stringtranslate.com

Своеобразная скорость

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

Галактическая астрономия

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

Локальные объекты обычно исследуются на предмет их векторов позиционного угла и радиальной скорости . Их можно объединить путем сложения векторов , чтобы определить движение объекта относительно Солнца . Скорости местных объектов иногда сообщаются относительно местного стандарта покоя (LSR) – среднего локального движения материала в галактике – вместо системы покоя Солнца. Перевод между LSR и гелиоцентрической системой покоя требует расчета пекулярной скорости Солнца в LSR. [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 не распределены равномерно в наблюдаемом пространстве, а обычно встречаются группами или скоплениями , где они оказывают значительное гравитационное воздействие друг на друга. Дисперсия скоростей галактик, возникающая из-за этого гравитационного притяжения, обычно составляет сотни километров в секунду, но в богатых скоплениях они могут достигать более 1000 км/с. [2] Эта скорость может изменить скорость рецессии , которую можно было бы ожидать от потока Хаббла, и повлиять на наблюдаемое красное смещение объектов посредством релятивистского эффекта Доплера . Доплеровское красное смещение, обусловленное пекулярными скоростями, равно

что примерно

для малых скоростей (малые красные смещения). В сочетании с красным смещением потока Хаббла и красным смещением нашего собственного движения это дает наблюдаемое красное смещение [3]

(Можно также учитывать гравитационное красное смещение. [3] ) .

Лучевую скорость космологически «близкого» объекта можно аппроксимировать выражением

с вкладом как потока Хаббла, так и членов пекулярной скорости, где – постоянная Хаббла и – расстояние до объекта.

Искажения пространства красного смещения могут привести к тому, что пространственное распределение космологических объектов будет выглядеть вытянутым или сплюснутым, в зависимости от причины пекулярных скоростей. [4] Удлинение, иногда называемое эффектом «Пальцев Бога», вызвано случайным тепловым движением объектов; однако коррелированные пекулярные скорости гравитационного падения являются причиной эффекта выравнивания. [5] Основным следствием является то, что при определении расстояния до отдельной галактики необходимо допускать возможную ошибку. Эта ошибка становится меньше по мере увеличения расстояния. Например, в обзорах сверхновых типа Ia пекулярные скорости оказывают существенное 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 масс была предложена в качестве инструмента для определения ограничений на космологические параметры с использованием исследований 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 расхода не очень хорошо согласуется с моделью Lambda-CDM . [9]

Рекомендации

  1. ^ Шёнрих, Р.; Бинни, Дж. (2010). «Локальная кинематика и местный стандарт покоя». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 403 (4): 1829–1833. arXiv : 0912.3693 . Бибкод : 2010MNRAS.403.1829S . дои : 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 Дэвис, ТМ; Хуэй, Л.; Фриман, Дж.А.; Хаугбёлле, Т.; Кесслер, Р.; Синклер, Б.; Соллерман, Дж.; Бассетт, Б.; Марринер, Дж.; Мёртселль, Э.; Никол, RC; Ричмонд, штат Вашингтон; Сако, М.; Шнайдер, ДП; Смит, М. (2011). «Влияние пекулярных скоростей на космологию сверхновых». Астрофизический журнал . 741 (1): 67. arXiv : 1012.2912 . Бибкод : 2011ApJ...741...67D . дои : 10.1088/0004-637X/741/1/67 .
  4. ^ Кайзер, Н. (1987). «Кластеризация в реальном пространстве и в пространстве красного смещения». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 227 (1): 1–21. Бибкод : 1987MNRAS.227....1K . дои : 10.1093/mnras/227.1.1 .
  5. ^ Персиваль, WJ; Самушия, Л.; Росс, Эй Джей; Шапиро, К.; Ракканелли, А. (2011). «Искажения красного смещения пространства». Философские труды Королевского общества А. 369 (1957): 5058–5067. Бибкод : 2011RSPTA.369.5058P. дои : 10.1098/rsta.2011.0370 . ПМИД  22084293.
  6. ^ Сугиура, Н.; Сугияма, Н.; Сасаки, М. (1999). «Анизотропия на расстоянии светимости». Успехи теоретической физики . 101 (4): 903–922. Бибкод : 1999PThPh.101..903S. дои : 10.1143/ptp.101.903 .
  7. ^ Оддерсков, И.; Ханнестад, С. (1 января 2017 г.). «Измерение поля скоростей сверхновых типа Ia в обзоре неба, подобном LSST». Журнал космологии и физики астрочастиц . 2017 (1): 60. arXiv : 1608.04446 . Бибкод : 2017JCAP...01..060O. дои : 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 (24 октября 2023 г.). «Отношение Талли-Фишера». В Ди Валентино, Э; Браут, Д. (ред.). Постоянное напряжение Хаббла . arXiv : 2310.16053 .

Смотрите также