고유 운동

Proper motion
적절한 속도와 혼동하지 마십시오.
물체의 고유 운동과 속도 성분 간의 관계입니다.
1년 전 이 물체는 태양으로부터의 거리 d단위였고, 그 빛은 1년 만에 μ 라디안/초각만큼 움직였다.중력 렌즈 또는 다른 방법으로 왜곡이 없는 경우 μ = t {\v {는 태양으로부터 시선까지의 횡단(일반적으로 연간 속도) 거리입니다(직선 또는 수직).이 각도는 태양에서 물체의 시작점까지 그리고 1년 후 위치까지 마치 반경 속도가 없는 것처럼 밝은 파란색으로 음영 처리됩니다.
이 도표에서 반지름 속도는 태양과 물체의 분할 중 하나이므로 양수입니다.

고유 운동은 멀리 있는 별들의 추상적인 배경과 비교하여 태양계의 질량 중심에서 볼 수 있는 별이나 하늘에 있는 다른 천체들의 [1]겉으로 보이는 장소에서의 관측된 변화를 측정하는 측도입니다.

적도 좌표계(특정 에폭, 종종 J2000.0)의 고유 운동을 위한 구성요소는 적경(μα)과 편각(μδ) 방향으로 주어진다.이들의 결합값은 총 고유운동(μ)[2][3]으로 계산된다.시간당 각도 치수를 가지며, 일반적으로 연간 초 또는 연간 밀리초입니다.

적절한 움직임, 거리 및 반지름 속도에 대한 지식을 통해 우리 항성계의 기준범위에서 물체의 움직임과 은하 기준범위에서 물체의 움직임을 계산할 수 있습니다. 즉, 태양에 대한 움직임, 그리고 우리 [4]은하수에 대한 좌표 변환입니다.

서론

천체의 북극과 남극은 CNP, CSP보다 위/아래에 있으며, J2000 세기의 3월 분점(당시 태양 위치의 중심)인 24시간의 모든 적경의 원점은 벡터 V이다.
빨간색으로 표시된 다이어그램은 천구를 가로지르는 고유 운동의 구성요소를 추가합니다.
이러한 작은 연간 변화를 정확하게 측정할 수 있는 이상적인 시기는 정점에 있습니다.별의 정점은 관측자(그리고 지구)가 별을 "검정"하는 파란색 화살표로 나타내듯이 통과할 때 매일 도달합니다.
일반적으로 매년 측정되거나 발행되는 고유 이동의 두 구성 요소의 양수 축은 과장된 빨간색 화살표입니다. 참고: 오른쪽 화살표는 동쪽 지평선을 가리킵니다.하나의 적색 주석은 0° 편각에서 쉬고 있는 별의 코사인이 1이기 때문에 미묘하게 짧다. 따라서 이러한 별의 동쪽 또는 서쪽 이동에 그 편각의 코사인을 곱할 필요가 없다.
고유 움직임 벡터는 μ, α = 적경, θ = 적경, θ = 위치 각도(적경 90° 보정)입니다.

수세기 동안, 별들은 서로에 대해 거의 고정된 위치를 유지하는 것으로 보이며, 그래서 그들은 역사적 시간에 걸쳐 같은 별자리를 형성합니다.예를 들어 큰곰자리나 크루스는 수백 년 전 모습과 거의 비슷합니다.하지만, 정확한 장기 관측 결과 별자리는 비록 매우 느리지만 모양이 변하며, 각각의 별들은 독립적인 운동을 한다는 것을 알 수 있습니다.

이 운동은 태양과 태양계에 상대적인 별들의 움직임에 의해 발생합니다.태양은 궁수자리 A*[5][6][7][8]에서 약 8,000파섹(26,000ly) 반경에서 약 220km/s의 속도로 은하 중심 주위를 거의 원형 궤도(태양원)로 돈다.

모든 고유 운동은 2차원 벡터이며(시선 방향에 대한 구성요소는 제외되므로), 위치각과 크기라는 두 가지 양 또는 특성을 가집니다.천구(0도 의미는 운동, 90도가 운동 의미이다,(대부분의 하늘 지도와 우주 망원경에서 왼쪽 이미지들이 북쪽)에 관한 적절하게 운동의 첫번째는 방향 등등)이고 두번째 것은 규모, 일반적으로 해(기호:arcsec/yr, as/yr, ″/yr,″ yr−1)또는 milliarcse당 arcseconds로 표현된입니다.c연간 온즈(mas/yr, mas yr−1)

고유 운동은 항성에 대한 적경(μα)과 편각(μδ)의 연간 각도 변화로 정의할 수 있다.

규약에 의한 고유운동의 구성요소는 다음과 같다.물체가 시간 δt 내에 좌표(α1, θ1)에서 좌표(α2, θ2)로 이동한다고 가정합니다.적절한 동작은 [9]다음과 같이 이루어집니다.

고유 운동 μ의 크기는 피타고라스 [10]정리에 의해 주어진다.

기술 약어:

여기서 is은 적위입니다.cosθ의2 인수는 극에서 떨어진 적경선(시간)의 넓이를 설명하며, 편각에서 천체에 고정된 가상의 물체의 경우 0이 된다.따라서, 하늘에서 지구의 회전축 위아래에 있는 상상 속의 무한 극을 향해 더 멀리 있을수록, 오른쪽 어센션의 시간 동안 오도할 정도로 더 큰 동쪽 또는 서쪽 속도(α의 각도 변화)를 부정하는 계수가 주어집니다.고유 운동의 구성요소가 되기 위해 cosθ를 곱해야 하는 변화α μ는 때때로 "적립 시의 적절한 운동"이라고 불리며δ, μ는 [11]"적립 시의 적절한 운동"이라고 불린다.

적경에서의 고유 운동이 cosθ로 변환되면 결과는 μ로 지정된다α*.예를 들어, 히파르코스 카탈로그(HIP)의 적절한 움직임 결과는 이미 [12]변환되었습니다.따라서 적경과 편각에서의 개별 고유운동은 다양한 다른 항성운동의 간단한 계산에 동등하게 된다.

위치 각도 θ는 다음과 [2][13]같이 이들 구성요소와 관련됩니다.

적도 좌표의 움직임은 은하 [14]좌표의 움직임으로 변환될 수 있습니다.

예

하늘에서 볼 수 있는 대부분의 별에서 관측되는 고유 운동은 작고 눈에 띄지 않습니다.이러한 별들은 종종 희미하거나 상당히 멀리 떨어져 있으며, 연간 0.01도 이하의 변화를 보이며, 수천 년에 걸쳐 눈에 띄게 움직이는 것으로 보이지 않는다.몇몇은 상당한 움직임을 보이며, 보통 고유 운동성이라고 불립니다.동작은 외견상 거의 무작위적인 방향으로도 가능합니다.비슷한 방향으로 움직이는 두 개 이상의 별, 이중성단 또는 산개성단은 소위 공유 또는 공통 고유 운동(cpm)을 나타내며, 이는 이들이 우주에서 중력에 의해 부착되거나 유사한 운동을 공유할 수 있음을 시사한다.

1985년부터 2005년까지 5년마다 포지션을 나타내는 Barnard's Star.

Barnard's Star는 10으로 움직이는 모든 별 중에서 고유 운동이 가장 큽니다.3µ yr−1. 고유 운동이 크면 일반적으로 물체가 태양에 가까이 있음을 나타냅니다.약 6광년 떨어진 바너드 별도 마찬가지입니다.태양과 센타우루스자리 알파 다음으로 가장 가까운 별이다.겉보기 등급 9.54의 적색왜성으로 망원경이나 강력한 쌍안경 없이는 볼 수 없다.육안으로 볼 수 있는 별들 중 백조자리 61 A(등급 V=5.20)는 고유운동이 5.281µyr로−1 가장 높아 그룸브리지 1830(등급 V=6.42)을 밑돌았다. 고유운동은 7.058µyr이다−1.[15]

1광년 떨어진 곳에서 연간 1아크초의 고유 운동은 1.45km/s의 상대 횡단 속도에 해당한다.바너드별의 횡단 속도는 90km/s이고, 지름 속도는 111km/s(수직각(오른쪽 90°)로, 142km/s의 진각 또는 "우주" 운동을 일으킨다.참 또는 절대 운동은 고유 운동보다 측정하기가 더 어렵습니다. 왜냐하면 진정한 횡단 속도는 고유 운동에 거리를 곱한 곱을 포함하기 때문입니다.이 공식에서 알 수 있듯이, 실제 속도 측정은 거리 측정에 의존하며, 일반적으로는 어렵습니다.

1992년 물병자리 로는 이웃 별자리로 이동하면서 바이어 명칭이 무효화된 최초의 별이 되었으며, 현재는 [16]델피누스에 있다.

천문학의 유용성

큰 고유 운동을 하는 별들은 근처에 있는 경향이 있습니다; 대부분의 별들은 고유 운동을 1년에 몇 천분의 1초 정도로 매우 작을 정도로 충분히 멀리 떨어져 있습니다.수년 간격으로 찍은 사진 하늘 조사 이미지를 비교함으로써 고유 운동성이 높은 별의 거의 완전한 샘플을 만들 수 있다.Palomar Sky Survey는 그러한 이미지의 소스 중 하나이다.과거에는 고유 운동성이 높은 물체에 대한 검색이 눈을 통해 영상을 검사하기 위해 깜박임 비교기를 사용하여 수행되었습니다.이미지 차이렌싱과 같은 보다 현대적인 기술은 디지털화된 이미지를 스캔하거나 [17]위성이 획득한 별 카탈로그와 비교할 수 있습니다.이러한 조사의 선택 편견이 잘 이해되고 수량화 가능하기 때문에, 예를 들어 밝기와 관계없이 더 많은 별들을 추가로 연구함으로써 더 많은 별들을 드러내고 확인하는 등, 연구들이 더 많은 것을 확인하고 있다.이런 종류의 연구는 가장 가까운 대부분의 별들이 본질적으로 희미하고 적색왜성과 같이 각도가 매우 작다는 것을 보여준다.

구상성단과 같이 멀리 있는 항성계의 많은 별 표본의 고유 운동 측정은 Leonard-Merritt 질량 추정기를 통해 성단의 총 질량을 계산하는 데 사용할 수 있습니다.별들의 반지름 속도 측정과 함께, 적절한 움직임을 사용하여 성단까지의 거리를 계산할 수 있습니다.

별의 고유 운동은 우리 [18]은하 중심에 초거대 블랙홀이 존재하는지 추론하는 데 사용되어 왔습니다.이 블랙홀은 질량이 4.2 × 106(태양 질량)인 Sgr A*로 의심됩니다.

국부 은하군에 있는 은하의 적절한 움직임은 [19]Röser에서 자세히 설명합니다.2005년, 우리은하 [20]너머 0.860 ± 0.028 Mpc에 위치한 국부은하군에서 세 번째로 크고 유일한 일반나선은하인 삼각은하 M33의 고유운동을 처음으로 측정했다.안드로메다 은하의 움직임은 2012년에 측정되었으며, 안드로메다-밀키 웨이 충돌은 약 45억 년 [21]후에 일어날 것으로 예상됩니다.M106 은하군에 있는 NGC 4258(M106)은하의 고유 운동은 1999년에 이 [22]물체에 대한 정확한 거리를 찾기 위해 사용되었습니다.은하 내 물체의 반지름 운동을 측정하여 우리 쪽으로 직접 이동하거나 우리로부터 멀리 떨어져 있는 물체에 동일한 운동을 적용한다고 가정하면, 관측된 고유 운동은 은하까지의 거리를 7.2±0.5Mpc로 [23]예측합니다.

역사

초기 천문학자들은 고유 운동을 의심했지만, 에드먼드 핼리는 시리우스, 아크투루스, 알데바란이 대략 1850년 [24]전 고대 그리스 천문학자 히파르코스에 의해 그려진 위치에서 0.5도 이상 떨어져 있다는 것을 알아차렸다.

사용된 "propirate"의 작은 의미는 "belonging" 또는 "Own"을 의미하는 영어(그러나 "city propirate"에서와 같이 조사사로 사용될 때 역사적 또는 구식이 되지 않음)이다."오퍼 운동"은 26,000년 주기 내의 지구의 축 방향 세차 운동과 작은 편차로 인해 물체의 고유 경로와는 아무런 관련이 없는 인지된 운동을 의미한다.

고유 운동이 높은 별

다음은 히파르코스 [25]성단에서 고유 운동이 가장 높은 별들이다.이 목록에는 티가든의 별과 같이 너무 희미한 별은 포함되어 있지 않습니다.SIMBAD 천문학 데이터베이스에서 기준 쿼리를 통해 보다 완벽한 항성 천체 목록을 만들 수 있습니다.

1년 간격으로 61백조의 고유 운동.
고유 운동성이[26] 가장 높은 별
# 별 고유 운동 방사형
속도
(km/s)		 시차
(102초)		 파섹 단위 거리 ( {\
μα · cos †
(매스/년)		 μδ
(매스/년)
1 바너드의 별 −798.58 10328.12 −110.51 0.54831 1.82
2 캅테인의 별 6505.08 −5730.84 +245.19 0.25566 3.91
3 그룸브리지 1830 4003.98 −5813.62 −98.35 0.10999 9.09
4 라카유 9352 6768.20 1327.52 +8.81 0.30526 3.28
5 글리제 1(CD-37 15492) (GJ 1) 5634.68 −2337.71 +25.38 0.23042 4.34
6 HIP 67593 2118.73[27] 5397.57[27] -4.4 0.18776 5.33
7 61 백조 A 및 B 4133.05 3201.78 −65.74 0.286 3.50
8 랄랑드 21185 −580.27 −4765.85 −84.69 0.39264 2.55
9 엡실론 인디아 3960.93 −2539.23 −40.00 0.27606 3.62

HIP 67593의 수치는 오류임이 거의 확실합니다.이것은 아마도 이 별이 상대적으로 밝은 시각 쌍성의 동반성을 가지고 있기 때문일 것입니다.DSS2와 SDSS9 이미지 간의 이동이 그보다 적기 때문입니다.Gaia는 Data Release 2의 고유 모션을 훨씬 더 작게 측정했지만, Gaia와 HIP 67594는 15배의 시차를 두고 있습니다.거리와 움직임을 조정하려면 매우 높은 고유 모션 객체를 분석할 것으로 예상되는 데이터 릴리스 3을 기다려야 합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Theo Koupelis; Karl F. Kuhn (2007). In Quest of the Universe. Jones & Bartlett Publishers. p. 369. ISBN 978-0-7637-4387-1.
  2. ^ a b D. Scott Birney; Guillermo Gonzalez; David Oesper (2007). Observational Astronomy. p. 75. ISBN 978-0-521-85370-5.
  3. ^ Simon F. Green; Mark H. Jones (2004). An Introduction to the Sun and Stars. Cambridge University Press. p. 87. ISBN 978-0-521-54622-5.
  4. ^ D. Scott Birney; Guillermo Gonzalez; David Oesper (2007). Observational Astronomy. Cambridge University Press. p. 73. ISBN 978-0-521-85370-5.
  5. ^ Horace A. Smith (2004). RR Lyrae Stars. Cambridge University Press. p. 79. ISBN 978-0-521-54817-5.
  6. ^ M Reid; A Brunthaler; Xu Ye; et al. (2008). "Mapping the Milky Way and the Local Group". In F Combes; Keiichi Wada (eds.). Mapping the Galaxy and Nearby Galaxies. Springer. ISBN 978-0-387-72767-7.
  7. ^ Y Sofu & V Rubin (2001). "Rotation Curves of Spiral Galaxies". Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 39: 137–174. arXiv:astro-ph/0010594. Bibcode:2001ARA&A..39..137S. doi:10.1146/annurev.astro.39.1.137. S2CID 11338838.
  8. ^ Abraham Loeb; Mark J. Reid; Andreas Brunthaler; Heino Falcke (2005). "Constraints on the proper motion of the Andromeda galaxy based on the survival of its satellite M33" (PDF). The Astrophysical Journal. 633 (2): 894–898. arXiv:astro-ph/0506609. Bibcode:2005ApJ...633..894L. doi:10.1086/491644. S2CID 17099715.
  9. ^ William Marshall Smart; Robin Michael Green (1977). Textbook on Spherical Astronomy. Cambridge University Press. p. 252. ISBN 978-0-521-29180-4.
  10. ^ Charles Leander Doolittle (1890). A Treatise on Practical Astronomy, as Applied to Geodesy and Navigation. Wiley. p. 583.
  11. ^ Simon Newcomb (1904). The Stars: A study of the Universe. Putnam. pp. 287–288.
  12. ^ Matra Marconi Space, Alenia Spazio (September 15, 2003). "The Hipparcos and Tycho Catalogues : Astrometric and Photometric Star Catalogues derived from the ESA Hipparcos Space Astrometry Mission" (PDF). ESA. p. 25. Archived from the original (PDF) on March 3, 2016. Retrieved 2015-04-08.
  13. ^ 참조
  14. ^ Steven Majewski의 강의 노트를 참조하십시오.
  15. ^ 히파르코스:카탈로그:밀레니엄 스타 아틀라스:유럽우주국(European Space Agency)이 2019-06-27을 취득했다.
  16. ^ Lemay, Damien (1992). "Book-Review – Sky Catalogue 2000.0 – V.1 – Stars to Magnitude 8.0 ED.2". Journal of the Royal Astronomical Society of Canada. 86: 221. Bibcode:1992JRASC..86..221L.
  17. ^ Akhmetov, V. S.; Fedorov, P. N.; Velichko, A. B.; Shulga, V. M. (2017-07-21). "The PMA Catalogue: 420 million positions and absolute proper motions". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 469 (1): 763–773. doi:10.1093/mnras/stx812. ISSN 0035-8711.
  18. ^ Ghez, Andrea M.; et al. (2003). "The First Measurement of Spectral Lines in a Short-Period Star Bound to the Galaxy's Central Black Hole: A Paradox of Youth". Astrophysical Journal. 586 (2): L127–L131. arXiv:astro-ph/0302299. Bibcode:2003ApJ...586L.127G. doi:10.1086/374804. S2CID 11388341.
  19. ^ Andreas Brunthaler (2005). "M33 – Distance and Motion". In Siegfried Röser (ed.). Reviews in Modern Astronomy: From Cosmological Structures to the Milky Way. Wiley. pp. 179–194. ISBN 978-3-527-40608-1.
  20. ^ A. Brunthaler; M.J. Reid; H. Falcke; L.J. Greenhill; C. Henkel (2005). "The Geometric Distance and Proper Motion of the Triangulum Galaxy (M33)". Science. 307 (5714): 1440–1443. arXiv:astro-ph/0503058. Bibcode:2005Sci...307.1440B. doi:10.1126/science.1108342. PMID 15746420. S2CID 28172780.
  21. ^ Gough, Evan. "Universe Today". The Astrophysical Journal. Retrieved 12 February 2019.
  22. ^ Steven Weinberg (2008). Cosmology. Oxford University Press. p. 17. ISBN 978-0-19-852682-7.
  23. ^ J. R. Herrnstein; et al. (1999). "A geometric distance to the galaxy NGC4258 from orbital motions in a nuclear gas disk". Nature. 400 (6744): 539–541. arXiv:astro-ph/9907013. Bibcode:1999Natur.400..539H. doi:10.1038/22972. S2CID 204995005.
  24. ^ Otto Neugebauer (1975). A History of Ancient Mathematical Astronomy. Birkhäuser. p. 1084. ISBN 978-3-540-06995-9.
  25. ^ Staff (September 15, 2003). "The 150 Stars in the Hipparcos Catalogue with Largest Proper Motion". ESA. Retrieved 2007-07-21.
  26. ^ "SIMBAD". Centre de Données astronomiques de Strasbourg. Retrieved 2016-04-13.
  27. ^ a b Fabricius, C.; Makarov, V.V. (May 2000). "Hipparcos astrometry for 257 stars using Tycho-2 data". Astronomy and Astrophysics Supplement. 144: 45–51. Bibcode:2000A&AS..144...45F. doi:10.1051/aas:2000198.

외부 링크