2025年大學(xué)星系物理（星系觀測(cè)方案）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共6題，每題5分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種觀測(cè)方法可以用于測(cè)量星系的距離？A.視差法B.哈勃定律法C.三角視差法D.分光視差法答案：B2.對(duì)于星系的光譜觀測(cè)，主要可以獲取以下哪些信息？A.星系的溫度B.星系的速度C.星系的化學(xué)成分D.以上都是答案：D3.利用射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)星系時(shí)，主要探測(cè)的是星系的什么輻射？A.可見(jiàn)光輻射B.紫外線輻射C.紅外線輻射D.射電輻射答案：D4.以下哪種星系觀測(cè)手段能夠最直接地看到星系的形態(tài)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)？A.光學(xué)成像觀測(cè)B.射電干涉觀測(cè)C.X射線觀測(cè)D.伽馬射線觀測(cè)答案：A5.觀測(cè)星系的自轉(zhuǎn)速度可以通過(guò)分析星系的什么來(lái)實(shí)現(xiàn)？A.光譜線的多普勒效應(yīng)B.光度變化C.顏色變化D.偏振現(xiàn)象答案：A6.為了研究星系中的暗物質(zhì)分布，通常會(huì)采用哪種觀測(cè)方法？A.引力透鏡效應(yīng)觀測(cè)B.超新星爆發(fā)觀測(cè)C.球狀星團(tuán)觀測(cè)D.星系團(tuán)碰撞觀測(cè)答案：A第II卷（非選擇題共70分）簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本卷共2題，每題10分。簡(jiǎn)要回答問(wèn)題，要求語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確。1.簡(jiǎn)述星系紅移的觀測(cè)意義以及如何通過(guò)紅移測(cè)量星系的退行速度。星系紅移是指星系光譜線向紅端移動(dòng)的現(xiàn)象。其觀測(cè)意義在于它是宇宙膨脹的重要證據(jù)。通過(guò)測(cè)量星系光譜線的紅移量，利用哈勃定律v=H0×d（其中v是星系退行速度，H0是哈勃常數(shù)，d是星系距離），就可以計(jì)算出星系的退行速度。2.請(qǐng)說(shuō)明在星系觀測(cè)中，光學(xué)波段觀測(cè)與紅外波段觀測(cè)各有什么優(yōu)勢(shì)。光學(xué)波段觀測(cè)優(yōu)勢(shì)在于能清晰呈現(xiàn)星系的形態(tài)結(jié)構(gòu)，可直接看到星系的旋臂、核球等特征，對(duì)于研究星系的整體外觀和恒星分布很重要。紅外波段觀測(cè)優(yōu)勢(shì)在于能穿透塵埃，觀測(cè)到被塵埃遮擋的星系內(nèi)部區(qū)域，有助于了解星系中恒星形成活動(dòng)以及星系核的情況，對(duì)于研究星系演化等方面有獨(dú)特價(jià)值。論述題（共20分）答題要求：本卷共1題，20分。要求論述充分、條理清晰。論述如何綜合運(yùn)用多種觀測(cè)手段來(lái)深入研究一個(gè)星系的物理性質(zhì)和演化過(guò)程。綜合運(yùn)用多種觀測(cè)手段研究星系是全面深入了解星系的關(guān)鍵。光學(xué)觀測(cè)可直觀呈現(xiàn)星系形態(tài)結(jié)構(gòu)，獲取恒星分布等信息。射電觀測(cè)能探測(cè)星系的射電輻射，了解星系磁場(chǎng)、星際物質(zhì)分布等。紅外觀測(cè)可穿透塵?？吹叫窍祪?nèi)部細(xì)節(jié)，有助于研究恒星形成等。X射線觀測(cè)能揭示星系中高溫氣體等情況。通過(guò)這些不同波段觀測(cè)數(shù)據(jù)的綜合分析，可全面了解星系的物理性質(zhì)，如溫度、密度、化學(xué)成分等。同時(shí)，長(zhǎng)期觀測(cè)不同階段的星系，對(duì)比分析其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、物理參數(shù)的變化，就能深入研究星系的演化過(guò)程，包括星系的形成、發(fā)展、相互作用等。材料分析題（共15分）答題要求：本卷共1題，15分。閱讀材料，回答問(wèn)題。材料：通過(guò)對(duì)某星系的長(zhǎng)期觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)其光譜線呈現(xiàn)出復(fù)雜的變化。在不同時(shí)間段，星系的某些光譜線強(qiáng)度發(fā)生改變，同時(shí)紅移量也有微小波動(dòng)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，星系內(nèi)部存在恒星形成區(qū)域，并且有物質(zhì)在不斷地流入和流出星系核。1.根據(jù)材料，分析該星系光譜線變化可能與哪些星系物理過(guò)程相關(guān)？該星系光譜線強(qiáng)度改變可能與星系中恒星形成活動(dòng)有關(guān)，恒星形成過(guò)程中物質(zhì)的吸積、輻射等會(huì)影響光譜線強(qiáng)度。紅移量微小波動(dòng)可能與星系核物質(zhì)的流入流出導(dǎo)致星系整體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化有關(guān)，物質(zhì)的流動(dòng)會(huì)引起星系速度的微小改變，從而導(dǎo)致紅移量波動(dòng)。案例分析題（共15分）答題要求：本卷共1題，15分。閱讀案例，回答問(wèn)題。案例：在對(duì)星系團(tuán)的觀測(cè)中，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)星系呈現(xiàn)出異常的高速運(yùn)動(dòng)。通過(guò)對(duì)該星系及其周?chē)h(huán)境的詳細(xì)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)它與附近的一個(gè)星系正在發(fā)生相互作用，并且周?chē)嬖诖罅康陌滴镔|(zhì)分布跡象。1.請(qǐng)說(shuō)明該星系異常高速運(yùn)動(dòng)的可能原因，并分析暗物質(zhì)分布與星系相互作用之間的潛在聯(lián)系。該星系異常高速運(yùn)動(dòng)可能是由于與附近星系的相互作用，這種相互作用產(chǎn)生的引力作用改變了它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。暗物質(zhì)分布與星系相互作用之間可