ما هي السرعة التي نتحرك بها عبر الكون؟

2024 مؤلف: Malcolm Clapton | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 03:46

أنت جالس أو واقف أو مستلقي أثناء قراءة هذا المقال ، ولا تشعر أن الأرض تدور حول محورها بسرعة فائقة - حوالي 1700 كم / ساعة عند خط الاستواء. ومع ذلك ، لا تبدو سرعة الدوران بهذه السرعة عند التحويل إلى km / s. والنتيجة 0.5 كم / ثانية - وميض بالكاد على الرادار ، مقارنة بسرعات أخرى حولنا.

تمامًا مثل الكواكب الأخرى في النظام الشمسي ، تدور الأرض حول الشمس. ولكي يبقى في مداره يتحرك بسرعة 30 كم / ث. يتحرك كوكب الزهرة وعطارد ، الأقرب إلى الشمس ، بشكل أسرع ، والمريخ ، الذي يدور حول مدار الأرض ، يتحرك أبطأ بكثير منه.

لكن حتى الشمس لا تقف في مكان واحد. مجرتنا درب التبانة ضخمة وضخمة ومتحركة أيضًا! جميع النجوم ، والكواكب ، وسحب الغاز ، وجزيئات الغبار ، والثقوب السوداء ، والمادة المظلمة - كلها تتحرك بالنسبة إلى مركز الكتلة المشترك.

وفقًا للعلماء ، تقع الشمس على مسافة 25000 سنة ضوئية من مركز مجرتنا وتتحرك في مدار إهليلجي ، محدثة ثورة كاملة كل 220-250 مليون سنة. اتضح أن سرعة الشمس حوالي 200-220 كم / ث ، وهي أعلى بمئات المرات من سرعة حركة الأرض حول المحور وعشرات المرات أعلى من سرعة حركتها حول الشمس. هكذا تبدو حركة نظامنا الشمسي.

هل المجرة ثابتة؟ مرة أخرى ، لا. الأجسام الفضائية العملاقة لها كتلة كبيرة ، وبالتالي تخلق مجالات جاذبية قوية. امنح الكون القليل من الوقت (وكان لدينا - حوالي 13.8 مليار سنة) ، وسيبدأ كل شيء في التحرك في اتجاه أكبر جاذبية. هذا هو السبب في أن الكون ليس متجانسًا ، ولكنه يتكون من مجرات ومجموعات من المجرات.

ماذا يعني هذا بالنسبة لنا؟

هذا يعني أن مجرة درب التبانة يتم سحبها تجاه نفسها بواسطة مجرات ومجموعات مجرات أخرى في الجوار. هذا يعني أن الأجسام الضخمة تهيمن على هذه العملية. وهذا يعني أنه ليس مجرتنا فحسب ، بل كل من حولنا متأثرون بهذه "الجرارات". نحن نقترب من فهم ما يحدث لنا في الفضاء الخارجي ، لكننا ما زلنا نفتقر إلى الحقائق ، على سبيل المثال:

• ما هي الظروف الأولية التي ولد فيها الكون؟
• كيف تتحرك الكتل المختلفة في المجرة وتتغير بمرور الوقت ؛
• كيف تشكلت مجرة درب التبانة والمجرات والعناقيد المحيطة بها ؛
• وكيف يحدث ذلك الآن.

ومع ذلك ، هناك خدعة لمساعدتنا في اكتشاف ذلك.

الكون مليء بالإشعاع البقايا بدرجة حرارة 2.725 كلفن ، والتي تم الحفاظ عليها منذ زمن الانفجار العظيم. في بعض الأماكن ، توجد انحرافات صغيرة - حوالي 100 μK ، لكن الخلفية الكلية لدرجة الحرارة ثابتة.

هذا لأن الكون قد تشكل نتيجة للانفجار العظيم قبل 13.8 مليار سنة وما زال يتوسع ويبرد.

بعد 380 ألف سنة من الانفجار العظيم ، برد الكون إلى درجة حرارة جعلت تكوين ذرات الهيدروجين ممكنًا. قبل ذلك ، كانت الفوتونات تتفاعل باستمرار مع بقية جسيمات البلازما: اصطدمت بها وتبادلت الطاقة. عندما يبرد الكون ، يقل عدد الجسيمات المشحونة ويصبح الفراغ بينهما أكبر. كانت الفوتونات قادرة على التحرك بحرية في الفضاء. الإشعاع المتبقي هو الفوتونات التي انبعثت من البلازما نحو الموقع المستقبلي للأرض ، لكنها هربت من التشتت ، منذ أن بدأت إعادة التركيب بالفعل. يصلون إلى الأرض عبر فضاء الكون الذي يستمر في التوسع.

يمكنك "رؤية" هذا الإشعاع بنفسك. التداخل الذي يحدث على قناة تلفزيونية فارغة عند استخدام هوائي بسيط مثل آذان الأرنب هو 1٪ بسبب الإشعاع المتبقي.

ومع ذلك ، فإن درجة حرارة الخلفية المرسومة ليست هي نفسها في جميع الاتجاهات.وفقًا لنتائج دراسات مهمة بلانك ، تختلف درجة الحرارة قليلاً في نصفي الكرة الأرضية المعاكسين للكرة السماوية: فهي أعلى قليلاً في مناطق السماء جنوب مسير الشمس - حوالي 2 ، 728 كلفن ، وأقل في النصف الآخر - حوالي 2 ، 722 ك.

هذا الاختلاف أكبر بحوالي 100 مرة من بقية التقلبات الملحوظة في درجة حرارة CMB ، وهذا أمر مضلل. لماذا يحدث ذلك؟ الجواب واضح - هذا الاختلاف لا يرجع إلى التقلبات في إشعاع الخلفية الكونية ، إنه يظهر بسبب وجود حركة!

عندما تقترب من مصدر ضوء أو تقترب منك ، فإن الخطوط الطيفية في طيف المصدر تتحول نحو الموجات القصيرة (التحول البنفسجي) ، عندما تبتعد عنه أو بعيدًا عنك - تتحول الخطوط الطيفية نحو الموجات الطويلة (الانزياح الأحمر)).

لا يمكن أن يكون الإشعاع المتبقي أكثر أو أقل من الطاقة ، مما يعني أننا نتحرك عبر الفضاء. يساعد تأثير دوبلر في تحديد أن نظامنا الشمسي يتحرك بالنسبة للإشعاع المتبقي بسرعة 368 ± 2 كم / ثانية ، وأن المجموعة المحلية من المجرات ، بما في ذلك مجرة درب التبانة ومجرة أندروميدا ومجرة المثلث ، تتحرك في بسرعة 627 ± 22 كم / ثانية بالنسبة للإشعاع البقايا. هذه هي ما يسمى بسرعات المجرات الغريبة ، والتي تصل إلى عدة مئات من الكيلومترات / ثانية. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا سرعات كونية ناتجة عن تمدد الكون ويتم حسابها وفقًا لقانون هابل.

بفضل الإشعاع المتبقي من الانفجار العظيم ، يمكننا أن نلاحظ أن كل شيء في الكون يتحرك ويتغير باستمرار. ومجرتنا ليست سوى جزء من هذه العملية.