Перейти к содержанию

Подборка

Подборки хранятся в этом браузере без учётной записи. Для них нужен включённый JavaScript.

10.4 Звездный градусник

Астрономия10 класс2026ТеоретическаяЕсть решение редакция rv_68b0e2e32886577b ID p_2dd639663d622237

Перед вами кривая блеска затменно-переменной звезды с круговыми орбитами. Из спектральных наблюдений известно, что одна из звезд системы полностью аналогична Солнцу. Определите температуру второй звезды.

Потемнением диска к краю и эффектом прогрева пренебречь.

Решение

Показать решение

Решение.

Пусть поток от двойной звезды вне затмения равен 0, поток в главном минимум равен 1, поток во вторичном минимуме равен 2.

В главном минимуме закрывается более горячая звезда. Договоримся, что 1 > 2. Поскольку по условию орбиты звёзд круговые, площадь перекрытия дисков звезд будет одинакова, обозначим её через .

Запишем выражение для потока от двойной звезды в минимумах: 1 = 0 − ∆1, 2 = 0−∆2, где ∆1 и ∆2 — слагаемые, в которых учитывается вклад излучения от площади закрываемой звезды с температурами 1 и 2 соответственно: ∆1 ∼ 4 1 /2 , ∆2 ∼ 4 2 /2 (расстояние до обеих звёзд считаем одинаковым).

Δ F 1 Δ F 2 = T 1 4 T 2 4 = F 0 − F 1 F 0 − F 2 . \frac{\Delta F_1}{\Delta F_2} = \frac{T_1^4}{T_2^4} = \frac{F_0 - F_1}{F_0 - F_2}.

Это выражение можно свести к отношению потоков, и, как следствие, к разнице звездных величин. Разделим и числитель, и знаменатель на 0

1 − F 1 / F 0 1 − F 2 / F 0 = ( T 1 T 2 ) 4 \frac{1 - F_1/F_0}{1 - F_2/F_0} = \left(\frac{T_1}{T_2}\right)^4

Теперь вернемся к графикам, на которых по оси y отложена звездная величина, а не поток. Поэтому нужно провести еще несколько действий. В главном минимуме изменение звездной величины составляет ∆1 = 0.84, во вторичном минимуме — ∆2 = 0.09.

Тогда отношение потоков равно

F 1 F 0 = 10 − 0.4 ⋅ 0.84 = 0.46 , \frac{F_1}{F_0} = 10^{-0.4 \cdot 0.84} = 0.46,
F 1 F 0 = 10 − 0.4 ⋅ 0.09 = 0.92. \frac{F_1}{F_0} = 10^{-0.4 \cdot 0.09} = 0.92.

Тогда искомое отношение температур

T 1 T 2 = 1 − 0.46 1 − 0.92 4 ≈ 1.6. \frac{T_1}{T_2} = \sqrt[4]{\frac{1 - 0.46}{1 - 0.92}} \approx 1.6.

Нам неизвестно, какой индекс имеет звезда с массой и температурой Солнца. Возможно, это более горячая, а возможно, это более холодная звезда. Рассмотрим оба варианта.

  • A. Звезда типа Солнца более горячая звезда. Тогда вторая звезда будет иметь температуру 3600 К.

  • B. Звезда типа Солнца более холодная звезда. Тогда вторая звезда будет иметь температуру 9300 K.

Критерии

Показать критерии
Критерии оценивания.
15
К1.
Интерпретация условий задачи
3
Снятие величины падения блеска в минимумах
1
×
2
Данный пункт не является критической точкой задачи, важно чтобы участники смогли с
точностью до
10%
получить данные величины.
Указание, что при круговых орбитах затмеваемые площади одинаковы 1
Указано в явном виде или используется в решении
К2.
Взаимосвязь потоков и перекрываемой площади
𝑆

6
Записан закон Стефана — Больцмана 1
Выражение, описывающее ситуацию в
общем случае для
затмения1
×
2
Исключение площади из рассмотрения2
Запись и корректное использование формулы Погсона 1
К3.
Зависимость отношения температур от потоков (из верных предположений)
2
В виде формулы или верного численного выражения. За данный критерий частичный
балл не предусмотрен.
×
К4.
Получение верного итогового ответа
2
2
Каждый из случаев, когда звезда типа Солнца более горячая, или более холодная, оцени
вается по 2 балла.
В случае, если участник ошибся в снятии данных на первом этапе, но в дальнейшем
реализовал корректное решение, то критерий 4 оценивается в
50%
баллов.
В случае, если участник аргументированно рассматривает полное затмение минимальной
длительности (нулевая длительность полной фазы), то К1.2 оценивается в
0, К2.2 в
50%
баллов, К2.3 в
0
баллов, К3 в
50%
баллов.
В случае, если участник рассматривает полное затмение с транзитом (т.е. с заметной
длительностью полной фазы, что противоречит имеющимся в условии задачи графикам),
то К1.2 оценивается в
0, К2.2 в
50%, К2.3 в
0
баллов, К3 и К4 в
50%
баллов.