Dispersión de velocidad

La dispersión de velocidad ( σ ) es la dispersión estadística de los valores de velocidad alrededor del valor medio de un grupo de objetos, como un cúmulo estelar abierto , un cúmulo estelar globular , una galaxia , un cúmulo o un supercúmulo de galaxias . Al medir las velocidades radiales de objetos en un grupo, se puede estimar la dispersión de la velocidad y, en base a ella, obtener la masa de un grupo dado de objetos aplicando el teorema virial [1] . Las velocidades radiales se pueden determinar a partir del desplazamiento Doppler de las líneas espectrales . La dispersión de velocidad central se refiere a la cantidad de dispersión en la región central de un objeto extenso, como un cúmulo o una galaxia.

La relación entre la velocidad de dispersión y la materia (o radiación electromagnética emitida por una determinada materia) puede expresarse de diferentes formas según el tipo de objetos observados. Por ejemplo, para materia que gira alrededor de un agujero negro , la relación M-sigma es válida , para galaxias elípticas  , la relación de Faber-Jackson , para galaxias espirales  , la dependencia de Tully-Fisher . Por ejemplo, la velocidad de dispersión de los objetos que giran alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea es de 75 km/s [2] . Para la región central de la Nebulosa de Andrómeda , que contiene un agujero negro 10 veces más masivo que el agujero negro en el centro de la Vía Láctea, la velocidad de dispersión es de aproximadamente 160 km/s [2] .

Los grupos y cúmulos de galaxias tienen un rango más amplio de velocidades de dispersión en comparación con los sistemas de objetos más pequeños. La dispersión de velocidad en el Grupo Local es σ = 61±8 km/s. [3] El cúmulo más grande de Coma de Veronica tiene una dispersión de σ ≈ 1000 km/s. [4] Las galaxias elípticas enanas de este cúmulo tienen dispersiones internas de velocidad estelar que normalmente no superan los 80 km/s. [5] Las galaxias elípticas ordinarias tienen una velocidad de dispersión promedio de σ ≈ 200 km/s. [6]

Para las galaxias espirales, el aumento en la velocidad de dispersión de las estrellas de Población I es un proceso gradual, probablemente debido a intercambios aleatorios de momento, conocidos como fricción dinámica , entre estrellas individuales y grandes regiones de gas y polvo interestelar con una masa superior a . [7] Las galaxias que miran de frente tienen dispersiones de velocidad de unos 90 km/s, mientras que las que se ven de canto tienen dispersiones ligeramente mayores. [ocho]

Notas

  1. ↑ Diccionario Collins de Astronomía, 2.ª ed.; Editores de Harper Collins; 2000; págs.444,449
  2. ↑ 1 2 Gebhardt, Karl; Bender, Ralph; Bower, Gary; Dressler, Alan; Faber, SM; Filippenko, Alexei V.; Verde, Ricardo; Grillmair, Carl; Ho, Luis C.; Kormendy, John; Lauer, Tod R.; Magorrian, John; Pinkney, Jason; Richstone, Douglas; Tremaine, Scott. Una relación entre la masa del agujero negro nuclear y la dispersión de la velocidad de la galaxia  //  The Astrophysical Journal  : revista. - Chicago, Illinois, EE.UU.: The University of Chicago Press, 2000. - Junio ​​( vol. 539 , no. 1 ). - P.L13-L16 . -doi : 10.1086/ 312840 . - . -arXiv : astro - ph/0006289 .
  3. ↑ van den Bergh, Sídney El grupo local de galaxias  //  The Astronomy and Astrophysics Review : diario. - Springer, 1999. - vol. 9 , núm. 3-4 . - P. 273-318 (1999) . -doi : 10.1007/ s001590050019 . - .
  4. ↑ Struble, Mitchell F.; Rood, Herbert J. Una compilación de corrimientos al rojo y dispersiones de velocidad para cúmulos ACO  //  The Astrophysical Journal  : revista. - Chicago, Illinois, EE.UU.: The University of Chicago Press, 1999. - Noviembre ( vol. 125 , no. 1 ). - Pág. 35-71 . -doi : 10.1086/ 313274 . — .
  5. ↑ Korkchi, E.; Khosroshahi, HG; Carretero, D.; Karick, AM; Mármol-Queralto, E.; Chiboucas, K.; Tully, RB; Mobasher, B.; Guzmán, R.; Matkovic, A.; Gruel, N. Galaxias enanas en el cúmulo Coma - I. Mediciones de dispersión de velocidad  (inglés)  // Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society  : revista. - Wiley Online Library, 2012. - Marzo ( vol. 420 , no. 4 ). - Pág. 2819-2834 . -doi : 10.1111 / j.1365-2966.2011.19899.x . - . -arXiv : 1110.2649 . _
  6. ↑ Forbes, Duncan A.; Ponman, Trevor J. Sobre la relación entre la edad y la dinámica en las galaxias elípticas  // Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society  : revista  . — Oxford University Press , 1999. — Noviembre ( vol. 309 , no. 3 ). - P. 623-628 . -doi : 10.1046/ j.1365-8711.1999.02868.x . - . — arXiv : astro-ph/9906368 .
  7. ↑ Spitzer, Lyman Jr.; Schwarzschild, Martín La posible influencia de las nubes interestelares en las velocidades estelares. II  (inglés)  // El diario astrofísico  : diario. - Ediciones IOP , 1953. - Julio ( vol. 118 ). - Pág. 106 . -doi : 10.1086/ 145730. - .
  8. ↑ Bershady, Matthew A.; Martinsson, Thomas PK; Verheijen, Marc AW; Páramos de Poniente, Kyle B.; Andersen, David R.; Swaters, Rob A. Galaxy Disks are Submaximal  //  The Astrophysical Journal  : journal. - Ediciones IOP , 2011. - Octubre ( vol. 739 , no. 2 ). — P.L47 . -doi : 10.1088 / 2041-8205/739/2/L47 . - . -arXiv : 1108.4314 . _