ورقة تدريب الدرس: استخدام السوبرنوفا لقياس المسافات إلى المجرات الأخرى الفيزياء
في ورقة التدريب هذه، سوف نتدرَّب على استخدام أقصى قدرٍ مطلق لسوبرنوفا من النوع 1a لإيجاد مدى بُعدها.
س١:
IK بيغاسي أقربُ نجمٍ إلى الأرض مُرشَّح ليكون مُستعِرًا أعظم من النوع 1a. يبعُد النجم مسافة مقدارُهَا 46 pc. إذا أصبح النجم مُستعِرًا أعظم بعد أسبوع، فما القيمة العظمى لقَدْره الظاهريِّ كما يُرصَد على الأرض؟ قرِّب إجابتك لأقرب عدد صحيح.
س٢:
أيُّ عبارة من العبارات الآتية تَصِف وصفًا صحيحًا التسبُّب في حدوث المستعر الأعظم من النوع 1a؟
- أعندما يتوقَّف مركز نجم ضخم للغاية عن إنتاج طاقة كافية أثناء الاندماج النووي، ينهار المركز بفعل جاذبيته. ومن ثَمَّ، تُقذَف الطبقات الخارجية للنجم، وتصبح النواة نجمًا نيوترونيًّا أو ثقبًا أسود.
- بفي النظام الثنائي، عندما يلتحم نجم القزم الأبيض مع النجم المرافق له، تصبح المادة الموجودة في القرص المتنامي ساخنة بشكلٍ كافٍ لبدء اندماج نووي للهيدروجين. وذلك يؤدِّي إلى حدوث زيادة مفاجئة في إضاءة القرص التراكمي.
- جفي النظام الثنائي، عندما يلتحم النجم النيوتروني مع النجم المرافق له، قد يتجاوز الحدَّ الأقصى لكتلة النجم النيوتروني، الذي يُقدَّر بحوالي 1.44 كتلة شمسية. بتجاوز تلك الكتلة، يصبح الضغط ودرجة الحرارة في مركز النجم النيوتروني مرتفعين بشكلٍ كافٍ يسمح لحدوث اندماج نووي للكربون. خلال بضع ثوانٍ من بدء الاندماج النووي للكربون، يخصع جزء كبير من مادة النجم النيوتروني لتفاعل جامح، فيَنتُج عنه كمية هائلة من الطاقة.
- دفي النظام الثنائي، عندما يلتحم نجم القزم الأبيض مع النجم المرافق له، قد يتجاوز الحدَّ الأقصى لكتلة النجم القزم الأبيض، الذي يُقدَّر بحوالي 1.44 كتلة شمسية. بتجاوز تلك الكتلة، يصبح الضغط ودرجة الحرارة في مركز القزم الأبيض مرتفعين بشكلٍ كافٍ يسمح لحدوث اندماج نووي للكربون. خلال بضع ثوانٍ من بدء الاندماج النووي للكربون، يخصع جزء كبير من مادة القزم الأبيض لتفاعل جامح، فتَنتُج عنه كمية هائلة من الطاقة.
س٣:
أيُّ الأنظمة النجمية الثنائية الآتية يمكن أن يؤدِّي تدريجيًّا إلى السوبرنوفا من النوع 1a؟
- أثقبان أسودان
- بنجمان من نجوم السلسلة الرئيسية من النوع الطيفي O
- جنجم عملاق أحمر وثقب أسود
- دنجم عملاق أحمر ونجم قزم أبيض
- هنجم عملاق أحمر ونجم نيوتروني
س٤:
يوجد مجرة تقريبًا في الكون المرصود. إذا حدثت ظاهرة السوبرنوفا بمعدل 3 لكل قرن لكل مجرة في المتوسط، فما عدد ظواهر السوبرنوفا التي ستحدث في الكون المرصود كل ثانية؟ أوجد الإجابة لأقرب عدد صحيح.
س٥:
تحدث السوبرنوفا في المتوسط 3 مرات كل قرن في مجرة درب التبانة. بافتراض أن هذا المعدل هو نفسه لجميع المجرات، ما عدد المجرات التي يجب عليك ملاحظتها لرؤية السوبرنوفا بمعدل مرة يوميًّا؟ استخدم القيمة 356.25 لعدد الأيام في العام الواحد.
س٦:
يوضِّح التمثيل البياني القدر المطلق مقابل الزمن لخمسة أحداث سوبرنوفا مختلفة. ما المنحنى الضوئي الذي أنتجته سوبرنوفا من النوع 1a؟
- أالخط البرتقالي
- بالخط الأزرق
- جالخط الأخضر
- دالخط الأحمر
- هالخط الأرجواني
س٧:
يوضِّح التمثيل البياني القدر المطلق مقابل الزمن لخمسة أحداث سوبرنوفا مختلفة. أيُّ منحنًى ضوئي أنتجته سوبرنوفا من النوع 1a؟
- أالخط الأحمر
- بالخط الأخضر
- جالخط البرتقالي
- دالخط البنفسجي
- هالخط الأزرق
س٨:
تحدُث السوبرنوفا من النوع 1a في المجرة المجاورة بقدر ظاهري قيمته العظمى 4.78. كم تبعُد المجرة؟ قرِّب إجابتك لأقرب كيلو فرسخ فلكي.
س٩:
في عام ١٠٠٦، لُوحِظَ سوبر نوفا من نوع 1a في كوكبة السبع. كان ألْمع حدث نجمي في التاريخ المُسجَّل، بأقصى قَدْر ظاهري قيمته . عند أيِّ مسافة من الأرض حدث السوبرنوفا، علمًا بأن قَدْره المُطلَق يساوي ؟ قرِّب إجابتك لأقرب منزلة عشرية.
س١٠:
يوضِّح التمثيل البياني المنحنى الضوئي لمستعر أعظم من النوع a1.
كم يبعُد المستعر الأعظم حيث يكون القدر المطلق لمستعر أعظم a1 = . اكتب إجابتك بالصيغة العلمية لأقرب منزلة عشرية.
- أ pc
- ب pc
- ج pc
- د pc
- ه pc
الممارسة مفتاحك للتفوق.
تدرَّب يوميًا على عدد من الأسئلة المجانية للحصول على أعلى الدرجات. حمِّل تطبيق Nagwa Practice الآن!
