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Detección por medidas astrométricas

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Java debe estar activado

exerciceEjercicio 'Pequeña revisión sobre la formación de imagen'

Nivel *
Tiempo necesario : 30 min

Un astrónomo extraterrestre observa nuestro sistema Solar a una distancia de 10 AL de nuestro Sol. Se desea dimensionar el telescopio que necesitaría para distinguir Júpiter alrededor del Sol.
Se supone que el poder de resolución del aparato está limitado únicamente por la difracción: el patrón de difracción vale angularmente 1.22c/D radianes, donde D es el diámetro del telescopio.
A partir de ahora utilizaremos c=0.5 mm .
1) Determinar la distancia angular máxima a entre el Sol y Júpiter (a=5.2 UA) . ayuda solución
2) Determinar D , el diámetro mínimo del colector necesario. ayuda solución
3) ¿Es suficiente ? ayuda solución

Java debe estar activado

exerciceEjercicio 'Astrometría'

Nivel **
Tiempo necesario : 40 min

El movimiento aparente de una estrella vecina del Sol, corregido de la paralaje anual es, a priori, rectilíneo uniforme en ausencia de perturbaciones. Se intenta cuantificar la influencia de un compañero planetario.
Se observa un sistema binario compuesto por una estrella de masa M* y un planeta de masa m (con m«M* ) de radio orbital a .
1) Justificar el carácter rectilíneo y uniforme del movimiento estelar en ausencia de compañeros. ayuda solución
2) Expresar la amplitud de la perturbación angular máxima a de la posición de la estrella, situada a una distancia d del Sol. ayuda solución
3) Encontrar la expresión:
M a = ---*-da m
ayuda ayuda solución
4) ¿A qué distancia d se sitúa la estrella si su paralaje anual vale 0.1"? ayuda solución
5) ¿Qué planetas del sistema solar, suponiendo que se ve desde una distancia de 10 pc, se podrían detectar si somos capaces de medir las variaciones de posición con una precisión de 0.01" o 0.001"?
Completar el diagrama adjunto, situando los objetos en función de su masa m y de su semieje mayor a , definiendo la frontera que marca el límite de detectabilidad (recuérdese que 27 MJ=2 10 kg ).
Diagrama a-msin i
msinia00.png
Crédito : Astrophysique sur Mesure

ayuda ayuda solución
6) A largo término imaginamos ser capaces de medir desviaciones de la posición a con una precisión del orden de 50 millonésimas de segundo de arco. Deducir a partir de ello el dominio observable en el diagrama msini- a , para un sistema a 10 pc y M* -~ 1 Mo . . ayuda solución
7) ¿Que planetas del sistema solar se vuelven detectables de este modo? ayuda solución

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