Chuyển động riêng và Động học sao

Chuyển động riêng là sự dịch chuyển góc chậm của một ngôi sao trên bầu trời, khi kết hợp với khoảng cách và vận tốc xuyên tâm, sẽ cho biết chuyển động ba chiều đầy đủ của nó trong không gian.

Definition

Chuyển động riêng là tốc độ thay đổi vị trí góc của một ngôi sao trên bầu trời vuông góc với đường ngắm, thường được đo bằng cung giây mỗi năm.

Scope

Chủ đề này bao gồm việc đo lường chuyển động riêng, sự dịch chuyển góc biểu kiến của các ngôi sao theo thời gian và cách diễn giải chúng như động học sao. Nó bao gồm việc chuyển đổi chuyển động riêng và khoảng cách thành vận tốc tiếp tuyến, sự kết hợp với vận tốc xuyên tâm để có được vận tốc không gian đầy đủ, và việc sử dụng động học để nghiên cứu sự quay của Thiên hà, các nhóm sao chuyển động và các quần thể sao.

Core questions

• Chuyển động riêng được đo như thế nào từ các vị trí ở các thời điểm khác nhau?
• Chuyển động riêng và khoảng cách được kết hợp như thế nào để có được vận tốc tiếp tuyến?
• Chuyển động riêng và vận tốc xuyên tâm cùng nhau cho vận tốc không gian đầy đủ như thế nào?
• Động học sao tiết lộ điều gì về cấu trúc Thiên hà và các quần thể sao?

Key theories

Phân tích vận tốc không gian

Vận tốc đầy đủ của một ngôi sao trong không gian được tái tạo từ vận tốc tiếp tuyến của nó, có được từ chuyển động riêng và khoảng cách, kết hợp với vận tốc xuyên tâm theo đường ngắm.

Phân tích quần thể động học

Sự phân bố vận tốc không gian của các ngôi sao phân biệt các quần thể động học như đĩa mỏng, đĩa dày và quầng, mã hóa lịch sử hình thành và động lực học của Thiên hà.

Clinical relevance

Chuyển động riêng giúp xác định các ngôi sao gần và có vận tốc cao, tiết lộ các thành viên của cụm sao và nhóm sao chuyển động thông qua chuyển động chung, theo dõi sự quay của Thiên hà và thế hấp dẫn, và kết hợp với thị sai để xây dựng bản đồ ba chiều về chuyển động của các ngôi sao.

History

Halley đã phát hiện chuyển động riêng vào năm 1718 bằng cách ghi nhận rằng các ngôi sao sáng đã dịch chuyển kể từ thời cổ đại; các đường cơ sở chụp ảnh dài và sau đó là các nhiệm vụ Hipparcos và Gaia đã biến chuyển động riêng thành dữ liệu động học chính xác, bao phủ toàn bộ bầu trời.

Seminal works

• binneyMerrifield1998
• gaia2016
• kovalevskySeidelmann2004

Frequently asked questions

Chuyển động riêng có giống với tốc độ thực của ngôi sao không?

Không; chuyển động riêng chỉ là sự dịch chuyển góc trên bầu trời. Để chuyển đổi nó thành vận tốc tiếp tuyến vật lý cần có khoảng cách, và vận tốc không gian đầy đủ cũng cần vận tốc xuyên tâm từ quang phổ.

Tại sao các ngôi sao gần thường có chuyển động riêng lớn hơn?

Đối với một vận tốc vật lý nhất định trên đường ngắm, một ngôi sao gần hơn sẽ tạo ra một dịch chuyển góc lớn hơn mỗi năm, vì vậy các ngôi sao gần thường cho thấy chuyển động riêng lớn hơn.