ВсОА 2000, Заключителен етап, 8–11 клас — Задача 8. «Звёздный ветер Р Лебедя» (практическая задача)

VII Российская олимпиада школьников по астрономии и физике космоса. Условия задач для 8-9 класса. Второй тур. Условия задач для 10-11 класса. Второй тур. · 7 април 2000 г.

Условие

Это задание посвящается 400-летию открытия самой знаменитой из звёзд, активно теряющих вещество.

18 августа 1600 г. голландский картограф и математик Виллем Блау (тот самый, что написал «Космографию», по которой учился Пётр I) обнаружил в Лебеде новую звезду. В XVII веке её блеск дважды возрастал до 3-й и падал до 6-7-й величины, но с начала XVIII века менялся мало и до сих пор остаётся близким к 5-й величине. В 1886 г. Пикеринг привлек внимание к необычному спектру Р Лебедя.

Перед Вами небольшой его участок с четырьмя линиями ионизованного азота и тот же участок, взятый из спектра HD 190603, – звезды, близкой к Р Лебедя по температуре и светимости. Оба спектра получены с помощью спектрографа в фокусе кудэ 1-м телескопа САО РАН. В спектрах большинства звёзд (в том числе и HD 190603) наблюдаются линии поглощения, абсорбции (в них интенсивность излучения ниже уровня излучения в непрерывном спектре), а в спектрах туманностей и некоторых звёзд с протяжёнными оболочками – линии излучения, эмиссии. В спектре Р Лебедя почти все линии абсорбционно-эмиссионные. Их профили так и называют: "профили типа Р Лебедя".

Два спектра в области 4598–4624 Å. Верхняя панель «P Cygni»: остаточная интенсивность от 0.7 до 1.2, четыре профиля с глубоким поглощением слева и эмиссионным пиком справа, подписаны NII 4601.48, 07.16, 13.87, 21.39. Нижняя панель «HD 190603»: интенсивность от 0.8 до 1.0, четыре линии поглощения. Ось абсцисс: 4600, 05, 10, 15, 4620, «Дл. волны»; ось ординат: «Остаточная интенсивность».
Схема: круг «Звезда» внутри большого круга «Расширяющаяся оболочка или звёздный ветер»; от звезды вниз к наблюдателю идёт цилиндр, область в нём помечена «а»; по краям оболочки буквы б, в, г и стрелки, направленные наружу; внизу значок глаза «Наблюдатель».
Схематический профиль типа Р Лебедя: по вертикали «Остаточная интенсивность», по горизонтали «Длина волны»; на уровне континуума кривая сначала опускается в провал поглощения, затем поднимается в эмиссионный пик на длинноволновой стороне и возвращается к континууму.

а) Пользуясь прилагаемой простейшей схемой расширяющейся оболочки (звёздного ветра) объясните специфическую форму "профилей типа Р Лебедя". Пометьте нужными буквами части профиля, формирующиеся в соответствующих частях оболочки.

б) По прилагаемому фрагменту спектра оцените скорость звёздного ветра Р Лебедя. Шкала длин волн (в ангстремах) дана для неподвижного источника. Каждое из делений слева соответствует 1Å.

Решение

Внимание: Непълно решение

В архива няма официално решение на тази задача.

Оригинал в Архива: prob2000prac.pdf