Sui testi di astronomia si legge che l’orbita del Sole nella Galassia è quasi perfettamente circolare, con periodo di circa 230 milioni di anni. Come si è giunti a questo risultato? Come è stato possibile determinare la circolarità dell’orbita con accuratezza, se le misure in astronomia sono possibili solo da un paio di secoli?

Occorre innanzi tutto precisare che in realtà il Sole compie un’orbita circolare solo in prima approssimazione.
Come tutte le altre stelle, legato al moto d’inerzia (che lo farebbe procedere in moto rettilineo uniforme) ed attratto dagli altri corpi secondo la legge di Gravitazione Universale, esso “cade” continuamente verso il massimo aggregamento stellare che è il nucleo galattico. E’ un moto molto simile al moto di un pianeta intorno al Sole, e come un pianeta compie un’orbita approssimativamente circolare. Bisogna però precisare che, data la forte diluizione, punto punto, il Sole risente delle stelle che avvicina durante il suo cammino. Sono tra l’altro addensamenti del genere che creano quelle strutture chiamate bracci galattici. Per approfondimento si può vedere anche la risposta 11472.
Per determinare un’orbita comunque in realtà non è necessario aspettare che venga compiuta per intero. Si pensi ad esempio alle comete le quali, una volta scoperte, in pochi mesi hanno una determinazione dell’orbita, anche se completeranno il loro giro intorno al Sole solo fra migliaia di anni.
Il moto delle stelle dei dintorni del Sole fornisce un utile indizio sul nostro movimento e su quello complessivo della nostra regione di Galassia. Il moto di ogni singola stella nello spazio può essere osservato attraverso due metodi distinti, ciascuno dei quali fornisce una parte di informazione sul movimento complessivo. Con osservazioni spettroscopiche si può misurare, mediante lo spostamento Doppler, la velocità radiale della stella, in altre parole si può stabilire se la stella si alllontana o si avvicina a noi. Viceversa la misura dello spostamento della stella in cielo ci dà la misura della velocità trasversale, ovvero della velocità in direzione perpendicolare alla linea di vista. Se si fotografa la posizione della stella a diversi anni di distanza, si può generalmente osservare un minuscolo spostamento della posizione della stella in cielo che viene detto moto proprio della stella

Nella rotazione intorno al centro galattico, le stelle più vicine al nucleo si muovono più velocemente delle stelle più lontane (allo stesso modo in cui i pianeti prossimi al Sole girano più rapidamente di quelli più lontani). Le stelle che si trovano lungo la direzione del centro galattico (dal nostro punto di vista) sembrano precederci nel senso della rotazione mentre quelle che si trovano in direzione opposta sembrano essere sopravanzate. Il movimento rotatorio del Sole, insieme ai suoi pianeti, intorno al nucleo galattico lo porta a dirigersi verso la  costellazione del Cigno.

Si può tuttavia osservare che le stelle vicine non viaggiano in formazione intorno alla Galassia come uno stormo. Ciascuna stella possiede una piccola deriva rispetto al moto ordinato attorno al nucleo galattico.

Si può misurare il movimento del Sole rispetto alle stelle circostanti cercando di stabilire degli andamenti sistematici dei movimenti delle stelle stesse. Ipotizzando difatti che le stelle, in media, abbiano scostamenti casuali (dunque a media nulla) rispetto al moto di rotazione, uno scostamento sistematico si può imputare al Sole e non a tutte le altre stelle.

Con questo sistema si evince che il Sole punta verso un punto collocato nella costellazione di Ercole, chiamato talvolta apice solare, alla velocità di 20 km/s, molto più lenta della velocità caratteristica della rotazione galattica. (intorno a 250 km/s).
Valutando l’evoluzione nel tempo, essa mostra che il
Sole compie rotazioni attorno al nucleo in tempi dell’ordine dei
200-250 milioni di anni.


I meccanicismi dell’inerzia e della forza di gravità consentirebbero una precisione pressoché assoluta. Il problema è nella non perfetta conoscenza delle distribuzione delle masse al contorno che determina delle incertezze.
Ad ogni modo è possibile andare oltre attraverso delle simulazioni. In questo modo si gestiscono delle serie molto elevate di termini perturbativi, cosa irrealizzabile con carta e penna. Le più consolidate, pur manifestando il moto approssimativamente circolare ed uniforme del Sole e delle altre stelle attorno al nucleo galattico, mostrano pure dei moti di deriva responsabili, tra l’altro, del movimento dei bracci attorno al bulge galattico.