2025年大學(xué)《天文學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——恒星形成機(jī)制研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題后括號(hào)內(nèi)）1.在恒星形成的初始階段，決定分子云中哪個(gè)區(qū)域能夠克服引力束縛并開(kāi)始收縮的主要因素是：A.分子云的整體密度B.分子云內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度C.星際輻射的強(qiáng)度D.區(qū)域內(nèi)的引力勢(shì)能2.下列哪種天文觀(guān)測(cè)現(xiàn)象最能直接證明分子云內(nèi)部存在明顯的湍流運(yùn)動(dòng)？A.分子云的整體紅移B.分子云內(nèi)部譜線(xiàn)的高離散度C.分子云發(fā)出的連續(xù)譜輻射D.分子云中塵埃的溫度分布3.根據(jù)星子形成理論，原恒星核心的引力坍縮首先主要加熱的是：A.氣體B.圍繞核心旋轉(zhuǎn)的氣體和塵埃盤(pán)C.核心內(nèi)部的塵埃顆粒D.磁場(chǎng)線(xiàn)4.HII區(qū)在恒星形成區(qū)域中主要起到的作用是：A.分子云的主要形成場(chǎng)所B.原恒星開(kāi)始發(fā)光發(fā)熱的初始階段C.吸收并遮擋來(lái)自中心年輕恒星的紫外輻射D.存儲(chǔ)恒星形成過(guò)程中釋放的引力能5.射電天文觀(guān)測(cè)在研究恒星形成中扮演的關(guān)鍵角色主要是：A.探測(cè)可見(jiàn)光波段被塵埃遮擋的年輕恒星B.測(cè)量分子云的密度和溫度結(jié)構(gòu)C.直接觀(guān)測(cè)到原恒星的光譜特征D.探測(cè)恒星形成區(qū)發(fā)出的X射線(xiàn)輻射6.“上風(fēng)向模型”主要解釋了：A.分子云如何克服磁場(chǎng)壓力而坍縮B.恒星風(fēng)如何將原恒星周?chē)奈镔|(zhì)盤(pán)吹散C.星際塵埃如何在恒星形成區(qū)聚集D.恒星形成過(guò)程中角動(dòng)量如何傳遞7.與氣體原恒星相比，星原星的主要特征之一是：A.具有更低的表面溫度B.包裹著更厚的致密塵埃EnvelopeC.直接暴露在HII區(qū)的紫外輻射下D.質(zhì)量主要由塵埃構(gòu)成8.恒星形成效率（即最終形成的恒星質(zhì)量與初始分子云質(zhì)量的比值）主要受到哪些因素的顯著影響？（多選，請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題后括號(hào)內(nèi)）A.分子云的初始密度B.分子云內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度C.分子云的初始溫度D.星際紫外輻射的強(qiáng)度9.紅外天文觀(guān)測(cè)在探測(cè)恒星形成區(qū)方面的重要優(yōu)勢(shì)在于：A.可以穿透大部分星際塵埃和氣體B.能直接測(cè)量恒星的精確視星等C.可以提供高分辨率的星團(tuán)結(jié)構(gòu)圖像D.能探測(cè)到所有類(lèi)型的分子發(fā)射線(xiàn)10.恒星形成過(guò)程中，磁場(chǎng)的作用目前存在的主要爭(zhēng)議點(diǎn)在于：A.磁場(chǎng)能否提供足夠的支持力阻止引力坍縮B.磁場(chǎng)如何影響恒星形成區(qū)的湍流C.磁場(chǎng)能量如何在原恒星中被耗散D.磁場(chǎng)對(duì)星周盤(pán)的形成是否有促進(jìn)作用二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填在題后橫線(xiàn)上）1.恒星形成的場(chǎng)所主要是宇宙空間中密度相對(duì)較高的______云，其主要成分通常是______和______。2.恒星形成的核心機(jī)制是引力坍縮，這個(gè)過(guò)程通常被觸發(fā)或加速，例如通過(guò)______不穩(wěn)定、______不穩(wěn)定或外部擾動(dòng)。3.當(dāng)原恒星核心的溫度和壓力足夠高時(shí)，會(huì)開(kāi)始進(jìn)行核聚變反應(yīng)，目前認(rèn)為主序星階段的恒星主要通過(guò)______聚變產(chǎn)生能量。4.包裹在年輕恒星周?chē)腳_____盤(pán)是研究行星形成的重要場(chǎng)所，其物質(zhì)主要來(lái)源于原分子云。5.觀(guān)測(cè)恒星形成區(qū)時(shí)，射電波段可以探測(cè)到______發(fā)出的______譜線(xiàn)，光學(xué)波段則常用來(lái)識(shí)別______區(qū)。6.磁場(chǎng)在恒星形成中扮演著復(fù)雜角色，它既可以通過(guò)______提供支持力，又可以通過(guò)______影響湍流能量耗散和角動(dòng)量傳遞。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題）1.簡(jiǎn)述恒星形成過(guò)程中，一個(gè)典型的分子云核心如何演變成一個(gè)原恒星。2.解釋什么是“星原星”的Envelope，并說(shuō)明其可能的作用。3.比較恒星形成理論的氣體云收縮模型和星子形成理論的主要區(qū)別。4.簡(jiǎn)述磁場(chǎng)在抑制恒星形成區(qū)引力坍縮方面可能的作用機(jī)制。四、論述題（10分。請(qǐng)就下列問(wèn)題展開(kāi)論述）結(jié)合觀(guān)測(cè)事實(shí)，論述恒星形成效率可能存在的區(qū)域差異及其主要影響因素。試卷答案一、選擇題1.B2.B3.B4.A5.A6.B7.B8.ABD9.A10.C二、填空題1.分子；氣體；塵埃2.引力；磁流3.氫4.星周；盤(pán)5.分子；線(xiàn)；HII6.磁壓；磁場(chǎng)羅盤(pán)效應(yīng)（或類(lèi)似表述，如“影響湍流結(jié)構(gòu)”）三、簡(jiǎn)答題1.答：分子云核心在引力、磁場(chǎng)、湍流等因素作用下不穩(wěn)定，開(kāi)始引力坍縮。氣體密度和溫度升高，物質(zhì)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)（角動(dòng)量守恒導(dǎo)致半徑縮小，速度增大）。當(dāng)核心足夠致密和高溫時(shí)，形成原恒星，其中心區(qū)域溫度壓力達(dá)到燃點(diǎn)，開(kāi)始?xì)浜司圩儯l(fā)出更強(qiáng)的輻射。2.答：星原星Envelope是指包圍在年輕原恒星周?chē)妮^致密、溫度較高的氣體和塵埃殼層。其主要作用包括：減少原恒星與外部環(huán)境的能量交換，使其能夠“隱藏”并緩慢增長(zhǎng)；保護(hù)內(nèi)部原恒星免受外部紫外輻射的破壞；可能通過(guò)吸積和反饋過(guò)程影響原恒星的形成和演化。3.答：氣體云收縮模型認(rèn)為，引力坍縮直接形成原恒星，主要關(guān)注引力作用和氣體物理。星子形成理論則認(rèn)為，在分子云中先形成小的塵埃星子，星子通過(guò)吸積迅速增長(zhǎng)，最終引力坍縮發(fā)生在星子內(nèi)部，形成原恒星。后者更強(qiáng)調(diào)早期物質(zhì)不穩(wěn)定性（塵埃）和快速增長(zhǎng)過(guò)程。4.答：磁場(chǎng)可以通過(guò)洛倫茲力對(duì)帶電粒子（離子、電子）施加作用，形成磁壓。當(dāng)磁場(chǎng)線(xiàn)被物質(zhì)壓縮時(shí)，磁壓會(huì)增加，從而提供抵抗引力坍縮的額外支持力。此外，磁場(chǎng)可以束縛帶電粒子，影響湍流中的能量和動(dòng)量傳遞，穩(wěn)定引力不穩(wěn)定的區(qū)域。四、論述題答：恒星形成效率（η）是指一個(gè)分子云核心最終形成恒星能量（或質(zhì)量）與其初始總能量（或質(zhì)量）之比。觀(guān)測(cè)表明，不同區(qū)域的恒星形成效率差異很大，通常在0.01到10%之間，平均可能低于1%。這種區(qū)域差異主要受以下因素影響：1.初始條件：分子云的初始密度是關(guān)鍵因素。密度越高的區(qū)域，引力坍縮越容易發(fā)生，形成恒星所需克服的引力勢(shì)能越小，效率越高。湍流強(qiáng)度和磁場(chǎng)的強(qiáng)度與形態(tài)也顯著影響初始的不穩(wěn)定性。2.環(huán)境反饋：星場(chǎng)（由已形成的年輕恒星組成的星團(tuán)）對(duì)其周?chē)姆肿釉飘a(chǎn)生的反饋?zhàn)饔檬钦{(diào)節(jié)效率的重要因素。年輕恒星的紫外輻射（形成HII區(qū)）可以電離和加熱周?chē)姆肿託怏w，驅(qū)散塵埃，改變氣體密度和溫度結(jié)構(gòu)，甚至剝離分子云中的物質(zhì)。強(qiáng)烈的反饋（如大質(zhì)量恒星、星暴）會(huì)顯著降低周?chē)鷧^(qū)域或整個(gè)分子云的恒星形成效率。3.星際介質(zhì)狀態(tài)：星際輻射場(chǎng)的強(qiáng)度和性