Koliko brzo se krećemo kroz svemir?

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 03:49

Dok čitate ovaj članak sjedite, stojite ili ležite i ne osjećate da se Zemlja vrti oko svoje ose vrtoglavom brzinom - oko 1.700 km/h na ekvatoru. Međutim, brzina rotacije ne izgleda tako brzo kada se pretvori u km/s. Rezultat je 0,5 km/s - jedva primjetan bljesak na radaru, u odnosu na druge brzine oko nas.

Baš kao i druge planete u Sunčevom sistemu, Zemlja se okreće oko Sunca. A da bi ostao u svojoj orbiti, kreće se brzinom od 30 km/s. Venera i Merkur, koji su bliže Suncu, kreću se brže, Mars, koji kruži izvan orbite Zemlje, kreće se mnogo sporije od njega.

Ali ni Sunce ne stoji na jednom mjestu. Naša galaksija Mliječni put je ogromna, masivna i također pokretna! Sve zvijezde, planete, oblaci plina, čestice prašine, crne rupe, tamna materija - sve se kreće u odnosu na zajednički centar mase.

Prema naučnicima, Sunce se nalazi na udaljenosti od 25.000 svjetlosnih godina od centra naše galaksije i kreće se po eliptičnoj orbiti, čineći potpunu revoluciju svakih 220-250 miliona godina. Ispada da je brzina Sunca oko 200-220 km/s, što je stotine puta veće od brzine kretanja Zemlje oko ose i desetine puta veće od brzine njenog kretanja oko Sunca. Ovako izgleda kretanje našeg Sunčevog sistema.

Da li je galaksija stacionarna? Opet, ne. Divovski svemirski objekti imaju veliku masu i stoga stvaraju jaka gravitacijska polja. Dajte Univerzumu malo vremena (a mi smo ga imali - oko 13,8 milijardi godina), i sve će početi da se kreće u pravcu najveće privlačnosti. Zbog toga Univerzum nije homogen, već se sastoji od galaksija i grupa galaksija.

Šta ovo znači za nas?

To znači da Mliječni put privlače druge galaksije i grupe galaksija u blizini. To znači da masivni objekti dominiraju ovim procesom. A to znači da ne samo naša galaksija, već i svi oni oko nas pod uticajem ovih "traktora". Sve smo bliže razumevanju šta nam se dešava u svemiru, ali još uvek nam nedostaju činjenice, na primer:

• koji su bili početni uslovi pod kojima je nastao univerzum;
• kako se različite mase u galaksiji kreću i mijenjaju tokom vremena;
• kako su nastali Mliječni put i okolne galaksije i jata;
• i kako se to sada dešava.

Međutim, postoji trik koji će nam pomoći da to shvatimo.

Univerzum je ispunjen reliktnim zračenjem sa temperaturom od 2,725 K, koje je sačuvano još od vremena Velikog praska. Na nekim mjestima ima sitnih odstupanja - oko 100 μK, ali je ukupna temperaturna pozadina konstantna.

To je zato što je Univerzum nastao kao rezultat Velikog praska prije 13,8 milijardi godina i još uvijek se širi i hladi.

380.000 godina nakon Velikog praska, svemir se ohladio na takvu temperaturu da je formiranje atoma vodonika postalo moguće. Prije toga, fotoni su stalno bili u interakciji s ostatkom čestica plazme: sudarali su se s njima i razmjenjivali energiju. Kako se svemir hladi, manje je nabijenih čestica, a prostor između njih je veći. Fotoni su se mogli slobodno kretati u svemiru. Reliktno zračenje su fotoni koje je plazma emitovala prema budućoj lokaciji Zemlje, ali su izbjegli raspršivanje, jer je rekombinacija već počela. Do Zemlje stižu kroz svemirski prostor, koji se nastavlja širiti.

Vi sami možete "vidjeti" ovo zračenje. Interferencija koja se javlja na praznom TV kanalu kada se koristi obična antena poput zečjih ušiju je 1% zbog reliktnog zračenja.

Pa ipak, temperatura reliktne pozadine nije ista u svim smjerovima. Prema rezultatima studija Planck misije, temperatura je neznatno drugačija u suprotnim hemisferama nebeske sfere: nešto je viša u oblastima neba južno od ekliptike - oko 2.728 K, a niža u drugoj polovini - oko 2.722 K.

Ova razlika je skoro 100 puta veća od ostalih uočenih temperaturnih fluktuacija CMB, i to je pogrešno. Zašto se to dešava? Odgovor je očigledan - ova razlika nije zbog fluktuacija u CMB-u, ona se pojavljuje zato što postoji kretanje!

Kada se približite izvoru svjetlosti ili se on približi vama, spektralne linije u spektru izvora se pomiču prema kratkim valovima (ljubičasti pomak), kada se udaljite od njega ili on od vas - spektralne linije se pomiču prema dugim valovima (crveni pomak).

Reliktno zračenje ne može biti više ili manje energično, što znači da se krećemo kroz svemir. Doplerov efekat pomaže da se utvrdi da se naš Sunčev sistem kreće u odnosu na reliktnu radijaciju brzinom od 368 ± 2 km/s, a lokalna grupa galaksija, uključujući Mlečni put, galaksiju Andromeda i galaksiju Triangulum, kreće se na brzina od 627 ± 22 km/s u odnosu na reliktnu radijaciju. To su takozvane posebne brzine galaksija koje iznose nekoliko stotina km/s. Pored njih, postoje i kosmološke brzine zbog širenja Univerzuma i izračunate prema Hablovom zakonu.

Zahvaljujući preostalom zračenju iz Velikog praska, možemo primijetiti da se sve u svemiru neprestano kreće i mijenja. A naša galaksija je samo dio ovog procesa.