Біз ғалам арқылы қаншалықты жылдам қозғаламыз?

2024 Автор: Malcolm Clapton | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 04:02

Сіз осы мақаланы оқып жатқанда отырсыз, тұрасыз немесе жатырсыз және Жердің өз осінен керемет жылдамдықпен - экваторда шамамен 1700 км / сағ айналатынын сезбейсіз. Дегенмен, айналу жылдамдығы км / с-қа ауыстырылғанда соншалықты жылдам болып көрінбейді. Нәтижесі 0,5 км/с – айналамыздағы басқа жылдамдықтармен салыстырғанда радарда әрең байқалатын жарқыл.

Күн жүйесіндегі басқа планеталар сияқты, жер де күнді айналады. Ал өз орбитасында қалу үшін ол 30 км/с жылдамдықпен қозғалады. Күнге жақын орналасқан Венера мен Меркурий жылдамырақ қозғалса, Жер орбитасынан тысқары айналатын Марс одан әлдеқайда баяу қозғалады.

Бірақ Күннің өзі бір орында тұрмайды. Біздің Құс жолы галактикасы үлкен, массивті және сонымен бірге мобильді! Барлық жұлдыздар, планеталар, газ бұлттары, шаң бөлшектері, қара тесіктер, қараңғы материя - барлығы ортақ масса центріне қатысты қозғалады.

Ғалымдардың пікірінше, Күн біздің галактиканың орталығынан 25 000 жарық жылы қашықтықта орналасқан және эллипстік орбитада қозғалады, әрбір 220-250 миллион жыл сайын толық төңкеріс жасайды. Күннің жылдамдығы шамамен 200-220 км/с болып шығады, бұл Жердің осі айналасындағы қозғалыс жылдамдығынан жүздеген есе және оның Күнді айналу жылдамдығынан ондаған есе жоғары. Күн жүйесінің қозғалысы осылай көрінеді.

Галактика тұрақты ма? Тағы да, жоқ. Алып ғарыш объектілері үлкен массаға ие, сондықтан күшті гравитациялық өрістер жасайды. Әлемге аз уақыт беріңіз (және бізде бұл болды - шамамен 13,8 миллиард жыл), сонда бәрі ең үлкен тартымдылық бағытында қозғала бастайды. Сондықтан Ғалам біртекті емес, галактикалар мен галактикалар топтарынан тұрады.

Бұл біз үшін нені білдіреді?

Бұл Құс жолын жақын жердегі басқа галактикалар мен галактика топтары өзіне қарай тартып жатқанын білдіреді. Бұл массивтік нысандар бұл процесте үстемдік ететінін білдіреді. Ал бұл біздің галактикаға ғана емес, айналамыздағылардың барлығына осы «тракторлардың» ықпалында екенін білдіреді. Біз ғарышта не болып жатқанын түсінуге жақындап келеміз, бірақ бізге әлі де фактілер жетіспейді, мысалы:

• ғаламның пайда болуының бастапқы шарттары қандай болды;
• галактикадағы әртүрлі массалар уақыт өте келе қалай қозғалады және өзгереді;
• Құс жолы және оның айналасындағы галактикалар мен кластерлер қалай пайда болды;
• және ол қазір қалай болып жатыр.

Дегенмен, оны анықтауға көмектесетін трюк бар.

Ғалам 2,725 К температурасы бар реликтік сәулемен толтырылған, ол Үлкен жарылыс уақытынан бері сақталған. Кейбір жерлерде кішкентай ауытқулар бар - шамамен 100 мкК, бірақ жалпы температура фоны тұрақты.

Себебі Ғалам 13,8 миллиард жыл бұрын Үлкен жарылыс нәтижесінде пайда болды және әлі де кеңейіп, салқындап жатыр.

Үлкен жарылыстан 380 000 жылдан кейін ғалам сутегі атомдарының түзілуі мүмкін болатын температураға дейін салқындаған. Бұған дейін фотондар плазманың қалған бөлшектерімен үнемі әрекеттесті: олармен соқтығысып, энергия алмасты. Ғалам салқындаған сайын зарядталған бөлшектер азайып, олардың арасындағы кеңістік үлкенірек болады. Фотондар кеңістікте еркін қозғала алды. Реликтік сәулелену - бұл плазма арқылы Жердің болашақ орналасуына қарай шығарылған, бірақ рекомбинация басталғандықтан, шашыраудан құтылған фотондар. Олар кеңейіп жатқан ғалам кеңістігі арқылы Жерге жетеді.

Сіз бұл радиацияны «көре аласыз». Қоян құлағы сияқты қарапайым антеннаны пайдаланған кезде бос телеарнада пайда болатын кедергі реликтік сәулеленуге байланысты 1% құрайды.

Дегенмен, реликті фонның температурасы барлық бағытта бірдей емес. Планк миссиясын зерттеу нәтижелеріне сәйкес, температура аспан сферасының қарама-қарсы жарты шарларында аздап ерекшеленеді: ол эклиптиканың оңтүстігіндегі аспан аймақтарында сәл жоғары - шамамен 2, 728 К, ал екінші жартысында төмен - шамамен 2,722 К.

Бұл айырмашылық қалған CMB температура ауытқуларынан шамамен 100 есе көп және бұл жаңылыстырады. Неліктен бұл болады? Жауап анық - бұл айырмашылық СМБ-нің ауытқуына байланысты емес, қозғалыс бар болғандықтан пайда болады!

Жарық көзіне жақындағанда немесе ол сізге жақындағанда, көз спектріндегі спектрлік сызықтар қысқа толқындарға (күлгін ығысу), сіз одан немесе ол сізден алыстағанда - спектрлік сызықтар ұзын толқындарға (қызыл жылжу) ығысады.).

Реликтік сәулелену азды-көпті қуатты болуы мүмкін емес, яғни біз ғарышта қозғаламыз. Доплер эффектісі біздің күн жүйесінің реликтік радиацияға қатысты 368 ± 2 км/с жылдамдықпен қозғалатынын, ал жергілікті галактикалар тобы, соның ішінде Құс жолы, Андромеда және Үшбұрыш галактикасы қозғалатынын анықтауға көмектеседі. реликтік сәулеленуге қатысты жылдамдығы 627 ± 22 км/с. Бұл бірнеше жүз км/с құрайтын галактикалардың ерекше жылдамдықтары деп аталады. Олардан басқа Ғаламның кеңеюіне байланысты және Хаббл заңы бойынша есептелген космологиялық жылдамдықтар да бар.

Үлкен жарылыстың қалдық сәулеленуінің арқасында біз ғаламдағы барлық нәрсенің үздіксіз қозғалып, өзгеріп тұратынын байқай аламыз. Ал біздің галактика бұл процестің бір бөлігі ғана.