Download Introducción a la Astrofísica

Introducción a la Astrofísica
Relación de problemas Nº 3
(Mecanismos de emisión e instrumentos astronómicos)
1. Se pretenden detectar sistemas astrofísicos a temperaturas 1, 103, 105 y 107 K. ¿Qué instrumento de
observación habría que elegir?
2. Calcular la energía por segundo que irradia una persona en la forma de radiación de cuerpo negro.
Determinar λmax de esta radiación. ¿En qué región del espectro eletromagnético está?
3. Hemos medido en la Tierra una densidad de flujo procedente de la estrella Arturo de 4.5x10-8 W m-2.
Sabiendo que el diámetro angular de la estrella es de 0.020” , determinar su temperatura suponiendo
que emite como un cuerpo negro.
4. Supongamos que la temperatura superficial del Sol se duplicara (siendo el radio el mismo). Si hacemos
la suposición de que el Sol emite como un cuerpo negro, ¿en qué factor cambiaría la energía emitida
por el Sol por segundo? ¿En qué longitud de onda estaría ahora el máximo? ¿Aumentaría o disminuiría
la emisión en el visible (~500nm) ?
5. La temperatura de una estrella roja es 2500K y su radio es 100 veces el radio del Sol.
a) Calcular la luminosidad total de la estrella suponiendo que emite como un cuerpo negro.
b) Bajo la suposición de cuerpo negro, estima de forma aproximada la luminosidad emitida en el
rango visible del espectro. ¿Que porcentaje de la luminosidad total emite la estrella en este rango?
c) Comparar la estrella con una bombilla de 100 W que irradia el 5% de su energía en el rango
visible. ¿ A qué distancia deberíamos poner la bombilla de nosotros para que pareciese tan
brillante como la estrella? Suponer que la estrella se encuentra a 10 pc de distancia.
(Datos: R sol=7x108 m)
6. La distancia entre las dos componentes de la estrella binaria ζ Herculis es 1.38". ¿ Cuál debería ser el
diámetro mínimo de un telescopio para poder resolver las dos componentes de la binaria en el rango
visible (suponer λ=550nm)? Si la distancia focal del objetivo es 80cm, ¿ cuál tiene que ser la distancia
focal del ocular para resolver las dos componentes si el ojo humano tiene una resolución angular de 2' ?
7. Los radio telescopios de Amherst, Massachusetts, y Onsala son usados con interferómetro, siendo la
máxima distancia entre ellas 2900km. ¿Cuál es la resolución angular a 22GHz? ¿Cuál tendía que ser el
diámetro de un telescopio óptico para proporcionar la misma resolución ?
NOTA: Se pueden entregar por escrito dos problemas cualesquiera de la relación.
Curso 2006-2007