Chúng ta đang di chuyển trong vũ trụ với tốc độ bao nhiêu?

2024 Tác giả: Malcolm Clapton | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 04:15

Bạn đang ngồi, đứng hoặc nằm khi đọc bài viết này và không cảm thấy Trái đất quay trên trục của nó với tốc độ chóng mặt - khoảng 1.700 km / h tại đường xích đạo. Tuy nhiên, tốc độ quay có vẻ không nhanh như vậy khi chuyển sang km / s. Kết quả là 0,5 km / s - một tia chớp gần như không đáng chú ý trên radar, so với các tốc độ khác xung quanh chúng ta.

Cũng giống như các hành tinh khác trong hệ mặt trời, trái đất quay quanh mặt trời. Và để ở trên quỹ đạo của nó, nó chuyển động với vận tốc 30 km / s. Sao Kim và sao Thủy, gần Mặt trời hơn, di chuyển nhanh hơn, sao Hỏa quay quanh quỹ đạo Trái đất, chuyển động chậm hơn nhiều.

Nhưng ngay cả Mặt trời cũng không đứng yên một chỗ. Thiên hà Milky Way của chúng ta rất lớn, khổng lồ và cũng rất di động! Tất cả các ngôi sao, hành tinh, đám mây khí, hạt bụi, lỗ đen, vật chất tối - tất cả đều chuyển động so với khối tâm chung.

Theo các nhà khoa học, Mặt trời nằm cách trung tâm thiên hà của chúng ta 25.000 năm ánh sáng và di chuyển theo quỹ đạo hình elip, thực hiện một cuộc cách mạng hoàn chỉnh sau mỗi 220-250 triệu năm. Hóa ra tốc độ của Mặt trời vào khoảng 200-220 km / s, cao gấp hàng trăm lần tốc độ chuyển động của Trái đất quanh trục và gấp hàng chục lần tốc độ chuyển động của nó quanh Mặt trời. Đây là cách chuyển động của hệ mặt trời của chúng ta trông như thế nào.

Thiên hà có đứng yên không? Một lần nữa, không. Các vật thể không gian khổng lồ có khối lượng lớn, và do đó tạo ra trường hấp dẫn mạnh. Hãy cho Vũ trụ một chút thời gian (và chúng ta đã có nó - khoảng 13,8 tỷ năm), và mọi thứ sẽ bắt đầu chuyển động theo hướng có sức hút lớn nhất. Đây là lý do tại sao Vũ trụ không đồng nhất, mà bao gồm các thiên hà và nhóm thiên hà.

Điều này có ý nghĩa gì đối với chúng ta?

Điều này có nghĩa là Dải Ngân hà đang bị kéo về phía chính nó bởi các thiên hà và nhóm thiên hà khác trong vùng lân cận. Điều này có nghĩa là các vật thể có khối lượng lớn chiếm ưu thế trong quá trình này. Và điều này có nghĩa là không chỉ thiên hà của chúng ta, mà tất cả những người xung quanh chúng ta đều bị ảnh hưởng bởi những "máy kéo" này. Chúng ta đang tiến gần hơn đến việc hiểu những gì đang xảy ra với chúng ta trong không gian vũ trụ, nhưng chúng ta vẫn thiếu các dữ kiện, ví dụ:

• những điều kiện ban đầu mà vũ trụ được sinh ra là gì;
• cách các khối lượng khác nhau trong thiên hà di chuyển và thay đổi theo thời gian;
• cách Dải Ngân hà và các thiên hà và cụm xung quanh hình thành;
• và nó đang diễn ra như thế nào bây giờ.

Tuy nhiên, có một mẹo nhỏ giúp chúng ta tìm ra.

Vũ trụ chứa đầy bức xạ di tích có nhiệt độ 2,725 K, được bảo tồn từ thời vụ nổ Big Bang. Ở một số nơi có những sai lệch nhỏ - khoảng 100 μK, nhưng nền nhiệt độ tổng thể là không đổi.

Điều này là do Vũ trụ được hình thành do kết quả của vụ nổ Big Bang cách đây 13,8 tỷ năm và vẫn đang mở rộng và nguội đi.

380.000 năm sau Vụ nổ lớn, vũ trụ nguội đi đến nhiệt độ đến mức có thể hình thành các nguyên tử hydro. Trước đó, các photon liên tục tương tác với phần còn lại của các hạt plasma: chúng va chạm với chúng và trao đổi năng lượng. Khi Vũ trụ nguội đi, có ít hạt mang điện hơn, và không gian giữa chúng lớn hơn. Các photon có thể di chuyển tự do trong không gian. Bức xạ di tích là các photon do plasma phát ra hướng tới vị trí tương lai của Trái đất, nhưng thoát ra khỏi sự tán xạ, vì quá trình tái tổ hợp đã bắt đầu. Họ đến Trái đất thông qua không gian của vũ trụ, không gian này tiếp tục mở rộng.

Bản thân bạn có thể "nhìn thấy" bức xạ này. Nhiễu xảy ra trên một kênh TV trống khi sử dụng một ăng-ten đơn giản như tai thỏ là 1% do bức xạ di tích.

Chưa hết, nhiệt độ của nền phụ thuộc không giống nhau theo mọi hướng. Theo kết quả của các nghiên cứu sứ mệnh Planck, nhiệt độ ở các bán cầu đối diện của thiên cầu có chút khác biệt: nó cao hơn một chút ở các vùng trời phía nam của hoàng đạo - khoảng 2,728 K, và thấp hơn ở nửa còn lại - khoảng 2, 722 K.

Sự khác biệt này lớn hơn gần 100 lần so với phần còn lại của các dao động nhiệt độ CMB quan sát được, và điều này là sai lầm. Tại sao nó xảy ra? Câu trả lời là hiển nhiên - sự khác biệt này không phải do dao động trong CMB, nó xuất hiện bởi vì có chuyển động!

Khi bạn đến gần một nguồn sáng hoặc nó đến gần bạn, các vạch quang phổ trong quang phổ của nguồn bị dịch chuyển về phía sóng ngắn (dịch chuyển màu tím), khi bạn di chuyển ra xa anh ta hoặc anh ta khỏi bạn - các vạch quang phổ bị dịch chuyển về phía sóng dài (dịch chuyển đỏ).

Bức xạ di tích không thể nhiều hơn hoặc ít hơn năng lượng, có nghĩa là chúng ta đang di chuyển trong không gian. Hiệu ứng Doppler giúp xác định rằng hệ mặt trời của chúng ta đang di chuyển so với bức xạ di tích với tốc độ 368 ± 2 km / s và nhóm thiên hà cục bộ, bao gồm cả Dải Ngân hà, thiên hà Andromeda và thiên hà Triangulum, đang di chuyển tại tốc độ 627 ± 22 km / s so với bức xạ di tích. Đây là cái gọi là vận tốc đặc biệt của các thiên hà, lên tới vài trăm km / s. Ngoài chúng ra, còn có các vận tốc vũ trụ do sự giãn nở của Vũ trụ và được tính theo định luật Hubble.

Nhờ lượng bức xạ còn sót lại từ Vụ nổ lớn, chúng ta có thể quan sát thấy mọi thứ trong vũ trụ luôn chuyển động và thay đổi. Và thiên hà của chúng ta chỉ là một phần của quá trình này.