túl keringő Mars sokkal lassabban mozog nála.

De még a Nap sem áll egy helyben. Tejútrendszerünk hatalmas, masszív és mozgékony is! Minden csillag, bolygó, gázfelhő, porrészecskék, fekete lyukak, sötét anyag – mind a közös tömegközépponthoz képest mozog.

A tudósok szerint a Nap 25 000 fényév távolságra található galaxisunk középpontjától, és elliptikus pályán mozog, 220-250 millió évenként teljes körforgást hajtva végre. Kiderült, hogy a Nap sebessége körülbelül 200-220 km / s, ami több százszor nagyobb, mint a Föld mozgásának sebessége a tengely körül, és tízszer nagyobb, mint a Nap körüli mozgásának sebessége. Így néz ki Naprendszerünk mozgása.

A galaxis álló helyzetben van? Még egyszer: nem. Az óriási űrobjektumok nagy tömeggel rendelkeznek, ezért erős gravitációs mezőket hoznak létre. Adjunk az Univerzumnak egy kis időt (és volt is - körülbelül 13,8 milliárd év), és minden a legnagyobb vonzerő irányába kezd elmozdulni. Ez az oka annak, hogy az Univerzum nem homogén, hanem galaxisokból és galaxiscsoportokból áll.

Mit jelent ez számunkra?

Ez azt jelenti, hogy a Tejútrendszert a közelben lévő más galaxisok és galaxiscsoportok maguk felé húzzák. Ez azt jelenti, hogy a hatalmas tárgyak uralják ezt a folyamatot. Ez pedig azt jelenti, hogy nem csak a mi galaxisunkra, hanem a körülöttünk lévőkre is hatással vannak ezek a „traktorok”. Egyre közelebb vagyunk ahhoz, hogy megértsük, mi történik velünk a világűrben, de még mindig hiányoznak a tények, például:

• melyek voltak a kezdeti feltételek, amelyek között az univerzum megszületett;
• hogyan mozognak és változnak a különböző tömegek a galaxisban az idő múlásával;
• hogyan alakult ki a Tejútrendszer és a környező galaxisok és halmazok;
• és hogyan történik ez most.

Van azonban egy trükk, ami segít kitalálni.

Az Univerzum tele van 2,725 K hőmérsékletű ereklye-sugárzással, amely az Ősrobbanás óta megőrződött. Egyes helyeken apró eltérések vannak - körülbelül 100 μK, de az általános hőmérsékleti háttér állandó.

Ennek az az oka, hogy az Univerzum az Ősrobbanás eredményeként jött létre 13,8 milliárd évvel ezelőtt, és még mindig tágul és hűl.

380 000 évvel az ősrobbanás után az univerzum olyan hőmérsékletre hűlt le, hogy lehetővé vált a hidrogénatomok kialakulása. Ezt megelőzően a fotonok folyamatosan kölcsönhatásba léptek a plazma többi részecskéivel: ütköztek velük, és energiát cseréltek. Ahogy az Univerzum lehűl, kevesebb a töltött részecske, és nagyobb a tér közöttük. A fotonok szabadon mozoghattak az űrben. Az ereklyesugárzás azok a fotonok, amelyeket a plazma bocsátott ki a Föld leendő helye felé, de elkerülték a szóródást, mivel a rekombináció már megkezdődött. Az univerzum terén keresztül jutnak el a Földre, amely folyamatosan tágul.

Te magad is "láthatod" ezt a sugárzást. Az üres TV-csatornán egy egyszerű antenna, például nyúlfül használatakor fellépő interferencia 1%-a az ereklyesugárzás miatt.

Pedig a reliktum háttér hőmérséklete nem minden irányban azonos. A Planck-missziós tanulmányok eredményei szerint az égi szféra ellentétes féltekéin némileg eltér a hőmérséklet: az ekliptikától délre eső égboltvidékeken valamivel magasabb - körülbelül 2728 K, a másik felében pedig alacsonyabb - körülbelül 2722 K.

Ez a különbség csaknem 100-szor nagyobb, mint a többi megfigyelt CMB hőmérséklet-ingadozás, és ez félrevezető. Miért történik ez? A válasz nyilvánvaló – ez a különbség nem a CMB ingadozásából adódik, hanem azért, mert mozgás van!

Amikor közeledsz egy fényforráshoz, vagy az közeledik hozzád, a fényforrás spektrumában a spektrumvonalak a rövid hullámok felé tolódnak el (ibolya eltolódás), ha távolodsz tőle vagy ő tőled - a spektrumvonalak a hosszú hullámok felé tolódnak el (vöröseltolódás).).

Az ereklye sugárzás nem lehet többé-kevésbé energikus, ami azt jelenti, hogy az űrben haladunk. A Doppler-effektus segít meghatározni, hogy Naprendszerünk az ereklye sugárzáshoz képest 368 ± 2 km/s sebességgel mozog, és a helyi galaxiscsoport, beleértve a Tejútrendszert, az Androméda galaxist és a Triangulum galaxist 627 ± 22 km/s sebesség a maradványsugárzáshoz viszonyítva. Ezek a galaxisok úgynevezett sajátos sebességei, amelyek több száz km/s-t tesznek ki. Rajtuk kívül vannak még az Univerzum tágulásának köszönhető és a Hubble-törvény szerint számított kozmológiai sebességek.

Az Ősrobbanásból származó maradék sugárzásnak köszönhetően megfigyelhetjük, hogy az univerzumban minden folyamatosan mozog és változik. És galaxisunk csak egy része ennek a folyamatnak.