Кроме того, в чем преимущество получения информации о дисперсии скоростей галактики?
Из названия вашего вопроса я не уверен, знаете ли вы на самом деле, что означает «дисперсия»: дисперсия некоторых чисел - это разброс вокруг их среднего значения, обычно принимаемого за их стандартное отклонение . Если вы измерите скорость нескольких источников света (по доплеровскому смещению их спектральных линий), которые гравитационно связаны, они будут иметь некоторую среднюю скорость . Но поскольку источники света — это могут быть звезды или газовые облака — движутся вокруг друг друга, некоторые из них движутся немного быстрее, а некоторые — немного медленнее. Это приведет к тому, что их объединенная линия излучения будет расширена, вместо того, чтобы быть очень узкой линией. Центральная часть этой линии, охватывающая примерно 68% площади линии, имеет определенную ширину. Если распределение является гауссовым (что обычно и бывает), то эта ширина, деленная на два, является стандартным отклонением. Я думаю, что это обычное определение, но обратите внимание, что могут использоваться и другие определения, например, полная ширина на половине максимума , которая отличается от стандартного отклонения постоянным коэффициентом для гауссиана.
Связь между массой, размером и дисперсией скоростиДисперсия скорости гравитационно взаимодействующих «частиц», таких как звезды в галактике или галактики в скоплении, обеспечивает меру общей массы и ее распределения. Теорема вириала , описывающая полную энергию связанной системы, может быть выражена так, чтобы показать, что компоненты галактики с массой и радиус будут иметь характеристические скорости порядка дисперсии скоростей
Дисперсию скоростей довольно легко определить с помощью спектроскопии, поскольку она уширяет спектральные линии (другие процессы также уширяют линии, поэтому нужно быть осторожным, чтобы распутать разные эффекты). С помощью фотометрии можно определить размер галактики (обратите внимание, что размер может различаться при наблюдении в разных диапазонах). Таким образом, даже если вы не знаете, преобладает ли в галактике вращение или дисперсия, можно получить умеренно точное измерение ее массы — одной из основных характеристик галактики (например, установив будет недалеко, и в астрономии мы обычно довольны такими маленькими ошибками).
Другие отношенияИз-за различных соотношений масштабирования также может использоваться для измерения других величин, или другие величины могут использоваться для измерения . Например, соотношение М-сигма связывает массу центральной сверхмассивной черной дыры галактики (через , грубо), а соотношение Фабера – Джексона связывает светимость галактики в (через , более грубо).
В астрономии эта средняя скорость называется «системной скоростью») и определяется скоростью расширения Вселенной (закон Хаббла) плюс, как правило, небольшая скорость в случайном направлении («особая скорость» из-за локальных динамика).
Сэр Камференс
Джеймс К.
Толстяк