Rozptyl rychlosti

Rozptyl rychlosti ( σ ) je statistické rozložení hodnot rychlosti kolem střední hodnoty pro skupinu objektů, jako je otevřená hvězdokupa , kulová hvězdokupa , galaxie , kupa nebo nadkupa galaxií . Při měření radiálních rychlostí objektů ve skupině lze odhadnout disperzi rychlosti a na jejím základě získat hmotnost dané skupiny objektů aplikací viriální věty [1] . Radiální rychlosti lze určit z Dopplerova posunu spektrálních čar . Centrální disperze rychlosti se týká množství disperze v centrální oblasti rozšířeného objektu, jako je kupa nebo galaxie.

Vztah mezi rychlostní disperzí a hmotou (resp . elektromagnetickým zářením vyzařovaným danou hmotou) lze vyjádřit různými formami v závislosti na typu pozorovaných objektů. Například pro hmotu obíhající kolem černé díry platí vztah M-sigma , pro eliptické galaxie  - Faber-Jacksonův vztah , pro spirální galaxie  - závislost Tully-Fisher . Například rozptyl rychlosti objektů obíhajících kolem supermasivní černé díry ve středu Mléčné dráhy je 75 km/s [2] . Pro centrální oblast mlhoviny Andromeda , která obsahuje černou díru 10krát hmotnější než černá díra ve středu Mléčné dráhy, je rozptyl rychlosti přibližně 160 km/s [2] .

Skupiny a kupy galaxií mají širší rozsah rozptylu rychlosti ve srovnání s menšími systémy objektů. Rozptyl rychlosti v Místní skupině je σ = 61±8 km/s. [3] Větší kupa Coma of Veronica má rozptyl σ ≈ 1000 km/s. [4] Trpasličí eliptické galaxie v této kupě mají vnitřní rozptyly hvězdné rychlosti, které obvykle nepřesahují 80 km/s. [5] Běžné eliptické galaxie mají průměrný rozptyl rychlosti σ ≈ 200 km/s. [6]

U spirálních galaxií je zvyšování rozptylu rychlosti hvězd z populace I postupným procesem, pravděpodobně v důsledku náhodných výměn hybnosti, známých jako dynamické tření , mezi jednotlivými hvězdami a velkými oblastmi mezihvězdného plynu a prachu o hmotnosti větší než . [7] Galaxie tváří v tvář mají rozptyl rychlosti asi 90 km/s, zatímco galaxie viděné zboku mají rozptyl o něco větší. [osm]

Poznámky

  1. ↑ Collins Dictionary of Astronomy, 2nd Ed.; nakladatelství Harper Collins; 2000; str. 444,449
  2. ↑ 1 2 Gebhardt, Karl; Bender, Ralph; Bower, Gary; Dressler, Alan; Faber, S.M.; Filippenko, Alexej V.; Green, Richard; Grillmair, Carl; Ho, Louis C.; Kormendy, John; Lauer, Tod R.; Magorrian, John; Pinkney, Jason; Richstone, Douglas; Tremaine, Scotte. Vztah mezi hmotou jaderných černých děr a rychlostním rozptylem galaxií  //  The Astrophysical Journal  : journal. - Chicago, Illinois, USA: The University of Chicago Press, 2000. - Červen ( vol. 539 , č. 1 ). - P.L13-L16 . - doi : 10.1086/312840 . - . - arXiv : astro-ph/0006289 .
  3. ↑ van den Bergh, Sidney Místní skupina galaxií  //  The Astronomy and Astrophysics Review : deník. - Springer, 1999. - Sv. 9 , č. 3-4 . - str. 273-318 (1999) . - doi : 10.1007/s001590050019 . - .
  4. ↑ Struble, Mitchell F.; Rood, Herbert J. Kompilace rudých posuvů a disperzí rychlosti pro shluky ACO  //  The Astrophysical Journal  : journal. - Chicago, Illinois, USA: The University of Chicago Press, 1999. - Listopad ( vol. 125 , č. 1 ). - str. 35-71 . - doi : 10.1086/313274 . — .
  5. ↑ Korkchi, E.; Khosroshahi, HG; Carter, D.; Karick, A. M.; Marmol-Queralto, E.; Chiboucas, K.; Tully, R. B.; Mobasher, B.; Guzman, R.; Matkovič, A.; Gruel, N. Trpasličí galaxie v kupě Coma – I. Měření rozptylu rychlosti  (anglicky)  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal. - Wiley Online Library, 2012. - Březen ( roč. 420 , č. 4 ). - str. 2819-2834 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2011.19899.x . - . - arXiv : 1110.2649 .
  6. ↑ Forbes, Duncan A.; Ponman, Trevor J. O vztahu mezi věkem a dynamikou v eliptických galaxiích  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal  . — Oxford University Press , 1999. — Listopad ( roč. 309 , č. 3 ). - S. 623-628 . - doi : 10.1046/j.1365-8711.1999.02868.x . - . — arXiv : astro-ph/9906368 .
  7. ↑ Spitzer, Lyman Jr.; Schwarzschild, Martin Možný vliv mezihvězdných mraků na hvězdné rychlosti. II  (anglicky)  // The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 1953. - Červenec ( roč. 118 ). - str. 106 . - doi : 10.1086/145730 . - .
  8. ↑ Bershady, Matthew A.; Martinsson, Thomas PK; Verheijen, Marc A.W.; Westfall, Kyle B.; Andersen, David R.; Swaters, Rob A. Galaxy Disky jsou submaximální  //  The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2011. - Říjen ( roč. 739 , č. 2 ). — P.L47 . - doi : 10.1088/2041-8205/739/2/L47 . - . - arXiv : 1108.4314 .