НОА 2022, III кръг (национален), 7–8 клас — Задача 3. Близки свръхнови звезди

XXIV Национална олимпиада по астрономия 2022, III кръг (национален), ученици от 7-8 клас · 7 май 2022 г. · 12 т.

Условие

Взривовете на свръхнови звезди са сред най-мощните експлозии, които наблюдаваме в космоса, но почти всички те са безопасни за Земята, тъй като се случват на огромни разстояния. Според съвременните оценки в Млечния път избухва по една свръхнова средно на 50 години.

Приемете, че дискът на нашата Галактика има ефективен радиус 15 000 парсека и ефективна дебелина 400 парсека. За „Слънчева околност” се счита пространството в рамките на 100 парсека разстояние от Слънцето (1 парсек $\approx$ 3.26 светлинни години).

А) Веднъж на колко години се очаква да избухва свръхнова в Слънчевата околност? Свръхновите избухват главно в диска на Галактиката. [4 т.]

Б) Слънцето е на разстояние 8200 парсека от центъра на Галактиката и обикаля около него със скорост 220 km/s. Оценете колко свръхнови звезди избухват в Слънчевата околност за една обиколка на Слънцето около центъра на Галактиката. [2 т.]

В) Основният риск от потенциални взривове на близки свръхнови е свързан с мощното гама-лъчение, което може да повреди озоновия слой в земната атмосфера. В резултат от такива експлозии до Земята могат и да достигат малки количества радиоактивни частици. Ако свръхнова избухне на 20 парсека от Земята и скоростта на изхвърляне на материята при експлозията е 20 000 km/s, то колко години след като видим свръхновата, радиоактивните частици от обвивката ѝ ще достигнат Земята? [4 т.]

Г) В момента има две звезди в Слънчевата околност, които очакваме да избухнат като свръхнови. Една от тях е ярка синьо-бяла двойна звезда – и двете ѝ компоненти са от спектрален клас B и имат маси съответно 11.4 и 7.2 слънчеви маси. По време на националния кръг на олимпиадата, при наблюдение от Бургас, звездата е в горна кулминация около $23^h40^m$ българско време, ниско на юг. Случва се Луната да я затъмнява. Коя е звездата?

Може да използвате картата, дадена в приложенията. [2 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: 22-III-78-teor.pdf · официални решения: a22-III-78-teor.pdf