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105學測自然試題-29

在地球上觀測氫原子光譜,於波長 486 nm 處有一光譜線。天文觀測發現某一星系甲的氫原子光譜中,此 486 nm 譜線移到 492 nm;而另一星系乙的氫原子光譜中,此譜線則移到 500 nm。若此天文觀測的結果符合哈伯定律,則下列有關星系甲與乙之敘述,哪些正確?(應選 2 項)
(A)所觀測到之星系甲向地球靠近
(B)所觀測到之星系乙離地球遠去
(C)相較於星系乙,所觀測到之星系甲距地球較遠
(D)相較於星系乙,所觀測到之星系甲的遠離速率較小
(E)所觀測到之光譜皆是目前星系甲與乙所發出的光譜

[多選題]
答案

波長變長表示紅移,遠離地球;波長變短表示藍移,靠近地球。星系甲:486 nm → 492 nm,波長變長,紅移,遠離地球,(A)錯誤。星系乙:486 nm → 500 nm,波長變長,紅移,遠離地球,(B)正確。紅移量越大,表示遠離速度越大,距離通常也越遠(哈伯定律)。乙的紅移量(500-486=14 nm)大於甲的紅移量(492-486=6 nm),故乙的遠離速率大於甲,(D)正確;乙的距離大於甲,(C)錯誤。(E)錯誤,觀測到的是過去發出的光。答案:(B)(D) 報錯
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109學測自然試題-06

某天文學家鎖定甲、乙兩個天體的觀測資料進行分析,之後確定其中一個是星系而另一個是星系團。若甲的質量約為乙的1000 倍,且甲、乙兩天體相同元素所發出的對應光譜線,甲的波長皆大於乙,則下列敘述何者正確?
(A)甲為星系團,遠離速率較乙小
(B)甲為星系,距離較乙遠
(C)乙為星系團,遠離速率較甲小
(D)甲為星系,距離較乙近
(E)甲為星系團,遠離速率較乙大

[單選題]
答案

星系團質量通常大於單一星系,故甲為星系團,乙為星系。光譜線波長甲>乙,表示甲的紅移量較大(z較大),根據哈伯定律v=H₀d,紅移量大表示遠離速率大、距離遠。故甲(星系團)遠離速率較乙(星系)大,距離較遠。答案為(E)。 報錯
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