ทางช้างเผือกเคลื่อนที่ผ่านอวกาศหรือไม่?

กาแลคซีของเราเคลื่อนที่ผ่านอวกาศหรือไม่? หรือมันอยู่ในสถานที่เดียว? ถ้ามันเคลื่อนไหวอะไรจะทำให้มันเคลื่อนที่

ทางช้างเผือกเคลื่อนที่ผ่านอวกาศหรือไม่?

ใช่แล้ว.

ฉันหลงไหลในอวกาศมากแม้ว่าฉันจะไม่มีวุฒิหรือการศึกษาอย่างเป็นทางการ แต่ฉันก็ยังหลงรักทุกสิ่งเกี่ยวกับมันและต้องการเรียนรู้อย่างต่อเนื่อง

คนดีไมค์

สิ่งหนึ่งที่ฉันถามตัวเองคือถ้ากาแลคซีของเราเคลื่อนที่ผ่านอวกาศ?

มันทำ เมื่อเราดูการแผ่รังสีพื้นหลังของ Cosmic ไมโครเวฟเราจะเห็น "ไดโพล anisotropy" เนื่องจากการเคลื่อนที่ของโลกสัมพันธ์กับมัน:

_{รูปภาพที่ได้รับความอนุเคราะห์จากจักรวาลวิทยาเงินเฟ้อและฟิสิกส์ของ William William B. Kinney}

ดูWikipediaสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม:

จากข้อมูลของ CMB จะเห็นว่ากลุ่มกาแลคซี (กลุ่มกาแลคซีที่มีกาแลคซีทางช้างเผือก) ดูเหมือนจะเคลื่อนที่ที่ 627 ± 22 กม. / วินาทีเมื่อเทียบกับกรอบอ้างอิงของ CMB (หรือที่เรียกว่ากรอบพักผ่อน CMB หรือกรอบอ้างอิงที่ไม่มีการเคลื่อนที่ผ่าน CMB) ในทิศทางของลองจิจูดกาแล็คซี l = 276 °± 3 °, b = 30 °± 3 °. [82] [83] การเคลื่อนไหวนี้ส่งผลให้เกิด anisotropy ของ ข้อมูล (CMB จะปรากฏขึ้นในทิศทางของการเคลื่อนไหวที่อบอุ่นกว่าในทิศทางตรงกันข้าม) [84] "

627 km / s ค่อนข้างเร็ว ดูบทความนี้ซึ่งบอกว่ามันคือ 1.3 ล้านไมล์ต่อชั่วโมง ความเร็วแสงอยู่ภายใต้ 300,000 km / s หรือ 670 ล้านไมล์ต่อชั่วโมงดังนั้นทางช้างเผือกจึงเคลื่อนที่ผ่านจักรวาลด้วยอัตรา 0.2% ของความเร็วแสง ดูคำตอบของฟิสิกส์CMBRโดย ghoppe ซึ่งพูดถึงกรอบอ้างอิง CMBR ซึ่งมีผลในกรอบอ้างอิงของจักรวาล

หรือมันอยู่ในสถานที่เดียว? ถ้ามันเคลื่อนไหวอะไรจะทำให้มันเคลื่อนที่

ฉันกลัวฉันไม่รู้ว่าทำไมมันถึงเคลื่อนไหว อาจเป็นเพราะจักรวาลเต็มไปด้วยสิ่งที่เคลื่อนไหวในทิศทางที่ค่อนข้างสุ่ม เหมือนแก๊ส

หวังว่าคำถามจะสมเหตุสมผลถ้าไม่ใช่ฉันสามารถทำอย่างละเอียด

แน่นอนมันทำให้รู้สึกถึงฉัน!

แก้ไข 13/09/2017 : เมื่อเดฟชี้ให้เห็นในความคิดเห็นมีการเคลื่อนไหวอื่น ๆ รวมถึงการเคลื่อนที่ของระบบสุริยจักรวาลรอบกาแลคซีซึ่งมีประมาณ 514,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (ดูบทความ Wikipedia Galactic Year ) และการเคลื่อนที่ของกาแลคซีก็ไม่เป็นระเบียบและเรียบร้อยเช่นกัน

กาแลคซีเคลื่อนที่ผ่านอวกาศด้วยความเร็วตามลำดับ 100 กิโลเมตรต่อวินาที ความเร็วขนาดเล็กสำหรับกลุ่มเล็ก ๆ (~ 100 km / s; เช่นCarlberg et al. 2000 ) และความเร็วขนาดใหญ่สำหรับกลุ่มรวย (~ 1,000 km / s; เช่นGirardi et al. 1993 )

นอกเหนือจากสิ่งนี้เรียกว่า "ความเร็วประหลาด" กาแลคซีก็แยกตัวออกจากกันเนื่องจากการขยายตัวของเอกภพด้วยความเร็วที่แปรผันตามระยะทางจากกันและกัน (ที่ " กระแสฮับเบิล ") แต่นี่ไม่ใช่การเคลื่อนที่ผ่านอวกาศ ค่อนข้างจะเป็นพื้นที่ของตัวเองที่กำลังขยายตัว (และด้วยเหตุนี้ความเร็วอาจเกินความเร็วของแสงสำหรับระยะทางขนาดใหญ่พอสมควร)

หนึ่งอาจกำหนด "กรอบอ้างอิงระดับโลก" ที่เกี่ยวกับความเร็วที่วัด อ้างอิงใด ๆ ถูกต้อง แต่มันทำให้รู้สึกที่จะใช้กรอบในการที่กาแลคซีทั้งหมดที่มีโดยเฉลี่ยในส่วนที่เหลือ (เมื่อการไหลของฮับเบิลถูกลบออก) ^ในกรอบนี้กลุ่มท้องถิ่นที่ทางช้างเผือกเป็นส่วนหนึ่งของการเคลื่อนไหวที่มี (ตามที่ระบุไว้ในคำตอบของ John Duffield ด้านบน) ในขณะที่ศูนย์กลางของทางช้างเผือก วิธีมีความเร็วจาก ( พลังค์ร่วมมือกันและอัล 2018 )$^\dagger$‡ 565 ± $620\, \mathrm{km \, s}^{-1}$$^\ddagger$ $\mathbf{565 \pm 5 \, km \, s^{-1}}$

อะไรเป็นสาเหตุของการเคลื่อนไหวของกาแลคซีนี้ กาแลคซีที่อยู่ไม่ไกลจากกัน (เช่นใกล้), "รู้สึก" ซึ่งกันและกันมีแรงโน้มถ่วงร่วมกัน กาแลคซีในกลุ่มหรือกลุ่มเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ในสนามแรงโน้มถ่วงทั่วไป แต่สำหรับกาแลคซีที่อยู่ห่างออกไปมากขึ้นการไหลของฮับเบิลพาพวกมันออกจากกันและกันเร็วเกินไปที่จะดึงดูดซึ่งกันและกัน

การเคลื่อนไหวนี้สามารถย้อนกลับไปที่ความผันผวนเชิงกลของควอนตัมจิ๋วในซุปดั้งเดิมของอนุภาคระหว่างอัตราเงินเฟ้อของจักรวาลซึ่งน้อยกว่าหลังจากบิ๊กแบง เมื่อเวลาผ่านไปความอุดมสมบูรณ์ของความมืดมิดก็เพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งมันยุบตัวจนกลายเป็นโครงสร้างที่เราเห็นในจักรวาลทุกวันนี้ ในระหว่างการล่มสลายนี้สสารเติบโตอย่างเชื่องช้าและวนเวียนอยู่รอบ ๆ ซึ่งในที่สุดก็กลายเป็นกาแลคซีที่โคจรรอบกันและกัน$\sim10^{-32}\,\mathrm{s}$

$^\dagger$_{อย่างเป็นทางการเราใช้เฟรมที่พื้นหลังไมโครเวฟคอสมิค isotropic}

_{369.82 ± 0.11}$^\ddagger$_{คำนึงถึงการเคลื่อนไหวของเราทั่วใจกลางทางช้างเผือกดวงอาทิตย์ของเรา (ในขณะนี้) เคลื่อนผ่านพื้นที่ที่1}}$369.82\pm0.11\,\mathrm{km\, s^{-1}}$}

ไม่ถ้าไม่ต้องการพิจารณาให้ทำเช่นนั้น

ทุกสิ่งในเอกภพเท่านั้น "เคลื่อนไหว" เมื่อพิจารณาจากกรอบอ้างอิงที่แตกต่างกัน จากกรอบการสังเกตของการอ้างอิงของกาแลคซีทางช้างเผือกวัตถุอื่น ๆ ทั้งหมดในเอกภพกำลังเคลื่อนที่และทางช้างเผือกนั้นอยู่กับที่

เมื่อฉันเดินไปทำงานสิ่งที่ฉันกำลังทำจริง ๆ ก็คือการลากพื้นผิวโลกและทุกสิ่งที่อยู่บนมันด้วยเท้าของฉันจนกระทั่งสำนักงานของฉันมาถึง

Monty Python ดูเหมือนจะไม่ค่อยแม่นยำในประเด็นทางวิทยาศาสตร์ แต่คราวนี้มันทำงานได้ค่อนข้างดีใน Galaxy Song และยังกล่าวถึงการเคลื่อนไหวทางช้างเผือก

Just remember that you're standing on a planet that's evolving
And revolving at nine hundred miles an hour,
That's orbiting at nineteen miles a second, so it's reckoned,
A sun that is the source of all our power.
The sun and you and me and all the stars that we can see
Are moving at a million miles a day
In an outer spiral arm, at forty thousand miles an hour,
Of the galaxy we call the 'Milky Way'.
Our galaxy itself contains a hundred billion stars.
It's a hundred thousand light years side to side.
It bulges in the middle, sixteen thousand light years thick,
But out by us, it's just three thousand light years wide.
We're thirty thousand light years from galactic central point.
We go 'round every two hundred million years,
And our galaxy is only one of millions of billions
In this amazing and expanding universe.

The universe itself keeps on expanding and expanding
In all of the directions it can whizz
As fast as it can go, at the speed of light, you know,
Twelve million miles a minute, and that's the fastest speed there is.
So remember, when you're feeling very small and insecure,
How amazingly unlikely is your birth,
And pray that there's intelligent life somewhere up in space,
'Cause there's bugger all down here on Earth.

และใช่ตัวเลขเหล่านี้ถูกต้อง: (ณ เวลาที่เผยแพร่) https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_Song#Accuracy_of_astronomical_figures