●第1問
A
問1
星は、寿命の大部分を主系列星として過ごす。寿命の末期に赤色巨星となり、さらにその後、白色わい星になったり、超新星爆発をおこして中性子星やブラックホールになる。
種族Iは比較的若い(新しくできた)星の集団で、HR図をつくると大部分の星が左上から右下に並ぶ。種族IIは古い星の集団で、大質量・短寿命の星が赤色巨星になっているため、HR図は左上に星がない。
銀河系のようなうずまき銀河では、円盤の部分で次々に新しい星が生まれている。中心のバルジの部分や、球状星団では新しい星は生まれていない。
→正解は3
問2
太陽の光球部分は高温のため、連続スペクトルの光を出している。その光が観測者に届くまでのあいだに一部が吸収されるため暗線(吸収線)が観測される。さて、太陽の内部では水素がヘリウムに変わる核反応がおきているだけであり、ナトリウムなどは生産されていない。また、太陽風の吹き出しのため、外の宇宙空間からの新たな物質の供給はない。
→正解は4
問3
赤色巨星になるんだ。
→正解は2
B
問4
中性子星の直径は10kmぐらい。という知識問題としてやっつけるのも悪くはない。
白色わい星は、太陽程度の質量のもので地球程度の直径。中性子星はもっと小さく、高密度。ってことでまず4ではない。数百分の1秒の周期で自転となると、かなり小さくないと無理がありそうだな、ってことで1を選ぶ。というのも悪くはない。
でもよく見れば、問題文の中に数字があるじゃん。これで素直に計算しよう。(2×1030)÷(1017)=(2×1013)m3つまり2×104km3。で、直径10kmの球の体積はざっと5×102km3、100kmならその1000倍の5×105km3。迷ってしまうところだが、「密度が1017以上」というのだから、2はないな、と判断できる。
→正解は1
問5
ケプラーの第3法則の応用。惑星の質量は考えなくてよいので、惑わされないように。公転周期の2乗と平均距離の3乗の比は等しいよということで、(0.363)/(662)=(R3)/(992)という式が立つ。これを、左辺にRがくるように変形する。
→正解は1
問6
1は「分子雲」というヤツだね。2は核反応が始まる前の星のことだね。3は逆に紫外線だね。熱いものが出す光は、熱ければ熱いほどピークの波長が短くなって、可視光線の領域では青(紫)っぽく、逆にぬるいものは赤っぽく光るんだったね。もちろん、うんと熱かったりうんとぬるかったりすると可視光線の範囲から出てしまうわけだ。
→正解は3
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