Quão rápido estamos nos movendo pelo universo?

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 04:08

Você está sentado, em pé ou deitado enquanto lê este artigo e não sente que a Terra gira em seu eixo a uma velocidade vertiginosa - cerca de 1.700 km / h no equador. No entanto, a velocidade de rotação não parece tão rápida quando convertida para km / s. O resultado é 0,5 km / s - um flash quase imperceptível no radar, em comparação com outras velocidades ao nosso redor.

Assim como outros planetas do sistema solar, a Terra gira em torno do sol. E, para permanecer em sua órbita, move-se a uma velocidade de 30 km / s. Vênus e Mercúrio, que estão mais próximos do Sol, se movem mais rápido, Marte, que orbita além da órbita da Terra, se move muito mais devagar do que ela.

Mas nem mesmo o Sol está parado em um só lugar. Nossa galáxia, a Via Láctea, é enorme, massiva e também móvel! Todas as estrelas, planetas, nuvens de gás, partículas de poeira, buracos negros, matéria escura - todos se movem em relação ao centro comum de massa.

De acordo com os cientistas, o Sol está localizado a uma distância de 25.000 anos-luz do centro de nossa galáxia e se move em uma órbita elíptica, fazendo uma revolução completa a cada 220-250 milhões de anos. Acontece que a velocidade do Sol é cerca de 200-220 km / s, que é centenas de vezes maior do que a velocidade do movimento da Terra em torno do eixo e dezenas de vezes maior do que a velocidade de seu movimento ao redor do sol. É assim que se parece o movimento do nosso sistema solar.

A galáxia está estacionária? Novamente, não. Objetos espaciais gigantes têm uma grande massa e, portanto, criam fortes campos gravitacionais. Dê ao Universo um pouco de tempo (e nós o tivemos - cerca de 13,8 bilhões de anos), e tudo começará a se mover na direção de maior atração. É por isso que o Universo não é homogêneo, mas consiste em galáxias e grupos de galáxias.

O que isso significa para nós?

Isso significa que a Via Láctea está sendo puxada em sua direção por outras galáxias e grupos de galáxias nas proximidades. Isso significa que objetos enormes dominam esse processo. E isso significa que não apenas nossa galáxia, mas todos ao nosso redor são influenciados por esses "tratores". Estamos cada vez mais perto de entender o que está acontecendo conosco no espaço sideral, mas ainda carecemos de fatos, por exemplo:

• quais foram as condições iniciais em que o universo nasceu;
• como as várias massas na galáxia se movem e mudam ao longo do tempo;
• como a Via Láctea e galáxias circundantes e aglomerados se formaram;
• e como está acontecendo agora.

No entanto, existe um truque para nos ajudar a descobrir isso.

O Universo está repleto de radiação relíquia com uma temperatura de 2,725 K, que foi preservada desde a época do Big Bang. Em alguns lugares, há pequenos desvios - cerca de 100 μK, mas a temperatura geral de fundo é constante.

Isso ocorre porque o Universo foi formado como resultado do Big Bang 13,8 bilhões de anos atrás e ainda está se expandindo e esfriando.

380.000 anos após o Big Bang, o universo resfriou a uma temperatura tal que a formação de átomos de hidrogênio se tornou possível. Antes disso, os fótons interagiam constantemente com o resto das partículas de plasma: eles colidiam com elas e trocavam energia. À medida que o Universo esfria, há menos partículas carregadas e o espaço entre elas é maior. Os fótons foram capazes de se mover livremente no espaço. A radiação relíquia são os fótons que foram emitidos pelo plasma em direção à futura localização da Terra, mas escaparam do espalhamento, uma vez que a recombinação já começou. Eles alcançam a Terra através do espaço do universo, que continua a se expandir.

Você mesmo pode "ver" essa radiação. A interferência que ocorre em um canal de TV em branco ao usar uma antena simples como orelhas de lebre é de 1% devido à radiação residual.

E, no entanto, a temperatura do fundo da relíquia não é a mesma em todas as direções. De acordo com os resultados dos estudos da missão Planck, a temperatura é ligeiramente diferente nos hemisférios opostos da esfera celeste: é ligeiramente mais alta nas regiões do céu ao sul da eclíptica - cerca de 2,728 K, e mais baixa na outra metade - cerca de 2, 722 K.

Essa diferença é quase 100 vezes maior do que o resto das flutuações de temperatura observadas no CMB, e isso é enganoso. Por que isso acontece? A resposta é óbvia - essa diferença não se deve a flutuações na CMB, parece porque há movimento!

Quando você se aproxima de uma fonte de luz ou ela se aproxima de você, as linhas espectrais no espectro da fonte são deslocadas para ondas curtas (deslocamento violeta), quando você se afasta dele ou ele de você - as linhas espectrais são deslocadas para ondas longas (redshift)

A radiação da relíquia não pode ser mais ou menos energética, o que significa que estamos nos movendo no espaço. O efeito Doppler ajuda a determinar que nosso sistema solar está se movendo em relação à radiação relíquia a uma velocidade de 368 ± 2 km / s, e o grupo local de galáxias, incluindo a Via Láctea, a galáxia de Andrômeda e a galáxia do Triângulo, está se movendo a uma velocidade de 627 ± 22 km / s em relação à radiação da relíquia. Essas são as chamadas velocidades peculiares das galáxias, que chegam a várias centenas de km / s. Além delas, existem também velocidades cosmológicas devidas à expansão do Universo e calculadas de acordo com a lei de Hubble.

Graças à radiação residual do Big Bang, podemos observar que tudo no universo está em constante movimento e mudança. E nossa galáxia é apenas parte desse processo.