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