塔利-费舍尔关系

螺旋星系和透鏡星系的塔利-費舍爾關係。

塔利-費舍爾關係（Tully-Fisher relation）是天文學家R·布伦特·塔利和J·理查德·费希尔在1977年發表的，是天文學中螺旋星系的速度寬度 (自轉曲線的振幅) 和本質光度 (正比於恆星質量) 之間的關聯性經驗公式。發光度是星系在單位時間發出的光能量；當星系的距離已知時，它可以從星系的表面光度測量得到。速度寬度的測量是透過都卜勒效應的譜線寬度或位移。 光度和速度寬度之間的定量關係是測量光度的波長函數，但是粗略的說，光度與速度的四次方成正比。

這種關係直接聯繫到觀測到的速度寬度 (相對而言較容易) 取代了難以觀測的本質光度。因為光度 (容易觀察到) 與視亮度的關係和距離 (平方) 相關，所以塔利-費舍爾關係可以用來測量距離，或是，在天文學的說法是可以當成"輔助的 標準燭光"。

在星系內部的恆星動力來自於重力。由於這個理由，星系自轉曲線的幅度與星系的質量相關聯；塔利-費舍爾關係是直接觀測到的星系的恆星質量 (這設定了光度) 和總重力質量 (設定了自轉曲線的幅度)的密切關係。

這關係是使用主要的標準燭光測量和校準。

用於測量螺旋星系的距離：

• 測量自轉曲線的紅移和藍移
• 計算恆星環繞星系核心的速度
• 計算作用在恆星上的重力
• 由於星系的質量90%都是暗物質，因此將質量成上10倍
• 查找亮度和將它與視星等結合，最後得到距離。

這個關係不適用於沒有明顯自轉現象的橢圓星系，但是，還是有相似的方法存在著，像是法貝爾-杰克遜關係和基本平面。

對這些經驗關係的一種潛在性的解釋存在於所謂的修正牛頓力學，或MOND理論。

举例

L(0.8μm)≈4*10^10L(Sun,0.8μm)*(V_max/200(km/s))^4

V_max是星系的最大旋转速度（通常指边缘的），记得除以sinθ倾角。 0.8μm是波长。

相關條目

• 距離模數
• 修正牛頓力學
• 標準燭光
• 宇宙距離尺度
• 基本平面 (橢圓星系)
• 法貝爾-杰克遜關係

參考資料

• 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)
• Macri, L. M.; Stanek, K. Z.; Bersier, D.; Greenhill, L. J.; Reid, M. J., A New Cepheid Distance to the Maser-Host Galaxy NGC 4258 and Its Implications for the Hubble Constant, Astrophysical Journal, 2006, 652 (2): 1133–1149 [2010-06-02], （原始内容存档于2019-12-13） 

外部連結

• Stephens, Tim. AEGIS survey reveals new principle governing galaxy formation and evolution. UC Santa Cruz. March 6, 2007 [2006-05-24]. （原始内容存档于2007年3月11日）.