Beste Annäherung für die Flugbahn der Sonne um das galaktische Zentrum?

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Was ist die derzeit beste Annäherung für den Weg, den die Sonne um das Zentrum der Milchstraße nimmt?

Ich habe einige Informationen über die ungefähre Position des Zentrums der Milchstraße, die Geschwindigkeit der Umlaufbahn der Sonne und die Neigung / Deklination der Umlaufbahn der Sonne gefunden. Ich habe auch Modelle gesehen, die darauf hindeuten, dass das Sonnensystem auf und ab schwingt, wenn es sich um das galaktische Zentrum dreht.

Ich frage mich, ob es eine vereinbarte Annäherung gibt (eine 3D-Darstellung von Position gegen Zeit), die all diese Faktoren enthält.

tschie
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Antworten:

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Die Sonne umkreist das galaktische Potential. Die Bewegung ist komplex; Es dauert ungefähr 230 Millionen Jahre, um eine Schaltung mit einer Umlaufgeschwindigkeit von ungefähr 220 km / s herzustellen, aber gleichzeitig schwingt sie alle Millionen Jahre in Bezug auf die galaktische Ebene auf und ab und wackelt auch alle ein und aus Millionen Jahre (dies nennt man epizyklische Bewegung). Die räumlichen Amplituden dieser Schwingungen liegen vertikal bei etwa 100 pc und in radialer Richtung nach innen und außen um 300 pc um einen durchschnittlichen Umlaufradius (für letzteren kann ich keine genaue Zahl finden).15070150

Dies wird festgestellt, indem gemessen wird, wie sich die Sonne in Bezug auf die durchschnittliche Bewegung der Sterne in der Sonnenumgebung bewegt - den sogenannten lokalen Ruhestandard. Die Schätzungen der Bewegung der Sonne in Bezug auf das LSR variieren geringfügig. Nach Dehnen & Binney (1998) bewegt sich die Sonne derzeit mit 10 km / s nach innen, mit etwa 5 km / s schneller als der durchschnittliche Stern tangential zum galaktischen Zentrum und mit etwa 7 km / s nach oben aus der galaktischen Ebene heraus. Wie bereits erwähnt, sind diese Bewegungen oszillierender Natur um den Mittelwert. Die Sonne befindet sich derzeit etwa 8,5 kpc vom galaktischen Zentrum und etwa 20 pp "nördlich" der galaktischen Ebene.

Ich überlasse es dem Leser als Übung, diese Umlaufbahn zu visualisieren. Von der Seite gesehen würde es wie eine pseudosinusförmige Schwingung aussehen. Von oben würde es wie eine leicht exzentrische Ellipse mit einer sehr großen Präzession aussehen.

All dies setzt voraus, dass sich die Sonne in einem glatten galaktischen Potential bewegt. Tatsächlich können und werden das Vorhandensein von Spiralarmen, einem galaktischen Balken und das klumpige Vorhandensein von riesigen Molekülwolken die galaktische Umlaufbahn der Sonne um das oben beschriebene reguläre Verhalten stören, so dass eine Vorhersage des galaktischen Standortes der Sonne in etwa einer Milliarde Jahren nicht möglich ist wird unbedingt sehr genau sein.

Rob Jeffries
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Für einen anonymen Benutzer, der meine Antwort kommentiert und nicht bearbeitet hat: Die radiale Schwingung von ~ 300pc in ~ 150 Millionen Jahren bedeutet eine durchschnittliche Ein- / Aus-Schwingungsgeschwindigkeit von einigen km / s; Perfekt kompatibel mit der derzeit verstandenen Geschwindigkeit der Sonne in Bezug auf den lokalen Ruhezustand. U
Rob Jeffries