2025年大學(xué)《天文學(xué)》專業(yè)題庫——宇宙中銀河系形成的相關(guān)機(jī)制考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪一項(xiàng)不是現(xiàn)代星系形成理論的主要框架？A.大爆炸理論B.冷暗物質(zhì)模型C.星系團(tuán)形成理論D.恒星演化理論2.引力坍縮在銀河系形成過程中起到了什么關(guān)鍵作用？A.使氣體和塵埃冷卻B.將星云物質(zhì)聚集起來形成原恒星C.形成星系盤D.引入暗物質(zhì)3.以下哪種現(xiàn)象是星系合并的直接證據(jù)？A.星系核球的形成B.星系旋臂的結(jié)構(gòu)C.星系際氣體D.星系核的活動(dòng)4.恒星形成過程中的反饋機(jī)制主要指什么？A.恒星內(nèi)部的核聚變反應(yīng)B.超新星爆發(fā)、星風(fēng)等對周圍環(huán)境的影響C.恒星間的引力相互作用D.恒星形成過程中氣體和塵埃的吸積5.暗物質(zhì)在銀河系形成過程中主要起到了什么作用？A.提供可見的光和熱B.形成星系盤和核球C.提供引力勢阱，幫助星系形成D.冷卻星云中的氣體6.下列哪一項(xiàng)觀測證據(jù)支持了單體形成理論？A.觀測到大量的星系團(tuán)B.觀測到一些孤立的單星系C.觀測到星系合并的證據(jù)D.觀測到星系旋臂的結(jié)構(gòu)7.恒星形成速率的觀測主要通過什么來間接判斷？A.星系的光度B.星系的顏色C.星系中的年輕星團(tuán)數(shù)量D.星系中的氣體和塵埃含量8.高分辨率模擬在銀河系形成研究中主要用來做什么？A.計(jì)算恒星的質(zhì)量B.預(yù)測星系未來的演化C.模擬星系合并的過程D.測量星系中的暗物質(zhì)含量9.多波段觀測在銀河系形成研究中有什么重要意義？A.可以觀測到更遠(yuǎn)的星系B.可以獲取更豐富的星系信息C.可以探測到暗物質(zhì)D.可以測量星系的紅移10.銀河系中心超大質(zhì)量黑洞的存在對銀河系的形成和演化有什么影響？A.提供了引力中心，幫助形成星系核球B.通過吸積和噴流等方式影響星系內(nèi)的氣體和塵埃分布C.引發(fā)大量的恒星形成D.導(dǎo)致星系快速旋轉(zhuǎn)二、填空題1.根據(jù)大爆炸理論，宇宙起源于約_______年前的一次大爆炸。2.冷暗物質(zhì)模型認(rèn)為暗物質(zhì)主要分布在星系周圍的_______中。3.星系合并和相互作用可以導(dǎo)致星系_______的形成。4.恒星形成過程中的反饋機(jī)制主要通過超新星爆發(fā)、_______等方式實(shí)現(xiàn)。5.觀測到星系中的年輕星團(tuán)分布可以推斷出_______的歷史。6.暗物質(zhì)的主要性質(zhì)是它幾乎不與_______相互作用。7.現(xiàn)代星系形成理論認(rèn)為，星系的形成是一個(gè)_______的過程。8.星系形成過程中的氣體和塵埃主要成分是_______和_______。9.通過觀測星系的光譜可以獲取星系的_______、_______等信息。10.除了星系合并，_______也是導(dǎo)致星系結(jié)構(gòu)變化的重要原因。三、簡答題1.簡述單體形成理論和星系團(tuán)形成理論的區(qū)別。2.解釋什么是引力坍縮，它在銀河系形成過程中起到了什么作用。3.簡述恒星形成過程中的反饋機(jī)制及其對星系形成的影響。4.為什么說暗物質(zhì)是銀河系形成研究中不可或缺的一部分？四、論述題結(jié)合你所學(xué)知識，論述觀測證據(jù)如何支持冷暗物質(zhì)模型在銀河系形成中的作用。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.C4.B5.C6.B7.C8.C9.B10.B二、填空題1.138億2.暗物質(zhì)暈3.核球4.星風(fēng)5.恒星形成6.光子7.逐步8.氫氣，氦氣9.金屬豐度，紅移10.星系相互作用三、簡答題1.解析思路：區(qū)分兩種理論的核心假設(shè)和預(yù)測結(jié)果。單體形成理論認(rèn)為星系是在相對孤立的環(huán)境中形成的，主要靠自身引力坍縮。星系團(tuán)形成理論則認(rèn)為星系是在星系團(tuán)或星系團(tuán)形成的早期環(huán)境中，通過引力相互作用和合并形成的。前者預(yù)測的星系盤更規(guī)則，后者預(yù)測的星系結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，合并痕跡更多。2.解析思路：解釋引力坍縮的定義，即物質(zhì)在自身引力作用下向中心聚集的過程。闡述其在銀河系形成中的作用，即引力坍縮是星云物質(zhì)克服阻力，聚集起來形成原恒星和原星系團(tuán)的關(guān)鍵初始步驟。3.解析思路：解釋反饋機(jī)制的概念，即恒星形成活動(dòng)（特別是大質(zhì)量恒星）對周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響。說明其主要方式，如超新星爆發(fā)沖擊波壓縮周圍氣體，星風(fēng)加熱和驅(qū)散氣體等。闡述其影響，如反饋機(jī)制可以阻止星系中心過快地形成恒星，將氣體推到星系盤的外部，從而影響星系的總體結(jié)構(gòu)和恒星形成歷史。4.解析思路：說明暗物質(zhì)不可見，不與電磁相互作用，因此難以直接觀測。解釋其在銀河系形成中的關(guān)鍵作用，即提供主要的引力勢阱，幫助星系克服氣體壓力，快速聚集和形成星系盤。強(qiáng)調(diào)如果沒有暗物質(zhì)，現(xiàn)有的觀測結(jié)果（如銀河系旋轉(zhuǎn)曲線、星系團(tuán)的形成和演化）難以解釋，因此暗物質(zhì)是不可或缺的一部分。四、論述題解析思路：1.引出CDM模型：簡述冷暗物質(zhì)模型的基本思想，即宇宙中大部分物質(zhì)由不與電磁相互作用、運(yùn)動(dòng)速度較冷的暗物質(zhì)構(gòu)成。2.旋轉(zhuǎn)曲線：重點(diǎn)論述旋轉(zhuǎn)曲線的觀測證據(jù)。解釋觀測到的銀河系旋轉(zhuǎn)曲線，即星系外圍恒星的軌道速度不隨距離中心遠(yuǎn)近而減小，甚至保持恒定。說明根據(jù)經(jīng)典力學(xué)和可見物質(zhì)分布計(jì)算出的速度應(yīng)隨距離減小。對比兩者，指出CDM模型預(yù)言的暗物質(zhì)暈的存在可以很好地解釋觀測到的旋轉(zhuǎn)曲線，即暗物質(zhì)暈提供了額外的引力，維持了外圍恒星的高速度。3.星系形成模擬：論述基于CDM模型的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果。說明這些模擬能夠成功預(yù)測星系團(tuán)和星系的形成過程，以及星系在宇宙演化中的結(jié)構(gòu)和分布。強(qiáng)調(diào)模擬結(jié)果與觀測結(jié)果的一致性，例如星