السرعة الخاصة

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 7 صور
الموسوعة الحرة

تشير الحركة الغريبة أو السرعة الغريبة إلى سرعة جسم ما بالنسبة إلى إطار سكون - عادةً ما يكون إطارًا تكون فيه السرعة المتوسطة لبعض الأجسام صفرًا.

علم الفلك المجري

في علم الفلك المجري ، تشير الحركة الغريبة إلى حركة جسم ما (عادة نجم ) بالنسبة إلى إطار مرجعي مجري.

تُدرس الأجسام المحلية عادةً من حيث متجهات زاوية موضعها وسرعتها الشعاعية . ويمكن دمج هذه المتجهات لتحديد حركة الجسم بالنسبة للشمس . تُذكر سرعات الأجسام المحلية أحيانًا بالنسبة إلى معيار السكون المحلي (LSR) - وهو متوسط ​​الحركة المحلية للمادة في المجرة - بدلاً من إطار سكون الشمس. ويتطلب التحويل بين إطار السكون المحلي وإطار السكون الشمسي المركزي حساب السرعة الخاصة للشمس في إطار السكون المحلي. [ 1 ]

علم الكونيات

في علم الكونيات الفيزيائي ، تشير السرعة الخاصة إلى مكونات سرعة المجرة التي تنحرف عن تدفق هابل . ووفقًا لقانون هابل، تبتعد المجرات عنا بسرعات تتناسب طرديًا مع بعدها عنا.

لا تتوزع المجرات بالتساوي في الفضاء المرئي، بل توجد عادةً في مجموعات أو عناقيد ، حيث يكون لها تأثير جاذبي كبير على بعضها البعض. تتراوح سرعات المجرات الناتجة عن هذا التجاذب الجاذبي عادةً في حدود مئات الكيلومترات في الثانية، ولكنها قد تصل إلى أكثر من 1000  كم/ث في العناقيد الغنية. [ 2 ] يمكن أيضًا توليد سرعات خاصة بواسطة بنية واسعة النطاق . يمكن لهذه السرعة أن تغير سرعة التراجع المتوقعة من تدفق هابل، وتؤثر على الانزياح الأحمر المرصود للأجرام عبر تأثير دوبلر النسبي . الانزياح الأحمر الناتج عن السرعات الخاصة هو

1+zصهـج=1+vصهـج/ج1-vصهـج/ج{\displaystyle 1+z_{\rm {pec}}={\sqrt {\frac {1+v_{\rm {pec}}/c}{1-v_{\rm {pec}}/c}}}

وهو ما يقارب

zصهـج≈vصهـج/ج{\displaystyle z_{\rm {pec}}\approx v_{\rm {pec}}/c}

بالنسبة للسرعات المنخفضة (انزياحات حمراء صغيرة). يتحد هذا مع الانزياح الأحمر الناتج عن تدفق هابل والانزياح الأحمر الناتج عن حركتنا الخاصة.z⊙{\displaystyle z_{\odot }}لإعطاء الانزياح الأحمر المرصود [ 3 ]

1+zoبs=(1+zصهـج)(1+zح)(1+z⊙).{\displaystyle 1+z_{\rm {obs}}=(1+z_{\rm {pec}})(1+z_{\rm {H}})(1+z_{\odot }).}

(قد يكون هناك أيضًا انزياح أحمر جاذبي يجب أخذه في الاعتبار. [ 3 ] )

يمكن تقريب السرعة الشعاعية لجسم "قريب" كونيًا بواسطة

vر=ح0د+vصهـج{\displaystyle v_{\rm {r}}=H_{0}d+v_{\rm {pec}}}

بمساهمات من كل من تدفق هابل ومصطلحات السرعة الخاصة، حيثح0{\displaystyle H_{0}}هو ثابت هابل ود{\displaystyle d}هي المسافة إلى الجسم.

يمكن أن تتسبب تشوهات الفضاء الناتج عن الانزياح الأحمر في ظهور التوزيعات المكانية للأجرام الكونية بشكل ممدود أو مسطح، وذلك تبعًا لسبب السرعات الخاصة. [ 4 ] ينتج التمدد، الذي يُشار إليه أحيانًا بتأثير "أصابع الله"، عن الحركة الحرارية العشوائية للأجرام؛ بينما تُعدّ السرعات الخاصة المترابطة الناتجة عن السقوط بفعل الجاذبية سببًا لتأثير التسطح. [ 5 ] والنتيجة الرئيسية لذلك هي أنه عند تحديد بُعد مجرة ​​واحدة، يجب افتراض وجود خطأ محتمل. يقلّ هذا الخطأ مع ازدياد المسافة. على سبيل المثال، في مسوحات المستعرات العظمى من النوع Ia ، تؤثر السرعات الخاصة بشكل كبير على القياسات حتى انزياحات حمراء تقارب 0.5، مما يؤدي إلى أخطاء بنسبة مئوية متعددة عند حساب المعاملات الكونية. [ 3 ] [ 6 ]

يمكن أن تحتوي السرعات الخاصة أيضًا على معلومات مفيدة حول الكون. وقد اقتُرحت العلاقة بين السرعات الخاصة المترابطة وتوزيع الكتلة كأداة لتحديد قيود على المعلمات الكونية باستخدام مسوحات السرعات الخاصة. [ 7 ] [ 8 ]

التدفق الكلي

يُطلق على متوسط ​​السرعة الخاصة فوق سطح الكرة اسم التدفق الكلي . ويمكن مقارنة هذه القيمة بنظريات الجاذبية. ولا تتوافق التحليلات الحالية لقيم التدفق الكلي التجريبية بشكل جيد مع نموذج لامدا-سي دي إم . [ 9 ]

مراجع

  1. ↑ شونريش، ر.؛ بيني، ج. (2010). "الحركة المحلية والمعيار المحلي للسكون" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 403 (4): 1829-1833 . arXiv : 0912.3693 . Bibcode : 2010MNRAS.403.1829S . doi : 10.1111/j.1365-2966.2010.16253.x .
  2. ^ جيراردي، م. بيفيانو، أ.؛ جيوريسين، G.؛ مارديروسيان، ف. ميزيتي، م. (1993). “تشتت السرعة في مجموعات المجرات” . مجلة الفيزياء الفلكية . 404 : 38– 50. بيب كود : 1993ApJ...404...38G . دوى : 10.1086/172256 .
  3. 1 2 3 ديفيس، تي إم؛ هوي، إل؛ فريمان، جيه إيه؛ هوغبول، تي؛ كيسلر، آر؛ سنكلير، بي؛ سولرمان، جيه؛ باسيت، بي؛ مارينر، جيه؛ مورتسيل، إي؛ نيكول، آر سي؛ ريتشموند، إم دبليو؛ ساكو، إم؛ شنايدر، دي بي؛ سميث، إم. (2011). "تأثير السرعات الشاذة على علم الكونيات للمستعرات العظمى" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 741 (1): 67. arXiv : 1012.2912 . Bibcode : 2011ApJ...741...67D . doi : 10.1088/0004-637X/741/1/67 .
  4. ↑ كايزر، ن. (1987). "التكتل في الفضاء الحقيقي وفي فضاء الانزياح الأحمر" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 227 (1): 1-21 . Bibcode : 1987MNRAS.227....1K . doi : 10.1093/mnras/227.1.1 .
  5. ↑ بيرسيفال، دبليو جيه؛ ساموشيا، إل؛ روس، إيه جيه؛ شابيرو، سي؛ راكانيلي، إيه (2011). "تشوهات فضاء الانزياح الأحمر" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية أ . 369 (1957): 5058-5067 . Bibcode : 2011RSPTA.369.5058P . doi : 10.1098/rsta.2011.0370 . PMID 22084293 . 
  6. ↑ سوجيورا، ن.؛ سوجياما، ن.؛ ساساكي، م. (1999). "تباينات في مسافة اللمعان" . التقدم في الفيزياء النظرية . 101 (4): 903-922 . Bibcode : 1999PThPh.101..903S . doi : 10.1143/ptp.101.903 .
  7. ↑ أودرسكوف، إي.؛ هانستاد، إس. (1 يناير 2017). "قياس مجال السرعة من المستعرات العظمى من النوع Ia في مسح سماوي مشابه لمسح LSST". مجلة علم الكونيات وفيزياء الجسيمات الفلكية . 2017 (1): 60. arXiv : 1608.04446 . Bibcode : 2017JCAP...01..060O . doi : 10.1088/1475-7516/2017/01/060 . S2CID 119255726 . 
  8. ^ واينبرغ، د. مورتونسون، إم جي؛ آيزنشتاين، دي جي؛ هيراتا، C .؛ ريس، AG. روزو، إي. (2013). “تحقيقات رصدية للتسارع الكوني”. تقارير الفيزياء . 530 (2): 87– 255. أرخايف : 1201.2434 . بيب كود : 2013PhR...530...87W . دوى : 10.1016/j.physrep.2013.05.001 . S2CID 119305962 . 
  9. ↑ سعيد، خالد (24-10-2023). "علاقة تولي-فيشر". في دي فالنتينو، إي؛ براوت، د. (محرران). توتر ثابت هابل . arXiv : 2310.16053 .

انظر أيضاً