Номер 2, страница 396 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Глава 16. Строение вселенной. Параграф 106. Млечный путь - наша галактика. Образцы заданий ЕГЭ - номер 2, страница 396.

Условие.

2. Диаметр Галактики равен примерно

1) 10 кпк

2) 100 000 св. лет

3) 1 000 000 а. е.

4) $2 \cdot 10^6$ св. лет

Решение.

Решение 2.

Для выбора правильного ответа необходимо проанализировать каждый из предложенных вариантов, сравнив их с общепринятыми астрономическими данными о размере нашей Галактики — Млечного Пути.

1) 10 кпк

Данный вариант предлагает диаметр в 10 килопарсек (кпк). Парсек (пк) — это астрономическая единица длины, равная примерно 3,26 светового года. Килопарсек, соответственно, равен 1000 парсек. Для сравнения с другими вариантами переведем 10 кпк в световые годы: $D = 10 \text{ кпк} = 10 \times 1000 \text{ пк} = 10 \space 000 \text{ пк}$ $D = 10 \space 000 \text{ пк} \times 3.26 \frac{\text{св. лет}}{\text{пк}} = 32 \space 600 \text{ св. лет}$ Эта величина (около 33 тысяч световых лет) значительно меньше принятого значения диаметра Галактики. Она скорее соответствует радиусу звёздного диска Млечного Пути, а расстояние от Солнца до центра Галактики составляет около 8 кпк. Следовательно, этот вариант неверен.
Ответ: неверно.

2) 100 000 св. лет

Этот вариант указывает диаметр в 100 000 световых лет (св. лет). Это значение является стандартной и наиболее широко цитируемой оценкой диаметра звёздного диска нашей Галактики. Для проверки и сравнения переведем это расстояние в килопарсеки: $D = \frac{100 \space 000 \text{ св. лет}}{3.26 \text{ св. лет/пк}} \approx 30 \space 675 \text{ пк} \approx 30.7 \text{ кпк}$ Значение около 30 кпк является классической оценкой диаметра Млечного Пути. Таким образом, этот вариант является правильным.
Ответ: верно.

3) 1 000 000 а. е.

Здесь предложен диаметр в 1 000 000 астрономических единиц (а. е.). Астрономическая единица — это среднее расстояние от Земли до Солнца. Один световой год содержит примерно 63 241 а. е. Выразим предложенное значение в световых годах: $D = \frac{1 \space 000 \space 000 \text{ а. е.}}{63 \space 241 \text{ а. е./св. год}} \approx 15.8 \text{ св. лет}$ Это крайне малая величина в галактических масштабах. Расстояние до ближайшей звезды, Проксимы Центавра, составляет около 4,24 светового года. Диаметр в 15,8 световых лет не может описывать размер галактики, состоящей из сотен миллиардов звезд. Этот вариант несомненно неверен.
Ответ: неверно.

4) 2 · 10⁶ св. лет

Этот вариант указывает диаметр $2 \times 10^6$ световых лет, то есть 2 миллиона световых лет. Такие расстояния характерны для межгалактических масштабов. Например, расстояние до ближайшей крупной галактики, Туманности Андромеды (M31), составляет около 2,5 миллионов световых лет. Диаметр нашей Галактики не может быть сопоставим с расстоянием до её соседей. Хотя гало тёмной материи Млечного Пути имеет значительно больший размер, под "диаметром Галактики" обычно понимают размер её основной видимой части — звёздного диска. Данный вариант является сильным преувеличением.
Ответ: неверно.

Итоговый анализ показывает, что единственным корректным вариантом, который соответствует современным научным данным о размере Млечного Пути, является второй.

Ответ: 2) 100 000 св. лет.