1.4. Сучасні дані про структуру і фізичні властивості Молочного Шляху

1.4.3. Положення та швидкість Сонця

За сучасними кінематичними оцінками рухів підсистем нейтрального та іонізованого водню, молекулярних хмар Галактики відстань Сонця від центру Галактики дорівнює 8,2 ± 0,7 кпк. Це відповідає повному періоду обертання Галактики на відстані від ядра до Сонця (галактичному рокові) приблизно 200—225 млн років за орбітальної швидкості Сонця 250—225 км/с. Для уніфікації розрахунків Міжнародним астрономічним союзом (МАС) у 1985 році була прийнята Резолюція щодо використання значення відстані Сонця від центру Галактики:

Просторова концентрація зір (зоряна густина) в околі Сонця — приблизно 1 зоря на 10 пк³. У центрі Галактики (в області діаметром ~1 пк) густина в 10 млн разів більша (~10⁶ зір/пк³).

Сонце не обертається по простій круговій орбіті навколо центру Галактики; компоненти поля швидкостей Сонця становлять відповідно U < 0 і W > 0 (див. рис. 1.7). Для будь-якого небесного об’єкта в циліндричній системі координат (R, θ, z) компоненти його швидкості (п. 1.3.2) можна записати у такому вигляді:

Але зазвичай швидкості вимірюють у так званому місцевому стандарті спокою (LSR), який залежить від положення Сонця. Для цього в такій системі координат розглядають об’єкт, який знаходиться в точці положення Сонця і обертається в площині Галактики строго по коловій орбіті. Тоді його компонентами швидкості в LSR є U_LSR = 0, V_LSR = V₀, W_LSR = 0. У точці положення Сонця V₀ = V(R₀) для орбітальної швидкості самої LSR. З огляду на (1.8) і виміряні швидкості зір, як тих, що належать диску, так і тих, що належать гало, V₀ = V(R₀) = 220 км/с. Швидкість об’єкта відносно місцевого стандарту спокою називається пекулярною швидкістю v. Її компоненти з урахуванням формули (1.9) записують як

Зокрема, для зорі, швидкість Δν якої виміряно відносно Сонця, пекулярна швидкість становитиме v = v_ʘ + Δν (ν_ʘ — швидкість Сонця відносно LSR). Відповідно до (1.10) пекулярна швидкість Сонця — ν_ʘ = -10, 5, 7 км/с, тобто Сонце не рухається по строго коловій орбіті навколо центру Галактики. Можна розрахувати масу Галактики всередині сонячної орбіти та орбітальний період LSR, який приблизно дорівнює орбітальному періоду Сонця:

Якщо вік Сонячної системи становить приблизно 4,6 млрд років, це може означати, що вона здійснила приблизно 20 обертів навколо центру Галактики. Зауважимо також, що місцевий стандарт спокою змінюється з часом, але ця зміна порівняно з орбітальним періодом (1.11) настільки мала, що нею можна знехтувати.