Velocidad de rotación de la Via Lactea Radio (kpc) V (k m /s )

ENTREGABLE_2_0708. 1
Para entregar el martes día 20 de mayo en clase
Hagan los tres primeros problemas obligatoriamente. El cuarto, aunque también
creo que lo pueden hacer bien, es probable que necesitemos algo más de tiempo Y
NO ES OBLIGATORIO.
PROBLEMA nº 1
V (km/s)
300
250
200
150
100
50
0
Velocidad de rotación de la Via Lactea
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Radio (kpc)
Esta es, bastante aproximadamente, la velocidad de rotación de nuestra galaxia.
Se pide que:
1. Calculen la velocidad angular de rotación en el núcleo de la Via Lactea
(hasta R=1).
2. Calculen cuál es la masa del núcleo.
3. Esta forma para la velocidad de rotación es del tipo Kepleriano en algún
intervalo?. Expliquen que incidencia en la masa global de la galaxia tiene esta
gráfica y calculen la masa dentro de una esfera de radio 18 Kpc.
Supongamos que a 11 Kpc del centro de la galaxia tenemos una nube interestelar
con una masa de 1 M๏ y un diámetro de 0.5 pc . Calculen:
1. ¿Cuánto tiempo tardará la nube en dar una vuelta a la galaxia?
2. ¿Cuál es el gradiente de velocidad de rotación de la galaxia en este punto?.
3. ¿Cuál será la velocidad de rotación de la nube y su sentido de giro, si es
que gira?
4. Supongamos que esta nube aislada colapsa (sin perder masa) y forma una
estrella con un radio de 1 R๏. ¿Pueden calcular la velocidad de rotación en el
ecuador de la estrella al final del proceso?. Comparen con la velocidad de
rotación del Sol y comenten el resultado. Nota: utilicen la conservación del
momento angular.

ENTREGABLE_2_0708. 2
Para entregar el martes día 20 de mayo en clase
PROBLEMA Nº 2
M81 y M82, izquierda y derecha respectivamente, son dos galaxias del mismo grupo
situadas en la Osa Mayor. Se pide que:
1. Escriban debajo de cada dibujo su clasificación según la secuencia de
Hubble.
2. Para M81 se ha medido que su velocidad de rotación es (Vrot/sen i)= 256
km/s mientras que su magnitud aparente en el filtro H es de 4.29.
¿Podrían determinar su distancia a partir de esta información?. Nota:
utilicen el método de Tully-Fischer.
3. El astrónomo Francisco García Díaz, en 1993 desde Lugo, descubrió una
supernova (tipo II) que llegó a tener una m= 10.5 en el máximo. ¿Podría
determinar su distancia con esta información?.
4. Comparen las distancias obtenidas entre sí y con la determinación más
precisa hasta el momento hecha por Freeman con el HST que, con la
recalibración de distancias del satélite HIPPARCOS, da una distancia de
cerca de 12 millones de años luz. Comenten las discrepancias si es que
existen.
5. Cual es el tamaño físico de cada una de ellas si la medida (por el lado
mayor) es de 21‘ para M81 y 9’ para M82.

ENTREGABLE_2_0708. 3
Para entregar el martes día 20 de mayo en clase
PROBLEMA nº 3
Estos son los espectros de dos objetos diferentes. Se pide que:
1. Identifiquen el pico más prominente en cada uno de ellos con la raya
espectral del elemento químico que la produce.
2. Identifiquen de que tipo de objetos se trata.
3. Explique a que se deben las diferencias entre ambos espectros, tanto por
debajo de 121.6 nm como por encima.
4. Observen que en cada uno de ellos se da información sobre su z . ¿Podrían
dibujar en los ejes de abcisas superiores la longitud de onda medida por el
observador, en ambos objetos?. (con que identifiquen una marca es
suficiente).
5. Interpreten z como el corrimiento hacia el rojo cosmológico y calculen la
distancia y la velocidad relativa entre cada uno de estos objetos y nuestra
galaxia.

ENTREGABLE_2_0708. 4
Para entregar el martes día 20 de mayo en clase
PROBLEMA nº 4
Mbol
-6.00
-4.00
-2.00
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
4.20
4.10
4.15; -4.70
4.00
4.08; 11.50
Diagrama HR
4.00; 0.00
3.90
log Tef
3.80
3.70
3.76; 4.70
3.60
3.68; -0.50
3.63; -5.00
3.61; 8.80
3.50
3.51; 12.50
Observen el dibujo del diagrama HR de un grupo de estrellas de un mismo cúmulo
situado a 20 kpc. Numeren del 1 al 8 los puntos de la gráfica. Con la mejor precisión
posible se pide que:
1. Rotulen en el eje inferior de las abcisas el tipo espectral correspondiente.
Dos marcas es suficiente, pero expliquen como lo hacen.
2. Rotulen en el eje de ordenadas de la derecha las magnitudes bolométricas
aparentes correspondientes. Dos marcas es suficiente, pero expliquen como
lo hacen.
3. Dibujen la curva que une las estrellas con R=10 R๏ . ¿Hay alguna estrella con
este radio?.
4. ¿Podrían indicar qué estrella o estrellas responden a las siguientes
características?
a. Están en la secuencia principal
b. Es la de mayor densidad media
c. Es la más vieja
d. Es la menos masiva
e. Es la de mayor luminosidad
f. Es una supergigante roja
3.40