Dispersión de velocidad - Velocity dispersion
En astronomía , la dispersión de velocidad ( σ ) es la dispersión estadística de velocidades sobre la velocidad media de un grupo de objetos astronómicos , como un cúmulo abierto , un cúmulo globular , una galaxia , un cúmulo de galaxias o un supercúmulo . Al medir las velocidades radiales de los miembros del grupo mediante espectroscopía astronómica , la dispersión de la velocidad de ese grupo se puede estimar y utilizar para derivar la masa del grupo a partir del teorema del virial . La velocidad radial se encuentra midiendo el ancho Doppler de las líneas espectrales de una colección de objetos; cuantas más velocidades radiales se miden, con mayor precisión se conoce su dispersión. Una dispersión de velocidad central se refiere a la σ de las regiones interiores de un objeto extendido, como una galaxia o un cúmulo.
La relación entre la dispersión de la velocidad y la materia (o la radiación electromagnética observada emitida por esta materia) toma varias formas en astronomía según los objetos que se observan. Por ejemplo, el M - σ relación se encontró para que circundan materiales agujeros negros , la relación Faber-Jackson para galaxias elípticas , y la relación Tully-Fisher para las galaxias espirales . Por ejemplo, el σ se encontró para los objetos sobre la vía láctea 's agujero negro supermasivo (SMBH) es de unos 75 km / s. La galaxia de Andrómeda ( Messier 31) alberga un SMBH aproximadamente 10 veces más grande que el nuestro, y tiene un σ ≈ 160 km / s .
Los grupos y cúmulos de galaxias tienen una gama más amplia de dispersiones de velocidad que los objetos más pequeños. Por ejemplo, nuestro propio grupo pobre , el Grupo Local , tiene un σ = 61 ± 8 km / s . Pero los ricos cúmulos de galaxias, como el Cúmulo de Coma , tienen un σ ≈ 1.000 km / s . Las galaxias elípticas enanas dentro de Coma tienen su propia dispersión de velocidad interna para sus estrellas, que normalmente es σ ≲ 80 km / s . Las galaxias elípticas normales , en comparación, tienen un promedio de σ ≈ 200 km / s .
Para las galaxias espirales , el aumento de la dispersión de la velocidad en las estrellas de la población I es un proceso gradual que probablemente resulta de los intercambios de momento aleatorio , conocidos como fricción dinámica , entre estrellas individuales y grandes medios interestelares (nubes de gas y polvo) con masas superiores a 10 5 M ☉ . Las galaxias espirales cara a cara tienen un centro σ ≲ 90 km / s ; un poco más si se ve de canto.
Ver también
- Relación M – σ - para material que circunda agujeros negros supermasivos
- Relación de Faber-Jackson - para galaxias elípticas
- Relación de Tully-Fisher - para galaxias espirales