Jak rychle se pohybujeme vesmírem?

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 03:50

Při čtení tohoto článku sedíte, stojíte nebo ležíte a nemáte pocit, že se Země otáčí kolem své osy závratnou rychlostí – asi 1 700 km/h na rovníku. Rychlost otáčení se však po přepočtu na km/s nezdá tak rychlá. Výsledek je 0,5 km/s – sotva znatelný záblesk na radaru, ve srovnání s jinými rychlostmi kolem nás.

Stejně jako ostatní planety ve sluneční soustavě i Země obíhá kolem Slunce. A aby se udržela na své oběžné dráze, pohybuje se rychlostí 30 km/s. Venuše a Merkur, které jsou blíže Slunci, se pohybují rychleji, Mars, který obíhá za oběžnou dráhou Země, se pohybuje mnohem pomaleji než on.

Ale ani Slunce nestojí na jednom místě. Naše galaxie Mléčná dráha je obrovská, masivní a také mobilní! Všechny hvězdy, planety, oblaka plynu, prachové částice, černé díry, temná hmota – to vše se pohybuje vzhledem ke společnému středu hmoty.

Podle vědců se Slunce nachází ve vzdálenosti 25 000 světelných let od středu naší galaxie a pohybuje se po eliptické dráze, přičemž každých 220–250 milionů let udělá úplnou revoluci. Ukazuje se, že rychlost Slunce je asi 200-220 km/s, což je stokrát více než rychlost pohybu Země kolem osy a desetkrát vyšší než rychlost jejího pohybu kolem Slunce. Tak vypadá pohyb naší sluneční soustavy.

Je galaxie nehybná? Opět ne. Obří vesmírné objekty mají velkou hmotnost, a proto vytvářejí silná gravitační pole. Dejte vesmíru trochu času (a my ho měli - asi 13,8 miliardy let) a vše se začne pohybovat směrem k největší přitažlivosti. To je důvod, proč vesmír není homogenní, ale skládá se z galaxií a skupin galaxií.

co to pro nás znamená?

To znamená, že Mléčná dráha je k sobě přitahována jinými galaxiemi a skupinami galaxií v okolí. To znamená, že tomuto procesu dominují masivní objekty. A to znamená, že nejen naše galaxie, ale všichni kolem nás jsou těmito „traktory“ovlivněni. Přibližujeme se k pochopení toho, co se s námi děje ve vesmíru, ale stále nám chybí fakta, například:

• jaké byly počáteční podmínky, za kterých se vesmír zrodil;
• jak se různé hmoty v galaxii pohybují a mění v průběhu času;
• jak se formovala Mléčná dráha a okolní galaxie a kupy;
• a jak se to teď děje.

Existuje však trik, který nám pomůže na to přijít.

Vesmír je vyplněn reliktním zářením o teplotě 2,725 K, které se zachovalo z dob velkého třesku. Místy jsou nepatrné odchylky - asi 100 μK, ale celkové teplotní pozadí je konstantní.

Je to proto, že vesmír vznikl v důsledku velkého třesku před 13,8 miliardami let a stále se rozpíná a ochlazuje.

380 000 let po velkém třesku se vesmír ochladil na takovou teplotu, že bylo možné vytvořit atomy vodíku. Předtím fotony neustále interagovaly se zbytkem plazmových částic: srážely se s nimi a vyměňovaly si energii. Jak se vesmír ochlazuje, je zde méně nabitých částic a prostor mezi nimi je větší. Fotony se mohly volně pohybovat v prostoru. Reliktní záření jsou fotony, které byly emitovány plazmatem směrem k budoucímu umístění Země, ale unikly rozptylu, protože rekombinace již začala. Na Zemi se dostávají prostorem vesmíru, který se stále rozpíná.

Vy sami můžete toto záření „vidět“. Rušení, ke kterému dochází na prázdném televizním kanálu při použití jednoduché antény, jako jsou zaječí uši, je 1 % v důsledku reliktního záření.

A přesto teplota reliktního pozadí není ve všech směrech stejná. Podle výsledků studií mise Planck je teplota na opačných polokoulích nebeské sféry mírně odlišná: je mírně vyšší v oblastech oblohy jižně od ekliptiky - asi 2 728 K a nižší v druhé polovině - asi 2 722 K.

Tento rozdíl je téměř 100krát větší než zbytek pozorovaných teplotních výkyvů CMB, a to je zavádějící. proč se to děje? Odpověď je zřejmá - tento rozdíl není způsoben kolísáním CMB, objevuje se proto, že existuje pohyb!

Když se ke zdroji světla přiblížíte nebo se on přiblíží k vám, spektrální čáry ve spektru zdroje jsou posunuty směrem ke krátkým vlnám (fialový posun), když se vzdalujete od něj nebo on od vás - spektrální čáry jsou posunuty směrem k dlouhým vlnám (červený posuv).

Reliktní záření nemůže být více či méně energetické, což znamená, že se pohybujeme vesmírem. Dopplerův jev pomáhá určit, že se naše sluneční soustava pohybuje vzhledem k reliktnímu záření rychlostí 368 ± 2 km/sa místní skupina galaxií, včetně Mléčné dráhy, galaxie Andromeda a galaxie Triangulum, se pohybuje rychlostí rychlost 627 ± 22 km/s vzhledem k reliktnímu záření. Jedná se o takzvané zvláštní rychlosti galaxií, které dosahují několika stovek km/s. Kromě nich existují také kosmologické rychlosti způsobené rozpínáním vesmíru a vypočítané podle Hubbleova zákona.

Díky zbytkové radiaci z Velkého třesku můžeme pozorovat, že se vše ve vesmíru neustále pohybuje a mění. A naše galaxie je jen částí tohoto procesu.