Quanto velocemente ci stiamo muovendo attraverso l'universo. Determinazione della velocità di movimento tramite gps A proposito, un fatto interessante sulla velocità del Sole nella Galassia

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Questo articolo esamina la velocità di movimento del Sole e della Galassia rispetto a diversi sistemi di riferimento:

La velocità del Sole nella Galassia rispetto alle stelle più vicine, alle stelle visibili e al centro della Via Lattea;

La velocità di movimento della Galassia rispetto al gruppo locale di galassie, ammassi stellari distanti e radiazione residua.

Breve descrizione della Via Lattea.

Descrizione della Galassia.

Prima di iniziare a studiare la velocità di movimento del Sole e della Galassia nell'Universo, conosciamo meglio la nostra Galassia.

Viviamo, per così dire, in una gigantesca "città stellare". Piuttosto, il nostro Sole "vive" in esso. La popolazione di questa "città" è una varietà di stelle e più di duecento miliardi di loro "vivono" in essa. In essa nascono una miriade di soli, vivono la loro giovinezza, la mezza età e la vecchiaia - attraversano un percorso di vita lungo e difficile che dura miliardi di anni.

Le dimensioni di questa "città stellare" - la Galassia - sono enormi. Le distanze tra le stelle vicine sono in media di migliaia di miliardi di chilometri (6 * 1013 km). E ci sono oltre 200 miliardi di simili vicini.

Se ci precipitassimo da un'estremità all'altra della Galassia alla velocità della luce (300.000 km/sec), ci vorrebbero circa 100.000 anni.

Il nostro intero sistema stellare ruota lentamente, come una gigantesca ruota composta da miliardi di soli.

Orbita del sole

Al centro della Galassia, a quanto pare, c'è un buco nero supermassiccio (Sagittarius A*) (circa 4,3 milioni di masse solari) attorno al quale, presumibilmente, un buco nero con una massa media da 1000 a 10.000 masse solari e un periodo orbitale di circa 100 anni ruotano e parecchie migliaia sono relativamente piccoli. La loro azione gravitazionale combinata sulle stelle vicine fa muovere queste ultime lungo traiettorie insolite. Si ipotizza che la maggior parte delle galassie abbia buchi neri supermassicci nei loro nuclei.

Le regioni centrali della Galassia sono caratterizzate da una forte concentrazione di stelle: ce ne sono molte migliaia in ogni parsec cubico vicino al centro. Le distanze tra le stelle sono decine e centinaia di volte inferiori rispetto alle vicinanze del Sole.

Il nucleo galattico attrae tutte le altre stelle con una forza tremenda. Ma un numero enorme di stelle è disseminato in tutta la "città delle stelle". E si attraggono anche in direzioni diverse, e questo ha un effetto complesso sul movimento di ogni stella. Pertanto, il Sole e miliardi di altre stelle si muovono generalmente in percorsi circolari o ellissi attorno al centro della Galassia. Ma questo è solo "principalmente" - se guardassimo da vicino, vedremmo che si muovono lungo curve più complesse, percorsi tortuosi tra le stelle circostanti.

Caratteristiche della Via Lattea:

Posizione del Sole nella Galassia.

Dov'è il Sole nella Galassia e si sta muovendo (e con esso la Terra, io e te)? Non siamo nel "centro città" o almeno da qualche parte non lontano da esso? Gli studi hanno dimostrato che il Sole e il sistema solare si trovano a un'enorme distanza dal centro della Galassia, più vicino alla "periferia urbana" (26.000 ± 1.400 anni luce).

Il Sole si trova nel piano della nostra Galassia e dista 8 kpc dal suo centro e circa 25 pz (1 pz (parsec) = 3,2616 anni luce) dal piano galattico. Nella regione della Galassia dove si trova il Sole, la densità stellare è di 0,12 stelle per pc3.

Modello della nostra Galassia

La velocità del Sole nella Galassia.

La velocità di movimento del Sole nella Galassia è generalmente considerata relativa a diversi sistemi di riferimento:

In relazione alle stelle vicine.

Relativo a tutte le stelle luminose visibili ad occhio nudo.

Relativo al gas interstellare.

Relativo al centro della Galassia.

1. La velocità del Sole nella Galassia rispetto alle stelle più vicine.

Così come la velocità di un aereo in volo è considerata in relazione alla Terra, senza tener conto del volo della Terra stessa, così la velocità del Sole può essere determinata rispetto alle stelle più vicine ad esso. Come le stelle del sistema Sirio, Alpha Centauri, ecc.

Questa velocità del movimento del Sole nella Galassia è relativamente bassa: solo 20 km/sec o 4 AU. (1 unità astronomica è uguale alla distanza media dalla Terra al Sole - 149,6 milioni di km.)

Il sole relativo alle stelle più vicine si muove verso un punto (apice) che giace sul confine delle costellazioni di Ercole e della Lira, approssimativamente ad un angolo di 25° rispetto al piano della Galassia. Coordinate equatoriali dell'apice = 270°, = 30°.

2. La velocità del Sole nella Galassia rispetto alle stelle visibili.

Se consideriamo il movimento del Sole nella Via Lattea rispetto a tutte le stelle visibili senza telescopio, la sua velocità è ancora inferiore.

La velocità del Sole nella Galassia rispetto alle stelle visibili è di 15 km/sec o 3 AU.

L'apice del movimento del Sole in questo caso risiede anche nella costellazione di Ercole ed ha le seguenti coordinate equatoriali: = 265°, = 21°.

La velocità del Sole rispetto alle stelle vicine e al gas interstellare

3. La velocità del Sole nella Galassia rispetto al gas interstellare.

Il prossimo oggetto nella Galassia, rispetto al quale considereremo la velocità del movimento del Sole, è il gas interstellare.

Le distese universali sono lungi dall'essere deserte come si pensava per molto tempo. Sebbene in piccole quantità, il gas interstellare è presente ovunque, riempiendo tutti gli angoli dell'universo. Il gas interstellare, con l'apparente vuoto dello spazio vuoto dell'Universo, rappresenta quasi il 99% della massa totale di tutti gli oggetti spaziali. Forme dense e fredde di gas interstellare, contenenti idrogeno, elio e volumi minimi di elementi pesanti (ferro, alluminio, nichel, titanio, calcio), sono allo stato molecolare, combinandosi in vasti campi di nubi. Di solito, nella composizione del gas interstellare, gli elementi sono distribuiti come segue: idrogeno - 89%, elio - 9%, carbonio, ossigeno, azoto - circa 0,2-0,3%.

Nube di gas-polvere IRAS 20324 + 4057 di gas interstellare e polvere lunga 1 anno luce, simile a un girino, in cui si nasconde una stella in crescita

Le nuvole di gas interstellare non solo possono ruotare ordinatamente attorno ai centri galattici, ma hanno anche un'accelerazione instabile. Nel corso di diverse decine di milioni di anni, si incontrano e si scontrano, formando complessi di polvere e gas.

Nella nostra Galassia, la maggior parte del gas interstellare è concentrata in bracci a spirale, uno dei cui corridoi si trova vicino al sistema solare.

La velocità del Sole nella Galassia rispetto al gas interstellare: 22-25 km/sec.

Il gas interstellare nelle immediate vicinanze del Sole ha una velocità propria significativa (20-25 km / s) rispetto alle stelle più vicine. Sotto la sua influenza, l'apice del moto del Sole si sposta verso la costellazione dell'Ofiuco (= 258 °, = -17 °). La differenza nel senso di marcia è di circa 45°.

4. La velocità del Sole nella Galassia rispetto al centro della Galassia.

Nei tre punti discussi sopra, si tratta della cosiddetta velocità relativa peculiare del moto del Sole. In altre parole, la velocità peculiare è la velocità relativa al sistema di riferimento cosmico.

Ma il Sole, le stelle più vicine ad esso, la nube interstellare locale partecipano tutti insieme a un movimento su larga scala: il movimento attorno al centro della Galassia.

E qui stiamo parlando di velocità completamente diverse.

La velocità del moto del Sole attorno al centro della Galassia è enorme per gli standard terrestri: 200-220 km / sec (circa 850.000 km / h) o più di 40 AU. / anno.

È impossibile determinare l'esatta velocità del Sole attorno al centro della Galassia, perché il centro della Galassia ci è nascosto dietro dense nubi di polvere interstellare. Tuttavia, sempre più nuove scoperte in quest'area stanno diminuendo la velocità stimata del nostro sole. Più recentemente si è parlato di 230-240 km/sec.

Il sistema solare della Galassia si sta muovendo verso la costellazione del Cigno.

Il movimento del Sole nella Galassia è perpendicolare alla direzione verso il centro della Galassia. Da qui le coordinate galattiche dell'apice: l = 90 °, b = 0 ° o nelle coordinate equatoriali più familiari - = 318 °, = 48 °. Poiché si tratta di un movimento di inversione, l'apice si sposta e completa un cerchio completo in un "anno galattico", circa 250 milioni di anni; la sua velocità angolare è di ~ 5 "/ 1000 anni, cioè le coordinate dell'apice vengono spostate di un grado e mezzo in un milione di anni.

La nostra Terra è di circa 30 di questi "anni galattici".

La velocità del Sole nella Galassia rispetto al centro della Galassia

A proposito, un fatto interessante sulla velocità del Sole nella Galassia:

La velocità di rotazione del Sole attorno al centro della Galassia coincide quasi con la velocità dell'onda di compattazione che forma il braccio di spirale. Questa situazione è atipica per la Galassia nel suo insieme: i bracci a spirale ruotano a una velocità angolare costante, come i raggi delle ruote, e il movimento delle stelle avviene con uno schema diverso, quindi quasi l'intera popolazione stellare del disco cade in i bracci a spirale o cade da essi. L'unico luogo in cui le velocità delle stelle e dei bracci di spirale coincidono è il cosiddetto cerchio di corotazione, ed è su questo cerchio che si trova il Sole.

Per la Terra, questa circostanza è estremamente importante, poiché nei bracci a spirale si verificano processi violenti, formando potenti radiazioni, distruttive per tutti gli esseri viventi. E nessuna atmosfera poteva proteggerlo. Ma il nostro pianeta esiste in un posto relativamente tranquillo nella Galassia e non è stato colpito da questi cataclismi cosmici per centinaia di milioni (o addirittura miliardi) di anni. Forse è per questo che la vita è stata in grado di originare e sopravvivere sulla Terra.

La velocità della Galassia nell'Universo.

La velocità della Galassia nell'Universo è generalmente considerata relativa a diversi sistemi di riferimento:

Relativo al Gruppo Locale di Galassie (la velocità di avvicinamento alla Galassia di Andromeda).

Relativo a galassie lontane e ammassi di galassie (la velocità della Galassia come parte del gruppo locale di galassie verso la costellazione della Vergine).

Relativo alla radiazione relitta (la velocità di movimento di tutte le galassie nella parte dell'Universo più vicina al Grande Attrattore - un ammasso di enormi supergalassie).

Soffermiamoci su ciascuno dei punti in modo più dettagliato.

1. La velocità della Via Lattea verso Andromeda.

Anche la nostra Via Lattea non si ferma, ma attrae gravitazionalmente e si avvicina alla galassia di Andromeda a una velocità di 100-150 km / s. La componente principale della velocità di convergenza delle galassie appartiene alla Via Lattea.

La componente laterale del movimento non è nota con precisione e le preoccupazioni per la collisione sono premature. Un ulteriore contributo a questo movimento è dato dalla massiccia galassia M33, situata approssimativamente nella stessa direzione della galassia di Andromeda. In generale, la velocità di movimento della nostra Galassia rispetto al baricentro del Gruppo Locale di Galassie è di circa 100 km/s circa nella direzione di Andromeda/Lizard (l = 100, b = -4, = 333, = 52) , ma questi dati sono ancora molto approssimativi. Questa è una velocità relativa molto modesta: la Galassia si muove del proprio diametro in due o trecento milioni di anni, o, molto approssimativamente, in un anno galattico.

2. La velocità della Via Lattea verso l'ammasso della Vergine.

A sua volta, il gruppo di galassie, che include la nostra Via Lattea, come una sorta di un unico insieme, si sta muovendo verso il grande ammasso della Vergine a una velocità di 400 km / s. Questo movimento è dovuto anche alle forze gravitazionali e viene effettuato rispetto ad ammassi di galassie distanti.

La velocità della Via Lattea verso l'ammasso della Vergine

3. La velocità della Galassia nell'Universo. Al Grande Attrattore!

Radiazione di fondo.

Secondo la teoria del Big Bang, l'Universo primordiale era un plasma caldo composto da elettroni, barioni e fotoni che emettevano, assorbevano e riemettevano costantemente.

Man mano che l'Universo si espandeva, il plasma si raffreddava e, ad un certo punto, gli elettroni decelerati erano in grado di combinarsi con i protoni (nuclei di idrogeno) e le particelle alfa (nuclei di elio) decelerati, formando atomi (questo processo è chiamato ricombinazione).

Ciò è accaduto a una temperatura del plasma di circa 3000 K e un'età approssimativa dell'Universo di 400.000 anni. C'era più spazio libero tra le particelle, c'erano meno particelle cariche, i fotoni smettevano di diffondersi così spesso e ora potevano muoversi liberamente nello spazio, praticamente senza interagire con la materia.

Quei fotoni che erano in quel momento emessi dal plasma verso la futura posizione della Terra, raggiungono ancora il nostro pianeta attraverso lo spazio dell'universo in espansione. Questi fotoni costituiscono la radiazione relitta, che è radiazione di calore che riempie uniformemente l'Universo.

L'esistenza della radiazione relitta è stata prevista teoricamente da G. Gamow nell'ambito della teoria del Big Bang. La sua esistenza è stata confermata sperimentalmente nel 1965.

La velocità del moto della Galassia rispetto alla radiazione relitta.

Successivamente, iniziò lo studio della velocità di movimento delle galassie rispetto alla radiazione relitta. Questo movimento è determinato misurando l'irregolarità della temperatura della radiazione reliquia in diverse direzioni.

La temperatura di irraggiamento ha un massimo nel senso di marcia e un minimo nel senso opposto. Il grado di deviazione della distribuzione della temperatura dall'isotropo (2,7 K) dipende dall'entità della velocità. Dall'analisi dei dati osservativi, segue che il Sole si muove rispetto alla radiazione relitta ad una velocità di 400 km/s nella direzione = 11,6, = -12.

Tali misurazioni hanno mostrato anche un'altra cosa importante: tutte le galassie nella parte più vicina dell'Universo, inclusa non solo la nostra Gruppo locale, ma anche l'ammasso della Vergine e altri ammassi, si stanno muovendo rispetto alla CMB in background a una velocità inaspettatamente elevata.

Per il Gruppo Locale di galassie è 600-650 km/s con apice nella costellazione dell'Idra (= 166, = -27). Sembra che da qualche parte nelle profondità dell'Universo ci sia un enorme ammasso di molti superammassi che attirano la materia della nostra parte di Universo. Questo cluster è stato chiamato Grande Attrattore- dalla parola inglese "attract" - attrarre.

Poiché le galassie che compongono il Grande Attrattore sono nascoste dalla polvere interstellare che costituisce la Via Lattea, l'Attrattore è stato mappato solo con i radiotelescopi negli ultimi anni.

Il Grande Attrattore si trova all'intersezione di diversi superammassi di galassie. La densità media della materia in quest'area non è molto superiore alla densità media dell'Universo. Ma a causa delle sue dimensioni gigantesche, la sua massa risulta essere così grande e la forza di attrazione è così grande che non solo il nostro sistema stellare, ma anche altre galassie e i loro ammassi vicini si muovono in direzione del Grande Attrattore, formando un enorme flusso di galassie.

La velocità della Galassia nell'Universo. Al Grande Attrattore!

Quindi, riassumiamo.

La velocità del Sole nella Galassia e della Galassia nell'Universo. Tabella riassuntiva.

La gerarchia dei movimenti a cui partecipa il nostro pianeta:

Rotazione della Terra intorno al Sole;

Rotazione con il Sole intorno al centro della nostra Galassia;

Movimento relativo al centro del Gruppo Locale di galassie insieme all'intera Galassia sotto l'influenza dell'attrazione gravitazionale della costellazione di Andromeda (galassia M31);

Movimento verso l'ammasso di galassie nella costellazione della Vergine;

Verso il Grande Attrattore.

La velocità del Sole nella Galassia e la velocità della Via Lattea nell'Universo. Tabella riassuntiva.

È difficile immaginare, e ancora più difficile calcolare quanto lontano percorriamo ogni secondo. Queste distanze sono enormi e gli errori in tali calcoli sono ancora piuttosto grandi. Questo è ciò che la scienza ha oggi a sua disposizione.

Sei seduto, in piedi o sdraiato mentre leggi questo articolo e non senti che la Terra ruoti sul suo asse a una velocità vertiginosa - circa 1.700 km / h all'equatore. Tuttavia, la velocità di rotazione non sembra così elevata se convertita in km/s. Il risultato è 0,5 km / s - un lampo appena percettibile sul radar, rispetto ad altre velocità intorno a noi.

Proprio come gli altri pianeti del sistema solare, la terra ruota intorno al sole. E per rimanere nella sua orbita, si muove a una velocità di 30 km/s. Venere e Mercurio, che sono più vicini al Sole, si muovono più velocemente, Marte, la cui orbita passa oltre l'orbita della Terra, si muove molto più lentamente di essa.

Ma anche il Sole non sta in un posto. La nostra galassia della Via Lattea è enorme, massiccia e anche mobile! Tutte le stelle, i pianeti, le nubi di gas, le particelle di polvere, i buchi neri, la materia oscura, si muovono tutti rispetto al comune centro di massa.

Secondo gli scienziati, il Sole si trova a una distanza di 25.000 anni luce dal centro della nostra galassia e si muove su un'orbita ellittica, compiendo una rivoluzione completa ogni 220-250 milioni di anni. Si scopre che la velocità del Sole è di circa 200-220 km / s, che è centinaia di volte superiore alla velocità del movimento della Terra attorno all'asse e decine di volte superiore alla velocità del suo movimento attorno al Sole. Ecco come appare il movimento del nostro sistema solare.

La galassia è stazionaria? Di nuovo, no. Gli oggetti spaziali giganti hanno una grande massa e quindi creano forti campi gravitazionali. Dai all'Universo un po' di tempo (e l'abbiamo avuto - circa 13,8 miliardi di anni), e tutto inizierà a muoversi nella direzione della massima attrazione. Per questo l'Universo non è omogeneo, ma è costituito da galassie e gruppi di galassie.

Cosa significa questo per noi?

Ciò significa che la Via Lattea viene attirata verso se stessa da altre galassie e gruppi di galassie nelle vicinanze. Ciò significa che gli oggetti massicci dominano questo processo. E questo significa che non solo la nostra galassia, ma tutti coloro che ci circondano sono influenzati da questi "trattori". Ci stiamo avvicinando alla comprensione di ciò che ci sta accadendo nello spazio, ma ci mancano ancora i fatti, ad esempio:

• quali furono le condizioni iniziali in cui nacque l'universo;
• come le varie masse nella galassia si muovono e cambiano nel tempo;
• come si sono formate la Via Lattea e le galassie e gli ammassi circostanti;
• e come sta accadendo ora.

Tuttavia, c'è un trucco per aiutarci a capirlo.

L'universo è pieno di radiazioni reliquie con una temperatura di 2,725 K, che è stata preservata dai tempi del Big Bang. In alcuni punti ci sono piccole deviazioni - circa 100 μK, ma lo sfondo della temperatura generale è costante.

Questo perché l'universo si è formato nel Big Bang 13,8 miliardi di anni fa e si sta ancora espandendo e raffreddandosi.

380.000 anni dopo il Big Bang, l'universo si è raffreddato a una temperatura tale da rendere possibile la formazione di atomi di idrogeno. Prima di allora, i fotoni interagivano costantemente con il resto delle particelle di plasma: entravano in collisione con loro e scambiavano energia. Quando l'Universo si raffredda, ci sono meno particelle cariche e lo spazio tra di loro è più grande. I fotoni erano in grado di muoversi liberamente nello spazio. La radiazione residua sono i fotoni che sono stati emessi dal plasma verso la futura posizione della Terra, ma sono sfuggiti allo scattering, poiché la ricombinazione è già iniziata. Raggiungono la Terra attraverso lo spazio dell'universo, che continua ad espandersi.

Tu stesso puoi "vedere" questa radiazione. L'interferenza che si verifica su un canale TV vuoto quando si utilizza un'antenna semplice come le orecchie di lepre è dell'1% a causa delle radiazioni reliquie.

Eppure, la temperatura dello sfondo relitto non è la stessa in tutte le direzioni. Secondo i risultati degli studi della missione Planck, la temperatura è leggermente diversa negli emisferi opposti della sfera celeste: è leggermente più alta nelle regioni del cielo a sud dell'eclittica - circa 2,728 K, e più bassa nell'altra metà - circa 2.722 K.

Una mappa del fondo a microonde scattata con il telescopio Planck.

Questa differenza è quasi 100 volte maggiore rispetto al resto delle fluttuazioni di temperatura CMB osservate, e questo è fuorviante. Perché succede? La risposta è ovvia: questa differenza non è dovuta alle fluttuazioni del CMB, sembra perché c'è movimento!

Quando ti avvicini a una sorgente luminosa o si avvicina a te, le righe spettrali nello spettro della sorgente vengono spostate verso le onde corte (spostamento viola), quando ti allontani da lui o lui da te - le righe spettrali vengono spostate verso le onde lunghe (spostamento verso il rosso ).

La radiazione della reliquia non può essere più o meno energetica, il che significa che ci stiamo muovendo nello spazio. L'effetto Doppler aiuta a determinare che il nostro sistema solare si sta muovendo rispetto alla radiazione relitta ad una velocità di 368 ± 2 km / s, e il gruppo locale di galassie, tra cui la Via Lattea, la galassia di Andromeda e la galassia Triangulum, si sta muovendo a una velocità di 627 ± 22 km/s relativa alla radiazione del relitto. Queste sono le cosiddette velocità peculiari delle galassie, che ammontano a diverse centinaia di km/s. Oltre ad esse, esistono anche velocità cosmologiche dovute all'espansione dell'Universo e calcolate secondo la legge di Hubble.

Grazie alla radiazione residua del Big Bang, possiamo osservare che tutto nell'Universo è in continuo movimento e cambiamento. E la nostra galassia è solo una parte di questo processo.

Sei seduto, in piedi o sdraiato mentre leggi questo articolo e non senti che la Terra ruoti sul suo asse a una velocità vertiginosa - circa 1.700 km / h all'equatore. Tuttavia, la velocità di rotazione non sembra così elevata se convertita in km/s. Il risultato è 0,5 km / s - un lampo appena percettibile sul radar, rispetto ad altre velocità intorno a noi.

Proprio come gli altri pianeti del sistema solare, la terra ruota intorno al sole. E per rimanere nella sua orbita, si muove a una velocità di 30 km/s. Venere e Mercurio, che sono più vicini al Sole, si muovono più velocemente, Marte, la cui orbita passa oltre l'orbita della Terra, si muove molto più lentamente di essa.

Ma anche il Sole non sta in un posto. La nostra galassia della Via Lattea è enorme, massiccia e anche mobile! Tutte le stelle, i pianeti, le nubi di gas, le particelle di polvere, i buchi neri, la materia oscura, si muovono tutti rispetto al comune centro di massa.

Secondo gli scienziati, il Sole si trova a una distanza di 25.000 anni luce dal centro della nostra galassia e si muove su un'orbita ellittica, compiendo una rivoluzione completa ogni 220-250 milioni di anni. Si scopre che la velocità del Sole è di circa 200-220 km / s, che è centinaia di volte superiore alla velocità del movimento della Terra attorno all'asse e decine di volte superiore alla velocità del suo movimento attorno al Sole. Ecco come appare il movimento del nostro sistema solare.

La galassia è stazionaria? Di nuovo, no. Gli oggetti spaziali giganti hanno una grande massa e quindi creano forti campi gravitazionali. Dai all'Universo un po' di tempo (e l'abbiamo avuto - circa 13,8 miliardi di anni), e tutto inizierà a muoversi nella direzione della massima attrazione. Per questo l'Universo non è omogeneo, ma è costituito da galassie e gruppi di galassie.

Cosa significa questo per noi?

Ciò significa che la Via Lattea viene attirata verso se stessa da altre galassie e gruppi di galassie nelle vicinanze. Ciò significa che gli oggetti massicci dominano questo processo. E questo significa che non solo la nostra galassia, ma tutti coloro che ci circondano sono influenzati da questi "trattori". Ci stiamo avvicinando alla comprensione di ciò che ci sta accadendo nello spazio, ma ci mancano ancora i fatti, ad esempio:

• quali furono le condizioni iniziali in cui nacque l'universo;
• come le varie masse nella galassia si muovono e cambiano nel tempo;
• come si sono formate la Via Lattea e le galassie e gli ammassi circostanti;
• e come sta accadendo ora.

Tuttavia, c'è un trucco per aiutarci a capirlo.

L'universo è pieno di radiazioni reliquie con una temperatura di 2,725 K, che è stata preservata dai tempi del Big Bang. In alcuni punti ci sono piccole deviazioni - circa 100 μK, ma lo sfondo della temperatura generale è costante.

Questo perché l'universo si è formato nel Big Bang 13,8 miliardi di anni fa e si sta ancora espandendo e raffreddandosi.

380.000 anni dopo il Big Bang, l'universo si è raffreddato a una temperatura tale da rendere possibile la formazione di atomi di idrogeno. Prima di allora, i fotoni interagivano costantemente con il resto delle particelle di plasma: entravano in collisione con loro e scambiavano energia. Quando l'Universo si raffredda, ci sono meno particelle cariche e lo spazio tra di loro è più grande. I fotoni erano in grado di muoversi liberamente nello spazio. La radiazione residua sono i fotoni che sono stati emessi dal plasma verso la futura posizione della Terra, ma sono sfuggiti allo scattering, poiché la ricombinazione è già iniziata. Raggiungono la Terra attraverso lo spazio dell'universo, che continua ad espandersi.

Tu stesso puoi "vedere" questa radiazione. L'interferenza che si verifica su un canale TV vuoto quando si utilizza un'antenna semplice come le orecchie di lepre è dell'1% a causa delle radiazioni reliquie.

Eppure, la temperatura dello sfondo relitto non è la stessa in tutte le direzioni. Secondo i risultati degli studi della missione Planck, la temperatura è leggermente diversa negli emisferi opposti della sfera celeste: è leggermente più alta nelle regioni del cielo a sud dell'eclittica - circa 2,728 K, e più bassa nell'altra metà - circa 2.722 K.

Una mappa del fondo a microonde scattata con il telescopio Planck.

Questa differenza è quasi 100 volte maggiore rispetto al resto delle fluttuazioni di temperatura CMB osservate, e questo è fuorviante. Perché succede? La risposta è ovvia: questa differenza non è dovuta alle fluttuazioni del CMB, sembra perché c'è movimento!

Quando ti avvicini a una sorgente luminosa o si avvicina a te, le righe spettrali nello spettro della sorgente vengono spostate verso le onde corte (spostamento viola), quando ti allontani da lui o lui da te - le righe spettrali vengono spostate verso le onde lunghe (spostamento verso il rosso ).

La radiazione della reliquia non può essere più o meno energetica, il che significa che ci stiamo muovendo nello spazio. L'effetto Doppler aiuta a determinare che il nostro sistema solare si sta muovendo rispetto alla radiazione relitta ad una velocità di 368 ± 2 km / s, e il gruppo locale di galassie, tra cui la Via Lattea, la galassia di Andromeda e la galassia Triangulum, si sta muovendo a una velocità di 627 ± 22 km/s relativa alla radiazione del relitto. Queste sono le cosiddette velocità peculiari delle galassie, che ammontano a diverse centinaia di km/s. Oltre ad esse, esistono anche velocità cosmologiche dovute all'espansione dell'Universo e calcolate secondo la legge di Hubble.

Grazie alla radiazione residua del Big Bang, possiamo osservare che tutto nell'Universo è in continuo movimento e cambiamento. E la nostra galassia è solo una parte di questo processo.