2025年大學(xué)《天文學(xué)》專業(yè)題庫——星際空間中的閃耀星云分布考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項字母填在括號內(nèi)）1.下列哪種天體主要依靠反射附近恒星的光而發(fā)亮？A.發(fā)射星云B.反射星云C.暗星云D.行星狀星云2.HII區(qū)在星云分類中屬于？A.暗星云B.反射星云C.發(fā)射星云D.行星狀星云3.分子云的主要成分是？A.氫原子B.氦原子C.氫分子D.重元素離子4.負(fù)離子區(qū)域（DarkCloud）通常位于電離區(qū)的？A.內(nèi)部B.外部C.中心D.隨機分布5.當(dāng)一個恒星質(zhì)量大于哪個極限值時，其核心會迅速升溫并開始進行核聚變？A.霍普夫極限B.愛丁頓極限C.錢德拉塞卡極限D(zhuǎn).楊氏極限6.行星狀星云通常由哪個階段的恒星wind推出物質(zhì)形成？A.主序早期B.紅巨星C.超巨星D.白矮星7.蟹狀星云是哪種天體爆發(fā)的殘留物？A.超新星B.中子星C.白矮星D.恒星形成區(qū)8.在光學(xué)波段觀測星云時，哪種顏色通常對應(yīng)溫度較高的區(qū)域？A.紅色B.綠色C.藍(lán)色D.白色9.射電天文望遠(yuǎn)鏡對于研究哪種星云成分特別有效？A.冷塵埃B.熱等離子體C.氫分子D.電離氫區(qū)10.紅外天文觀測對于研究星云中的哪種成分至關(guān)重要？A.電離氫B.氦原子C.水汽D.冷塵埃二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.發(fā)射星云的發(fā)光主要來自于其內(nèi)部________離子的巴爾默系躍遷輻射。2.反射星云中的塵埃顆粒主要使星光中的________波段的光發(fā)生散射。3.暗星云之所以看不見，是因為它們能夠吸收來自________方向的大部分星光。4.恒星形成通常發(fā)生在密度較高的________云中。5.行星狀星云的典型形狀是________形。6.超新星遺跡的主要成分包括高速膨脹的________和可能存在的中子星或黑洞。7.天文學(xué)家通過觀測________線來確定星云中不同元素的含量。8.除了可見光，射電望遠(yuǎn)鏡還可以用來探測星云中的________和某些分子。9.現(xiàn)代天文學(xué)研究表明，銀河系中心可能存在一個超大質(zhì)量________，其周圍環(huán)繞著密集的星云。10.不同類型的星云在空間上的________分布與銀河系的總體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。請給出簡潔、準(zhǔn)確的專業(yè)定義）1.赫比格-哈羅天體(HIIRegion)2.分子云(MolecularCloud)3.電離區(qū)(IonizationZone)4.楊氏極限(JeansLimit)5.星云的色指數(shù)(ColorIndexofaNebula)四、簡答題（每小題5分，共20分。請簡潔明了地回答下列問題）1.簡述發(fā)射星云和反射星云在發(fā)光機制上的主要區(qū)別。2.解釋分子云是如何演化為恒星和星云的。3.為什么暗星云雖然不發(fā)光，但在適當(dāng)條件下（如側(cè)面被照亮）卻能被觀測到？4.簡述射電觀測在研究超新星遺跡中的主要作用。五、論述題（每小題10分，共30分。請結(jié)合所學(xué)知識，進行較為詳細(xì)的分析和闡述）1.試述恒星形成過程中，星云內(nèi)部密度、溫度以及磁場等因素如何相互作用并最終導(dǎo)致恒星的形成。2.詳細(xì)比較發(fā)射星云和反射星云的主要物理性質(zhì)（如化學(xué)組成、溫度、密度、發(fā)光機制、顏色等）及其觀測上的區(qū)別。3.結(jié)合具體例子（如著名的星云），論述星云的研究對于理解恒星的生命周期、星系形成與演化以及宇宙化學(xué)演化的重要性。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.B5.C6.B7.A8.C9.C10.D二、填空題1.氫2.可見光3.周圍恒星4.分子5.杏仁核狀（或“環(huán)狀”、“球狀”）6.恒星風(fēng)7.發(fā)射線8.水汽9.黑洞10.區(qū)域三、名詞解釋1.赫比格-哈羅天體(HIIRegion)：由熾熱年輕恒星發(fā)出的紫外輻射電離周圍中性氫氣體形成的區(qū)域，表現(xiàn)為明亮的Hα發(fā)射。2.分子云(MolecularCloud)：宇宙空間中主要由分子（主要是氫分子H?）組成，溫度低、密度高的云狀天體，是恒星形成的場所。3.電離區(qū)(IonizationZone)：由一個或多個熾熱恒星（通常是O型或B型星）發(fā)出的強烈紫外輻射使周圍中性氣體（主要是氫）電離形成的高溫、低密度區(qū)域。4.楊氏極限(JeansLimit)：分子云中，由氣體自身的引力作用與氣體熱運動相抗衡所能維持的最大尺度，低于此尺度的云塊會因引力收縮而形成恒星。5.星云的色指數(shù)(ColorIndexofaNebula)：通過測量星云在兩個特定波段（如藍(lán)色和紅色）的亮度比值來表示星云溫度或發(fā)光性質(zhì)的光學(xué)參數(shù)。四、簡答題1.發(fā)射星云主要依靠其內(nèi)部被電離的氫原子（H?）在復(fù)合過程中發(fā)出可見光（主要是巴爾默系Hα線），呈現(xiàn)彩色；反射星云不自身發(fā)光，而是依靠其內(nèi)部塵埃顆粒散射來自附近恒星的光，通常呈現(xiàn)與背景恒星顏色相似的藍(lán)色。2.分子云在自身引力作用下開始坍縮，坍縮過程中角動量守恒導(dǎo)致云體旋轉(zhuǎn)加速，形成原恒星盤。中心區(qū)域溫度和壓力升高，當(dāng)核心溫度達(dá)到數(shù)千開爾文并開始核聚變（氫聚變成氦）時，一個新恒星便誕生了。恒星wind和紫外輻射會將盤中的部分物質(zhì)吹走，形成星周盤、行星狀星云等結(jié)構(gòu)。3.暗星云主要由吸收性塵埃構(gòu)成，本身不發(fā)光也不顯著反射可見光。但當(dāng)它們側(cè)面被遙遠(yuǎn)恒星或附近較亮星云照亮?xí)r，塵埃會散射這部分星光（主要是可見光），使得星云的輪廓變得可見，呈現(xiàn)出暗淡的輪廓。4.射電望遠(yuǎn)鏡可以探測超新星遺跡中因高速膨脹與星際介質(zhì)碰撞而產(chǎn)生的激波加熱產(chǎn)生的非熱輻射（主要是同步輻射）；可以探測遺跡中心可能存在的中子星或脈沖星發(fā)出的射電脈沖信號；還可以探測遺跡膨脹過程中與星際氣體、塵埃相互作用的區(qū)域產(chǎn)生的分子輻射。五、論述題1.恒星形成始于密度足夠高的分子云。初始引力不穩(wěn)定性導(dǎo)致云塊局部坍縮。坍縮過程中，角動量通過磁場和氣流輸運，防止云塊整體旋轉(zhuǎn)過快而散開。引力勢能轉(zhuǎn)化為動能和熱能，使云塊中心溫度、密度急劇升高。當(dāng)中心溫度達(dá)到約1000-2000K并開始分子氫dissociation為原子氫，隨后核心溫度繼續(xù)升高至數(shù)萬K時，質(zhì)子與電子結(jié)合形成氫原子核（ionization），并最終啟動核心的核聚變反應(yīng)（氫聚變成氦），一個原恒星便開始發(fā)光，其強烈的輻射和wind推動剩余物質(zhì)，恒星形成過程進入主序早期。2.發(fā)射星云主要由電離氫（H?）和氦離子構(gòu)成，溫度較高（數(shù)千K），化學(xué)組成上氫豐度遠(yuǎn)高于重元素，發(fā)光機制是內(nèi)部H?復(fù)合時發(fā)出發(fā)射線（如Hα），顏色取決于電子溫度和離子化程度，常呈紅色或粉色，通常位于熾熱O/B型恒星的紫外輻射照射下形成的電離區(qū)。反射星云主要由中性氫（H）和塵埃顆粒組成，溫度較低（數(shù)百K），不自身發(fā)光，通過塵埃散射附近恒星（通常是G型或K型）的光而發(fā)亮，顏色與背景恒星相似，通常呈藍(lán)色或白色，位于較冷星的鄰近區(qū)域或電離區(qū)之外。觀測上，發(fā)射星云有明顯的發(fā)射線光譜和彩色，反射星云有連續(xù)譜（來自恒星）和暗塵埃邊緣。3.星云的研究至關(guān)重要。HII區(qū)揭示了恒星與星際介質(zhì)相互作用的物理過程，其分布揭示了恒星形成的歷史和星系結(jié)構(gòu)。行星狀星云是晚型恒星演化末期的產(chǎn)物，研究其結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分有助于理解恒星晚期演化階段和行星形成理論。超新星遺跡如蟹狀星云，是理解恒星生命終結(jié)和強大爆炸能量的窗口，其膨脹速度和物質(zhì)分布