КРИВАЯ ВРАЩЕНИЯ
p_5e9c99cdcdca1bf5
Вам даны результаты спектральных наблюдений облаков нейтрального водорода на длине волны 21 см. Измерения проводились в галактическом диске с разными галактическими долготами (указаны на графиках). Линия водорода уширена в результате движения масс облаков относительно наблюдателя, ее профили представлены на графиках. По оси абсцисс отложено смещение длины волны (в единицах соответствующей гелиоцентрической лучевой скорости, км/с), а по оси ординат — интенсивность излучения в условных единицах. На основе этих данных и предположения кругового движения облаков вокруг центра Галактики в одном направлении определите зависимость полной скорости облаков от расстояния до центра Галактики (кривую вращения). Результаты представьте в виде таблицы и графика. Считать, что Солнце находится на расстоянии 8.5 кпк от центра Галактики и движется вокруг него по круговой траектории в том же направлении (к точке с галактической долготой +90°) со скоростью 220 км/с. Направление на центр Галактики соответствует галактической долготе 0°.
Решение
Показать решение
На каждом графике можно видеть интенсивность излучения, приходящего от облаков, расположенных на разных расстояниях от Солнца и движущихся с различными лучевыми скоростями. Из этих данных можно определить только лучевые скорости, но не расстояния до облаков.
Рассмотрим модель вращения Галактики. Путь и R — расстояния Солнца и облака от центра Галактики, а и V — их полные скорости. Проекции этих скоростей на луч зрения равны соответственно и , где l — галактическая долгота, — угол с вершиной в облаке, образованный направлениями на центр Галактики и наблюдателя. Пусть D — расстояние от центра галактики до луча зрения. Тогда
Отсюда получаем, что лучевая скорость равна
