МАО 2026, Теория, 7. клас — Задача 5
LXXX Московская астрономическая олимпиада. Теоретический тур. 2026 г. 7 класс · 12 т.
Указания к решению
В решении для всех вычислений должна быть представлена формула, где искомая величина записана в явном «буквенном» виде, записаны подставляемые значения и только потом ответ. Если численные значения получаются из рисунков/графиков, должно быть показано, что именно измерялось.
Условие
Галактика NGC 6946 известна под названием «Фейерверк», поскольку за последние сто лет в ней наблюдалось 10 вспышек сверхновых — необычайно высокая частота таких событий. Вам дано негативное изображение этой галактики, на котором отмечены места вспышек сверхновых. Четыре цифры в обозначении сверхновых соответствуют году её вспышки при наблюдении с Земли. Расстояние до галактики составляет Мпк. Считая, что все сверхновые находились в галактическом диске, который виден плашмя (лежит в картинной плоскости), определите, в каком порядке и через какие временные интервалы вспышки сверхновых регистрировались бы гипотетическим наблюдателем, находящимся около места вспышки SN1968D.

Отговори
Порядок: SN1968D, затем SN1917A (через 16600 лет), SN2017eaw (+900), SN2002hh (+1200), SN1948B (+700), SN1969P (+3200), SN2008S (+3300), SN2004et (+700), SN1939C (+1300), SN1980K (+5400 лет).
Интервалы определяются по измерению расстояний на рисунке; в решениях указаны при млн св. лет.
Решение

Решение. Поскольку все сверхновые расположены на одинаковом расстоянии от Солнца, свет проходит до нас одинаковое расстояние за одинаковое время, а порядок вспышек и время между ними определяются только моментами вспышек самих сверхновых.
Переведём расстояние до галактики в световые годы. Поскольку пк св. лет, то млн св. лет. Определим, под каким углом на расстоянии галактики виден отрезок длиной св. лет:
Здесь коэффициент 206 265 служит для перевода радианов в угловые секунды. Одно деление по склонению составляет , то есть за 100 лет свет проходит всего лишь деления. Это меньше, чем точность измерения линейкой, поэтому в контексте нашей задачи можно смело считать, что все сверхновые вспыхнули одновременно, а порядок вспышек и время между ними полностью определяется расстоянием соответствующей сверхновой до места вспышки SN1968D.
Теперь легко определить порядок. Первой наблюдатель зафиксирует вспышку своей собственной сверхновой (SN1968D), а затем по мере увеличения расстояния будут зафиксированы сверхновые 1917, 2017, 2002, 1948, 1969, 2008, 2004, 1939 и 1980 года. В этом легко можно убедиться, если провести циркулем окружности с центром в SN1968D, проходящие через остальные сверхновые.

С помощью шкалы склонения можно определить масштаб рисунка. Измерив расстояние между сверхновыми и домножив это значение на масштаб, мы получим угловое расстояние между сверхновыми . Мы будем измерять его в угловых секундах. Тогда линейное расстояние между сверхновыми будет равно
Подставляя в световых годах, получаем расстояния тоже в световых годах, а значит, время после вспышки SN1968D будет численно совпадать с этим значением. Сведём результаты в таблицу.
| № | Сверхновая | , | , св. лет | , лет |
|---|---|---|---|---|
| 1 | SN1917A | 152 | 16600 | 16600 |
| 2 | SN2017eaw | 160 | 17500 | 900 |
| 3 | SN2002hh | 171 | 18700 | 1200 |
| 4 | SN1948B | 178 | 19400 | 700 |
| 5 | SN1969P | 207 | 22600 | 3200 |
| 6 | SN2008S | 237 | 25900 | 3300 |
| 7 | SN2004et | 244 | 26600 | 700 |
| 8 | SN1939C | 256 | 27900 | 1300 |
| 9 | SN1980K | 305 | 33300 | 5400 |
В последнюю колонку мы добавили интервалы времени от регистрации предыдущей вспышки сверхновой.
Критерии проверки
Определён правильный порядок сверхновых 3
Правильный масштаб фотографии 2
Правильный перевод парсеков в световые годы (формула) 1
Правильный перевод угловых расстояний в линейные (формула) 1
Определение временных интервалов 5
В качестве временных интервалов принимаются в равной мере как время от первой вспышки, так и время от предыдущей.
Каждый неверный ответ, возникший от неправильного измерения или ошибок при вычислении, уменьшает оценку за этот пункт на 1 балл. Если дано только 4 или менее правильных ответов, оценка за этот пункт 0 баллов.
Максимальная оценка за задачу 12 баллов.
(В. Б. Игнатьев)
Бланк ответа
7 класс
ID заявки
лист ____ из ____
Сдайте этот лист вместе с работой!
Справочные данные
Данные о Солнце, Земле, Луне и Галактике
- Светимость Солнца: Вт
- Видимая звёздная величина Солнца:
- Абсолютная болометрическая звёздная величина Солнца:
- Эффективная температура Солнца: К
- Солнечная постоянная: Вт м
- Тропический год: сут
- Звёздные сутки: ч 56 мин 04 с
- Наклон экватора к эклиптике:
- Средняя плотность Земли: кг/м
- Синодический месяц: сут
- Видимая звёздная величина полной Луны:
- Число звёзд в нашей Галактике:
- Радиус диска нашей Галактики: кпк
- Масса нашей Галактики (в массах Солнца):
Астрономические и физические постоянные
- Гравитационная постоянная: м кг с
- Скорость света в вакууме: м с
- Масса протона: кг
- Масса электрона: кг
- Астрономическая единица: 1 а. е. м
- Парсек: 1 пк м
Характеристики Солнца, планет и некоторых спутников
| Объект | Радиус орбиты, а.е. | Орбитальный период | Масса, кг | Радиус, тыс. км | Осевой период |
|---|---|---|---|---|---|
| Солнце | 696 | 25.38 сут. | |||
| Меркурий | 0.3871 | 87.97 сут. | 2.44 | 58.65 сут. | |
| Венера | 0.7233 | 224.70 сут. | 6.05 | 243.02 сут. | |
| Земля | 1 | 365.26 сут. | 6.37 | 23.93 ч | |
| Луна | 0.002 57 | 27.32 сут. | 1.74 | 27.32 сут | |
| Марс | 1.5237 | 686.98 сут. | 3.40 | 24.62 ч | |
| Юпитер | 5.2028 | 11.862 лет | 69.9 | 9.92 ч | |
| Сатурн | 9.5388 | 29.458 лет | 60.3 | 10.66 ч | |
| Титан | 0.008 17 | 15.945 сут | 2.57 | 15.945 сут. | |
| Уран | 19.1914 | 84.01 лет | 25.6 | 17.24 ч | |
| Нептун | 30.0611 | 164.79 лет | 24.7 | 16.11 ч |
Оригинал в Архива: 7_prob.pdf · официални решения: 7_sol.pdf