툴리-피셔 관계
천문학에서, 툴리-피셔 관계 또는 털리-피셔 관계(Tully-Fisher Relation)는 R. 브렌트 툴리(R. Brent. Tully)와 J. 리처드 피셔(J. Richard Fisher)에 의해 1977년 발표되었다. 이는 나선 은하의 고유 광도(별의 질량에 비례하는)와 이 은하의 속도 폭(회전 속도 곡선의 진폭) 사이의 경험적인 관계를 나타낸 것이다. 광도는 단위 시간 당 은하에서 방출되는 빛 에너지의 양을 말하며 은하의 거리를 알 때 그것은 은하의 겉보기 밝기(실시 등급)를 사용하여 측정할 수 있다. 또한 속도 폭은 '긴 슬릿을 이용한 분광학(long-slit spectroscopy)'을 이용한 스펙트럼선의 이동 정도 또는 그것의 폭을 통해 측정할 수 있다.
또한 중입자적 툴리-피셔 관계(Baryonic Tully-Fisher Relation)란 용어는 은하의 중입자(baryon)의 질량을 고려하였을 때 사용된다. 이는 광도만으로 부터 추론된 질량 값에 반대된다.
광도와 속도 폭 사이의 양적인 관계는 광도가 측정이 되었을 때 파장 길이의 함수이다. 그러나 대략적으로 광도는 속도의 4제곱에 비례한다.
이 관계는 관측하기 어려운 고유 광도를 비교적 쉽게 관측할 수 있는 속도로부터 계산하는 것이 가능하다. 관측한 실시등급의 이용과 역제곱 법칙(the inverse square law)을 적용한 대상에 대한 거리에 대해 추정할 수 있다. 천문학 용어로 이러한 거리측정은 두 번째 표준 촛불(Secondary Standard Candle)로 알려진다.
은하 안에서의 항성의 내부 힘은 중력에 의해 움직인다. 이러한 이유로 은하 회전 속도 곡선의 진폭은 은하의 질량에 비례한다. 툴리-피셔 관계는 은하의 질량(광도가 일정한)과 총 중력적 질량(회전 속도 곡선의 진폭이 일정한)사이의 밀접한 관계의 직접적인 관측이라 할 수 있다.
이 관계는 첫 번째 표준촛불(Primary Standard Candle)을 이용하여 측정하고 보정한다.
또한 이 관계는 일반적인 자전을 지원하지 않는 타원 은하에 관하여는 적용되지 않는다. 그러나 이에 관한 유사한 방법이 존재하는데 페이버-잭슨 관계(Faber-Jackson Relation)와 Fundamental Plane등이 있다.
이 경험적 관계의 존재에 관한 하나의 잠재적인 설명은 수정된 뉴턴 역학(Modified Newtonian Dynamics) 또는 MOND 이론 이라고 불리는 것에 있다.
같이 보기 [편집]
참조 [편집]
- Kuhn, Karl F., In Quest of the Universe. ISBN 0-314-02393-3.
- 2003 C-level Astronomy Presentation for Science Olympiad (Microsoft PowerPoint format, openable in OpenOffice.org)
- Tully, R. B.; Fisher, J. R., A new method of determining distances to galaxies. (pdf) Astronomy and Astrophysics, vol. 54, no. 3, Feb. 1977, p. 661-673. (abs)
바깥 고리 [편집]
- Stephens, Tim, “AEGIS survey reveals new principle governing galaxy formation and evolution”, 《UC Santa Cruz》, March 6, 2007 작성. 2006년 5월 24일 확인.
