Zadanie Zadanie 6.1.13: Wykrywanie egzoplanety metodą prędkości radialnych
- Punkty
- 4 pkt
- Dział
- Bryła sztywna · Ruch postępowy i obrotowy bryły sztywnej. Środek masy
- Trudność
- Poziom trudności: trudne
Astrofizycy badają układ planetarny składający się z gwiazdy o masie oraz gazowej olbrzymiej egzoplanety. Spektrometr mierzy okresowe zmiany prędkości radialnej gwiazdy wywołane jej ruchem wokół wspólnego środka masy układu. Zmierzona prędkość orbitalna gwiazdy to , okres obiegu , a odległość planety od środka masy to . Oblicz promień orbity gwiazdy oraz masę egzoplanety . Przyjmij .
Treść zadania
Astrofizycy badają układ planetarny składający się z gwiazdy o masie oraz krążącej wokół niej gazowej olbrzymiej egzoplanety. Spektrometr mierzy okresowe zmiany prędkości radialnej gwiazdy wywołane jej ruchem wokół wspólnego środka masy układu. Zmierzona amplituda prędkości orbitalnej gwiazdy wynosi , a okres obiegu wynosi (ok. 4 lata). Odległość planety od wspólnego środka masy wynosi .
Oblicz:
1. Promień kołowej orbity gwiazdy wokół wspólnego środka masy układu.
2. Masę egzoplanety , korzystając z warunku położenia środka masy .
3. Porównaj masę planety z masą Jowisza ().
(Przyjmij ).
Odpowiedź i wynik końcowy
1. Promień orbity gwiazdy wokół środka masy: .
2. Masa egzoplanety: .
3. Stosunek masy planety do masy Jowisza: (masa planety jest o około większa od masy Jowisza).
1:
2:
3: