Bewegt sich die Milchstraße durch den Weltraum?

Bewegt sich die Milchstraße durch den Weltraum?

Ja tut es.

Ich bin sehr fasziniert vom Weltraum, obwohl ich keinen Abschluss oder irgendeine formale Ausbildung habe, bin ich immer noch sehr verliebt in alles daran und möchte ständig lernen.

Guter Mann Mike.

Eine Sache, die ich mich frage, ist, ob sich unsere Galaxie durch den Weltraum bewegt?

Es tut. Wenn wir uns die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung ansehen, sehen wir eine "Dipolanisotropie" aufgrund der Bewegung der Erde relativ zu ihr:

_{Bild mit freundlicher Genehmigung von William H. Kinneys Kosmologie, Inflation und die Physik des Nichts}

Siehe Wikipedia für mehr:

„Aus den CMB-Daten ist ersichtlich, dass sich die Lokale Gruppe (die Galaxiengruppe, die die Milchstraßengalaxie umfasst) mit 627 ± 22 km/s relativ zum Referenzsystem des CMB (auch CMB-Ruhesystem genannt) zu bewegen scheint, oder der Referenzrahmen, in dem es keine Bewegung durch den CMB gibt) in Richtung der galaktischen Länge l = 276 ° ± 3 °, b = 30 ° ± 3 °. [82] [83] Diese Bewegung führt zu einer Anisotropie von die Daten (CMB erscheint etwas wärmer in der Bewegungsrichtung als in der entgegengesetzten Richtung).[84]"

627 km/s ist ziemlich schnell. Siehe diesen Artikel , der besagt, dass es 1,3 Millionen Meilen pro Stunde sind. Die Lichtgeschwindigkeit beträgt knapp 300.000 km/s oder 670 Millionen Meilen pro Stunde, die Milchstraße bewegt sich also mit etwa 0,2 % der Lichtgeschwindigkeit durch das Universum. Siehe auch die CMBR -Physik-Antwort von ghoppe, in der es um den CMBR-Referenzrahmen geht, der praktisch der Referenzrahmen des Universums ist.

Oder bleibt es an einem Ort? Wenn es sich bewegt, was bewirkt, dass es sich bewegt?

Ich fürchte, ich weiß nicht, warum es sich bewegt. Vielleicht liegt es daran, dass das Universum voller Dinge ist, die sich in ziemlich willkürliche Richtungen bewegen. Wie ein Benzin.

Hoffentlich ist die Frage sinnvoll, wenn nicht, kann ich sie näher erläutern.

Für mich macht es auf jeden Fall Sinn!

Bearbeiten 13.09.2017 : Wie Dave in den Kommentaren betont, gibt es andere Bewegungen, einschließlich der Bewegung des Sonnensystems um die Galaxie, die etwa 514.000 Meilen pro Stunde beträgt. (Siehe den Wikipedia -Artikel zum Galaktischen Jahr ). Und die Bewegung von Galaxien ist auch nicht sauber und ordentlich.

Galaxien bewegen sich mit Geschwindigkeiten in der Größenordnung von mehreren 100 km pro Sekunde durch den Weltraum; kleine Geschwindigkeiten für kleine Gruppen (~100 km/s; zB Carlberg et al. 2000 ) und große Geschwindigkeiten für reiche Cluster (~1000 km/s; zB Girardi et al. 1993 ).

Neben dieser sogenannten „Eigengeschwindigkeit“ werden Galaxien auch durch die Expansion des Universums mit einer Geschwindigkeit voneinander weggetragen, die proportional zum Abstand ist (der „ Hubble-Fluss “). Aber das ist keine Bewegung durch den Raum; vielmehr dehnt sich der Raum selbst aus (und daher kann die Geschwindigkeit für ausreichend große Entfernungen die Lichtgeschwindigkeit überschreiten).

Man kann einen "globalen Referenzrahmen" definieren, in Bezug auf den Geschwindigkeiten gemessen werden. Jede Referenz ist gültig, aber es ist sinnvoll, den Rahmen zu verwenden, in dem sich alle Galaxien im Durchschnitt in Ruhe befinden (wenn der Hubble-Fluss subtrahiert wird).$^\dagger$. In diesem Rahmen bewegt sich die Lokale Gruppe, zu der die Milchstraße gehört, mit einigen$620\, \mathrm{km \, s}^{-1}$(wie in John Duffields Antwort oben erwähnt), während das Zentrum der Milchstraße eine Geschwindigkeit hat$^\ddagger$von $\mathbf{565 \pm 5 \, km \, s^{-1}}$( Planck Collaboration et al. 2020 ).

Was verursacht diese Bewegung von Galaxien? Galaxien, die nicht zu weit voneinander entfernt (dh näher) sind, "spüren" gegenseitig die Gravitationskräfte der anderen. Eine Galaxie in einer Gruppe oder einem Haufen bewegt sich im gemeinsamen Gravitationsfeld, aber weiter entfernte Galaxien trägt der Hubble-Fluss zu schnell voneinander weg, als dass sie sich gegenseitig anziehen könnten.

Diese Bewegung lässt sich auf die winzigen quantenmechanischen Schwankungen in der Ursuppe der Teilchen während der kosmischen Inflation zurückführen , also weniger als$\sim10^{-32}\,\mathrm{s}$nach dem Urknall. Im Laufe der Zeit wuchs die Amplitude der noch so geringen Überdichten, bis sie zusammenbrachen und die Struktur bildeten, die wir heute im Universum sehen. Während dieses Zusammenbruchs wurde die Materie turbulent und wirbelte Klumpen herum, die schließlich zu den Galaxien wurden, die sich gegenseitig umkreisen.

$^\dagger$_{Formal verwendet man den Rahmen, in dem der kosmische Mikrowellenhintergrund isotrop ist.}

$^\ddagger$_{Unter Berücksichtigung unserer Bewegung um das galaktische Zentrum bewegt sich unsere Sonne (derzeit) durch den Raum um$369.82\pm0.11\,\mathrm{km\, s^{-1}}$.}

Einfach ausgedrückt: Das Wichtige an der Bewegung unserer Milchstraße im Universum ist einfach die Gravitationsanziehung zwischen Galaxien und Galaxienhaufen, die Bewegung verursacht. Im Kleinen fühlen wir uns von der Andromeda-Galaxie angezogen und befinden uns auf „Kollisionskurs“ mit ihr (Natürlich werden wir nicht kollidieren, weil Galaxien sozusagen viel zu diffus sind). Die wichtigsten Gravitationsanziehungen, die dazu führen, dass sich unsere Galaxie noch schneller bewegt, sind der Große Attraktor (eine große Ansammlung von Galaxien) und der viel beeindruckendere Shapley-Superhaufen von Galaxien. Es sieht so aus, als ob dies die großen Galaxienhaufen sind, von denen unsere Milchstraße gravitativ angezogen wird, und sie bewirkt, dass sich unsere Galaxie in Bezug auf die Mikrowellen-Hintergrundstrahlung mit etwa 600 km/s bewegt. Diese Hintergrundstrahlung oder CMB (kosmischer Mikrowellenhintergrund) ist die absolute Referenz, gegen die Geschwindigkeiten in unserem Universum gemessen werden. Das CMB ist der Überrest und der Beweis des Urknall-Ereignisses.

Und wie bereits erwähnt, dehnt sich der Raum in unserem Universum aus und erzeugt den Effekt von Galaxien (die weit voneinander entfernt sind), als würden sie sehr schnell voneinander weglaufen. Sie gilt nur für sehr weit entfernte Galaxien. Das liegt daran, dass sich der Raum wie ein Gummiband ausdehnt, wobei sich die entferntesten Punkte schneller voneinander entfernen. Mit anderen Worten, Galaxien, die extrem weit voneinander entfernt sind, ja, sie laufen fast mit Lichtgeschwindigkeit oder sogar noch schneller voneinander weg! Nein, sie bewegen sich nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit – es ist nur so, dass sich der Raum im Universum zwischen zwei sehr weit entfernten Punkten sehr schnell ausdehnt, sogar schneller als mit Lichtgeschwindigkeit! Je weiter die beiden Punkte auf dem elastischen Gummiband voneinander entfernt sind, desto schneller bewegen sie sich auseinander, wenn wir das Band verlängern.

NEIN , wenn Sie dies nicht in Betracht ziehen möchten.

Alles im Universum "bewegt" sich nur, wenn es von einem anderen Bezugsrahmen aus betrachtet wird. Vom Beobachtungsbezugssystem der Milchstraße aus bewegt sich jedes andere Objekt im Universum, und die Milchstraße ist stationär.

Wenn ich zur Arbeit gehe, ziehe ich eigentlich die Erdoberfläche und alles darauf mit meinen Füßen zu mir, bis mein Büro ankommt.

Monty Python scheint in wissenschaftlichen Fragen nicht sehr genau zu sein, aber dieses Mal macht es seine Arbeit im Galaxy Song ziemlich gut, indem es auch die Milchstraßenbewegung erwähnt.

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.

Und ja, diese Zahlen sind korrekt: (zum Zeitpunkt der Veröffentlichung) https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_Song#Accuracy_of_astronomical_figures