下記銀河の赤方偏移観測値を、HPと本屋と図書館で調べたのですが、
わかったのは、1つだけでした。それぞれの値をご教示頂きましたら幸いです。
銀河の名称 距離(万光年) 赤方偏移
1.M31(NGC224) 230
2.M32(NGC221) 230
3.M77(NGC1068) 4700
4.M87(NGC4486) 5900 0.004
5.M104(NGC4594) 4600
6.M106(NGC4258) 2100
追伸
「そんな値、パッブル定数に距離をかけて計算したら求まるがな。」と言われるかもしれませんが、観測値を知りたいのです。よろしくお願い致します。
No.8ベストアンサー
- 回答日時:
No.1です。
続いてますね…。
以下,長文で失礼します。
> 通常、本等で数値として使用される赤方偏移の値は、RV_hel から算出したものでしょうか?(RV_hel を赤方偏移から求めるかもしれませんが)
括弧内が正しいと思います。
しかしながら,ハッブルの法則と赤方偏移との関係が有意となるのは,銀河の固有運動がその後退速度に対して十分に小さくなる遠方の銀河に対してですから,そのような銀河に対しては,銀河の固有運動と同程度の速度を持つ太陽(地球)の運動(銀河中心に対する公転速度)もまた無視できるようになります。
なので,赤方偏移の基準点の厳密な定義にあまり注意を払うには及ばないと思います。
なお,地球は太陽の周りを29.8km/sで公転していますし,太陽も近傍の恒星系に対し19.5km/sでヘルクレス座の方向に動き,220km/sで銀河中心の周りを公転しています。また,銀河系もおとめ座銀河団に向かって約300km/sで移動しています。
個々の運動速度はそれなり確定していますので,太陽に対しても,銀河中心に対しても,また宇宙背景輻射に対しても,個別銀河の赤方偏移をそれなりに計算できます。但し,観測値との距離感は後者を基準とするほど広がります。
(宇宙背景輻射の非等方性の双極子成分を地球の背景輻射に対する運動とする見方もありますが,観測本意の立場からはちょっと距離感ありすぎと思われます)
余談ですが,M31のように視直径が大きく,内部の星の中心核に対する公転速度が中心核の接近速度より大きい銀河の場合には,場所によっては正負いろいろな視線速度が得られますので,通常は中心核近傍の視線速度を代表値として測定対象とします。
なお,NASA/IPACのサイト
http://nedwww.ipac.caltech.edu/
では,個別銀河ごとの赤方偏移データ(太陽に対して)を検索できます。
http://nedwww.ipac.caltech.edu/forms/z.html にて,enter object name に M31などと入力してみて下さい。
データベースに挙がっている観測値を眺めると,ここ10年ぐらいの観測値でも大きなバラツキがあることが分かります。
多くの観測値が挙げられていますが,詳細な観測条件が辿れる中で最も不確かさの小さいデータを抜粋すると,
M31 -297 1 -0.000991 0.000003
M32 -213 2 -0.000710 0.000007
M77 1137 3 0.003793 0.000010
M87 1282 9 0.004276 0.000030
M104 1091 5 0.003639 0.000017
M106 448 3 0.001494 0.000010
となっています。上記データの内訳は,後退速度(km/s),その不確かさ(km/s),赤方偏移とその不確かさです。
後退速度は,No.1のURL(http://www.seds.org/messier/xtra/supp/redshift.h …)に示されるサイトに挙げられたRV_helとほぼ同じです。また,赤方偏移は後退速度を光速(2.99792458×10^5 km/s)で除した値に上記の桁数の範囲では一致します。相対論的な式により計算をしても,差異が最大となるM87でさえ,小数点以下第6桁目が9変るだけですから,観測値の不確かさの数分の1程度の相違に過ぎません。
最後にハッブル定数による赤方偏移値ですが,H0 = 67 (km/s/Mpc)を用いると,
M31 0.0002
M32 0.0002
M77 0.0041
M87 0.0041
M104 0.0034
M106 0.0017
となります。 但し,銀河への距離には,http://www.seds.org/messier/xtra/supp/redshift.h … のデータを用いました。ハッブル定数と距離データに何を用いたかに依存しますが,No.7の数値は二桁ほど大きいのではないかと思います。
No.9
- 回答日時:
ハッブル定数は2003年のWMAPから
71+-4km/s/Mpc(誤差5%)と精度よくだされました。
なお2001年のHSTプロジェクトチームは
72+-8km/s/Mpc(誤差14%)でした。
H0 = 67 (km/s/Mpc)は少なすぎると思います。
また、赤方偏移の原因は3つ
1.運動学的赤方偏移 局所的な運動
2.重力赤方偏移 重力場による
3.宇宙論的赤方偏移 宇宙膨張の遠方
Z=0.1程度では、v=czの関係式で大丈夫です。
ですからお尋ねの銀河では、問題になりません。
データはNo.8の方のもので、いいと思います。
遠方の銀河、Z=1以上ですと、相対論的関係式が必要です。
1+Z=a0/a
aは宇宙の大きさです。
また銀河系とアンドロメダ銀河の衝突は
以前は約50億年後に衝突とされていましたが、
(30億年後という数字は、10年以上前のデータ)
現在はスーパーコンピューターでシミュレーションされ、
100~150億年後に衝突から合体をし、
ひとつの大きな銀河になる。最終的に局所銀河群は
ひとつの巨大な銀河になると、計算されているようです。
300億年後、1000億年後のこともシミュレーション
されているようです。
詳しくはクエーサーのところでも紹介した
『宇宙を見る新しい目』日本物理学会編 日本評論社
を参照してください。ハッブル定数の値も載っています。
No.7
- 回答日時:
ハッフル定数での算出例です。
M31(M32)=0.0161
M77=0.329
M104=0.413
M106=0.147
計算方法はお解りのようですので省略しています。
この回答への補足
お返事ありがとうございます。
>私は#1さんのデーターでなく、自分の手持ちのデーターで算出しています。
え~、そんな、混乱しますよ。そら~ 反則ちゃいますか。。。
>私的に、太陽からの後退速度=実測値と同じと考えています。
#1さんのデータをベースに話を進めたいと、思います。では、
通常、本等で数値として使用される赤方偏移の値は、RV_hel から算出したものでしょうか?(RV_hel を赤方偏移から求めるかもしれませんが)
>理論通りに物は動きません。
>片方は後退、片方は斜めに、360度好き勝手に動くのは当たり前です。
>データー見れば解ると思いますが。
>距離が遠いと後退している。(-値)
>では無いと解ります。
本当なのでしょうか?おもいきり遠方で、片方は後退、片方は斜めに、進むなんて
いうのが測定できるとはイメージできません。
追伸
私は、難しいことを理解できません。ただ、下記銀河の通常の赤方偏移の値を知りたいだけです。単純明快にご教示頂きましたら幸いです。
1. M31(NGC224)
2. M32(NGC221)
3. M77(NGC1068)
4. M87(NGC4486)
5. M104(NGC4594)
6. M106(NGC4258)
No.6
- 回答日時:
>私は、RV_gal から赤方偏移の値を下記の通り、計算したのですが、No.2さん の値と異なります、計算に間違い等があるでしょうか?
私は#1さんのデーターでなく、自分の手持ちのデーターで算出しています。
太陽からの後退速度は一致していますが、
私のデータは、宇宙背景放射による相対速度での計算です。
#1データーは、銀河中心からの後退速度です。
計算値が違うのは、「近すぎる」からです。
私的に、太陽からの後退速度=実測値と同じと考えています。
宇宙背景放射による相対速度での計算、並びに、銀河中心からの後退速度は、
後退速度が必要であって、赤方偏移観測値は憶測に過ぎず、必要性が薄いと思っています。
>M77とM87で、RV_gal の値がそれぞれ 1145と1229と異なるのに 距離は、どちらも 60 で 同じなのは、なぜでしょうか?
理論通りに物は動きません。
片方は後退、片方は斜めに、360度好き勝手に動くのは当たり前です。
データー見れば解ると思いますが。
距離が遠いと後退している。(-値)
では無いと解ります。
近距離ではバッフル定数もかなりの誤差を生みます。
ディラック方程式が光速近くならないと威力をなさないのと同じです。
ちなみに、赤方偏移観測とは、銀河固有の運動は無視し、空間の広がる速度を計算しています。
この場合、銀河の動きは無視出来る程微小だからです。
No.5
- 回答日時:
専門家さんありがとうございます。
よろしければ「物理のカテゴリーN,11」の
ディラック方程式の一般相対論化について。
の回答よろしこです。
面倒なのでやってません。^0^;
m(_ _)m
No.4
- 回答日時:
No.3
- 回答日時:
#2は、宇宙背景放射による相対速度での計算です。
次が太陽からのです。
M32=0.0006
M31=0.001
M77=0.00379
M104=0.0036
M106=0.00166
バッフル定数で計算して3者を比較してみて下さい。
この回答への補足
お返事ありがとうございます。
混乱してきました。下記につきましてご教示頂きましたら幸いです。
1.通常、本等で数値として使用される赤方偏移の値は、RV_gal から算出したものでしょうね?(RV_gal を赤方偏移から求めるかもしれませんが)
2.M77とM87で、RV_gal の値がそれぞれ 1145と1229と異なるのに 距離は、どちらも 60 で 同じなのは、なぜでしょうか?
3.私は、RV_gal から赤方偏移の値を下記の通り、計算したのですが、No.2さん の値と異なります、計算に間違い等があるでしょうか?
c=2.9979*10^5;
z=Sqrt[(1+v/c)/(1-v/c)]-1;
z1=v/c;
"M77"
"z=" 0.0038266618217570603`
"z1=" 0.0038193402048100336`
"M87"
"z=" 0.004107973996380299`
"z1=" 0.004099536342106141`
"M104"
"z=" 0.0032441962976164085`
"z1=" 0.0032389339204109543`
"M106"
"z=" 0.0016959576310595637`
"z1=" 0.0016945194969812203`
No.1
- 回答日時:
を参照して下さい。
メシエ番号の付いた銀河の後退(接近)速度がまとめられています。
太陽と銀河中心の両者に対する速度がまとめられていますので,違いをみるのも面白いかも知れません。
なお,M31の接近速度(負の値)は,銀河中心に対し秒速122kmに及びますが,同銀河は,30億年後に銀河系と衝突し合体するものと予想されています。
最後に赤方偏移ですが,これを求めるには,表中の速度を光速で除して下さい。何れの銀河も後退(接近)速度が,光速を大きく下回るため,この計算法で十分です。
お返事ありがとうございます。
丸1日探したのに見つからなくて困っていました。感謝致します。
>なお,M31の接近速度(負の値)は,銀河中心に対し秒速122kmに及びますが,同銀河は,30億年後に銀河系と
>衝突し合体するものと予想されています。
そうなんですか!先日NHKスペシャルで、これまでに(46億年の間に)巨大隕石(直径400km)が最高8回地球に衝突して殆どの生物が絶滅した旨のことを放映してました。30億年後は、隕石どころじゃ~ないですね。
こりゃ~、大変ですね~。
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