ВсОА 2025, Заключителен етап, 11. клас — Задача 7. Галактическая клякса

Практический тур. Условия задач. 11 класс · 19 март 2025 г.

Условие

Вам дана карта распределения радиальной компоненты скорости звезд в плоскости диска Галактики относительно ее центра, полученная по данным каталогов GAIA DR2 (параллаксы и угловые скорости) и APOGEE (лучевые скорости и спектры звезд). Исходя из этой карты:

A. Оцените расстояние от Солнца до центра Галактики.

B. Объясните, почему в центральной области наблюдается такая картина распределения радиальной скорости. Оцените размер большой оси бара и угол его поворота относительно луча «Солнце – центр Галактики».

C. В рамках современных представлений считается, что бар не может выходить за пределы радиуса коротации, на котором угловая скорость вращения звезд оказывается равной угловой скорости бара. Исходя из этого, получите верхнюю оценку угловой скорости бара в км/c/кпк.

Мы «смотрим» на плоскость диска Галактики с ее северного полюса, положительные значения радиальной компоненты скорости соответствуют удалению от центра Галактики. Напомним также, что бар — перемычка в центральной области галактики, состоящая из звезд, движущихся по орбитам, вытянутым вдоль большой оси бара, в системе отсчета, вращающейся вместе с баром.

Карта радиальной компоненты скорости звезд $v_R$ в плоскости диска Галактики: цветовая шкала сверху от −20 (синий) до 20 (красный) км/с с подписью «$v_R$, км/с»; по горизонтальной оси «$X$, кпк» от −15 до 5, по вертикальной «$Y$, кпк» от −10 до 10. В центре около $X \approx -1$ кпк видны синее пятно выше оси $Y=0$ и красное пятно ниже неё; от Солнца расходятся лучеобразные полосы данных.

Решение

Внимание: Непълно решение

В архива няма официално решение на тази задача.

Оригинал в Архива: prob2025prac11.pdf