Um espectro de galáxia mostra linha Lyman-a (?0 = 121,6 nm) observada em ? = 365 nm. Calcule o redshift z =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um espectro de galáxia mostra linha Lyman-a (?0 = 121,6 nm) observada em ? = 365 nm. Calcule o redshift z = (?-?0)/?0 e a velocidade radial v usando a relação relativística ß = ((1+z)^2-1)/((1+z)^2+1) e v = ß·c, com c = 3,0×10^8 m/s. Interprete o significado físico do resultado e discuta limitações observacionais.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
z = (365-121,6)/121,6 ˜ 2,00 (1+z ˜ 3,00). Calcule (1+z)^2 ˜ 9,00 ? ß = (9-1)/(9+1) = 8/10 = 0,80. Assim v = 0,80·3,0×10^8 m/s = 2,4×10^8 m/s. Interpretação: velocidade positiva indica recessão; resultado é compatível com expansão cósmica e sugere grande distância. Limitações: medida afetada por desvios peculiares (movimento local), efeito gravitacional, contaminação/absorção no espectro, incertezas instrumentais e necessidade de modelo cosmológico para converter z em distância ou taxa de expansão.
Explicação
O cálculo do redshift z permite determinar a diferença entre o comprimento de onda observado e o comprimento de onda emitido, indicando a velocidade de recessão da galáxia. A relação relativística utilizada para calcular a velocidade radial considera os efeitos da relatividade, garantindo resultados precisos em altas velocidades. A interpretação e as limitações observacionais destacam a importância de considerar fatores externos que podem influenciar a medição do redshift e a análise dos dados espectrais.
Raio-X da questão
redshift e velocidade radial
avaliacao
redshift e velocidade radial · relatividade restrita
Revisar conceitos de redshift e suas aplicações em astrofísica.
O aluno pode confundir a fórmula do redshift com a fórmula da velocidade, aplicando incorretamente os conceitos de forma isolada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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