Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ФИАН / Астрофиз ЗАДАЧИ

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
02.06.2026
Размер:
88.34 Кб
Скачать

1.Во сколько раз изменился бы размер видимой части Вселенной сегодня, если бы в ней отсутствовала т¼мная энергия (при неизменном остальном наполнении Вселенной) ?

2.Оценить, насколько изменится средняя температура на поверхности Земли, если гравитационная константа G увеличится в 2 раза в течении длительного времени (на масштабе 1 млн лет).

3.Энергия, уходящая в излучении самых мощных сверхновых, составляет 1051 эрг, она высвечивается за100 дней. Считая, что предельная видимая зв¼здная величина, которую различает телескоп Хаббл +31.5 m (что соответствует 3 Ч 10−7 квантов/(см2· с) в видимом диапазоне спектра), оценить, до каких красных

смещений может быть обнаружена такая сверхновая.

4.Для ближайшей круговой стационарной орбиты вокруг ч¼рной дыры определить замедление времени на планете по отношению к бесконечно удал¼нному наблюдателю (возможен ли масштаб эффекта, показанный в фильме Интерстеллар?).

5.Сферически симметричная аккреция на гравитирующий центр (ч¼рную дыру) называется аккрецией Бонди. Темп такой аккреции может быть оцен¼н как:

˙

 

2

ρv.

(1)

M = 4πr

 

Детальное исследование возникающего течения показывает, что звуковая скорость течения

v = cs формиру-

ется на радиусе, для которого

 

 

 

 

 

 

GM

≈ cs2,

 

(2)

 

 

 

 

 

r

 

что приводит к итоговому результату:

(GM)2

 

˙

 

M = 4πλc

c3

ρ.

(3)

 

 

 

 

s

 

 

Здесь ρ- плотность вдалеке от ч¼рной дыры, cs скорость звука при этой плотности. Для идеальной плазмы γ = 5/3 константа λc = 0.25.

Предположим, что первые ч¼рные дыры возникли из первых зв¼зд на

z = 30 и имели массу M = 10M .

Оценить, до какой массы они вырастут к z = 10 при непрерывной аккреции Бонди.

6. Метрика в сферических и цилиндрических координатах имеет вид:

 

ds2 = dt2 − dr2 − r2(dθ2 + sin2 θdϕ2),

(4)

ds2 = dt2 − dr2 − r22 − dz2.

(5)

Вычислить ковариантную производную DµAµ через обычные производные для обоих метрик. Сравнить с выражениями для div A в сферической и цилиндрической геометриях.

1

Соседние файлы в папке ФИАН