Каталог / Космические гамма-всплески
542 задач
ВСОШ Заключительный 2007 11 класс теоретическая #небесная механика#сферическая астрономия ID 2028

№ 11.4Космические гамма-всплески

А.М. Татарников

  • 22 сентября вблизи эклиптики два гамма-всплеска в 16ч00м и в 16ч20м по Всемирному времени. Земные телескопы в тот же день зарегистрировали оптические объекты на месте всплесков. На орбите вокруг Юпитера, находящегося в западной квадратуре, эти же всплески наблюдались гамма-обсерваторией в 16ч00м и 16ч40м по Всемирному времени соответственно. В каких созвездиях наблюдались вспышки?
Решение
  • Изобразим положение Солнца, Земли и Юпитера в день регистрации гамма-всплесков. Юпитер 22 сентября находится в западной квадратуре, то есть с Земли он виден вблизи точки летнего солнцестояния, на границе созвездий Тельца и Близнецов. Сигнал от первого гамма-всплеска был зарегистрирован вблизи Земли и вблизи Юпитера

одновременно. Источник всплеска находится очень далеко от Солнечной системы, и его лучи можно считать параллельными. Следовательно, направление на источник перпендикулярно линии, соединяющей Землю и Юпитер. При этом известно, что гамма-всплеск наблюдался вблизи эклиптики, то есть, он либо находился за Солнцем (если наблюдать с Земли), либо с противоположной стороны от него. В первом случае его наблюдение гамма-обсерваторией около Земли и, тем более, оптическими инструментами на нашей планете было бы невозможно. Итак, первый всплеск произошел вблизи точки эклиптики, вступающей 22 сентября в противостояние с Солнцем. Эта точка находится в созвездии Рыб.

Чтобы определить положение источника второго гамма-всплеска, найдем сначала расстояние между Землей и Юпитером:

$$L = \sqrt{d_2^2 - d_1^2} = 5.1$$ a.e.

Здесь $d_1$ и $d_2$ — радиусы орбит Земли и Юпитера. Сигнал от источника приходит к Земле на 20 минут раньше, чем к Юпитеру, обозначим эту величину как $\Delta t$ . Следовательно, Земля располагается ближе к источнику, чем Юпитер, и направление на источник образует с линией Юпитер-Земля угол

$$\alpha = \arccos \frac{c\Delta t}{L} = 62^{\circ}.$$

Однако это не характеризует положение источника второго гаммавсплеска в точности. Даже на эклиптике есть две точки, удовлетворяющие данному условию, они располагаются в 62° к западу и к востоку от направления, противоположного Юпитеру, то есть от точки зимнего солнцестояния. Эти точки располагаются в созвездиях Девы и Водолея. Для более точного определения положения гамма-всплеска необходима его регистрация на третьем аппарате, не лежащем на одной прямой с первыми двумя.

Вылет нейтронной звезды (А.С. Расторгуев)

Класс: 11 Задача:

решение
Предложить правку