Wie bewegt sich die Erde im Weltraum? Die Bewegungsgeschwindigkeit der Sonne und der Galaxie im Universum. Wie schnell fliegt unser Planet?

Da wir relativ zur Erdoberfläche bewegungslos sind, drehen wir uns um ihre Achse und bewegen uns zusammen mit ihr relativ zur Sonne mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 km/s. Das Sonnensystem selbst bewegt sich relativ zum Zentrum der Galaxie mit einer Geschwindigkeit von 250 km/s.

Die am weitesten entfernten Galaxien bewegen sich relativ zu uns (entfernt sich von uns) mit enormen Geschwindigkeiten von mehr als 250.000 km/s (d. h. 900.000 km/h). Je weiter die Galaxien entfernt sind, desto schneller entfernen sie sich. Durch die Beobachtung immer weiter entfernter Objekte gelangen Wissenschaftler zu neuen Erkenntnissen über die Struktur von Objekten im Universum, über die Eigenschaften, Zusammenhänge zwischen Raum und Zeit, Kräfte und Geschwindigkeiten, Massen und Energie.

Basierend auf neuen Fakten, die durch den Einsatz immer genauerer Instrumente und immer leistungsfähigerer Teleskope gewonnen werden, werden neue Hypothesen aufgestellt und Theorien über den Ursprung und die Entwicklung einzelner Himmelskörper und des gesamten Universums als Ganzes aufgestellt.

„Begeistert schauten wir durch zwölf weitere Platten ... und auf vier davon fanden wir ohne Zweifel dasselbe Objekt – einen neuen Kometen, da bei Nahaufnahmen seine Bewegung relativ zu den Sternen erkennbar war. Nachdem wir alle Kataloge und Ephemeriden für 1969 anhand von Kometenrundschreiben durchgesehen hatten, wurde festgestellt, dass der Komet tatsächlich neu ist und wir ihn in Händen halten ...

Wüsten können auf unterschiedliche Weise klassifiziert werden: Nach Klimazonen: Polar - Antarktis, Grönland, Küste und Inseln der Arktis; gemäßigtes Klima, kalt und warm – in Zentral- und Zentralasien, Nordamerika und Patagonien; und schließlich subtropisch heiße Gebiete – die Sahara, die Wüsten Australiens, Hindustans und die Pazifikküste Südamerikas. Je nach Zusammensetzung des Bodens: sandig (ergi), sandig-zerkleinert, kiesig-gipsig (serir, reg), felsig (gam-mada,...)

Wenn man tief unter die Erde vordringt, scheint es, als befände man sich in einer völlig leblosen, gefrorenen Welt. Aber es scheint nur so. In den Höhlen leben mehr als 800 Fledermausarten – die größten Vertreter der unterirdischen Tierwelt. Fledermäuse verrichten nachts die nützliche Arbeit, die Vögel tagsüber erledigen – sie zerstören viele schädliche Insekten. Seit der Antike zählt man Fledermäuse...

Grönland ist die größte und eine der ältesten Inseln der Welt. Seine nördliche Spitze liegt oberhalb des 85. nördlichen Breitengrades, etwa 700 Kilometer vom Nordpol entfernt, und seine südliche Spitze liegt auf dem sechzigsten Breitengrad, also etwa auf dem gleichen Breitengrad wie St. Petersburg. Die Länge der Insel beträgt etwa 2.700 Kilometer. Grönland ist fast vollständig mit Eis bedeckt, das...

Warum scheint sich der Sternenhimmel zu drehen und warum ist der Nordstern fast bewegungslos? Es stellt sich heraus, dass der Grund für diese scheinbare Bewegung der Sterne die Rotation der Erde ist. So wie es einem Menschen, der sich in einem Raum dreht, so vorkommt, als würde sich der ganze Raum um ihn herum drehen, so sehen wir, die wir uns auf einer rotierenden Erde befinden, Sterne, als würden sie sich bewegen. Unsere Erde hat eine Rotationsachse...

In der Nähe von Andromeda befindet sich das Sternbild Pegasus, das Mitte Oktober um Mitternacht besonders sichtbar ist. Drei Sterne dieser Konstellation und. Der Stern Alpha Andromeda bildet eine Figur, die Astronomen das „Große Quadrat“ nennen. Es ist leicht am Herbsthimmel zu finden. Das geflügelte Pferd Pegasus entstand aus dem Körper der von Perseus enthaupteten Gorgone Medusa, erbte aber nichts Schlechtes von ihr ...

Dieses Sternbild wurde von den Griechen Hydrochos, von den Römern Acuarius und von den Arabern Sakib-al-ma genannt. Das alles bedeutete dasselbe: ein Mann, der Wasser einschenkte. Der griechische Mythos über Deukalion und seine Frau Pyrrha, die einzigen Menschen, die der globalen Flut entkommen konnten, ist mit dem Sternbild Wassermann verbunden. Der Name des Sternbildes führt tatsächlich in die „Heimat der Sintflut“ – in das Tal der Flüsse Tigris...

In der Astronomie ist ein Satellit ein Körper, der sich um einen größeren Körper dreht und durch die Schwerkraft gehalten wird. Der Mond ist der Satellit der Erde. Die Erde ist ein Satellit der Sonne. Alle Planeten im Sonnensystem, mit Ausnahme von Merkur und Venus, haben Satelliten. Künstliche Satelliten sind künstliche Raumfahrzeuge, die die Erde oder einen anderen Planeten umkreisen. Sie werden zu verschiedenen Zwecken eingeführt:...

Als die Menschen herausfanden, wie weit die Sonne von der Erde entfernt war, erkannten sie, dass die Sonne sehr groß war. Und doch, wie groß? Womit wird es verglichen? Wenn Sie sich eine riesige leere Kugel von der Größe der Sonne und viele kleine Kugeln von der Größe unseres Planeten vorstellen, dann stellt sich heraus, dass eine Million dreihunderttausend in eine große Kugel passen ...

Wir können über die Gesetze des „Lebens“ von Planeten sprechen, wenn wir bedenken, dass Leben Bewegung ist. Wenn die Planeten aus irgendeinem Grund aufhören würden, sich auf Kreisbahnen zu bewegen, würden sie in die Sonne fallen. Der deutsche Wissenschaftler Johannes Kepler (1581-1630) entdeckte die Gesetze der Planetenbewegung. Durch Berechnungen bewies er, dass sich die Planeten nicht im Kreis bewegen, wie man dachte...

Schon in der Antike interessierten sich die Menschen dafür, warum die Nacht in den Tag übergeht, der Winter in den Frühling und der Sommer in den Herbst. Als später Antworten auf die ersten Fragen gefunden wurden, begannen Wissenschaftler, das Objekt Erde genauer zu betrachten und herauszufinden, mit welcher Geschwindigkeit sich die Erde um die Sonne und um ihre Achse dreht.

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Erdbewegung

Alle Himmelskörper sind in Bewegung, die Erde ist da keine Ausnahme. Darüber hinaus erfährt es gleichzeitig eine axiale Bewegung und eine Bewegung um die Sonne.

Um die Bewegung der Erde zu visualisieren Schauen Sie sich einfach die Oberseite an, die sich gleichzeitig um eine Achse dreht und sich schnell über den Boden bewegt. Gäbe es diese Bewegung nicht, wäre die Erde nicht für Leben geeignet. Somit wäre unser Planet ohne Rotation um seine Achse ständig mit einer Seite der Sonne zugewandt, auf der die Lufttemperatur +100 Grad erreichen würde und das gesamte in diesem Bereich verfügbare Wasser in Dampf umgewandelt würde. Auf der anderen Seite wäre die Temperatur konstant unter Null und die gesamte Oberfläche dieses Teils wäre mit Eis bedeckt.

Rotationsbahn

Die Rotation um die Sonne folgt einer bestimmten Flugbahn – einer Umlaufbahn, die durch die Anziehungskraft der Sonne und die Bewegungsgeschwindigkeit unseres Planeten entsteht. Wäre die Schwerkraft um ein Vielfaches stärker oder die Geschwindigkeit viel geringer, dann würde die Erde in die Sonne fallen. Was wäre, wenn die Anziehungskraft verschwinden würde? oder stark verringert, dann flog der Planet, angetrieben durch seine Zentrifugalkraft, tangential in den Weltraum. Das wäre so, als würde man einen an einem Seil über dem Kopf befestigten Gegenstand drehen und ihn dann plötzlich loslassen.

Die Flugbahn der Erde ähnelt eher einer Ellipse als einem perfekten Kreis, und die Entfernung zum Stern variiert im Laufe des Jahres. Im Januar nähert sich der Planet dem Punkt, der dem Stern am nächsten ist – man nennt ihn Perihel – und ist 147 Millionen Kilometer vom Stern entfernt. Und im Juli entfernt sich die Erde 152 Millionen Kilometer von der Sonne und nähert sich einem Punkt namens Aphel. Die durchschnittliche Entfernung wird mit 150 Millionen km angenommen.

Die Erde bewegt sich auf ihrer Umlaufbahn von West nach Ost, was der Richtung „gegen den Uhrzeigersinn“ entspricht.

Die Erde braucht 365 Tage, 5 Stunden, 48 Minuten und 46 Sekunden (1 astronomisches Jahr), um eine Umdrehung um das Zentrum des Sonnensystems zu vollenden. Der Einfachheit halber wird ein Kalenderjahr jedoch normalerweise als 365 Tage gezählt, und die verbleibende Zeit wird „akkumuliert“ und zu jedem Schaltjahr ein Tag hinzugefügt.

Die Umlaufentfernung beträgt 942 Millionen km. Berechnungen zufolge beträgt die Geschwindigkeit der Erde 30 km pro Sekunde oder 107.000 km/h. Für den Menschen bleibt es unsichtbar, da sich alle Menschen und Gegenstände im Koordinatensystem gleich bewegen. Und doch ist es sehr groß. Beispielsweise beträgt die Höchstgeschwindigkeit eines Rennwagens 300 km/h, was 365-mal langsamer ist als die Geschwindigkeit der Erde auf ihrer Umlaufbahn.

Allerdings ist der Wert von 30 km/s nicht konstant, da es sich bei der Umlaufbahn um eine Ellipse handelt. Die Geschwindigkeit unseres Planeten schwankt während der Fahrt etwas. Der größte Unterschied wird beim Passieren der Perihel- und Aphelpunkte erreicht und beträgt 1 km/s. Das heißt, die akzeptierte Geschwindigkeit von 30 km/s ist durchschnittlich.

Axiale Rotation

Die Erdachse ist eine herkömmliche Linie, die vom Nord- zum Südpol gezogen werden kann. Es verläuft in einem Winkel von 66°33 relativ zur Ebene unseres Planeten. Eine Umdrehung dauert 23 Stunden 56 Minuten und 4 Sekunden, diese Zeit wird durch den Sterntag bezeichnet.

Das Hauptergebnis der axialen Rotation ist der Wechsel von Tag und Nacht auf dem Planeten. Darüber hinaus aufgrund dieser Bewegung:

• Die Erde hat eine Form mit abgeflachten Polen;
• Körper (Flussströme, Wind), die sich in einer horizontalen Ebene bewegen, verschieben sich leicht (auf der Südhalbkugel - nach links, auf der Nordhalbkugel - nach rechts).

Die Geschwindigkeit der axialen Bewegung unterscheidet sich in verschiedenen Bereichen erheblich. Die höchste am Äquator beträgt 465 m/s oder 1674 km/h, man spricht von linear. Dies ist beispielsweise die Geschwindigkeit in der Hauptstadt Ecuadors. In Gebieten nördlich oder südlich des Äquators nimmt die Rotationsgeschwindigkeit ab. In Moskau ist es beispielsweise fast zweimal niedriger. Diese Geschwindigkeiten werden Winkelgeschwindigkeiten genannt, ihr Indikator wird kleiner, wenn sie sich den Polen nähern. An den Polen selbst ist die Geschwindigkeit Null, das heißt, die Pole sind die einzigen Teile des Planeten, die sich relativ zur Achse nicht bewegen.

Es ist die Lage der Achse in einem bestimmten Winkel, die den Wechsel der Jahreszeiten bestimmt. In dieser Position erhalten verschiedene Gebiete des Planeten zu unterschiedlichen Zeiten ungleiche Wärmemengen. Wenn unser Planet streng vertikal zur Sonne stehen würde, gäbe es überhaupt keine Jahreszeiten, da die nördlichen Breiten, die tagsüber von der Leuchte beleuchtet werden, die gleiche Menge an Wärme und Licht erhalten wie die südlichen Breiten.

Folgende Faktoren beeinflussen die axiale Rotation:

• saisonale Veränderungen (Niederschlag, atmosphärische Bewegung);
• Flutwellen entgegen der axialen Bewegungsrichtung.

Diese Faktoren verlangsamen den Planeten, wodurch seine Geschwindigkeit abnimmt. Die Rate dieser Abnahme ist sehr gering, sie beträgt nur 1 Sekunde in 40.000 Jahren. Im Laufe von 1 Milliarde Jahren hat sich der Tag jedoch von 17 auf 24 Stunden verlängert.

Die Bewegung der Erde wird bis heute untersucht.. Diese Daten helfen dabei, genauere Sternkarten zu erstellen und den Zusammenhang dieser Bewegung mit natürlichen Prozessen auf unserem Planeten zu bestimmen.

Die Erde dreht sich zusammen mit den Planeten um die Sonne und das wissen fast alle Menschen auf der Erde. Die Tatsache, dass sich die Sonne um das Zentrum unserer Milchstraße dreht, ist bereits einer viel kleineren Anzahl von Bewohnern des Planeten bekannt. Aber das ist nicht alles. Unsere Galaxie dreht sich um das Zentrum des Universums. Informieren wir uns darüber und schauen uns interessantes Videomaterial an.

Es stellt sich heraus, dass sich das gesamte Sonnensystem mit einer Geschwindigkeit von 25 km/s zusammen mit der Sonne durch die lokale interstellare Wolke bewegt (die unveränderliche Ebene bleibt parallel zu sich selbst). Diese Bewegung ist nahezu senkrecht zur unveränderlichen Ebene gerichtet.

Vielleicht müssen wir hier nach Erklärungen für die festgestellten Unterschiede in der Struktur der nördlichen und südlichen Sonnenhalbkugel, den Streifen und Flecken beider Jupiterhalbkugeln suchen. In jedem Fall bestimmt diese Bewegung mögliche Begegnungen zwischen dem Sonnensystem und der in der einen oder anderen Form im interstellaren Raum verstreuten Materie. Die tatsächliche Bewegung der Planeten im Weltraum erfolgt entlang verlängerter Schraubenlinien (zum Beispiel ist der „Hub“ der Schraube der Jupiterbahn zwölfmal größer als ihr Durchmesser).

In 226 Millionen Jahren (galaktischem Jahr) vollführt das Sonnensystem eine vollständige Umdrehung um das Zentrum der Galaxie und bewegt sich dabei auf einer nahezu kreisförmigen Flugbahn mit einer Geschwindigkeit von 220 km/s.

Unsere Sonne ist Teil eines riesigen Sternensystems namens Galaxie (auch Milchstraße genannt). Unsere Galaxie hat die Form einer Scheibe, ähnlich wie zwei an den Rändern gefaltete Platten. In seiner Mitte befindet sich der abgerundete Kern der Galaxie.

Unsere Galaxie – Seitenansicht

Wenn Sie unsere Galaxie von oben betrachten, sieht sie aus wie eine Spirale, in der sich die Sternmaterie hauptsächlich in ihren Zweigen, den sogenannten galaktischen Armen, konzentriert. Die Arme befinden sich in der Ebene der Galaxienscheibe.

Unsere Galaxie - Blick von oben

Unsere Galaxie enthält mehr als 100 Milliarden Sterne. Der Durchmesser der Galaxienscheibe beträgt etwa 30.000 Parsec (100.000 Lichtjahre) und ihre Dicke beträgt etwa 1.000 Lichtjahre.

Die Sterne innerhalb der Scheibe bewegen sich auf Kreisbahnen um das Zentrum der Galaxie, genau wie die Planeten im Sonnensystem die Sonne umkreisen. Die Rotation der Galaxie erfolgt im Uhrzeigersinn, wenn man sie von ihrem Nordpol aus betrachtet (im Sternbild Coma Berenices). Die Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe ist bei verschiedenen Abständen vom Mittelpunkt nicht gleich: Sie nimmt ab, je weiter sie sich von diesem entfernt.

Je näher am Zentrum der Galaxie, desto höher ist die Dichte der Sterne. Wenn wir auf einem Planeten in der Nähe eines Sterns leben würden, der sich in der Nähe des Kerns der Galaxie befindet, wären Dutzende Sterne am Himmel sichtbar, deren Helligkeit mit der des Mondes vergleichbar wäre.

Man könnte jedoch sagen, dass die Sonne sehr weit vom Zentrum der Galaxie entfernt ist – an ihrem Rand, in einer Entfernung von etwa 26.000 Lichtjahren (8,5.000 Parsec), nahe der Ebene der Galaxie. Es befindet sich im Orion-Arm und ist mit zwei größeren Armen verbunden – dem inneren Schütze-Arm und dem äußeren Perseus-Arm.

Die Sonne bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 220–250 Kilometern pro Sekunde um das Zentrum der Galaxie und macht nach verschiedenen Schätzungen in 220–250 Millionen Jahren eine vollständige Umdrehung um ihr Zentrum. Während ihrer Existenz wird die Umlaufperiode der Sonne zusammen mit den sie umgebenden Sternen in der Nähe des Zentrums unseres Sternensystems als galaktisches Jahr bezeichnet. Sie müssen jedoch verstehen, dass es für die Galaxie keine gemeinsame Periode gibt, da sie sich nicht wie ein starrer Körper dreht. Während ihrer Existenz umkreiste die Sonne die Galaxie etwa 30 Mal.

Der Umlauf der Sonne um das Zentrum der Galaxie ist oszillierend: Alle 33 Millionen Jahre überquert sie den galaktischen Äquator, erhebt sich dann über ihre Ebene auf eine Höhe von 230 Lichtjahren und sinkt wieder zum Äquator hinab.

Interessanterweise vollzieht die Sonne genau zur gleichen Zeit wie die Spiralarme eine vollständige Umdrehung um das Zentrum der Galaxie. Dadurch durchquert die Sonne keine Regionen mit aktiver Sternentstehung, in denen häufig Supernovae ausbrechen – Strahlungsquellen, die das Leben zerstören. Das heißt, es befindet sich in dem Sektor der Galaxis, der für die Entstehung und Erhaltung von Leben am günstigsten ist.

Das Sonnensystem bewegt sich viel langsamer durch das interstellare Medium unserer Galaxie als bisher angenommen, und an seiner Vorderkante bildet sich keine Schockwelle. Dies wurde von Astronomen festgestellt, die die von der IBEX-Sonde gesammelten Daten analysierten, berichtet RIA Novosti.

„Wir können mit ziemlicher Sicherheit sagen, dass es vor der Heliosphäre (der Blase, die das Sonnensystem vom interstellaren Medium abgrenzt) keine Stoßwelle gibt und dass ihre Wechselwirkung mit dem interstellaren Medium viel schwächer und stärker von Magnetfeldern abhängig ist als zuvor.“ dachten“, schreiben die Wissenschaftler in dem in der Fachzeitschrift Science veröffentlichten Artikel.
Der im Juni 2008 gestartete IBEX (Interstellar Boundary Explorer) der NASA soll die Grenze des Sonnensystems und des interstellaren Raums erkunden – die Heliosphäre, die sich in einer Entfernung von etwa 16 Milliarden Kilometern von der Sonne befindet.

In dieser Entfernung schwächen sich der Strom geladener Teilchen des Sonnenwinds und die Stärke des Sonnenmagnetfelds so stark ab, dass sie den Druck der entladenen interstellaren Materie und des ionisierten Gases nicht mehr überwinden können. Dadurch entsteht eine Heliosphären-„Blase“, die innen mit Sonnenwind gefüllt und außen von interstellarem Gas umgeben ist.

Das Magnetfeld der Sonne lenkt die Flugbahn geladener interstellarer Teilchen ab, hat jedoch keinen Einfluss auf die neutralen Atome Wasserstoff, Sauerstoff und Helium, die ungehindert in die zentralen Regionen des Sonnensystems eindringen. Die Detektoren des IBEX-Satelliten „fangen“ solche neutralen Atome. Ihre Studie ermöglicht es Astronomen, Rückschlüsse auf die Beschaffenheit der Grenzzone des Sonnensystems zu ziehen.

Eine Gruppe von Wissenschaftlern aus den USA, Deutschland, Polen und Russland stellte eine neue Analyse von Daten des IBEX-Satelliten vor, wonach die Geschwindigkeit des Sonnensystems geringer war als bisher angenommen. Gleichzeitig entsteht, wie neue Daten zeigen, im vorderen Teil der Heliosphäre keine Stoßwelle.

„Der Überschallknall, der entsteht, wenn ein Düsenflugzeug die Schallmauer durchbricht, kann als irdisches Beispiel für eine Schockwelle dienen. Wenn ein Flugzeug Überschallgeschwindigkeit erreicht, kann die Luft vor ihm nicht schnell genug ausweichen, was zu einer Schockwelle führt“, sagte der Hauptautor der Studie, David McComas, laut einer Pressemitteilung des Southwest Research Institute (USA).

Etwa ein Vierteljahrhundert lang glaubten Wissenschaftler, dass sich die Heliosphäre mit einer Geschwindigkeit durch den interstellaren Raum bewegt, die hoch genug ist, dass sich vor ihr eine solche Schockwelle bilden kann. Neue IBEX-Daten zeigten jedoch, dass sich das Sonnensystem tatsächlich mit einer Geschwindigkeit von 23,25 Kilometern pro Sekunde durch eine lokale Wolke aus interstellarem Gas bewegt, was 3,13 Kilometer pro Sekunde langsamer ist als bisher angenommen. Und diese Geschwindigkeit liegt unterhalb der Grenze, bei der eine Stoßwelle auftritt.

„Obwohl vor den Blasen, die viele andere Sterne umgeben, eine Stoßwelle existiert, haben wir herausgefunden, dass die Wechselwirkung unserer Sonne mit ihrer Umgebung nicht die Schwelle erreicht, an der sich eine Stoßwelle bildet“, sagte McComas.

Zuvor war die IBEX-Sonde damit beschäftigt, die Grenze der Heliosphäre zu kartieren und entdeckte einen mysteriösen Streifen auf der Heliosphäre mit erhöhten Flüssen energiereicher Teilchen, der die „Blase“ der Heliosphäre umgab. Mithilfe von IBEX wurde außerdem festgestellt, dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Sonnensystems in den letzten 15 Jahren aus unerklärlichen Gründen um mehr als 10 % abgenommen hat.

Das Universum dreht sich wie ein Kreisel. Astronomen haben Spuren der Rotation des Universums entdeckt.

Bisher neigten die meisten Forscher zu der Annahme, dass unser Universum statisch sei. Oder wenn es sich bewegt, ist es nur ein wenig. Stellen Sie sich die Überraschung eines Wissenschaftlerteams der University of Michigan (USA) unter der Leitung von Professor Michael Longo vor, als sie deutliche Spuren der Rotation unseres Universums im Weltraum entdeckten. Es stellt sich heraus, dass das Universum bereits von Anfang an rotierte, sogar während des Urknalls, als es gerade geboren wurde. Es war, als hätte ihn jemand wie einen Kreisel in die Luft geschleudert. Und sie dreht und dreht sich immer noch.

Die Untersuchung wurde im Rahmen des internationalen Projekts „Sloan Digital Sky Survey“ durchgeführt. Und Wissenschaftler entdeckten dieses Phänomen, indem sie die Rotationsrichtung von etwa 16.000 Spiralgalaxien vom Nordpol der Milchstraße aus katalogisierten. Zunächst versuchten Wissenschaftler, Beweise dafür zu finden, dass das Universum spiegelsymmetrische Eigenschaften besitzt. In diesem Fall, so argumentierten sie, wäre die Anzahl der Galaxien, die sich im Uhrzeigersinn drehen, und derjenigen, die sich in die entgegengesetzte Richtung „drehen“, gleich, berichtet pravda.ru.

Es stellte sich jedoch heraus, dass in Richtung des Nordpols der Milchstraße bei Spiralgalaxien die Drehung gegen den Uhrzeigersinn vorherrscht, das heißt, sie sind nach rechts ausgerichtet. Dieser Trend ist selbst in einer Entfernung von mehr als 600 Millionen Lichtjahren sichtbar.

Die Symmetrieverletzung ist gering, nur etwa sieben Prozent, aber die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um einen solchen kosmischen Unfall handelt, liegt bei etwa eins zu einer Million“, kommentierte Professor Longo. „Unsere Ergebnisse sind sehr wichtig, weil sie der fast universellen Annahme zu widersprechen scheinen, dass das Universum bei einem ausreichend großen Maßstab isotrop sein wird, das heißt, es wird keine klare Richtung haben.“

Experten zufolge soll aus einer kugelsymmetrischen Explosion ein symmetrisches und isotropes Universum entstanden sein, das die Form eines Basketballs hätte haben sollen. Hätte sich das Universum jedoch bei der Geburt in einer bestimmten Richtung um seine Achse gedreht, hätten die Galaxien diese Rotationsrichtung beibehalten. Da sie sich jedoch in unterschiedliche Richtungen drehen, folgt daraus, dass der Urknall eine unterschiedliche Richtung hatte. Dennoch rotiert das Universum höchstwahrscheinlich immer noch.

Generell hatten Astrophysiker bisher über eine Verletzung von Symmetrie und Isotropie vermutet. Ihre Vermutungen basierten auf Beobachtungen anderer Riesenanomalien. Dazu gehören Spuren kosmischer Saiten – unglaublich ausgedehnte Defekte der Raumzeit von null Dicke, die hypothetisch in den ersten Augenblicken nach dem Urknall entstanden sind. Das Auftreten von „Blutergüssen“ auf dem Körper des Universums – den sogenannten Abdrücken aus vergangenen Kollisionen mit anderen Universen. Und auch die Bewegung des „Dark Stream“ – eines riesigen Stroms galaktischer Cluster, der mit enormer Geschwindigkeit in eine Richtung rast.

Selbst wenn wir auf einem Stuhl vor einem Computerbildschirm sitzen und auf Links klicken, sind wir körperlich an einer Vielzahl von Bewegungen beteiligt. Wohin gehen wir? Wo ist die „Spitze“ der Bewegung? Apex?

Erstens nehmen wir an der Rotation der Erde um ihre Achse teil. Das Tagesbewegung auf den östlichen Punkt am Horizont gerichtet. Die Bewegungsgeschwindigkeit hängt vom Breitengrad ab; es ist gleich 465*cos(φ) m/s. Wenn Sie sich also am Nord- oder Südpol der Erde befinden, nehmen Sie an dieser Bewegung nicht teil. Nehmen wir an, in Moskau beträgt die tägliche lineare Geschwindigkeit etwa 260 m/s. Die Winkelgeschwindigkeit der Spitze der täglichen Bewegung relativ zu den Sternen lässt sich leicht berechnen: 360° / 24 Stunden = 15° / Stunde.

Zweitens bewegt sich die Erde und wir mit ihr um die Sonne. (Wir ignorieren die kleine monatliche Schwankung um den Massenschwerpunkt des Erde-Mond-Systems.) Durchschnittsgeschwindigkeit jährliche Bewegung im Orbit - 30 km/Sek. Im Perihel Anfang Januar ist sie etwas höher, im Aphel Anfang Juli etwas niedriger, aber da die Erdumlaufbahn fast ein exakter Kreis ist, beträgt der Geschwindigkeitsunterschied nur 1 km/s. Der Scheitelpunkt der Orbitalbewegung verschiebt sich auf natürliche Weise und bildet in einem Jahr einen vollständigen Kreis. Seine ekliptische Breite beträgt 0 Grad und seine Länge entspricht der Länge der Sonne plus etwa 90 Grad – λ=λ ☉ +90°, β=0. Mit anderen Worten: Der Scheitelpunkt liegt auf der Ekliptik, 90 Grad vor der Sonne. Dementsprechend ist die Winkelgeschwindigkeit der Spitze gleich der Winkelgeschwindigkeit der Sonne: 360°/Jahr, etwas weniger als ein Grad pro Tag.

Größere Bewegungen führen wir gemeinsam mit unserer Sonne als Teil des Sonnensystems durch.

Erstens bewegt sich die Sonne relativ nächstgelegene Sterne(sogenannt lokaler Ruhestandard). Die Bewegungsgeschwindigkeit beträgt etwa 20 km/s (etwas mehr als 4 AE/Jahr). Bitte beachten Sie: Dies ist sogar geringer als die Geschwindigkeit der Erde im Orbit. Die Bewegung ist auf das Sternbild Herkules gerichtet und die äquatorialen Koordinaten des Scheitelpunkts sind α = 270°, δ = 30°. Wenn wir jedoch die Geschwindigkeit relativ zu allen messen helle Sterne, mit bloßem Auge sichtbar, dann erhalten wir die Standardbewegung der Sonne, sie ist etwas anders, niedrigere Geschwindigkeit 15 km/s ~ 3 AE. / Jahr). Dies ist auch das Sternbild Herkules, allerdings ist die Spitze leicht verschoben (α = 265°, δ = 21°). Aber relativ zum interstellaren Gas bewegt sich das Sonnensystem etwas schneller (22-25 km/s), aber die Spitze ist deutlich verschoben und fällt in das Sternbild Schlangenträger (α = 258°, δ = -17°). Diese Scheitelverschiebung von ca. 50° ist mit dem sogenannten verbunden. „interstellarer Wind“, der „aus dem Süden“ der Galaxie weht.

Bei allen drei beschriebenen Bewegungen handelt es sich sozusagen um lokale Bewegungen, „Hofspaziergänge“. Aber die Sonne dreht sich zusammen mit den nächsten und allgemein sichtbaren Sternen (schließlich sehen wir praktisch keine sehr weit entfernten Sterne) zusammen mit Wolken aus interstellarem Gas um das Zentrum der Galaxie – und das sind völlig unterschiedliche Geschwindigkeiten!

Die Bewegungsgeschwindigkeit des Sonnensystems galaktisches Zentrum beträgt 200 km/s (mehr als 40 AE/Jahr). Allerdings ist der angegebene Wert ungenau; es ist schwierig, die galaktische Geschwindigkeit der Sonne zu bestimmen; Wir sehen nicht einmal, woran wir die Bewegung messen: Das Zentrum der Galaxie ist von dichten interstellaren Staubwolken verdeckt. Der Wert wird ständig verfeinert und nimmt tendenziell ab; Vor nicht allzu langer Zeit wurde sie mit 230 km/Sek. angenommen (diesen Wert findet man häufig), und neuere Studien geben sogar Ergebnisse von weniger als 200 km/Sek. an. Die galaktische Bewegung erfolgt senkrecht zur Richtung zum Zentrum der Galaxie und daher hat der Scheitelpunkt die galaktischen Koordinaten l = 90°, b = 0° oder in bekannteren äquatorialen Koordinaten - α = 318°, δ = 48°; Dieser Punkt befindet sich in Lebed. Da es sich um eine Umkehrbewegung handelt, bewegt sich der Scheitelpunkt und schließt in einem „galaktischen Jahr“, etwa 250 Millionen Jahren, einen vollständigen Kreis; seine Winkelgeschwindigkeit beträgt ~5"/1000 Jahre, eineinhalb Grad pro Million Jahre.

Weitere Bewegungen umfassen die Bewegung der gesamten Galaxie. Auch die Messung einer solchen Bewegung ist nicht einfach, die Abstände sind zu groß und der Fehler in den Zahlen ist immer noch recht groß.

Somit werden unsere Galaxie und die Andromedagalaxie, zwei massive Objekte der lokalen Galaxiengruppe, durch die Schwerkraft angezogen und bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 100–150 km/s aufeinander zu, wobei der Hauptanteil der Geschwindigkeit unserer Galaxie zuzuschreiben ist . Die seitliche Komponente der Bewegung ist nicht genau bekannt und Bedenken hinsichtlich einer Kollision sind verfrüht. Einen weiteren Beitrag zu dieser Bewegung leistet die massereiche Galaxie M33, die sich ungefähr in der gleichen Richtung wie die Andromeda-Galaxie befindet. Im Allgemeinen die Bewegungsgeschwindigkeit unserer Galaxie relativ zum Schwerpunkt Lokale Galaxiengruppe etwa 100 km/s ungefähr in Richtung Andromeda/Lizard (l = 100, b = -4, α = 333, δ = 52), diese Daten sind jedoch immer noch sehr ungefähr. Dies ist eine sehr bescheidene relative Geschwindigkeit: Die Galaxie verschiebt sich in zwei bis dreihundert Millionen Jahren, oder, ganz ungefähr, auf ihren eigenen Durchmesser galaktisches Jahr.

Wenn wir die Geschwindigkeit der Galaxie relativ zur Ferne messen Galaxienhaufen, werden wir ein anderes Bild sehen: Sowohl unsere Galaxie als auch die übrigen Galaxien der Lokalen Gruppe insgesamt bewegen sich mit etwa 400 km/s in Richtung des großen Virgo-Haufens. Diese Bewegung ist auch auf Gravitationskräfte zurückzuführen.

Hintergrund kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung definiert einen bestimmten ausgewählten Referenzrahmen, der mit der gesamten baryonischen Materie im beobachtbaren Teil des Universums verbunden ist. In gewissem Sinne ist die Bewegung relativ zu diesem Mikrowellenhintergrund eine Bewegung relativ zum Universum als Ganzes (diese Bewegung sollte nicht mit dem Rückzug von Galaxien verwechselt werden!). Diese Bewegung kann durch Messung ermittelt werden Dipoltemperaturanisotropie Ungleichmäßigkeit der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung in verschiedene Richtungen. Solche Messungen zeigten etwas Unerwartetes und Wichtiges: Alle Galaxien in dem Teil des Universums, der uns am nächsten ist, einschließlich nicht nur unserer Lokalen Gruppe, sondern auch des Virgo-Haufens und anderer Haufen, bewegen sich relativ zur kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung im Hintergrund mit einer Geschwindigkeit unerwartet hohe Geschwindigkeit. Für die lokale Galaxiengruppe beträgt sie 600–650 km/s, wobei ihr Höhepunkt im Sternbild Hydra (α=166, δ=-27) liegt. Es sieht so aus, als gäbe es irgendwo in den Tiefen des Universums einen noch unentdeckten riesigen Cluster aus vielen Superhaufen, der Materie aus unserem Teil des Universums anzieht. Dieser hypothetische Cluster wurde benannt Der große Attraktor.

Wie wurde die Geschwindigkeit der Lokalen Galaxiengruppe bestimmt? Tatsächlich haben Astronomen natürlich die Geschwindigkeit der Sonne relativ zum Mikrowellenhintergrund gemessen: Sie betrug ~390 km/s mit einem Scheitelpunkt mit den Koordinaten l = 265°, b = 50° (α = 168, δ = -7) an der Grenze der Sternbilder Löwe und Kelch. Bestimmen Sie dann die Geschwindigkeit der Sonne relativ zu den Galaxien der Lokalen Gruppe (300 km/s, Sternbild Eidechse). Es war nicht mehr schwierig, die Geschwindigkeit der lokalen Gruppe zu berechnen.

Wohin gehen wir?

Zirkadian: Beobachter relativ zum Erdmittelpunkt	0-465 m/s	Ost
Jährlich: Erde relativ zur Sonne	30 km/Sek	senkrecht zur Richtung der Sonne
Lokal: Die Sonne relativ zu nahegelegenen Sternen	20 km/Sek	Herkules
Standard: Sonne relativ zu hellen Sternen	15 km/Sek	Herkules
Sonne relativ zum interstellaren Gas	22-25 km/Sek	Ophiuchus
Sonne relativ zum galaktischen Zentrum	~200 km/sek	Schwan
Sonne relativ zur lokalen Galaxiengruppe	300 km/Sek	Eidechse
Galaxie im Verhältnis zur lokalen Galaxiengruppe	~1 00 km/Sek

Sie sitzen, stehen oder liegen beim Lesen dieses Artikels und haben nicht das Gefühl, dass sich die Erde mit rasender Geschwindigkeit um ihre Achse dreht – etwa 1.700 km/h am Äquator. Allerdings scheint die Rotationsgeschwindigkeit in km/s umgerechnet nicht so hoch zu sein. Das Ergebnis sind 0,5 km/s – ein kaum wahrnehmbarer Ausschlag auf dem Radar im Vergleich zu anderen Geschwindigkeiten um uns herum.

Genau wie andere Planeten im Sonnensystem dreht sich die Erde um die Sonne. Und um auf seiner Umlaufbahn zu bleiben, bewegt er sich mit einer Geschwindigkeit von 30 km/s. Venus und Merkur, die näher an der Sonne liegen, bewegen sich schneller, der Mars, dessen Umlaufbahn hinter der Erdumlaufbahn verläuft, bewegt sich viel langsamer.

Aber auch die Sonne steht nicht an einem Ort. Unsere Milchstraße ist riesig, massiv und auch mobil! Alle Sterne, Planeten, Gaswolken, Staubpartikel, Schwarze Löcher, Dunkle Materie – all das bewegt sich relativ zu einem gemeinsamen Massenschwerpunkt.

Laut Wissenschaftlern befindet sich die Sonne in einer Entfernung von 25.000 Lichtjahren vom Zentrum unserer Galaxie und bewegt sich auf einer elliptischen Umlaufbahn, wobei sie alle 220–250 Millionen Jahre eine vollständige Umdrehung durchführt. Es stellt sich heraus, dass die Geschwindigkeit der Sonne etwa 200–220 km/s beträgt, was hundertmal höher ist als die Geschwindigkeit der Erde um ihre Achse und zehnmal höher als die Geschwindigkeit ihrer Bewegung um die Sonne. So sieht die Bewegung unseres Sonnensystems aus.

Ist die Galaxie stationär? Nicht noch einmal. Riesige Weltraumobjekte haben eine große Masse und erzeugen daher starke Gravitationsfelder. Geben Sie dem Universum ein wenig Zeit (und wir haben sie gehabt – etwa 13,8 Milliarden Jahre), und alles wird beginnen, sich in Richtung der größten Schwerkraft zu bewegen. Deshalb ist das Universum nicht homogen, sondern besteht aus Galaxien und Galaxiengruppen.

Was bedeutet das für uns?

Dies bedeutet, dass die Milchstraße von anderen Galaxien und Galaxiengruppen in der Nähe angezogen wird. Das bedeutet, dass massive Objekte den Prozess dominieren. Und das bedeutet, dass nicht nur unsere Galaxie, sondern auch jeder um uns herum von diesen „Traktoren“ beeinflusst wird. Wir kommen dem Verständnis dessen, was mit uns im Weltraum passiert, immer näher, aber es fehlen noch Fakten, zum Beispiel:

• Was waren die Anfangsbedingungen, unter denen das Universum begann?
• wie sich die verschiedenen Massen in der Galaxie im Laufe der Zeit bewegen und verändern;
• wie die Milchstraße und die sie umgebenden Galaxien und Galaxienhaufen entstanden sind;
• und wie es jetzt passiert.

Es gibt jedoch einen Trick, der uns dabei hilft, es herauszufinden.

Das Universum ist mit Reliktstrahlung mit einer Temperatur von 2,725 K gefüllt, die seit dem Urknall erhalten geblieben ist. Hier und da gibt es winzige Abweichungen – etwa 100 μK, aber der gesamte Temperaturhintergrund ist konstant.

Dies liegt daran, dass das Universum vor 13,8 Milliarden Jahren durch den Urknall entstanden ist und sich immer noch ausdehnt und abkühlt.

380.000 Jahre nach dem Urknall kühlte sich das Universum auf eine solche Temperatur ab, dass die Bildung von Wasserstoffatomen möglich wurde. Zuvor interagierten Photonen ständig mit anderen Plasmateilchen: Sie kollidierten mit ihnen und tauschten Energie aus. Als das Universum abkühlte, gab es weniger geladene Teilchen und mehr Raum zwischen ihnen. Photonen konnten sich frei im Raum bewegen. Bei der CMB-Strahlung handelt es sich um Photonen, die vom Plasma in Richtung des zukünftigen Standorts der Erde emittiert wurden, der Streuung jedoch entgangen sind, da die Rekombination bereits begonnen hat. Sie erreichen die Erde durch den Raum des Universums, der sich immer weiter ausdehnt.

Sie können diese Strahlung selbst „sehen“. Die Störungen, die auf einem leeren Fernsehkanal auftreten, wenn Sie eine einfache Antenne verwenden, die wie Hasenohren aussieht, werden zu 1 % durch den CMB verursacht.

Dennoch ist die Temperatur des Relikthintergrunds nicht in alle Richtungen gleich. Den Forschungsergebnissen der Planck-Mission zufolge unterscheidet sich die Temperatur in den gegenüberliegenden Hemisphären der Himmelssphäre geringfügig: In Teilen des Himmels südlich der Ekliptik ist sie etwas höher – etwa 2,728 K, und in der anderen Hälfte niedriger – etwa 2,722 K.

Karte des Mikrowellenhintergrunds, erstellt mit dem Planck-Teleskop.

Dieser Unterschied ist fast 100-mal größer als andere beobachtete Temperaturschwankungen im CMB und irreführend. Warum passiert das? Die Antwort liegt auf der Hand: Dieser Unterschied ist nicht auf Schwankungen der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung zurückzuführen, sondern auf Bewegung!

Wenn Sie sich einer Lichtquelle nähern oder diese sich Ihnen nähert, verschieben sich die Spektrallinien im Spektrum der Quelle in Richtung kurzer Wellen (Violettverschiebung). Wenn Sie sich von ihr entfernen oder sie sich von Ihnen entfernt, verschieben sich die Spektrallinien in Richtung langer Wellen (Rotverschiebung). ).

CMB-Strahlung kann nicht mehr oder weniger energiereich sein, was bedeutet, dass wir uns durch den Weltraum bewegen. Mithilfe des Doppler-Effekts lässt sich feststellen, dass sich unser Sonnensystem relativ zum CMB mit einer Geschwindigkeit von 368 ± 2 km/s bewegt und dass sich die lokale Galaxiengruppe, darunter die Milchstraße, die Andromedagalaxie und die Dreiecksgalaxie, mit a bewegt Geschwindigkeit von 627 ± 22 km/s relativ zum CMB. Dabei handelt es sich um die sogenannten Eigengeschwindigkeiten von Galaxien, die mehrere hundert km/s betragen. Darüber hinaus gibt es noch kosmologische Geschwindigkeiten, die durch die Expansion des Universums entstehen und nach dem Hubble-Gesetz berechnet werden.

Dank der Reststrahlung des Urknalls können wir beobachten, dass sich alles im Universum ständig bewegt und verändert. Und unsere Galaxie ist nur ein Teil dieses Prozesses.