Каково значение красного смещения для квазара 3C273, если равно Z = 0,158, а видимая звездная величина составляет
Каково значение красного смещения для квазара 3C273, если равно Z = 0,158, а видимая звездная величина составляет m = 12,8^m? Нужно найти скорость удаления квазара и его светимость в светимостях Солнца. Какая масса квазара теряется каждую секунду при излучении?
24.12.2023 15:58
Пояснение:
Для нахождения красного смещения квазара 3C273, мы используем формулу красного смещения: Z = (λ - λ₀) / λ₀, где Z - красное смещение, λ - наблюдаемая длина волны, λ₀ - эмитированная длина волны.
Задача предоставляет нам значение красного смещения (Z = 0.158) и видимую звездную величину (m = 12.8^m) для квазара 3C273.
Для нахождения наблюдаемой длины волны (λ) используем формулу: m - M = -5log(λ/λ₀), где m - видимая звездная величина, M - абсолютная звездная величина, λ₀ - эмитированная длина волны.
Так как у нас нет абсолютной звездной величины (M), мы не можем непосредственно найти наблюдаемую длину волны (λ). Однако, мы можем использовать понятие космологического красного смещения (Z). Он связан с относительной скоростью света и смещением длины волны следующим образом: Z = (v/c), где v - скорость удаления квазара, c - скорость света.
Разрешив уравнение для красного смещения, мы получим: v = Z * c.
Чтобы найти скорость удаления квазара, мы умножаем Z на скорость света (c), которая составляет приблизительно 3 * 10^5 км/с.
Для нахождения светимости квазара в светимостях Солнца, мы используем формулу: L/L₀ = (F/F₀) * (D₀/D)², где L - светимость квазара, F - излучаемая энергия, D - расстояние от Земли до квазара, L₀ - светимость Солнца, F₀ - излучаемая энергия Солнца, D₀ - расстояние от Земли до Солнца.
У нас нет прямых данных о расстоянии (D) или излучаемой энергии (F), поэтому мы не можем рассчитать светимость квазара в светимостях Солнца.
Чтобы найти массу, потерянную квазаром при излучении, мы можем использовать эмпирическую формулу: Δm/Δt = -2.5log(M₂/M₁), где Δm - изменение звездной величины, Δt - изменение времени, M₁ - масса объекта, M₂ - новая масса объекта.
Пример:
Для квазара 3C273 с красным смещением Z = 0.158 и видимой звездной величиной m = 12.8^m, скорость удаления составляет v = Z * c = 0.158 * (3 * 10^5) км/с.
Совет:
Изучение космологического красного смещения и его связи с относительной скоростью может быть сложным. Рекомендуется ознакомиться с основами астрономии и теории относительности, чтобы лучше понять это понятие.
Упражнение:
Если другой квазар имеет красное смещение Z = 0.35, какова его скорость удаления?