¿Cuál es el significado de la relación Tully-Fisher?

Answer 1

La relación Tully-Fisher es una relación entre la luminosidad intrínseca y el ancho de velocidad de la curva de rotación de una galaxia espiral.
La luminosidad es la cantidad total de energía luminosa emitida por segundo.
La curva de rotación es la gráfica de la velocidad de diferentes estrellas de una galaxia con distancia radial desde el centro. El ancho de velocidad es la amplitud de la curva de rotación.

De acuerdo con la relación Tully-Fisher, la luminosidad de una galaxia espiral es proporcional a la cuarta potencia del ancho de velocidad. Esta relación se utiliza principalmente para determinar las distancias a las galaxias lejanas.

El ancho de velocidad se puede determinar fácilmente observando el ancho del desplazamiento Doppler espectroscópico de las líneas espectrales. Después de eso, la relación Tully-Fisher nos permite estimar la luminosidad intrínseca de esa galaxia. Cuando observamos esa galaxia en la Tierra, nos parece muy tenue debido a la enorme distancia entre la Tierra y la galaxia. La luminosidad observada en la Tierra está dada por:
Luminosidad observada = [math] {Lo / (4 * \ pi * r ^ 2)} [/ math], donde [math] {r} [/ math] es la distancia a la galaxia y [math] {Lo} [ / math] es la luminosidad intrínseca. Entonces, por esta simple relación, la distancia a la galaxia puede ser determinada. Este tipo de medida de distancia se conoce como la vela estándar secundaria.

Answer 2

La relación Tully-Fisher dice que la luminosidad de una galaxia es proporcional a su velocidad de rotación máxima a la cuarta potencia: L ~ v ^ 4.

En un modelo simple, la cantidad de luminosidad en una galaxia es proporcional a su masa. Este sería el caso si, por ejemplo, toda la masa estuviera en estrellas; Cuantas más estrellas tengas, más brillante será la galaxia.

Se puede demostrar, a partir del teorema virial, que, para un sistema soportado por rotación, M ~ v ^ 3. ¡Esto no es v ^ 4!

Esto es sorprendente, lo que nos dice algo acerca de la física de las galaxias. Por ejemplo, podría ser algo como:

• La relación masa-luz NO es constante (como en nuestro ejemplo simple), sino que depende de la velocidad.
• La velocidad de rotación máxima NO corresponde a la velocidad de soporte de rotación, lo que implica que la forma de la curva de rotación v (R) depende de la velocidad.
• Hay otro soporte (como la dispersión de la velocidad) además de la rotación de estas galaxias, de tal manera que este otro soporte depende de la velocidad.

Estos son sólo algunos ejemplos. Deducir cuál es la respuesta correcta (es probable que sea una combinación de todas estas) es lo que hace que este sea un desafío interesante, y probablemente nos diga algo sobre cómo se forman las galaxias.