Notre Mouvement Dans L’Espace N’Est Pas Un Vortex, Mais Quelque Chose De Beaucoup Plus Intéressant

ils se déplacent dans l’espace est correct, mais ils ne « traînent pas » comme le montrent certaines vidéos non scientifiques. DJ Sadhu /YouTube

Il y a beaucoup de parties mobiles dans l’Univers, car rien n’existe isolément. Il y a littéralement des milliards de grandes masses dans notre système solaire, toutes en orbite autour du centre galactique sur des échelles de temps de centaines de millions d’années. Mais il y a une vidéo virale, parties 1 et 2, qui prétend que lorsque le Système solaire se déplace dans la galaxie, il forme un vortex, tirant les planètes derrière lui comme il le fait.

Mais notre véritable adresse cosmique, et notre véritable mouvement cosmique, est beaucoup plus complexe et intéressant qu’un simple modèle comme celui-ci. Ce qui est fascinant, car tout cela est régi par une loi simple : la Relativité générale. Sur les plus grandes échelles, seule la gravité détermine le mouvement de tout, y compris de nous, lorsque nous nous déplaçons dans l’Univers.

Qualitativement, la « vidéo vortex » a quelques bonnes choses. Il montre les faits réels suivants:

• Les planètes orbitent autour du Soleil, à peu près dans le même plan.
• Le système solaire se déplace à travers la galaxie avec un angle d’environ 60° entre le plan galactique et le plan orbital planétaire.
• Le Soleil semble se déplacer de haut en bas et de dedans en dehors par rapport au reste de la galaxie alors qu’il tourne autour de la Voie Lactée.

Et ces choses sont vraies. Mais aucun d’entre eux n’est vrai comme ils sont montrés dans la vidéo. Et c’est la différence importante entre qualitatif et quantitatif.

le Soleil qui se déplace, mais la galaxie entière et le groupe local, comme les forces invisibles de la gravitation dans l’espace intergalactique doivent toutes être additionnées ensemble. NASA, ESA; Remerciements: Ming Sun (UAH), et Serge Meunier

Et quantitativement, non seulement nous prédisons, mais nous pouvons mesurer exactement le fonctionnement de notre mouvement. Ce n’est pas un vortex, mais ce que c’est, exactement, est fascinant.

Nous voici sur la planète Terre, qui tourne sur son axe et tourne autour du Soleil, qui orbite en ellipse autour du centre de la Voie Lactée, qui est tiré vers Andromède au sein de notre groupe local, qui est poussé à l’intérieur de notre supergrappe cosmique, Laniakea, par des groupes galactiques, des amas et des vides cosmiques, qui se trouve lui-même dans le vide KBC au milieu de la structure à grande échelle de l’Univers. Après des décennies de recherche, la science a enfin dressé un tableau complet et peut quantifier exactement la vitesse à laquelle nous nous déplaçons dans l’espace, à toutes les échelles.

rôle important dans le renflement de l’équateur, dans la création de nuit et de jour et dans l’alimentation de notre champ magnétique qui nous protège des rayons cosmiques et du vent solaire. Steele Hill / NASA

Les planètes tournent toutes les deux sur leur axe et tournent autour du Soleil. Même si vous vous percevez comme stationnaire, nous savons — au niveau cosmique – que ce n’est tout simplement pas vrai. Alors que la Terre tourne sur son axe, elle nous déverse dans l’espace à près de 1700 km/h pour quelqu’un sur l’équateur. Cela peut sembler un grand nombre, mais par rapport aux autres contributions à notre mouvement à travers l’Univers, c’est à peine un éclair sur le radar cosmique.

Ce n’est pas vraiment si rapide, si nous passons à y penser en termes de kilomètres par seconde à la place. La Terre qui tourne sur son axe nous donne une vitesse de seulement 0,5 km/ s, soit moins de 0,001% de la vitesse de la lumière. Mais il y a d’autres mouvements qui comptent plus.

dépasse de loin les vitesses de rotation de l’un d’entre eux, même pour les plus rapides comme Jupiter et Saturne. NASA/JPL

Tout comme toutes les planètes de notre Système solaire, la Terre tourne autour du Soleil à une vitesse beaucoup plus rapide que sa vitesse de rotation. Afin de nous maintenir sur notre orbite stable où nous sommes, nous devons nous déplacer à droite autour de 30 km / s. Les planètes intérieures — Mercure et Vénus – se déplacent plus vite, tandis que les mondes extérieurs comme Mars (et au-delà) se déplacent plus lentement que cela. La différence est sévère: Mercure fait environ 4 orbites pour 1 de la Terre, et il faut à Neptune plus de 160 orbites terrestres avant qu’elle ne soit terminée, même une révolution.

De plus, au fur et à mesure que les planètes orbitent dans le plan du système solaire, elles changent continuellement de direction de mouvement, la Terre revenant à son point de départ après 365 jours. Eh bien, presque au même point de départ exact.

Soleil, qui se déplace ensuite à travers la galaxie dans une direction de mouvement différente. Notez que les planètes sont toutes dans le même plan et ne traînent pas derrière le Soleil ni ne forment un sillage d’aucun type. Rhys Taylor

Parce que même le Soleil lui-même n’est pas stationnaire. Notre galaxie de la Voie lactée est énorme, massive et, surtout, en mouvement. Toutes les étoiles, les planètes, les nuages de gaz, les grains de poussière, les trous noirs, la matière noire et plus se déplacent à l’intérieur de celle-ci, contribuant et affectés par sa gravité nette. De notre point de vue, à quelque 25 000 années-lumière du centre galactique, le Soleil tourne en ellipse, faisant une révolution complète une fois tous les 220 à 250 millions d’années environ.

On estime que la vitesse de notre Soleil est d’environ 200-220 km / s le long de ce voyage, ce qui est un nombre assez important par rapport à la vitesse de rotation de la Terre et à sa vitesse de révolution autour du Soleil, qui sont toutes deux inclinées par rapport au plan de mouvement du Soleil autour de la galaxie. Tout au long de celle-ci, cependant, les planètes restent dans le même plan, sans « traîner” ou motifs de vortex émergents.

Voie lactée à environ 25 000 à 27 000 années-lumière du centre, les directions orbitales des planètes de notre Système solaire ne s’alignent pas du tout avec la galaxie. Science Minus Details /http://www.scienceminusdetails.com/

Mais la galaxie elle-même n’est pas stationnaire, mais se déplace plutôt en raison de l’attraction gravitationnelle de tous les amas de matière surdensée et, également, en raison du manque d’attraction gravitationnelle de toutes les régions sous-denses. Au sein de notre groupe local, nous pouvons mesurer notre vitesse vers la plus grande galaxie massive de notre arrière-cour cosmique: Andromède. Elle semble se déplacer vers notre Soleil à une vitesse de 301 km / s, ce qui signifie — lorsque nous prenons en compte le mouvement du Soleil à travers la Voie Lactée — que les deux galaxies les plus massives du groupe local, Andromède et la Voie Lactée, se dirigent l’une vers l’autre à une vitesse d’environ 109 km / s.

semble petit et insignifiant à côté de la Voie Lactée, mais c’est à cause de sa distance : environ 2,5 millions d’années-lumière. Il se dirige vers notre Soleil, à l’heure actuelle, à environ 300 km/s. ScienceTV sur YouTube /Capture d’écran

Le Groupe local, aussi massif soit-il, n’est pas complètement isolé. Les autres galaxies et amas de galaxies dans notre voisinage tirent tous sur nous, et même les amas de matière les plus éloignés exercent une force gravitationnelle. D’après ce que nous pouvons voir, mesurer et calculer, ces structures semblent provoquer un mouvement supplémentaire d’environ 300 km / s, mais dans une direction quelque peu différente de tous les autres mouvements, réunis. Et cela explique en partie, mais pas tout, le mouvement à grande échelle à travers l’Univers. Il y a aussi un autre effet important en jeu, qui n’a été quantifié que récemment: la répulsion gravitationnelle des vides cosmiques.

groupés et regroupés ensemble. Sur les plus grandes échelles, l’Univers est uniforme, mais lorsque vous regardez les échelles de galaxies ou d’amas, les régions overdense et underdense dominent. Andrew Z. Colvin, via Wikimedia Commons

Pour chaque atome ou particule de matière de l’Univers qui se regroupe dans une région surdensée, il y a une région de densité une fois moyenne qui a perdu la quantité équivalente de masse. Tout comme une région plus dense que la moyenne vous attirera préférentiellement, une région moins dense que la moyenne vous attirera avec une force inférieure à la moyenne. Si vous obtenez une grande région d’espace avec moins de matière que la moyenne, ce manque d’attraction se comporte efficacement comme une force répulsive, tout comme l’attraction supplémentaire se comporte comme une force attrayante. Dans notre Univers, à l’opposé de l’emplacement de nos plus grandes surdensités à proximité, se trouve un grand vide sous-dense. Puisque nous sommes entre ces deux régions, les forces attractives et répulsives s’additionnent, chacune contribuant à environ 300 km/s et le total approchant les 600 km/s.

régions et la répulsion relative (rouge) des régions sous-denses, lorsqu’elles agissent sur la Voie Lactée. Yehuda Hoffman, Daniel Pomarède, R. Brent Tully, et Hélène Courtois, Nature Astronomy 1, 0036 (2017)

Lorsque vous additionnez tous ces mouvements ensemble: la Terre tourne, la Terre tourne autour du Soleil, le Soleil se déplace autour de la galaxie, la Voie Lactée se dirige vers Andromède et le groupe local est attiré par les régions surdensées et repoussé par les régions sous-denses, nous pouvons obtenir un nombre indiquant la vitesse à laquelle nous nous déplaçons réellement dans l’Univers à un instant donné. Nous constatons que le mouvement total atteint 368 km / s dans une direction particulière, plus ou moins environ 30 km / s, selon la période de l’année et la direction dans laquelle la Terre se déplace. Ceci est confirmé par les mesures du fond cosmologique des micro-ondes, qui apparaît préférentiellement plus chaud dans la direction où nous nous déplaçons, et préférentiellement plus froid dans la direction opposée à notre mouvement.

millikelvin plus chaud dans une direction (le rouge) que la moyenne, et 3,36 millikelvin plus frais dans (le bleu) dans l’autre direction que la moyenne. Cela est dû au mouvement total de tout dans l’espace. Delabrouille, J. et coll.Astron.Astrophyses. 553 (2013)A96

Si nous ignorons la rotation et la révolution de la Terre autour du Soleil, nous constatons que notre Système solaire se déplace par rapport au CMB à 368 ± 2 km/s. Lorsque vous lancez le mouvement du groupe local, vous obtenez que tout cela — la Voie Lactée, Andromède, la galaxie du Triangulum et tous les autres – se déplace à 627 ± 22 km / s par rapport au CMB. Cette incertitude plus grande, soit dit en passant, est principalement due à l’incertitude dans le mouvement du Soleil autour du centre galactique, qui est la composante la plus difficile à mesurer.

régions overdense et underdense sur la Voie lactée. L’effet combiné est connu sous le nom de répulsif dipolaire. Yehuda Hoffman, Daniel Pomarède, R. Brent Tully et Hélène Courtois, Nature Astronomy 1, 0036 (2017)

Nous savons exactement comment la Terre se déplace dans l’Univers, et c’est à la fois beau et simple. Notre planète et toutes les planètes orbitent autour du Soleil dans un plan, et tout le plan se déplace sur une orbite elliptique à travers la galaxie. Puisque chaque étoile de la galaxie se déplace également en ellipse, nous nous voyons apparaître passer périodiquement dans le plan galactique, sur des échelles de temps de dizaines de millions d’années, alors qu’il faut environ 200 à 250 millions d’années pour compléter une orbite autour de la Voie lactée. Les autres mouvements cosmiques contribuent également : la Voie Lactée au sein du Groupe Local, le Groupe Local dans notre Supergrappe, et tout cela par rapport au reste de l’Univers.

Le Système solaire n’est pas un vortex, mais plutôt la somme de tous nos grands mouvements cosmiques. Grâce à l’incroyable science de l’astronomie et de l’astrophysique, nous comprenons enfin, avec une précision incroyable, ce que c’est exactement.

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