Fjärde kosmiska hastigheten

Den fjärde kosmiska hastigheten  är den minsta nödvändiga kosmiska hastigheten för kroppen, vilket gör det möjligt att övervinna attraktionen av galaxen vid en given punkt.

Den fjärde kosmiska hastigheten är inte konstant för alla punkter i galaxen, utan beror på koordinaten. Det uppskattas att den fjärde kosmiska hastigheten i vår sols region är cirka 550 km/s . Värdet beror starkt inte bara (och inte så mycket) på avståndet till galaxens centrum , utan också på fördelningen av materiamassor i galaxen, om vilka det inte finns några exakta data ännu, på grund av det faktum att synliga materia är bara en liten del av den totala, graviterande massan, och allt annat är den dolda massan . Utanför galaxens skiva är massfördelningen ungefärligen sfäriskt symmetrisk, vilket följer av mätningar av hastigheterna för klotformiga hopar och andra föremål i det sfäriska delsystemet.

Beräkning

Den fjärde kosmiska hastigheten är numeriskt lika med kvadratroten av gravitationspotentialen φ tagen med motsatt tecken vid en given punkt i galaxen, om vi väljer gravitationspotentialen lika med noll i oändligheten:

Gravitationspotentialen som genereras av en godtycklig massfördelning som en galax uppfyller Poissons ekvation :

var  är Laplace-operatorn ,  är gravitationskonstanten ,  är avståndet från galaxens centrum och  är densiteten (det finns inga exakta uppgifter om densitetens fördelning över galaxen ännu).

Exempel

• Själva solens hastighet runt galaxens centrum är cirka 217 km/s, och om den rörde sig ungefär tre gånger snabbare skulle den så småningom lämna Vintergatan .
• Stjärnor som ligger nära det supermassiva svarta hålet i mitten av vår galax ( Skytten A* -objektet ) kan få betydande fart , ibland tillräckligt för att övervinna galaxens attraktion eller till och med mycket snabbare, upp till hastigheter på 4000 km/s [1] i vissa fall.
• Pulsaren B1508+55 [2] , 7700 ljusår bort från jorden, rör sig med en hastighet av 1100 kilometer per sekund, vilket är dubbelt så mycket som den fjärde kosmiska hastigheten i området för solen (550 km/s).

Se även

• första kosmiska hastigheten
• Andra rymdhastighet
• tredje rymdhastighet

Anteckningar

1. ↑ Universal Catapult: Stars as Projectiles (otillgänglig länk) . Populär mekanik (14 september 2007). Hämtad 9 november 2011. Arkiverad från originalet 8 januari 2012. (obestämd) 
2. ↑ Ultrasnabb pulsar är på väg att lämna galaxen

Länkar

• Zasov A.V., Surdin V.G. Kosmiska hastigheter // Astronet