|
Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://www.astro.spbu.ru/staff/viva/Book/ch4L/node15.html
Дата изменения: Fri Nov 19 19:21:51 2010 Дата индексирования: Tue Oct 2 02:41:12 2012 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: ngc 6559 |
15.1
Расстояние до 
Cen -- это 4/3 пк, или 
а.е.
Поэтому Земля проходит такой путь за
лет.
Но это -- характерное расстояние между звездами в окрестности Солнца,
а орбитальная скорость Земли 30 км/с -- того же порядка, что и
пространственные скорости пекулярных движений звезд.
Значит, относительное расположение близких звезд в пространстве, а
потому и вид звездного неба как раз и меняется
за такое время, т.е. за десятки тысяч лет.
15.2
Параллактический эллипс звезды имеет большую и малую полуоси,
отношение которых 
, где
-- эклиптическая широта звезды.
Эксцентриситет 
.
Дева -- зодиакальное созвездие, и значит, у Спики (Vir)
близко к нулю.
Эксцентриситет почти равен единице, т.е. параллактический эллипс
вырождается в отрезок. Далее, поскольку угол наклона эклиптики к
экватору 
,
а Полярная находится рядом с северным полюсом мира, ее эклиптическая
широта 
,
откуда 
.
15.3
Тангенциальная скорость звезды 
, выраженная в км/с, связана с ее
собственным движением 
(угл. сек./год) следующим образом:
где r -- расстояние до звезды в парсеках, т.е. величина,
обратная параллаксу 
(в секундах дуги).
Коэффициент пропорциональности 4.74 в этой формуле -- это множитель,
переводящий скорости из а.е./год в км/с.
Действительно, мы имеем 
,
так что 
.
Для "летящей звезды Барнарда" находим
15.4
Мы имеем 1а.е./год = 4.74 км/с
км/с.
Поэтому наша звезда проходит за год путь в 
а.е.
С расстояния в 10 пк этот путь будет виден под углом 1".
Следовательно, 
угл. сек./год.
15.5
Известно, что абсолютная звездная величина в полосе V равна
нулю для звезд главной последовательности поздних подклассов B,
примерно B7 -- B8.
Мы не сильно ошибемся, приняв ее равной нулю и для звезд
спектрального класса A0V.
Так как видимая звездная величина Веги тоже близка к нулю, то в
соответствии с определением абсолютной величины можно сделать вывод, что
Вега находится на расстоянии около 10пк и, следовательно,
ее параллакс порядка 
.
На самом деле для Веги 
, и поэтому она
находится немного ближе. Однако из формулы
ясно, что ошибка на 0.5
в абсолютной величине дает поправку
к 
,
равную лишь 0.1, т.е. множитель 0.8 в самом расстоянии r. И
действительно, расстояние до Веги составляет 8.1 пк.
км,
или 1 пк.
Соответствующий угловой размер составляет
рад.
Отсюда расстояние
кпк (на самом деле -- чуть больше,
около 2 кпк).
15.7
Равенство периодов цефеид влечет равенство светимостей.
Поэтому разность видимых звездных величин обусловлена только
разностью расстояний 
.
Последняя не превосходит диаметра туманности Андромеды,
который
по порядку величины равен диаметру нашей Галактики:
кпк.
Разность звездных величин вычислим по формуле
задачи :
Здесь мы молчаливо приняли, что галактика M31 видна почти с ребра.
Это действительно так (см. задачу ).
Разность в 
слишком мала, чтобы по ней можно было бы уверенно
сказать, которая из цефеид ближе к нам.
15.8
Поскольку пять звезд, о которых идет речь, расположены близко друг к другу
на небе, схожи по блеску и цвету и обладают практически
одинаковыми собственными движениями и
лучевыми скоростями, естественно предположить, что они образуют группу
пространственно близких звезд.
Фактически они являются членами одного рассеянного скопления и потому
находятся примерно на одном и том же расстоянии от нас.
Для оценки этого расстояния заметим прежде всего, что звезды ковша белые,
их спектральный класс близок к A0. Поэтому
их абсолютная величина должна быть
близка к нулю (см. задачу ).
Видимая же их величина примерно
-- звезды ковша яркие. Из формулы
при M=0 и m=2 находим, что
,
откуда 
пк.
Мы получили очень хорошую оценку расстояния. И на самом деле расстояние "до ковша" -- 25 пк.
15.9
Источники УН-диапазона либо являются близкими (расстояния до 
пк), либо находятся на космологических расстояниях (последняя
возможность имеется только в том случае, если Галактика прозрачна
для УН-излучения). Расстояния до ИН-источников -- сотни парсек или
несколько килопарсек (но заметно меньше расстояния до центра
Галактики).
В течение тридцати лет астрономы время от времени фиксировали со
спутников кратковременные всплески 
-излучения. Всего было
зарегистрировано более 3000 таких событий. Распределение источников
-всплесков по небу оказалось более или менее равномерным --
как и у выдуманных нами источников УН-диапазона. Все тридцать лет
шла дискуссия о том, являются ли источники -всплесков
близкими или, наоборот, очень далекими ("космологическими")
объектами. В мае 1997 г. проблема была, наконец, решена, когда один
из -всплесков был надежно отождествлен с далеким
внегалактическим объектом (параметр красного смещения z = 0.84).
Оказалось, что -всплески -- это самые мощные из всех
взрывов, которые до сих пор наблюдались во Вселенной (Большой Взрыв
-- не в счет, наблюдаются лишь его последствия, а не он сам). Это
одно из крупнейших астрономических открытий последнего времени.
15.10
Приравниваем центробежную силу к силе притяжения, что дает
Мы имеем v=250 км/с, r=8 кпк. В результате находим, что
. Очевидно, что это нижняя оценка. Действительная
масса Галактики, возможно, на порядок больше.
Для многих спиральных галактик зависимость скорости вращения v
от расстояния до центра r была тщательно измерена, в частности,
по доплеровским смещениям радиолинии нейтрального водорода
см. Оказалось, что на больших расстояниях --
там, где видимый в оптике звездный диск уже кончается --
зависимость 
не выполняется. Кривые,
дающие v в функции r, как говорят, плоские: начиная с расстояния
в несколько килопарсеков, грубо говоря 
.
Это свидетельствует о том, что в спиральных галактиках на
значительных расстояниях от центра, в том числе и там, где
звездный диск уже перестает быть виден, находится значительная масса.
Природа этой так называемой скрытой массы -- "скрытой" потому, что
она не дает практически никакого вклада в излучение --
является по сей день предметом жарких споров.