銀河系恆星運動學，天文學中研究銀河系內恆星運動學性質的分支學科。
基本介紹
- 中文名：銀河系恆星運動學
- 類別：恆星運動分支
太陽相對運動速度,恆星相對運動速度,
太陽相對運動速度
太陽系和銀河系中其他恆星的運動受銀河系整體質量分布引力勢的支配。因此，恆星運動學也是探測銀河繫結構與演化的一種重要方法。太陽附近的恆星屬於銀盤星族。它們繞銀心的平均圓周運動定義了一個坐標系，稱為局域靜止標準(LSR)。這個坐標系是由一個稱為FK5的基本星表中1 553顆星的位置和自行來實現的。銀河系中任何星族的運動學性質，就由它們相對於LSR的淨流注運動和相對於平均運動的方均根彌散來確定。1985年國際天文學聯合會約定，在距銀心8.5千秒差距的太陽處，LSR的圓周速度約220千米/秒。太陽相對於LSR的本動速度為17千米/秒，指向武仙座（銀經53°，銀緯25°）。每顆恆星的運動學觀測量是視向速度和自行矢量。前者由譜線的都卜勒位移測定，典型精度約1千米/秒。後者是恆星相對於遠星或河外天體的角速度，典型值為每百年1角秒。恆星的橫向速度，即在垂直於視線平面上的線速度，在恆星已有距離估計的情況下由自行確定。恆星的空間速度是視向速度和橫向速度的矢量和。恆星的運動學研究中，自行矢量的方向是一個有用的距離無關量。恆星的速度彌散由於恆星同其他恆星和分子雲之間的相互作用而隨時間緩慢增加。其誕生時恆星具有從它們中形成的星際物質的典型運動學特徵。
恆星相對運動速度
最年輕（3億年）的恆星典型速度彌散為10千米/秒，集中分布於銀盤上的旋臂內。較老（50億～100億年）的恆星速度彌散為20千米/秒，形成半徑約15千秒差距的光滑的盤分布。最老（140億年）的恆星典型速度彌散為120千米/秒，形成半徑約30千秒差距的球形暈。垂直速度彌散較大的恆星族可到達銀道面以上更遠的距離，因而有更擴展的密度分布，分布律可由引力場方程和恆星動力學理論導出。彌散速度恆定的簡單等溫星族的垂直分布可用來得出引力垂直於銀道面的分量，從而給出引力勢和銀道面的質量密度。圓周運動速度作為銀心距的函式稱為旋轉曲線。太陽半徑以內的旋轉曲線可由星際介質的射電觀測（如HI的21厘米譜線）很好地確定，而恆星運動學是太陽半徑以外（和或銀道面以外）旋轉曲線的有用探針。幾乎平坦的旋轉曲線意味著銀河系和其他河外星系一樣存在一個大質量暗暈。銀心附近恆星的運動學觀測則顯示那裡存在一個質量約為太陽300萬倍的黑洞。
