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 [ править ]

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

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 [ править ]

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

1+z_{pec}={\sqrt {\frac {1+v/c}{1-v/c}}}

что примерно

z\approx v/c

для малых скоростей (малые красные смещения). Это сочетается с красным смещением потока Хаббла и красным смещением нашего собственного движения. $z_{\odot }$ чтобы дать наблюдаемое красное смещение ^[3]

1+z_{obs}=(1+z_{pec})(1+z_{H})(1+z_{\odot }).

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

Лучевую скорость космологически «близкого» объекта можно аппроксимировать выражением

v_{r}=H_{0}d+v_{pec}

с вкладами как хаббловского потока, так и пекулярных скоростей, где $H_{0}$ постоянная Хаббла и $d$ это 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 «Пальцы Бога», вызвано случайным тепловым движением объектов; однако коррелированные пекулярные скорости гравитационного падения являются причиной эффекта выравнивания. ^[5] Главное следствие состоит в том, что при определении расстояния до отдельной галактики приходится 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 [ править ]

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]

Ссылки [ править ]

^ Шенрих, 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 .
^ 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 .
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с 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 .
^ 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 .
^ 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 .
^ Сугиура, Н.; Сугияма, Н.; Сасаки, М. (1999). «Анизотропия светового расстояния» . Успехи теоретической физики . 101 (4): 903–922. Бибкод : 1999PThPh.101..903S . дои : 10.1143/ptp.101.903 .
^ 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 .
^ 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 .
^ Саид, Халед (24 октября 2023 г.). «Отношение Талли-Фишера». В Ди Валентино, Э; Браут, Д. (ред.). Постоянное напряжение Хаббла . arXiv : 2310.16053 .

См. также [ править ]

[mnras403-1] Шенрих, 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 .

[Girardi93-2] 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 .

[Davis11-3] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с 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 .

[Kaiser87-4] 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 .

[Percival11-5] 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 .

[Sugiura99-6] Сугиура, Н.; Сугияма, Н.; Сасаки, М. (1999). «Анизотропия светового расстояния» . Успехи теоретической физики . 101 (4): 903–922. Бибкод : 1999PThPh.101..903S . дои : 10.1143/ptp.101.903 .

[Odderskov17-7] 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 .

[Weinberg13-8] 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 .

[SaidTF-9] Саид, Халед (24 октября 2023 г.). «Отношение Талли-Фишера». В Ди Валентино, Э; Браут, Д. (ред.). Постоянное напряжение Хаббла . arXiv : 2310.16053 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]