A Terra, juntamente com os planetas, gira em torno do Sol e quase todas as pessoas na Terra sabem disso. Um número muito menor de habitantes do planeta já sabe que o Sol gira em torno do centro da nossa galáxia, a Via Láctea. Mas isso não é tudo. Nossa galáxia gira em torno do centro do universo. Vamos descobrir mais sobre isso e assistir a vídeos interessantes.

Acontece que todo o sistema solar se move junto com o Sol através da nuvem interestelar local (o plano imutável permanece paralelo a si mesmo) a uma velocidade de 25 km/s. Este movimento é direcionado quase perpendicularmente ao plano imutável.

Talvez aqui devamos procurar explicações para as diferenças observadas na estrutura dos hemisférios norte e sul do Sol, nas listras e manchas de ambos os hemisférios de Júpiter. Em qualquer caso, este movimento determina possíveis encontros entre o sistema solar e a matéria espalhada de uma forma ou de outra no espaço interestelar. O movimento real dos planetas no espaço ocorre ao longo de linhas helicoidais alongadas (por exemplo, o “curso” do parafuso da órbita de Júpiter é 12 vezes maior que seu diâmetro).

Em 226 milhões de anos (ano galáctico), o sistema solar faz uma revolução completa em torno do centro da galáxia, movendo-se ao longo de uma trajetória quase circular a uma velocidade de 220 km/s.

Nosso Sol faz parte de um enorme sistema estelar chamado Galáxia (também chamada de Via Láctea). Nossa Galáxia tem o formato de um disco, semelhante a duas placas dobradas nas bordas. No seu centro está o núcleo arredondado da Galáxia.

Nossa Galáxia - vista lateral

Se você olhar nossa Galáxia de cima, ela se parece com uma espiral na qual a matéria estelar está concentrada principalmente em seus ramos, chamados braços galácticos. Os braços estão localizados no plano do disco da Galáxia.

Nossa Galáxia - vista de cima

Nossa Galáxia contém mais de 100 bilhões de estrelas. O diâmetro do disco da Galáxia é de cerca de 30 mil parsecs (100.000 anos-luz) e sua espessura é de cerca de 1.000 anos-luz.

As estrelas dentro do disco movem-se em trajetórias circulares em torno do centro da Galáxia, tal como os planetas do Sistema Solar orbitam o Sol. A rotação da Galáxia ocorre no sentido horário quando se olha para a Galáxia a partir de seu pólo norte (localizado na constelação Coma Berenices). A velocidade de rotação do disco não é a mesma em diferentes distâncias do centro: diminui à medida que se afasta dele.

Quanto mais próximo do centro da Galáxia, maior será a densidade das estrelas. Se vivêssemos em um planeta próximo a uma estrela localizada perto do núcleo da Galáxia, então dezenas de estrelas seriam visíveis no céu, com brilho comparável ao da Lua.

Porém, o Sol está muito longe do centro da Galáxia, pode-se dizer - na sua periferia, a uma distância de cerca de 26 mil anos-luz (8,5 mil parsecs), próximo ao plano da galáxia. Ele está localizado no Braço de Órion, conectado a dois braços maiores - o Braço interno de Sagitário e o Braço externo de Perseu.

O Sol se move a uma velocidade de cerca de 220-250 quilômetros por segundo em torno do centro da Galáxia e faz uma revolução completa em torno de seu centro, segundo várias estimativas, em 220-250 milhões de anos. Durante a sua existência, o período de revolução do Sol juntamente com as estrelas circundantes perto do centro do nosso sistema estelar é denominado ano galáctico. Mas é preciso entender que não existe um período comum para a Galáxia, já que ela não gira como um corpo rígido. Durante a sua existência, o Sol circulou a Galáxia aproximadamente 30 vezes.

A revolução do Sol em torno do centro da Galáxia é oscilatória: a cada 33 milhões de anos ele cruza o equador galáctico, depois sobe acima do seu plano até uma altura de 230 anos-luz e desce novamente até o equador.

Curiosamente, o Sol faz uma revolução completa em torno do centro da Galáxia exatamente ao mesmo tempo que os braços espirais. Como resultado, o Sol não atravessa regiões de formação estelar ativa, nas quais frequentemente surgem supernovas - fontes de radiação destrutivas à vida. Ou seja, está localizado no setor da Galáxia mais favorável à origem e manutenção da vida.

O Sistema Solar está a mover-se através do meio interestelar da nossa Galáxia muito mais lentamente do que se pensava anteriormente, e não se está a formar nenhuma onda de choque na sua borda frontal. Isto foi estabelecido por astrónomos que analisaram os dados recolhidos pela sonda IBEX, relata a RIA Novosti.

“Pode-se dizer quase com certeza que não há onda de choque na frente da heliosfera (a bolha que limita o Sistema Solar do meio interestelar), e que sua interação com o meio interestelar é muito mais fraca e mais dependente de campos magnéticos do que anteriormente pensado”, escrevem os cientistas no artigo publicado na revista Science.
O IBEX (Interstellar Boundary Explorer) da NASA, lançado em junho de 2008, foi projetado para explorar a fronteira do sistema solar e do espaço interestelar - a heliosfera, localizada a uma distância de aproximadamente 16 bilhões de quilômetros do Sol.

A esta distância, o fluxo de partículas carregadas do vento solar e a força do campo magnético do Sol enfraquecem tanto que não conseguem mais superar a pressão da matéria interestelar descarregada e do gás ionizado. Como resultado, uma “bolha” heliosfera é formada, preenchida com vento solar em seu interior e cercada por gás interestelar por fora.

O campo magnético do Sol desvia a trajetória das partículas interestelares carregadas, mas não tem efeito sobre os átomos neutros de hidrogênio, oxigênio e hélio, que penetram livremente nas regiões centrais do Sistema Solar. Os detectores do satélite IBEX “capturam” esses átomos neutros. O seu estudo permite aos astrónomos tirar conclusões sobre as características da zona fronteiriça do sistema solar.

Um grupo de cientistas dos EUA, Alemanha, Polónia e Rússia apresentou uma nova análise de dados do satélite IBEX, segundo a qual a velocidade do sistema solar era inferior ao que se pensava anteriormente. Ao mesmo tempo, como indicam novos dados, não surge uma onda de choque na parte frontal da heliosfera.

“O estrondo sônico que ocorre quando um avião a jato rompe a barreira do som pode servir como exemplo terrestre de onda de choque. Quando um avião atinge a velocidade supersónica, o ar à sua frente não consegue sair do seu caminho com rapidez suficiente, resultando numa onda de choque”, disse o principal autor do estudo, David McComas, citado num comunicado de imprensa do Southwest Research Institute. EUA).

Durante cerca de um quarto de século, os cientistas acreditaram que a heliosfera se movia através do espaço interestelar a uma velocidade suficientemente alta para que tal onda de choque se formasse à sua frente. No entanto, novos dados do IBEX mostraram que o sistema solar está realmente a mover-se através de uma nuvem local de gás interestelar a uma velocidade de 23,25 quilómetros por segundo, o que é 3,13 quilómetros por segundo mais lento do que se pensava anteriormente. E essa velocidade está abaixo do limite em que ocorre uma onda de choque.

“Embora exista uma onda de choque na frente das bolhas que cercam muitas outras estrelas, descobrimos que a interação do nosso Sol com o seu ambiente não atinge o limiar no qual uma onda de choque se forma”, disse McComas.

Anteriormente, a sonda IBEX estava empenhada em mapear os limites da heliosfera e descobriu uma faixa misteriosa na heliosfera com fluxos aumentados de partículas energéticas, que circundava a “bolha” da heliosfera. Além disso, com a ajuda do IBEX, foi estabelecido que a velocidade de movimento do sistema Solar nos últimos 15 anos, por razões inexplicáveis, diminuiu mais de 10%.

O universo está girando como um pião. Os astrônomos descobriram vestígios da rotação do universo.

Até agora, a maioria dos pesquisadores estava inclinada a acreditar que o nosso universo é estático. Ou se se mover, é só um pouco. Imagine a surpresa de uma equipe de cientistas da Universidade de Michigan (EUA), liderada pelo professor Michael Longo, ao descobrir traços nítidos da rotação do nosso universo no espaço. Acontece que desde o início, ainda durante o Big Bang, quando o Universo acabava de nascer, ele já estava girando. Foi como se alguém o tivesse lançado como um pião. E ela ainda está girando e girando.

A pesquisa foi realizada no âmbito do projeto internacional “Sloan Digital Sky Survey”. E os cientistas descobriram este fenómeno catalogando a direção de rotação de cerca de 16.000 galáxias espirais do pólo norte da Via Láctea. No início, os cientistas tentaram encontrar evidências de que o Universo possui propriedades de simetria espelhada. Nesse caso, raciocinaram eles, o número de galáxias que giram no sentido horário e aquelas que “giram” na direção oposta seria o mesmo, relata pravda.ru.

Mas descobriu-se que em direção ao pólo norte da Via Láctea, entre as galáxias espirais, predomina a rotação anti-horária, ou seja, estão orientadas para a direita. Esta tendência é visível mesmo a uma distância de mais de 600 milhões de anos-luz.

A violação da simetria é pequena, apenas cerca de sete por cento, mas a probabilidade de que este seja um acidente cósmico é algo em torno de um em um milhão”, comentou o professor Longo. “Nossos resultados são muito importantes porque parecem contradizer a crença quase universal de que se tomarmos uma escala suficientemente grande, o Universo será isotrópico, ou seja, não terá uma direção clara.

Segundo especialistas, um Universo simétrico e isotrópico deveria ter surgido de uma explosão esfericamente simétrica, que deveria ter o formato de uma bola de basquete. No entanto, se ao nascer o Universo girasse em torno de seu eixo em uma determinada direção, as galáxias manteriam essa direção de rotação. Mas, como giram em direções diferentes, segue-se que o Big Bang teve uma direção diversificada. No entanto, muito provavelmente, o Universo ainda continua a girar.

Em geral, os astrofísicos já haviam adivinhado a violação da simetria e da isotropia. Suas suposições foram baseadas em observações de outras anomalias gigantes. Isso inclui vestígios de cordas cósmicas - defeitos incrivelmente extensos do espaço-tempo de espessura zero, hipoteticamente nascidos nos primeiros momentos após o Big Bang. O aparecimento de “hematomas” no corpo do Universo - as chamadas impressões de suas colisões passadas com outros universos. E também o movimento do “Dark Stream” - um enorme fluxo de aglomerados galácticos correndo em uma direção com enorme velocidade.

Não existe na vida paz de espírito eterna. A própria vida é movimento e não pode existir sem desejos, medo e sentimentos.
Thomas Hobbs

Um leitor pergunta:

Encontrei um vídeo no YouTube com uma teoria sobre o movimento espiral do sistema solar através da nossa galáxia. Não achei convincente, mas gostaria de ouvir de você. É cientificamente correto?

Primeiro vamos assistir ao vídeo em si:

Algumas das afirmações deste vídeo são verdadeiras. Por exemplo:

• os planetas giram em torno do Sol aproximadamente no mesmo plano
• O sistema solar se move pela galáxia com um ângulo de 60° entre o plano galáctico e o plano de rotação dos planetas
• O Sol, ao orbitar a Via Láctea, move-se para cima e para baixo, para dentro e para fora em relação ao resto da galáxia.

Tudo isso é verdade, mas o vídeo mostra todos esses fatos de forma incorreta.

Sabe-se que os planetas se movem ao redor do Sol em elipses, de acordo com as leis de Kepler, Newton e Einstein. Mas a imagem da esquerda está errada em termos de escala. É irregular em termos de formas, tamanhos e excentricidades. E embora as órbitas no diagrama à direita se pareçam menos com elipses, as órbitas dos planetas são mais ou menos assim em termos de escala.

Vejamos outro exemplo - a órbita da Lua.

Sabe-se que a Lua gira em torno da Terra com um período de pouco menos de um mês, e a Terra gira em torno do Sol com um período de 12 meses. Qual das imagens apresentadas demonstra melhor o movimento da Lua em torno do Sol? Se compararmos as distâncias do Sol à Terra e da Terra à Lua, bem como a velocidade de rotação da Lua em torno da Terra e o sistema Terra/Lua em torno do Sol, verifica-se que a opção D é a melhor demonstra a situação. Eles podem ser exagerados para alcançar alguns efeitos, mas quantitativamente as opções A, B e C estão incorretas.

Agora vamos passar para o movimento do sistema solar através da galáxia.

Quantas imprecisões ele contém? Em primeiro lugar, todos os planetas estão no mesmo plano em um determinado momento. Não há defasagem que os planetas mais distantes do Sol demonstrariam em relação aos menos distantes.

Em segundo lugar, lembremo-nos das velocidades reais dos planetas. Mercúrio se move mais rápido do que todos os outros em nosso sistema, girando em torno do Sol a uma velocidade de 47 km/s. Isto é 60% mais rápido que a velocidade orbital da Terra, cerca de 4 vezes mais rápido que Júpiter e 9 vezes mais rápido que Netuno, que orbita a 5,4 km/s. E o Sol voa pela galáxia a uma velocidade de 220 km/s.

No tempo que Mercúrio leva para completar uma revolução, todo o sistema solar viaja 1,7 mil milhões de quilómetros na sua órbita elíptica intragaláctica. Ao mesmo tempo, o raio da órbita de Mercúrio é de apenas 58 milhões de quilômetros, ou apenas 3,4% da distância que todo o sistema solar se move.

Se plotássemos o movimento do Sistema Solar através da galáxia em uma escala e observássemos como os planetas se movem, veríamos o seguinte:

Imagine que todo o sistema – o Sol, a Lua, todos os planetas, asteróides, cometas – se move a alta velocidade num ângulo de cerca de 60° em relação ao plano do Sistema Solar. Algo assim:

Se juntarmos tudo isso, teremos uma imagem mais precisa:

E quanto à precessão? E também sobre as oscilações para cima e para baixo? Tudo isso é verdade, mas o vídeo mostra isso de uma forma excessivamente exagerada e mal interpretada.

Na verdade, a precessão do sistema solar ocorre com um período de 26.000 anos. Mas não há movimento espiral, nem no Sol nem nos planetas. A precessão é realizada não pelas órbitas dos planetas, mas pelo eixo de rotação da Terra.

A Estrela Polar não está constantemente localizada diretamente acima do Pólo Norte. Na maioria das vezes não temos uma estrela polar. Há 3.000 anos, Kohab estava mais perto do pólo do que a Estrela do Norte. Em 5.500 anos, Alderamin se tornará a estrela polar. E em 12 mil anos, Vega, a segunda estrela mais brilhante do Hemisfério Norte, estará a apenas 2 graus de distância do pólo. Mas é isso que muda com uma frequência de uma vez a cada 26.000 anos, e não o movimento do Sol ou dos planetas.

E o vento solar?

Esta é a radiação que vem do Sol (e de todas as estrelas), e não aquilo com que colidimos à medida que nos movemos pela galáxia. Estrelas quentes emitem partículas carregadas que se movem rapidamente. A fronteira do sistema solar passa onde o vento solar não tem mais a capacidade de afastar o meio interestelar. Existe o limite da heliosfera.

Agora, sobre os movimentos para cima e para baixo, para dentro e para fora em relação à galáxia.

Como o Sol e o Sistema Solar estão sujeitos à gravidade, é a gravidade que domina o seu movimento. Agora o Sol está localizado a uma distância de 25 a 27 mil anos-luz do centro da galáxia e se move em torno dele em uma elipse. Ao mesmo tempo, todas as outras estrelas, gás e poeira, também se movem pela galáxia em elipses. E a elipse do Sol é diferente de todas as outras.

Com um período de 220 milhões de anos, o Sol dá uma volta completa ao redor da galáxia, passando um pouco acima e abaixo do centro do plano galáctico. Mas como todas as outras matérias da galáxia se movem da mesma maneira, a orientação do plano galáctico muda com o tempo. Podemos estar a mover-nos numa elipse, mas a galáxia é uma placa giratória, por isso movemo-nos para cima e para baixo a cada 63 milhões de anos, embora o nosso movimento para dentro e para fora ocorra a cada 220 milhões de anos.

Mas os planetas não giram, seu movimento é distorcido e irreconhecível, o vídeo fala incorretamente sobre a precessão e o vento solar, e o texto está cheio de erros. A simulação está muito bem feita, mas seria muito mais bonita se estivesse correta.

A gravidade pode não apenas atrair, mas também repelir - você gosta dessa afirmação? E não em alguma nova teoria matemática, mas na verdade - o Grande Repulsor, como um grupo de cientistas o chamou, é responsável por metade da velocidade com que nossa Galáxia se move no espaço. Parece fantástico, não é? Vamos descobrir.

Primeiro, vamos dar uma olhada e conhecer nossos vizinhos no Universo. Nas últimas décadas, aprendemos muito, e a palavra “cosmografia” hoje não é um termo dos romances de ficção científica dos Strugatskys, mas um dos ramos da astrofísica moderna que trata da compilação de mapas da parte do Universo acessível a nós. O vizinho mais próximo da nossa Via Láctea é a galáxia de Andrômeda, que pode ser vista no céu noturno a olho nu. Mas não será possível ver mais algumas dezenas de companheiras - as galáxias anãs que giram em torno de nós e de Andrômeda são muito escuras e os astrofísicos ainda não têm certeza se encontraram todas elas. No entanto, todas estas galáxias (incluindo aquelas não descobertas), bem como a galáxia Triangulum e a galáxia NGC 300, estão incluídas no Grupo Local de Galáxias. Existem atualmente 54 galáxias conhecidas no Grupo Local, a maioria das quais são as já mencionadas galáxias anãs fracas, e seu tamanho excede 10 milhões de anos-luz. O Grupo Local, juntamente com cerca de 100 outros aglomerados de galáxias, faz parte do Superaglomerado de Virgem, com mais de 110 milhões de anos-luz de tamanho.

Em 2014, um grupo de astrofísicos liderado por Brent Tully, da Universidade do Havaí, descobriu que este superaglomerado, composto por 30 mil galáxias, faz parte de outro Ó maior estrutura - Superaglomerado Laniakea, que já contém mais de 100 mil galáxias. Resta dar o último passo - Laniakea, juntamente com o superaglomerado Perseu-Peixes, faz parte do complexo do superaglomerado Peixes-Cetus, que também é um fio galáctico, ou seja, parte integrante da estrutura de grande escala do Universo .

Observações e simulações computacionais confirmam que as galáxias e aglomerados não estão espalhados caoticamente por todo o Universo, mas formam uma estrutura complexa semelhante a uma esponja com filamentos, nós e vazios, também conhecidos como vazios. O Universo, como Edwin Hubble mostrou há quase cem anos, está em expansão, e os superaglomerados são as maiores formações que são impedidas de se separarem pela gravidade. Ou seja, para simplificar, os filamentos se espalham devido à influência da energia escura, e o movimento dos objetos dentro deles se deve em grande parte às forças de atração gravitacional.

E agora, sabendo que existem tantas galáxias e aglomerados ao nosso redor que se atraem com tanta força que até superam a expansão do Universo, é hora de fazer a pergunta chave: para onde vai tudo isso? É exatamente isso que um grupo de cientistas tenta responder, juntamente com Yehudi Hoffman, da Universidade Hebraica de Jerusalém, e o já mencionado Brent Tully. Seu trabalho conjunto, lançado em Natureza, baseia-se em dados do projeto Cosmicflows-2, que mediu as distâncias e velocidades de mais de 8.000 galáxias próximas. Este projeto foi lançado em 2013 pelo mesmo Brent Tully juntamente com colegas, incluindo Igor Karachentsev, um dos astrofísicos observacionais russos mais citados.

Um mapa tridimensional do Universo local (com tradução para o russo), compilado por cientistas, pode ser visualizado em esse vídeo.

Projeção tridimensional de uma seção do Universo local. À esquerda, as linhas azuis indicam o campo de velocidade de todas as galáxias conhecidas de superaglomerados próximos - elas estão obviamente se movendo em direção ao Atrator Shapley. À direita, o campo antivelocidade (valores inversos do campo de velocidade) é mostrado em vermelho. Eles convergem para um ponto onde são “empurrados” pela falta de gravidade nesta região do Universo.

Yehuda Hoffman e outros 2016

Então, para onde vai tudo isso? Para responder, precisamos de um mapa de velocidade preciso para todos os corpos massivos no Universo próximo. Infelizmente, os dados do Cosmicflows-2 não são suficientes para construí-lo - apesar de ser o melhor que a humanidade possui, é incompleto, heterogêneo em qualidade e apresenta grandes erros. O professor Hoffman aplicou a estimativa de Wiener aos dados conhecidos - uma técnica estatística para separar o sinal útil do ruído, que veio da eletrônica de rádio. Esta avaliação permite-nos introduzir um modelo básico do comportamento do sistema (no nosso caso, o Modelo Cosmológico Padrão), que determinará o comportamento geral de todos os elementos na ausência de sinais adicionais. Ou seja, o movimento de uma determinada galáxia será determinado pelas disposições gerais do Modelo Padrão, se não houver dados suficientes para isso, e pelos dados de medição, se houver.

Os resultados confirmaram o que já sabíamos – todo o Grupo Local de galáxias está voando pelo espaço em direção ao Grande Atrator, uma anomalia gravitacional no centro de Laniakea. E o Grande Atrator em si, apesar do nome, não é tão grande - ele é atraído pelo superaglomerado Shapley, muito mais massivo, para o qual nos dirigimos a uma velocidade de 660 quilômetros por segundo. Os problemas começaram quando os astrofísicos decidiram comparar a velocidade medida do Grupo Local com a calculada, que é derivada da massa do Superaglomerado Shapley. Descobriu-se que, apesar de sua massa colossal (10 mil massas da nossa Galáxia), não poderia nos acelerar a tal velocidade. Além disso, ao construir um mapa de anti-velocidades (um mapa de vetores direcionados na direção oposta aos vetores de velocidade), os cientistas encontraram uma área que parece nos afastar de si mesma. Além disso, ele está localizado exatamente no lado oposto do Superaglomerado Shapley e repele exatamente na mesma velocidade para fornecer os 660 quilômetros por segundo necessários no total.

Toda a estrutura atrativa-repulsiva lembra o formato de um dipolo elétrico, no qual linhas de força vão de uma carga para outra.

Dipolo elétrico clássico de um livro de física.

Bens comuns da Wikimedia

Mas isto contradiz toda a física que conhecemos – a antigravidade não pode existir! Que tipo de milagre é esse? Para responder, vamos imaginar que você está cercado e puxado em direções diferentes por cinco amigos - se eles fizerem isso com a mesma força, você permanecerá no lugar, como se ninguém estivesse puxando você. Porém, se um deles, à direita, deixar você ir, você se moverá para a esquerda - na direção oposta dele. Da mesma forma, você se moverá para a esquerda se os cinco amigos que puxam forem acompanhados por um sexto, que fica à direita e começa a empurrá-lo em vez de puxá-lo.

Em relação ao que estamos movendo no espaço.

Separadamente, você precisa entender como a velocidade no espaço é determinada. Existem vários métodos diferentes, mas um dos mais precisos e frequentemente utilizados é o uso do efeito Doppler, ou seja, medir o deslocamento das linhas espectrais. Uma das linhas de hidrogênio mais famosas, Balmer alfa, é visível em laboratório como uma emissão vermelha brilhante com comprimento de onda de 656,28 nanômetros. E na galáxia de Andrômeda, seu comprimento já é de 655,23 nanômetros - um comprimento de onda mais curto significa que a galáxia está se movendo em nossa direção. A Galáxia de Andrômeda é uma exceção. A maioria das outras galáxias voam para longe de nós - e as linhas de hidrogênio nelas serão capturadas em ondas mais longas: 658, 670, 785 nanômetros - quanto mais longe de nós, mais rápido as galáxias voam e maior será o deslocamento das linhas espectrais para a região de ondas mais longas (isso é chamado de desvio para o vermelho). No entanto, este método tem uma limitação séria - pode medir a nossa velocidade em relação a outra galáxia (ou a velocidade de uma galáxia em relação a nós), mas como medir para onde estamos voando com essa mesma galáxia (e se estamos voando para algum lugar) ? É como dirigir um carro com o velocímetro quebrado e sem mapa - ultrapassamos alguns carros, alguns carros nos ultrapassam, mas para onde vão todos e qual é a nossa velocidade em relação à estrada? No espaço não existe tal estrada, ou seja, um sistema de coordenadas absoluto. Geralmente não há nada estacionário no espaço ao qual as medições possam ser vinculadas.

Nada além de luz.

Isso mesmo - luz, mais precisamente radiação térmica, que apareceu imediatamente após o Big Bang e se espalhou uniformemente (isso é importante) por todo o Universo. Chamamos isso de radiação cósmica de fundo em micro-ondas. Devido à expansão do Universo, a temperatura da radiação cósmica de fundo em micro-ondas está diminuindo constantemente, e agora vivemos em uma época que é igual a 2,73 Kelvin. A homogeneidade - ou, como dizem os físicos, isotropia - da radiação cósmica de fundo em micro-ondas significa que não importa para que lado você aponte o telescópio no céu, a temperatura do espaço deveria ser de 2,73 Kelvin. Mas isso ocorre se não nos movermos em relação à radiação cósmica de fundo em micro-ondas. No entanto, medições, incluindo as realizadas pelos telescópios Planck e COBE, mostraram que a temperatura de metade do céu é ligeiramente inferior a este valor e a outra metade é ligeiramente superior. Não se trata de erros de medição, devido ao mesmo efeito Doppler - estamos nos deslocando em relação ao CMB e, portanto, parte do CMB, para o qual voamos a uma velocidade de 660 quilômetros por segundo, parece-nos um pouco mais quente.

Mapa da radiação cósmica de fundo em micro-ondas obtido pelo observatório espacial COBE. A distribuição de temperatura dipolo prova o nosso movimento no espaço - estamos nos afastando de uma área mais fria (cores azuis) em direção a uma área mais quente (cores amarelas e vermelhas nesta projeção).

DMR, COBE, NASA, mapa celeste de quatro anos

No Universo, o papel de atrair amigos é desempenhado pelas galáxias e aglomerados de galáxias. Se eles estivessem distribuídos uniformemente por todo o Universo, não nos moveríamos para lugar nenhum - eles nos puxariam com a mesma força em direções diferentes. Agora imagine que não existem galáxias de um lado nosso. Como todas as outras galáxias permaneceram no lugar, nos afastaremos desse vazio, como se ele nos repelisse. Isto é exatamente o que acontece com a região que os cientistas apelidaram de Grande Repulsor, ou Grande Repelente - vários megaparsecs cúbicos de espaço são extraordinariamente pouco povoados de galáxias e não podem compensar a atração gravitacional que todos esses aglomerados e superaglomerados exercem sobre nós de outros instruções. Ainda não se sabe exatamente como esse espaço é pobre em galáxias. O fato é que o Grande Repelente está muito mal localizado - está localizado na zona de evitação (sim, existem muitos nomes bonitos e incompreensíveis na astrofísica), ou seja, uma região do espaço fechada de nós pela nossa própria galáxia, a via Láctea.

Mapa de velocidades do Universo local, com aproximadamente 2 bilhões de anos-luz de tamanho. A seta amarela no centro emerge do Grupo Local de galáxias e indica sua velocidade de movimento aproximadamente na direção do atrator Shapley e exatamente na direção oposta do repelente (indicado pelo contorno amarelo e cinza na área direita e superior ).

Yehuda Hoffman e outros 2016

Um grande número de estrelas e nebulosas, e especialmente gás e poeira, impedem que a luz de galáxias distantes localizadas do outro lado do disco galáctico chegue até nós. Apenas observações recentes com telescópios de raios X e radiotelescópios, que podem detectar a radiação que passa livremente através do gás e da poeira, tornaram possível compilar uma lista mais ou menos completa de galáxias na zona de evitação. Na verdade, existem muito poucas galáxias na região do Grande Repulsor, por isso parece ser uma candidata ao vazio - uma região gigante e vazia da estrutura cósmica do Universo.

Concluindo, deve-se dizer que por maior que seja a velocidade do nosso vôo no espaço, não seremos capazes de alcançar nem o Atrator Shapley nem o Grande Atrator - segundo os cálculos dos cientistas, levará um tempo milhares de vezes maior que a idade do Universo, por mais preciso que seja. Não importa como a ciência da cosmografia se desenvolveu, seus mapas não serão úteis para os amantes de viagens por muito tempo.

Marat Musin

Uma galáxia é uma grande formação de estrelas, gás e poeira que é mantida unida pela gravidade. Esses maiores compostos do Universo podem variar em forma e tamanho. A maioria dos objetos espaciais faz parte de uma galáxia específica. São estrelas, planetas, satélites, nebulosas, buracos negros e asteróides. Algumas das galáxias possuem grandes quantidades de energia escura invisível. Devido ao fato de as galáxias serem separadas por um espaço vazio, elas são figurativamente chamadas de oásis no deserto cósmico.

	Galáxia elíptica	Galáxia espiral	Galáxia errada
Componente esferoidal	A galáxia inteira	Comer	Muito fraco
Disco estrela	Nenhum ou fracamente expresso	Componente principal	Componente principal
Disco de gás e poeira	Não	Comer	Comer
Ramos espirais	Não ou apenas perto do núcleo	Comer	Não
Núcleos ativos	Encontrar	Encontrar	Não
	20%	55%	5%

Nossa galáxia

A estrela mais próxima de nós, o Sol, é uma dos bilhões de estrelas da Via Láctea. Olhando para o céu noturno estrelado, é difícil não notar uma larga faixa repleta de estrelas. Os antigos gregos chamavam o aglomerado dessas estrelas de Galáxia.

Se tivéssemos a oportunidade de olhar para este sistema estelar de fora, notaríamos uma bola achatada na qual existem mais de 150 bilhões de estrelas. Nossa galáxia tem dimensões difíceis de imaginar. Um raio de luz viaja de um lado para o outro durante centenas de milhares de anos terrestres! O centro da nossa Galáxia é ocupado por um núcleo, de onde se estendem enormes ramos espirais cheios de estrelas. A distância do Sol ao núcleo da Galáxia é de 30 mil anos-luz. O sistema solar está localizado na periferia da Via Láctea.

As estrelas na Galáxia, apesar do enorme acúmulo de corpos cósmicos, são raras. Por exemplo, a distância entre as estrelas mais próximas é dezenas de milhões de vezes maior que os seus diâmetros. Não se pode dizer que as estrelas estão espalhadas de forma caótica por todo o Universo. Sua localização depende das forças gravitacionais que mantêm o corpo celeste em um determinado plano. Sistemas estelares com seus próprios campos gravitacionais são chamados de galáxias. Além de estrelas, a galáxia inclui gás e poeira interestelar.

Composição de galáxias.

O Universo também é composto por muitas outras galáxias. Os mais próximos de nós estão a uma distância de 150 mil anos-luz. Eles podem ser vistos no céu do hemisfério sul na forma de pequenos pontos nebulosos. Eles foram descritos pela primeira vez por Pigafett, membro da expedição de Magalhães ao redor do mundo. Eles entraram na ciência com o nome de Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães.

A galáxia mais próxima de nós é a Nebulosa de Andrômeda. É muito grande, por isso é visível da Terra com binóculos comuns e em tempo claro, mesmo a olho nu.

A própria estrutura da galáxia se assemelha a uma espiral gigante convexa no espaço. Em um dos braços espirais, a ¾ da distância do centro, está o Sistema Solar. Tudo na galáxia gira em torno do núcleo central e está sujeito à força de sua gravidade. Em 1962, o astrônomo Edwin Hubble classificou as galáxias de acordo com sua forma. O cientista dividiu todas as galáxias em galáxias elípticas, espirais, irregulares e barradas.

Na parte do Universo acessível à investigação astronómica, existem milhares de milhões de galáxias. Coletivamente, os astrônomos os chamam de Metagalaxia.

Galáxias do Universo

As galáxias são representadas por grandes grupos de estrelas, gás e poeira mantidos juntos pela gravidade. Eles podem variar significativamente em forma e tamanho. A maioria dos objetos espaciais pertence a alguma galáxia. São buracos negros, asteróides, estrelas com satélites e planetas, nebulosas, satélites de nêutrons.

A maioria das galáxias do Universo contém enormes quantidades de energia escura invisível. Como o espaço entre as diferentes galáxias é considerado vazio, elas são frequentemente chamadas de oásis no vazio do espaço. Por exemplo, uma estrela chamada Sol é uma dos bilhões de estrelas da Via Láctea localizadas em nosso Universo. O Sistema Solar está localizado a ¾ da distância do centro desta espiral. Nesta galáxia, tudo se move constantemente em torno do núcleo central, que obedece à sua gravidade. No entanto, o núcleo também se move com a galáxia. Ao mesmo tempo, todas as galáxias se movem em supervelocidade.
O astrônomo Edwin Hubble em 1962 realizou uma classificação lógica das galáxias do Universo, levando em consideração sua forma. Agora as galáxias estão divididas em 4 grupos principais: galáxias elípticas, espirais, barradas e irregulares.
Qual é a maior galáxia do nosso Universo?
A maior galáxia do Universo é uma galáxia lenticular supergigante localizada no aglomerado Abell 2029.

Galáxias espirais

São galáxias cuja forma se assemelha a um disco espiral plano com um centro brilhante (núcleo). A Via Láctea é uma típica galáxia espiral. As galáxias espirais são geralmente chamadas pela letra S e são divididas em 4 subgrupos: Sa, So, Sc e Sb; As galáxias pertencentes ao grupo So se distinguem por núcleos brilhantes que não possuem braços espirais. Quanto às galáxias Sa, elas se distinguem por densos braços espirais firmemente enrolados em torno do núcleo central. Os braços das galáxias Sc e Sb raramente circundam o núcleo.

Galáxias espirais do catálogo Messier

Galáxias barradas

As galáxias em barra são semelhantes às galáxias espirais, mas têm uma diferença. Nessas galáxias, as espirais não começam no núcleo, mas nas pontes. Cerca de 1/3 de todas as galáxias se enquadram nesta categoria. Geralmente são designados pelas letras SB. Por sua vez, são divididos em 3 subgrupos Sbc, SBb, SBa. A diferença entre esses três grupos é determinada pelo formato e comprimento dos jumpers, onde, de fato, começam os braços das espirais.

Galáxias espirais com a barra do catálogo Messier

Galáxias elípticas

A forma das galáxias pode variar de perfeitamente redonda a oval alongada. Sua característica distintiva é a ausência de um núcleo central brilhante. Eles são designados pela letra E e são divididos em 6 subgrupos (de acordo com o formato). Tais formulários são designados de E0 a E7. Os primeiros têm formato quase redondo, enquanto os E7 se caracterizam por um formato extremamente alongado.

Galáxias elípticas do catálogo Messier

Galáxias irregulares

Eles não possuem nenhuma estrutura ou formato pronunciado. Galáxias irregulares são geralmente divididas em 2 classes: IO e Im. A mais comum é a classe de galáxias Im (tem apenas um leve indício de estrutura). Em alguns casos, resíduos helicoidais são visíveis. IO pertence à classe de galáxias de forma caótica. As Pequenas e Grandes Nuvens de Magalhães são um excelente exemplo da classe Im.

Galáxias irregulares do catálogo Messier

Tabela de características dos principais tipos de galáxias

	Galáxia elíptica	Galáxia espiral	Galáxia errada
Componente esferoidal	A galáxia inteira	Comer	Muito fraco
Disco estrela	Nenhum ou fracamente expresso	Componente principal	Componente principal
Disco de gás e poeira	Não	Comer	Comer
Ramos espirais	Não ou apenas perto do núcleo	Comer	Não
Núcleos ativos	Encontrar	Encontrar	Não
Porcentagem do total de galáxias	20%	55%	5%

Grande retrato de galáxias

Não muito tempo atrás, os astrónomos começaram a trabalhar num projeto conjunto para identificar a localização das galáxias em todo o Universo. O seu objetivo é obter uma imagem mais detalhada da estrutura geral e da forma do Universo em grandes escalas. Infelizmente, a escala do universo é difícil de ser compreendida por muitas pessoas. Vejamos a nossa galáxia, que consiste em mais de cem bilhões de estrelas. Existem bilhões de galáxias a mais no Universo. Galáxias distantes foram descobertas, mas vemos a sua luz como era há quase 9 mil milhões de anos (estamos separados por uma distância tão grande).

Os astrônomos aprenderam que a maioria das galáxias pertence a um determinado grupo (que ficou conhecido como “aglomerado”). A Via Láctea faz parte de um aglomerado, que por sua vez consiste em quarenta galáxias conhecidas. Normalmente, a maioria desses aglomerados faz parte de um agrupamento ainda maior chamado superaglomerados.

Nosso aglomerado faz parte de um superaglomerado, comumente chamado de aglomerado de Virgem. Um aglomerado tão massivo consiste em mais de 2 mil galáxias. Na época em que os astrônomos criaram um mapa da localização dessas galáxias, os superaglomerados começaram a tomar forma concreta. Grandes superaglomerados reuniram-se em torno do que parecem ser bolhas ou vazios gigantes. Que tipo de estrutura é essa, ninguém sabe ainda. Não entendemos o que pode estar dentro desses vazios. De acordo com a suposição, eles podem estar preenchidos com um certo tipo de matéria escura desconhecida pelos cientistas ou ter espaço vazio em seu interior. Ainda demorará muito até que conheçamos a natureza de tais vazios.

Computação Galáctica

Edwin Hubble é o fundador da exploração galáctica. Ele é o primeiro a determinar como calcular a distância exata de uma galáxia. Em sua pesquisa, ele se baseou no método das estrelas pulsantes, mais conhecidas como Cefeidas. O cientista conseguiu notar uma ligação entre o período necessário para completar uma pulsação de brilho e a energia que a estrela libera. Os resultados de sua pesquisa se tornaram um grande avanço no campo da pesquisa galáctica. Além disso, descobriu que existe uma correlação entre o espectro vermelho emitido por uma galáxia e a sua distância (a constante de Hubble).

Hoje em dia, os astrônomos podem medir a distância e a velocidade de uma galáxia medindo a quantidade de desvio para o vermelho no espectro. Sabe-se que todas as galáxias do Universo estão se afastando umas das outras. Quanto mais longe uma galáxia estiver da Terra, maior será sua velocidade de movimento.

Para visualizar essa teoria, imagine-se dirigindo um carro a uma velocidade de 50 km por hora. O carro à sua frente está dirigindo 50 km por hora mais rápido, o que significa que sua velocidade é de 100 km por hora. Há outro carro à sua frente, que se move mais rápido em mais 50 km por hora. Mesmo que a velocidade de todos os 3 carros seja diferente em 50 km por hora, o primeiro carro está se afastando de você 100 km por hora mais rápido. Como o espectro vermelho fala da velocidade da galáxia se afastando de nós, obtém-se o seguinte: quanto maior o desvio para o vermelho, mais rápido a galáxia se move e maior sua distância de nós.

Agora temos novas ferramentas para ajudar os cientistas na busca por novas galáxias. Graças ao Telescópio Espacial Hubble, os cientistas puderam ver o que antes só podiam sonhar. A alta potência deste telescópio proporciona boa visibilidade até mesmo de pequenos detalhes em galáxias próximas e permite estudar galáxias mais distantes que ainda não são conhecidas por ninguém. Atualmente, novos instrumentos de observação espacial estão em desenvolvimento e, num futuro próximo, ajudarão a obter uma compreensão mais profunda da estrutura do Universo.

Tipos de galáxias

• Galáxias espirais. A forma lembra um disco espiral plano com um centro pronunciado, o chamado núcleo. Nossa galáxia, a Via Láctea, se enquadra nesta categoria. Nesta seção do portal você encontrará muitos artigos diferentes descrevendo objetos espaciais de nossa Galáxia.
• Galáxias barradas. Eles se assemelham aos espirais, mas diferem deles em uma diferença significativa. As espirais não se estendem do núcleo, mas dos chamados jumpers. Um terço de todas as galáxias do Universo pode ser atribuído a esta categoria.
• As galáxias elípticas têm formas diferentes: desde perfeitamente redondas até ovais alongadas. Em comparação com os espirais, eles não possuem um núcleo central pronunciado.
• Galáxias irregulares não possuem forma ou estrutura característica. Eles não podem ser classificados em nenhum dos tipos listados acima. Existem muito menos galáxias irregulares na vastidão do Universo.

Os astrónomos lançaram recentemente um projecto conjunto para identificar a localização de todas as galáxias do Universo. Os cientistas esperam obter uma imagem mais clara da sua estrutura em grande escala. O tamanho do Universo é difícil de ser estimado pelo pensamento e compreensão humanos. Só a nossa galáxia é uma coleção de centenas de bilhões de estrelas. E existem bilhões dessas galáxias. Podemos ver a luz de galáxias distantes descobertas, mas nem sequer implica que estamos a olhar para o passado, porque o feixe de luz chega-nos ao longo de dezenas de milhares de milhões de anos, uma distância tão grande que nos separa.

Os astrônomos também associam a maioria das galáxias a certos grupos chamados aglomerados. Nossa Via Láctea pertence a um aglomerado que consiste em 40 galáxias exploradas. Esses aglomerados são combinados em grandes grupos chamados superaglomerados. O aglomerado com a nossa galáxia faz parte do superaglomerado de Virgem. Este aglomerado gigante contém mais de 2 mil galáxias. Depois que os cientistas começaram a desenhar um mapa da localização dessas galáxias, os superaglomerados adquiriram certas formas. A maioria dos superaglomerados galácticos estava cercada por vazios gigantes. Ninguém sabe o que poderia estar dentro desses vazios: o espaço exterior como o espaço interplanetário ou uma nova forma de matéria. Levará muito tempo para resolver esse mistério.

Interação de galáxias

Não menos interessante para os cientistas é a questão da interação das galáxias como componentes de sistemas cósmicos. Não é nenhum segredo que os objetos espaciais estão em constante movimento. As galáxias não são exceção a esta regra. Alguns tipos de galáxias podem causar uma colisão ou fusão de dois sistemas cósmicos. Se você entender como esses objetos espaciais aparecem, as mudanças em grande escala resultantes de sua interação se tornarão mais compreensíveis. Durante a colisão de dois sistemas espaciais, uma quantidade gigantesca de energia é liberada. O encontro de duas galáxias na vastidão do Universo é um evento ainda mais provável do que a colisão de duas estrelas. As colisões de galáxias nem sempre terminam em explosão. Um sistema espacial pequeno pode passar livremente por seu equivalente maior, alterando apenas ligeiramente sua estrutura.

Assim, ocorre a formação de formações, semelhantes em aparência a corredores alongados. Eles contêm estrelas e zonas gasosas, e novas estrelas são frequentemente formadas. Há momentos em que as galáxias não colidem, mas apenas se tocam levemente. No entanto, mesmo tal interação desencadeia uma cadeia de processos irreversíveis que levam a enormes mudanças na estrutura de ambas as galáxias.

Que futuro aguarda nossa galáxia?

Como sugerem os cientistas, é possível que num futuro distante a Via Láctea seja capaz de absorver um minúsculo sistema de satélites de tamanho cósmico, localizado a uma distância de 50 anos-luz de nós. A investigação mostra que este satélite tem um potencial de longa vida, mas se colidir com o seu vizinho gigante, muito provavelmente acabará com a sua existência separada. Os astrônomos também prevêem uma colisão entre a Via Láctea e a Nebulosa de Andrômeda. As galáxias se movem umas em direção às outras na velocidade da luz. A espera por uma provável colisão é de aproximadamente três bilhões de anos terrestres. No entanto, é difícil especular se isso realmente acontecerá agora devido à falta de dados sobre o movimento de ambos os sistemas espaciais.

Descrição das galáxias emKvant. Espaço

O site do portal irá levá-lo ao mundo do espaço interessante e fascinante. Você aprenderá a natureza da estrutura do Universo, familiarizar-se-á com a estrutura de grandes galáxias famosas e seus componentes. Ao ler artigos sobre a nossa galáxia, ficamos mais claros sobre alguns dos fenômenos que podem ser observados no céu noturno.

Todas as galáxias estão a uma grande distância da Terra. Apenas três galáxias podem ser vistas a olho nu: a Grande e a Pequena Nuvens de Magalhães e a Nebulosa de Andrômeda. É impossível contar todas as galáxias. Os cientistas estimam que seu número seja de cerca de 100 bilhões. A distribuição espacial das galáxias é desigual - uma região pode conter um grande número delas, enquanto a segunda não conterá nem mesmo uma única galáxia pequena. Os astrônomos não conseguiram separar imagens de galáxias de estrelas individuais até o início dos anos 90. Neste momento, havia cerca de 30 galáxias com estrelas individuais. Todos eles foram atribuídos ao Grupo Local. Em 1990, ocorreu um evento majestoso no desenvolvimento da astronomia como ciência - o Telescópio Hubble foi lançado na órbita da Terra. Foi esta técnica, bem como os novos telescópios terrestres de 10 metros, que tornaram possível observar um número significativamente maior de galáxias resolvidas.

Hoje, as “mentes astronômicas” do mundo estão coçando a cabeça sobre o papel da matéria escura na construção das galáxias, que se manifesta apenas na interação gravitacional. Por exemplo, em algumas galáxias grandes representa cerca de 90% da massa total, enquanto as galáxias anãs podem nem contê-lo.

Evolução das galáxias

Os cientistas acreditam que o surgimento das galáxias é uma etapa natural da evolução do Universo, que ocorreu sob a influência de forças gravitacionais. Aproximadamente 14 bilhões de anos atrás, começou a formação de protoaglomerados na substância primária. Além disso, sob a influência de vários processos dinâmicos, ocorreu a separação dos grupos galácticos. A abundância de formatos de galáxias é explicada pela diversidade de condições iniciais em sua formação.

A contração da galáxia leva cerca de 3 bilhões de anos. Durante um determinado período de tempo, a nuvem de gás se transforma em um sistema estelar. A formação de estrelas ocorre sob a influência da compressão gravitacional de nuvens de gás. Após atingir determinada temperatura e densidade no centro da nuvem, suficientes para o início das reações termonucleares, uma nova estrela é formada. Estrelas massivas são formadas a partir de elementos químicos termonucleares que são mais massivos que o hélio. Esses elementos criam o ambiente primário de hélio-hidrogênio. Durante enormes explosões de supernovas, formam-se elementos mais pesados ​​que o ferro. Segue-se disso que a galáxia consiste em duas gerações de estrelas. A primeira geração é a das estrelas mais antigas, composta por hélio, hidrogênio e quantidades muito pequenas de elementos pesados. As estrelas de segunda geração têm uma mistura mais perceptível de elementos pesados ​​porque se formam a partir de gás primordial enriquecido em elementos pesados.

Na astronomia moderna, as galáxias, como estruturas cósmicas, ocupam um lugar especial. Os tipos de galáxias, as características de sua interação, semelhanças e diferenças são estudados detalhadamente e é feita uma previsão de seu futuro. Esta área ainda contém muitas incógnitas que requerem estudos adicionais. A ciência moderna resolveu muitas questões relativas aos tipos de construção das galáxias, mas também existem muitas lacunas associadas à formação destes sistemas cósmicos. O ritmo atual de modernização dos equipamentos de pesquisa e o desenvolvimento de novas metodologias para o estudo de corpos cósmicos dão esperança de um avanço significativo no futuro. De uma forma ou de outra, as galáxias estarão sempre no centro da investigação científica. E isso não se baseia apenas na curiosidade humana. Tendo recebido dados sobre os padrões de desenvolvimento dos sistemas cósmicos, seremos capazes de prever o futuro da nossa galáxia chamada Via Láctea.

As notícias mais interessantes, artigos científicos e originais sobre o estudo das galáxias serão disponibilizados pelo portal do site. Aqui você encontra vídeos emocionantes, imagens de satélites e telescópios de alta qualidade que não o deixarão indiferente. Mergulhe no mundo do espaço desconhecido conosco!

Uma equipa de astrónomos de Maryland, Havai, Israel e França criou o mapa mais detalhado alguma vez visto na nossa área, mostrando os movimentos de quase 1.400 galáxias ao longo de 100 milhões de anos-luz da Via Láctea.

A equipe reconstruiu os movimentos das galáxias desde 13 bilhões de anos atrás até os dias atuais. O principal atrator gravitacional na região fotografada é o aglomerado de Virgem, 600 trilhões de vezes a massa do Sol e a 50 milhões de anos-luz de distância.

Mais detalhes:

Mais de mil galáxias já caíram no aglomerado de Virgem, enquanto no futuro serão exibidas todas as galáxias que estão atualmente a 40 milhões de anos-luz do aglomerado. Nossa galáxia, a Via Láctea, está fora desta zona de captura. No entanto, as galáxias Via Láctea e Andrómeda, cada uma com 2 biliões de vezes a massa do Sol, estão destinadas a colidir e fundir-se dentro de 5 mil milhões de anos.

“Pela primeira vez, não estamos apenas visualizando a estrutura detalhada do nosso superaglomerado local de galáxias, mas também vendo como a estrutura evolui ao longo da história do universo. Uma analogia é estudar a geografia atual da Terra a partir do movimento das placas tectônicas”, disse o coautor Brent Tully, do Instituto de Astronomia do Havaí.

Esses eventos dramáticos de fusão são apenas parte de um espetáculo maior. Existem dois padrões principais de fluxo neste volume do Universo. Todas as galáxias de um hemisfério de uma região, incluindo a nossa Via Láctea, fluem em direção a uma folha plana. Além disso, essencialmente cada galáxia, ao longo de todo o seu volume, flui, como uma folha num rio, em direção a atratores gravitacionais a distâncias muito maiores.