Was ist die Fundamentalebene für elliptische Galaxien?

Ich bin kein Experte, aber es scheint, dass die Fundamentalebene eine Beziehung zwischen charakteristischen Größen der Galaxie ist, die eine Korrelation zeigt, die der Tully-Fisher-Beziehung für Spiralgalaxien entspricht.

Sie können vom Virialsatz ausgehen:$\frac{M}{R}\sim v^2$

($M$im Radius enthaltene Masse$R$,$v$Geschwindigkeitsdispersion der Sterne, auch mit bezeichnet$\sigma$in diesen Fällen), was bedeutet, dass sich die Sterne wie eine isotherme Kugel verhalten.

Unter der Annahme, dass alle Galaxien das gleiche Masse-zu-Licht-Verhältnis haben$L/M$, und dass alle Galaxien die gleiche Oberflächenhelligkeit haben

$\Sigma=L/R^2$

(mit$L$Leuchtkraft), erhalten Sie die Tully-Fisher-Beziehung:

$L\sim v^4$

Natürlich haben nicht alle Galaxien die gleiche Oberflächenhelligkeit. Also wenn du nimmst$\Sigma=L/R^2$und ersetzen Sie dies in den Virialsatz (unter Beibehaltung der Annahme des Masse-zu-Licht-Verhältnisses), dann wird eine Beziehung zwischen Leuchtkraft, Oberflächenhelligkeit und Geschwindigkeitsdispersion erhalten:

$L \sim \sigma^4 \Sigma^{-1}$

Sie können die Sternenverteilungen in elliptischen Galaxien gemäß dieser Beziehung darstellen und werden feststellen, dass die Sterne nicht zufällig verteilt sind, sondern stärker entlang der Fundamentalebene konzentriert sind (mehr oder weniger dasselbe gilt für das HR-Diagramm):

(Hier$R_e$ist der sogenannte effektive Radius ).

Der Vollständigkeit halber noch ein erhellendes Bild von hier :

Referenzen hier und hier .