Question

5. В 1054 году взорвалась сверхновая звезда, породившая Крабовидную туманность. Сегодня средний угловой радиус туманности 2.5, наблюдаемое смещение линии Нs, o= 4101 А, д. = 16.4 А. Найти расстояние до 1 Крабовидной туманности.

Answer 1

Ответ: Расстояние до Крабовидной туманности = 1628,5 пк.

Объяснение:  По величине красного смещения (z) можно найти скорость  (V)  расширения туманности.   z = д./o = 16,4/4101 ≈ 4*10^-3.   V = z*c,  здесь с - скорость света. Тогда V = 4*10^-3*3*10^8 = 12*10^5 м/с = 1200 км/с. С такой скоростью туманность расширялась с 1054 года до наших дней.  Линейный радиус (r) туманности за это время увеличился до r = V*Т. Здесь Т- время в секундах прошедшее с момента взрыва до наших дней.

Т = (2019 - 1054)*t.  Здесь  t - количество секунд в году = 365,25*24*60*60 = 31557600 с.  Т = (2019 - 1054)*31557600 = 965*31557600 = 30453084000 с.  Тогда r = 1200*30453084000 = 36543700800000 км. В настоящее время линейный радиус туманности имеет величину 36543700800000 км.  Такой радиус виден нам под углом (α) в 2,5 минуты = 150 угловых секунды.  Зная линейный и угловой радиус можно найти расстояние (S) до туманности в километрах по формуле Sкм = r*206265/α = 36543700800000*206265/150 = 502512429700800000км. Что бы это расстояние выразить в парсеках надо расстояние в километрах разделить на количество километров в одном парсеке. Sп = 502512429700800000/3,0856776*10^13 = 1628,5 пк.

Answer 2

Для определения расстояния до Крабовидной туманности мы можем использовать закон Хаббла, который связывает космическую скорость расширения вселенной с расстоянием до удаленных галактик и объектов.

Закон Хаббла можно представить уравнением:

v = H0 * d,

где: v - скорость удаления объекта (в данном случае скорость расширения Крабовидной туманности), H0 - постоянная Хаббла (текущее значение примерно 70 км/с/Мпк), и d - расстояние до объекта (в нашем случае Крабовидной туманности).

Для определения скорости расширения Крабовидной туманности (v) мы можем использовать закон смещения красной линии На, который связывает скорость удаления объекта со смещением красной линии:

v = c * z,

где: c - скорость света (приблизительно 299,792 км/с), z - смещение красной линии.

Мы знаем наблюдаемое смещение линии На (z) равное 16.4 Ангстрема. Нам также понадобится преобразовать единицы измерения смещения красной линии в доли длины волны.

1 Ангстрем = 10^(-10) метров.

Таким образом, смещение красной линии На (z) можно перевести в метры следующим образом:

z (в метрах) = 16.4 * 10^(-10) м.

Теперь мы можем найти скорость удаления Крабовидной туманности (v):

v = c * z, v = 299,792 км/с * (16.4 * 10^(-10)), v ≈ 4,911 км/с.

Теперь, зная скорость удаления Крабовидной туманности (v) и значение постоянной Хаббла (H0 ≈ 70 км/с/Мпк), мы можем найти расстояние до туманности (d):

d = v / H0, d = 4911 км/с / 70 км/с/Мпк, d ≈ 70,16 Мпк.

Таким образом, расстояние до Крабовидной туманности составляет примерно 70,16 мегапарсек (Мпк).