Какое время потребуется для расширения оболочки звезды, которая сбросила массу 0.1 массы Солнца, до концентрации частиц газа 1 см−3, если внешняя граница оболочки расширяется со скоростью 50 км/с и газ состоит исключительно из атомов водорода? Ответ необходимо округлить до тысяч лет.

Астрономия 11 класс Эволюция звезд и звёздные оболочки время расширения оболочки звезды сброс массы звезды концентрация частиц газа скорость расширения оболочки атомы водорода в газе астрономия 11 класс Новый

Давайте разберемся с этой увлекательной задачей! Нам нужно найти время, необходимое для расширения оболочки звезды до концентрации частиц газа 1 см−3.

Шаг 1: Определим массу сброшенной оболочки.

• Масса звезды: 0.1 массы Солнца
• Масса Солнца ≈ 2 * 10^30 кг
• Следовательно, масса оболочки ≈ 0.1 * (2 * 10^30) = 2 * 10^29 кг

Шаг 2: Найдем объем, занимаемый этой массой при заданной концентрации.

• Концентрация = 1 см−3 = 1 * 10^6 м−3
• Объем V = масса / плотность
• Плотность водорода ≈ 1.67 * 10^-27 кг/м³
• Объем V ≈ (2 * 10^29) / (1.67 * 10^-27) ≈ 1.19 * 10^56 м³

Шаг 3: Найдем радиус, соответствующий этому объему.

• V = (4/3) * π * R³
• R ≈ ((3 * V) / (4 * π))^(1/3) ≈ ((3 * 1.19 * 10^56) / (4 * π))^(1/3) ≈ 2.78 * 10^{18} м

Шаг 4: Теперь определим время, необходимое для расширения до этого радиуса.

• Скорость расширения = 50 км/с = 50,000 м/с
• Время t = R / скорость = (2.78 * 10^{18}) / (50,000) ≈ 5.56 * 10^{13} с

Шаг 5: Переведем время в тысячи лет.

• 1 год ≈ 3.15 * 10^7 с
• t в годах ≈ (5.56 * 10^{13}) / (3.15 * 10^7) ≈ 1.77 * 10^6 лет
• t в тысячах лет ≈ 1.77 * 10^3 ≈ 1770 тысяч лет

Ответ: Для расширения оболочки звезды до концентрации частиц газа 1 см−3 потребуется примерно 1770 тысяч лет!

Это невероятно! Вселенная полна чудес, и такие процессы делают её еще более захватывающей!