Исследуя кривую блеска сверхновой типа Ia с максимумом в V = 12.3 и падением на 1.1 mag за 15 дней, оцените расстояние до события и обсудите основные источники погрешности этого дистанционного индикатора

17 Ноя в 07:02
2 +1
0
Ответы
1
Кратко: при допущении, что это «нормальная» Ia с типичным абсолютным максимумом, расстояние ~21 Мпк. Ниже — расчёт и основные источники погрешности.
Допущения и исходные величины:
- пик во внезвёздной полосе V: mV=12.3m_V=12.3mV =12.3.
- падение за 15 дней: Δm15=1.1\Delta m_{15}=1.1Δm15 =1.1 (типичное значение → стандартная Ia).
- типичное абсолютное сияние для нормальной Ia в V берем примерно MV≈−19.3M_V\approx-19.3MV 19.3 (соответствует «стандартной» Ia при Δm15≈1.1\Delta m_{15}\approx1.1Δm15 1.1).
Расчёт расстояния:
- расстоя modulus μ=mV−MV=12.3−(−19.3)=31.6\mu=m_V-M_V=12.3-(-19.3)=31.6μ=mV MV =12.3(19.3)=31.6.
- расстояние ddd в парсеках:
d=10(μ+5)/5 pc=10(31.6+5)/5 pc=107.32 pc≈2.09×107 pc=20.9 Mpc. d=10^{(\mu+5)/5}\ \mathrm{pc}=10^{(31.6+5)/5}\ \mathrm{pc}=10^{7.32}\ \mathrm{pc}\approx2.09\times10^{7}\ \mathrm{pc}=20.9\ \mathrm{Mpc}.
d=10(μ+5)/5 pc=10(31.6+5)/5 pc=107.32 pc2.09×107 pc=20.9 Mpc.
Итого: d≈21 Mpcd\approx21\ \mathrm{Mpc}d21 Mpc (≈2.1×1072.1\times10^{7}2.1×107 pc).
Основные источники погрешности и их влияние:
- внутренняя дисперсия калибровки (Phillips relation): ≈0.12 ⁣− ⁣0.150.12\!-\!0.150.120.15 mag; даёт ≈6 ⁣− ⁣7%6\!-\!7\%67% по расстоянию.
- неопределённость поглощения/покраснения (Galactic + host): ошибка в AVA_VAV в 0.1 ⁣− ⁣0.30.1\!-\!0.30.10.3 mag даёт фактор 10ΔAV/510^{\Delta A_V/5}10ΔAV /51.02 ⁣− ⁣1.151.02\!-\!1.151.021.15 (2–15%).
- использование Δm15\Delta m_{15}Δm15 в V вместо B и K‑коррекции при ненулевом z: систематическая погрешность до нескольких десятых маг.
- фотометрические ошибки в mVm_VmV : обычно ≲0.050.050.05 mag → ≲2.5%2.5\%2.5%.
- возможная нестандартность события (91bg‑подобные, 91T‑подобные): могут менять MVM_VMV на >0.3>0.3>0.3 mag (≳15% по расстоянию).
Оценка суммарной погрешности: реалистичная суммарная случайно‑систематическая неопределённость ~0.2 ⁣− ⁣0.30.2\!-\!0.30.20.3 mag → по расстоянию фактор 100.2/5 ⁣− ⁣100.3/5≈1.10 ⁣− ⁣1.1510^{0.2/5}\!-\!10^{0.3/5}\approx1.10\!-\!1.15100.2/5100.3/51.101.15, т.е. ≈10 ⁣− ⁣15%10\!-\!15\%1015% (консервативно до ~20%). Поэтому можно записать:
d≈21 Mpc±(10 ⁣− ⁣15%) (приблизительно 21±3 Mpc). d\approx21\ \mathrm{Mpc}\pm(10\!-\!15\%)\ (\text{приблизительно }21\pm3\ \mathrm{Mpc}).
d21 Mpc±(1015%) (приблизительно 21±3 Mpc).

Рекомендации для улучшения точности: корректировать на поглощение (из цветового кривого или Na I D), использовать Δm15(B)\Delta m_{15}(B)Δm15 (B) и современную калибровку Phillips relation, применять K‑коррекции и учитывать тип хозяина.
17 Ноя в 07:42
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир