حركة الأرض حول مركز المجرة. إلى أين نحن ذاهبون؟ سرعة المجرة بالنسبة لإشعاع الخلفية الكونية الميكروي

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

أولا، نشارك في دوران الأرض حول محورها. هذا حركة نهاريةموجهة نحو نقطة الشرق في الأفق. سرعة الحركة تعتمد على خط العرض؛ وهي تساوي 465*cos(φ) m/sec. وبالتالي، إذا كنت في القطب الشمالي أو الجنوبي للأرض، فأنت لا تشارك في هذه الحركة. لنفترض أن السرعة الخطية اليومية في موسكو تبلغ حوالي 260 م/ث. السرعة الزاوية القصوى حركة نهاريةمن السهل حسابها بالنسبة للنجوم: 360 درجة / 24 ساعة = 15 درجة / ساعة.

ثانيا، الأرض، ونحن معها، نتحرك حول الشمس. (سنتجاهل التذبذب الشهري الصغير حول مركز كتلة نظام الأرض والقمر). متوسط ​​السرعة الحركة السنويةفي المدار - 30 كم/ثانية. عند الحضيض الشمسي في أوائل شهر يناير يكون أعلى قليلاً، وعند الأوج في أوائل يوليو يكون أقل قليلاً، ولكن بما أن مدار الأرض يكاد يكون دائرة دقيقة، فإن فرق السرعة يبلغ 1 كم / ثانية فقط. تتحول قمة الحركة المدارية بشكل طبيعي وتصنع دائرة كاملة خلال عام. خط عرض مسير الشمس هو 0 درجة، وخط طوله يساوي خط طول الشمس بالإضافة إلى 90 درجة تقريبًا - lect=lect ☉ +90°, β=0. وبعبارة أخرى، تقع القمة على مسير الشمس، أي 90 درجة أمام الشمس. وبناء على ذلك، فإن السرعة الزاوية للقمة تساوي السرعة الزاوية للشمس: 360 درجة في السنة، أي أقل بقليل من درجة واحدة في اليوم.

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

أولا، تتحرك الشمس نسبيا أقرب النجوم(ما يسمى معيار الراحة المحلية). تبلغ سرعة الحركة حوالي 20 كم/ثانية (أكثر بقليل من 4 وحدات فلكية/سنة). يرجى ملاحظة: هذا أقل من سرعة الأرض في المدار. الحركة موجهة نحو كوكبة هرقل، والإحداثيات الاستوائية للقمة هي α = 270°، δ = 30°. ومع ذلك، إذا قمنا بقياس السرعة بالنسبة للجميع نجوم ساطعة ، مرئية بالعين المجردة، ثم نحصل على الحركة القياسية للشمس، وهي مختلفة بعض الشيء، وسرعتها أقل 15 كم / ثانية ~ 3 AU. / سنة). هذه أيضًا كوكبة هرقل، على الرغم من إزاحة القمة قليلاً (α = 265°، δ = 21°). ولكن بالنسبة للغاز بين النجوم، يتحرك النظام الشمسي بشكل أسرع قليلاً (22-25 كم / ثانية)، ولكن يتم إزاحة القمة بشكل كبير وتقع في كوكبة الحواء (α = 258°، δ = -17°). ويرتبط هذا التحول في القمة بحوالي 50 درجة بما يسمى. "الرياح بين النجوم" "تهب من الجنوب" للمجرة.

جميع الحركات الثلاث الموصوفة هي، إذا جاز التعبير، حركات محلية، "المشي في الفناء". لكن الشمس، إلى جانب النجوم الأقرب والمرئية بشكل عام (بعد كل شيء، نحن عمليا لا نرى نجوما بعيدة جدا)، إلى جانب سحب الغاز بين النجوم، تدور حول مركز المجرة - وهذه سرعات مختلفة تماما!

سرعة حركة النظام الشمسي حوله مركز المجرة 200 كم/ثانية (أكثر من 40 وحدة فلكية/سنة). ومع ذلك، فإن القيمة المشار إليها غير دقيقة، فمن الصعب تحديد السرعة المجرية للشمس؛ نحن لا نرى حتى ما نقيس الحركة عليه: مركز المجرة مخفي بسحب كثيفة من الغبار بين النجوم. يتم تحسين القيمة باستمرار وتميل إلى الانخفاض؛ منذ وقت ليس ببعيد، تم اعتبارها 230 كم/ثانية (يمكنك العثور على هذه القيمة في كثير من الأحيان)، وتعطي الدراسات الحديثة نتائج أقل من 200 كم/ثانية. تحدث حركة المجرة بشكل عمودي على الاتجاه المؤدي إلى مركز المجرة، وبالتالي فإن القمة لها إحداثيات مجرية l = 90°، b = 0° أو في الإحداثيات الاستوائية الأكثر شيوعًا - α = 318°، δ = 48°؛ تقع هذه النقطة في ليبيد. ولأن هذه حركة انعكاسية، فإن القمة تتحرك وتكمل دورة كاملة في "السنة المجرية"، أي حوالي 250 مليون سنة؛ تبلغ سرعتها الزاوية حوالي 5 بوصات/1000 سنة، أي درجة ونصف لكل مليون سنة.

تشمل الحركات الإضافية حركة المجرة بأكملها. كما أن قياس مثل هذه الحركة ليس بالأمر السهل، والمسافات كبيرة جدًا، والخطأ في الأرقام لا يزال كبيرًا جدًا.

وهكذا فإن مجرتنا ومجرة المرأة المسلسلة، وهما جسمان ضخمان من مجموعة المجرات المحلية، ينجذبان بقوة الجاذبية ويتحركان تجاه بعضهما البعض بسرعة حوالي 100-150 كم/ثانية، والمكون الرئيسي للسرعة ينتمي إلى مجرتنا. . إن المكون الجانبي للحركة غير معروف بدقة، كما أن المخاوف بشأن الاصطدام سابقة لأوانها. هناك مساهمة إضافية في هذه الحركة من خلال المجرة الضخمة M33، التي تقع في نفس اتجاه مجرة ​​المرأة المسلسلة تقريبًا. بشكل عام، سرعة حركة مجرتنا بالنسبة لمركز الباري سنتر مجموعة المجرات المحليةحوالي 100 كم/ثانية تقريبًا في اتجاه المرأة المسلسلة/السحلية (l = 100، b = -4، α = 333، δ = 52)، إلا أن هذه البيانات لا تزال تقريبية للغاية. وهذه سرعة نسبية متواضعة للغاية: حيث تتحول المجرة إلى قطرها الخاص خلال مائتين إلى ثلاثمائة مليون سنة، أو تقريبًا جدًا، خلال عام واحد. السنة المجرية.

إذا قمنا بقياس سرعة المجرة بالنسبة للبعيدة مجموعات المجرةسنرى صورة مختلفة: مجرتنا وبقية مجرات المجموعة المحلية معًا ككل تتحرك في اتجاه عنقود العذراء الكبير بسرعة 400 كم/ثانية تقريبًا. هذه الحركة ترجع أيضًا إلى قوى الجاذبية.

خلفية إشعاع الخلفية الكونية الميكروويفيحدد إطارًا مرجعيًا محددًا مرتبطًا بجميع المواد الباريونية في الجزء المرئي من الكون. بمعنى ما، فإن الحركة بالنسبة لخلفية الموجات الميكروية هذه هي حركة بالنسبة للكون ككل (لا ينبغي الخلط بين هذه الحركة وانحسار المجرات!). ويمكن تحديد هذه الحركة عن طريق القياس تباين درجة حرارة ثنائي القطب عدم انتظام إشعاع الخلفية الكونية الميكروي في اتجاهات مختلفة. أظهرت مثل هذه القياسات أمرًا مهمًا وغير متوقع: جميع المجرات الموجودة في ذلك الجزء من الكون الأقرب إلينا، بما في ذلك ليس فقط مجموعتنا المحلية، ولكن أيضًا مجموعة العذراء والمجموعات الأخرى، تتحرك بالنسبة إلى إشعاع الخلفية الكوني الميكروي في الخلفية عند مسافة سرعة عالية بشكل غير متوقع. بالنسبة للمجموعة المحلية من المجرات تبلغ سرعتها 600-650 كم/ثانية وتقع قمتها في كوكبة الهيدرا (α=166, δ=-27). يبدو أنه يوجد في مكان ما في أعماق الكون مجموعة ضخمة لم يتم اكتشافها بعد من العديد من العناقيد الفائقة، التي تجذب المادة من الجزء الذي نعيش فيه من الكون. تم تسمية هذه المجموعة الافتراضية الجاذب العظيم.

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

إلى أين نحن ذاهبون؟

الساعة البيولوجية: الراصد بالنسبة إلى مركز الأرض	0-465 م/ث	شرق
سنوي: الأرض بالنسبة للشمس	30 كم/ثانية	عمودي على اتجاه الشمس
محلي: الشمس نسبة إلى النجوم القريبة	20 كم/ثانية	هرقل
المعيار: الشمس بالنسبة للنجوم الساطعة	15 كم/ثانية	هرقل
الشمس نسبة إلى الغاز بين النجوم	22-25 كم/ثانية	الحواء
الشمس نسبة إلى مركز 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

نعلم جميعا أن الأرض تدور حول الشمس. وبناء على ذلك يطرح سؤال منطقي: هل الشمس نفسها تدور؟ وإذا كان الأمر كذلك، حول ماذا؟ تلقى علماء الفلك إجابة على هذا السؤال فقط في القرن العشرين.


يتحرك نجمنا حقًا، وإذا كانت للأرض دائرتان للدوران (حول الشمس وحول محورها)، فإن الشمس لديها ثلاث دائرات. علاوة على ذلك، فإن النظام الشمسي بأكمله، إلى جانب الكواكب والأجسام الكونية الأخرى، يتحرك تدريجيًا بعيدًا عن مركز المجرة، ويتحرك عدة ملايين من الكيلومترات مع كل ثورة.

ماذا تتحرك الشمس حولها؟

ما الذي تدور حوله الشمس؟ ومن المعروف أن نجمنا يقع، ويبلغ قطره حوالي 30 ألف فرسخ فلكي. الفرسخ الفلكي هو وحدة قياس فلكية تساوي 3.26 سنة ضوئية.

يوجد في الجزء الأوسط من مجرة ​​درب التبانة مركز مجري صغير نسبيًا يبلغ نصف قطره حوالي 1000 فرسخ فلكي. لا يزال هناك تكوين نجمي ويقع اللب، والذي بفضله نشأ نظامنا النجمي.

وتبلغ مسافة الشمس من مركز المجرة 26 ألف سنة ضوئية، أي أنها تقع بالقرب من أطراف المجرة. وتدور الشمس حول هذا المركز مع بقية النجوم التي تشكل درب التبانة. تتراوح سرعتها المتوسطة من 220 إلى 240 كيلومترًا في الثانية.

وتستغرق الثورة الواحدة حول الجزء المركزي من المجرة 200 مليون سنة في المتوسط. طوال فترة وجوده، دار كوكبنا مع الشمس حول قلب المجرة حوالي 30 مرة فقط.

لماذا تدور الشمس حول المجرة؟

كما هو الحال مع دوران الأرض، لم يتم تحديد السبب الدقيق لحركة الشمس. وفقا لأحد الإصدارات، يوجد شيء معين في مركز المجرة المادة المظلمة(ثقب أسود هائل)، مما يؤثر على دوران النجوم وسرعتها. يوجد حول هذا الثقب ثقب آخر ذو كتلة أصغر.

يمارس كلا الأمرين معًا تأثيرًا الجاذبية على النجوم في المجرة ويجبرها على التحرك في مسارات مختلفة. ويرى علماء آخرون أن هذه الحركة ناجمة عن قوى الجاذبية المنبعثة من قلب مجرة ​​درب التبانة.

مثل أي جسم، تتحرك الشمس بالقصور الذاتي على طول مسار مستقيم، لكن جاذبية مركز المجرة تجذبها إلى نفسها وبالتالي تجعلها تدور في دائرة.

هل تدور الشمس حول محورها؟

إن دوران الشمس حول محورها هو الدائرة الثانية لحركتها. وبما أنها تتكون من غازات، فإن حركتها تحدث بشكل مختلف.


بمعنى آخر، يدور النجم بشكل أسرع عند خط الاستواء، وأبطأ عند القطبين. يعد تتبع دوران الشمس حول محورها أمرًا صعبًا للغاية، لذلك يتعين على العلماء التنقل عبر البقع الشمسية.

في المتوسط، تدور بقعة في منطقة خط الاستواء الشمسي حول محور الشمس وتعود إلى موقعها الأصلي خلال 24.47 يومًا. تتحرك المناطق القطبية حول محور الشمس كل 38 يومًا.

لحساب قيمة محددة، قرر العلماء التركيز على الموضع 26 درجة من خط الاستواء، حيث يتم ملاحظته في هذا المكان تقريبًا أكبر عددالبقع الشمسية. ونتيجة لذلك، توصل علماء الفلك إلى رقم واحد، وهو أن سرعة دوران الشمس حول محورها هي 25.38 يومًا.

ما هو الدوران حول مركز متوازن؟

كما ذكرنا أعلاه، على عكس الأرض، للشمس ثلاث مستويات للدوران. الأول يدور حول مركز المجرة والثاني حول محورها أما الثالث فهو ما يسمى بمركز الجاذبية المتوازن. إذا شرحت بكلمات بسيطةإذن جميع الكواكب التي تدور حول الشمس، على الرغم من أن كتلتها أقل بكثير، إلا أنها لا تزال تجذبها قليلاً نحو نفسها.

ونتيجة لهذه العمليات، يدور محور الشمس أيضًا في الفضاء. وأثناء دورانها، فإنها تصف نصف قطر التوازن المركزي الذي تدور فيه الشمس. وفي الوقت نفسه، تصف الشمس نفسها أيضًا نصف قطرها. والصورة العامة لهذه الحركة واضحة تماما لدى علماء الفلك، لكن عنصرها العملي لم يدرس بشكل كامل.


بشكل عام، نجمنا هو نظام معقد للغاية ومتعدد الأوجه، لذلك سيتعين على العلماء في المستقبل الكشف عن المزيد من أسراره وألغازه.

تدور الأرض والكواكب حول الشمس وكل الناس على الأرض تقريبًا يعرفون ذلك. حقيقة أن الشمس تدور حول مركز مجرتنا درب التبانة معروفة بالفعل لعدد أقل بكثير من سكان الكوكب. ولكن هذا ليس كل شيء. مجرتنا تدور حول مركز الكون. دعونا نتعرف على ذلك ونشاهد لقطات فيديو مثيرة للاهتمام.

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

ربما نحتاج هنا إلى البحث عن تفسيرات للاختلافات الملحوظة في بنية نصفي الكرة الشمالي والجنوبي للشمس، والخطوط والبقع في نصفي الكرة الأرضية للمشتري. وعلى أية حال، فإن هذه الحركة تحدد اللقاءات المحتملة بين النظام الشمسي والمادة المنتشرة بشكل أو بآخر في الفضاء بين النجوم. تحدث الحركة الفعلية للكواكب في الفضاء على طول خطوط حلزونية ممدودة (على سبيل المثال، "شوط" المسمار في مدار كوكب المشتري أكبر بـ 12 مرة من قطره).

خلال 226 مليون سنة (السنة المجرية)، يقوم النظام الشمسي بدورة كاملة حول مركز المجرة، ويتحرك في مسار دائري تقريبًا بسرعة 220 كم/ثانية.

شمسنا جزء من نظام نجمي ضخم يسمى المجرة (وتسمى أيضًا درب التبانة). مجرتنا لها شكل قرص، يشبه لوحين مطويين عند الحواف. يوجد في وسطها النواة المستديرة للمجرة.

مجرتنا - منظر جانبي

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

مجرتنا - منظر من الأعلى

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

وتتحرك النجوم الموجودة 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 برنيس). سرعة دوران القرص ليست هي نفسها مسافات مختلفةمن المركز: يقل كلما ابتعد عنه.

كلما اقتربنا من مركز المجرة، زادت كثافة النجوم. إذا عشنا على كوكب بالقرب من نجم يقع بالقرب من قلب المجرة، فستكون عشرات النجوم مرئية في السماء، مماثلة في سطوع القمر.

ومع ذلك، فإن الشمس بعيدة جدًا عن مركز المجرة، كما يمكن القول - على أطرافها، على مسافة حوالي 26 ألف سنة ضوئية (8.5 ألف فرسخ فلكي)، بالقرب من مستوى المجرة. يقع في ذراع أوريون، ويتصل بذراعين أكبر حجمًا - ذراع القوس الداخلي وذراع بيرسيوس الخارجي.

وتتحرك الشمس بسرعة حوالي 220-250 كيلومترا في الثانية حول مركز المجرة وتقوم بدورة كاملة حول مركزها، وفقا لتقديرات مختلفة، خلال 220-250 مليون سنة. أثناء وجودها، تسمى فترة دوران الشمس مع النجوم المحيطة بها بالقرب من مركز نظامنا النجمي بالسنة المجرية. لكن عليك أن تفهم أنه لا توجد فترة مشتركة للمجرة، لأنها لا تدور كما هي صلب. أثناء وجودها، دارت الشمس حول المجرة حوالي 30 مرة.

تكون ثورة الشمس حول مركز المجرة متذبذبة: فكل 33 مليون سنة تعبر خط الاستواء المجري، ثم ترتفع فوق مستواها إلى ارتفاع 230 سنة ضوئية وتهبط مرة أخرى إلى خط الاستواء.

ومن المثير للاهتمام أن الشمس تقوم بدورة كاملة حول مركز المجرة في نفس الوقت الذي تحدث فيه الأذرع الحلزونية. ونتيجة لذلك، لا تعبر الشمس مناطق تكوين النجوم النشطة، والتي غالبًا ما تندلع فيها المستعرات الأعظم - وهي مصادر إشعاع مدمرة للحياة. أي أنها تقع في قطاع المجرة الأكثر ملائمة لنشوء الحياة والحفاظ عليها.

يتحرك النظام الشمسي عبر الوسط النجمي لمجرتنا بشكل أبطأ بكثير مما كان يعتقد سابقًا، ولا تتشكل أي موجة صدمية عند حافته الأمامية. وقد تم إثبات ذلك من قبل علماء الفلك الذين قاموا بتحليل البيانات التي جمعها مسبار IBEX، حسبما ذكرت وكالة ريا نوفوستي.

"يمكننا أن نقول بشكل شبه مؤكد أنه لا توجد موجة صدمية أمام الغلاف الشمسي (الفقاعة التي تحد النظام الشمسي من الوسط بين النجوم)، وأن تفاعلها مع الوسط بين النجوم أضعف بكثير وأكثر اعتمادا على المجالات المغناطيسية من السابق "فكر" ، كتب العلماء في المقال الذي نشر في مجلة العلوم.
بحث مركبة فضائيةتم تصميم NASA IBEX (Interstellar Boundary Explorer)، الذي تم إطلاقه في يونيو 2008، لاستكشاف حدود النظام الشمسي والفضاء بين النجوم - الغلاف الشمسي، الذي يقع على مسافة حوالي 16 مليار كيلومتر من الشمس.

عند هذه المسافة، تتدفق جزيئات الرياح الشمسية المشحونة وقوتها حقل مغناطيسيتضعف الشموس كثيرًا لدرجة أنها لم تعد قادرة على التغلب على ضغط المادة البينجمية المتخلخلة والغاز المتأين. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل "فقاعة" من الغلاف الشمسي، مملوءة بالداخل الرياح الشمسيةوخارجها محاط بالغاز بين النجوم.

ينحرف المجال المغناطيسي للشمس عن مسار الجسيمات المشحونة بين النجوم، لكن ليس له أي تأثير على الذرات المحايدة للهيدروجين والأكسجين والهيليوم، التي تخترق بحرية المناطق المركزية للنظام الشمسي. كاشفات القمر الصناعي IBEX "تلتقط" مثل هذه الذرات المحايدة. تسمح دراستهم لعلماء الفلك باستخلاص استنتاجات حول ميزات المنطقة الحدودية للنظام الشمسي.

قدم مجموعة من العلماء من الولايات المتحدة الأمريكية وألمانيا وبولندا وروسيا تحليلا جديدا لبيانات القمر الصناعي IBEX، والذي أفاد بأن سرعة النظام الشمسي أقل مما كان يعتقد سابقا. وفي الوقت نفسه، كما تشير البيانات الجديدة، لا تنشأ موجة صدمية في الجزء الأمامي من الغلاف الشمسي.

"إن الطفرة الصوتية التي تحدث عندما تخترق طائرة نفاثة حاجز الصوت يمكن أن تكون بمثابة مثال أرضي لموجة الصدمة. "عندما تصل الطائرة إلى سرعة تفوق سرعة الصوت، فإن الهواء الموجود أمامها لا يمكنه الخروج من طريقها بالسرعة الكافية، مما يؤدي إلى حدوث موجة صدمية"، كما يوضح المؤلف الرئيسي للدراسة ديفيد ماكوماس، نقلاً عن بيان صحفي من جنوب غرب البلاد. معهد البحوث(الولايات المتحدة الأمريكية).

لمدة ربع قرن تقريبًا، اعتقد العلماء أن الغلاف الشمسي يتحرك عبر الفضاء بين النجوم بسرعة عالية بما يكفي لتشكل موجة صدمية أمامه. ومع ذلك، أظهرت بيانات IBEX الجديدة أن النظام الشمسي يتحرك فعليًا عبر سحابة محلية من الغاز بين النجوم بسرعة 23.25 كيلومترًا في الثانية، وهو أبطأ بمقدار 3.13 كيلومترًا في الثانية عما كان يُعتقد سابقًا. وهذه السرعة أقل من الحد الذي تحدث عنده موجة الصدمة.

وعلى الرغم من وجود موجة الصدمة أمام الفقاعات المحيطة بالعديد من النجوم الأخرى، إلا أننا وجدنا أن تفاعل شمسنا معها بيئةوقال ماكوماس: "لا يصل إلى العتبة التي تتولد عندها موجة الصدمة".

في السابق، كان مسبار IBEX منخرطًا في رسم خرائط لحدود الغلاف الشمسي واكتشف شريطًا غامضًا في الغلاف الشمسي مع تدفقات متزايدة من الجزيئات النشطة التي تحيط بـ "فقاعة" الغلاف الشمسي. أيضًا، بمساعدة IBEX، ثبت أن سرعة حركة النظام الشمسي على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية، لأسباب لا يمكن تفسيرها، انخفضت بنسبة تزيد عن 10٪.

الكون يدور مثل قمة الغزل. اكتشف علماء الفلك آثارًا لدوران الكون.

حتى الآن، كان معظم الباحثين يميلون إلى الاعتقاد بأن كوننا ثابت. أو إذا تحرك فهو قليل. تخيل مفاجأة فريق من العلماء من جامعة ميشيغان (الولايات المتحدة الأمريكية)، بقيادة البروفيسور مايكل لونغو، عندما اكتشفوا آثاراً واضحة لدوران كوننا في الفضاء. اتضح أنه منذ البداية، حتى أثناء الانفجار الكبير، عندما ولد الكون للتو، كان يدور بالفعل. كان الأمر كما لو أن شخصًا ما قد أطلقه مثل قمة دوارة. وهي لا تزال تدور وتدور.

تم إجراء البحث داخل مشروع دوليمسح سلون الرقمي للسماء. واكتشف العلماء هذه الظاهرة من خلال فهرسة اتجاه دوران نحو 16 ألف مجرة ​​حلزونية من القطب الشمالي لمجرة درب التبانة. في البداية، حاول العلماء العثور على دليل على أن الكون يتمتع بخصائص تناظر المرآة. وفي هذه الحالة، فكروا في عدد المجرات التي تدور في اتجاه عقارب الساعة وتلك التي "تدور" داخلها الاتجاه المعاكس، سيكون هو نفسه، تقارير pravda.ru.

ولكن اتضح أن نحو القطب الشماليمن بين المجرات الحلزونية درب التبانة، يسود الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة، أي أنها موجهة إلى اليمين. وهذا الاتجاه مرئي حتى على مسافة تزيد عن 600 مليون سنة ضوئية.

وعلق البروفيسور لونغو قائلاً: "إن انتهاك التماثل صغير، حوالي سبعة بالمائة فقط، لكن احتمال أن يكون هذا حادثًا كونيًا هو حوالي واحد في المليون". "إن نتائجنا مهمة للغاية لأنها تبدو وكأنها تتناقض مع الاعتقاد العالمي تقريبًا بأنه إذا نظرت إلى نطاق واسع بما فيه الكفاية، فإن الكون سيكون متناحيًا، أي أنه لن يكون له اتجاه واضح.

وفقًا للخبراء، كان من المفترض أن يكون الكون المتماثل والخواص قد نشأ من انفجار كروي متماثل، والذي كان ينبغي أن يكون على شكل كرة السلة. ومع ذلك، إذا كان الكون عند الولادة يدور حول محوره في اتجاه معين، فإن المجرات ستحافظ على اتجاه الدوران هذا. ولكن بما أنها تدور في اتجاهات مختلفة، فهذا يعني أن الانفجار الكبير كان له اتجاه متنوع. ومع ذلك، فمن المرجح أن الكون لا يزال يدور.

بشكل عام، كان علماء الفيزياء الفلكية قد خمنوا سابقًا بشأن انتهاك التماثل والتناحيص. واستندت تخميناتهم إلى ملاحظات شذوذات عملاقة أخرى. وتشمل هذه آثار الأوتار الكونية - وهي عيوب ممتدة بشكل لا يصدق للزمكان بسمك صفر، ولدت افتراضيًا في اللحظات الأولى بعد الانفجار الكبير. ظهور "كدمات" على جسد الكون - ما يسمى ببصمات اصطداماته السابقة مع أكوان أخرى. وكذلك حركة "التيار المظلم" - وهو تيار ضخم من العناقيد المجرية يندفع بسرعة هائلة في اتجاه واحد.

أنت تجلس أو تقف أو تستلقي وأنت تقرأ هذا المقال ولا تشعر أن الأرض تدور حول محورها بسرعة مذهلة - حوالي 1700 كم/ساعة عند خط الاستواء. ومع ذلك، فإن سرعة الدوران لا تبدو بهذه السرعة عند تحويلها إلى كم/ثانية. والنتيجة هي 0.5 كيلومتر في الثانية، وهي إشارة بالكاد يمكن ملاحظتها على الرادار، مقارنة بالسرعات الأخرى من حولنا.

كما هو الحال مع 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، أما المريخ، الذي يمر مداره خلف مدار الأرض، فيتحرك بشكل أبطأ بكثير.

لكن حتى الشمس لا تقف في مكان واحد. مجرتنا درب التبانة ضخمة وضخمة ومتحركة أيضًا! كل النجوم، والكواكب، وسحب الغاز، وجزيئات الغبار، والثقوب السوداء، والمادة المظلمة - كل هذا يتحرك بالنسبة إلى مركز كتلة مشترك.

وفقا للعلماء، تقع الشمس على مسافة 25000 سنة ضوئية من مركز مجرتنا وتتحرك في مدار بيضاوي الشكل، وتقوم بدورة كاملة كل 220-250 مليون سنة. وتبين أن سرعة الشمس تبلغ حوالي 200-220 كم/ثانية، وهي أعلى بمئات المرات من سرعة الأرض حول محورها، وأعلى بعشرات المرات من سرعة حركتها حول الشمس. هكذا تبدو حركة نظامنا الشمسي.

هل المجرة ثابتة؟ ليس مجددا. عملاق الأجسام الفضائيةلها كتلة كبيرة، وبالتالي تخلق مجالات جاذبية قوية. امنح الكون بعض الوقت (وقد أمضينا فيه حوالي 13.8 مليار سنة)، وسيبدأ كل شيء في التحرك في اتجاه الجاذبية الأعظم. ولهذا السبب فإن الكون ليس متجانسا، بل يتكون من مجرات ومجموعات من المجرات.

ماذا يعني هذا بالنسبة لنا؟

وهذا يعني أن مجرة ​​درب التبانة تنجذب نحوها بواسطة المجرات الأخرى ومجموعات المجرات القريبة منها. وهذا يعني أن الأجسام الضخمة تهيمن على العملية. وهذا يعني أنه ليس فقط مجرتنا، ولكن أيضًا كل من حولنا يتأثر بهذه "الجرارات". نحن نقترب أكثر من فهم ما يحدث لنا في الفضاء الخارجي، ولكننا لا نزال نفتقر إلى الحقائق، منها على سبيل المثال:

• ما هي الظروف الأولية التي بدأ فيها الكون؟
• وكيف تتحرك الكتل المختلفة في المجرة وتتغير مع مرور الوقت؛
• وكيف تشكلت مجرة ​​درب التبانة والمجرات والمجموعات المحيطة بها؛
• وكيف يحدث الآن.

ومع ذلك، هناك خدعة من شأنها أن تساعدنا على معرفة ذلك.

الكون مليء بالإشعاع المتبقي بدرجة حرارة 2.725 كلفن، والتي تم الحفاظ عليها منذ الانفجار الكبير. توجد انحرافات صغيرة هنا وهناك - حوالي 100 ميكرو كلفن، لكن خلفية درجة الحرارة الإجمالية ثابتة.

وذلك لأن الكون قد تشكل بواسطة الانفجار الكبير قبل 13.8 مليار سنة وما زال يتوسع ويبرد.

بعد 380 ألف سنة من الانفجار الكبير، برد الكون إلى درجة حرارة أصبح معها تكوين ذرات الهيدروجين ممكنا. قبل ذلك، كانت الفوتونات تتفاعل باستمرار مع جزيئات البلازما الأخرى: فتصطدم بها وتتبادل الطاقة. عندما برد الكون، كان هناك عدد أقل من الجسيمات المشحونة ومساحة أكبر بينها. كانت الفوتونات قادرة على التحرك بحرية في الفضاء. الإشعاع CMB عبارة عن فوتونات تنبعث من البلازما باتجاه الموقع المستقبلي للأرض، لكنها نجت من التشتت لأن إعادة التركيب قد بدأت بالفعل. يصلون إلى الأرض عبر فضاء الكون الذي يستمر في التوسع.

يمكنك "رؤية" هذا الإشعاع بنفسك. التداخل الذي يحدث على قناة تلفزيونية فارغة إذا كنت تستخدم هوائيًا بسيطًا يشبه آذان الأرنب هو 1% سببه الإشعاع CMB.

ومع ذلك، فإن درجة حرارة الخلفية الأثرية ليست هي نفسها في جميع الاتجاهات. وفقا لنتائج البحث الذي أجرته بعثة بلانك، تختلف درجات الحرارة قليلا في نصفي الكرة الأرضية المعاكسين المجال السماوي: ترتفع قليلاً في أجزاء السماء جنوب مسير الشمس - حوالي 2.728 كلفن، وتنخفض في النصف الآخر - حوالي 2.722 كلفن.

خريطة لخلفية الموجات الميكروية مصنوعة بواسطة تلسكوب بلانك.

وهذا الاختلاف أكبر بحوالي 100 مرة من التغيرات الأخرى في درجات الحرارة المرصودة في الإشعاع CMB، وهو أمر مضلل. لماذا يحدث هذا؟ الجواب واضح - هذا الاختلاف ليس بسبب التقلبات في إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، بل يظهر بسبب وجود حركة!

عندما تقترب من مصدر ضوئي أو يقترب منك، فإن الخطوط الطيفية في طيف المصدر تنزاح نحو الموجات القصيرة (التحول البنفسجي)، وعندما تبتعد عنه أو يبتعد عنك، تنحرف الخطوط الطيفية نحو الموجات الطويلة (التحول الأحمر) ).

لا يمكن للإشعاع CMB أن يكون أكثر أو أقل نشاطًا، مما يعني أننا نتحرك عبر الفضاء. يساعد تأثير دوبلر في تحديد أن نظامنا الشمسي يتحرك بالنسبة إلى الإشعاع CMB بسرعة 368 ± 2 كم/ث، وأن المجموعة المحلية من المجرات، بما في ذلك مجرة ​​درب التبانة، ومجرة المرأة المسلسلة، ومجرة المثلث، تتحرك بسرعة سرعة 627 ± 22 كم/ث بالنسبة إلى CMB. هذه هي ما يسمى بالسرعات الغريبة للمجرات، والتي تصل إلى عدة مئات من الكيلومترات في الثانية. وبالإضافة إلى هذه السرعات، هناك أيضًا السرعات الكونية الناتجة عن توسع الكون والتي يتم حسابها وفقًا لقانون هابل.

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

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

الشمس هي أحد النجوم الموجودة في مستوى مجرة ​​درب التبانة، أو ببساطة المجرة. ويبعد عن المركز 8 كيلو فرسخ فلكي، والمسافة من مستوى المجرة 25 فرسخ فلكي. تبلغ الكثافة النجمية في منطقتنا من المجرة حوالي 0.12 نجمة لكل 1 قطعة3. موقع النظام الشمسي ليس ثابتًا: فهو في حركة مستمرة بالنسبة للنجوم القريبة، والغاز بين النجوم، وأخيرًا، حول مركز درب التبانة. تم ملاحظة حركة النظام الشمسي في المجرة لأول مرة بواسطة ويليام هيرشل.

تتحرك نسبة إلى النجوم القريبة

سرعة حركة الشمس إلى حدود كوكبتي هرقل وليرا هي 4 صباحا. في السنة، أو 20 كم/ثانية. يتم توجيه ناقل السرعة نحو ما يسمى بالقمة - وهي النقطة التي يتم توجيه حركة النجوم القريبة الأخرى إليها أيضًا. اتجاهات سرعات النجوم، بما في ذلك. تتقاطع الشموس في نقطة مقابلة للقمة تسمى النقطة المضادة.

تتحرك بالنسبة للنجوم المرئية

حركة الشمس نسبة إلى نجوم ساطعةوالتي يمكن رؤيتها بدون تلسكوب. هذا مؤشر على الحركة القياسية للشمس. سرعة هذه الحركة هي 3 AU. في السنة أو 15 كم / ثانية.

تتحرك نسبة إلى الفضاء بين النجوم

وفيما يتعلق بالفضاء بين النجوم، فإن النظام الشمسي يتحرك بالفعل بشكل أسرع، وتبلغ السرعة 22-25 كم / ثانية. وفي الوقت نفسه، وتحت تأثير "الرياح البينجمية"، التي "تهب" من المنطقة الجنوبية للمجرة، تنتقل القمة إلى كوكبة الحواء. ويقدر التحول بحوالي 50.

التنقل حول مركز درب التبانة

النظام الشمسي يتحرك بالنسبة إلى مركز مجرتنا. يتحرك نحو كوكبة الدجاجة. السرعة حوالي 40 AU. في السنة، أو 200 كم/ثانية. ل بدوره الكاملهناك حاجة إلى 220 مليون سنة. من المستحيل تحديد السرعة بدقة، لأن القمة (مركز المجرة) مخفية عنا خلف السحب الكثيفة من الغبار بين النجوم. تتحرك القمة بمقدار 1.5 درجة كل مليون سنة، وتكمل دورة كاملة خلال 250 مليون سنة، أو سنة مجرية واحدة.

رحلة إلى حافة درب التبانة

حركة المجرة في الفضاء الخارجي

مجرتنا أيضًا لا تقف ساكنة، ولكنها تقترب من مجرة ​​المرأة المسلسلة بسرعة 100-150 كم/ثانية. تتحرك مجموعة من المجرات ومن بينها مجرة ​​درب التبانة باتجاه عنقود العذراء الكبير بسرعة 400 كم/ث. من الصعب أن نتخيل، والأصعب من ذلك أن نحسب، المسافة التي نقطعها في كل ثانية. هذه المسافات هائلة، والأخطاء في مثل هذه الحسابات لا تزال كبيرة جدًا.