Pendant que vous lisez ces lignes, vous êtes probablement assis et vous vous considérez immobile. Mais nous savons qu'au niveau cosmique nous sommes constamment en mouvement. La Terre tourne sur son axe, nous balayant dans l'espace à une vitesse de 1700 km / h, si elle est mesurée à partir de l'équateur. Mais ce n'est pas tant si vous traduisez la vitesse en km / s. La Terre tourne autour de son axe à une vitesse de 0,5 km / s, ce qui est moins que nos autres modes de mouvement.
Comme toutes les planètes de notre système solaire, la Terre tourne autour du soleil beaucoup plus rapidement que autour de son axe. Pour nous maintenir sur une orbite stable, la Terre doit se déplacer à une vitesse d'environ 30 km / s. Les planètes intérieures - Mercure et Vénus - se déplacent plus rapidement, tandis que les mondes extérieurs - Mars et autres - se déplacent plus lentement. C'était donc dans le passé et ce sera dans le futur, pendant de très nombreuses années.
Mais même le Soleil ne peut pas être appelé immobile. Notre galaxie de la Voie lactée est énorme, massive et, surtout, en mouvement constant. Toutes les étoiles, planètes, nuages de gaz, grains de sable et de poussière, trous noirs, matière noire et tout le reste se déplacent à l'intérieur de la galaxie. Chaque particule de matière et d'énergie contribue à ce mouvement et dépend de la force de gravité globale.
De notre point de vue, à 25 000 années-lumière du centre de la galaxie, le Soleil se déplace en ellipse, effectuant une révolution complète tous les 220 à 250 millions d'années. On pense que la vitesse du Soleil pendant ce voyage est de l'ordre de 200 à 220 km / s, ce qui est assez élevé par rapport à la vitesse de rotation de la Terre et des autres planètes autour du Soleil. Cependant, nous pouvons rassembler tous ces mouvements et calculer notre mouvement à travers la galaxie.
Mais notre galaxie est-elle stationnaire par elle-même? Bien sûr que non. Vous voyez, dans l'espace, il y a une force de gravité constante provenant d'objets massifs (et énergétiques) avec lesquels il faut compter, et la gravité accélère toutes les masses. Donnez à notre univers suffisamment de temps - et nous avons eu 13,8 milliards d'années - et tout va bouger, dériver et flotter dans la direction de la plus grande attraction gravitationnelle. C'est ainsi que nous sommes passés d'un univers homogène à un univers en lambeaux, en grappes et riche en galaxies en un temps relativement court.
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C'est l'histoire cosmique de la formation des structures dans notre Univers en expansion. Qu'est-ce que cela signifie pour nous? Que la Voie lactée est attirée par toutes les autres galaxies, groupes et amas dans notre voisinage. Cela signifie que les objets les plus proches et les plus massifs de l'histoire de l'espace contrôleront notre mouvement. Et cela signifie que non seulement notre galaxie, mais aussi toutes les galaxies voisines «s'écouleront dans un courant» en raison de cette force gravitationnelle. Les scientifiques établissent une carte de plus en plus précise de ce processus et nous arrivons progressivement à comprendre notre mouvement cosmique à travers l'espace.
Mais jusqu'à ce que nous comprenions pleinement comment l'Univers nous affecte, à savoir:
- un ensemble complet de conditions initiales dans lesquelles l'Univers est né;
- comment chaque masse individuelle s'est déplacée et s'est développée avec le temps;
- comment la Voie lactée et toutes les galaxies, groupes et amas conjugués se sont formés;
- comment tout cela s'est passé à chaque point de l'histoire cosmique jusqu'à l'instant présent;
nous ne pourrons pas vraiment comprendre notre mouvement cosmique. Et certainement sans la prochaine astuce.
Partout où nous regardons dans l'espace, nous voyons ceci: le rayonnement de fond de 2,725 K laissé par le Big Bang. Il y a de minuscules incohérences dans différentes régions - un ordre de grandeur de plusieurs centaines de microkelvin ou plus - mais partout où nous regardons (à l'exception du plan fermé de la galaxie, que nous ne pouvons pas voir), nous voyons la même température: 2,725 K.
La raison en est que le Big Bang s'est produit immédiatement partout dans l'espace, il y a 13,8 milliards d'années, et depuis lors, l'univers s'est étendu et refroidi.
Dans toutes les directions, lorsque nous regardons l'espace, nous voyons la même rémanence de l'événement lorsque les atomes neutres se sont formés pour la première fois. Avant cette époque - 380 000 ans après le Big Bang - il faisait trop chaud pour que les atomes se forment, car les collisions de photons les briseraient instantanément, ionisant leurs composants. Mais à mesure que l'univers se développait et que la lumière passait par le redshift (et perdait de l'énergie), il devenait suffisamment froid pour que ces atomes se forment.
Et quand cela s'est produit, les photons, voyageant librement, ont finalement commencé à se cogner sur quelque chose. Il en reste tellement - plus de 400 par centimètre cube - que nous pouvons facilement les mesurer. Même vos antennes sur de vieux téléviseurs ont capté le fond cosmique des micro-ondes. Environ 1% du bruit gris, ce scintillement de pixels gris-blanc, à la télévision est la rémanence du Big Bang. Et si on supprime les écarts microkelvin sur les côtés, il est uniforme dans toutes les directions.
Pourtant, nous ne voyons pas un fond de 2,725 K parfaitement uniforme partout où nous regardons. Il existe de légères différences d'une région du ciel à l'autre. Un côté semble plus chaud et l'autre semble plus froid.
Le côté "chaud" est de 2,728 K, et le côté "froid" est d'environ 2,722 K. Une telle différence dépasse tous les autres de 100 fois et peut facilement être déroutante. Pourquoi les fluctuations à une telle échelle sont-elles si importantes par rapport au reste?
La clé est qu'il ne s'agit pas d'une fluctuation du fond des micro-ondes.
Pensez à ce qui pourrait faire en sorte que la lumière - et le CMB est juste léger - soit plus chaude (ou plus énergique) dans un sens et plus froide (ou moins énergique) dans l'autre? Mouvement.
Lorsque vous vous déplacez vers une source lumineuse (ou qu'elle se déplace vers vous), la lumière se déplace vers des énergies plus élevées (décalage bleu ou violet); lorsque vous vous éloignez d'une source de lumière, elle se déplace vers des énergies inférieures (décalage vers le rouge).
Ce qui arrive au fond micro-ondes n'est pas lié aux énergies du fond lui-même, mais à notre mouvement dans l'espace. De cet effet de la rémanence du Big Bang, nous pouvons découvrir que le système solaire se déplace par rapport au rayonnement relique à une vitesse de 368 ± 2 km / s, et que l'ensemble du groupe local - le Soleil, la Voie lactée, Andromède et le reste - se déplace à une vitesse de 627 ± 22 km / s par rapport au rayonnement relique. L'imprécision de cette valeur est due à l'incertitude sur le mouvement du Soleil autour du centre galactique, c'est la composante la plus difficile à mesurer.
Grâce à la rémanence du Big Bang, nous savons non seulement que nous ne sommes pas dans un endroit spécial et privilégié dans l'Univers, mais nous ne sommes même pas immobiles par rapport à l'événement principal de notre passé cosmique commun. On déménage. Et le mouvement est la vie.
