ВсОА 2026, Заключителен етап, 9. клас, практически тур — Задача 8. Светит мазер, светит явный…

Практический тур. Условия задач. 9 класс · 25 април 2026 г.

Условие

В газопылевых оболочках, окружающих звезды-гиганты на поздних стадиях эволюции, иногда наблюдаются источники мазерного излучения. В этой задаче мы не будем касаться природы мазеров: важно, что каждый отдельный мазер можно считать точечным объектом, а его излучение — монохроматическим. Мазеры концентрируются в тонких сферических оболочках, радиусы которых много больше размеров фотосферы звезды. Источником энергии для мазеров является излучение звезды: переменность звезды приводит к переменной яркости мазеров.

Вам предоставлены графики, полученные при исследовании области OH127.8+0.0\mathrm{OH}127.8+0.0:

  1. Спектр мазерного излучения этой области, содержащей много отдельных мазеров. По горизонтальной оси сверху отложена частота наблюдения, а снизу — соответствующая ей доплеровская скорость. По вертикальной оси отложена спектральная плотность потока в янских (1 Ян=10−26 Вт/(м2⋅Гц)1\ \text{Ян} = 10^{-26}\ \text{Вт}/(\text{м}^2 \cdot \text{Гц})). Одна из ярких компонент линии соответствует части оболочки, движущейся от звезды к наблюдателю («синяя компонента»), а другая — в противоположную сторону («красная» компонента).
  2. Зависимость относительной интенсивности «синей» и «красной» компонент от времени.
  3. Зависимость углового расстояния отдельных мазеров от звезды от их лучевых скоростей.

Определите:

Кривые блеска двух компонент мазерной линии: по вертикальной оси «S, Ян × км /с» (5–25), по горизонтальной «Юлианская дата (+2450000)» (4500–6750). Синие точки — «Синяя компонента» (от 10 до 25), красные квадраты — «Красная компонента» (от 4 до 15); обе кривые меняются синхронно с максимумами около 5100–5250 и после 6500 и минимумом около 5900–6100.
Рис. 2: Кривая блеска мазерного излучения
Диаграмма рассеяния: по вертикальной оси «Угловое удаление от звезды (милли угловые секунды)» (0–1600), по горизонтальной «Лучевая скорость (км/сек)» (от −70 до −40). Черные точки разного размера ложатся на дугу, показанную пунктиром, от примерно −66.5 км/с до −43.5 км/с с максимумом около 1380 мсд при скорости около −55 км/с; крупные точки у концов дуги.
Рис. 3: Зависимость углового расстояния от звезды отдельных мазеров от их лучевых скоростей.

A. Лабораторную частоту исследуемой мазерной линии с точностью до 10 кГц;

B. Скорость расширения области мазерного излучения (оболочки) (в километрах в секунду);

C. Линейный размер области мазерного излучения (в астрономических единицах);

D. Расстояние до исследуемой области (в парсеках);

E. Является ли объект внегалактическим, принадлежит нашей Галактике или является объектом Солнечной системы?

Спектр мазерного излучения: по вертикальной оси «Спектральная плотность потока, Ян» (0–200), по нижней горизонтальной оси «Скорость, км/с» (от −70 до −40), по верхней — «Частота, МГц» (1612.6, 1612.55, 1612.5, 1612.45). Узкий яркий пик около −66 км/с высотой около 210 Ян и более широкий слабый пик около −44 км/с высотой около 30 Ян.
Рис. 1: Спектр области мазерного излучения.

Решение

Внимание: Непълно решение

В архива няма официално решение на тази задача.

Оригинал в Архива: vos-2026-final-prob-P-9.pdf · официални решения: vos-2026-final-sol-T-9.pdf