Jak se sluneční soustava pohybuje ve vesmíru. Jak se pohybuje sluneční soustava?

Každý člověk, i když leží na gauči nebo sedí u počítače, je v neustálém pohybu. Tento nepřetržitý pohyb ve vesmíru má různé směry a obrovské rychlosti. Za prvé, Země se pohybuje kolem své osy. Kromě toho se planeta otáčí kolem Slunce. Ale to není všechno. Společně se Sluneční soustavou překonáváme mnohem působivější vzdálenosti.

Slunce je jednou z hvězd nacházejících se v rovině Mléčné dráhy nebo jednoduše Galaxie. Je vzdálená od středu 8 kpc a vzdálenost od roviny Galaxie je 25 kpc. Hustota hvězd v naší oblasti Galaxie je přibližně 0,12 hvězdy na 1 pc3. Poloha sluneční soustavy není konstantní: je v neustálém pohybu vzhledem k blízkým hvězdám, mezihvězdnému plynu a konečně kolem středu Mléčné dráhy. Pohybu Sluneční soustavy v Galaxii si poprvé všiml William Herschel.

Pohybující se vzhledem k blízkým hvězdám

Rychlost pohybu Slunce k hranici souhvězdí Herkula a Lyry je 4 a.s. za rok nebo 20 km/s. Vektor rychlosti směřuje k tzv. apexu – bodu, ke kterému směřuje i pohyb ostatních blízkých hvězd. Směry rychlostí hvězd, vč. Slunce se protínají v bodě naproti vrcholu, který se nazývá antiapex.

Pohybující se vzhledem k viditelným hvězdám

Pohyb Slunce ve vztahu k jasným hvězdám, které lze vidět bez dalekohledu, se měří samostatně. To je ukazatel standardního pohybu Slunce. Rychlost takového pohybu je 3 AU. za rok nebo 15 km/s.

Pohybující se vzhledem k mezihvězdnému prostoru

Ve vztahu k mezihvězdnému prostoru se Sluneční soustava již pohybuje rychleji, rychlost je 22-25 km/s. Zároveň se pod vlivem „mezihvězdného větru“, který „fouká“ z jižní oblasti Galaxie, posouvá vrchol do souhvězdí Ophiuchus. Směna se odhaduje na cca 50.

Navigace kolem středu Mléčné dráhy

Sluneční soustava je v pohybu vzhledem ke středu naší Galaxie. Pohybuje se směrem k souhvězdí Labutě. Rychlost je asi 40 AU. za rok nebo 200 km/s. Dokončení revoluce trvá 220 milionů let. Přesnou rychlost nelze určit, protože vrchol (střed Galaxie) je před námi skryt za hustými oblaky mezihvězdného prachu. Vrchol se posune o 1,5° každý milion let a celý kruh dokončí za 250 milionů let, neboli 1 galaktický rok.

Určitě mnozí z vás viděli gif nebo sledovali video ukazující pohyb Sluneční soustavy.

Videoklip, vydané v roce 2012, se stalo virálním a vyvolalo mnoho rozruchu. Narazil jsem na něj krátce po jeho objevení, kdy jsem toho o vesmíru věděl mnohem méně než nyní. A co mě nejvíce zmátlo, byla kolmost roviny oběžných drah planet ke směru pohybu. Ne, že by to bylo nemožné, ale sluneční soustava se může pohybovat v jakémkoli úhlu ke galaktické rovině. Možná se ptáte, proč si pamatovat dávno zapomenuté příběhy? Faktem je, že právě teď, pokud je to žádoucí a je dobré počasí, může každý vidět na obloze skutečný úhel mezi rovinami ekliptiky a Galaxie.

Kontrola vědců

Astronomie říká, že úhel mezi rovinami ekliptiky a Galaxie je 63°.

Ale samotná figura je nudná a i nyní, kdy jsou přívrženci ploché Země na okraji vědy, chci mít jednoduchou a jasnou ilustraci. Zamysleme se nad tím, jak můžeme na obloze vidět roviny Galaxie a ekliptiky, nejlépe pouhým okem a aniž bychom se příliš vzdálili od města? Rovina Galaxie je Mléčná dráha, ale nyní, s velkým množstvím světelného znečištění, ji není tak snadné vidět. Existuje nějaká čára přibližně blízko roviny Galaxie? Ano – jedná se o souhvězdí Labutě. Je dobře viditelná i ve městě a je snadné ji najít podle jasných hvězd: Deneb (alfa Cygnus), Vega (alfa Lyrae) a Altair (alfa orel). "Torzo" Labutě se přibližně shoduje s galaktickou rovinou.

Dobře, máme jedno letadlo. Ale jak získat vizuální ekliptiku? Zamysleme se nad tím, co to vlastně ekliptika je? Podle moderní přísné definice je ekliptika úsek nebeské sféry rovinou oběžné dráhy Země-Měsíc barycentra (střed hmoty). V průměru se Slunce pohybuje po ekliptice, ale nemáme dvě Slunce, podél kterých by bylo vhodné nakreslit čáru, a souhvězdí Labutě nebude na slunečním světle vidět. Když si ale vzpomeneme, že přibližně ve stejné rovině se pohybují i ​​planety sluneční soustavy, tak nám vyjde, že přehlídka planet nám přibližně ukáže rovinu ekliptiky. A teď na ranní obloze můžete vidět jen Mars, Jupiter a Saturn.

Výsledkem je, že v nadcházejících týdnech ráno před východem slunce bude možné velmi jasně vidět následující obrázek:

Což kupodivu dokonale souhlasí s učebnicemi astronomie.

Správnější je nakreslit gif takto:

Zdroj: web astronoma Rhyse Taylora rhysy.net

Otázkou může být vzájemná poloha rovin. Letíme?<-/ 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 tuto skutečnost bohužel nelze ručně ověřit, protože i když to udělali před dvěma sty pětatřiceti lety, použili výsledky mnohaletých astronomických pozorování a matematiky.

Rozptylování hvězd

Jak lze vůbec určit, kde se sluneční soustava pohybuje vzhledem k blízkým hvězdám? Pokud dokážeme zaznamenat pohyb hvězdy přes nebeskou sféru po desetiletí, pak směr pohybu několika hvězd nám napoví, kam se vzhledem k nim pohybujeme. Nazvěme bod, do kterého posouváme apex. Hvězdy, které jsou blízko něj, stejně jako z opačného bodu (antiapex), se budou pohybovat slabě, protože letí směrem k nám nebo od nás. A čím dále je hvězda od vrcholu a antiapexu, tím větší bude její vlastní pohyb. Představte si, že jedete po silnici. Semafory na křižovatkách vpředu a vzadu se nebudou příliš pohybovat do stran. Ale kandelábry podél silnice budou za oknem stále blikat (mají hodně vlastního pohybu).

Gif ukazuje pohyb Barnardovy hvězdy, která má největší vlastní pohyb. Již v 18. století měli astronomové záznamy o poloze hvězd v intervalu 40-50 let, což umožnilo určit směr pohybu pomalejších hvězd. Pak anglický astronom William Herschel vzal katalogy hvězd a, aniž by šel k dalekohledu, začal počítat. Již první výpočty pomocí Mayerova katalogu ukázaly, že hvězdy se nepohybují chaoticky a lze určit vrchol.

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

A s údaji z katalogu Lalande se plocha výrazně zmenšila.

Odtamtud

Následovala normální vědecká práce – objasňování údajů, výpočty, spory, ale Herschel použil správný princip a mýlil se jen o deset stupňů. Stále se sbírají informace, například právě před třiceti lety byla rychlost pohybu snížena z 20 na 13 km/s. Důležité: tato rychlost by neměla být zaměňována s rychlostí sluneční soustavy a dalších blízkých hvězd vzhledem ke středu Galaxie, která je přibližně 220 km/s.

Ještě dál

Protože jsme zmínili rychlost pohybu vzhledem ke středu Galaxie, musíme na to přijít i zde. Galaktický severní pól byl zvolen stejným způsobem jako zemský – libovolně podle konvence. Nachází se poblíž hvězdy Arcturus (alfa Boötes), přibližně nad křídlem souhvězdí Labutě. Obecně platí, že projekce souhvězdí na mapě Galaxie vypadá takto:

Tito. Sluneční soustava se pohybuje vzhledem ke středu Galaxie ve směru souhvězdí Labutě a vzhledem k místním hvězdám ve směru souhvězdí Herkula pod úhlem 63° ke galaktické rovině,<-/, если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс сверху.

Prostorový ocas

Ale srovnání sluneční soustavy s kometou na videu je zcela správné. Aparát IBEX NASA byl speciálně vytvořen k určení interakce mezi hranicí sluneční soustavy a mezihvězdným prostorem. A podle něj je tam ocas.

NASA ilustrace

U jiných hvězd můžeme přímo vidět asstrosféry (bubliny hvězdného větru).

Foto NASA

Konečně pozitivní

Na závěr rozhovoru stojí za zmínku velmi pozitivní příběh. DJSadhu, který vytvořil původní video v roce 2012, zpočátku propagoval něco nevědeckého. Díky virálnímu rozšíření klipu si ale popovídal se skutečnými astronomy (astrofyzik Rhys Tailor se o dialogu vyjadřuje velmi pozitivně) a o tři roky později natočil nové, mnohem realističtější video bez protivědeckých konstrukcí.

Určitě mnozí z vás viděli gif nebo sledovali video ukazující pohyb Sluneční soustavy.

Kontrola vědců

Astronomie říká, že úhel mezi rovinami ekliptiky a Galaxie je 63°.

Ale samotné číslo je nudné, a to i nyní, kdy je věda na vedlejší koleji Přívrženci ploché Země, rád bych měl jednoduchou a jasnou ilustraci. Zamysleme se nad tím, jak můžeme na obloze vidět roviny Galaxie a ekliptiky, nejlépe pouhým okem a aniž bychom se příliš vzdálili od města? Rovina Galaxie je Mléčná dráha, ale nyní, s velkým množstvím světelného znečištění, ji není tak snadné vidět. Existuje nějaká čára přibližně blízko roviny Galaxie? Ano – jedná se o souhvězdí Labutě. Je dobře viditelná i ve městě a je snadné ji najít podle jasných hvězd: Deneb (alfa Cygnus), Vega (alfa Lyrae) a Altair (alfa orel). „Torzo“ Labutě se zhruba shoduje s galaktickou rovinou.

Dobře, máme jedno letadlo. Ale jak získat vizuální ekliptiku? Zamysleme se nad tím, co to vlastně ekliptika je? Podle moderní přísné definice je ekliptika úsek nebeské sféry rovinou oběžné dráhy Země-Měsíc barycentra (střed hmoty). V průměru se Slunce pohybuje po ekliptice, ale nemáme dvě Slunce, podél kterých by bylo vhodné nakreslit čáru, a souhvězdí Labutě nebude na slunečním světle vidět. Když si ale vzpomeneme, že přibližně ve stejné rovině se pohybují i ​​planety sluneční soustavy, tak nám vyjde, že přehlídka planet nám přibližně ukáže rovinu ekliptiky. A teď na ranní obloze můžete vidět jen Mars, Jupiter a Saturn.

Výsledkem je, že v nadcházejících týdnech ráno před východem slunce bude možné velmi jasně vidět následující obrázek:

Což kupodivu dokonale souhlasí s učebnicemi astronomie.

Správnější je nakreslit gif takto:

Otázkou může být vzájemná poloha rovin. Letíme?<-/ 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 tuto skutečnost bohužel nelze ověřit ručně, protože i když to udělali před dvě stě třiceti pěti lety, použili výsledky mnohaletých astronomických pozorování a matematiky.

Rozptylování hvězd

Jak lze vůbec určit, kde se sluneční soustava pohybuje vzhledem k blízkým hvězdám? Pokud dokážeme zaznamenat pohyb hvězdy přes nebeskou sféru po celá desetiletí, pak směr pohybu několika hvězd nám napoví, kam se vzhledem k nim pohybujeme. Nazvěme bod, do kterého posouváme apex. Hvězdy, které jsou blízko něj, stejně jako z opačného bodu (antiapex), se budou pohybovat slabě, protože letí směrem k nám nebo od nás. A čím dále je hvězda od vrcholu a antiapexu, tím větší bude její vlastní pohyb. Představte si, že jedete po silnici. Semafory na křižovatkách vpředu a vzadu se nebudou příliš pohybovat do stran. Ale kandelábry podél silnice budou za oknem stále blikat (mají hodně vlastního pohybu).

Gif ukazuje pohyb Barnardovy hvězdy, která má největší vlastní pohyb. Již v 18. století měli astronomové záznamy o poloze hvězd v intervalu 40-50 let, což umožnilo určit směr pohybu pomalejších hvězd. Pak anglický astronom William Herschel vzal katalogy hvězd a, aniž by šel k dalekohledu, začal počítat. Již první výpočty pomocí Mayerova katalogu ukázaly, že hvězdy se nepohybují chaoticky a lze určit vrchol.

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

A s údaji z katalogu Lalande se plocha výrazně zmenšila.

Odtamtud

Následovala normální vědecká práce – objasňování údajů, výpočty, spory, ale Herschel použil správný princip a mýlil se jen o deset stupňů. Stále se sbírají informace, například právě před třiceti lety byla rychlost pohybu snížena z 20 na 13 km/s. Důležité: tato rychlost by neměla být zaměňována s rychlostí sluneční soustavy a dalších blízkých hvězd vzhledem ke středu Galaxie, která je přibližně 220 km/s.

Ještě dál

Protože jsme zmínili rychlost pohybu vzhledem ke středu Galaxie, musíme na to přijít i zde. Galaktický severní pól byl zvolen stejným způsobem jako zemský – libovolně podle konvence. Nachází se poblíž hvězdy Arcturus (alfa Boötes), přibližně nad křídlem souhvězdí Labutě. Obecně platí, že projekce souhvězdí na mapě Galaxie vypadá takto:

Tito. Sluneční soustava se pohybuje vzhledem ke středu Galaxie ve směru souhvězdí Labutě a vzhledem k místním hvězdám ve směru souhvězdí Herkula pod úhlem 63° ke galaktické rovině,<-/, если смотреть с внешней стороны Галактики, северный полюс сверху.

Prostorový ocas

Ale srovnání sluneční soustavy s kometou na videu je zcela správné. Aparát IBEX NASA byl speciálně vytvořen k určení interakce mezi hranicí sluneční soustavy a mezihvězdným prostorem. A podle něj je tam ocas.

NASA ilustrace

U jiných hvězd můžeme přímo vidět asstrosféry (bubliny hvězdného větru).

Foto NASA

Konečně pozitivní

Na závěr rozhovoru stojí za zmínku velmi pozitivní příběh. DJSadhu, který vytvořil původní video v roce 2012, zpočátku propagoval něco nevědeckého. Ale díky virovému šíření klipu mluvil se skutečnými astronomy (astrofyzik Rhys Tailor byl velmi pozitivní o dialogu) a o tři roky později natočil nové, mnohem realističtější video bez protivědeckých konstruktů.

https://geektimes.ru/post/298077

Země spolu s planetami obíhá kolem Slunce a téměř všichni lidé na Zemi to vědí. To, že Slunce obíhá kolem středu naší galaxie Mléčná dráha, ví už mnohem menší počet obyvatel planety. Ale to není všechno. Naše galaxie se točí kolem středu vesmíru. Pojďme se o tom dozvědět a podívat se na zajímavé video záběry.

Ukazuje se, že celá sluneční soustava se pohybuje spolu se Sluncem lokálním mezihvězdným oblakem (rovina neměnná zůstává rovnoběžná sama se sebou) rychlostí 25 km/s. Tento pohyb směřuje téměř kolmo k neměnné rovině.

Možná zde musíme hledat vysvětlení pro pozorované rozdíly ve struktuře severní a jižní polokoule Slunce, pruhy a skvrny na obou polokoulích Jupitera. V každém případě tento pohyb určuje možná setkání mezi sluneční soustavou a hmotou rozptýlenou v té či oné formě v mezihvězdném prostoru. Skutečný pohyb planet ve vesmíru nastává podél protáhlých šroubovicových linií (například „zdvih“ šroubu Jupiterovy oběžné dráhy je 12krát větší než jeho průměr).

Za 226 milionů let (galaktický rok) provede sluneční soustava úplnou revoluci kolem středu galaxie a pohybuje se po téměř kruhové dráze rychlostí 220 km/s.

Naše Slunce je součástí obrovského hvězdného systému zvaného Galaxie (také nazývaného Mléčná dráha). Naše Galaxie má tvar disku, podobně jako dvě desky složené na okrajích. V jeho středu je zaoblené jádro Galaxie.

Naše Galaxie - boční pohled

Pokud se na naši Galaxii podíváte shora, vypadá jako spirála, ve které je hvězdná hmota soustředěna především v jejích větvích, zvaných galaktická ramena. Ramena jsou umístěna v rovině disku Galaxie.

Naše Galaxie - pohled shora

Naše Galaxie obsahuje více než 100 miliard hvězd. Průměr disku galaxie je asi 30 tisíc parseků (100 000 světelných let) a jeho tloušťka je asi 1000 světelných let.

Hvězdy na disku se pohybují po kruhových drahách kolem středu Galaxie, stejně jako planety ve sluneční soustavě obíhají kolem Slunce. Rotace Galaxie nastává ve směru hodinových ručiček při pohledu na Galaxii z jejího severního pólu (nachází se v souhvězdí Coma Berenices). Rychlost rotace disku není v různých vzdálenostech od středu stejná: s tím, jak se od něj vzdaluje, klesá.

Čím blíže ke středu Galaxie, tím vyšší je hustota hvězd. Pokud bychom žili na planetě poblíž hvězdy nacházející se v blízkosti jádra Galaxie, pak by byly na obloze vidět desítky hvězd, srovnatelné jasností s Měsícem.

Slunce je však velmi daleko od středu Galaxie, dalo by se říci - na jejím okraji, ve vzdálenosti asi 26 tisíc světelných let (8,5 tisíce parseků), poblíž roviny galaxie. Nachází se v Orionově rameni, spojeném se dvěma většími rameny – vnitřním ramenem Střelce a vnějším ramenem Persea.

Slunce se pohybuje kolem středu Galaxie rychlostí asi 220-250 kilometrů za sekundu a úplnou revoluci kolem svého středu provede podle různých odhadů za 220-250 milionů let. Období rotace Slunce spolu s okolními hvězdami v blízkosti středu našeho hvězdného systému se během jeho existence nazývá galaktický rok. Musíte však pochopit, že pro Galaxii neexistuje žádné společné období, protože se neotáčí jako tuhé těleso. Během své existence Slunce obletělo Galaxii přibližně 30krát.

Rotace Slunce kolem středu Galaxie je oscilační: každých 33 milionů let protne galaktický rovník, poté vystoupí nad svou rovinu do výšky 230 světelných let a opět sestoupí k rovníku.

Zajímavé je, že Slunce provede úplnou revoluci kolem středu Galaxie přesně ve stejnou dobu jako spirální ramena. V důsledku toho Slunce neprochází oblastmi aktivní tvorby hvězd, ve kterých často vybuchují supernovy – zdroje záření ničivého pro život. To znamená, že se nachází v sektoru Galaxie, který je nejpříznivější pro vznik a udržení života.

Sluneční soustava se pohybuje mezihvězdným prostředím naší Galaxie mnohem pomaleji, než se dříve myslelo, a na jejím náběžném okraji se netvoří žádná rázová vlna. Zjistili to astronomové, kteří analyzovali data shromážděná sondou IBEX, uvádí RIA Novosti.

"Můžeme téměř jistě říci, že před heliosférou (bublina, která omezuje sluneční soustavu od mezihvězdného prostředí) není žádná rázová vlna a že její interakce s mezihvězdným prostředím je mnohem slabší a více závislá na magnetických polích než dříve. mysleli,“ píší vědci v článku publikovaném v časopise Science.
NASA IBEX (Interstellar Boundary Explorer), vypuštěná v červnu 2008, je navržena k průzkumu hranice Sluneční soustavy a mezihvězdného prostoru – heliosféry, která se nachází ve vzdálenosti přibližně 16 miliard kilometrů od Slunce.

V této vzdálenosti proud nabitých částic ze slunečního větru a síla magnetického pole Slunce slábnou natolik, že již nedokážou překonat tlak vybité mezihvězdné hmoty a ionizovaného plynu. Výsledkem je vytvoření „bubliny“ heliosféry naplněné slunečním větrem uvnitř a obklopené mezihvězdným plynem zvenčí.

Magnetické pole Slunce vychyluje trajektorii nabitých mezihvězdných částic, ale nemá žádný vliv na neutrální atomy vodíku, kyslíku a helia, které volně pronikají do centrálních oblastí Sluneční soustavy. Detektory satelitu IBEX takové neutrální atomy „chytají“. Jejich studie umožňuje astronomům vyvodit závěry o vlastnostech hraniční zóny sluneční soustavy.

Skupina vědců z USA, Německa, Polska a Ruska představila novou analýzu dat z družice IBEX, podle níž byla rychlost sluneční soustavy nižší, než se dosud předpokládalo. Zároveň, jak naznačují nová data, v přední části heliosféry nevzniká rázová vlna.

„Sonický třesk, ke kterému dochází, když proudové letadlo prolomí zvukovou bariéru, může sloužit jako pozemský příklad rázové vlny. Když letadlo dosáhne nadzvukové rychlosti, vzduch před ním se nemůže dostat z cesty dostatečně rychle, což má za následek rázovou vlnu,“ uvedl hlavní autor studie David McComas podle tiskové zprávy Southwest Research Institute (USA).

Asi čtvrt století se vědci domnívali, že se heliosféra pohybuje mezihvězdným prostorem dostatečně vysokou rychlostí na to, aby se před ní vytvořila taková rázová vlna. Nová data IBEX však ukázala, že sluneční soustava se ve skutečnosti pohybuje lokálním oblakem mezihvězdného plynu rychlostí 23,25 kilometrů za sekundu, což je o 3,13 kilometrů za sekundu pomaleji, než se dříve myslelo. A tato rychlost je pod hranicí, při které dochází k rázové vlně.

"Přestože rázová vlna existuje před bublinami obklopujícími mnoho dalších hvězd, zjistili jsme, že interakce našeho Slunce s jeho prostředím nedosahuje prahu, při kterém se tvoří rázová vlna," řekl McComas.

Dříve se sonda IBEX zabývala mapováním hranice heliosféry a objevila na heliosféře záhadný pás se zvýšenými toky energetických částic, který obklopoval „bublinu“ heliosféry. S pomocí IBEX bylo také zjištěno, že rychlost pohybu Sluneční soustavy se za posledních 15 let z nevysvětlitelných důvodů snížila o více než 10 %.

Vesmír se točí jako kolovrátek. Astronomové objevili stopy rotace vesmíru.

Až dosud se většina výzkumníků přikláněla k názoru, že náš vesmír je statický. Nebo pokud se pohybuje, je to jen málo. Představte si překvapení týmu vědců z University of Michigan (USA) pod vedením profesora Michaela Longa, když objevili jasné stopy rotace našeho vesmíru ve vesmíru. Ukazuje se, že od samého počátku, dokonce i během Velkého třesku, kdy se Vesmír teprve rodil, již rotoval. Jako by to někdo spustil jako kolovrátek. A pořád se točí a točí.

Výzkum byl proveden v rámci mezinárodního projektu „Sloan Digital Sky Survey“. A vědci tento jev objevili katalogizací směru rotace asi 16 000 spirálních galaxií ze severního pólu Mléčné dráhy. Nejprve se vědci snažili najít důkazy, že vesmír má vlastnosti zrcadlové symetrie. V tomto případě uvažovali, že počet galaxií, které rotují ve směru hodinových ručiček, a galaxií, které se „otáčejí“ v opačném směru, by byl stejný, uvádí pravda.ru.

Ale ukázalo se, že směrem k severnímu pólu Mléčné dráhy mezi spirálními galaxiemi převládá rotace proti směru hodinových ručiček, tedy jsou orientovány doprava. Tento trend je viditelný i na vzdálenost více než 600 milionů světelných let.

Narušení symetrie je malé, jen asi sedm procent, ale pravděpodobnost, že jde o takovou kosmickou nehodu, je někde kolem jedné ku milionu,“ komentoval profesor Longo. „Naše výsledky jsou velmi důležité, protože se zdá, že odporují téměř všeobecnému přesvědčení, že když vezmete dostatečně velké měřítko, vesmír bude izotropní, to znamená, že nebude mít jasný směr.

Symetrický a izotropní vesmír měl podle odborníků vzniknout sféricky symetrickým výbuchem, který měl mít tvar basketbalového míče. Pokud by se však vesmír při narození otáčel kolem své osy v určitém směru, pak by si galaxie tento směr rotace udržely. Ale protože se otáčejí různými směry, vyplývá z toho, že Velký třesk měl diverzifikovaný směr. Vesmír se však s největší pravděpodobností stále točí.

Obecně platí, že astrofyzici dříve hádali o porušení symetrie a izotropie. Jejich odhady byly založeny na pozorováních jiných obřích anomálií. Patří mezi ně stopy kosmických strun – neuvěřitelně rozšířené defekty časoprostoru nulové tloušťky, hypoteticky zrozené v prvních okamžicích po Velkém třesku. Vzhled „modrin“ na těle vesmíru - takzvané otisky z jeho minulých kolizí s jinými vesmíry. A také pohyb „Dark Stream“ - obrovského proudu galaktických kup řítící se obrovskou rychlostí jedním směrem.

Domů > Dokument

Pohyb hvězd a sluneční soustavy

Georgij A. Chochlov

Rusko, Petrohrad

14. března 2009

Dokonce i italský filozof G. Bruno (1548-1600), identifikující fyzikální podstatu Slunce a hvězd, tvrdil, že se všechny pohybují v nekonečném prostoru. V důsledku tohoto pohybu se postupně mění zdánlivé polohy hvězd na obloze. Vzhledem ke kolosální vzdálenosti hvězd jsou však tyto změny tak malé, že i u nejbližších hvězd je lze pouhým okem detekovat až po tisících a desetitisících letech. Ale jak víme, nikdo takové schopnosti nemá. Jediným způsobem, jak detekovat posun hvězd na obloze, je tedy porovnat jejich zdánlivé polohy oddělené velkými časovými intervaly. Poprvé takové srovnání poloh jasných hvězd provedl v roce 1718 anglický astronom E. Halley pomocí dvou hvězdných katalogů (seznamů hvězd). První katalog byl sestaven ve 2. polovině 2. století. před naším letopočtem E. vynikající starořecký astronom Hipparchos z Rhodu (tento katalog je obsažen ve slavném „Velkém díle“ alexandrijského astronoma Q. Ptolemaia, které vytvořil kolem roku 140 n. l. a v latinském překladu známější pod názvem „Alma-gest“) . Druhý katalog byl sestaven v letech 1676-1710. ředitel Greenwichské observatoře J. Flamsteed (1646-1719). Halley zjistil, že za téměř 2000 let oddělujících oba katalogy se hvězdy Sirius (Canis Major) a Procyon (Canis Minor) posunuly asi o 0,7° a Arcturus (Bootes) o více než 1°. Tak velké posuny, přesahující zdánlivý průměr Měsíce (0,5°), nenechaly žádné pochybnosti o prostorovém pohybu hvězd. V současnosti jsou vlastní pohyby hvězd studovány z fotografií hvězdné oblohy pořízených s časovým odstupem několika desítek let, jejichž začátek a konec se nazývá pozorovací epochy. Výsledná negativa se kombinují, tzn. překrývají se na sebe a pak se na nich okamžitě odkryjí vytlačené hvězdy. Tyto posuny jsou měřeny s přesností 1 mikronu a převedeny na obloukové sekundy pomocí záporné stupnice. Přestože se pozorování provádějí ze Země, nakonec se vždy vypočítá prostorová rychlost hvězd vzhledem ke Slunci. Nech to v některý den v roce t1(první epocha pozorování) je na obloze v bodě n 1 vidět hvězda N 1 . Nachází se ve vzdálenosti r od Slunce a pohybuje se vzhledem k ní v prostoru rychlostí PROTI (viz obrázek). Projekce prostorové rychlosti PROTI přímá viditelnost r představuje radiální rychlost PROTIr hvězdy a projekce na ni kolmá Vt nazývaná tangenciální rychlost. O několik desítek let později, do druhé epochy pozorování t 2 , hvězda se přesune v prostoru do bodu N 2 a bude v určitém bodě vidět na obloze n 2 , tj. pro rozdíl epoch ( t 2 -t 1 ) hvězda se bude pohybovat po obloze obloukem n 1 n 2 , viditelné ze Země pod malým úhlem σ, který se měří na kombinovaných záporech. Vzhledem ke kolosální vzdálenosti hvězd bude přesně stejné posunutí σ vzhledem ke Slunci. Zdánlivý posun hvězdy na obloze za 1 rok

Nazývá se vlastní pohyb hvězdy a vyjadřuje se v úhlových sekundách za rok („/rok). (V programech planetária, astronomických kalendářích a příručkách jsou uvedeny pouze úhlové sekundy a je zahrnuta jednotka jmenovatele, která musí být pevně řečeno pamatujte.) Pro rozdíl v pozorovacích epochách ( t 2 -t 1 ) hvězda ve směru tangenciální rychlosti projde dráhu v prostoru

s = Vt(t 2 -t 1 ) = r tanσ. (2)

Kvůli malému úhlu σ , vyjádřeno v obloukových sekundách,

Poté, s ohledem na vzorec (1)

Ale vzdálenosti r na hvězdy jsou vyjádřeny v parsekech (pc) a µ - v úhlových sekundách za rok ("/rok). Potřebujeme vědět, PROTIt, v kilometrech za sekundu (km/s). Pamatujte, že 1 ks = = 206265 a. e. = 206 265 1,49610 8 km a 1 rok obsahuje 3,15610 7 s, pojďme najít

Vt= 2062651,49610 7 km ř

Vt = 4,74 µr km/s (3)

Navíc v tomto vzorci r vyjádřeno v parsekech. Ale vzdálenosti r ke hvězdám se počítají z jejich naměřených ročních paralax π (Roční paralaxa je úhel, pod kterým je viditelný průměrný poloměr oběžné dráhy Země ze středu hmoty hvězdy, je-li směr ke hvězdě kolmý na poloměr hvězdy). oběžná dráha Země), pomocí jednoduchého vzorce
Proto je tangenciální rychlost hvězdy v kilometrech za sekundu

Kde µ a π jsou vyjádřeny v úhlových sekundách. Radiální rychlost hvězd je určena posunutím čar v jejich spektrech. Radiální rychlost hvězd, zjištěná ze spektrogramů, je rychlost vzhledem k Zemi a zahrnuje její oběžnou rychlost, jejíž směr se neustále mění v důsledku pohybu kolem Slunce (o 180° za šest měsíců). Kvůli tomu dochází v průběhu roku k periodickým změnám radiální rychlosti hvězd v určitých mezích (to také slouží jako jeden z důkazů rotace Země kolem Slunce). Proto se provádějí korekce radiálních rychlostí zjištěných ze spektrogramů, přičemž se bere v úvahu hodnota a směr rychlosti Země ve dnech, kdy byla spektra vyfotografována, a z nich se vypočítá radiální rychlost hvězdy. PROTIr vzhledem ke Slunci. Pak prostorová rychlost hvězdy, nazývaná také heliocentrická rychlost

(5),

jehož směr je určen úhlem θ vzhledem ke směru ke Slunci, takže

(6)

Jak se hvězda vzdaluje od Slunce, její radiální rychlost PROTIr> 0 a při přiblížení PROTIr < 0. Новой эпохой в определении собственного движения звёзд стал полёт спутника Hipparcos (AHOJ gh P recise PAR arallax CO přednášející S atellit), která za 37 měsíců práce provedla miliony měření hvězd. Výsledkem práce byly dva hvězdné katalogy. Katalog HIPPARCOS obsahuje souřadnice, vlastní pohyby a paralaxy měřené s chybou asi jedné tisíciny obloukové sekundy pro 118 218 hvězd. Je to poprvé, kdy bylo takové přesnosti u hvězd v astrometrii dosaženo. Druhý katalog, TYCHO, poskytuje o něco méně přesné informace pro 1 058 332 hvězd. K dnešnímu dni byly určeny správné pohyby pro více než 1 milion hvězd a astronomové z observatoří Pulkovo a Taškent provedli více než 20 000 měření. Radiální rychlosti jsou známé pro asi 40 000 hvězd. Vlastní pohyby naprosté většiny hvězd se počítají v desetinách a setinách úhlové vteřiny a pouze u velmi blízkých hvězd překračují 1". „Létající“ Barnardova hvězda má tedy nejvyšší hodnotu vlastního pohybu – 10,358″. třetí místa v žebříčku nejrychleji se pohybujících hvězd na nebeské sféře jsou Kapteynova hvězda (8,670″/rok) a Lacaille 9352 (6,896″/rok). Jako příklad najdeme vzdálenost, paralaxu, správný pohyb, rychlost komponenty a brilanci Síria v epoše jeho největšího přiblížení ke Slunci. Pro tyto informace nezbytné, vezměme si z „Atlasu hvězdné oblohy 2000,0“: v naší éře má Sirius velikost -1,46 m, roční paralaxu 0,379 ", vlastní pohyb 1,34" a radiální rychlost V r = -8 km/s. Dříve celkem najdeme tangenciální rychlost Siriuse

Jeho prostorová rychlost

A jeho směr skrz

Kde je θ = -64,5º, což znamená, že se Sirius blíží ke Slunci (kladné znaménko úhlu by znamenalo vzdalování se). Pak jsou absolutní hodnoty cos θ = 0,431 a sin θ = sin 64,5° = 0,902. T Nyní sestrojíme nákres (viz obrázek) znázorňující směr prostorového pohybu hvězdy (S) a tímto směrem vypustíme z obrazu Slunce kolmici, která bude udávat polohu hvězdy (S 1) a jeho vzdálenost (r 1) od Slunce v epoše největšího sblížení. V této epoše hvězda urazí dráhu ve vesmíru a vzhledem k její současné vzdálenosti urazí tuto dráhu v roce Po této dlouhé době projde Sirius kolem Slunce ve vzdálenosti své roční paralaxy.
radiální rychlost Vr = 0(směr prostorové rychlosti PROTI kolmo k přímce r 1), tečnou rychlost PROTI t ,= PROTI =18.6 km/s a správný pohyb
Vzhledem k tomu, že jas je nepřímo úměrný druhé mocnině vzdálenosti, jas Siriuse se zvýší a podle Pogsonova vzorce bude roven . Takové problémy přibližování se ke Slunci nebo vzdalování se od něj lze vyřešit pro všechny hvězdy se známými počátečními údaji, které lze převzít z katalogů hvězd nebo z referenčních knih. Studiem pohybů blízkých hvězd vzhledem ke Slunci můžeme najít hvězdy, které mohly zažít nebo v budoucnu zažít blízké přiblížení ke Sluneční soustavě v rámci vnějšího Oortova oblaku, tedy na minimální vzdálenost. r min od Slunce méně než 206265 astronomických jednotek (1 parsek). Údaje o takových hvězdách jsou uvedeny v tabulce níže. V tabulce je uvedeno číslo hvězdy podle katalogu Gliese a Jarais, název hvězdy, její spektrální typ, hmotnost, minimální vzdálenost mezi Sluncem a hvězdou, okamžik přiblížení ve vztahu k moderní době. Všimněte si, že ze sedmi uvedených hvězd šest zažije blízké přiblížení ke Sluneční soustavě v budoucnosti a pouze jedna hvězda v minulosti (asi před 500 000 lety). Je zajímavé, že během příštích 50 000 let nastanou čtyři konvergence. Tyto přístupy mohou způsobit silné spršky komet z vnější části Oortova oblaku do planetárního systému, což zase zvyšuje pravděpodobnost dopadu na kometární jádro. Kometní sprchy tak mohou vést k ekologickým katastrofám a hromadnému vymírání organismů.

Hvězdy se blíží ke Slunci

	název	Spektrální			tmin, roky

Po prostudování správného pohybu hvězd jakéhokoli souhvězdí si můžete představit jeho vzhled ve vzdálené minulosti a budoucnosti. Zejména změna vzhledu souhvězdí Velké medvědice je znázorněna na obrázku vlevo: a – před 100 tisíci lety, b – dnes, c – po 100 tisících letech. Studium vlastního pohybu hvězd pomohlo odhalit pohyb Sluneční soustavy ve vesmíru. Tento problém poprvé vyřešil W. Herschel v roce 1783 pomocí vlastních pohybů pouze 7 hvězd a o něco později 13 hvězd. Zjistil, že Slunce se spolu se všemi mnoha tělesy, které kolem něj obíhají, pohybuje ve směru hvězdy λ Hercules (4,5 m). Bod na obloze, v jehož směru k tomuto pohybu dochází, Herschel nazval sluneční apex (z latinského apex – vrchol). Následně astronomové opakovaně určovali polohu slunečního vrcholu z velkého počtu hvězd se známými vlastními pohyby. Vycházeli přitom z toho, že pokud by byla Sluneční soustava v klidu ve vesmíru, pak by správné pohyby hvězd ve všech oblastech oblohy měly nejvíce různých směrů. Ve skutečnosti v oblasti souhvězdí Lyra a Herkules jsou správné pohyby většiny hvězd nasměrovány tak, že se zdá, jako by se hvězdy rozptylovaly různými směry. V diametrálně opačné oblasti oblohy, v souhvězdí Velkého psa, Zajíce a Holubice, směřují správné pohyby většiny hvězd přibližně k sobě, tedy hvězdy jako by se k sobě přibližovaly. Tyto jevy lze vysvětlit pouze pohybem sluneční soustavy ve vesmíru ve směru souhvězdí Lyry a Herkula. Každý si totiž všiml, že při pohybu se okolní předměty, viditelné ve směru pohybu, jakoby rozestupují před námi a ty za námi těsně vedle sebe. Ve 20. letech 20. století začaly masivní výpočty radiálních rychlostí hvězd vůči Slunci. To umožnilo nejen určit polohu slunečního vrcholu, ale také zjistit rychlost pohybu Sluneční soustavy ve vesmíru. Velký výzkum v tomto směru probíhal v letech 1923-1936. v astronomických observatořích několika zemí, včetně v letech 1923-1925. Moskevští astronomové pod vedením V. G. Fesenkova. Výzkum ukázal, že většina hvězd umístěných v blízkosti slunečního vrcholu má radiální rychlost blízkou -20 km/s, tj. tyto hvězdy se přibližují ke Slunci a hvězdy nacházející se v opačné oblasti oblohy se vzdalují od Slunce rychlostí asi +20 km/s. Je naprosto zřejmé, že tato rychlost je charakteristická pro samotnou Sluneční soustavu. Nyní bylo zjištěno, že se Sluneční soustava pohybuje vzhledem k okolním hvězdám rychlostí asi 20 km/s (podle jiných údajů 25 km/s) směrem ke slunečnímu vrcholu, který se nachází poblíž slabé hvězdy ν Hercules (m= 4.5) nedaleko hranic tohoto souhvězdí se souhvězdím Lyry. Sluneční soustava přitom stále obíhá kolem středu Galaxie s periodou 226 milionů let a rychlostí 260 km/s.Rovníkové souřadnice slunečního vrcholu: rektascenze α A = 270° (18 h 00 m) a deklinace δ A = +30 °. Správné pohyby pomáhají určit přítomnost planet u některých hvězd. K posunu jednotlivých hvězd dochází, jak se někdy říká, podél „přímky“ (ve skutečnosti podél oblouku velkého kruhu, jehož malá část je často mylně považována za úsečku). Pokud se ale kolem hvězdy otáčí relativně hmotná družice, pak periodicky odklání svůj pohyb střídavě v obou směrech od velkého kruhového oblouku a pak dochází ke zdánlivému posunutí hvězdy podél mírně zvlněné čáry (obr.). V roce 1844 objevil německý astronom F. Bessel (1784-1846) takové odchylky v posunech Siria a Procyonu a předpověděl pro ně existenci neviditelných masivních satelitů. A téměř o 18 let později, 31. ledna 1862, objevil americký optik A. Clark při testování jím vyrobené čočky o průměru 46 cm družici Sirius - hvězdu vzdálenou od hlavní hvězdy 8,4 m. 7,6". 1896 J. Scheberle objevil její satelit, hvězdu 10,8 m, 4,6" z Procyonu. Oba satelity, jak se později ukázalo, byli bílí trpaslíci. Létající hvězda Barnard má také neviditelné satelitní planety, ale dosud nebyly objeveny. Celkem je nyní známo více než 300 hvězd, kolem kterých obíhají satelity podobné planetám. Literatura:

Předmět. Malá tělesa Sluneční soustavy

souhrn

Pojmy: malá tělesa Sluneční soustavy, planetky, tělesa asteroidů, meteory, meteority, komety, trpasličí planety, Kuiperův pás, hlavní pás asteroidů, Orthův oblak, tělesa meteoroidů.

Projekt "Zemská planeta sluneční soustavy"

Dokument

v ledu (Mnozí vědci se domnívají, že oxid uhličitý přítomný v atmosféře zajišťoval udržení skleníkových podmínek, jiní se domnívají, že na Zemi dominovala zima).