Rychlostní disperze - Velocity dispersion

v astronomie, disperze rychlosti (σ) je statistická disperze z rychlosti o znamenat rychlost pro skupinu astronomické objekty, jako je otevřený klastr, kulová hvězdokupa, galaxie, kupa galaxií nebo nadkupa. Měřením radiální rychlosti prostřednictvím členů skupiny astronomická spektroskopie, rychlostní rozptyl této skupiny lze odhadnout a použít k odvození hmotnosti skupiny z viriální věta.[1] Radiální rychlost se zjistí měřením Dopplerova šířka z spektrální čáry sbírky předmětů; čím více radiálních rychlostí člověk měří, tím přesněji zná jejich rozptyl. A disperze centrální rychlosti odkazuje na σ vnitřních oblastí rozšířeného objektu, jako je galaxie nebo kupa.

Vztah mezi rychlostní disperzí a hmota (nebo pozorované elektromagnetická radiace vyzařovaný touto hmotou) má v astronomii několik forem na základě pozorovaných objektů. Například M–σ vztah byl nalezen pro materiál kroužící černé díry, Faber-Jacksonův vztah pro eliptické galaxie a Vztah Tully – Fisher pro spirální galaxie. Například σ nalezené pro objekty o mléčná dráha je supermasivní černá díra (SMBH) je asi 75 km / s.[2] The Galaxie Andromeda (Messier 31) hostí SMBH asi 10krát větší než náš vlastní a má σ ≈ 160 km / s.[2]

Skupiny a shluky galaxií mají širší rozsah rychlostních disperzí než menší objekty. Například naše vlastní chudá skupina, Místní skupina, má σ = 61 ± 8 km / s.[3] Ale bohatý shluky galaxií, jako například Klastr, mít σ ≈ 1 000 km / s.[4] The trpasličí eliptické galaxie v komatu mají vlastní vnitřní disperzi rychlosti pro své hvězdy, což je typicky σ ≲ 80 km / s.[5] Normální eliptické galaxie pro srovnání mají průměrnou hodnotu σ ≈ 200 km / s.[6]

Pro spirální galaxie, zvýšení rozptylu rychlosti v populace I hvězdy je postupný proces, který pravděpodobně vyplývá z náhodného hybnost burzy, známé jako dynamické tření mezi jednotlivými hvězdami a velkými mezihvězdná média (mraky plynu a prachu) s hmotností větší než 105 M☉.[7] Čelní spirální galaxie mají centrální σ ≲ 90 km / s; o něco více při pohledu z boku.[8]

Viz také

Reference

  1. ^ Collinsův slovník astronomie, 2. vyd .; Nakladatelství Harper Collins; 2000; 444 449
  2. ^ A b Gebhardt, Karl; Bender, Ralf; Bower, Gary; Dressler, Alan; Faber, S.M .; Filippenko, Alexej V .; Green, Richard; Grillmair, Carl; Ho, Luis C .; Kormendy, John; Lauer, Tod R .; Magorrian, John; Pinkney, Jason; Richstone, Douglas; Tremaine, Scott (červen 2000). "Vztah mezi hmotou jaderné černé díry a rozptylem rychlosti galaxie". Astrofyzikální deník. Chicago, Illinois, USA: The University of Chicago Press. 539 (1): L13 – L16. arXiv:astro-ph / 0006289. Bibcode:2000ApJ ... 539L..13G. doi:10.1086/312840.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  3. ^ van den Bergh, Sidney (1999). "Místní skupina galaxií". The Astronomy and Astrophysics Review. Springer. 9 (3–4): 273–318 (1999). Bibcode:1999A & ARv ... 9..273V. doi:10,1007 / s001590050019.
  4. ^ Struble, Mitchell F .; Rood, Herbert J. (listopad 1999). „Kompilace rudých posunů a rychlostních disperzí pro klastry ACO“. Astrophysical Journal Supplement Series. Chicago, Illinois, USA: The University of Chicago Press. 125 (1): 35–71. Bibcode:1999ApJS..125 ... 35S. doi:10.1086/313274.
  5. ^ Kourkchi, E .; Khosroshahi, H. G .; Carter, D .; Karick, A. M .; Mármol-Queraltó, E .; Chiboucas, K .; Tully, R. B .; Mobasher, B .; Guzmán, R .; Matković, A .; Gruel, N. (březen 2012). „Trpasličí galaxie v kupě komatu - I. Měření rozptylu rychlosti“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. Wiley Online knihovna. 420 (4): 2819–2834. arXiv:1110.2649. Bibcode:2012MNRAS.420.2819K. doi:10.1111 / j.1365-2966.2011.19899.x.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  6. ^ Forbes, Duncan A .; Ponman, Trevor J. (listopad 1999). „O vztahu mezi věkem a dynamikou v eliptických galaxiích“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 309 (3): 623–628. arXiv:astro-ph / 9906368. Bibcode:1999MNRAS.309..623F. doi:10.1046 / j.1365-8711.1999.02868.x.
  7. ^ Spitzer, Lyman Jr.; Schwarzschild, Martin (Červenec 1953). „Možný vliv mezihvězdných mraků na hvězdné rychlosti. II.“ Astrofyzikální deník. 118: 106. Bibcode:1953ApJ ... 118..106S. doi:10.1086/145730.
  8. ^ Bershady, Matthew A .; Martinsson, Thomas P. K .; Verheijen, Marc A. W .; Westfall, Kyle B .; Andersen, David R .; Swaters, Rob A. (říjen 2011). "Disky Galaxy jsou submaximální". The Astrophysical Journal Letters. 739 (2): L47. arXiv:1108.4314. Bibcode:2011ApJ ... 739L..47B. doi:10.1088 / 2041-8205 / 739/2 / L47.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)