2025年大学《空间科学与技术》专业题库—— 暗物质与暗能量的研究进展.docxVIP

2025年大学《空间科学与技术》专业题库——暗物质与暗能量的研究进展

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）

1.以下哪一项是宇宙加速膨胀的主要观测证据？

(A)银河系旋转曲线异常

(B)宇宙微波背景辐射的各向异性

(C)大尺度结构的形成和演化

(D)恒星光谱线的红移

2.在暗物质间接探测实验中，下列哪种粒子或辐射的探测通常被认为是对WIMP（弱相互作用大质量粒子）存在的有力证据？

(A)高能电子

(B)高能伽马射线光子

(C)超新星爆发的冲击波

(D)宇宙射线质子

3.导致星系旋转曲线偏离经典牛顿引力预测的主要原因是：

(A)星系内部存在大量密集的星际云

(B)星系中心存在一个超大质量黑洞

(C)星系外围存在大量看不见的质量（暗物质）

(D)恒星自身的速度分布不均

4.以下哪个宇宙学参数是用于描述暗物质相对宇宙总物质能量的比例？

(A)ΩΛ

(B)Ωm

(C)h

(D)H?

5.欧洲空间局发射的Planck卫星主要用于：

(A)探测宇宙中的中微子

(B)直接探测地下暗物质粒子

(C)精确测量宇宙微波背景辐射的细节

(D)观测系外行星

6.在引力透镜效应中，如果前景天体（如暗物质晕）导致背景光源的图像发生扭曲，形成“Einstein环”或“Einstein交叉”，这主要体现了暗物质的哪种性质？

(A)电荷性

(B)磁偶极性

(C)引力相互作用

(D)自旋

7.暗能量的“宇宙学常数”模型（ΛCDM模型）假设暗能量是一个具有恒定能量密度的项。该模型能够解释宇宙加速膨胀，但其面临的主要理论问题是：

(A)与大尺度结构形成观测的矛盾

(B)预测的暗物质密度与观测值偏差过大

(C)无法解释暗能量的具体物理机制

(D)对星系团尺度引力透镜观测的系统性偏差

8.费米伽马射线太空望远镜（FermiLAT）在暗物质研究中的主要贡献是：

(A)直接探测地下实验室的暗物质粒子衰变/湮灭信号

(B)通过探测暗物质晕与恒星、分子云碰撞产生的伽马射线辐射“自减速粒子信号”

(C)精确测量宇宙微波背景辐射的偏振

(D)观测黑洞和中子星合并产生的引力波

9.LIGO、Virgo和KAGRA等引力波探测器对于研究暗物质/暗能量的潜在作用不包括：

(A)直接探测中微星或双中子星并合事件中可能伴随的暗物质信号

(B)通过分析引力波背景辐射寻找暗能量模型的证据

(C)探测由暗物质粒子湮灭或衰变产生的引力波

(D)精确测量宇宙的开曲率

10.所谓的“多信使天文学”是指利用多种宇宙messengers（信息载体）来研究宇宙现象。除了引力波和伽马射线之外，以下哪一项也是重要的多信使天文学messengers？

(A)可见光

(B)无线电波

(C)中微子

(D)X射线

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填写在横线上）

1.除了引力透镜效应和星系旋转曲线外，__________也是暗物质存在的有力间接证据，它反映了宇宙大尺度结构的形成历史。

2.暗物质的主要候选粒子模型包括弱相互作用大质量粒子（__________）、轴子以及可能存在的惰性中微子等。

3.直接探测暗物质实验通常建造在地下深洞或矿井中，目的是为了屏蔽来自宇宙射线和大气中核相互作用产生的__________本底辐射。

4.宇宙微波背景辐射（CMB）的温度涨落谱的精确测量为暗物质和暗能量的存在提供了强有力的证据，并确定了当前的宇宙学参数，如物质密度参数Ωm≈_________（保留两位小数）。

5.除了伽马射线望远镜，像费米太空望远镜和哈勃太空望远镜等观测设备也在通过寻找__________等宇宙线粒子来间接搜寻暗物质信号。

6.暗能量的性质仍然是一个巨大的谜团，目前主流的理论模型如__________模型试图通过引入动态的标量场来解释其随时间变化的行为。

7.空间探测技术在暗物质探测方面具有独特优势，例如能够进行全天空扫描以寻找__________信号，以及避免地球大气对特定波段的辐射的吸收。

8.LIGO和Virgo等地面引力波探测器已经首次直接观测到双黑洞并合事件，这些事件不仅验证了爱因斯坦广义相对论，