Вселенная в вопросах и ответах - Владимир Сурдин

Вокруг Солнца по круговой орбите радиуса R движется абсолютно черная сферическая пылинка. Какова ее температура?

Как бы выглядело для наблюдателя Солнце, вдруг ставшее совершенно прозрачным для всех видов излучения?

Представьте себе невероятное: на Солнце развилось гигантское пятно, закрывшее весь диск нашего светила. Станет ли днем темнее, чем в лунную ночь? А холоднее?

Расставить в порядке усиления черноты:

a) черный ящик;

б) черная дыра;

в) абсолютно черное тело.

Как будет выглядеть звездное небо для наблюдателя, летящего на субсветовом звездолете (т. е. со скоростью, близкой к скорости света)?

Солнечный ветер (поток протонов, электронов и α-частиц) имеет следующие средние параметры в районе земной орбиты: плотность числа частиц около n = 10 см–3 (можно считать, что в основном это протоны) и скорость около v = 450 км/с. А солнечная постоянная (т. е. интенсивность солнечного излучения вблизи Земли) приблизительно равна I = 1,4 кВт/м2. Что оказывает большее давление на абсолютно отражающую плоскость в космическом пространстве — солнечный свет или солнечный ветер?

Солнечный ветер (поток протонов, электронов и α-частиц) имеет следующие средние параметры в районе земной орбиты: плотность числа частиц около n = 10 см–3 (можно считать, что в основном это протоны) и скорость около v = 450 км/с. А солнечная постоянная (т. е. интенсивность солнечного излучения вблизи Земли) приблизительно равна I = 1,4 кВт/м2. В какой из этих двух форм Солнце теряет больше энергии-массы?

Почему звезды-гиганты и звезды-карлики одинаковых спектральных классов имеют разную температуру поверхности? Какие из них горячее?

Почему в недрах звезд термоядерные реакции идут вплоть до железа, а первичный космологический нуклеосинтез практически остановился на гелии?

Почему в недрах звезд для переработки заметной доли водорода в гелий требуются миллиарды лет (в лучшем случае — миллионы), а в эпоху Большого взрыва, когда температура и плотность вещества были примерно такими же, как в недрах звезд, за первые 3 минуты после начала расширения Вселенной вещество на четверть стало гелием?

В звездном скоплении N одинаковых звезд. Каждая имеет блеск m звездных величин. Каков полный блеск этого скопления?

В звездном скоплении N1 одинаковых звезд с блеском m1 у каждой и N2 одинаковых звезд с блеском m2 у каждой. Каков полный блеск этого скопления?

Звезда, удаленная от Солнца на R парсеков, движется перпендикулярно лучу зрения со скоростью V км/с. На сколько угловых секунд (A) перемещается она за 100 лет для земного наблюдателя на фоне очень далеких объектов, например квазаров?

Вечером 11 ноября 1572 г. Тихо Браге обнаружил вспышку сверхновой звезды в Кассиопее. Как отметил сам Тихо и другие наблюдатели, эта звезда была намного ярче Сириуса (который восходит в ноябре после полуночи) и даже ярче Венеры (а была ли она видна в тот период?). В последующие дни звезду можно было наблюдать и при дневном освещении (а какова была высота Сверхновой Тихо над горизонтом в светлое время суток?).

В начале октября 1604 года в «правой пятке» фигуры Змееносца вспыхнула новая звезда — Сверхновая Кеплера (Stella Nova Joannis Keppleri). Она вспыхнула вслед за Сверхновой Тихо Браге 1572 г. и оказалась последней вплоть до наших дней, которую можно было наблюдать в нашей Галактике невооруженным глазом. В максимуме блеска ее яркость достигла почти –2,5m, лишь немногим уступая Сверхновой Тихо (−4m).

Попробуйте восстановить условия наблюдения Сверхновой Кеплера: как долго ее можно было наблюдать в течение ночи, высоко ли она поднималась в Западной Европе, в какой фазе была Луна в дни максимальной яркости звезды и какие планеты были видны с ней по соседству?

Закон Хаббла, связывающий расстояние до галактики и скорость ее удаления от наблюдателя, часто иллюстрируют двумерной моделью надуваемого шарика.

Проверьте вычислениями, действительно ли в этой модели реализуется закон Хаббла, т. е. скорость удаления прямо пропорциональна расстоянию. Учтите, что все измерения делаются на поверхности шарика.

Христиан Гюйгенс в 1656 г. описал одно из своих открытий в созвездии Орион как «отверстие в небесном своде, дающее возможность бросить взгляд в другую лучезарную область пространства». Что в действительности нашел на небе Гюйгенс?

Астроном измерил красное смещение линий в спектре далекой галактики: оно оказалось равным z. Приняв постоянную Хаббла H0 = 70 км/с/Мпк, определите, сколько лет шел свет от этой галактики до астронома.