¿Cómo calcular la velocidad media de la línea de visión de las estrellas después de la rotación de la galaxia?

Estoy tratando de calcular la velocidad media de la línea de visión a partir de una instantánea de simulación de una galaxia después de que la galaxia se incline en un cierto ángulo, theta. Lo estoy codificando en python. Lo que he hecho hasta ahora: he extraído las coordenadas [x,y,z] y [v_x,v_y,v_z] (componentes x,y,z de las coordenadas de velocidad) de las estrellas de la galaxia. Hay muchas estrellas por lo que hay muchas coordenadas [[x1,y1,z1]...[xn,yn,zn]] y [[v_x1,v_y1,v_z1]...[v_xn,v_yn,v_zn]] etc. He rotado la galaxia sobre el eje x en un ángulo theta usando la matriz de rotación 3D.

Esto gira las coordenadas z e y y no x. Cuando nuestra línea de visión está a lo largo del eje z o del eje y, rotar de esta manera a lo largo del eje x conducirá a una imagen inclinada de la galaxia. Al menos así es como defino la inclinación. Siéntase libre de sugerir si tiene otras definiciones alternativas de inclinación.

Ahora, puedo calcular mis coordenadas rotadas x, y, z y dan diferentes formas de mi galaxia, dependiendo de mi línea de visión. p.ej. si mi línea de visión es el eje z, la galaxia está de frente cuando theta=0 y elíptica si tomo theta=45 grados. Mis preguntas son:

1. ¿Las coordenadas de velocidad se transforman de la misma manera que mis coordenadas espaciales? Es decir, después de la rotación, ¿se transformarán mis v_x, v_y y v_z usando la matriz de rotación 3D que mencioné antes?
2. Después de la rotación, si mi línea de visión es el eje z, ¿cómo debo calcular la proyección de las velocidades a lo largo del eje z? (Llamemos a las coordenadas de velocidad después de la rotación v_xr, v_yr, v_zr para evitar confusiones. Entonces, obtendremos las coordenadas de velocidad rotadas como [[v_xr1,v_yr1,v_zr1],....[v_xrn,v_yrn,v_zrn]]) ¿Debería tomar v_zr, v_xr y v_yr y convertirlos en puntos con el eje z: [0,0,1]? Entonces todo lo que nos queda es el v_zr. Para obtener la media, solo tomo el promedio de todos los v_zr.

Siento que esto no es todo lo que hay y que me estoy perdiendo algo o ¿es esta la respuesta final?... ¿hay alguna forma diferente de calcular la proyección de las velocidades a lo largo de la línea de visión? ¿Tengo que tener en cuenta el marco de referencia giratorio frente al marco inercial o sería redundante? Si también tiene alguna literatura relevante a esto que cree que podría encontrar útil, por favor compártala.

Muchas gracias de antemano.