Нужна помощь с астрономией. Даю 40 баллов.
На окраине некой галактики астрономы обнаружили звёздное скопление, скорость которого относительно центра галактики - 150 км/с. Скопление расположено на расстоянии 80 тыс. св. лет от центра галактики. Оцените массу галактики. Орбиту скопления считать круговой.
На окраине некой галактики астрономы обнаружили звёздное скопление, скорость которого относительно центра галактики - 150 км/с. Скопление расположено на расстоянии 80 тыс. св. лет от центра галактики. Оцените массу галактики. Орбиту скопления считать круговой.
Ответ
2.5/5
(2 оценки)
1
Мозг
Отвечающий
Ответ:
Объяснение: Дано:
Орбитальная скорость скопления V = 150км/с = 1,5*10^5 м/с
Расстояние скопления от центра галактики S = 80000 св. лет.= = 8*10^4 св. лет.
Гравитационная постоянная G = 6,6743*10^-11м³/кг*с²
Найти массу галактики М - ?
Так как орбита скопления круговая, то это означает, что скопление движется с первой космической скоростью для галактики на расстоянии от её центра в 80000 св. лет.
В общем случае первая космическая скорость определяется выражением: V = √(G*M/R), здесь M – масса небесного тела, для которого определяется первая космическая скорость;
R - расстояние от центра массы до орбиты.
Из приведенного выражения М = V²*R/G.
В нашем случае расстояние от центра галактики до орбиты задано в световых годах, а надо выразить в метрах. Сделаем это; один парсек = 3,26156 световых года, значит расстояние до центра галактики в парсеках Sпк = S/3,26156. В одном парсеке 206264,8 астрономических единиц, а в одной а.е. 1,496*10^11 м. Тогда расстояние до центра галактики в метрах:
Sм = Sпк *206264,8*1,496*10^11 = S*206264,8*1,496*10^11 /3,26156 = 8*10^4*206264,8*1,496*10^11 /3,26156.
Таким образом, массу галактики найдем по формуле:
М = V²*Sм/G =
= (1,5*10^5)²*8*10^4*206264,8*1,496*10^11/(3,26156*6,6743*10^-11)= = 2,29788*10^41 кг