Τρίτη, 27 Δεκεμβρίου 2016

Τι είναι το…Βαρύκεντρο;



Συνηθίζουμε να λέμε ότι οι πλανήτες κινούνται σε τροχιά γύρω από αστέρια, αλλά αυτό δεν είναι όλη η αλήθεια. Οι Πλανήτες και τα αστέρια στην πραγματικότητα κινούνται σε τροχιά γύρω από το κοινό κέντρο μάζας τους. Αυτό το κοινό κέντρο μάζας ονομάζεται Βαρύκεντρο (Barycenter). Το Βαρύκεντρο επίσης βοηθά τους αστρονόμους στην αναζήτηση πλανητών πέρα ​​από το ηλιακό μας σύστημα (Εξωηλιακοί πλανήτες)!

Τι είναι το κέντρο μάζας;

Κάθε αντικείμενο έχει ένα κέντρο μάζας. Είναι το ακριβές κέντρο όλης της ύλης από το οποίο είναι φτιαγμένο ένα φτιαγμένο Το κέντρο μάζας ενός αντικειμένου είναι το σημείο στο οποίο το σώμα αυτό μπορεί να ισορροπεί .


Μερικές φορές το κέντρο μάζας είναι ακριβώς στο (Γεωμετρικό) κέντρο ενός αντικειμένου. Για παράδειγμα, μπορείτε εύκολα να βρείτε το κέντρο της μάζας ενός χάρακα. Δοκιμάστε να κρατήσετε το δάχτυλό σας κάτω από το μέσο του χάρακα σε μερικά διαφορετικά σημεία. Θα βρείτε ένα σημείο όπου μπορείτε να ισορροπήσετε ολόκληρο το χάρακα σε μία μόνο άκρη του δακτύλου. Αυτό είναι το κέντρο μάζας του χάρακα. Το κέντρο μάζας καλείται επίσης και Κέντρο βάρους.




Αλλά μερικές φορές το κέντρο μάζας δεν είναι στο κέντρο του αντικειμένου. Ορισμένα επιμέρους μέρη του μπορεί να έχουν μεγαλύτερη μάζα από τα άλλα. Ένα σφυρί , για παράδειγμα, έχει μεγαλύτερο μέρος της μάζας του σε ένα άκρο, και έτσι το κέντρου μάζας του είναι πολύ πιο κοντά στο βαρύτερο άκρο του.



Στο διάστημα, δύο ή περισσότερα αντικείμενα σε τροχιά γύρω το ένα από το άλλο έχουν επίσης κέντρο μάζας. Είναι το σημείο γύρω από το οποίο περιστρέφονται μεταξύ τους. Αυτό το σημείο είναι το Βαρύκεντρο των αντικειμένων. Το Βαρύκεντρο είναι συνήθως πιο κοντά στο αντικείμενο με την μεγαλύτερη μάζα.


Μία  απεικόνιση ταλάντευσης που δείχνει ότι το Βαρύκεντρο βρίσκεται πλησιέστερα στο αντικείμενο με την πιο μεγάλη μάζα.

Βαρύκεντρα στο Ηλιακό μας σύστημα

Πού βρίσκεται λοιπόν το Βαρύκεντρο μεταξύ της Γης και του Ήλιου; Λοιπόν, ο Ήλιος έχει πολλή μεγάλη μάζα. Συγκριτικά, η μάζα της Γης είναι πολύ μικρή. Αυτό σημαίνει ότι ο Ήλιος είναι σαν το κεφάλι του σφυριού. Έτσι, το Βαρύκεντρο μεταξύ της Γης και του ήλιου είναι πολύ κοντά στο κέντρο του Ήλιου.

Ο Δίας είναι πολύ μεγαλύτερος από τη Γη. Έχει 318 φορές περισσότερη μάζα. Ως αποτέλεσμα αυτού, το Βαρύκεντρο του Δία και του Ήλιου δεν βρίσκεται στο κέντρο του Ήλιου. Στη πραγματικά βρίσκεται λίγο έξω από την επιφάνεια του Ήλιου!


Η εικόνα δείχνει το Βαρύκεντρο του Ήλιου και του Δία σε σχέση με το κέντρο μάζας του Ήλιου .

Ολόκληρο το Ηλιακό μας σύστημα έχει επίσης Βαρύκεντρο. Ο Ήλιος, η Γη, και όλοι οι πλανήτες του Ηλιακού μας συστήματος είναι σε τροχιά γύρω από αυτό. Είναι το συνδυασμένο κέντρο μάζας του κάθε αντικειμένου στο Ηλιακό σύστημα.

Το Βαρύκεντρο του Ηλιακού μας συστήματος αλλάζει συνεχώς θέση. Η θέση του εξαρτάται από που βρίσκονται οι πλανήτες στις τροχιές τους. Το σημείο που βρίσκεται το Βαρύκεντρο του Ηλιακού μας συστήματος μπορεί να κυμαίνεται από το να είναι κοντά στο κέντρο του Ήλιου ή να είναι έξω από την επιφάνεια του Ήλιου. Καθώς ο Ήλιος κινεί αυτό το  Βαρύκεντρο αυτό, εκείνο ταλαντεύεται γύρω του.


Πως τα Βαρύκεντρα μας βοηθάνε να βρούμε άλλους πλανήτες;

Αν ένα αστέρι έχει πλανήτες γύρω του, το αστέρι αυτό κινείται σε τροχιά γύρω από ένα Βαρύκεντρο, που δεν βρίσκεται ακριβώς στο κέντρο του. Αυτό αναγκάζει το αστέρι να δείχνει ότι ταλαντεύεται. 


Animation show planet orbiting star from above, with star wobbling.
Όπως φαίνεται σε κάτοψη, ένας μεγάλος πλανήτης και ένα αστέρι περιστρέφονται σε τροχιά γύρω από το κοινό τους κέντρο μάζας, ή αλλιώς Βαρύκεντρο.

Animation showing planet orbiting star from the side, with star moving back and forth.

 Όπως φαίνεται από το πλάι, ένας μεγάλος πλανήτης και ένα αστέρι περιστρέφονται σε τροχιά γύρω από το κοινό τους κέντρο μάζας, ή αλλιώς Βαρύκεντρο.
Το ελαφρά αποκλίνον  από το κέντρο Βαρύκεντρο είναι αυτό που κάνει το αστέρι να εμφανίζεται ότι ταλαντεύεται πέρα ​​δώθε.

Οι πλανήτες που περιστρέφονται (είναι σε τροχιά) γύρω από άλλα άστρα-που ονομάζονται εξωπλανήτες-είναι πολύ δύσκολο να παρατηρηθούν άμεσα. Είναι ΄΄κρυμμένοι΄΄ από το λαμπερό και έντονο φως των αστέρων που βρίσκονται σε τροχιά. Ένας τρόπος για να μάθουμε αν υπάρχουν πλανήτες σε τροχιά γύρω από ένα άστρο , είναι η ανίχνευση και η παρατήρηση της  ταλάντευσης του άστρου αυτού γύρω από το οποίο περιστρέφονται τυχόν πλανήτες. Με τη μελέτη των Βαρύκεντρων (barycenters) -και χρησιμοποιώντας διάφορες άλλες τεχνικές (όπως η μέθοδος της διάβασης κ.α.), οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει πολλούς πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια

Πηγή:spaceplace.nasa.gov 
Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας