НОА 2023, III кръг (национален), 11–12 клас — Задача 1. Необикновена звезда

XXVI Национална олимпиада по астрономия 2023, III кръг, ученици от 11-12 клас – теоретични задачи · 6 май 2023 г. · 13 т.

Условие

Звездата HE 0437-5439 е от спектрален клас В и нейната маса се оценява на 8 слънчеви маси. Тя е извън нашата Галактика на разстояние 61 kpc от Слънцето. Нейната хелиоцентрична радиална скорост е +723 km/s. Галактичните координати на звездата са $l = 263^\circ$, $b = -41^\circ$. Слънцето се намира на разстояние от центъра на Галактиката 8 kpc и се движи около него със скорост 230 km/s.

А) Установено е, че посоката на движение на звездата относно центъра на нашата Галактика е по правата линия, която я свързва с този център. Оценете скоростта на звездата относно галактичния център.

Упътване: Галактичната дължина е равна на $0^\circ$ в центъра на Галактиката и нараства в посока от запад към изток. Гледано от северния галактичен полюс Слънцето се движи около центъра на Галактиката по часовниковата стрелка. За целта на приблизителното решение приемете, че галактичната дължина на звездата е $l \approx 270^\circ$. Илюстрирайте вашето решение с подходяща схема. [7 т.]

Б) Съществува хипотеза, че звездата HE 0437-5439 е изхвърлена в междугалактичното пространство в резултат от близко гравитационно взаимодействие с обекти в центъра на Галактиката. Може ли да се каже дали тази звезда продължава да е гравитационно свързана с нашата Галактика? Приведете само качествени разсъждения и съображения. [3 т.]

В) Ако хипотезата за излитането на звездата от централната част на Галактиката е вярна, то звездата трябва да е от вида на т.нар. „сини бегълци“. Тяхната възраст, определена по спектралните им характеристики, е значително по-малка от реалната им възраст. Това вероятно се получава, когато в хода на своята еволюция тези звезди претърпят сливане или значителен обмен на маса с други звезди. Един от вариантите може да се осъществи ако звездите са компоненти в тесни двойни системи. Обяснете защо се налага да се приеме такова предположение в случая с HE 0437-5439. Нейната възраст според сегашните й физически параметри трябва да е около 20 милиона години. [3 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: 23-III-1112-teor.pdf · официални решения: a23-III-1112-teor.docx