8.1. Скопление одинаковых звезд
В звездном скоплении N одинаковых звезд. Каждая имеет блеск m звездных величин. Каков полный блеск этого скопления?
8.2. Скопление разных звезд
В звездном скоплении N1 одинаковых звезд с блеском m1 у каждой и N2 одинаковых звезд с блеском m2 у каждой. Каков полный блеск этого скопления?
8.3. Движется звезда
Звезда, удаленная от Солнца на R парсеков, движется перпендикулярно лучу зрения со скоростью V км/с. На сколько угловых секунд (A) перемещается она за 100 лет для земного наблюдателя на фоне очень далеких объектов, например квазаров?
8.4. Сверхновая Тихо Браге
Вечером 11 ноября 1572 г. Тихо Браге обнаружил вспышку сверхновой звезды в Кассиопее. Как отметил сам Тихо и другие наблюдатели, эта звезда была намного ярче Сириуса (который восходит в ноябре после полуночи) и даже ярче Венеры (а была ли она видна в тот период?). В последующие дни звезду можно было наблюдать и при дневном освещении (а какова была высота Сверхновой Тихо над горизонтом в светлое время суток?).
8.5. Сверхновая Кеплера
В начале октября 1604 года в «правой пятке» фигуры Змееносца вспыхнула новая звезда — Сверхновая Кеплера (Stella Nova Joannis Keppleri). Она вспыхнула вслед за Сверхновой Тихо Браге 1572 г. и оказалась последней вплоть до наших дней, которую можно было наблюдать в нашей Галактике невооруженным глазом. В максимуме блеска ее яркость достигла почти –2,5m, лишь немногим уступая Сверхновой Тихо (−4m).
Попробуйте восстановить условия наблюдения Сверхновой Кеплера: как долго ее можно было наблюдать в течение ночи, высоко ли она поднималась в Западной Европе, в какой фазе была Луна в дни максимальной яркости звезды и какие планеты были видны с ней по соседству?
8.6. Хаббл на шаре
Закон Хаббла, связывающий расстояние до галактики и скорость ее удаления от наблюдателя, часто иллюстрируют двумерной моделью надуваемого шарика.
Проверьте вычислениями, действительно ли в этой модели реализуется закон Хаббла, т.е. скорость удаления прямо пропорциональна расстоянию. Учтите, что все измерения делаются на поверхности шарика.
8.7. Отверстие в небе
Христиан Гюйгенс в 1656 г. описал одно из своих открытий в созвездии Орион как «отверстие в небесном своде, дающее возможность бросить взгляд в другую лучезарную область пространства». Что в действительности нашел на небе Гюйгенс?
8.8. Путешествие света
Астроном измерил красное смещение линий в спектре далекой галактики: оно оказалось равным z. Приняв постоянную Хаббла H0 = 70 км/с/Мпк, определите, сколько лет шел свет от этой галактики до астронома.
8.9. «Гайя» смотрит на Солнце
Астрометрический спутник GAIA измеряет положение звезд с точностью 0,00002″. На каком расстоянии от Солнечной системы он мог бы заметить годичные смещения Солнца, вызванные обращением Юпитера вокруг него?
8.10. Андромеда и Треугольник
Используя карту звездного неба, определите минимальное расстояние (в парсеках) между Туманностью Андромеды (М31) и спиральной галактикой в Треугольнике (М33).
8.11. Сколько скоплений в Галактике
При наблюдении диска Галактики в оптический телескоп астрономам доступна область радиусом около 3 кпк вокруг Солнца; на больших расстояниях поглощения света межзвездной пылью не позволяет что-либо надежно увидеть. В этой области обнаружено около 1500 рассеянных звездных скоплений. Оцените полное количество рассеянных скоплений в галактическом диске, если его радиус около 18 кпк.
8.12. Столкновение с Андромедой
Туманность Андромеды приближается к Солнечной системе со скоростью 301 км/с, но в основном это связано с движением самой Солнечной системы по орбите вокруг центра Галактики почти точно в сторону Туманности Андромеды. Скорость же сближения Туманности Андромеды с центром нашей Галактики составляет лишь 110 км/с. Приняв расстояние до Туманности Андромеды равным 2,5 млн световых лет, оцените, через какое время произошло бы тесное сближение наших двух галактик, если бы их взаимная скорость оставалась неизменной.
8.13. Галактики столкнулись
Две галактики, похожие на нашу, столкнулись со скоростью 1000 км/с. Оцените, сколько их звезд при этом столкнется друг с другом.
8.14. Перемены в звездном небе
В учебном пособии Марии Эдуардовны Рут «Русская народная астрономия» (Свердловск: УрГУ, 1987) обсуждается вид звездного неба из разных пунктов наблюдения. При наблюдении с Земли это знакомый нам узор созвездий. Но…
Картина звездного неба на Марсе или Сатурне будет, очевидно, совсем иной, и с детства знакомая всем Большая Медведица вполне может «разойтись» по разным созвездиям, а Полярная звезда «утратит» свою способность показывать на север. Как утверждают астрономы, картина звездного неба — прежде всего конфигурация созвездий — меняется со временем: 100 тысяч лет назад та же Большая Медведица могла выглядеть несколько иначе… Вполне допустимо, что со временем соотношение входящих сейчас в созвездие звезд изменится так, что этот объект земного звездного неба вообще исчезнет.
Оцените справедливость этих утверждений.
