固有運動と恒星の運動学

固有運動とは、恒星が天球上をゆっくりと角度的に移動する現象であり、距離と視線速度と組み合わせることで、恒星の空間における完全な三次元運動が得られます。

Definition

固有運動とは、恒星の天球上における視線に垂直な方向の角度位置の変化率であり、慣習的に1年あたりの秒角で測定されます。

Scope

このトピックでは、恒星の時間の経過に伴う見かけの角度変位である固有運動の測定と、恒星運動学としてのその解釈について扱います。これには、固有運動と距離を接線速度に変換すること、視線速度と組み合わせて完全な空間速度を得ること、そして運動学を用いて銀河の回転、運動星団、および恒星の種族を研究することが含まれます。

Core questions

• 異なる時代における位置から固有運動はどのように測定されますか？
• 固有運動と距離はどのように組み合わされて接線速度が得られますか？
• 固有運動と視線速度はどのように組み合わされて完全な空間速度が得られますか？
• 恒星運動学は銀河の構造と恒星の種族について何を明らかにしますか？

Key theories

空間速度の分解

恒星の空間における完全な速度は、固有運動と距離から導かれる接線速度と、視線方向の視線速度を組み合わせることで再構築されます。

運動学的種族分析

恒星の空間速度の分布は、薄い円盤、厚い円盤、ハローなどの運動学的種族を区別し、銀河の形成と力学的な歴史を符号化しています。

Clinical relevance

固有運動は、近傍の高速星を特定し、共通の運動によって星団や運動星団のメンバーを明らかにし、銀河の回転と重力ポテンシャルを追跡し、視差と組み合わせて恒星運動の三次元マップを構築します。

History

ハレーは1718年に、明るい星が古代から位置をずらしていることに注目して固有運動を発見しました。その後、長期間にわたる写真観測基線、そしてヒッパルコスとガイアのミッションによって、固有運動は精密な全天運動学データへと変貌しました。

Seminal works

• binneyMerrifield1998
• gaia2016
• kovalevskySeidelmann2004

Frequently asked questions

固有運動は星の実際の速さと同じですか？

いいえ、固有運動は天球上を横切る角度的なずれに過ぎません。これを物理的な接線速度に変換するには距離が必要であり、完全な空間速度を得るには分光法による視線速度も必要です。

なぜ近傍の星はより大きな固有運動を持つ傾向があるのですか？

視線に垂直な方向の物理的な速度が同じ場合、より近い星は1年あたりにより大きな角度変位を示すため、近傍の星は一般により大きな固有運動を示します。