Fjerde kosmiske hastighed
Den fjerde kosmiske hastighed er den mindst nødvendige kosmiske hastighed af kroppen, som gør det muligt at overvinde tiltrækningen af galaksen på et givet punkt.
Den fjerde kosmiske hastighed er ikke konstant for alle punkter i galaksen, men afhænger af koordinaten. Det anslås, at den fjerde kosmiske hastighed i området omkring vores sol er omkring 550 km/s . Værdien afhænger stærkt ikke kun (og ikke så meget) af afstanden til centrum af galaksen , men også af fordelingen af stofmasser i galaksen, som der endnu ikke er nøjagtige data om, på grund af det faktum, at synlige stof er kun en lille del af den samlede, graviterende masse, og alt andet er den skjulte masse . Uden for galaksens skive er massefordelingen tilnærmelsesvis sfærisk symmetrisk, som følger af målinger af hastighederne af kugleformede klynger og andre objekter i det sfæriske delsystem.
Beregning
Den fjerde kosmiske hastighed er numerisk lig med kvadratroden af gravitationspotentialet φ taget med det modsatte fortegn på et givet punkt i galaksen, hvis vi vælger gravitationspotentialet lig med nul ved uendelig:
Gravitationspotentialet genereret af en vilkårlig massefordeling, såsom en galakse, opfylder Poisson-ligningen :
hvor er Laplace-operatoren , er gravitationskonstanten , er afstanden fra galaksens centrum og er tætheden (der er endnu ingen nøjagtige data om tæthedens fordeling over galaksen).
Eksempler
- Solens hastighed omkring galaksens centrum er omkring 217 km/s, og hvis den bevægede sig omkring tre gange hurtigere, ville den til sidst forlade Mælkevejen .
- Stjerner placeret nær det supermassive sorte hul i midten af vores galakse ( Skytten A* -objektet ) kan få betydelig fremdrift , nogle gange tilstrækkelig til at overvinde tiltrækningen af galaksen eller endda meget hurtigere, op til hastigheder på 4000 km/s [1] i nogle tilfælde.
- Pulsaren B1508+55 [2] , 7700 lysår væk fra Jorden, bevæger sig med en hastighed på 1100 kilometer i sekundet, hvilket er det dobbelte af den fjerde kosmiske hastighed i området af Solen (550 km/s).
Se også
Noter
- ↑ Universal Catapult: Stars as Projectiles (utilgængeligt link) . Populær mekanik (14. september 2007). Hentet 9. november 2011. Arkiveret fra originalen 8. januar 2012.
- ↑ Ultrahurtig pulsar er ved at forlade galaksen
Links
- Zasov A.V., Surdin V.G. Kosmiske hastigheder // Astronet