16-Les galaxies - La physique à Mérici

Version 2016 16 – Les galaxies 1
Solutionnaire du chapitre 16
1. La luminosité d’une étoile de type B0 est donnée par
78,8
2,5log
78,8
72,5log
49720
L
ML
L
L
LL
Comme il y a 0,1 % de 100 milliards d’étoiles qui sont de ce type, la luminosité
totale est
11
49720 0,001 10 000 000 000
4,972 10
LL
L
La luminosité d’une étoile de type k0 est donnée par
78,8
2,5log
78,8
5, 7 2, 5 log
0, 414
L
ML
L
L
LL
Comme il y a 99,9 % de 100 milliards d’étoiles qui sont de ce type, la luminosité
totale est
9
0,414 0,999 10 000 000 000
4,131 10
LL
L
La luminosité des rares étoiles de type B0 est donc près de 100 fois plus grande que
celles des étoiles de type K0!

Luc Tremblay Collège Mérici, Québec
Version 2016 16 – Les galaxies 2
2. La magnitude absolue est
2, 43 log 1, 61
2, 43log 6,7 1, 61
3, 62
MP 
Avec la magnitude, on trouve ensuite la distance
32,62
5log
32,62
3,62 27,7 5log
59,84
al
Mm D
al
D
D Mal
3. Les supernovæ de type I ont une magnitude absolue de -19,6. Avec la magnitude,
on trouve ensuite la distance
32, 62
5log
32,62
19,6 18,5 5log
1, 36
al
Mm D
al
D
DGal
4. Selon la relation de Tully-Fisher, la luminosité de la galaxie est
4
4
4
4
4
4
9
3, 2
3, 2 150
1, 62 10
Ls
km
Ls km
s
km
Lv
L
Cette luminosité correspond à la magnitude absolue suivante.
9
78,8
2,5log
78,8
2,5log 1, 62 10
18, 28
L
ML
L
L

Luc Tremblay Collège Mérici, Québec
Version 2016 16 – Les galaxies 3
La distance est donc
32,62
5log
32,62
18, 3 9, 4 5log
11, 2
al
Mm D
al
D
DMal
5. a) La masse est
2
int
215
11 ²
²
42
11
250 000 130 000 9,46 10
6, 674 10
1,152 10
5,79 10
m
s
Nm
kg
vr
MG
m
kg
M
b) On trouve la luminosité avec la relation de Tully-Fisher
4
4
4
4
4
4
10
3, 2
3, 2 250
1, 25 10
Ls
km
Ls km
s
km
Lv
L
c) Le rapport M/L est
11
10
5, 79 10
1, 25 10
46,3 M
L
M
M
LL
d) Le rapport M/L des étoiles est aux alentours de 4 MA/LA. Cela signifie que la
masse des étoiles est

Luc Tremblay Collège Mérici, Québec
Version 2016 16 – Les galaxies 4
10
10
4
41, 25 10
510
Métoiles
L
Métoiles
L
étoiles
ML
M
L
M
M
La masse de la matière sombre est donc
11 10
11
5, 79 10 5 10
5, 29 10
sombre étoile
MMM
M
M
M
Le rapport des masses est donc
11
10
5, 29 10
510
10,6
sombre
étoiles
M
M
MM
6. On a
8
12
310 3600
1, 08 10
7, 22
observé
m
s
Dct
Ds
Dm
DUA
La taille maximale est donc de 7,22 UA.
7. La masse est
2
int
215
11 ²
²
44
14
650 000 10 000 000 9,46 10
6,674 10
5,989 10
3,01 10
m
s
Nm
kg
vr
MG
m
kg
M