Cosm Alfa Problemas

1 – (P1 Online 2020-Questão 7)

Suponha que oito galáxias estejam situadas nos vértices de um cubo de aresta $$4,2$$ megaparcecs. Se o cubo se expande de acordo com a Lei de Hubble–Lemaître, qual é a velocidade de recessão de galáxias situadas em vértices opostos ao longo da diagonal do cubo? Despreze as velocidades peculiares das galáxias.

2 – (P2 Online 2020 – Questão 17)

O gráfico a seguir representa o espectro do Quasar 3C 273 no óptico e infravermelho próximo. Ele é
dominado pelas linhas do hidrogênio em emissão e deslocadas para o vermelho pela expansão do
Universo (
redshift cosmológico)

Utilizando a Lei de Hubble–Lemaître ($$v=H_0\cdot d$$), calcule a distância de nós até esse quasar

Dados: $$H_0=70\ kms^{-1}Mpc^{-1}$$; o comprimento de onda da linha H-alfa medido em laboratório vale $$H_{\alpha}=6563,0\ \mathbf{\unicode{xC5}}$$ (ângstrons) (o comprimento de onda observado da linha está indicado na figura).

Dica: Para fazer este cálculo você precisará usar o redshift relativístico z, que é dado por:

$$z=\sqrt{\dfrac{c+v}{c-v}}-1$$

onde $$v$$ é a velocidade de recessão do quasar e $$c$$, a velocidade da luz $$(3,0 \cdot 10^8m/s)$$.

3 – (P2 Online 2019 – Questão 20)

Suponha que as galáxias se encontrem distribuídas segundo a figura seguinte. As velocidades de afastamento destas galáxias, em relação à Via Láctea, valem $$70kms^{-1}Mpc^{-1}$$, ou seja, a cada $$1$$ Mega parsec a velocidade de afastamento aumenta de $$70km/s$$

Examinando o gráfico, que medida de velocidade obteria um observador vivendo na galáxia B em relação à galáxia C e à Via Láctea?

a) $$70 km/s$$, se aproximando da galáxia C e $$0 km/s$$ da Via Láctea
b) $$70 km/s$$, se afastando da galáxia C e $$0 km/s$$ da Via Láctea
c) $$70 km/s$$, se aproximando da galáxia C e $$140 km/s$$, se afastando da Via Láctea
d) $$70 km/s$$, se afastando da galáxia C e $$140 km/s$$, se afastando da Via Láctea

4 – (P3 Online 2019 – Questão 8)

Para um observador na Terra, o comprimento de onda da linha H$$\beta$$  no espectro da uma estrela é de $$486,112nm$$. Medidas feitas em laboratório demonstram que o comprimento de onda normal desta
linha espectral é de $$486,133nm$$.
Considerando que a velocidade da luz no vácuo é $$3\cdot 10^5 km/s$$,
 a estrela está se afastando ou apoximando? Com qual velocidade? 

5 – (P3 Online 2019 – Questão 15)

Observamos que uma determinada galáxia possui uma intensa linha de emissão H$$\alpha$$, cujo comprimento de onda de repouso igual a $$\lambda_0 = 6562,8A$$ (Angstrons)

Dado que a galáxia está localizada no redshift $$z=0,0016$$, qual é o comprimento de onda observado
desta linha e qual a velocidade de recessão desta galáxia?