特異速度

特異運動または特異速度とは、静止フレーム（通常は一部の物体の平均速度がゼロとなるフレーム） に対する物体の速度を指します。

銀河天文学において、固有運動とは、銀河の静止系に対する 物体（通常は恒星）の運動を指します。

局所的な天体は、通常、位置角と視線速度のベクトルについて調べられる。これらをベクトル加算によって組み合わせることで、太陽に対する天体の運動を表現できる。局所的な天体の速度は、太陽の静止フレームではなく、局所標準静止（LSR）（銀河内の物質の平均的な局所運動）を基準にして報告されることがある。LSRと太陽中心の静止フレーム間の変換には、LSRにおける太陽の固有速度の計算が必要である。^[1]

物理宇宙論において、固有速度とはハッブル流から外れた銀河の速度成分を指します。ハッブルの法則によれば、銀河は私たちからの距離に比例した速度で私たちから遠ざかります。

銀河は観測可能な空間全体に均等に分布しているわけではなく、通常はグループまたはクラスターで発見され、互いに大きな重力の影響を及ぼします。この重力引力から生じる銀河の速度分散は通常数百キロメートル/秒ですが、銀河が豊富なクラスターでは1000キロメートル/秒を超えることもあります。^[2]この速度は、ハッブルフローから予想される後退速度を変え、相対論的ドップラー効果を介して観測される物体の赤方偏移に影響を与える可能性があります。固有速度によるドップラー赤方偏移は

${\displaystyle 1+z_{pec}={\sqrt {\frac {1+v/c}{1-v/c}}}}$

これはおよそ

${\displaystyle z\approx v/c}$

低速度（小さな赤方偏移）の場合、これはハッブル流による赤方偏移と我々自身の運動による赤方偏移と組み合わさって観測される赤方偏移となる^[3]${\displaystyle z_{\odot}}$

${\displaystyle 1+z_{obs}=(1+z_{pec})(1+z_{H})(1+z_{\odot })。}$

（重力赤方偏移も考慮する必要があるかもしれない。^[3]）

宇宙的に「近い」物体の視線速度は次のように近似できる。

${\displaystyle v_{r}=H_{0}d+v_{pec}}$

ハッブルフロー項と固有速度項の両方の寄与があり、 はハッブル定数、 は物体までの距離です。 ${\displaystyle H_{0}}$${\displaystyle d}$

赤方偏移による空間の歪みは、固有速度の原因に応じて、宇宙の物体の空間分布を細長くしたり平坦にしたりします。^[4]細長くなることは、「神の指」効果と呼ばれることもあり、物体のランダムな熱運動によって引き起こされます。しかし、重力による落下からの相関した固有速度は、平坦化効果の原因です。^[5]主な結果は、単一の銀河の距離を決定する際に、誤差が生じる可能性があることを前提とする必要があることです。この誤差は、距離が長くなるにつれて小さくなります。たとえば、Ia型超新星の調査では、固有速度は、赤方偏移が約0.5までの測定に大きな影響を与え、宇宙パラメータを計算する際に数パーセントの誤差につながります。^{[3] [6]}

固有速度は宇宙に関する有用な情報も含んでいる。相関のある固有速度と質量分布の関係は、固有速度調査を用いて宇宙論パラメータの制約を決定するためのツールとして提案されている。^{[7] [8]}

球面上の固有速度の平均はバルクフローと呼ばれます。この値は重力理論と比較することができます。実験的なバルクフロー値の現在の分析は、 Lambda-CDMモデルとよく一致していません。^[9]

• 適切な動き
• 視線速度
• 相対速度
• 宇宙速度（天文学）