Тест по астрономии: Классификация галактик (10-11 класс)
Тест по астрономии «Классификация галактик» для 10-11 классов — это проверочная работа углубленного уровня, направленная на диагностику знаний учащихся о морфологии и физических свойствах внегалактических объектов. Тест охватывает классификацию Хаббла, красное смещение, закон Хаббла и проблему скрытой массы.
1
Какой тип галактик обозначается символом SB в классификации Хаббла?
Правильный ответ:
Пересеченные спиральные галактики (с перемычкой)Пояснение:
Правильный ответ — Пересеченные спиральные галактики. Символ «B» происходит от английского слова «bar» (перемычка). У таких галактик спиральные ветви начинаются не из центра ядра, а от концов прямой перемычки, пересекающей ядро.2
Какое утверждение верно для эллиптических галактик?
Правильный ответ:
В них очень мало газа и пыли, и они состоят в основном из старых звездПояснение:
Правильный ответ — В них мало газа и пыли, состоят из старых звезд. Эллиптические галактики уже израсходовали свой запас межзвездного газа на формирование звезд в прошлом. Активного звездообразования в них нет, поэтому мы не видим ярких молодых гигантов.3
Что такое красное смещение в спектрах галактик?
Правильный ответ:
Смещение спектральных линий в сторону длинных волн (к красному концу), вызванное удалением объектаПояснение:
Правильный ответ — Смещение спектральных линий к красному концу. Это явление объясняется эффектом Доплера: при удалении источника света длина волны излучения увеличивается, что в видимом диапазоне соответствует смещению в красную часть спектра.4
Как формулируется закон Хаббла?
Правильный ответ:
Скорость удаления галактики прямо пропорциональна расстоянию до нееПояснение:
Правильный ответ — Скорость удаления прямо пропорциональна расстоянию. Формула v=H⋅rv = H cdot rv=H⋅r показывает, что чем дальше находится галактика, тем быстрее она от нас «убегает». Это является главным доказательством расширения Вселенной.5
Какое наблюдение указывает на существование темной материи в галактиках?
Правильный ответ:
Скорости звезд на окраинах галактик не убывают с расстоянием (как должно быть), а остаются высокимиПояснение:
Правильный ответ — Скорости звезд не убывают с расстоянием. Кривые вращения галактик являются «плоскими» на больших расстояниях от центра. Это возможно только в том случае, если галактика содержит огромную скрытую массу, гравитация которой удерживает быстрые звезды на орбитах.6
К какому типу галактик относятся Большое и Малое Магеллановы Облака?
Правильный ответ:
Неправильные (Ir)Пояснение:
Правильный ответ — Неправильные (Ir). Эти галактики-спутники Млечного Пути не имеют ядра и симметричной структуры. Их неправильная форма, вероятно, обусловлена гравитационным взаимодействием с нашей Галактикой.7
Какая галактика является ближайшей к нам крупной спиральной системой?
Правильный ответ:
Туманность Андромеды (M31)Пояснение:
Правильный ответ — Туманность Андромеды. Это гигантская спиральная галактика, похожая на нашу, но немного крупнее. Она является самым далеким объектом, видимым невооруженным глазом (расстояние около 2,5 млн световых лет).8
Что означает величина zzz в формуле красного смещения?
Правильный ответ:
Относительное изменение длины волны (Δλ/λ0Delta lambda / lambda_0Δλ/λ0)Пояснение:
Правильный ответ — Относительное изменение длины волны. Величина zzz показывает, на какую долю изменилась длина волны излучения. Для малых скоростей z≈v/cz approx v/cz≈v/c. Это безразмерная величина, характеризующая «глубину» Вселенной.9
Какие звезды служат индикатором активного звездообразования в спиральных рукавах?
Правильный ответ:
Молодые горячие звезды спектральных классов O и BПояснение:
Правильный ответ — Звезды классов O и B. Эти массивные голубые звезды живут очень недолго (миллионы лет). Поэтому, если мы их видим, значит, они родились совсем недавно и процесс рождения звезд в этом месте идет прямо сейчас.10
Какова роль переменных звезд-цефеид в изучении галактик?
Правильный ответ:
Они позволяют определять расстояния до галактикПояснение:
Правильный ответ — Они позволяют определять расстояния. Существует строгая зависимость между периодом пульсации цефеиды и ее светимостью. Измерив период, астрономы узнают истинную светимость звезды, сравнивают её с видимой яркостью и вычисляют расстояние.11
Какое значение (примерно) имеет постоянная Хаббла HHH в современных измерениях?
Правильный ответ:
Около 68–70 км/(с · Мпк)Пояснение:
Правильный ответ — Около 68–70 км/(с · Мпк). Это означает, что галактика, находящаяся на расстоянии 1 мегапарсек, удаляется от нас со скоростью около 70 км/с, на расстоянии 2 Мпк — 140 км/с и так далее.12
К какому типу, предположительно, относится наша Галактика (Млечный Путь)?
Правильный ответ:
Спиральная галактика с перемычкой (SB)Пояснение:
Правильный ответ — Спиральная галактика с перемычкой (SB). Современные исследования структуры Млечного Пути (в том числе в ИК-диапазоне) показывают наличие центрального бара, от которого отходят спиральные рукава.13
Что такое «взаимодействующие галактики»?
Правильный ответ:
Галактики, расположенные близко друг к другу, формы которых искажены взаимным притяжениемПояснение:
Правильный ответ — Галактики, формы которых искажены взаимным притяжением. Гравитационные приливные силы при сближении галактик вытягивают из них длинные «хвосты» и перемычки из звезд и газа, часто провоцируя вспышки звездообразования.14
Каков диапазон масс спиральных галактик (в массах Солнца)?
Правильный ответ:
От 101010^{10}1010 до 101210^{12}1012 масс СолнцаПояснение:
Правильный ответ — От 101010^{10}1010 до 101210^{12}1012. Спиральные галактики — это массивные системы. Наша Галактика имеет массу порядка 101110^{11}1011–101210^{12}1012 солнечных масс (с учетом темной материи).15
Что происходит с газом и пылью в эллиптических галактиках?
Правильный ответ:
Их очень мало, так как они были израсходованы на образование звезд в прошломПояснение:
Правильный ответ — Их очень мало. Эллиптические галактики образовались в результате бурных процессов (возможно, слияний), которые быстро исчерпали запасы газа. Сейчас это «красные и мертвые» галактики, где новые звезды почти не рождаются.16
Какой метод используют для определения массы галактики?
Правильный ответ:
Измерение скоростей движения звезд и газа на разных расстояниях от центра (кривая вращения)Пояснение:
Правильный ответ — Измерение скоростей движения. Скорость вращения объекта на орбите зависит от массы, притягивающей его к центру. Анализируя кривую вращения, можно вычислить распределение массы в галактике, включая невидимую темную материю.17
Что такое квазар?
Правильный ответ:
Активное ядро далекой галактики с колоссальной светимостьюПояснение:
Правильный ответ — Активное ядро далекой галактики. Квазары (квазизвездные радиоисточники) — это сверхмассивные черные дыры в центрах молодых галактик, активно поглощающие вещество. Аккреционный диск вокруг дыры светится ярче, чем вся остальная галактика.18
Какое расстояние соответствует 1 мегапарсеку (Мпк)?
Правильный ответ:
1 миллион парсек (около 3,26 млн световых лет)Пояснение:
Правильный ответ — 1 миллион парсек. Это стандартная единица измерения расстояний во внегалактической астрономии. Например, расстояние до Андромеды составляет 0,78 Мпк.19
В чем заключается эффект Доплера для света?
Правильный ответ:
Частота (и длина волны) света изменяется при движении источника относительно наблюдателяПояснение:
Правильный ответ — Частота изменяется при движении. Если источник приближается, волны «сжимаются» (синее смещение), если удаляется — «растягиваются» (красное смещение). Это позволяет измерять лучевые скорости звезд и галактик.20
Какие галактики не вращаются как единое целое (организованно)?