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Movimiento relativo de las galaxias. ¿Cómo se mueve el sistema solar? Hacia o lejos del centro

Un equipo de astrónomos de Maryland, Hawái, Israel y Francia ha creado el mapa más detallado jamás encontrado en nuestra área, que muestra el movimiento de casi 1400 galaxias a una distancia de 100 millones de años luz de la Vía Láctea.

El equipo ha reconstruido los movimientos de las galaxias desde hace 13 mil millones de años hasta el presente. El principal atractor gravitatorio en el área de la imagen es el Cúmulo de Virgo, 600 billones de veces la masa del Sol y a 50 millones de años luz de distancia.

Más:

Más de mil galaxias ya han caído en el cúmulo de Virgo, mientras que en el futuro se mostrarán todas las galaxias que se encuentran actualmente dentro de los 40 millones de años luz del cúmulo. Nuestra galaxia, la Vía Láctea, está fuera de esta zona de captura. Sin embargo, las galaxias de la Vía Láctea y Andrómeda, cada una de 2 billones de veces la masa del Sol, están destinadas a colisionar y fusionarse en 5 mil millones de años.

“Por primera vez, no solo visualizamos la estructura detallada de nuestro supercúmulo local de galaxias, sino que también vemos cómo evoluciona la estructura en la historia del universo. Una analogía es el estudio de la geografía actual de la Tierra a partir del movimiento de las placas tectónicas”, dijo el coautor Brent Tully del Instituto de Astronomía de Hawái.

Estos dramáticos eventos de fusión son solo parte de un espectáculo más grande. Hay dos patrones principales de flujo en este volumen del universo. Todas las galaxias en el mismo hemisferio de la región, incluida nuestra propia Vía Láctea, fluyen hacia una hoja plana. Además, esencialmente todas las galaxias a lo largo del volumen fluyen como una hoja en un río hacia los atractores gravitacionales a distancias mucho mayores.

No existe tal cosa en la vida como la paz eterna de la mente. La vida misma es un movimiento y no puede existir sin deseos, miedos y sentimientos.
Thomas Hobbs

El lector pregunta:
Encontré un video en YouTube con una teoría sobre el movimiento en espiral del sistema solar a través de nuestra galaxia. No me pareció convincente, pero me gustaría escucharlo de usted. ¿Es científicamente correcto?

Primero veamos el video:

Algunas de las afirmaciones en este video son verdaderas. Por ejemplo:

  • los planetas giran alrededor del sol aproximadamente en el mismo plano
  • El sistema solar se mueve a través de la galaxia con un ángulo de 60° entre el plano galáctico y el plano de rotación planetario
  • El sol, durante su rotación alrededor de la Vía Láctea, se mueve hacia arriba y hacia abajo y hacia adentro y hacia afuera en relación con el resto de la galaxia.

Todo esto es cierto, pero al mismo tiempo en el video todos estos hechos se muestran incorrectamente.

Se sabe que los planetas se mueven alrededor del Sol en elipses, según las leyes de Kepler, Newton y Einstein. Pero la imagen de la izquierda está mal en términos de escala. Es incorrecto en términos de formas, tamaños y excentricidades. Mientras que las órbitas de la derecha son menos como elipses en el diagrama de la derecha, las órbitas de los planetas se parecen a esto en términos de escala.

Tomemos otro ejemplo: la órbita de la luna.

Se sabe que la Luna gira alrededor de la Tierra con un periodo de poco menos de un mes, y la Tierra gira alrededor del Sol con un periodo de 12 meses. ¿Cuál de las siguientes imágenes demuestra mejor el movimiento de la Luna alrededor del Sol? Si comparamos las distancias del Sol a la Tierra y de la Tierra a la Luna, así como la velocidad de rotación de la Luna alrededor de la Tierra, y el sistema Tierra/Luna alrededor del Sol, resulta que la opción D demuestra la mejor situación Pueden exagerarse para lograr algunos efectos, pero las variantes A, B y C son cuantitativamente incorrectas.

Ahora pasemos al movimiento del sistema solar a través de la galaxia.

Cuantas imprecisiones contiene. Primero, todos los planetas en un momento dado están en el mismo plano. No hay retraso que los planetas más distantes del Sol mostrarían en relación a los menos distantes.

En segundo lugar, recordemos las velocidades reales de los planetas. Mercurio se mueve en nuestro sistema más rápido que todos los demás, girando alrededor del Sol a una velocidad de 47 km/s. Esto es un 60% más rápido que la velocidad orbital de la Tierra, unas 4 veces más rápido que Júpiter y 9 veces más rápido que Neptuno, que orbita a una velocidad de 5,4 km/s. Y el Sol vuela a través de la galaxia a una velocidad de 220 km/s.

En el tiempo que tarda Mercurio en hacer una revolución, todo el sistema solar recorre 1.700 millones de kilómetros en su órbita elíptica intragaláctica. Al mismo tiempo, el radio de la órbita de Mercurio es de solo 58 millones de kilómetros, o solo el 3,4% de la distancia que avanza todo el sistema solar.

Si tuviéramos que construir el movimiento del sistema solar a través de la galaxia a escala y observar cómo se mueven los planetas, veríamos lo siguiente:

Imagine que todo el sistema - el Sol, la luna, todos los planetas, asteroides, cometas - se mueven a gran velocidad en un ángulo de unos 60° con respecto al plano del sistema solar. Algo como esto:

Poniendo todo junto, obtenemos una imagen más precisa:

¿Qué pasa con la precesión? ¿Y qué hay de las vibraciones arriba-abajo y dentro-fuera? Todo esto es cierto, pero el video lo muestra de una manera demasiado exagerada y mal interpretada.

En efecto, la precesión del sistema solar ocurre con un período de 26.000 años. Pero no hay movimiento en espiral, ni en el Sol ni en los planetas. La precesión se lleva a cabo no por las órbitas de los planetas, sino por el eje de rotación de la Tierra.

La Estrella Polar no está ubicada de forma permanente directamente sobre el Polo Norte. La mayor parte del tiempo no tenemos una estrella polar. Hace 3000 años, Kochab estaba más cerca del polo que la Estrella Polar. En 5500 años, Alderamin se convertirá en la estrella polar. Y dentro de 12.000 años, Vega, la segunda estrella más brillante del hemisferio norte, estará a solo 2 grados del polo. Pero es esto lo que cambia con una frecuencia de una vez cada 26.000 años, y no el movimiento del Sol o de los planetas.

¿Qué hay del viento solar?

Es radiación proveniente del Sol (y de todas las estrellas), no algo con lo que chocamos mientras nos movemos por la galaxia. Las estrellas calientes emiten partículas cargadas que se mueven rápidamente. El límite del sistema solar pasa donde el viento solar ya no tiene la capacidad de repeler el medio interestelar. Ahí está el límite de la heliosfera.

Ahora sobre moverse hacia arriba y hacia abajo y dentro y fuera en relación con la galaxia.

Dado que el Sol y el Sistema Solar están sujetos a la gravedad, es ella quien domina su movimiento. Ahora el Sol se encuentra a una distancia de 25-27 mil años luz del centro de la galaxia y se mueve alrededor de él en una elipse. Al mismo tiempo, todas las demás estrellas, gas, polvo, se mueven alrededor de la galaxia también a lo largo de elipses. Y la elipse del Sol es diferente de todas las demás.

Con un período de 220 millones de años, el Sol da una vuelta completa alrededor de la galaxia, pasando ligeramente por encima y por debajo del centro del plano galáctico. Pero como el resto de la materia de la galaxia se mueve de la misma manera, la orientación del plano galáctico cambia con el tiempo. Podemos movernos en una elipse, pero la galaxia es un plato giratorio, por lo que nos movemos hacia arriba y hacia abajo con un período de 63 millones de años, aunque nuestro movimiento hacia adentro y hacia afuera ocurre con un período de 220 millones de años.

Pero no hacen ningún “sacacorchos” del planeta, su movimiento está distorsionado más allá del reconocimiento, el video habla incorrectamente sobre la precesión y el viento solar, y el texto está lleno de errores. La simulación está muy bien hecha, pero sería mucho más bonita si fuera correcta.

La gravedad no solo puede atraer, sino también repeler. ¿Qué le parece esta afirmación? Y no en alguna nueva teoría matemática, sino de hecho: el Gran Repelente, como lo llamó un grupo de científicos, es responsable de la mitad de la velocidad con la que nuestra Galaxia se mueve en el espacio. Suena fantástico, ¿no? Averigüémoslo.

Primero, miremos alrededor y conozcamos a nuestros vecinos en el universo. En las últimas décadas, hemos aprendido mucho, y la palabra "cosmografía" hoy no es un término de las novelas fantásticas de los Strugatsky, sino una de las secciones de la astrofísica moderna involucrada en el mapeo de la parte del Universo accesible para nosotros. . El vecino más cercano de nuestra Vía Láctea es la galaxia de Andrómeda, que se puede ver en el cielo nocturno ya simple vista. Pero no podrás ver unas cuantas docenas más de compañeras: las galaxias enanas que giran a nuestro alrededor y Andrómeda son muy tenues, y los astrofísicos aún no están seguros de haberlas encontrado todas. Sin embargo, todas estas galaxias (incluidas las no descubiertas), así como la galaxia Triangulum y la galaxia NGC 300, son miembros del Grupo Local de Galaxias. Ahora hay 54 galaxias conocidas en el Grupo Local, la mayoría de las cuales ya se mencionan como galaxias enanas tenues, y su tamaño supera los 10 millones de años luz. El Grupo Local, junto con unos 100 cúmulos de galaxias más, es parte del Supercúmulo de Virgo, de más de 110 millones de años luz de diámetro.

En 2014, un grupo de astrofísicos dirigido por Brent Tully de la Universidad de Hawái descubrió que este supercúmulo, que consta de 30 000 galaxias, es parte integral de otro b acerca de más estructura - Supercúmulos de Laniakea, que ya contiene más de 100 mil galaxias. Queda por dar el último paso: Laniakea, junto con el supercúmulo de Perseo-Piscis, es parte del complejo de supercúmulo de Piscis-Cetus, que también es un hilo galáctico, es decir, una parte integral de la estructura a gran escala del Universo. .

Las observaciones y las simulaciones por computadora confirman que las galaxias y los cúmulos no están dispersos caóticamente en el Universo, sino que constituyen una estructura compleja similar a una esponja, donde hay hilos de filamentos, nodos y vacíos, también conocidos como vacíos. El universo, como mostró Edwin Hubble hace casi cien años, se está expandiendo, y los supercúmulos son las formaciones más grandes que la gravedad evita que se dispersen. Es decir, para simplificar, los filamentos se dispersan entre sí debido a la influencia de la energía oscura, y el movimiento de los objetos en su interior se debe en gran medida a las fuerzas de atracción gravitacional.

Y ahora, sabiendo que hay tantas galaxias y cúmulos a nuestro alrededor que se atraen entre sí con tanta fuerza que incluso superan la expansión del Universo, es hora de hacerse la pregunta clave: ¿hacia dónde vuela todo esto? Es lo que intenta responder un grupo de científicos junto a Yehudi Hoffman de la Universidad Hebrea de Jerusalén y el ya mencionado Brent Tully. Su articulación, publicada en Naturaleza, se basa en datos del proyecto Cosmicflows-2, que ha medido las distancias y velocidades de más de 8000 galaxias cercanas. Este proyecto fue lanzado en 2013 por el mismo Brent Tully junto con colegas, incluido Igor Karachentsev, uno de los astrofísicos-observadores rusos más citados.

Un mapa tridimensional del Universo local (con traducción al ruso), compilado por científicos, se puede ver en este video.

Proyección tridimensional de una sección del universo local. A la izquierda, las líneas azules indican el campo de velocidad de todas las galaxias conocidas de los supercúmulos más cercanos; obviamente, se mueven hacia el atractor de Shapley. A la derecha se muestra en rojo el campo de antivelocidades (valores recíprocos del campo de velocidades). Convergen en un punto donde son "empujados" por la falta de gravedad en esta región del universo.

Yehuda Hoffman et al 2016


Entonces, ¿adónde va todo esto? Para responder, necesitamos un mapa de velocidad preciso para todos los cuerpos masivos en la parte cercana del Universo. Desafortunadamente, los datos de Cosmicflows-2 no son suficientes para construirlo, a pesar de que esto es lo mejor que tiene la humanidad, son incompletos, heterogéneos en calidad y tienen grandes errores. El profesor Hoffman aplicó la estimación de Wiener a los datos conocidos, una técnica estadística que surgió de la electrónica de radio para separar la señal útil del ruido. Esta estimación nos permite introducir el modelo principal del comportamiento del sistema (en nuestro caso, el Modelo Cosmológico Estándar), que determinará el comportamiento general de todos los elementos en ausencia de señales adicionales. Es decir, el movimiento de una galaxia en particular estará determinado por las disposiciones generales del Modelo Estándar, si no hay suficientes datos para ello, y por los datos de medición, si los hay.

Los resultados confirmaron lo que ya sabíamos: todo el Grupo Local de galaxias está volando en el espacio hacia el Gran Atractor, una anomalía gravitacional en el centro de Laniakea. Y el Gran Atractor en sí, a pesar del nombre, no es tan grande: es atraído por el supercúmulo Shapley, mucho más masivo, al que nos dirigimos a una velocidad de 660 kilómetros por segundo. Los problemas comenzaron cuando los astrofísicos decidieron comparar la velocidad medida del Grupo Local con la calculada, que se deriva de la masa del supercúmulo de Shapley. Resultó que a pesar de la masa colosal (10 mil masas de nuestra Galaxia), no pudo acelerarnos a tal velocidad. Además, al construir un mapa de antivelocidades (un mapa de vectores que están dirigidos en la dirección opuesta a los vectores de velocidad), los científicos han encontrado un área que parece alejarnos de sí misma. Además, está ubicado exactamente en el lado opuesto del supercúmulo de Shapley y repele exactamente a la misma velocidad para dar los 660 kilómetros por segundo requeridos en total.

Toda la estructura atractiva-repulsiva se parece a un dipolo eléctrico en el que las líneas de fuerza van de una carga a otra.


Un dipolo eléctrico clásico de un libro de texto de física.

Wikimedia Commons

Pero esto contradice toda la física que conocemos: ¡no puede haber antigravedad! ¿Qué es este milagro? Para responder, imaginemos que cinco amigos lo rodean y lo jalan en diferentes direcciones: si lo hacen con la misma fuerza, permanecerá en su lugar, como si nadie lo jalara. Sin embargo, si uno de ellos, parado a la derecha, lo suelta, entonces se moverá hacia la izquierda, en la dirección opuesta a él. De la misma manera, te moverás hacia la izquierda si un sexto amigo se une a los cinco amigos que tiran, que se pararán a la derecha y comenzarán a empujarte en lugar de tirar de ti.

Relativo a lo que nos movemos en el espacio.

Por separado, debe comprender cómo se determina la velocidad en el espacio. Hay varias formas diferentes, pero una de las más precisas y frecuentemente aplicables es el uso del efecto Doppler, es decir, la medición del desplazamiento de las líneas espectrales. Una de las líneas de hidrógeno más famosas, Balmer alfa, es visible en el laboratorio como una luz roja brillante a 656,28 nanómetros. Y en la galaxia de Andrómeda, su longitud ya es de 655,23 nanómetros: una longitud de onda más corta significa que la galaxia se está moviendo hacia nosotros. La galaxia de Andrómeda es una excepción. La mayoría de las otras galaxias se alejan de nosotros - y las líneas de hidrógeno en ellas serán captadas en longitudes de onda más largas: 658, 670, 785 nanómetros - cuanto más lejos de nosotros, más rápido vuelan las galaxias y mayor es el desplazamiento de las líneas espectrales hacia el región de ondas más largas (esta y llamada corrimiento al rojo). Sin embargo, este método tiene una seria limitación: puede medir nuestra velocidad con respecto a otra galaxia (o la velocidad de una galaxia con respecto a nosotros), pero ¿cómo medir hacia dónde estamos volando con esa misma galaxia (y estamos volando hacia algún lugar)? Es como conducir un automóvil con un velocímetro roto y sin mapa: algunos automóviles nos adelantan, otros nos adelantan, pero ¿adónde van todos y cuál es nuestra velocidad en relación con la carretera? En el espacio no existe tal camino, es decir, un sistema de coordenadas absolutas. En el espacio, no hay nada en absoluto inmóvil a lo que se puedan unir medidas.

Nada más que luz.

Así es: la luz, o más bien la radiación térmica, que apareció inmediatamente después del Big Bang y se extendió uniformemente (esto es importante) por todo el Universo. Lo llamamos radiación reliquia. Debido a la expansión del universo, la temperatura del CMB está disminuyendo constantemente y ahora vivimos en una época en la que es igual a 2,73 kelvin. La homogeneidad -o, como dicen los físicos, la isotropía- del fondo cósmico de microondas significa que no importa hacia dónde apuntes el telescopio en el cielo, la temperatura del espacio debería ser de 2,73 kelvin. Pero esto es si no nos movemos en relación con la radiación de la reliquia. Sin embargo, las mediciones realizadas por los telescopios Planck y COBE, entre otras cosas, mostraron que la temperatura de la mitad del cielo es un poco menor que este valor, y la segunda mitad es un poco más. Estos no son errores de medición, sino la influencia del mismo efecto Doppler: nos estamos desplazando en relación con la radiación de fondo y, por lo tanto, nos parece que la parte de la radiación de fondo hacia la que volamos a una velocidad de 660 kilómetros por segundo un poco más cálido


Mapa CMB obtenido por el observatorio espacial COBE. La distribución de temperatura del dipolo demuestra nuestro movimiento en el espacio: nos estamos alejando de una región más fría (colores azules) hacia una región más cálida (colores amarillo y rojo en esta proyección).

DMR, COBE, NASA, mapa del cielo de cuatro años


En el Universo, las galaxias y los cúmulos de galaxias juegan el papel de atraer amigos. Si estuvieran distribuidos uniformemente por todo el Universo, no nos moveríamos a ningún lado, nos arrastrarían con la misma fuerza en diferentes direcciones. Ahora imagine que no hay galaxias a un lado de nosotros. Como todas las demás galaxias han permanecido en su lugar, nos alejaremos de este vacío, como si nos repelera. Esto es exactamente lo que le está sucediendo a la región que los científicos han denominado el Gran Ahuyentador o el Gran Ahuyentador: unos pocos megaparsecs cúbicos de espacio están inusualmente escasamente poblados por galaxias y no pueden compensar la atracción gravitatoria que todos estos cúmulos y supercúmulos ejercen sobre nosotros. de los otros lados. Queda por ver cómo exactamente este espacio es pobre en galaxias. El hecho es que el Gran Repelente está muy lamentablemente ubicado: está en la zona de evasión (sí, hay muchos nombres hermosos e incomprensibles en astrofísica), es decir, una región del espacio cerrada para nosotros por nuestra propia galaxia, el Vía Láctea.


Mapa de velocidades del universo local, de aproximadamente 2 mil millones de años luz de diámetro. La flecha amarilla en el centro sale del Grupo Local de galaxias e indica la velocidad de su movimiento aproximadamente en la dirección del atractor de Shapley y exactamente en la dirección opuesta al repulsor (indicado por el contorno amarillo y gris a la derecha y zona superior).

Yehuda Hoffman et al 2016

Un gran número de estrellas y nebulosas, y especialmente de gas y polvo, impiden que nos llegue la luz procedente de galaxias lejanas situadas al otro lado del disco galáctico. Solo las observaciones recientes de rayos X y radiotelescopios, que pueden detectar la radiación que pasa libremente a través del gas y el polvo, han permitido compilar una lista más o menos completa de galaxias en la zona de evitación. De hecho, había muy pocas galaxias en la región del Gran Repelente, por lo que parece ser un candidato para el título de vacío: una región vacía gigante de la estructura cósmica del Universo.

En conclusión, hay que decir que por muy alta que sea la velocidad de nuestro vuelo por el espacio, no conseguiremos llegar ni al Atractor de Shapley ni al Gran Atractor; según los cálculos de los científicos, esto llevará un tiempo miles de veces mayor. que la edad del Universo, por lo que no importa cuán precisa se haya vuelto la ciencia de la cosmografía, sus mapas no serán útiles para los amantes de los viajes durante mucho tiempo.

Marat Musín

Planeta Tierra, sistema solar, y todas las estrellas visibles a simple vista están en Via Láctea, que es una galaxia espiral barrada con dos brazos distintos que comienzan en los extremos de la barra.

Esto fue confirmado en 2005 por el Telescopio Espacial Lyman Spitzer, que mostró que la barra central de nuestra galaxia es más grande de lo que se pensaba. galaxias espirales barrada: galaxias espirales con una barra ("barra") de estrellas brillantes, que emergen del centro y cruzan la galaxia en el medio.

Los brazos espirales en tales galaxias comienzan en los extremos de las barras, mientras que en las galaxias espirales ordinarias emergen directamente del núcleo. Las observaciones muestran que alrededor de dos tercios de todas las galaxias espirales están barradas. Según las hipótesis existentes, las barras son centros de formación estelar que favorecen el nacimiento de estrellas en sus centros. Se supone que a través de la resonancia orbital, pasan gas de las ramas espirales a través de ellos. Este mecanismo proporciona la afluencia de material de construcción para el nacimiento de nuevas estrellas. La Vía Láctea, junto con Andrómeda (M31), Triangulum (M33) y más de 40 galaxias satélite más pequeñas, forman el Grupo Local de Galaxias, que a su vez forma parte del Supercúmulo de Virgo. "Usando imágenes infrarrojas del telescopio Spitzer de la NASA, los científicos han descubierto que la elegante estructura espiral de la Vía Láctea tiene solo dos brazos dominantes desde los extremos de la barra central de estrellas. Anteriormente se pensaba que nuestra galaxia tenía cuatro brazos principales".

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0 % 50 % sin repetición RGB(29, 41, 29);"> estructura de la galaxia
En apariencia, la galaxia se asemeja a un disco (dado que la mayor parte de las estrellas tienen la forma de un disco plano) con un diámetro de aproximadamente 30 000 parsecs (100 000 años luz, 1 quintillón de kilómetros) con un espesor de disco promedio estimado de aproximadamente 1000 luz años, un diámetro de protuberancia del centro del disco es de 30.000 años luz. El disco está inmerso en un halo esférico y alrededor hay una corona esférica. El centro del núcleo de la Galaxia se encuentra en la constelación de Sagitario. El grosor del disco galáctico en el lugar donde se encuentra sistema solar con el planeta Tierra, está a 700 años luz. La distancia del Sol al centro de la Galaxia es de 8,5 kiloparsecs (2,62,1017 km, o 27.700 años luz). sistema solar Está ubicado en el borde interior del brazo, que se llama el brazo de Orión. En el centro de la Galaxia, al parecer, existe un agujero negro supermasivo (Sagittarius A*) (alrededor de 4,3 millones de masas solares) alrededor del cual, presumiblemente, gira un agujero negro de masa media de 1000 a 10.000 masas solares con un periodo orbital de unos 100 años y varios miles relativamente pequeños. La galaxia contiene, según la estimación más baja, alrededor de 200 mil millones de estrellas (las estimaciones modernas oscilan entre 200 y 400 mil millones). En enero de 2009, la masa de la galaxia se estima en 3,1012 masas solares o 6,1042 kg. La masa principal de la Galaxia no está contenida en estrellas y gas interestelar, sino en un halo no luminoso de materia oscura.

Comparado con el halo, el disco de la Galaxia gira notablemente más rápido. La velocidad de su rotación no es la misma a diferentes distancias del centro. Aumenta rápidamente desde cero en el centro hasta 200–240 km/s a una distancia de 2000 años luz, luego disminuye un poco, aumenta nuevamente hasta aproximadamente el mismo valor y luego permanece casi constante. El estudio de las características de la rotación del disco de la Galaxia permitió estimar su masa, resultó que es 150 mil millones de veces mayor que la masa del Sol. Edad Via Láctea es igual13.200 millones de años, casi la edad del universo. La Vía Láctea es parte del Grupo Local de Galaxias.

/s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png" target="_blank">http://s.dreamwidth.org/img/styles/nouveauoleanders/titles_background.png) 0 % 50 % sin repetición rgb(29, 41, 29);"> Ubicación del sistema solar sistema solar está ubicado en el borde interno del brazo llamado brazo de Orión, en las afueras del Supercúmulo Local (Local Supercluster), que a veces también se denomina Supercúmulo de Virgo. El grosor del disco galáctico (en el lugar donde se encuentra sistema solar con el planeta Tierra) es de 700 años luz. La distancia del Sol al centro de la Galaxia es de 8,5 kiloparsecs (2,62,1017 km, o 27.700 años luz). El sol se encuentra más cerca del borde del disco que de su centro.

Junto con otras estrellas, el Sol gira alrededor del centro de la Galaxia a una velocidad de 220-240 km/s, dando una vuelta cada 225-250 millones de años (que es un año galáctico). Así, durante todo el tiempo de su existencia, la Tierra voló alrededor del centro de la Galaxia no más de 30 veces. El año galáctico de la galaxia es de 50 millones de años, el período orbital del saltador es de 15 a 18 millones de años. En las cercanías del Sol, es posible rastrear secciones de dos brazos espirales que se encuentran a unos 3 mil años luz de distancia de nosotros. Según las constelaciones donde se observan estas zonas, se les dio el nombre de brazo de Sagitario y brazo de Perseo. El sol se encuentra casi en el medio entre estos brazos espirales. Pero relativamente cerca de nosotros (según los estándares galácticos), en la constelación de Orión, hay otro brazo no muy claramente definido: el brazo de Orión, que se considera una rama de uno de los principales brazos espirales de la Galaxia. La velocidad de rotación del Sol alrededor del centro de la Galaxia casi coincide con la velocidad de la onda de compresión que forma el brazo espiral. Esta situación es atípica para la Galaxia en su conjunto: los brazos espirales giran a una velocidad angular constante, como los rayos de una rueda, y el movimiento de las estrellas se produce con un patrón diferente, por lo que casi toda la población estelar del disco entra en el brazos en espiral o se cae de ellos. El único lugar donde coinciden las velocidades de las estrellas y los brazos espirales es el llamado círculo de corotación, y es en este círculo donde se encuentra el Sol. Para la Tierra, esta circunstancia es sumamente importante, ya que en los brazos espirales ocurren procesos violentos, que forman una poderosa radiación que es destructiva para todos los seres vivos. Y ninguna atmósfera podría protegerlo de eso. Pero nuestro planeta existe en un lugar relativamente tranquilo de la Galaxia y no se ha visto afectado por estos cataclismos cósmicos durante cientos de millones (o incluso miles de millones) de años. Quizá por eso en la Tierra pudo nacer y sobrevivir la vida, cuya edad se cuenta en 4.600 millones de años. Un diagrama de la ubicación de la Tierra en el universo en una serie de ocho mapas que muestran, de izquierda a derecha, comenzando desde la Tierra, moviéndose hacia sistema solar, a los sistemas estelares vecinos, a la Vía Láctea, a los grupos galácticos locales, asupercúmulos locales de Virgo, en nuestro súper cúmulo local, y termina en el universo observable.



Sistema solar: 0,001 años luz

Vecinos en el espacio interestelar



Vía Láctea: 100.000 años luz

Grupos galácticos locales



Súper cúmulo local de Virgo



Local sobre cúmulos de galaxias



universo observable

La Tierra, junto con los planetas, gira alrededor del sol, y casi todas las personas en la Tierra lo saben. El hecho de que el Sol gira alrededor del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, ya es conocido por un número mucho menor de habitantes del planeta. Pero eso no es todo. Nuestra galaxia gira alrededor del centro del universo. Descubrámoslo y veamos videos interesantes.

Resulta que todo el sistema solar se mueve junto con el sol a través de la nube interestelar local (el plano invariable permanece paralelo a sí mismo) a una velocidad de 25 km/s. Este movimiento se dirige casi perpendicularmente al plano invariable.

Quizás aquí sea necesario buscar explicaciones a las diferencias observadas en la estructura de los hemisferios norte y sur del Sol, las bandas y manchas de ambos hemisferios de Júpiter. En cualquier caso, este movimiento determina los posibles encuentros del sistema solar con materia dispersa de una forma u otra en el espacio interestelar. El movimiento real de los planetas en el espacio ocurre a lo largo de líneas helicoidales alargadas (por ejemplo, la "carrera" del tornillo de la órbita de Júpiter es 12 veces su diámetro).

En 226 millones de años (un año galáctico), el sistema solar realiza una revolución completa alrededor del centro de la galaxia, desplazándose a lo largo de una trayectoria casi circular a una velocidad de 220 km/s.

Nuestro Sol es parte de un enorme sistema estelar llamado Galaxia (también llamada Vía Láctea). Nuestra Galaxia tiene la forma de un disco, similar a dos placas plegadas en los bordes. En su centro se encuentra el núcleo redondeado de la Galaxia.




Nuestra Galaxia - vista lateral

Si miras nuestra Galaxia desde arriba, parece una espiral en la que la materia estelar se concentra principalmente en sus ramas, llamadas brazos galácticos. Los brazos están en el plano del disco de la Galaxia.




Nuestra galaxia - vista desde arriba

Nuestra galaxia contiene más de 100 mil millones de estrellas. El diámetro del disco de la Galaxia es de unos 30.000 parsecs (100.000 años luz), y el espesor es de unos 1.000 años luz.

Las estrellas dentro del disco se mueven en trayectorias circulares alrededor del centro de la galaxia, al igual que los planetas del sistema solar giran alrededor del sol. La rotación de la Galaxia ocurre en el sentido de las agujas del reloj si miras la Galaxia desde su polo norte (ubicado en la constelación Coma Verónica). La velocidad de rotación del disco no es la misma a diferentes distancias del centro: disminuye con la distancia a este.

Cuanto más cerca del centro de la Galaxia, mayor es la densidad de estrellas. Si viviéramos en un planeta cerca de una estrella ubicada cerca del núcleo de la Galaxia, entonces serían visibles en el cielo docenas de estrellas, comparables en brillo a la Luna.

Sin embargo, el Sol está muy lejos del centro de la Galaxia, se podría decir, en sus afueras, a una distancia de unos 26 mil años luz (8,5 mil parsecs), cerca del plano de la galaxia. Está ubicado en el brazo de Orión, conectado a dos brazos más grandes: el brazo interior de Sagitario y el brazo exterior de Perseo.

El Sol se mueve a una velocidad de unos 220-250 kilómetros por segundo alrededor del centro de la Galaxia y realiza una revolución completa alrededor de su centro, según diversas estimaciones, en 220-250 millones de años. Durante su existencia, el período de revolución del Sol, junto con las estrellas circundantes cerca del centro de nuestro sistema estelar, se denomina año galáctico. Pero debe comprender que no existe un período común para la Galaxia, ya que no gira como un cuerpo sólido. Durante su existencia, el Sol dio la vuelta a la Galaxia unas 30 veces.

La revolución del Sol alrededor del centro de la Galaxia es oscilatoria: cada 33 millones de años cruza el ecuador galáctico, luego se eleva sobre su plano a una altura de 230 años luz y vuelve a descender hasta el ecuador.

Curiosamente, el Sol da una vuelta completa alrededor del centro de la Galaxia exactamente al mismo tiempo que los brazos espirales. Como resultado, el Sol no cruza regiones de formación estelar activa, en las que a menudo estallan supernovas, fuentes de radiación destructivas para la vida. Es decir, se ubica en el sector de la Galaxia, el más propicio para el origen y mantenimiento de la vida.

El sistema solar se mueve a través del medio interestelar de nuestra Galaxia mucho más lentamente de lo que se pensaba anteriormente, y no se forma ninguna onda de choque en su límite frontal. Así lo establecieron los astrónomos que analizaron los datos recopilados por la sonda IBEX, informa RIA Novosti.

“Se puede decir casi con certeza que no hay onda de choque frente a la heliosfera (la burbuja que limita el sistema solar del medio interestelar), y que su interacción con el medio interestelar es mucho más débil y más dependiente de los campos magnéticos que se pensaba anteriormente”, escriben los científicos en el artículo publicado en la revista Science.
La nave espacial de investigación IBEX (Interstellar Boundary Explorer) de la NASA, lanzada en junio de 2008, está diseñada para explorar el límite del sistema solar y el espacio interestelar: la heliosfera, ubicada a una distancia de aproximadamente 16 mil millones de kilómetros del Sol.

A esta distancia, el flujo de partículas cargadas del viento solar y la fuerza del campo magnético del Sol se debilitan tanto que ya no pueden superar la presión de la materia interestelar enrarecida y el gas ionizado. Como resultado, se forma una "burbuja" de la heliosfera, llena por dentro con el viento solar y rodeada por fuera por gas interestelar.

El campo magnético del Sol desvía la trayectoria de las partículas interestelares cargadas, pero no afecta a los átomos neutros de hidrógeno, oxígeno y helio, que penetran libremente en las regiones centrales del sistema solar. Los detectores del satélite IBEX "atrapan" estos átomos neutros. Su estudio permite a los astrónomos sacar conclusiones sobre las características de la zona límite del sistema solar.

Un grupo de científicos de Estados Unidos, Alemania, Polonia y Rusia presentó un nuevo análisis de datos del satélite IBEX, según el cual la velocidad del sistema solar era menor de lo que se pensaba. En este caso, como lo demuestran los nuevos datos, no surge una onda de choque en la parte delantera de la heliosfera.

“El estampido sónico que se produce cuando un avión a reacción rompe la barrera del sonido puede servir como ejemplo terrestre de una onda de choque. Cuando un avión alcanza velocidades supersónicas, el aire que tiene delante no puede salir de su camino lo suficientemente rápido, lo que genera una onda de choque”, dijo el autor principal del estudio, David McComas, citado en un comunicado de prensa del Southwestern Research Institute (EE. UU.).

Durante aproximadamente un cuarto de siglo, los científicos creyeron que la heliosfera se movía a través del espacio interestelar a una velocidad lo suficientemente rápida como para formar una onda de choque frente a ella. Sin embargo, nuevos datos del IBEX han demostrado que el sistema solar se está moviendo realmente a través de la nube local de gas interestelar a una velocidad de 23,25 kilómetros por segundo, que es 3,13 kilómetros por segundo menos de lo que se pensaba anteriormente. Y esta velocidad está por debajo del límite en el que se produce una onda de choque.

"Aunque la onda de choque existe frente a las burbujas que rodean a muchas otras estrellas, descubrimos que la interacción de nuestro Sol con el medio ambiente no alcanza el umbral en el que se forma una onda de choque", dijo McComas.

Anteriormente, la sonda IBEX se dedicaba a mapear los límites de la heliosfera y descubrió una banda misteriosa en la heliosfera con flujos aumentados de partículas energéticas, que rodeaba la "burbuja" de la heliosfera. Además, utilizando IBEX, encontraron que la velocidad del sistema solar en los últimos 15 años, por razones inexplicables, ha disminuido en más del 10%.

El universo gira como un trompo. Los astrónomos han descubierto rastros de la rotación del universo.

Hasta ahora, la mayoría de los investigadores han tendido a creer que nuestro universo es estático. O si se mueve, entonces solo un poco. Imagínate la sorpresa de un equipo de científicos de la Universidad de Michigan (EE.UU.), dirigido por el profesor Michael Longo, cuando descubrieron en el espacio claras huellas de la rotación de nuestro universo. Resulta que desde el principio, incluso en el Big Bang, cuando el Universo acababa de nacer, ya estaba girando. Como si alguien la lanzara como un trompo. Y ella sigue girando y girando.

La investigación se llevó a cabo en el marco del proyecto internacional Sloan Digital Sky Survey. Y los científicos descubrieron este fenómeno catalogando la dirección de rotación de unas 16.000 galaxias espirales del polo norte de la Vía Láctea. Inicialmente, los científicos trataron de encontrar evidencia de que el universo tiene las propiedades de la simetría especular. En este caso, razonaron, la cantidad de galaxias que giran en el sentido de las agujas del reloj y las que "giran" en la dirección opuesta sería la misma, informa pravda.ru.

Pero resultó que en la dirección del polo norte de la Vía Láctea, entre las galaxias espirales, prevalece la rotación en sentido contrario a las agujas del reloj, es decir, están orientadas a la derecha. Esta tendencia es visible incluso a una distancia de más de 600 millones de años luz.

La ruptura de la simetría es pequeña, solo alrededor del siete por ciento, pero la probabilidad de que se trate de un accidente cósmico de este tipo es de alrededor de uno en un millón, comentó el profesor Longo. - Nuestros resultados son muy importantes, porque parecen contradecir la idea casi universal de que, a una escala suficientemente grande, el universo será isótropo, es decir, no tendrá una dirección pronunciada.

Según los expertos, un universo simétrico e isotrópico debería haber surgido de una explosión esféricamente simétrica, que debería haber tenido la forma de una pelota de baloncesto. Sin embargo, si al nacer el Universo giraba alrededor de su eje en una determinada dirección, entonces las galaxias habrían conservado esta dirección de rotación. Pero, dado que giran en diferentes direcciones, el Big Bang tenía una dirección versátil. Sin embargo, lo más probable es que el Universo aún continúe girando.

En general, los astrofísicos han adivinado previamente sobre la violación de la simetría y la isotropía. Sus conjeturas se basaron en observaciones de otras anomalías gigantes. Estos incluyen rastros de cuerdas cósmicas: defectos de espacio-tiempo increíblemente extendidos de espesor cero, nacidos hipotéticamente en los primeros momentos después del Big Bang. La aparición de "moretones" en el cuerpo del Universo: las llamadas huellas de sus colisiones pasadas con otros universos. Así como el movimiento de la "Corriente Oscura" - una enorme corriente de cúmulos galácticos, corriendo a gran velocidad en una dirección.



 


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