Cât de repede ne mișcăm prin univers?

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 04:09

Sunteți așezat, în picioare sau întins în timp ce citiți acest articol și nu simțiți că Pământul se rotește pe axa sa cu o viteză vertiginoasă - aproximativ 1.700 km/h la ecuator. Cu toate acestea, viteza de rotație nu pare atât de rapidă când este convertită în km/s. Rezultatul este 0,5 km/s – un fulger abia sesizabil pe radar, comparativ cu alte viteze din jurul nostru.

La fel ca și alte planete din sistemul solar, Pământul se învârte în jurul soarelui. Și pentru a rămâne pe orbita sa, se mișcă cu o viteză de 30 km/s. Venus și Mercur, care sunt mai aproape de Soare, se mișcă mai repede, Marte, care orbitează dincolo de orbita Pământului, se mișcă mult mai încet decât acesta.

Dar nici măcar Soarele nu stă într-un singur loc. Galaxia noastră, Calea Lactee, este uriașă, masivă și, de asemenea, mobilă! Toate stelele, planetele, norii de gaz, particulele de praf, găurile negre, materia întunecată - toate se mișcă în raport cu centrul comun de masă.

Potrivit oamenilor de știință, Soarele este situat la o distanță de 25.000 de ani lumină de centrul galaxiei noastre și se mișcă pe o orbită eliptică, făcând o revoluție completă la fiecare 220-250 de milioane de ani. Se dovedește că viteza Soarelui este de aproximativ 200-220 km/s, ceea ce este de sute de ori mai mare decât viteza de mișcare a Pământului în jurul axei și de zeci de ori mai mare decât viteza de mișcare a acestuia în jurul Soarelui. Așa arată mișcarea sistemului nostru solar.

Galaxia este staționară? Din nou, nu. Obiectele spațiale uriașe au o masă mare și, prin urmare, creează câmpuri gravitaționale puternice. Oferă Universului puțin timp (și l-am avut - aproximativ 13,8 miliarde de ani) și totul va începe să se miște în direcția celei mai mari atracție. Acesta este motivul pentru care Universul nu este omogen, ci este format din galaxii și grupuri de galaxii.

Ce înseamnă asta pentru noi?

Aceasta înseamnă că Calea Lactee este atrasă spre sine de alte galaxii și grupuri de galaxii din vecinătate. Aceasta înseamnă că obiectele masive domină acest proces. Și asta înseamnă că nu doar galaxia noastră, ci toți cei din jurul nostru sunt influențați de aceste „tractoare”. Ne apropiem de înțelegerea a ceea ce ni se întâmplă în spațiul cosmic, dar încă ne lipsesc faptele, de exemplu:

• care au fost condițiile inițiale în care s-a născut universul;
• modul în care diferitele mase din galaxie se mișcă și se schimbă în timp;
• cum s-au format Calea Lactee și galaxiile și clusterele din jur;
• și cum se întâmplă acum.

Cu toate acestea, există un truc care ne ajută să ne dăm seama.

Universul este plin de radiații relicve cu o temperatură de 2,725 K, care s-a păstrat încă de pe vremea Big Bang-ului. În unele locuri există abateri mici - aproximativ 100 μK, dar temperatura generală de fond este constantă.

Acest lucru se datorează faptului că Universul s-a format ca urmare a Big Bang-ului acum 13,8 miliarde de ani și încă se extinde și se răcește.

La 380.000 de ani după Big Bang, universul s-a răcit la o astfel de temperatură încât a devenit posibilă formarea atomilor de hidrogen. Înainte de asta, fotonii au interacționat constant cu restul particulelor de plasmă: s-au ciocnit cu ele și au schimbat energie. Pe măsură ce Universul se răcește, există mai puține particule încărcate, iar spațiul dintre ele este mai mare. Fotonii s-au putut mișca liber în spațiu. Radiația relicvă este fotonii care au fost emiși de plasmă către locația viitoare a Pământului, dar au scăpat de împrăștiere, deoarece recombinarea a început deja. Ei ajung pe Pământ prin spațiul universului, care continuă să se extindă.

Tu însuți poți „vede” această radiație. Interferența care apare pe un canal TV gol atunci când se folosește o antenă simplă precum urechile de iepure este de 1% din cauza radiației relicve.

Și totuși, temperatura fondului relicte nu este aceeași în toate direcțiile. Conform rezultatelor studiilor misiunii Planck, temperatura este ușor diferită în emisferele opuse ale sferei cerești: este puțin mai mare în regiunile cerului la sud de ecliptică - aproximativ 2.728 K și mai scăzută în cealaltă jumătate - aproximativ 2.722 K.

Această diferență este de aproape 100 de ori mai mare decât restul fluctuațiilor de temperatură CMB observate, iar acest lucru este înșelător. De ce se întâmplă? Răspunsul este evident - această diferență nu se datorează fluctuațiilor CMB-ului, apare pentru că există mișcare!

Când te apropii de o sursă de lumină sau aceasta se apropie de tine, liniile spectrale din spectrul sursei sunt deplasate spre unde scurte (deplasare la violet), când te îndepărtezi de el sau el de tine - liniile spectrale sunt deplasate către unde lungi (deplasare spre roșu).).

Radiația relicvă nu poate fi mai mult sau mai puțin energetică, ceea ce înseamnă că ne deplasăm prin spațiu. Efectul Doppler ajută la determinarea faptului că sistemul nostru solar se mișcă în raport cu radiația relicvă cu o viteză de 368 ± 2 km/s, iar grupul local de galaxii, inclusiv Calea Lactee, galaxia Andromeda și galaxia Triangulum, se mișcă la o viteză de 627 ± 22 km/s în raport cu radiația relicvă. Acestea sunt așa-numitele viteze particulare ale galaxiilor, care se ridică la câteva sute de km/s. Pe lângă acestea, există și viteze cosmologice datorate expansiunii Universului și calculate conform legii Hubble.

Datorită radiației reziduale de la Big Bang, putem observa că totul în univers se mișcă și se schimbă constant. Și galaxia noastră este doar o parte a acestui proces.