ทางช้างเผือกโคจรรอบสิ่งใดหรือไม่?


38

เรารู้ว่าวัตถุส่วนใหญ่ในจักรวาลมีรูปร่างเป็นทรงกลมหรือรูปไข่ วัตถุที่มีมวลและแรงดึงโน้มถ่วงน้อยกว่าโคจรรอบวัตถุที่ใกล้ที่สุดด้วยแรงดึงมวลและแรงโน้มถ่วงมากขึ้น ตัวอย่างเช่น:

  1. ดวงจันทร์โคจรรอบโลก
  2. โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์
  3. ดวงอาทิตย์โคจรรอบราศีธนู A * ซึ่งเป็นศูนย์กลางของทางช้างเผือก

ดังนั้นทางช้างเผือกกำลังโคจรรอบวัตถุหรือหลุมดำหรือไม่?

ฉันรู้ว่าทางช้างเผือกกำลังมุ่งสู่แอนโดรเมดาเนื่องจากพวกเขาดึงดูดซึ่งกันและกันและพวกเขาจะปะทะกันหลังจาก 3 พันล้านปีถึง 6 พันล้านปี แต่เป็นไปได้ไหมที่ทางช้างเผือกกำลังโคจรรอบวัตถุบางชิ้นในเวลาเดียวกัน? บางทีกาแลคซีทั้งคู่อยู่ในกลุ่มกาแลคซีซึ่งโคจรรอบวัตถุบางอย่าง

หากทางช้างเผือกไม่ได้โคจรรอบวัตถุบางอย่างแล้วนักวิทยาศาสตร์พบหลักฐานอะไรบ้าง?


4
ทางช้างเผือกโคจรรอบสิ่งใดหรือไม่? ใช่ฉันแน่นอน!
uhoh

คำตอบ:


56

วัตถุที่มีมวลและแรงดึงโน้มถ่วงน้อยกว่าโคจรรอบวัตถุที่ใกล้ที่สุดด้วยแรงดึงมวลและแรงโน้มถ่วงมากขึ้น

ที่จริงแล้วทั้งวัตถุที่หนักกว่าและเบากว่านั้นโคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลทั่วไป มันเป็นเพียงแค่วัตถุที่หนักกว่านั้นไม่เคลื่อนที่มาก (มีวงโคจรเล็ก ๆ ) ในขณะที่วัตถุที่เบากว่านั้นจะเคลื่อนที่ได้มาก (มีวงโคจรที่กว้าง)

เช่นดวงอาทิตย์ของเราโคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลของระบบสุริยะทั้งหมด แต่การเคลื่อนที่นั้นเล็กมากมันแทบจะไม่เคลื่อนที่

ในกรณีของดาวคู่ที่ทั้งคู่มีมวลเท่ากันคุณสามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่าทั้งคู่กำลังโคจรรอบวงโคจรรอบศูนย์มวลทั่วไปอย่างไร

ดวงอาทิตย์โคจรรอบราศีธนู A * ซึ่งเป็นศูนย์กลางของทางช้างเผือก

ด้วยกาแลคซีรวมถึงของเรามันแตกต่างกันเล็กน้อย

ไม่มีอะไรที่หนักหนาเกินศูนย์ที่ซึ่งทุกอย่างกำลังโคจรรอบ แม้กระทั่งหลุมดำขนาดใหญ่ที่ใจกลางกาแลคซีของเราก็ยังหนักพอ

กาแลคซีเป็นกลุ่มของสสารที่สร้างสนามแรงโน้มถ่วงร่วมกัน ดาวและทุกสิ่งทุกอย่างติดอยู่ในเขตข้อมูลทั่วไปนี้และโคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลส่วนกลาง

ดังนั้นคำถามก็คือนั่นคือทางช้างเผือกกำลังโคจรรอบวัตถุบางอย่างหรืออาจเป็นหลุมดำ

แนวคิดเดียวกัน ไม่มีวัตถุที่อยู่ใกล้วัตถุขนาดใหญ่พอที่กาแลคซีของเราจะ "โคจร" รอบตัวมัน

กาแลคซีของเราพร้อมกับแอนโดรเมดาและกาแลคซีอื่น ๆ จำนวนหนึ่งถูกรวมเข้าด้วยกันในสิ่งที่เรียกว่ากลุ่มท้องถิ่น กาแลคซีแต่ละแห่งเคลื่อนที่ในสนามโน้มถ่วงทั่วทั้งกลุ่ม กลุ่มท้องถิ่นมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 10 ล้านปีแสง

กลุ่ม Local เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างขนาดใหญ่ขึ้น Virgo Supercluster ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100 ล้านปีแสงและมีกาแลคซีอย่างน้อย 100 แห่ง อย่างไรก็ตาม Virgo Supercluster นั้น "หลวม" มากกว่า - มันไม่ผูกพันกันด้วยแรงโน้มถ่วง


10
มันอาจจะคุ้มค่าที่ชี้ให้เห็นว่าศูนย์กลางของระบบสุริยะเนื่องจากการกระจายตัวตามปกติของดาวเคราะห์และทุกสิ่งทุกอย่างมักจะอยู่ในดวงอาทิตย์
chepner

22
@chepner Wikipedia มีไดอะแกรมของระบบสุริยะ barycentre เทียบกับดวงอาทิตย์ที่นี่สำหรับปีพ. ศ. 2488-2538 และ 2543-2593 มันยากที่จะบอกจากไดอะแกรมเหล่านั้น แต่ฉันคิดว่า barycentre อยู่นอกดวงอาทิตย์อย่างน้อย 50% ของเวลา ออกไปข้างนอกตั้งแต่กลางปี ​​2559 และจะยังคงอยู่จนถึงต้นปี 2570
บ่าย

3
หนึ่งในตัวอย่างที่ดีที่สุดของวงโคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลที่ฉันพบทางออนไลน์คือlabs.minutelabs.io/Chaotic- ดาวเคราะห์
Ferrybig

2
"ไม่มีอะไรที่หนักหนาเกินจุดศูนย์กลาง" นั่นเป็นสิ่งที่เรารู้ (วัด) หรือว่าเราไม่มีเหตุผลที่จะสมมติว่ามีหรือไม่?
เสา

11
@Mast Saittarius A * หลุมดำที่ใจกลางทางช้างเผือกนั้นมีมวลใกล้เคียงกับ 4 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ซึ่งสามารถคำนวณได้จากวงโคจรของดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เคียง แต่นั่นเป็นเพียงประมาณ 0.25% ของมวลกาแลคซีทั้งหมด
PM 2Ring

12

ทางช้างเผือกน่าจะโคจรรอบตัวดึงดูดผู้ยิ่งใหญ่ซึ่งเป็นศูนย์กลางความโน้มถ่วงของกลุ่มซุปเปอร์มาร์เกตในประเทศของเรา แต่การขยายตัวของตัวชี้วัดของอวกาศก็มีส่วนดึงดูดความโน้มถ่วงในระดับนั้น การขยายตัวของการวัดในอวกาศนั้นสร้างผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญในระดับอวกาศดังนั้นสิ่งใดก็ตามในกาแลคซีก็ไม่ได้รับผลกระทบมากนัก อย่างไรก็ตามในระหว่างกาแลคซีและในระดับที่มากขึ้นเรื่อย ๆ การขยายตัวของอวกาศก็แยกออกจากกันเพื่อดึงดูดความโน้มถ่วงดังนั้นเราจึงเห็นลักษณะที่เป็นฟองมากกว่าที่จะโคจร


1
นี้. barycenters> กลุ่มท้องถิ่น>> ซุปเปอร์คลัสเตอร์> [?????]> [!!!!?] ... "ทางช้างเผือกเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มกาแล็คซี่กลุ่ม Local Local (ซึ่งมีกาแลคซีมากกว่า 54 แห่ง) ซึ่งอยู่ใน turn เป็นส่วนหนึ่งของ Virgo Cluster ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Laniakea Supercluster " อันไหนคือ (โคจร) สิ่งที่ (หรือมีอยู่ที่มันเพราะเหตุผล)?
Mazura

5
@Mazura มันซับซ้อน "เพราะกฎของฟิสิกส์" ในระยะสั้น แรงโน้มถ่วงมีบทบาท ความผันผวนของควอนตัมในไม่ช้าหลังจากบิกแบงก็มีบทบาทอื่น ความผันผวนของความร้อนแบบสุ่มในสสารในช่วงแรกนั้นเป็นตัวกำหนดการกระจายกระแส ไม่มีหนึ่งเดียวทำไมในความรู้สึกที่แข็งแกร่ง มันคือการกระจายตัวของสสารและการโต้ตอบของเรื่องนี้ จักรวาลเป็นสิ่งที่เป็นเพราะวิวัฒนาการทั้งหมดจนถึงจุดนี้ คุณค่อนข้างจะต้องทำการจำลองแบบเต็มรูปแบบตั้งแต่บิกแบงไปยังบัญชีสำหรับภูมิทัศน์ปัจจุบัน
Florin Andrei

@ FlorinAndrei ถ้าพื้นที่ไม่ขยายตัวจะมีการเคลื่อนที่ของวงโคจรในเอกภพแม้ในระดับที่ใหญ่ที่สุด การปรากฏตัวของ "ฟอง" ของจักรวาลเป็นเพราะจักรวาลขยายตัวป้องกันโครงสร้างที่ปกติจะเกิดขึ้น การขยายตัวของพื้นที่เป็นปัจจัยเดียวที่เกี่ยวข้องกับคำถามเดิม
KevinRethwisch

1

สำหรับการแสดงภาพของ supercluster บ้านของเรา (ที่กล่าวถึงข้างต้น) ให้พิจารณารูปภาพนี้

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

และวิดีโอนี้Laniakea: supercluster ที่บ้านของเราอาจมีประโยชน์ในการแสดงกลุ่มท้องถิ่นเกี่ยวกับ supercluster และการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้อง ฉันไม่เห็นการเคลื่อนไหวที่โคจรรอบปรากฎในวิดีโอ

มันบอกว่า "ทั้งจักรวาลนั้นถูกมองว่าเป็นเครือข่ายของกาแล็กซี่ที่ซับซ้อนเว็บคอสมิค ... "

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.