科学家们都是如何观测宇宙形体的运行轨迹的?
地球在宇宙中运行得非常快,在某种意义上甚至比光速还要快,而且是以非常复杂的方式运行。作为太阳的行星,地球以平均每秒30公里的速度绕太阳公转,一场公转需要一年的时间。从太阳系的角度来看,地球绕着太阳绕着一个近似的圆转,放眼银河系之外,地球的运动并不那么容易。
尽管天空中恒星的相对位置似乎是固定的,但它们也会随着时间而变化。这不仅是因为恒星本身在天空中运动,还因为太阳在宇宙中的位置不是固定的,太阳也在移动,并带着整个太阳系。太阳是地球自转的引力中心,银河系的引力中心是太阳运动的引力中心。银河系由数千亿颗恒星和无数星云组成,它们***同位于银河系中心,也是银河系的引力中心。
由于银河系的重力作用,太阳以每秒230公里的速度绕银河系中心运行,距离为26000光年,绕地球一周大约需要2.3亿年,这被称为银河年。太阳带着地球穿过星际空间,从银河系的角度看地球的轨道不是一个闭合的圆,而是一个螺旋。地球绕着太阳转了一圈,没有回到原来的空间,但距离一年前的69.4亿公里,这是太阳到地球距离的46.4倍。
地球的轨道是平滑的椭圆形,但太阳的轨道不是,因为黄道面和银道面之间的夹角是60度,银道盘是厚的,所以当太阳围绕银道中心运动时,不会在银道面上运动,而是在银道上下运动,呈现出波状的轨迹。银河系的运行速度甚至比宇宙还要快,由于空间结构膨胀得如此之快,以至于它不受相对论的限制,银河系和其他星系之间的距离越来越远,更远的星系移动得更快,比光速还快。