塔利-费舍尔关系
塔利-费舍尔关系(Tully-Fisher relation)是天文学家R·布伦特·塔利和J·理查德·费希尔在1977年发表的,是天文学中漩涡星系的速度宽度 (自转曲线的振幅) 和本质光度 (正比于恒星质量) 之间的关联性经验公式。发光度是星系在单位时间发出的光能量;当星系的距离已知时,它可以从星系的表面光度测量得到。速度宽度的测量是透过都卜勒效应的谱线宽度或位移。 光度和速度宽度之间的定量关系是测量光度的波长函数,但是粗略的说,光度与速度的四次方成正比。
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这种关系直接联系到观测到的速度宽度 (相对而言较容易) 取代了难以观测的本质光度。因为光度 (容易观察到) 与视亮度的关系和距离 (平方) 相关,所以塔利-费舍尔关系可以用来测量距离,或是,在天文学的说法是可以当成"辅助的 标准烛光"。
在星系内部的恒星动力来自于重力。由于这个理由,星系自转曲线的幅度与星系的质量相关联;塔利-费舍尔关系是直接观测到的星系的恒星质量 (这设定了光度) 和总重力质量 (设定了自转曲线的幅度)的密切关系。
这关系是使用主要的标准烛光测量和校准。
用于测量漩涡星系的距离:
- 测量自转曲线的红移和蓝移
- 计算恒星环绕星系核心的速度
- 计算作用在恒星上的重力
- 由于星系的质量90%都是暗物质,因此将质量成上10倍
- 查找亮度和将它与视星等结合,最后得到距离。
这个关系不适用于没有明显自转现象的椭圆星系,但是,还是有相似的方法存在着,像是法贝尔-杰克逊关系和基本平面。
对这些经验关系的一种潜在性的解释存在于所谓的修正牛顿力学,或MOND理论。
举例
编辑L(0.8μm)≈4*10^10L(Sun,0.8μm)*(V_max/200(km/s))^4
V_max是星系的最大旋转速度(通常指边缘的),记得除以sinθ倾角。 0.8μm是波长。
相关条目
编辑参考资料
编辑- Kuhn, Karl F., In Quest of the Universe. ISBN 0-314-02393-3.
- 2003 C-level Astronomy Presentation[永久失效链接] for Science Olympiad (Microsoft PowerPoint format, openable in OpenOffice.org)
- Tully, R. B.; Fisher, J. R., A new method of determining distances to galaxies. (pdf) Astronomy and Astrophysics, vol. 54, no. 3, Feb. 1977, p. 661-673. (abs)
- Macri, L. M.; Stanek, K. Z.; Bersier, D.; Greenhill, L. J.; Reid, M. J., A New Cepheid Distance to the Maser-Host Galaxy NGC 4258 and Its Implications for the Hubble Constant, Astrophysical Journal, 2006, 652 (2): 1133–1149 [2010-06-02], (原始内容存档于2019-12-13)
外部链接
编辑- Stephens, Tim. AEGIS survey reveals new principle governing galaxy formation and evolution. UC Santa Cruz. March 6, 2007 [2006-05-24]. (原始内容存档于2007年3月11日).