2025年大学《天文学》专业题库—— 星际气体云的不稳定性和分布.docxVIP

2025年大学《天文学》专业题库——星际气体云的不稳定性和分布

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（请将正确选项的代表字母填在括号内）

1.在星际介质中，主要由氢原子和氦原子组成，温度通常在几百度左右的气体云称为：

A.分子云

B.HII区

C.中性原子云

D.等离子体云

2.决定星际气体云是否会发生Jeans坍缩的关键参数是：

A.气体云的总质量

B.气体云的密度

C.气体云的温度

D.Jeans波长

3.当星际气体云的实际密度超过其临界Jeans密度时，该云处于：

A.热力学稳定状态

B.Jeans不稳定状态

C.磁场稳定状态

D.潮汐不稳定状态

4.以下哪一项是导致星际气体云发生Jeans不稳定性的主要驱动力？

A.尘埃粒子的辐射压

B.星风压力

C.宇宙磁场的作用

D.气体内部的引力

5.分子云通常比原子云具有：

A.更低的温度和密度

B.更高的温度和密度

C.更低的温度但更高的密度

D.更高的温度但更低的密度

6.在分子云中，分子氢（H?）主要是由哪个过程形成的？

A.恒星风吹散原子氢

B.C+,C等电离碳原子与氢原子碰撞形成

C.恒星紫外辐射电离氢原子

D.星际尘埃阻挡光子形成

7.射电波在探测星际气体云时，其主要可以探测到：

A.分子氢云的21厘米谱线

B.HII区电离氢的Lyman-alpha谱线

C.星际尘埃的红外辐射

D.中性氢云的58赫兹谱线

8.星际气体云的空间分布往往受到以下哪些因素的影响？（多选）

A.银河系的引力势场

B.恒星形成活动产生的冲击波

C.宇宙磁场线

D.星际尘埃的分布

9.所谓的“弥漫气体”通常指的是：

A.密度极高、温度很高的气体云

B.密度很低、温度相对较冷的广阔气体区域

C.主要由分子氢组成的密集云块

D.被电离的氢气区域，发出可见光

10.能够对星际气体云提供显著支撑力，抵抗引力坍缩的是：

A.恒星风压力

B.尘埃辐射压

C.宇宙磁场压力

D.气体内部的湍流压力

二、填空题

1.星际介质的主要成分是________和________，此外还含有少量重元素、尘埃颗粒和宇宙射线。

2.根据气体密度和温度的不同，星际气体主要存在三种状态：________、________和________。

3.Jeans不稳定性是指当气体云内部的压力梯度力________引力时，由声波扰动引起的引力坍缩。

4.分子云的形成通常需要非常________的环境，以屏蔽恒星紫外辐射并降低气体温度。

5.HII区是通过附近________恒星的紫外辐射电离氢气而形成的区域，通常呈现出红色。

6.宇宙磁场可以通过________和________效应影响星际气体云的运动和稳定性。

7.星际气体云的分布并非均匀，在大尺度上呈现出________结构，在小尺度上则存在不规则的湍流结构和密度起伏。

8.当气体云受到外部扰动（如超新星遗迹膨胀或邻近恒星形成的引力扰动）时，其内部密度分布可能会发生畸变，如果扰动超过________阈值，就可能触发Jeans坍缩。

9.尘埃颗粒在星际介质中起着重要作用，它们可以吸收和散射辐射，并影响气体的________和________。

10.除了热力学不稳定性，星际气体云还可能受到________不稳定性和________不稳定性的影响。

三、简答题

1.简述Jeans不稳定性的基本原理，并说明影响Jeans波长的主要因素。

2.比较HI区和HII区的主要区别，包括其化学组成、物理条件（温度、密度）和形成原因。

3.分子云是如何形成的？简要描述其主要的物理条件（密度、温度）和典型尺度。

4.简述磁场在星际气体云中可能起到的作用，包括对气体云稳定性和结构的影响。

四、计算题

1.假设一个星际气体云的物理参数如下：氢气密度ρ=100厘米?3，气体温度T=100K，氢原子质量m_H≈1.67×10?2?克，引力常数G≈6.67×10??达因·厘米2/克2。请计算该气体云的