Koliko se brzo krećemo kroz svemir?

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 03:58

Dok čitate ovaj članak sjedite, stojite ili ležite i ne osjećate da se Zemlja vrti oko svoje osi vrtoglavom brzinom - oko 1700 km/h na ekvatoru. Međutim, brzina rotacije ne izgleda tako brzo kada se pretvori u km / s. Rezultat je 0,5 km/s - jedva primjetan bljesak na radaru, u usporedbi s drugim brzinama oko nas.

Baš kao i drugi planeti u Sunčevom sustavu, Zemlja se okreće oko Sunca. A da bi ostao u svojoj orbiti, kreće se brzinom od 30 km/s. Venera i Merkur, koji su bliže Suncu, kreću se brže, Mars, koji kruži izvan orbite Zemlje, kreće se puno sporije od njega.

Kretanje planeta Sunčevog sustava po orbitama

Ali ni Sunce ne stoji na jednom mjestu. Naša galaksija Mliječni put je ogromna, masivna i također pokretna! Sve zvijezde, planeti, oblaci plina, čestice prašine, crne rupe, tamna tvar - svi se kreću u odnosu na zajedničko središte mase.

Prema znanstvenicima, Sunce se nalazi na udaljenosti od 25.000 svjetlosnih godina od središta naše galaksije i kreće se po eliptičnoj orbiti, čineći potpunu revoluciju svakih 220-250 milijuna godina. Ispada da je brzina Sunca oko 200-220 km/s, što je stotine puta veće od brzine kretanja Zemlje oko osi i desetke puta veće od brzine njezina kretanja oko Sunca. Ovako izgleda kretanje našeg Sunčevog sustava.

Je li galaksija stacionarna? Opet, ne. Divovski svemirski objekti imaju veliku masu i stoga stvaraju jaka gravitacijska polja. Dajte Svemiru malo vremena (a imali smo ga - oko 13,8 milijardi godina), i sve će se početi kretati u smjeru najveće privlačnosti. Zbog toga Svemir nije homogen, već se sastoji od galaksija i skupina galaksija.

Što to za nas znači?

To znači da Mliječnu stazu vuku prema sebi druge galaksije i grupe galaksija u blizini. To znači da masivni objekti dominiraju ovim procesom. A to znači da ne samo naša galaksija, već i svi oni oko nas pod utjecajem ovih "traktora". Sve smo bliže razumijevanju onoga što nam se događa u svemiru, ali još nam nedostaju činjenice, na primjer:

koji su bili početni uvjeti pod kojima je nastao svemir;
kako se različite mase u galaksiji kreću i mijenjaju tijekom vremena;
kako su nastali Mliječni put i okolne galaksije i jata;
i kako se to sada događa.

Međutim, postoji trik koji će nam pomoći da to shvatimo.

Svemir je ispunjen reliktnim zračenjem s temperaturom od 2,725 K, koje je sačuvano još od vremena Velikog praska. Na nekim mjestima ima sitnih odstupanja - oko 100 μK, ali je ukupna temperaturna pozadina konstantna.

To je zato što je Svemir nastao kao rezultat Velikog praska prije 13,8 milijardi godina i još uvijek se širi i hladi.

380 000 godina nakon Velikog praska, svemir se ohladio na toliku temperaturu da je postalo moguće stvaranje atoma vodika. Prije toga, fotoni su stalno bili u interakciji s ostatkom čestica plazme: sudarali su se s njima i razmjenjivali energiju. Kako se Svemir hladi, manje je nabijenih čestica, a prostor između njih je veći. Fotoni su se mogli slobodno kretati u svemiru. Reliktno zračenje su fotoni koje je plazma emitirala prema budućoj lokaciji Zemlje, ali su izbjegli raspršenje, budući da je rekombinacija već započela. Do Zemlje stižu kroz svemirski prostor, koji se nastavlja širiti.

Thomsonovo raspršenje, reliktno zračenje

I sami možete "vidjeti" ovo zračenje. Smetnje koje se javljaju na praznom TV kanalu pri korištenju jednostavne antene poput zečjih ušiju su 1% zbog reliktnog zračenja.

Pa ipak, temperatura reliktne pozadine nije ista u svim smjerovima. Prema rezultatima studija Planckove misije, temperatura je malo drugačija u suprotnim hemisferama nebeske sfere: nešto je viša na nebu južno od ekliptike - oko 2,728 K, a niža u drugoj polovici - oko 2.722 K.

Ova razlika je gotovo 100 puta veća od ostalih opaženih temperaturnih fluktuacija CMB-a, i to je pogrešno. Zašto se to događa? Odgovor je očigledan - ova razlika nije zbog fluktuacija u CMB-u, ona se pojavljuje jer postoji kretanje!

Kada se približite izvoru svjetlosti ili se on približi vama, spektralne linije u spektru izvora se pomiču prema kratkim valovima (ljubičasti pomak), kada se udaljite od njega ili on od vas - spektralne linije se pomiču prema dugim valovima (crveni pomak).

Reliktno zračenje ne može biti više ili manje energično, što znači da se krećemo kroz svemir. Dopplerov efekt pomaže utvrditi da se naš Sunčev sustav kreće u odnosu na reliktno zračenje brzinom od 368 ± 2 km/s, a lokalna skupina galaksija, uključujući Mliječnu stazu, galaksiju Andromeda i galaksiju Triangulum, kreće se na brzina od 627 ± 22 km/s u odnosu na reliktnu radijaciju. To su takozvane posebne brzine galaksija koje iznose nekoliko stotina km/s. Osim njih, postoje i kozmološke brzine zbog širenja Svemira i izračunate prema Hubbleovom zakonu.

Zahvaljujući zaostalom zračenju iz Velikog praska, možemo primijetiti da se sve u svemiru neprestano kreće i mijenja. A naša galaksija je samo dio tog procesa.