2016年APAO实测第7题-哈勃参数

来自astro-init

题目

7 哈勃参数

表7为河外星系到我们银河系中心的距离(distance)和视向速度(radial velocity)的关系。此表在20世纪初由著名天文学家哈勃在其论文中发表。视向速度为正数意味着星系在远离我们。距离的单位是Mpc(百万秒差距 106pc ,1pc=3.08×1018cm)。

2016apao实测第7题表7

7.1 在绘图纸上画出视向速度与距离的关系图,横坐标为距离。

7.2 画出能拟合数据的最合适的直线。直线要从D=0Mpc和V=0km/s处开始。

7.3 算出这条直线的斜率H(即令V和D满足如下线性关系:V=H×D),单位是(km/s)/Mpc。这个结果使哈勃第一次意识到宇宙在整体膨胀。H被称为哈勃常数。

7.4 上述结论意味着,宇宙中的一切在很久之前从D=0开始。假设哈勃常数是变化的,其值正比于1/D(即D越大,H越小),请推算宇宙的年龄(即宇宙从D=0时开始膨胀至今的时间)。哈勃曾利用这些数据做过这一工作。作为参考,21世纪对宇宙年龄的最好估计值是大约138亿年(13.8 billion years)。

7.5 (仅高年组)图7为两个天体A和B在H-α附近的光谱,波峰对应H-α发射线的中心。请在表7中确定A和B最可能对应的星系。一定要用定量计算证明你的结果。静止物体的H-α波长为6563Å。

2016apao实测第7题图7

解答