宇宙-天體與宇宙

授課橘地科小編
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學習領域/科目別 地球科學
情境範疇 宇宙與天體(Ed)
題幹

業餘天文觀測者艾得溫利用望遠鏡進行星系光譜分析,他將這一段期間所記錄到的48個星系,按照星系與銀河系的距離(單位:百萬光年),以及與星系遠離速度(單位:公里╱秒)繪製成右圖,他發現由AD星系的變化,似乎存在一線性關係。但EH星系卻是散亂分布,推不出一個線性關係。



問題一

請問:

1.艾得溫所繪製的這張圖可以知道 

(A)宇宙正在膨脹之中,因多數星系出現紅移現象 (B)宇宙正在收縮之中,因多數星系出現紅移現象 (C)宇宙正在膨脹之中,因多數星系出現藍移現象 (D)星系遠離速度一定和該星系與銀河系之間的間距呈現反比變化

2.已知哈伯定律為V為遠離速度、H0為哈伯常數、D為距離),請根據上圖的觀測資料,推測哈伯常數X約為多少公里╱秒╱百萬光年? 

(A)20公里╱秒╱百萬光年 

(B)50公里╱秒╱百萬光年 

(C)100公里╱11秒╱百萬光年 

(D)250公里╱秒╱百萬光年 

(E)500公里╱秒╱百萬光年

3. 經測量後發現有一星系Y遠離銀河系之速率約為9´102公里╱秒,請問星系Y與銀河系之間的距離約為多少光年? 

(A)5´106光年 (B)9´106光年 (C)107光年 (D)1.8´107光年 (E)3.6´107光年

 



參考答案 :
1. (A) 2. (B) 3. (D)
搭配學習內容/學習表現 :
EEd-Vc-1我們的宇宙由各種不同尺度的天體所組成,且正在膨脹。
試題概念與分析 :

1. (B)按都卜勒效應可知,若天體光譜出現紅移現象的話,代表天體正在遠離觀測者。(C)由圖可知絕大多數星系都在遠離銀河系。(D)圖中的48個星系裡,有44個的遠離速度和該星系與銀河系的間距成正比關係,但有其他4個並無此項關係。



2. 已知哈伯定律為,則。由圖可知星系與銀河系之間的距離為5百萬光年時,其遠離速度為250公里╱秒、與銀河系之間的距離為10百萬光年時,其遠離速度為500公里╱秒,,即50公里╱秒╱百萬光年。


3. 已知哈伯定律為,則,又知km/s/Mly)、km/s)。因此,

延伸閱讀材料
文章 地科素養試題超展開 VOL.3
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