Kui kiiresti me universumis liigume?

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 03:53

Istud, seisad või lamad seda artiklit lugedes ega tunne, et Maa pöörleb ümber oma telje meeletu kiirusega – ekvaatoril umbes 1700 km/h. Pöörlemiskiirus ei tundu aga km/s ümber arvutatuna nii kiire. Tulemuseks on 0,5 km/s – radaril vaevumärgatav sähvatus, võrreldes teiste meid ümbritsevate kiirustega.

Nii nagu teised päikesesüsteemi planeedid, tiirleb Maa ümber päikese. Ja selleks, et oma orbiidil püsida, liigub see kiirusega 30 km/s. Päikesele lähemal asuvad Veenus ja Merkuur liiguvad kiiremini, Maa orbiidist kaugemale tiirlev Marss liigub temast palju aeglasemalt.

Kuid isegi Päike ei seisa ühel kohal. Meie Linnutee galaktika on tohutu, massiivne ja ka liikuv! Kõik tähed, planeedid, gaasipilved, tolmuosakesed, mustad augud, tumeaine – kõik liiguvad ühise massikeskme suhtes.

Teadlaste sõnul asub Päike meie galaktika keskpunktist 25 000 valgusaasta kaugusel ja liigub elliptilisel orbiidil, tehes täieliku pöörde iga 220-250 miljoni aasta järel. Selgub, et Päikese kiirus on umbes 200-220 km / s, mis on sadu kordi suurem kui Maa liikumise kiirus ümber telje ja kümneid kordi suurem kui Päikese ümber liikumise kiirus. Nii näeb välja meie päikesesüsteemi liikumine.

Kas galaktika on paigal? Jällegi, ei. Hiiglaslikud kosmoseobjektid on suure massiga ja loovad seetõttu tugevaid gravitatsioonivälju. Andke universumile veidi aega (ja meil oli see - umbes 13,8 miljardit aastat) ja kõik hakkab liikuma suurima külgetõmbe suunas. Seetõttu pole Universum homogeenne, vaid koosneb galaktikatest ja galaktikate rühmadest.

Mida see meie jaoks tähendab?

See tähendab, et Linnuteed tõmbavad enda poole teised läheduses asuvad galaktikad ja galaktikarühmad. See tähendab, et selles protsessis domineerivad massiivsed objektid. Ja see tähendab, et need "traktorid" ei mõjuta mitte ainult meie galaktikat, vaid kõiki meid ümbritsevaid. Oleme jõudmas meiega avakosmoses toimuva mõistmisele lähemale, kuid meil puuduvad endiselt faktid, näiteks:

• millised olid algtingimused, mille alusel universum sündis;
• kuidas erinevad massid galaktikas ajas liiguvad ja muutuvad;
• kuidas Linnutee ja seda ümbritsevad galaktikad ja parved tekkisid;
• ja kuidas see praegu toimub.

Siiski on nipp, mis aitab meil seda välja mõelda.

Universum on täidetud reliktkiirgusega, mille temperatuur on 2,725 K, mis on säilinud Suure Paugu ajast. Kohati on pisikesi hälbeid - umbes 100 μK, kuid üldine temperatuurifoon on konstantne.

Seda seetõttu, et Universum tekkis Suure Paugu tulemusena 13,8 miljardit aastat tagasi ning paisub ja jahtub siiani.

380 000 aastat pärast Suurt Pauku jahtus universum sellise temperatuurini, et sai võimalikuks vesinikuaatomite teke. Enne seda suhtlesid footonid pidevalt ülejäänud plasmaosakestega: põrkasid nendega kokku ja vahetasid energiat. Universumi jahtudes on laetud osakesi vähem ja nendevaheline ruum on suurem. Footonid said ruumis vabalt liikuda. Reliikvia kiirgus on footonid, mis kiirgasid plasmast Maa tulevase asukoha suunas, kuid pääsesid hajumist, kuna rekombinatsioon on juba alanud. Nad jõuavad Maale läbi universumi ruumi, mis jätkab laienemist.

Seda kiirgust saate ise "näha". Häired, mis tekivad tühjal telekanalil lihtsa antenni nagu jänesekõrvad kasutamisel, on 1% reliktkiirguse tõttu.

Ja veel, reliktse tausta temperatuur ei ole kõigis suundades sama. Plancki missiooniuuringute tulemuste kohaselt on temperatuur taevasfääri vastaspoolkeradel veidi erinev: ekliptikast lõuna pool asuvates taevapiirkondades on see veidi kõrgem - umbes 2728 K ja teisel poolel madalam - umbes 2722 K.

See erinevus on peaaegu 100 korda suurem kui ülejäänud täheldatud CMB temperatuurikõikumised ja see on eksitav. Miks see juhtub? Vastus on ilmne - see erinevus ei tulene KMB kõikumisest, see ilmneb liikumisest!

Kui lähenete valgusallikale või see läheneb teile, nihkuvad spektrijooned allika spektris lühikeste lainete suunas (violetne nihe), kui te eemaldute temast või tema teist - spektrijooned nihkuvad pikkade lainete suunas (punanihe).).

Reliikvia kiirgus ei saa olla enam-vähem energeetiline, mis tähendab, et liigume läbi ruumi. Doppleri efekt aitab kindlaks teha, et meie päikesesüsteem liigub reliktkiirguse suhtes kiirusega 368 ± 2 km/s ning kohalik galaktikate rühm, sealhulgas Linnutee, Andromeeda galaktika ja Triangulumi galaktika, liigub kiirus 627 ± 22 km/s reliktkiirguse suhtes. Need on galaktikate nn omapärased kiirused, mis ulatuvad mitusada km/s. Lisaks neile on olemas ka Universumi paisumisest tingitud ja Hubble'i seaduse järgi arvutatud kosmoloogilised kiirused.

Tänu Suure Paugu jääkkiirgusele võime jälgida, et kõik universumis liigub ja muutub pidevalt. Ja meie galaktika on vaid osa sellest protsessist.