Sự gần đúng tốt nhất hiện tại cho con đường mà Mặt trời đi quanh trung tâm Dải Ngân hà là gì?
Tôi đã tìm thấy một số thông tin về vị trí gần đúng của trung tâm Dải Ngân hà, tốc độ quỹ đạo của Mặt trời và độ nghiêng / độ nghiêng của quỹ đạo của Mặt trời. Tôi cũng đã thấy các mô hình cho thấy Hệ mặt trời dao động lên xuống khi nó xoay quanh trung tâm thiên hà.
Tôi tự hỏi nếu có bất kỳ sự gần đúng theo thỏa thuận (một biểu đồ 3d về vị trí và thời gian) bao gồm tất cả các yếu tố này.
Câu trả lời:
Mặt trời quay quanh tiềm năng Thiên hà. Chuyển động rất phức tạp; phải mất khoảng 230 triệu năm để thực hiện một mạch với tốc độ quỹ đạo khoảng 220 km / s, nhưng đồng thời nó dao động lên xuống liên quan đến máy bay Galactic mỗi triệu năm và cũng rung động trong và ngoài mỗi ~ 150 triệu năm (đây được gọi là chuyển động tuần hoàn). Biên độ không gian của các dao động này là khoảng 100 pc theo chiều dọc và 300 pc theo hướng xuyên tâm vào trong và ra ngoài xung quanh bán kính quỹ đạo trung bình (tôi không thể xác định được một con số chính xác cho cái sau).
Điều này được thiết lập bằng cách đo cách Mặt trời di chuyển liên quan đến chuyển động trung bình của các ngôi sao trong vùng lân cận mặt trời - cái gọi là tiêu chuẩn nghỉ ngơi cục bộ. Ước tính chuyển động của Mặt trời đối với LSR thay đổi một chút. Theo Dehnen & Binney (1998) , Mặt trời hiện đang di chuyển với tốc độ 10 km / giây về phía trước, nhanh hơn khoảng 5 km / giây so với ngôi sao trung bình tiếp xúc với trung tâm Thiên hà và ở khoảng 7 km / giây trở lên khỏi mặt phẳng Thiên hà. Mặc dù như tôi đã đề cập trước đây, những chuyển động này có tính chất dao động xung quanh giá trị trung bình. Mặt trời hiện cách trung tâm Thiên hà khoảng 8,5 kpc và khoảng 20 pc "phía bắc" của mặt phẳng Thiên hà.
Tôi để nó như một bài tập cho người đọc hình dung quỹ đạo này. Nhìn từ bên cạnh, nó sẽ trông giống như một dao động giả hình sin. Từ phía trên đĩa, nó trông giống như một hình elip hơi lệch tâm với phần trước rất lớn.
Tất cả những điều trên cho rằng Mặt trời di chuyển trong một tiềm năng Thiên hà trơn tru. Trên thực tế, sự hiện diện của các nhánh xoắn ốc, một thanh Thiên hà và sự hiện diện lộn xộn của các đám mây phân tử khổng lồ có thể và sẽ làm nhiễu loạn quỹ đạo Thiên hà của Mặt trời xung quanh hành vi thông thường được mô tả ở trên, do đó, việc dự đoán vị trí Thiên hà của Mặt trời trong một tỷ năm nữa là không nhất thiết phải rất chính xác