stringtranslate.com

Необычная скорость

Необычное движение или необычная скорость относится к скорости объекта относительно системы отсчета покоя — обычно системы, в которой средняя скорость некоторых объектов равна нулю.

Галактическая астрономия

В галактической астрономии пекулярное движение относится к движению объекта (обычно звезды ) относительно системы отсчета покоя Галактики.

Локальные объекты обычно исследуются с точки зрения их векторов угла положения и радиальной скорости . Их можно объединить с помощью сложения векторов , чтобы определить движение объекта относительно Солнца . Скорости локальных объектов иногда сообщаются относительно локального стандарта покоя (ЛСП) — среднего локального движения материала в галактике — вместо системы покоя Солнца. Перевод между ЛСП и гелиоцентрическими системами покоя требует вычисления пекулярной скорости Солнца в ЛСП. [1]

Космология

В физической космологии пекулярная скорость относится к компонентам скорости галактики , которые отклоняются от потока Хаббла . Согласно закону Хаббла, галактики удаляются от нас со скоростью, пропорциональной их расстоянию от нас.

Галактики распределены неравномерно по всему наблюдаемому пространству, а обычно находятся в группах или скоплениях , где они оказывают значительное гравитационное воздействие друг на друга. Дисперсии скоростей галактик, возникающие из-за этого гравитационного притяжения, обычно составляют сотни километров в секунду, но они могут достигать более 1000 км/с в богатых скоплениях. [2] Эта скорость может изменить скорость удаления , которую можно было бы ожидать от потока Хаббла, и повлиять на наблюдаемое красное смещение объектов через релятивистский эффект Доплера . Красное смещение Доплера из-за пекулярных скоростей

что приблизительно

для низких скоростей (малые красные смещения). Это объединяется с красным смещением от потока Хаббла и красным смещением от нашего собственного движения, чтобы дать наблюдаемое красное смещение [3]

(Возможно, следует также учитывать гравитационное красное смещение. [3] )

Радиальную скорость космологически «близкого» объекта можно приблизительно оценить по формуле

с вкладами как потока Хаббла, так и членов пекулярной скорости, где — постоянная Хаббла, а — расстояние до объекта.

Искажения пространства красного смещения могут привести к тому, что пространственное распределение космологических объектов будет выглядеть вытянутым или сплющенным, в зависимости от причины пекулярных скоростей. [4] Удлинение, иногда называемое эффектом «Пальцев Бога», вызвано случайным тепловым движением объектов; однако, коррелированные пекулярные скорости от гравитационного падения являются причиной эффекта сплющивания. [5] Главным следствием является то, что при определении расстояния до отдельной галактики необходимо допустить возможную ошибку. Эта ошибка становится меньше по мере увеличения расстояния. Например, в обзорах сверхновых типа Ia пекулярные скорости оказывают значительное влияние на измерения вплоть до красных смещений около 0,5, что приводит к ошибкам в несколько процентов при расчете космологических параметров. [3] [6]

Пекулярные скорости также могут содержать полезную информацию о Вселенной. Связь между коррелированными пекулярными скоростями и распределением массы была предложена как инструмент для определения ограничений для космологических параметров с использованием обзоров пекулярных скоростей. [7] [8]

Массовый поток

Среднее значение пекулярной скорости по сфере называется объемным потоком . Это значение можно сравнить с теориями гравитации. Текущий анализ экспериментальных значений объемного потока не очень хорошо согласуется с моделью Lambda-CDM . [9]

Ссылки

  1. ^ Шёнрих, Р.; Бинни, Дж. (2010). «Локальная кинематика и локальный стандарт покоя». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 403 (4): 1829–1833. arXiv : 0912.3693 . Bibcode : 2010MNRAS.403.1829S . doi : 10.1111/j.1365-2966.2010.16253.x .
  2. ^ Жирарди, М.; Бивиано, А.; Джурицин, Г.; Мардироссян Ф.; Меццетти, М. (1993). «Дисперсия скоростей в скоплениях галактик». Астрофизический журнал . 404 : 38–50. Бибкод : 1993ApJ...404...38G . дои : 10.1086/172256 .
  3. ^ abc Davis, TM; Hui, L.; Frieman, JA; Haugbølle, T.; Kessler, R.; Sinclair, B.; Sollerman, J.; Bassett, B.; Marriner, J.; Mörtsell, E.; Nichol, RC; Richmond, MW; Sako, M.; Schneider, DP; Smith, M. (2011). "Влияние пекулярных скоростей на космологию сверхновых". The Astrophysical Journal . 741 (1): 67. arXiv : 1012.2912 . Bibcode : 2011ApJ...741...67D . doi : 10.1088/0004-637X/741/1/67 .
  4. ^ Кайзер, Н. (1987). «Кластеризация в реальном пространстве и в пространстве красного смещения». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 227 (1): 1–21. Bibcode : 1987MNRAS.227....1K . doi : 10.1093/mnras/227.1.1 .
  5. ^ Персиваль, У. Дж.; Самушия, Л.; Росс, А. Дж.; Шапиро, К.; Ракканелли, А. (2011). «Искажения красного смещения в пространстве». Philosophical Transactions of the Royal Society A . 369 (1957): 5058–5067. Bibcode :2011RSPTA.369.5058P. doi : 10.1098/rsta.2011.0370 . PMID  22084293.
  6. ^ Сугиура, Н.; Сугияма, Н.; Сасаки, М. (1999). «Анизотропия в светимости расстояния». Progress of Theoretical Physics . 101 (4): 903–922. Bibcode :1999PThPh.101..903S. doi : 10.1143/ptp.101.903 .
  7. ^ Оддерсков, И.; Ханнестад, С. (1 января 2017 г.). «Измерение поля скоростей сверхновых типа Ia в обзоре неба, похожем на LSST». Журнал космологии и астрочастичной физики . 2017 (1): 60. arXiv : 1608.04446 . Bibcode : 2017JCAP...01..060O. doi : 10.1088/1475-7516/2017/01/060. S2CID  119255726.
  8. ^ Вайнберг, Д.Х.; Мортонсон, MJ; Эйзенштейн, диджей; Хирата, К.; Рисс, АГ; Розо, Э. (2013). «Наблюдательные зонды космического ускорения». Отчеты по физике . 530 (2): 87–255. arXiv : 1201.2434 . Бибкод : 2013PhR...530...87W. doi :10.1016/j.physrep.2013.05.001. S2CID  119305962.
  9. ^ Саид, Халед (2023-10-24). "Соотношение Талли-Фишера". В Di Valentino, E; Brout, D. (ред.). Напряжение постоянной Хаббла . arXiv : 2310.16053 .

Смотрите также