Дисперсия скорости
В астрономии дисперсия скоростей ( σ ) представляет собой дисперсию скоростей галактика относительно средней скорости для группы астрономических объектов , таких как рассеянное скопление , шаровое скопление , статистическую , скопление галактик или сверхскопление . Измеряя лучевые скорости членов группы с помощью астрономической спектроскопии , можно оценить дисперсию скоростей этой группы и использовать ее для вывода массы группы на основе теоремы вириала . [1] Лучевая скорость определяется путем измерения доплеровской ширины спектральных линий набора объектов; чем больше лучевых скоростей измеряется, тем точнее известна их дисперсия. Дисперсия центральной скорости относится к σ внутренних областей протяженного объекта, такого как галактика или скопление.
Взаимосвязь между дисперсией скорости и материей (или наблюдаемым электромагнитным излучением, испускаемым этой материей) принимает в астрономии несколько форм в зависимости от наблюдаемого объекта (объектов). Например, M – σ соотношение было найдено для материала, вращающегося вокруг черных дыр , соотношение Фабера – Джексона для эллиптических галактик и соотношение Талли – Фишера для спиральных галактик . Например, σ, обнаруженная для объектов около Млечного Пути ( сверхмассивной черной дыры СМЧД), составляет около 100 км/с. [2] В Галактике Андромеды ( Мессье 31) находится СМЧД, примерно в 10 раз превышающая нашу собственную, и имеющая скорость σ ≈ 160 км/с . [3]
Группы и скопления галактик имеют более широкий диапазон дисперсии скоростей, чем более мелкие объекты. Например, наша собственная бедная группа , Местная группа , имеет σ = 61±8 км/с . [4] Но богатые скопления галактик, такие как скопление Кома , имеют σ ≈ 1000 км/с . [5] Карликовые эллиптические галактики в Коме имеют собственную внутреннюю дисперсию скоростей своих звезд, которая обычно составляет σ ≲ 80 км/с . [6] Для сравнения, нормальные эллиптические галактики имеют среднюю скорость σ ≈ 200 км/с . [7]
Для спиральных галактик увеличение дисперсии скоростей в звездах популяции I представляет собой постепенный процесс, который, вероятно, является результатом случайного обмена импульсами , известного как динамическое трение , между отдельными звездами и большими межзвездными средами (газовыми и пылевыми облаками) с массами более 10 5 M ☉ . [8] Спиральные галактики, расположенные лицом к лицу, имеют центральную скорость σ ≲ 90 км/с ; немного больше, если смотреть с ребра. [9]
См. также
[ редактировать ]- Зависимость M – σ – для материала, вращающегося вокруг сверхмассивных черных дыр.
- Соотношение Фабера – Джексона - для эллиптических галактик.
- Соотношение Талли – Фишера - для спиральных галактик.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Астрономический словарь Коллинза, 2-е изд.; Издательство Харпер Коллинз; 2000 г.; стр. 444, 449
- ^ Тремейн, Скотт; Гебхардт, Карл; Бендер, Ральф; Бауэр, Гэри; Дресслер, Алан; Фабер, С.М.; Филиппенко Алексей Владимирович; Грин, Ричард; Гриллмайр, Карл; Хо, Луис К.; Корменди, Джон; Лауэр, Тод Р.; Магорриан, Джон; Пинкни, Джейсон; Ричстон, Дуглас (март 2002 г.). «Корреляция наклона массы черной дыры и дисперсии скорости». Астрофизический журнал . 574 (1). Чикаго, Иллинойс, США: 740–753. arXiv : astro-ph/0203468 . Бибкод : 2002ApJ...574..740T . дои : 10.1086/341002 . S2CID 15482979 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Гебхардт, Карл; Бендер, Ральф; Бауэр, Гэри; Дресслер, Алан; Фабер, С.М.; Филиппенко Алексей Владимирович; Грин, Ричард; Гриллмайр, Карл; Хо, Луис К.; Корменди, Джон; Лауэр, Тод Р.; Магорриан, Джон; Пинкни, Джейсон; Ричстон, Дуглас; Тремейн, Скотт (июнь 2000 г.). «Связь между массой ядерной черной дыры и дисперсией скоростей галактик». Астрофизический журнал . 539 (1). Чикаго, Иллинойс, США: Издательство Чикагского университета: L13–L16. arXiv : astro-ph/0006289 . Бибкод : 2000ApJ...539L..13G . дои : 10.1086/312840 . S2CID 11737403 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ ван ден Берг, Сидней (1999). «Местная группа галактик». Обзор астрономии и астрофизики . 9 (3–4). Спрингер: 273–318 (1999). Бибкод : 1999A&ARv...9..273В . дои : 10.1007/s001590050019 . S2CID 119392899 .
- ^ Страбл, Митчелл Ф.; Руд, Герберт Дж. (ноябрь 1999 г.). «Сборник красных смещений и дисперсии скоростей для скоплений ACO» . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 125 (1). Чикаго, Иллинойс, США: Издательство Чикагского университета: 35–71. Бибкод : 1999ApJS..125...35S . дои : 10.1086/313274 .
- ^ Куркчи, Э.; Хосрошахи, Х.Г.; Картер, Д.; Карик, AM; Мармол-Кералто, Э.; Чибукас, К.; Талли, РБ; Мобашер, Б.; Гусман Р.; Маткович, А.; Грюэл, Н. (март 2012 г.). «Карликовые галактики в скоплении Кома – I. Измерения дисперсии скоростей» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 420 (4). Интернет-библиотека Wiley: 2819–2834. arXiv : 1110.2649 . Бибкод : 2012MNRAS.420.2819K . дои : 10.1111/j.1365-2966.2011.19899.x . S2CID 62800506 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Форбс, Дункан А.; Понман, Тревор Дж. (ноябрь 1999 г.). «О связи возраста и динамики в эллиптических галактиках» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 309 (3): 623–628. arXiv : astro-ph/9906368 . Бибкод : 1999MNRAS.309..623F . дои : 10.1046/j.1365-8711.1999.02868.x . S2CID 13468195 .
- ^ Спитцер, Лайман младший ; Шварцшильд, Мартин (июль 1953 г.). «Возможное влияние межзвездных облаков на скорости звезд. II» . Астрофизический журнал . 118 : 106. Бибкод : 1953ApJ...118..106S . дои : 10.1086/145730 .
- ^ Бершади, Мэтью А.; Мартинссон, Томас ПК; Верхейен, Марк А.В.; Вестфолл, Кайл Б.; Андерсен, Дэвид Р.; Суотерс, Роб А. (октябрь 2011 г.). «Диски галактик субмаксимальны». Письма астрофизического журнала . 739 (2): L47. arXiv : 1108.4314 . Бибкод : 2011ApJ...739L..47B . дои : 10.1088/2041-8205/739/2/L47 . S2CID 119264732 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )