Velocidad peculiar

Movimiento peculiar o velocidad peculiar se refiere a la velocidad de un objeto en relación con un marco de reposo, generalmente un marco en el que la velocidad promedio de algunos objetos es cero.

Astronomía galáctica

En astronomía galáctica, movimiento peculiar se refiere al movimiento de un objeto (generalmente una estrella) en relación con un marco de reposo galáctico.

Los objetos locales se examinan comúnmente en cuanto a sus vectores de ángulo de posición y velocidad radial. Estos se pueden combinar mediante la suma de vectores para indicar el movimiento del objeto en relación con el Sol. Las velocidades de los objetos locales a veces se informan con respecto al estándar local de reposo (LSR), el movimiento local promedio del material en la galaxia, en lugar del marco de reposo del Sol. Traducir entre el LSR y los marcos de reposo heliocéntricos requiere el cálculo de la velocidad peculiar del Sol en el LSR.

Cosmología

En cosmología física, velocidad peculiar se refiere a los componentes de la velocidad de una galaxia que se desvían del flujo del Hubble. De acuerdo con la Ley de Hubble, las galaxias se alejan de nosotros a velocidades proporcionales a su distancia de nosotros.

Las galaxias no se distribuyen uniformemente por todo el espacio observable, sino que normalmente se encuentran en grupos o cúmulos, donde tienen un efecto gravitacional significativo entre sí. Las dispersiones de velocidad de las galaxias que surgen de esta atracción gravitatoria suelen ser de cientos de kilómetros por segundo, pero pueden alcanzar más de 1000 km/s en cúmulos ricos. Esta velocidad puede alterar la velocidad de recesión que se esperaría del flujo del Hubble y afectar el corrimiento al rojo observado de los objetos a través del efecto Doppler relativista. El corrimiento al rojo Doppler debido a velocidades peculiares es

1+zpec=1+v/c1− − v/c{displaystyle 1+z_{pec}={sqrt {frac {1+v/c}{1-v/c}}}

que es aproximadamente

z.. v/c{displaystyle zapprox v/c}

para velocidades bajas (pequeñas rojizas). Esto combina con el redshift del flujo Hubble y el redshift de nuestro propio movimiento z⊙ ⊙ {displaystyle z_{odot}} para dar el rojizo observado

1+zobs=()1+zpec)()1+zH)()1+z⊙ ⊙ ).{displaystyle 1+z_{obs}=(1+z_{pec})(1+z_{H})(1+z_{odot }).}

(También puede haber un corrimiento al rojo gravitacional a considerar).

La velocidad radial de un cosmológicamente "cerca" el objeto puede ser aproximado por

vr=H0d+vpec{displaystyle ¿Qué?

con contribuciones tanto del flujo Hubble como términos de velocidad peculiar, donde H0{displaystyle H_{0} es la constante del Hubble y d{displaystyle d} es la distancia al objeto.

Las distorsiones del espacio de corrimiento al rojo pueden hacer que las distribuciones espaciales de los objetos cosmológicos parezcan alargadas o aplanadas, dependiendo de la causa de las velocidades peculiares. Elongación, a veces denominada "Dedos de Dios" efecto, es causado por el movimiento térmico aleatorio de los objetos; sin embargo, las velocidades peculiares correlacionadas de la caída gravitatoria son la causa de un efecto de aplanamiento. La principal consecuencia es que, al determinar la distancia de una sola galaxia, se debe asumir un posible error. Este error se vuelve más pequeño a medida que aumenta la distancia. Por ejemplo, en las encuestas de supernovas de tipo Ia, las velocidades peculiares tienen una influencia significativa en las mediciones con desplazamientos al rojo de alrededor de 0,5, lo que genera errores de varios porcentajes al calcular los parámetros cosmológicos.

Las velocidades peculiares también pueden contener información útil sobre el universo. La conexión entre las velocidades peculiares correlacionadas y la distribución de masa se ha sugerido como una herramienta para determinar las restricciones de los parámetros cosmológicos utilizando estudios de velocidad peculiar.