(FUVEST – 2020) No dia 10 de abril de 2019, a equipe do Event Horizon Telescope (EHT, “Telescópio Horizonte de Eventos”) divulgou a primeira imagem de um buraco negro, localizado no centro da galáxia M87, obtida por um conjunto de telescópios com diâmetro efetivo equivalente ao da Terra, de 12.700 km. Devido ao fenômeno físico da difração, instrumentos óticos possuem um limite de resolução angular, que corresponde à mínima separação angular entre dois objetos que podem ser identificados separadamente quando observados à distância. O gráfico mostra o limite de resolução de um telescópio, medido em radianos, como função do seu diâmetro, para ondas luminosas de comprimento de onda de 1,3 mm, igual ao daquelas captadas pelo EHT. Note a escala logarítmica dos eixos do gráfico.1
Sabe‐se que o tamanho equivalente a um pixel na foto do buraco negro corresponde ao valor da menor distância entre dois objetos naquela galáxia para que eles possam ser identificados separadamente pelo EHT. Com base nas informações anteriores e na análise do gráfico, e sabendo que a distância da Terra até a galáxia M87 é de , indique o valor mais próximo do tamanho do pixel.
- A)
- B)
- C)
- D)
- E)
Resposta:
A alternativa correta é letra D)
Pelo gráfico que o enunciado nos forneceu temos a seguinte relação Resolução angular X Diâmetro do telescópio . No texto foi falado que o diâmetro era de 12.700Km com isso podemos fazer uma aproximação para 10.000 =
Logo analisando o gráfico vê que a resolução angular é aproximadamente rad
O texto fala também que o tamanho de um pixel equivale à distância entre dois pontos então podemos usar essa seguinte aproximação:
Sendo que esse d é a distância que separa esses dois pontos o θ é o ângulo que achamos pelo gráfico e R é a distância da origem até aqueles pontos:
Perceba que o ds, com certa aproximação pode ser considerado como r.dθ
Logo como a distância até a galáxia é de
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