理解局部静止坐标系（LSR）

在天文学中，学习银河的旋转和恒星运动时，会遇到局部静止坐标系。

银河旋转和恒星运动在物理学中通过重力和多普勒效应来解决，因此并不难理解，但局部静止坐标系的概念却像初学天球时一样陌生，因此理解起来有点棘手。

因此，我将通过比喻来解释如何理解这一概念。

在阅读本文之前，请先学习恒星的空间运动和银河旋转相关的内容。

1. 什么是局部静止坐标系（LSR）？

局部静止坐标系指的是以太阳的位置为中心，相对于银河中心做圆周运动的坐标系。

让我们仔细看看这句话。

局部静止坐标系（Local Standard of Rest）
1) 坐标系的基准：太阳位置
2) 速度的基准：太阳位置的完全圆周运动
3) 表现方法：相对于完全圆周运动的相对运动

局部静止坐标系假设在太阳的位置上做完全圆周运动的天体，并显示其相对运动。

甚至作为位置基准的太阳相对于银河也没有做完全的圆周运动，因此会相对于LSR移动。

太阳正以19.5km/s的速度向武仙座方向移动。

2. 理解局部静止坐标系

假设有绕太阳附近的A、B、C轨道的天体，并比较它们相对于LSR的速度。

假设三种轨道并比较它们相对于LSR的速度。

1) A轨道是在LSR位置处有远日点，在银河中心附近有近日点的轨道。在这种情况下，将比围绕完全圆形轨道运动的天体动得更慢。
2) B轨道是经过LSR的完全圆形轨道。这是LSR的基准速度。
3) C轨道是在LSR位置处有近日点，在银河中心方向有远日点的轨道。在这种情况下，将比围绕完全圆形轨道运动的天体动得更快。

因此，绕B轨道运动的天体对于LSR来说完全静止，而绕A和B轨道的天体将相对于LSR看起来向相反方向移动。

让我们看另一个例子。

每个箭头表示绕各轨道运动的天体的速度和方向。

在LSR附近绕两轨道的天体看起来如何呢？

这与矢量的差异相同。

两个天体在LSR上看到的速度与实际速度不同。

高偏心率轨道的天体实际速度较慢，但由于与LSR的速度差异大，似乎以较快的速度移动。

低偏心率轨道的天体实际速度比其他天体快，但由于与LSR的速度差异不大，看起来以慢速移动。

重要的是LSR显示的速度不是实际速度，而仅仅显示相对于完全圆形轨道的运动方式。

观察实际银河的运动时，相对于LSR，天体似乎在三个轴方向上不同移动。

3. 结论

1) LSR假设太阳的位置并展示完全圆形轨道上的天体速度
2) 其他天体如何运动
3) 通过LSR观察天体运动显示实际圆运动时银河的旋转方式
4) 天体的诞生地点决定了在LSR上的不同位置。各项特性需要学习后记忆。