Возможно ли, что что-то во Вселенной ничего не вращается?

То, что говорит Клеонис, правда (+1). Но в какой-то степени это зависит от того, что вы подразумеваете под чем-то и чем-то. Во Вселенной есть слои структуры. В небольшом масштабе один объект может вращаться вокруг другого. Набор структур среднего размера, вращающихся вокруг друг друга. Крупномасштабные структуры не вращаются по орбите.

Слои выглядят примерно так. Вы можете увидеть увеличенную версию в различных статьях Википедии, таких как Local Group или Virgo Supercluster .

Начиная с малого, Луна вращается вокруг Земли. Диаметр Земли составляет$12,700$км. Луна$3500$км. Расстояние между ними почти$380,000$км, о$30$раз больше диаметра Земли.

Это намного ближе друг к другу, чем следующая ближайшая значительная масса, Венера. Ближе всего Венера$38$млн км,$100$раз больше расстояния Земля-Луна. Солнце вот-вот$150$миллионов километров или около$400$раз больше расстояния Земля-Луна. Таким образом, Земля и Луна достаточно изолированы. Луна имеет почти круговую орбиту вокруг Земли.

Точно так же планеты довольно изолированы, а также имеют почти круговые орбиты. Самая дальняя планета — Нептун, около$30$АС от солнца или около$4$световые часы. ($1$АС =$1$Расстояние Земля-Солнце.)

Солнечная система включает в себя облако Оорта, область за орбитой Нептуна и Плутона, малонаселенную небольшими ледяными телами. Скорее всего, он простирается от$2000$к$100,000$АУ. Опять же, они достаточно изолированы от других масс. Ближайшая звезда$4.2$световые годы =$265,000$а.е., и большинство звезд гораздо дальше. Объекты облака Оорта вращаются вокруг Солнца.

Миллиарды лет назад протосолнечная система содержала пыль и газ, из которых образовалось множество мелких объектов. Подобные объекты имеют тенденцию формировать круговые орбиты в одной плоскости, как кольца Сатурна. Они также имеют тенденцию слипаться и образовывать планеты, которые также имеют круговые орбиты в одной плоскости.

Объекты в облаке Оорта были слишком далеко и слишком разрежены, чтобы взаимодействовать друг с другом настолько, чтобы их орбиты стали круглыми. Они распределены по сфере вокруг Солнца и могут иметь сильно эллиптические орбиты.

Помимо этого, существует около$100$миллиардов звезд в галактике. Галактика около$1000$световые годы толщиной и$100,000$световых лет в диаметре. Старты вот-вот$5$световых лет друг от друга в среднем. Хотя они гораздо ближе друг к другу в ядре галактики, около$0.01$световой год друг от друга.

Звезды имеют в основном круговые орбиты в плоскости вокруг общего центра, но далеко не в такой степени, как в Солнечной системе. Миллионы слились в гигантскую черную дыру в центре, но она крошечная по сравнению с галактикой в ​​целом. Звезды не вращаются вокруг черной дыры. Их орбиты — это траектория, вызванная притяжением всех остальных звезд. Так что они на самом деле ничего не вращают.

Многие звезды слипаются в шаровые скопления от сотен до миллионов звезд. Это своего рода мини-галактика внутри галактики. За исключением того, что они не сплющены, как галактика или солнечная система. Они сферические, как облако Оорта. Таким образом, звезда может вращаться внутри скопления, как скопление вращается вокруг галактики.

Существует также эффект темной материи, которая перевешивает все звезды и помогает удерживать галактику вместе. Мы не видели непосредственно темную материю. Это просто выведено из его влияния на орбиты звезд. Так что мы ничего не знаем ни о его орбите, ни даже о том, из чего он состоит.

Следующий слой — это скопления галактик. Как правило, расстояние до ближайшей галактики составляет около$20$галактические диаметры. Галактики гораздо менее изолированы, чем более мелкие объекты.

Галактики в скоплении вращаются вокруг друг друга, как звезды в скоплении.

В нашей локальной группе есть две гигантские галактики, наша собственная и галактика Андромеды. Плюс о$100$меньшие галактики. Диаметр составляет около$10$миллионов световых лет.

Кроме того, объекты преимущественно сближаются или разлетаются. Он не орбитальный. Скопления галактик образуют структуры, похожие на нити или мыльные пузыри.

Сверхскопление Девы содержит нашу местную группу и около$100$другие группы и кластеры. Имеет диаметр около$110$миллионов световых лет.

Сверхскопление Девы является одним из рукавов еще большей группы, называемой сверхскоплением Ланиакея. Он содержит Великий Аттрактор, концентрация галактик настолько велика, что его притяжение оказывает заметное влияние на скорость материи на сотни миллионов световых лет вокруг.

В этом масштабе наибольшее влияние оказывает расширение Вселенной. Все отдаляется от всего остального. Движение не от общего центра. Скорее это похоже на разделение точек на надуваемом воздушном шаре. Далекие объекты разделяются быстрее, чем близлежащие. Великий Аттактор уменьшает это расширение для близлежащей материи.

В более крупных масштабах заметной структуры нет. Материя довольно равномерно распределена по всей наблюдаемой Вселенной. Это продолжается, насколько мы можем видеть, более чем$10$миллиардов световых лет.

Насколько я понимаю, такие события случаются.

Насколько я понимаю, в шаровидных галактиках звездная плотность выше, чем в большинстве галактик, и поэтому события гравитационной рогатки, приводящие к выбросу, сравнительно чаще всего происходят в шаровидных галактиках.

Учитывая расстояния между галактиками, выброшенной звезде могут потребоваться миллиарды лет, чтобы пересечь пространство от одной галактики до приближающейся к другой галактике.

Я ожидаю, что в межгалактическом пространстве должны быть точки, где совокупное гравитационное влияние всех окружающих галактик таково, что все вклады уменьшаются друг против друга. Позвольте мне называть эти точки «точками равновесия». Мне кажется, что при таких обстоятельствах разумно рассматривать движение вблизи этих точек как не обращающееся вокруг чего бы то ни было.

Потребуется тонкая настройка, чтобы объект получил нулевую скорость и нулевое расстояние относительно точки равновесия.

Но нет четкой границы между тем, что находится на орбите, и тем, что не находится на орбите; это приговор. Что, если выброшенное небесное тело будет выброшено с такой скоростью, что потребуется 10 миллиардов лет, чтобы вернуться в галактику, из которой оно было выброшено? Для сравнения астрономической шкалы времени: обычно дискообразные галактики имеют скорость вращения примерно один раз в миллиард лет.

Дело в том, что хотя гравитация падает пропорционально квадрату расстояния, некоторая гравитация всегда есть, независимо от того, насколько большим становится расстояние. Объект в межгалактическом пространстве никогда не подвержен никакой гравитации. Ближе всего к неподверженности гравитации то, что совокупные векторы гравитации окружающих галактик в сумме равны нулю.

Наименьшая система, способная вызвать событие выброса, представляет собой систему из трех тел. (Также должна быть значительная разница в массе.)

В нашей Солнечной системе планеты находятся достаточно далеко друг от друга, так что взаимодействие между планетами недостаточно сильное, чтобы дестабилизировать систему.

Но если у вас есть система с первичным, вторичным и третичным, то для того, чтобы быть стабильной в долгосрочной перспективе, третичное должно быть либо очень близко к вторичному, например, в случае с Луной, близкой к Земле, либо должно быть далеко, как другая планета.

Если первичный и вторичный имеют примерно одинаковую массу (а третичный имеет гораздо меньшую массу), то для третичного не существует стабильной орбиты. Движение третичного не будет циклическим, и, в конечном итоге, третичное будет либо воздействовать на первичное/вторичное, либо произойдет комбинация гравитационных выстрелов, заканчивающихся выбросом третичного.

Когда отношение масс первичного и вторичного 25:1 и выше, то для третичного доступны орбиты, которые не заканчиваются ни столкновением, ни выбросом. Эти долговременные орбиты называются орбитами «точки Лагранжа». Этим свойством обладают точки Лагранжа L4 и L5.

(соотношение не совсем 25:1, я округляю до целого числа)