Четвърта космическа скорост

Галактиката Млечен път

Четвъртата космическа скорост е минималната необходима космическа скорост на едно тяло, за да преодолее гравитацията на галактиката в дадена точка. Четвъртата космическа скорост се използва доста рядко. Никой изкуствен обект все още не е развивал такава скорост.

Четвъртата космическа скорост не е постоянна за всички точки от галактиката, а зависи от координатите. Изчислено е, че в района на нашето Слънце четвъртата скорост е около 550 km/s. Стойността силно зависи не само (и не толкова) от разстоянието до Галактическия център, но и от разпределението на масите на материята в Галактиката, за което все още няма точни данни поради факта, че видимата материя съставлява само малка част от общата гравитираща маса, а всичко останало е тъмна материя. Извън галактическия диск разпределението на масите е приблизително сферично симетрично, както следва от измерванията на скоростите на кълбовидни купове и други обекти от сферичната подсистема.

Изчисление

Четвъртата космическа скорост е числено равна на корен квадратен от гравитационния потенциал φ, взет с обратен знак в дадена точка от галактиката, ако се избере гравитационният потенциал да е равен на нула в безкрайността:

$v_{4}={\sqrt {-\varphi }}.$

Гравитационният потенциал, създаден от произволно разпределена маса, такава като Галактиката, удовлетворява уравнението на Поасон:

$\Delta \varphi ({\vec {r}})=4\pi G\rho ({\vec {r}}),$

където $\Delta$ е оператор на Лаплас, $G$ е гравитационната константа, $r$ е разстоянието от центъра на галактиката, $\rho$ е плътността (точни данни за разпределението на плътността в галактиката засега няма).

Примери

• Орбиталната скорост на движението на Слънцето около центъра на Галактиката е приблизително 217 km/s и ако се движи около три пъти по-бързо, то в крайна сметка би напуснало Млечния път.
• Звездите, разположени близо до свръхмасивната черна дупка в центъра на нашата Галактика (обект Стрелец А*), понякога могат да придобият значителен импулс, достатъчен да преодолее гравитацията на Галактиката или дори по-голям, даже до скорости от порядъка на 4000 km/s в някои случаи.
• Пулсарът B1508+55, отдалечен на 7700 светлинни години от Земята, се движи със скорост от 1100 km/s, което е два пъти по-висока от четвъртата космическа скорост в слънчевия регион (550 km/s).

Вижте също

• Първа космическа скорост
• Втора космическа скорост
• Трета космическа скорост

Външни препратки

• Засов А. В., Космические скорости // Астронет