Вращение Галактики

8
301
views

Так как простирающиеся вдоль луча зрения массы нейтрального водорода находятся в различных местах Галактики и имеют различную лучевую скорость, их из­лучения, вследствие эффекта Доплера различным обра­зом смещены относительно длины волны 21 см. Эмисси­онная линия расширяется и для каждого направления принимает особую форму, отражающую все лучевые дви­жения нейтрального водорода, которые происходят в этом направлении.

В настоящее время разработан метод определения за­кона вращения всей массы нейтрального водорода Галак­тики по совокупности профилей его эмиссионной линии 21 см для различных направлений. Этот метод в настоящее время дает наиболее надежные данные о законе вращения нашей звездной системы, т. е. данные о том, как изменяется угловая скорость вращения системы по мере удаления от центра Галактики к ее окраинным областям.

Результаты такого определения, выполненного И. В. Петровской, Б. И. Фесенко и автором этой книги по профилям линий, полученным голландскими и авст­ралийскими астрономами, приведены на рис. 9. Для Центральных областей Галактики угловую скорость вра­щения пока определить не удается. Как видно, угловая скорость вращения Галактики убывает по мере удале­ния от ее центра сначала быстро, затем медленнее. На Расстоянии 8 кпс от центра угловая скорость равна О’ ,0061 в год. Это соответствует периоду обращения 212 млн. лет. В районе Солнца {10 кцс от центра. Галактики) угловая скорость равна 0’\0047 в год. период обра­щения 275 млн. лет. Обычно именно эту величину — пе­риод обращения Солнца вместе с окрестными звездами около центра нашей звездной системы — считают перио­дом вращения Галактики и называют галактическим го­дом. Но нужно понимать, что общего периода вращения для Галактики, нет, она вращается не как твердое тело.

Закон изменения линейной Скорости вращения, рав­ной произведению угловой скорости  на  расстояние от центра, становится яс­ным из рис. 10. В райо­не Солнца скорость рав­на 220 км/с. Это значит, что в своем движении вокруг центра Галакти­ки Солнце и окрестные звезды пролетают в се­кунду 220 км.

Явление вращения Галактики было обнару­жено и до применения радиометодов. Первые, исследования, посвященные этому вопросу, принадлежали астроному Казанской обсерватории М.А.Ковальскому, который в 1860г. дал математическое обоснование метода и получил необходимые рабочие фор­мулы. Однако ввиду отсутствия в то время необходимых наблюдательных данных Ковальский не использовал, выве­денные им формулы.

В 1927 г. голландский астроном Оорт вывел аналогичные формулы и, используя накопившийся к тому времени наблюдательный материал, получил уверенные данные о вращении Галактики. Более общий метод исследования в ращения нашей звездной системы разработал в 1932 г. советский астроном К. Ф. Ого­родников.

Основная идея метода состоит в том, что звездная си­стема должна вращаться не так, как твердое тело: не подобно патефонной пластинке, все точки которой описывают круг в один и тот же промежуток времени, а подобно вращающейся жидкости в тазу — угловая ско­рость вращения уменьшается с удалением от центра.

Примером такого вращения является вращение Солнечной системы. Все тела этой системы — большие и малые планеты, большинство комет и метеорные тела —
обращаются вокруг Солнца в одном направлении. Поэтому можно говорить о вращении всей Солнечной системы в целом, но при этом периоды обращений отдельных тел различны. Согласно третьему закону Кеплера они пропорциональны   большим полуосям орбит, возведенным в степень 5/2. Это значит, что угловая скорость вращения Солнечной системы быстро падает  с   удалением   от Солнца.

Предположим, что Галактика вращается и угловая скорость, с которой вращаются звезды, уменьшается с увеличением расстояния от центра Галак­тики, хотя и не обязательно по закону Кеплера. Рис 11 показывает, что в этом случае вращение Галактики должно определенным образом отразиться на лучевых скоростях окрестных звезд, лежащих в плоскости Галактики. На этом рисунке буквой £ обозначено Солнце, а цифрами— во­семь соседних звезд. Согласно нашему предположению звезды 7, 8, будучи ближе расположены к центру Га­лактики, должны двигаться быстрее, чем звезды 1% 5 и Солнце, а последние в свою очередь быстрее звезд 2, 3, 4, Звезда 1 движется, с такой же скоростью, что и Солнце, поэтому эффект галактического вращения не должен ска­заться на ее лучевой скорости. Иное дело звезда 2. Она движется медленнее Солнца, Солнце ее нагоняет, рас­стояние между ними уменьшается, поэтому вследствие вращения Галактики звезда будет иметь лучевую ско­рость, направленную к нам, т. е. отрицательную луче­вую скорость. Звезду 3 Солнце тоже обгоняет, но их вза­имное положение таково, что при этом расстояние меж­ду ними не изменяется. Это значит, что на лучевой ско­рости звезды галактическое вращение не скажется. От звезды 4 Солнце уходит, расстояние между ними возрас­тает, значит, галактическое вращение придает звезде 4 лучевую скорость, направленную от нас, т. е. положи­тельную лучевую скорость. Продолжая рассуждения, мы придем к выводу, что на лучевые скорости звезд 5 и 7 галактическое вращение не повлияет, у звезды 6 оно вызовет отрицательную, а у звезды 8 положительную лу­чевые скорости. Все направления лучевых скоростей, вы­зываемых тем, что Галактика вращается не как твердое тело.

Наблюдения показывают, что именно такой ход луче­вых скоростей, как на рис. 11, в действительности на­блюдается у звезд. Величины лучевых скоростей и сте­пень их изменяемости в разных направлениях позволили узнать основные данные о вращении Галактики в окрест­ностях Солнца. Получается, что период вращения Галак­тики в районе Солнца равен приблизительно 275 млн. лет, а области, расположенные от центра Галактики дальше Солнца, совершают оборот медленнее: период вращения растет на 1 млн. лет при увеличении расстояния от цент­ра Галактики приблизительно на 30 не. Аналогичные результаты дает исследование собственных движений со­седних с Солнцем звезд. Эти данные хорошо согласуются с результатами, полученными при помощи радиометодов.

Такая взаимопроверка различных методов чрезвычай­но важна. Она полностью подтверждает правильность разработанных методов и верность наших представле­ний. Ведь в трех методах используется совершенно раз­ный материал. Лучевые скорости звезд получены по сдвигам линий в их спектрах. Собственные движения получены по смещению их изображений на двух плас­тинках, снятых с промежутком времени в несколько де­сятков лет. Наконец, профили линий нейтрального водо­рода определены при помощи радиотелескопов, настроен­ных на длину волны 21 см.

Поскольку всеми тремя методами, получаются прак­тически одинаковые характеристики вращения Галакти­ки в районе Солнца, то это означает не только подтверж­дение реальности этого вращения, но также и доказа­тельство справедливости наших предположений о том, что сдвиг линий в спектрах звезд вызывается лучевой скоростью звезд, а видимое смещение звезд на небе — скоростью, перпендикулярной к лучу зрения, что слож­ный профиль линии нейтрального водорода вызван различным периодом вращения вокруг центра Галактики масс водорода, находящихся на пути зрения. Но лучевые скорости и собственные движения звезд позволяют по­лучить характеристики вращения Галактики только для окрестностей Солнца. Угловые скорости обращения дру­гих областей нашей звездной системы, более близких к центру, или более далеких, чем Солнце, по лучевым скорос­тям или собственным движениям определяются очень не уверенно. Это связано с тем, что свет далеких звезд, ле­жащих в плоскости Галактики, сильно поглощается тем­ной пылевой материей.

Сравним скорости всех изученных космических дви­жений, в которых участвует человек:

скорость вращения Земли вокруг оси — на экваторе около 0,5 км/с, на других широтах меньше 0,5 км/с;

скорость движения Земли вокруг совместного с Лу­ной центра инерции — около 0,013 км/с;

скорость движения Земли вокруг Солнца — около 30 км/с;

скорость движения Солнечной системы по отношению к окрестным звездам — около 20 км/с;

скорость движения Солнечной системы и окрестных звезд вокруг центра Галактики — около 220 км/с.

Как видно, скорость обращения около центра Галактики значительно превосходит скорости остальных кос­мических движений. Она, конечно, намного больше и скоростей всех остальных движений, какие может совер­шать человек. Поэтому можно сказать, что основное наше движение — это участие во вращении около центра Га­лактики со скоростью 220 км/с.

8 КОММЕНТАРИИ

  1. Ну так а сама Галактика тоже же движется и причём с гораздо большей скоростью, чем 220 км/с

  2. Мне, как читателю этой статьи не понятно!Если все созвездия, которые не меняют положения по отношению нашей земли, то эти созвездия движутся вместе с землей с одинаковой угловой скоростью вокруг нашего солнца!Следовательно, солнце,есть центр вращения не только планет, но и окружающих ее звезд. При этом, земля движется по орбите со скоростью 30 км.сек.Следовательно, звезды, радиус окружности у которых на сотни миллионов км. больше,чем у земли, должны двигаться по своим орбитам с линейной скоростью, в 1000 раз превышающую скорость света! Следовательно, Энштейн ошибся!? Жду толкового и логического объяснения!

  3. Алексей Мишнев, да, всё происходит именно так, как Вы описали.
    Единственное «но» — все звёзды нарисованы на хрустальном небосводе вокруг нашей планеты и являются неявными отражениями Солнца. И поэтому — естественно — их расположение двигаются вместе с Землёй.

  4. Алексей таких скоростей во вселенной не существует, «в 1000 раз превышающую скорость света». Дело в том, что скорость света во вселенной везде одинакова, вы представляете себе скорость материи в 300 000 000 км в секунду? Вот и подумайте;)

  5. Только один вопрос, относительно чего вы измеряете скорость света в пространстве? Относительно земли, солнца, центра галактики,центра вселенной? Следуя вашей логике скорость света на земле должна быть разной в разных плоскостях. Мы летним на шарике с сумарной скоростью относительно центра галактики более 250км в сек. эту скорость Эйнштейн учел?

  6. Речь идет о скоростях в ветвях галактик. Наука на ложном пути.Темной материи нет. Все происходит гораздо проще. Планеты. Чем дальше планета от солнца тем ниже ее скорость вращения вокруг него!!!!!!????? Где то по этой зависимости рассматриваются и скорости ветвей. Да куда там.А если взять Юпитер ,как газовый шар.Так у него все точки вращаются с одной итой же скоростью. Это две разных понимания системы. Рассмотрим скорости в галактике.Все зависит от плотности звезд и масс и особенно ближе к центру.Это единое тело как планета. Сперва скорость от центра малая но и масс мало.Массы нарастают доводят скорость до определенного придела но тут падает плотность.Вот тут и находится золотая середина между целым (планета) и сборным (система планет).

    У меня существуют рассчеты вращения масс вокруг своей оси в зависимости от массы. Но все известные тела не всегда ей подчиняются .Но те которые не подчиняются Даже в вашей науке объясняются как испытавшие катаклизм.Что можно например сказать о Марсе вращяющемся в 1.4 раза быстрее чем положено.
    Катастрофа.
    Где я взял такие рассчеты ? Да просто содрал у одного всем известного ученого.Каждому свое время .Он не успел воспользоваться. Тогда еще было рано.
    Как видите я не вру и о своих недоработках и удачах говорю не кривя душою.

  7. С одинаковой ли скоростью ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГ ДРУГА движутся и вращаются видимые галактики во вселенной?

  8. Илья, нет никакой суммарной скорости 250 км/с. Наша скорость — 220 км/с. А 30 км/с Земли вокруг Солнца может быть как с положительным, так и с отрицательным знаком, т.о., результирующая скорость 220 +- 30 км/с.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here