Lição de casa da aula: Usando Estrelas Variáveis Cefeidas para Medir Distâncias de Outras Galáxias Física

Nesta atividade, nós vamos praticar a usar a relação entre o período de variação e a magnitude absoluta média das estrelas variáveis da Cefeida para determinar a que distância estão.

Questão 1

Qual das seguintes afirmações descreve a propriedade das estrelas de Cefeida que torna possível determinar quão distantes estão quando uma paralaxe não pode ser utilizada como uma técnica de medição da distância?

  • AA intensidade média absoluta das estrelas de Cefeida tem uma relação com as suas temperaturas médias à superfície.
  • BA intensidade absoluta das estrelas de Cefeida na amplitude dos raios X é constante.
  • CA intensidade média absoluta das estrelas de Cefeida tem uma relação com os seus períodos da variação.
  • DA intensidade máxima absoluta das estrelas de Cefeida tem uma relação com as suas massas.
  • EA intensidade média absoluta das estrelas de Cefeida tem uma relação com as suas massas.

Questão 2

A intensidade média absoluta de uma estrela de Cefeida está relacionada com o seu período de variação pela fórmula 𝑀=𝑎(𝑃)1+𝑏log, em que 𝑀 é a intensidade média absoluta da estrela, 𝑃 é o seu período, e 𝑎 e 𝑏 são constantes que têm que ser determinadas experimentalmente.

A tabela seguinte mostra a intensidade média absoluta e o período de duas estrelas de Cefeida.

EstrelaPeríodo (Dias)Intensidade Média Absoluta
Estrela A15,94,54
Estrela B28,95,17

Utilize os dados da tabela para determinar o valor de 𝑎. Apresente a resposta com 3 algarismos significativos.

Utilize os dados da tabela para determinar o valor de 𝑏. Apresente a resposta com 3 algarismos significativos.

Questão 3

A estrela 𝑇 Crucis é uma estrela de Cefeida na constelação do Cruzeiro do Sul. Tem um período de variação de 6,7 dias. Calcule a sua intensidade média absoluta, apresentando a resposta com 2 algarismos significativos.

Questão 4

𝑋Sagittarii é uma estrela variável Cefeida na constelação de Sagitário. Tem um período de 7,0 dias.

Calcule a magnitude absoluta média da estrela. Dê sua resposta a 2 algarismos significativos.

A estrela tem uma magnitude aparente média de 4,6. Calcule a que distância a estrela está da Terra em parsecs. Dê sua resposta a 2 algarismos significativos.

Questão 5

Usando a fórmula 𝑀=2,4((𝑃)1)4,1log, onde 𝑀 é a magnitude absoluta média de uma estrela variável Cefeida e 𝑃 nesse período, calcule a magnitude absoluta média esperada para uma estrela variável da Cefeida que tenha um período de 26 dias. Dê sua resposta a 2 algarismos significativos.

Questão 6

Uma estrela variável Cefeida encontra-se a uma distância de 33,2 Kpc da Terra. Tem uma magnitude aparente média de 12,4. Qual é a magnitude absoluta média da estrela? Dê sua resposta a 3 algarismos significativos.

Questão 7

A figura mostra a magnitude aparente de uma estrela da Cefeida ao longo do tempo.

Qual é o período da variação da estrela? Apresente a resposta em dias arredondada às unidades.

  • A81 dias
  • B37 dias
  • C12 dias
  • D41 dias
  • E94 dias

Utilizando a fórmula 𝑀=2,4(𝑃)14,1log, em que 𝑀 é a magnitude absoluta média de uma estrela da Cefeida e 𝑃 é o seu período, calcule a magnitude absoluta média da estrela. Apresente a resposta com 2 algarismos significativos.

A magnitude aparente média da estrela é de 13,1. A que distância da Terra está a estrela? Apresente a resposta com 2 algarismos significativos.

Questão 8

A figura mostra a magnitude aparente de uma estrela de Cefeida. Qual é o período de variação da estrela? Apresente a resposta em dias, arredondada às unidades.

Questão 9

A estrela Cefeida na Grande Nuvem de Magalhães é observada ter um período de 38 dias.

Utilizando a fórmula 𝑀=2,4((𝑃)1)4,1log, em que 𝑀 é a intensidade média absoluta da estrela Cefeida e 𝑃 o seu período, calcule a intensidade média absoluta da estrela. Apresente a resposta com 2 algarismos significativos.

A estrela tem uma intensidade aparente de 13. Calcule a distância da estrela à Terra em quiloparsecs. Apresente a resposta com 2 algarismos significativos.

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