Das ist sehr verwirrend.
Bedingungen:
Ich schätze die Antwort auf Warum ist das Modell Solar Helical (Vortex) falsch? - aber in Anbetracht der Frage: Wie können wir die spiralförmige Bewegung des Sonnensystems durch den Weltraum beobachten , habe ich eine neue Frage ... bitte gestatten Sie mir, beide vorzustellen, da sie verwandt sind.
Frage 1:
Nochmals, wie können wir die spiralförmige Bewegung unseres Sonnensystems (und unserer Galaxie) von der Erde aus beobachten? Ist es durch die Beobachtung des Durchgangs von Planeten über/durch Konstellationen?
Frage 2:
Wenn ich eine Analogie anstellen kann: Wie verschiedene tickende Uhren, die in einer Standuhr gespeichert sind - folgt das Sonnensystem seiner eigenen spiralförmigen Bewegung und folgen daher alle anderen Sonnensysteme innerhalb der Milchstraße auch ihrer eigenen spiralförmigen Bewegung? UND folgt die Galaxie auch ihrer eigenen spiralförmigen Bewegung!?
ODER!
Ist die Bewegung des Sonnensystems festgelegt (helikal gesprochen) und ist jede solche Bewegung an die Bewegung des übergeordneten Systems, dh der Galaxie, gebunden? Mit anderen Worten, ist die spiralförmige Bewegung des Sonnensystems die gleiche wie die der Galaxie, oder bewegen sich alle Sonnensysteme spiralförmig durch den Raum, z. B. viele Uhren innerhalb einer Analogie mit Standuhren.
Anfangs war die Frage einfach : Wie kann man die spiralförmige Bewegung des Sonnensystems beobachten?
Aber es schien mir nicht intuitiv, dass sich das Sonnensystem spiralförmig bewegt, während sich die Galaxie als solche auch bewegt – beides Strukturen auf ihrer eigenen Flugbahn und ihren eigenen Bahnen – erscheint wie galaktisches Chaos.
Und die ganze Zeit behalten Planeten ihre festen Umlaufbahnen bei.
Ich hätte vermutet, dass sich das Sonnensystem NICHT spiralförmig bewegt, aber die Galaxie, und das Sonnensystem ist sozusagen einfach ein feststehender orbitaler Passagier - genauso sind 8 Sandkörner (Planeten) Passagiere in einer Schüssel von Jelly (Galaxie), beide von einem anderen Fahrzeug (Cluster) getragen.
Es scheint mir dann, dass die Bewegung des Sonnensystems durch den Weltraum durch die Bewegung der Galaxie in Bezug auf Achse und Geschwindigkeit begrenzt ist – und daher ist die Galaxie auch wie ein Passagier auf einem viel größeren Galaxienhaufen fixiert.
Es erscheint vernünftig anzunehmen, dass sich das gesamte Universum spiralförmig (?) bewegt und alle Galaxien dies lediglich erben, aber eher wie Sandkörner in Gelee sind als unabhängig tickende Uhren innerhalb einer größeren Standuhr.
Wenn sich unser Sonnensystem spiralförmig unabhängig von der Galaxie bewegt, könnte sich das Sonnensystem je nach Umweltfaktoren mit seiner eigenen Geschwindigkeit bewegen, entweder schneller oder langsamer. Könnte das Sonnensystem wirklich aus der Galaxie herausspringen und auf seiner eigenen spiralförmigen Bahn (?) voranrasen.
So viele Fragen! Aber Frage 1 ist die, bei deren Beantwortung ich um Hilfe bitten möchte.
Alle Bewegung ist relativ. Es gibt keinen absoluten Raum, von dem man sagen kann, dass er der richtige Referenzrahmen ist, in dem wir alle Bewegungen messen müssen . Daher steht es Ihnen frei, für jedes Objekt einen Referenzrahmen zu konstruieren, der diesem Objekt eine spiralförmige Bewegung verleiht oder nicht.
Natürlich sind einige Referenzrahmen sinnvoller als andere. Wenn Sie mit dem Fahrrad zur Arbeit fahren, ist es sinnvoll, Ihre Geschwindigkeit relativ zum Radweg zu messen. Das Bezugssystem der Sonne ist sinnvoll, wenn Sie sich mit der Umlaufbahn von Planeten befassen. In diesem Rahmen hat die Erde keine spiralförmige Bewegung, sondern nur eine kreisförmige Bewegung. Oder man könnte es helikale Bewegung nennen , wenn Sie wünschen.
Andererseits folgen die Sonne und ihre Nachbarn einem Weg durch die Milchstraße; der sogenannte Lokale Standard der Ruhe , gemessen durch die Beobachtung naher Sterne und Sternentstehungsgebiete. In diesem Rahmen hat die Erde ein (nicht- ) spiralförmige Bewegung.
In ähnlicher Weise hat die Sonne im Bezugsrahmen des Weges der Milchstraße in Richtung, sagen wir, Andromeda, eine spiralförmige Bewegung. Ein anderer Stern wird eine ähnliche, aber andere Bewegung haben.
Allerdings gibt es ein Bezugssystem, das einen besonderen Status hat, nämlich das sich bewegende System des Universums . Das sind die Koordinaten, die sich mit dem Universum ausdehnen, und das sind die Koordinaten, in denen im Durchschnitt alles ruht. Wenn Sie den Ausdruck "Bewegung der Milchstraße durch den Weltraum" hören, ist dies wahrscheinlich gemeint. Da die Zeit in verschiedenen Rahmen unterschiedlich fließt, ist sie auch der Rahmen der Wahl, wenn Sie über das Alter des Universums sprechen. Da Längen in bewegten Koordinatensystemen zusammengezogen werden, ist das mitbewegte Koordinatensystem das Koordinatensystem, in dem wir kosmologische Entfernungen messen.
Es ist jedoch wichtig zu erkennen, dass Bewegungen, Positionen usw., die im sich bewegenden Frame gemessen werden, nicht "korrekter" sind als in jedem anderen Frame.
Aber wie können wir eine Geschwindigkeit in diesem Bezugssystem messen, wenn alle Bewegungen relativ sind?
Eine Möglichkeit wäre, die Bewegung von einer Million Galaxien in Bezug auf uns zu messen und den Durchschnitt zu nehmen. Aber eine viel einfachere Methode, wie wir sie tatsächlich machen, ist die Messung des Dipols des kosmischen Mikrowellenhintergrunds (CMB). Diese Strahlung wurde emittiert, als das Universum sehr jung war, und hat die besondere Eigenschaft, dass sie isotrop (dh in alle Richtungen gleich) mit einem nahezu perfekten Planck-Spektrum emittiert wurde .
Wenn Sie also im sich bewegenden Rahmen still stehen, sehen Sie genau das gleiche CMB-Spektrum in alle Richtungen, während Sie bei Bewegung beobachten, dass das CMB vor Ihnen blauverschoben und hinter Ihnen rotverschoben ist. Diese Differenz zwischen den beiden entgegengesetzten Richtungen wird als Dipol bezeichnet, und ihr Wert wurde vom Planck-Satelliten ( Planck Collaboration 2020 ) gemessen, um eine Gesamtgeschwindigkeit der Sonne im mitbewegten Bezugssystem von zu implizieren
Beachten Sie die erstaunliche Präzision mit einer Geschwindigkeits- und Richtungsunsicherheit von nur 400 km/h bzw. weniger als einer Bogenminute!
Es ist wichtig, diese Geschwindigkeit zu kennen, da sie zur Korrektur aller gemessenen kosmologischen Geschwindigkeiten verwendet wird.
Kurze Antwort :
Wir können es nicht direkt beobachten. Stattdessen können wir die Position und Geschwindigkeit anderer Körper im Sonnensystem und in der Galaxie beobachten, um mit Hilfe des Newtonschen Gravitationsgesetzes unsere gesamte kollektive Relativbewegung abzuleiten.
Lange Antwort:
Innerhalb unseres Sonnensystems können wir von Punkten auf der Erde aus mit Teleskopen die Positionen der anderen Planeten und Monde verfolgen. Wir können ihre Entfernungen auch mit relativen Helligkeitsmaßen und Maßen der scheinbaren Größe am Nachthimmel bestimmen. Wir können auch ihre Geschwindigkeit und Richtung relativ zur Erde bestimmen, indem wir Zeitunterschiede ihrer Positionen nehmen. Wenn wir all dies mit Newtons Gravitationsgesetz kombinieren, können wir ein Modell des Sonnensystems mit der Sonne in der Nähe des Zentrums erstellen, das eine unglaubliche beschreibende und vorhersagbare Genauigkeit aufweist.
Für andere Sterne in der Milchstraße können wir ihre Position mit hochgenauen Teleskopen bestimmen. Wir können ihre Zusammensetzung und Masse mit Techniken aus der Radioastronomie abschätzen. Wir können ihre Richtung und Geschwindigkeit teilweise abschätzen, indem wir eine Zeitreihe von Messungen durchführen und ihre emittierten Frequenzen mit bekannten Emissionsspektren vergleichen, um Doppler-Messungen abzuleiten. Ähnlich wie wir ein Modell des Sonnensystems erstellt haben, ermöglichen uns alle Geschwindigkeits- und Positionsdaten der Sterne, ein Modell der Galaxie zu erstellen, das mit unseren Messungen übereinstimmt. Für die Galaxie jedoch erfordert die Rotationsrate, die mit dem Newtonschen Gravitationsgesetz übereinstimmt (wie durch das Virialtheorem erfasst), eine viel höhere Masse als wir beobachtet haben, sodass unser Modell nur dann mit unseren Messungen übereinstimmt, wenn wir das Vorhandensein von " Dunkle Materie."
Unter Verwendung eines Koordinatensystems mit dem supermassereichen Schwarzen Loch SGR A * im Zentrum erstellen wir ein Bewegungsmodell, das mit unseren Messungen sowohl für das Sonnensystem als auch für die Milchstraße übereinstimmt. Darüber hinaus stimmt dieses Modell mit Newtons Gravitationsgesetz, dunkler Materie und nur ein wenig mit Einsteins Relativitätstheorie überein. In diesem Modell bildet die Bewegung der Planeten im Sonnensystem um das galaktische Zentrum so etwas wie eine gebogene Helix, da der Drehimpulsvektor des Sonnensystems um etwa 60 Grad gegenüber dem Drehimpulsvektor der Galaxie geneigt ist.
Es macht möglicherweise nicht viel Sinn, über die Bewegung der Galaxie als Ganzes nachzudenken, da gemäß der speziellen Relativitätstheorie in diesem Maßstab kein räumlicher Bezugsrahmen gegenüber einem anderen vorteilhaft ist. Wenn Sie so etwas wie den Großen Attraktor als Ursprung Ihres Trägheitsbezugssystems wählen, zeichnet die Bewegung der Sterne in der Milchstraße auch gebogene Spiralen nach.
Ja, die Spiralbewegung unseres Sonnensystems ist unabhängig von der Spiralbewegung anderer Systeme in der Galaxie, und die Spiralbewegung der Galaxie ist unabhängig von der Spiralbewegung der darin befindlichen Sternsysteme. Ihre Analogie einer Standuhr mit vielen unabhängigen kleinen Uhren darin ist passender als Ihre Analogie von Sandkörnern in Gelee.
Vielleicht ist eine noch bessere Analogie das Jahrmarkts -Fahrgeschäft , bei dem Kinderspielzeug und Windräder an den Autos befestigt sind. Wenn Sie LED-Leuchten an den Enden der Windräder anbringen und ein Zeitrafferfoto des Tilt-a-Whirl-Laufs machen würden, würden Sie unabhängige Kombinationen der spiralförmigen Bewegung sowohl der Windräder als auch der Autos sehen!
ProfRob
coblr
Benutzer37745
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