El movimiento peculiar o velocidad peculiar se refiere a la velocidad de un objeto en relación con un marco en reposo , generalmente un marco en el que la velocidad promedio de algunos objetos es cero.
En astronomía galáctica , el movimiento peculiar se refiere al movimiento de un objeto (generalmente una estrella ) en relación con un marco de reposo galáctico.
Los objetos locales se examinan comúnmente en cuanto a sus vectores de ángulo de posición y velocidad radial . Estos se pueden combinar mediante la adición de vectores para indicar el movimiento del objeto en relación con el Sol . Las velocidades de los objetos locales a veces se informan con respecto al estándar local de reposo (LSR, por sus siglas en inglés), el movimiento local promedio de material en la galaxia, en lugar del marco de reposo del Sol. La traducción entre el LSR y los marcos de reposo heliocéntricos requiere el cálculo de la velocidad peculiar del Sol en el LSR. [1]
En cosmología física , la velocidad peculiar se refiere a los componentes de la velocidad de una galaxia que se desvían del flujo de Hubble . Según la ley de Hubble, las galaxias se alejan de nosotros a velocidades proporcionales a su distancia de nosotros.
Las galaxias no se distribuyen uniformemente en todo el espacio observable, sino que se encuentran típicamente en grupos o cúmulos , donde tienen un efecto gravitacional significativo entre sí. Las dispersiones de velocidad de las galaxias que surgen de esta atracción gravitatoria suelen ser de cientos de kilómetros por segundo, pero pueden aumentar a más de 1000 km/s en cúmulos ricos. [2] Esta velocidad puede alterar la velocidad de recesión que se esperaría del flujo de Hubble y afectar el corrimiento al rojo observado de los objetos a través del efecto Doppler relativista . El corrimiento al rojo Doppler debido a velocidades peculiares es
que es aproximadamente
para velocidades bajas (pequeños corrimientos al rojo). Esto se combina con el corrimiento al rojo del flujo de Hubble y el corrimiento al rojo de nuestro propio movimiento para dar el corrimiento al rojo observado [3]
(También podría haber que considerar un corrimiento al rojo gravitacional. [3] )
La velocidad radial de un objeto cosmológicamente "cercano" se puede aproximar mediante
con contribuciones tanto del flujo de Hubble como de los términos de velocidad peculiar, donde es la constante de Hubble y es la distancia al objeto.
Las distorsiones del espacio de corrimiento al rojo pueden hacer que las distribuciones espaciales de los objetos cosmológicos parezcan alargadas o aplanadas, dependiendo de la causa de las velocidades peculiares. [4] El alargamiento, a veces denominado efecto de los "dedos de Dios", es causado por el movimiento térmico aleatorio de los objetos; sin embargo, las velocidades peculiares correlacionadas de la caída gravitatoria son la causa de un efecto de aplanamiento. [5] La principal consecuencia es que, al determinar la distancia de una sola galaxia, se debe asumir un posible error. Este error se hace más pequeño a medida que aumenta la distancia. Por ejemplo, en los estudios de supernovas de tipo Ia , las velocidades peculiares tienen una influencia significativa en las mediciones hasta corrimientos al rojo de alrededor de 0,5, lo que lleva a errores de varios puntos porcentuales al calcular los parámetros cosmológicos. [3] [6]
Las velocidades peculiares también pueden contener información útil sobre el universo. La conexión entre las velocidades peculiares correlacionadas y la distribución de masa se ha sugerido como una herramienta para determinar las restricciones de los parámetros cosmológicos mediante estudios de velocidades peculiares. [7] [8]
El promedio de la velocidad peculiar sobre una esfera se denomina flujo volumétrico . Este valor se puede comparar con las teorías de la gravedad. El análisis actual de los valores experimentales de flujo volumétrico no concuerda bien con el modelo Lambda-CDM . [9]
