วันจันทร์ที่ 12 กันยายน พ.ศ. 2554

แบบฝึกหัดดาราศาสตร์บทที่ 5

1. เพราะเหตุใด นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่จึงเห็นด้วยกับทฤษฎีบิกแบง ที่ใช้อธิบายกำเนิดเอกภพ
ตอบ   ทฤษฎีบิกแบงมีหลักฐานหรือปรากฏการณ์ที่สนับสนุนอยู่ 2 อย่าง
          1) การขยายตัวของเอกภพ
          2) อุณหภูมิพื้นหลังของเอกภพ ปัจจุบันลดลงเหลือ 2 - 73 เคลวิน
        จากหลักฐานทั้ง 2 ข้อ จึงทำให้นักดาราศาสตร์เห็นด้วยกับทฤษฎีบิกแบง

2. ธาตุอะไรมีมากที่สุดในเอกภพ
ตอบ   ธาตุที่มีมากที่สุดในเอกภพคือ ธาตุไฮโดรเจน

3. เอกภพประกอบด้วยระบบอะไรบ้าง
 ตอบ   เอกภพประกอบด้วยระบบสุริยะและระบบกาแล็กซี

4. เอกภพเมื่ออายุประมาณ 300,000 ปี มีธาตุอะไรบ้างเป็นองค์ประกอบสำคัญ
ตอบ   ธาตุไฮโดรเจน และธาตุฮีเลียม
 
5. หลักฐานใดที่แสดงว่าเอกภพกำลังขยายตัวอยู่ในปัจจุบัน

ตอบ   ค.ศ. 1920 เอ็ดวิน ฮับเบิล ได้ใช้ข้อมูลจากการสังเกตกาแล็กซีต่างๆ จำนวนมากพบว่ากาแล็กซี
          เหล่านั้นเกิดปรากฏการณ์เลื่อนทางแดงของเส้นสเปกตรัม จากความรู้ทางฟิสิกส์พื้นฐานของนัก
          วิทยาศาสตร์ทราบดีว่า เมื่อพบปรากฏการณ์เลื่อนทางแดงของวัตถุท้องฟ้าใด แสดงว่าวัตถุนั้นกำลัง
          เคลื่อนที่ถอยหางออกจากผู้สังเกตบนโลก

6. กฎฮับเบิลมีว่าอย่างไร
ตอบ
               =    H0d
               =    ความเร็วในการถอยห่างของกาแล็กซี
              H0  =   ค่าคงที่ของฮับเบิล
                    =   71 km/s/Mpc
                 d = ระยะทางถึงกาแล็กซี

7. ถ้าค่าแล้วเอกภพจะมีอายุและรัศมีประมาณเท่าใด
 ตอบ   ประมาณ 13,000 ล้านปี

8. คลื่นไมโครเวฟพื้นหลังจากอวกาศสนับสนุนทฤษฎีบิกแบงอย่างไร
ตอบ   เพราะเป็นคลื่นไมโครเวฟที่หลงเหลืออยู่หลังจากการระเบิดออกของวัตถุความร้อน  
           มหาศาล (ช่วง Big-Bang) หากไม่มี Big-Bang ก็จะไม่ตรวจพบคลื่นนี้ แต่บังเอิญตรวจพบ
           (บังเอิญพบโดยนักวิทยาศาสตร์สมัครเล่น) จึงกล่าวได้ว่า เมื่อนานมาแล้ว เกิด Big-Bang
           ให้เอกภพกำเนิดขึ้นมา

9. กาแล็กซีคืออะไร และมีกี่ประเภท อะไรบ้าง
ตอบ กาแลคซี (Galaxy) ซึ่งประกอบด้วย ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ อุกกาบาต ฝุ่นผงและ แก็สในอวกาศ
        กาแลคซีเมื่อแบ่งโดยใช้รูปร่างเป็นเกณฑ์แบ่งออก 4 ประเภท คือ
        1. กาแล็กซี่รูปวงกลมรี
        2. กาแล็กซีรูปก้นหอย
        3. กาแล็กซีรูปก้นหอยคาน
        4. กาแล็กซีไร้รูปร่าง

10. กาแล็กซีทางช้างเผือกมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสง คิดเป็นระยะทางกี่กิโลเมตร
ตอบ   1 ปีแสง คิดเป็นระยะทางประมาณ        =  9.5 × 10^12                กิโลเมตร
           10^5 ปีแสง คิดเป็นระยะทางประมาณ  =  9.5 × 10^12 × 10^ 5    กิโลเมตร
ดังนั้น คิดเป็นระยะทาง                                      = 9.5 × 10^17                    กิโลเมตร

11.ทางช้างเผือกกับกาแล็กซีทางช้างเผือก เหมือนกันหรือต่างกันอย่างไร
ตอบ ทางช้างเผือก เกิดจากดาวฤกษ์หลายหมื่นล้านดวงที่มาอยู่รวมกัน เห็นเป็นแนวฝ้าขาวจางๆ
         ขนาดกว้างประมาณ 15๐ พาดผ่านเป็นทางยาวรอบท้องฟ้า
         กาแล็กซี ทางช้างเผือก ประกอบด้วยดาวฤกษ์ 200,000 ล้านดวงและเมฆฝุ่นกับแก๊ส
         ที่เรียกว่า เนบิวลา รวมทั้งระบบสุริยะ ทางช้างเผือกเป็นส่วนหนึ่งของกาแล็กซี
         ทางช้างเผือก
 
12.กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่แตกต่างจากกาแล็กซีแอนโครเมดาอย่างไรบ้าง

ตอบ   - กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่ จะโคจรรอบทางช้างเผือกที่ระยะห่างประมาณ 200,000 ปีแสง เป็น
          กาแล็กซีแบบไร้รูปทรงหรือมีรูปร่างไม่แน่นอน มีความสว่างมากจนสามารถมองเห็นได้คล้ายกับ
          ก้อนเมฆในยามค่ำคืน อยู่ใกล้ขอบฟ้าทิศใต้ เป็นกาแล็กซีที่อยู่ใกล้เราที่สุด  
          - กาแล็กซีแอนโดรเมดา มองเห็นอยู่ในบริเวณท้องฟ้าทางเหนือ มีรูปร่างแบบกังหัน เหมือน        
          กาแล็กซีทางช้างเผือก กาแล็กซีแอนโดรเมดาอยู่ห่างจากกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราไกล
          ประมาณ 2 ล้านปีแสง มีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า M31 หรือ NGC 224