Астрономия
1. Определите сумму масс двойной звезды
Капелла, если большая полуось её орбиты равна 0,85 а. е.,
а период обращения 0,285 года. 2. Во сколько раз светимость
Ригеля больше светимости Солнца, если его параллакс равен
0,003", а видимая звёздная величина 0,34? 3. Какова средняя
плотность красного сверхгиганта, если его диаметр в 300 раз
больше солнечного, а масса в 30 раз больше массы Солнца?
Ответы 1)7,6 массы солнца 2) примерно 5*10⁴ раз 3)1,5*10-³ кг/м³
Нужно решение
Answers & Comments
1.
Дано:
A = 0,85 а.е.
T = 0,285 года
----------------------------
Найти:
m₁ + m₂ - ?
Решение:
Воспользуемся формулой сумму масс двойной звезды по третьему закону Кеплера:
m₁ + m₂ = A³/T² - сумму масс двойной звезды
Теперь считаем:
m₁ + m₂ = (0,85 а.е.)³/(0,285 года)² = 0,614125 а.е.³/0,081225 года² ≈ 7,56 ≈ 7,6 от массы Солнца.
Ответ: m₁ + m₂ = 7,6 от массы Солнца.
2.
Дано:
π" = 0,003"
m = 0,34
---------------------
Найти:
L/L⊙ - ?
Решение:
Сначала мы найдем расстояние в парсеках звезды:
r = 1/π" = 1/0,003" ≈ 333,33 пк
Далее мы запишем формулу абсолютной звездной величины:
M = m + 5 - 5lg r - абсолютная звездная величина
А потом находим абсолютная звёздная величина связана со светимостью следующим соотношением по такой формуле:
lg(L/L⊙) = 0,4(M⊙-M) - абсолютная звёздная величина связана со светимостью.
M⊙ = - Абсолютная звездная величина Солнца
lg(L/L⊙) = 0,4(4,8-(-7,28)) = 0,4(4,8+7,28) = 0,4×12,08 = 4,832 ⇒ L = 68430L⊙
Ответ: В 68430 раза светимость Ригеля больше светимости Солнца
3.
Дано:
D₂ = 300D₁
M₂ = 30M₁
--------------------
Найти:
ρ₂ - ?
Решение:
Запишем формулу плотности:
ρ = m/V = 3M/4πR³ = 6M/πD³ - плотность планету (звезды)
Запишем плотности красного сверхгиганта и Солнца:
ρ₁ = 6M₁/πD₁³- плотность красного сверхгиганта
ρ₂ = 6M₂/πD₂³ - плотность Солнца
Теперь находим соотношение:
ρ₂/ρ₁ = 6M₂/πD₂³/6M₁/πD₁³ = M₂/M₁ / D₂³/D₁³
Отсюда мы получим
ρ₂/ρ₁ = M₂/M₁ / D₂³/D₁³ = 30/(300)³ = 30/27000000 ≈ 1,1×10⁻⁶
И теперь находим среднюю плотность красного сверхгиганта:
ρ₂ = 1,1×10⁻⁶ × ρ₁ = 1,1×10⁻⁶ × ρ⊙ ⇒ ρ₂ = 1,1×10⁻⁶ × ρ⊙ - средняя
плотность красного сверхгиганта.
ρ⊙ = 1,4×10³ кг/м³ - плотность Солнца
ρ₂ = 1,1×10⁻⁶ × 1,4×10³ кг/м³ = 1,54×10⁻³ кг/м³ ≈ 1,5×10⁻³ кг/м³
Ответ: ρ₂ = 1,5×10⁻³ кг/м³