Neljäs kosminen nopeus

Neljäs kosminen nopeus  on kehon pienin vaadittu kosminen nopeus , joka mahdollistaa galaksin vetovoiman voittamiseksi tietyssä pisteessä.

Neljäs kosminen nopeus ei ole vakio galaksin kaikissa pisteissä, vaan riippuu koordinaatista. On arvioitu, että aurinkomme alueella neljäs kosminen nopeus on noin 550 km/s . Arvo ei riipu voimakkaasti vain (eikä niin paljon) etäisyydestä galaksin keskustaan , vaan myös ainemassojen jakautumisesta galaksissa, josta ei ole vielä tarkkaa tietoa, koska näkyvä aine on vain pieni osa koko gravitaatiomassasta, ja kaikki muu on piilomassaa . Galaksin kiekon ulkopuolella massojen jakautuminen on suunnilleen pallosymmetrinen, kuten pallomaisten klustereiden ja muiden pallomaisen alijärjestelmän kohteiden nopeuksien mittauksista seuraa.

Laskenta

Neljäs kosminen nopeus on numeerisesti yhtä suuri kuin gravitaatiopotentiaalin φ neliöjuuri, joka on otettu päinvastaisella etumerkillä tietyssä galaksin pisteessä, jos valitsemme gravitaatiopotentiaalin, joka on yhtä suuri kuin nolla äärettömässä:

Mielivaltaisen massajakauman, kuten galaksin, synnyttämä gravitaatiopotentiaali täyttää Poissonin yhtälön :

missä  on Laplace-operaattori ,  on gravitaatiovakio ,  on etäisyys galaksin keskustasta ja  on tiheys (tiheyden jakautumisesta galaksiin ei ole vielä tarkkaa tietoa).

Esimerkkejä

• Itse Auringon nopeus galaksin keskipisteen ympärillä on noin 217 km/s, ja jos se liikkuisi noin kolme kertaa nopeammin, se lopulta poistuisi Linnunradalta .
• Tähdet, jotka sijaitsevat lähellä galaksimme keskustassa sijaitsevaa supermassiivista mustaa aukkoa ( Jousimies A* -objekti ), voivat saada merkittävää vauhtia , joka joskus riittää voittamaan galaksin vetovoiman tai jopa paljon nopeammin, jopa 4000 km/s nopeuksilla [1] joissakin tapauksissa.
• Pulsari B1508+55 [2] , 7700 valovuoden päässä Maasta, liikkuu nopeudella 1100 kilometriä sekunnissa, mikä on kaksi kertaa neljäs kosminen nopeus Auringon alueella (550 km/s).

Katso myös

• ensimmäinen kosminen nopeus
• Toinen avaruusnopeus
• kolmas avaruusnopeus

Muistiinpanot

1. ↑ Universal Catapult: Stars as Projectiles (pääsemätön linkki) . Popular Mechanics (14. syyskuuta 2007). Haettu 9. marraskuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 8. tammikuuta 2012. (määrätön) 
2. ↑ Huippunopea pulsari on lähtemässä Galaxysta

Linkit

• Zasov A.V., Surdin V.G. Kosmiset nopeudet // Astronet