НОА 2017, II кръг (областен), 11–12 клас — Задача 4

XX Национална олимпиада по астрономия 2017, областен кръг, възрастова група XI-XII клас · 24 февруари 2017 г. · 12 т.

Условие

Гигантският куп от галактики в съзвездието Дева съдържа поне 1500 галактики. Той е част от Местния свръхкуп от галактики, към който принадлежи и Местната група, включваща нашата Галактика. Като наши съседи в наблюдаемата Вселена, добре е да опознаем галактиките, принадлежащи към най-близкия до нас куп.

А) Дадена ви е негативна снимка на най-ярките галактики и карта с положенията на някои галактики от купа. Идентифицирайте галактиките: M49, M59, M61, M84, M85, M87, M88, M91, M100 и NGC4535. Посочете ги със стрелка и напишете означенията им върху снимката. Обърнете внимание, че на картата част от купа е в съзвездието Косите на Вероника.

Б) Разполагате и с усъвършенстваната камертонна диаграма на Хъбъл – морфологичната класификация на галактиките на Хъбъл - Вокульор. Опитайте се да класифицирате следните галактики: M59, M87, M88, M91, M100 и NGC4535. Използвайте увеличените им негативни изображения, дадени в приложенията, и напишете определените от вас типове под изображенията. Класификацията позволява съществуването на междинни видове, примерно SABbc.

В) Масата на купа от галактики в Дева се оценява на $1.2\times10^{15}$ M$_\odot$ (слънчеви маси). При определянето ѝ са взети предвид галактиките, намиращи се до 8° от центъра на купа, който е на разстояние от нас 16.5 Mpc. На ъглово разстояние от центъра на купа 8° и на разстояние от нас 16.34 Mpc е наблюдавана галактика. Спектралните наблюдения показват, че разликата межзу лъчевата скорост на галактиката и лъчевата скорост на центъра на купа е $V_\mathrm{r}$ = 1600 km/s. Възможно ли е тази галактика да е гравитационно свързана с купа от галактики в Дева? При някои разумни предположения, възможно ли е тя да не е свързана гравитационно с този куп? При какви условия се реализира всяка от двете възможности?

Пренебрегваме ефектите, произтичащи от космологичното разширение.

Справочни данни:

Екваториален радиус на Юпитер 71492 км
Полярен радиус на Юпитер 66854 км
Среден радиус на Юпитер 69911 км
Скорост на околоосно въртене на точка от екватора на Юпитер 12.6 км/с
Маса на Юпитер $1.898 \times 10^{27}$ кг
Гравитационна константа $6.67 \times 10^{-11}$ м$^3$ / кг.с$^2$
Орбитална скорост на Земята около Слънцето 30 км/с
Маса на Слънцето $2\times10^{30}$ kg

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: NOA2_2017_11-12problems.pdf · официални решения: NOA2_2017_11-12solutions.pdf