Какова скорость удаления квазара и его светимость в светимостях Солнца, основываясь на красном смещении квазара 3C273 (Z = 0,158) и видимой звездной величине (m = 12,8 магнитуд)? Какая масса теряется квазаром каждую секунду из-за излучения?
Sergeevich
Для решения этой задачи, нам понадобятся несколько констант и формул.
Первым шагом нам необходимо найти скорость удаления квазара. Для этого мы можем использовать формулу красного смещения:
\[z = \frac{{\Delta \lambda}}{{\lambda_0}}\]
Где:
\(z\) - красное смещение квазара
\(\Delta \lambda\) - изменение длины волны света
\(\lambda_0\) - исходная длина волны света
Мы можем переписать эту формулу, чтобы выразить изменение длины волны света:
\(\Delta \lambda = z \cdot \lambda_0\)
Теперь мы можем использовать эту формулу для нахождения изменения длины волны света:
\(\Delta \lambda = 0.158 \cdot \lambda_0\)
Поскольку мы знаем, что красное смещение вызвано расширением Вселенной, мы можем использовать формулу Хаббла для определения скорости удаления квазара:
\(v = H_0 \cdot d\)
Где:
\(v\) - скорость удаления квазара
\(H_0\) - постоянная Хаббла, которая описывает расширение Вселенной (обычно принимается значение 70 км/с/Мпк)
\(d\) - расстояние между наблюдателем и квазаром
Теперь мы можем выразить скорость удаления квазара:
\(v = 70 \cdot \Delta \lambda\)
Подставляя значение \(\Delta \lambda\) равное \(0.158 \cdot \lambda_0\):
\(v = 70 \cdot 0.158 \cdot \lambda_0\)
Теперь мы можем использовать величину красного смещения для нахождения расстояния между наблюдателем и квазаром:
\(d = \frac{c \cdot z}{H_0}\)
Где:
\(c\) - скорость света (приблизительно \(3 \times 10^8\) м/с)
Подставляя значения:
\(d = \frac{3 \times 10^8 \cdot 0.158 \cdot \lambda_0}{70}\)
Теперь у нас есть скорость удаления квазара \(v\) и расстояние между наблюдателем и квазаром \(d\).
Для определения светимости квазара в светимостях Солнца \(L\), мы можем использовать формулу:
\(L = 4\pi R^2 \sigma T^4\)
Где:
\(R\) - радиус квазара
\(\sigma\) - постоянная Стефана-Больцмана (\(5.67 \times 10^{-8}\) Вт/м²/К⁴)
\(T\) - температура квазара
Так как у нас нет прямых данных о радиусе и температуре квазара, мы не можем определить точную светимость квазара в светимостях Солнца.
Наконец, чтобы найти массу, которую теряет квазар каждую секунду из-за излучения, мы можем использовать формулу Эйнштейна:
\(E = mc^2\)
Где:
\(E\) - энергия излучения
\(m\) - масса, которую теряет квазар каждую секунду
Мы можем переписать эту формулу, чтобы найти массу:
\(m = \frac{E}{c^2}\)
Так как мы не имеем данных об энергии излучения, мы не можем определить точную массу, которую теряет квазар каждую секунду.
Надеюсь, этот подробный ответ помог вам понять задачу и как ее решить. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.
Первым шагом нам необходимо найти скорость удаления квазара. Для этого мы можем использовать формулу красного смещения:
\[z = \frac{{\Delta \lambda}}{{\lambda_0}}\]
Где:
\(z\) - красное смещение квазара
\(\Delta \lambda\) - изменение длины волны света
\(\lambda_0\) - исходная длина волны света
Мы можем переписать эту формулу, чтобы выразить изменение длины волны света:
\(\Delta \lambda = z \cdot \lambda_0\)
Теперь мы можем использовать эту формулу для нахождения изменения длины волны света:
\(\Delta \lambda = 0.158 \cdot \lambda_0\)
Поскольку мы знаем, что красное смещение вызвано расширением Вселенной, мы можем использовать формулу Хаббла для определения скорости удаления квазара:
\(v = H_0 \cdot d\)
Где:
\(v\) - скорость удаления квазара
\(H_0\) - постоянная Хаббла, которая описывает расширение Вселенной (обычно принимается значение 70 км/с/Мпк)
\(d\) - расстояние между наблюдателем и квазаром
Теперь мы можем выразить скорость удаления квазара:
\(v = 70 \cdot \Delta \lambda\)
Подставляя значение \(\Delta \lambda\) равное \(0.158 \cdot \lambda_0\):
\(v = 70 \cdot 0.158 \cdot \lambda_0\)
Теперь мы можем использовать величину красного смещения для нахождения расстояния между наблюдателем и квазаром:
\(d = \frac{c \cdot z}{H_0}\)
Где:
\(c\) - скорость света (приблизительно \(3 \times 10^8\) м/с)
Подставляя значения:
\(d = \frac{3 \times 10^8 \cdot 0.158 \cdot \lambda_0}{70}\)
Теперь у нас есть скорость удаления квазара \(v\) и расстояние между наблюдателем и квазаром \(d\).
Для определения светимости квазара в светимостях Солнца \(L\), мы можем использовать формулу:
\(L = 4\pi R^2 \sigma T^4\)
Где:
\(R\) - радиус квазара
\(\sigma\) - постоянная Стефана-Больцмана (\(5.67 \times 10^{-8}\) Вт/м²/К⁴)
\(T\) - температура квазара
Так как у нас нет прямых данных о радиусе и температуре квазара, мы не можем определить точную светимость квазара в светимостях Солнца.
Наконец, чтобы найти массу, которую теряет квазар каждую секунду из-за излучения, мы можем использовать формулу Эйнштейна:
\(E = mc^2\)
Где:
\(E\) - энергия излучения
\(m\) - масса, которую теряет квазар каждую секунду
Мы можем переписать эту формулу, чтобы найти массу:
\(m = \frac{E}{c^2}\)
Так как мы не имеем данных об энергии излучения, мы не можем определить точную массу, которую теряет квазар каждую секунду.
Надеюсь, этот подробный ответ помог вам понять задачу и как ее решить. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.
Знаешь ответ?