НОА 2019, III кръг (национален), 11–12 клас — Задача 4. Обектът SS 433

XXII Национална олимпиада по астрономия 2019, национален кръг, възрастова група XI-XII клас · 19 април 2019 г. · 14 т.

Условие

4 задача. Обектът SS 433. През 1977 г. в съзвездието Орел е открит необикновеният обект SS 433, който вече десетилетия наред се изследва от астрономите.

Това е двойна система от звезда от спектрален клас А и компактен обект, за който все още не е ясно дали е неутронна звезда или черна дупка. Вещество от звездата изтича към компактния обект и образува акреционен диск, а перпендикулярно на равнината на диска в две противоположни посоки се изхвърлят мощни струи. Дискът извършва прецесия с период 163 дни.

В спектъра на обекта се наблюдат компоненти на линиите, породени от двете струи, които показват периодично изменящо се доплерово отместване. То се дължи на прецесията на диска. Дадена ви е диаграма с кривите на отместването на спектралните линии, представено чрез параметъра $z = (\lambda - \lambda_0)/\lambda_0$ където $\lambda$ и $\lambda_0$ са съответно наблюдаваната и лабораторната дължина на вълната. Поради огромната скорост на веществото в струите, при наблюдение на обекта се проявява ефект, който произтича от Специалната теория на относителността и е свързан със забавянето на времето.

Считайте, че скоростта на движение на компактния обект спрямо земния наблюдател е пренебрежимо малка. Релативистична формула за ефекта на Доплер:

$\frac{v_r}{c} = \frac{(1+z)^2 - 1}{(1+z)^2 + 1}$

А) Като използвате диаграмата, намерете скоростта на движение на веществото в струите.

Б) Определете ъгъла на наклона на струите към оста на прецесията, както и ъгъла, който оста на прецесията сключва със зрителния лъч към земния наблюдател.

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: NOA3_2019_11-12problems.pdf · официални решения: NOA3_2019_11-12solutions.pdf