Rentgenovskaya astronomiya<< 7. Laboratornaya rabota N 1 | Oglavlenie | Literatura >>
8. Laboratornaya rabota N 2
Dannaya laboratornaya rabota svyazana s opredeleniem temperatury, elektronnoi koncentracii i massy izluchayushego gaza v skopleniyah galaktik po ego rentgenovskomu izlucheniyu, krasnomu smesheniyu i uglovomu radiusu skopleniya.
Temperatura gaza opredelyaetsya putem approksimacii formy nablyudaemogo
rentgenovskogo spektra spektrom opticheski tonkoi plazmy (2):
 |
(46) |
Elektronnaya koncentraciya nahoditsya s pomosh'yu izvestnogo integral'nogo po
chastote potoka 
putem opredeleniya mery emissii
 |
(47) |
- lineinyi razmer skopleniya vdol'
lucha zreniya.
Massa izluchayushego gaza nahoditsya integrirovaniem prostranstvennoi plotnosti
skopleniya po ego ob'emu:
=1.67 10
g - massa protona.
8.1 Poryadok vypolneniya raboty
Dlya vypolneniya raboty neobhodimo imet' rentgenovskii spektr skopleniya, krasnoe
smeshenie 
i uglovoi radius dannogo skopleniya 
. V kachestve
uglovogo radiusa skopleniya my berem radius, vnutri kotorogo
rentgenovskoe izluchenie gaza skopleniya priblizitel'no postoyanno. Rabotu
neobhodimo vypolnit' dlya dvuh skoplenii - v sozvezdiyah Volosy Veroniki i
Persei. Dannye ob etih skopleniyah summirovany v Tablice 2, a ih
rentgenovskie spektry predstavleny v Tablice 3.
| lg E [keV] | lg F |
lg E [keV] | lg F |
| 0.48 | -1.84 | 0.19 | -0.85 |
| 0.56 | -1.96 | 0.29 | -1 |
| 0.63 | -2.08 | 0.46 | -1.25 |
| 0.68 | -2.21 | 0.57 | -1.42 |
| 0.73 | -2.35 | 0.67 | -1.67 |
| 0.78 | -2.43 | 0.78 | -1.88 |
| 0.89 | -2.64 | 0.89 | -2.18 |
| 0.95 | -2.83 | 0.97 | -2.38 |
| 1.04 | -3.09 | 1.07 | -2.69 |
| 1.10 | -3.31 | 1.18 | -3.0 |
| 1.18 | -3.46 | 1.28 | -3.44 |
| 1.28 | -3.86 | 1.36 | -3.81 |
| 1.37 | -4.13 | 1.42 | -4.36 |
| 1.44 | -4.52 | 1.48 | -4.42 |
- Neobhodimo opredelit' lineinoe rasstoyanie do skopleniya ispol'zuya zakon
Habbla:
gde H = 75 km/s/Mpk - postoyannaya Habbla, c = 299792.5 km/s, 1 Mpk = 3.086 10
(49) 
sm.
Znaya lineinoe rasstoyanie i uglovoi radius, naiti lineinyi diametr
i ob'em skopleniya:
(50)
(51) - Naiti temperaturu izluchayushego gaza putem approksimacii spektra metodom
naimen'shih kvadratov. V dannom sluchae temperatura opredelyaetsya po sleduyushei
formule:
Neobhodimo pomnit', chto takim obrazom budet opredelena velichina
,
vyrazhennaya v kiloelektronvol'tah. Potok 
neobhodimo poluchit'
iz 
ispol'zuya formulu (1).
Zdes'
- energiya fotonov v dannoi tochke spektra, a 
--
chislo tochek v spektre. Krome togo, neobhodimo vychislit' konstantu 
:
i vychislit' srednie oshibki ih opredeleniya.
(53) - Vychislit' integral'nyi potok ot goryachego gaza skopleniya po formule
zatem neobhodimo perevesti ego v potok s edinicy poverhnosti mezhgalakticheskogo gaza
(54)
i, priravnyav ego teoreticheskomu znacheniyu potoka, naiti meru emissii
(55)
Zdes'
(56) 
-
integral'noe znachenie faktora Gaunta, ravnoe v dannom
sluchae 1.2.
- Na dannom etape neobhodimo opredelit' massu izluchayushego gaza. Dlya etogo
neobhodimo opredelit' srednyuyu koncentraciyu chastic
iz mery emissii
, schitaya ee postoyannoi vdol' vidimogo radiusa proekcii skopleniya na
kartinnuyu ploskost' i zatem naiti massu
gaza, integriruya po ob'emu skopleniya (formula (48)).
Neobhodimo takzhe naiti rentgenovskuyu svetimost' skopleniya, umnozhiv potok s edinicy ego ploshadi na izluchayushuyu ploshad' skopleniya:
(57)
Dlya sdachi raboty neobhodimo predstavit':
- Obrabotannye spektry skoplenii i sistemu uslovnyh uravnenii.
- Znacheniya
, vyrazhenye v keV i gradusah Kel'vina, i ih oshibki.
- Znacheniya srednei elektronnoi koncentracii , massy gaza
,
rentgenovskoi svetimosti 
i vseh promezhutochnyh velichin.
8.2 Kontrol'nye voprosy
- Izluchenie goryachego opticheski tonkogo gaza.
- Principy opredeleniya temperatury, plotnosti i massy izluchayushego gaza
v skopleniyah galaktik.
- Zakon Habbla
- Vyvesti formulu (52)
| Skorost' sveta |  = 2.997925  10 sm s |
| Gravitacionnaya postoyannaya |  = 6.672 10 din sm g |
| Postoyannaya Planka |  = 6.626 10 erg s |
| Massa protona | = 1.673 10 g |
| Postoyannaya Bol'cmana |  = 1.380 10 erg grad |
| Elektronvol't v ergah | 1 eV = 1.602 10 erg |
| Parsek | 3.086 10 sm |
| Massa Solnca | 1.991 10 g |
| Svetimost' Solnca | 3.86 10 erg s |
| Radius Solnca | 6.960 10 sm |
| Chislo sekund v godu | 3.156 10 s |
<< 7. Laboratornaya rabota N 1 | Oglavlenie | Literatura >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
rentgenovskoe izluchenie - kosmicheskie observatorii - detektory izlucheniya - rentgenovskie istochniki
Publikacii so slovami: rentgenovskoe izluchenie - kosmicheskie observatorii - detektory izlucheniya - rentgenovskie istochniki | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
