Вопросы по астрофизике
I. Вопросы на 20 баллов - выписаны НЕВЕРНЫЕ утверждения
1) Нейтрино от Солнца
уносят основную энергию из центра Солнца и генерируются в области термоядерных реакций
2) Наблюдаемые флюктуации интенсивности реликтового излучения
3) Параметр Хаббла
зависит от наличия или отсутствия скрытой массы, является одной из мировых констант, имеет размерность времени, не может быть отрицательной
4) Темная материя
взаимодействует со скоплениями галактик
5) Квазары
не участвуют в процессе расширения Вселенной, Имеют спектр АЧТ, ИМЕЕТ ЭНЕРГИЮ, ПРЕВЫШАЮЩУЮ ТЕПЛОВУЮ ЭНЕРГИЮ ГАЗА В ГАЛАКТИКЕ, не могут находиться в скоплениях галактик
6) Запрещенные линии тяжелых элементов
видны в спектре реликтового излучения
7) Тепловая неустойчивость межзвездной среды
8) Яркостная температура
зависит от частоты излучения, не измеряется у планет Солнечной системы
9) Наблюдаемое реликтовое излучение
имело температуру 3000 К в эпоху рекомбинации
10) Черные дыры звездной массы
11) Магнитное поле Галактики
взаимодействует с темной материей
12) Заряженные космические частицы сверхвысоких энергий
образуются на предельно больших красных смещениях, не взаимодействуют с межгалактическим магнитным полем
13) Звезды главной последовательности
образуются в горячем межгалактическом газе, образуются в горячем корональном газе(?)
14) Космические мазеры
имеют тепловой спектр, наблюдаются в рентгеновском диапазоне
15) Белые карлики
могут в основном состоять из элементов до железного пика, образуются при эволюции звезд с массой менее 10 солнечных
16) Одиночные радиопульсары
увеличивают энергию вращения при аккреции газа, могут иметь период вращения меньше 0.1 мс
17) Образование солнечных пятен
связано с анизотропией ядерных реакций в центре солнца
18) Гигантские молекулярные облака
прозрачны для оптического излучения
19) Планетарные туманности
наблюдаются вокруг планет-гигантов, образуются вокрут протопланетных дисков, светят синхротронным излучением релятивистских электронов
20) Остатки вспышек сверхновых
эффективно охлаждают межзведную среду, образуются вокруг горчяих белых карликов, имеют нетепловой спектр излучения
21) Планеты
могут состоять из дозвездного вещества, могут сжиматься в белые карлики
22) Радиолиния водорода 21 см
связана с вмороженностью магнитного поля в плазму, наблюдается в горячем межгалактическом газе
23) Отрицательная теплоемкость звезд
связана с вырождением вещества, есть следствие отрицательной теплоемкости плазмы, вызвана отрицательной теплоемкостью ионизированного газа
II. Вопросы на 10 баллов
1) Какие космические объекты имеют наиболее сильное магнитное поле
нейтронные звезды
2) Объекты в порядке уменьшения характерной плотности
3) Время свободного гравитационного сжатия двух оптически прозрачных облаков с массами M1 и M2=2M1 и равными температурами одинаково. Как относятся наблюдаемые яркостные температуры излучения T2/T1?
4) Чем определяется динамика вращения нашей Галактики на больших расстояниях от центра?
Гало
5) Элементы тяжелее железа образуются
при захвате нейтронов ядрами
6) Чем закончится эволюция звезды с массой около 15 масс Солнца
коллапсом ядра и вспышкой сверхновой
7) Какой была бы предельная масса Чандрасекара для белых карликов, если бы масса протона была вдвое больше?
в 4 раза больше
8) Где условия наиболее далеки от термодинамического равновесия?
В межзвездной среде
9) Из каких наблюдений следует, что Вселенная сейчас расширяется с ускорением?
движение звезд в Галактике
10) Какой из реакций определяется темп энерговыделения на грамм вещества в центре Солнца?
p+p= D+e+ve
11) Расположите объекты в порядке уменьшения характерного магнитного поля
12) Что дает основной вклад в современную плотность энергии Вселенной?
небарионная скрытая масса
13) Болометрическая светимость квазара 10^45 эрг/с. Считая, что она не может превосходить эддингтоновский предел, оцените массу центральной черной дыры
14) Как должен измениться радиус медленно сжимающейся протозвезды, чтобы ее тепловая энергия утроилась?
должен уменьшиться в 3 раза
15) Время выхода фотонов из центра Солнца
лет
16) Формирование крупномасштабных структур во Вселенной происходило
после эпохи рекомбинации
17) В каких космических явлениях источником излучения является энергия магнитного поля?
радиопульсары
18) Расстояние от Солнца до центра Галактики
25 000 световых лет = 8 000 парсек =
19) Как изменяется с красным смещением плотность энергии излучения?
растет как (1+z)^4
20) Чем обусловлена высокая светимость активных ядер галактик?
для квазаров: аккрецией вещества на сверхмассивную черную дыру
21) Расширяющееся облако газа расположено на луче зрения. Для оптически толстой спектральной линии наблюдается
22) Два сферически-симметричных оптически тонких облака H1 имеют одинаковые размеры и температуры и разные массы 1 и 2. Как относятся интенсивности выходящих эмиссионных радиолиний водорода 21 см I1/I2
М1/М2
23) Как зависит давление вырожденного электронного газа в белых карликах от эффективной температуры поверхности
не зависит
24) В каких областях межзведной среды начинается образование звезд?
в холодных молекулярных облаках
25) Магнитное поле галактики проявляется по
синхротронному излучению релятивистских электронов
26) Расположите космические объекты в порядке уменьшения размера
планетарная туманность - белый карлик - планета
27) Как зависит интенсивность излучения, выходящего из оптически тонкого облака, от числа атомов на луче зрения
растет пропорционально количеству атомов
28) Почему термоядерное горение водорода в центре Солнца не носит характер взрыва?
из-за отрицательной теплоемкости солнца
29) Удельная интенсивность излучения (поверхностная яркость)
30) Запрещенные эмиссионные линии в спектре газовых туманностей хорошо видны
из-за низкой плотности газа
31) Одиночные белые карлики остывают миллиарды лет из-за
малости радиуса
32) Основная энергия, генерируемая в центре Солнца, переносится наружу
излучением
33) Стадии эволюции Вселенной в порядке увеличения характерного красного смещения
34) Размерность удельной интенсивности излучения (на единицу частоты)
эрг/ (см^2 с Гц стер) или Вт/(м^2 Гц стер)
35) В эпоху первичного нуклеосинтеза не могли образоваться
углерод и кислород (??)
36) Однородное магнитное поле при образовании протозвезд
может замедлить сжатие
37) Вращение при сжатии протозвезд
может остановить сжатие
38) Как относятся предельно допустимые частоты вращения белого карлика и
корень из отношения плотностей
39) Характерная температура зон H11
6-12 тысяч К, 1 эВ
40) Два белых карлика имеют разные светимости L1 и L2, но одинаковые эффективные температуры. Как относятся их массы?
(L1/L2)^3/2
42) Как зависит джинсовская длина волны от молекулярного веса газа
мю^-3/2
43) Чем ограничена угловая разрешающая способность крупных наземных оптических телескопов?
турбулентностью в атмосфере
44) Наблюдаемый дефицит солнечных нейтрино объясняется
ненулевая масса нейтрино - нейтринные осцилляции
45) Чисто водородная плазма рекомбинирует в нейтральный водород при температуре 3000 К. Как при этом изменяется джинсовская масса?
уменьшится в корень из двух раз
46) Гигантские зоны H11 наиболее часто встречаются
вокруг молодых горячих звезд
47) Длина свободного пробега фотона в центре Солнца по томсоновскому рассеянию
0.1 см
48) До какого красного смещения можно наблюдать радиоизлучение нейтрального водорода (21 см)?
49) В какой форме уносится основная энергия, освобождаемая при вспышке сверхновой?
нейтрино
50) Как зависит средняя плотность вырожденной звезды (белого карлика) от радиуса R? Показатель адиабаты нерелятивистского вырожденного электронного газа 5/3
М^2
51) Вмороженность магнитного поля в плазму межзвездной среды обусловлена в основном
большими размерами
52) Два различных облака сжимаются из-за джинсовской неустойчивости. Какое облако сожмется быстрее?
с большей плотностью
53) Самые многочисленные наблюдаемые элементарные частицы во Вселенной
кажется фотоны
54) Предельная электромагнитная светимость (Эддингтоновская) космического источника
пропорциональна его массе
55) Объекты в порядке уменьшения их характерной температуры
56) При каком показателе адиабаты вещества звезды возможно ее механическое равновесие
<=4/3
57) Время жизни звезды на главной последовательности
прямо пропорционально кубу массы
58) Какая из величин не изменяется при расширении Вселенной?
плотность энергии вакуума
59) Что является источником энергии релятивистских частиц в пульсаре?
энергия магнитного поля нейтр. звезды
60) Два радиоисточника с тепловыми спектрами имеют одинаковый угловой размер. Принимаемые потоки относятся как 3. Как относятся яркостные температуры?
3
61) Какой вид энергии изменяется быстрее всего при сжатии однородного шара? Масса и момент импульса сохраняются
62) Размерность удельного потока излучения (на единицу частоты)
эрг/(м2*с)
63) Верная эволюционная последовательность для одиночной звезды 5 масс Солнца
главная последовательность - белый карлик - нейтронная звезда
64) Самые холодные области в Галактике
молекулярные облака Н2
65) В каких космических объектах источником излучения является энергия вращения объекта
радиопульсар
66) Астрономические источники, в спектрах которых преобладает нетепловой компонент
радиопульсары (вращающиеся нейтронные звезды с сильным МП),
радиогалактики и квазары, жесткие рентгеновские источники, и остатки
вспышек сверхновых)
67) Центр Галактики не виден в видимом свете из-за
68) Минимальная температура в оптически плотных стационарных облака на z=6
69) В каких частях Солнца условия наиболее близки к термодинамическому равновесию?
в зоне ядерных реакций
70) При сжатии протозвезды излучение
может ускорять сжатие, если оболочка звезды прозрачна.
При адиабатическом сжатии возрастет центральная температура облака, газ
начинает излучать. До тех пор, пока вещество непрозрачно для излучения,
сжатие происходит адиабатически. Как только газ становится прозрачным
для излучения, темп сжатия возрастает, однако и рост центральной
температуры становится быстрее. До тех пор, пока центральная температура
и плотность недостаточны для начала термоядерных реакций синтеза, при
сжатии происходит выделение гравитационной энергии, половина которой
идет на увеличение тепловой энергии, а другая половина уходит в виде
излучения.
71) Спектр оптически прозрачного рентгеновского источника имеет экспоненциальный завал на энергия выше 10 кэВ. Что можно сказать о температуре излучающей плазмы?
72) Основные видимые составляющие Галактики (по массе)
73) Два крупных телескопа с диаметром главного зеркала D2 и D1 расположены в одном месте. Как относятся угловые размеры изображений звезд, получаемые этими телескопами при одинаковой экспозиции в одном и том же спектральном диапазоне без использования адаптивной оптики?
74) Оцените температуру Вселенной к моменту окончания первичного нуклеосинтеза
2.73 К
75) Масса видимого вещества нашей Галактики
10^15 M.
76) Параметр Хаббла при экспоненциальном расширении Вселенной
77) Какие параметры определяют спектр теплового излучения оптически непрозрачной области?
Температура Т
78) Оптическая толща теплового источника излучения >> 1. Непрерывный спектр при этом стремится к планковскому
79) Два облака коронального межзвездного газа нагреты до одинаковой температуры, но имеют различные плотности. Какое облако охлаждается излучением быстрее?
облако меньшей плотности
80) Время расширения Вселенной
14 млрд лет
81) Известен поток излучения от источника. Что нужно измерить, чтобы определить интенсивность излучения?
угловой размер
82) Масштаб, начиная с которого Вселенная в среднем однородна
3*10^26 см, 100 Мпк
83) Поверхностная яркость ночного неба мала из-за
84) Как наиболее быстро можно было бы обнаружить резкое изменение темпа ядерных реакций в центре Солнца?
По изменению потока солнечных нейтрино.
85) Чем ограничена угловая разрешающая спектральная способность крупных наземных оптических телескопов?
турбулентностью в атмосфере
86) Самые массивные гравитационно-связанные объекты в галактиках
звездные скопления
87) Неподвижное оптически прозрачное сжимающееся облако газа находится на луче зрения. Регистрируемая линия излучения от облака при этом имеет
88) Какой вид энергии переходит в электромагнитное излучение при аккреции газа на черную дыру?
гравитационная энергия связи
89) Параметр Хаббла в эпоху рекомбинации по сравнению со значением в эпоху первичного нуклеосинтеза был
больше
90) Как относятся предельно допустимые частоты вращения белого карлика и... ?!
как корень из отношения плотностей
