№ 10.3 / 11.3Задача 10.3 / 11.3
? На рисунке представлены окрестности центра Галактики (Sgr A) и наблюдаемая траектория движения звезды S0-2 вокруг центра. Отмечены даты измерений положений звезды и угловой масштаб фотографии (длина двусторонней стрелки соответствует 0.05"). Принимая расстояние до центра Галактики равным 8 кпк, оцените массу центрального тела Галактики. Какова может быть природа этого тела (на рисунке его положение показано стрелкой)?
Решение

Как видно из рисунка, орбита звезды S0-2 достаточно сильно вытянута. Хотя период наблюдений (с 1992 до 2002 года) не охватывают всего орбитального периода системы, он тем не менее заключает в себе эпохи прохождения перицентра и апоцентра. Из этих данных нетрудно оценить орбитальный период системы Т: около 15 лет.
Значение угла наклона плоскости орбиты звезды S0-2 к картинной плоскости неизвестно, поэтому мы лишь можем сказать, что большая полуось орбиты звезды S0-2 а не меньше, чем большая полуось видимого эллипса — проекции на картинную плоскость. Угловые размеры большой полуоси
составляют примерно 0.09", что при расстоянии 8 кпк соответствует 720 а.е. Воспользовавшись обобщенным III законом Кеплера, получаем оценку массы центрального тела (в массах Солнца):
$$M \ge \frac{a^3}{T^2} = 1.7 \cdot 10^6.$$
Несмотря на свою гигантскую массу, объект достаточно компактен. Есть все основания утверждать, что в центре нашей Галактики находится сверхмассивная черная дыра.

Поиск обитаемых планет (Н.И. Перов)
Класс: 11 Задача: 2
Ответ
$M \ge \frac{a^3}{T^2} = 1.7 \cdot 10^6.$