Test 1`in Çözümleri Yıldızlardan Yıldızsılara

43
1
Yıldızlardan Yıldızsılara
Test 1’in Çözümleri
1.
Tabloda verilen bilgilerin tamamı doğrudur. Ancak
bu sınava giren öğrenci III ve V numaralı doğru bilgileri yanlış işaretlemiştir. Bu nedenle sınavdan 60
puan alır.
5.
Görünen parlaklıkları eşit olan X, Y, Z yıldızlarının
Dünya’ya olan uzaklıkları Z > Y > X olarak verilmiştir.
O hâlde bu yıldızların salt parlaklıkları arasındaki
ilişki ZM > YM > XM şeklindedir.
Cevap A dır.
Cevap C dir.
Sorudaki I ve II numaralı bilgiler kocayeni (süpernova) ile ilgilidir.
III. bilgide kocayeninin, yıldızın doğuşu sırasında
gerçekleştiği söyleniyor. Bu bilgi yanlıştır.
Cevap D dir.
3.
Kütlesi 15 M den büyük olan yıldızlar kocayeni
patlaması ile ölür.
İlk dört seçenekte kütle 15 M
dan E seçeneği doğrudur.
6.
Bilim insanları yıldızlar hakkındaki bilgileri ışık tayfalarını inceleyerek elde eder.
Cevap B dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
2.
7.
Verilen bilgilerin üçü de doğrudur.
Cevap E dir.
den küçük olduğunCevap E dir.
4.
p=
1
d
p=
1
= 0,04 paralaks
25
8.
Cevap B dir.
Verilen üç bilgi de büyük patlama teorisi için birer
kanıttır.
Cevap E dir.
2
YILDIZLARDAN YILDIZSILARA
9.
Gökadalar (galaksiler) şekillerine göre,
I. sarmal
12. Sıcaklığı T = 5000 K oan bir yıldızdan gelen ışınımın dalga boyu, Wien kayma yasası ile bulunur.
II. eliptik
III. düzensiz
olmak üzere üçe ayrılır.
Cevap A dır.
λmax · T = 2,9 · 10–3 m.K
λmax · 5000 K = 2,9 · 10–3 m.K
2, 9
λmax =
· 10–6 = 580 nm bulunur.
5
Cevap D dir.
10.
parlaklık
X
TX
13. Sayısal olarak her kadir kendinden sonra gelen
kadirden 2,5 kat daha parlaktır, Buna göre;
XI
TY
Y
TZ
–1
YI
0
1
3
2
4
Z
2,5
dalga boyu
Wien kayma yasasına göre,
λmax · T = Wien sabiti
λmax : Işıma enerjisinin maksimum değerine karşılık gelen dalga boyu (m).
T: Kelvin cinsinden sıcaklıktır.
Grafikten TX > TY > TZ ilişkisi olduğu görülür.
2,5
X yıldızı, Y yıldızından
laktır.
(2,5)5
2,5
2,5
= 100 kat daha par-
Nihat Bilgin Yayıncılık©
2,5
Cevap D dir.
Cevap C dir.
14. Verilen üç bilgi e Hertzsprung-Russel diyagramında kullanılmıştır.
11.
Cevap E dir.
şma
bölgesi
nükleer
tepkime
Güneş’in katmanları
Güneşte en içte füzyon reoksiyonlarının meydana
geldiği çekirdeğe nükleer tepkime denir.
Merkezde açığa çıkan büyük enerjiyi elektromanyetik ışıma yoluyla dış katmana ileten orta katmana ışıma bölgesi denir.
Cevap C dir.
15. Bir yıldızın yüzey sıcaklığı bulunduğu sıcaklığın üç
katı olduğunda, görünen parlaklığı, sıcaklığın dördüncü kuvveti ile değişir.
sabit · ( 3 T ) 4
Ll
=
= 81 bulunur.
L
sabit · T 4
Cevap E dir.
YILDIZLARDAN YILDIZSILARA
16. Dünya’ya uzaklığı 1800 Mpc olan gökadadan yayılan ışınların kayma miktarı Hubble yasası ile bulunur. Hubble yasası;
v = H0 · d
bağıntısı ile verilir. Bağıntıdaki v, km/s olarak uzalaşma hızını; d, milyon parsek olarak uzaklığı göstermektedir. H0 ise Hubble Sabiti olup;
km / s
H0 = 80
dir.
Mpc
Buna göre;
126.103
v = 80 · 1800 =
bulunur. Buradan
Dm
v=
·c
m
19. Yıldızların yaşam süresi ne şekilde son bulacağı
yıldızların kütlesine bağlıdır. Kütlesi Güneş kütlesinden küçük olan yıldızların kendi üzerine çökmesi daha yavaş gerçekleşir ve bu yıldızlar kahverengi cüce ya da beyaz cüceye dönüşürler.
Kütlesi 1 M
- 5M
arasında olan yıldızların çök-
mesi orta hızda gerçekleşir ve beyaz cüce evresinden sonra siyah cüceye dönüşerek ölürler.
Kütlesi 5 M
- 15 M
arasında olan yıldızların
çökmesi hızlı gerçekleşir. Bu yıldızlar kocayeni
patlamasıyla ölür ve nötron yıldızına dönüşürler.
km/s
kütle
azalır
1M
3
3
v·m
126 · 10 · m
c =
3 · 10 5
∆λ = 0,46λ bulunur.
∆λ =
kahverengi cüce
beyaz cüce
siyah cüce
5M
nötron yıldızı
15 M
Cevap B dir.
kocayeni (süpernova)
patlaması
karadelikler
17. X yıldızından Dünya’ya gelen ışınların maviye
kayma miktarı 0,35λ olarak verilmiştir. Yıldızın
Dünya’ya olan uzaklığı Hubble yasası ile bulunur.
Dm
·c
m
v=–
Dm
· c = H0 · d
m
0, 35 m
· 3 · 105 = 70 · d
m
d = 1500 Mpc bulunur.
Cevap C dir.
18. Kütleleri, Güneşin kütlesi cinsinden verilen X, Y ve
Z yıldızlarının yaşam süreleri kütleleri ile ters orantılıdır.
Kütle ilişkisi, X < Y < Z olduğundan, yaşam süreleri ilişkisi de X > Y > Z şeklinde olur.
Cevap C dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
kütle
artar
Cevap D dir.
20.
Cevap E dir.
4
YILDIZLARDAN YILDIZSILARA
Test 2’nin Çözümleri
2.
1.
Hα = 5050 Å
Hα çizgisinin durağan dalga boyu 5040 Å olarak
veriliyor.
Dm
v=
·c
m
5050 – 5040
v=
· 3 . 105
5050
v ≅ 595 km/s
Yıldızın parlaklığı yüzey sıcaklığı ile belirlenir.
Cevap C dir.
Cevap C dir.
Yıldızların yaşam döngüsü aşağıdaki resimde verilmiştir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
3.
Resimden de görüldüğü gibi kızıl dev, ölen bir yıldızın son hâli olamaz.
Cevap A dır.
4.
T=2·
104
K
Wien sabiti = 2898 ·
Buna göre;
103
5.
Hidrojenden başlayıp demire kadar süren zincir, yıldızların içindeki nükleer tepkimelerle açığa
çıkar.
Demirden daha ağır olan elementler (altın, platin
vb.) ise süpernova (kocayeni) sonucu ortaya çıkar.
nmK olarak verilmiştir.
λmax · T = 2898 · 103
λmax · 2 · 104 = 2898 · 103
λmax = 1449 Å bulunur.
Cevap B dir.
Cevap B dir.
YILDIZLARDAN YILDIZSILARA
6.
Verilenlerin üçü de doğrudur.
9.
Cevap E dir.
∆λ = 1,2 Å veriliyor.
Maviye kayma söz konusu olduğundan yıldızın
yaklaşmakta olduğunu gösterir.
Dm
v=
·c
m
1, 2 Å
v=
· 3 · 105 km/s
6000 Å
Görünür ışık; kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi ve
mor renklerin karışımından oluşur. Bu renklerin
enerjisi kırmızıdan mora doğru artar.
λ = 6000 Å
7.
v = 60 km/s bulunur.
Cevap C dir.
Renkleri verilen yıldızlardan enerjisi en fazla olan
mavi renk ışık yayan Başak Yıldızı’dır. Bu nedenle Başak Yıldızı’nın sıcaklığı da diğerlerinden fazladır.
10. H-R diyagramının özeti aşağıdaki şekilde verilmiştir.
üst devler
Cevap C dir.
mak için 19. yüzyıl başlarında Harward gözlemevi tarafından 391 bin yıldızın tayfı düzenli bir şekilde incelendi. Bugünde kullanılan Harward sınıflaması tamamen deneysel esaslar üzerine kurulu olup, bu sistemle yıldızların birçoğu düzenli bir
seri hâlinde sınıflandırıldı. hidrojen, helyum, demir
ışınım gücü
Yıdızların benzer ve farklı yönlerini ortaya koy-
3
Nihat Bilgin Yayıncılık©
8.
5
an
ak
ol
4
kızıl devler
2
1
beyaz cüceler
sıcaklık veya tayf tipi
H-R diyagramına göre;
ve kalsiyum gibi madde atomlarının neden olduğu
• 1 bölgesindeki yıldızlar, beyaz cücedir.
koyu çizgilerin şiddetleri kullanılarak yıldızlar O,
• Yıldızlar, ömrünün en uzun kısmını 2 bölgeside
geçirir. Burası anakol bölgesidir.
B, A, F, G, K ve M olmak üzere yedi sınıfa ayrıldı.
Bu alt sınıflar harfin yanına 0-9 arasındaki rakam-
• 3 ve 4 bölgelerindeki yıldızlar kızıl devler ve üst
devlerdir.
lar yazılarak A1, A2, A3, ............A9 biçiminde gös-
Cevap C dir.
Her sınıf da kendi aralarında 10 alt sınıfa ayrıldı.
terildi. O sınıfı en sıcak yıldızlar, M sınıfı en soğuk
yıldız grubudur. Şekilde gösterildiği gibi Güneş G2
tayf türünden bir yıldızdır.
900 K soğuk
v = H0 · d
v=
H0 · d =
M
kırmızı
K
turuncu
G
sarı
F
Güneş (G2)
A
sarı-beyaz
B
beyaz
O
mavi-beyaz
50 000 K
mavi
sıcak
11. ∆λ = 0,56λ olarak veriliyor.
F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9
Cevap E dir.
Dm
·c
m
Dm
·c
m
Dm c
·
d=
m H0
d=
0, 56 m 3 · 10 5
= 2400 Mpc
·
70
m
Cevap D dir.
6
YILDIZLARDAN YILDIZSILARA
12. 3. sorunun çözümünde verilen resmi inceleyiniz.
Cevap E dir.
13.
x
z
A
y=d
1
d
dir. d uzaklığı hesaplanırken x uzaklığı da gereklidir.
P=
Cevap D dir.
14. H-R diyagramında yıldızların çoğunluğunun üzerinde bulunduğu kol anakol olarak bilinir. Anakolun
alt ucunda yer alan yıldızlar kırmızı renkli ve sönük,
üst kısmında yeralan yıldızlar ise mavi renkli ve çok
parlaktır. Anakolun ortasına yakın bir yerde Güneş
bulunur. Bir yıldızın anakoldaki yerini belirleyen
en önemli faktör, o yıldızın kütlesidir. Büyük kütleli yıldızlar daha mavimsi ve yüksek ışıma gücüne
sahip, küçük kütleli yıldızlar ise daha kırmızımsı ve
sönüktürler. Anakolun sağ alt köşesinden sol üst
köşesine doğru gidildikçe kütle artar.
H-R diyagramının sol alt köşesinden, sol üst köşesine gidildikçe yıldızın yarıçapı artar. Ayrıca diyagramda O tayf türüden M tayf türüne doğru gidildikçe sıcaklığın azaldığına dikkat edin.
Renk, sıcaklıkla doğrudan ilişkili olduğu için önemlidir. H-R diyagramında; anakolun üst köşesi yüksek
sıcaklıklardan dolayı mavi-beyaz ışık salan çok parlak yıldızları içerir. Bu yıldızlar mavi devler olarak
bilinir. Anakolun alt ucuna kırmızı cüceler denilen
yıldızlar yerleştirilmiştir. Bunlar düşük yüzey sıcaklığında sönük kırmızı yıldızlardır.
Anakol yıldızlarının yanı sıra H-R diyagramının sağ
üst köşesinde de birkaç yıldız vardır. Bunlar, çok
parlaktır ama yüzeyleri nispeten soğuktur. Kırmızı
devler olarak adlandırılan bu yıldızlar çoğunlukla kırmızı ışın salarlar. H-R diyagramının sol alt köşesinde çok yüksek yüzey sıcaklığına ve çok düşük parlaklığa sahip yıldızları gösteren birkaç nokta vardır.
Bu yıldızlar beyaz cüceler olarak bilinir.
Cevap dir.
106
–10
süper devler
kü
tle
art
r
rta
ar
104
–5
a
ap
rıç
ya
mavi
devler
102
kırmızı devler
anakol
–5
1
güneş
10–2
–10
beyaz cüceler
10–4
15
O
B
A
F
tayf türü
sıcaklık artar
G
K
M
sıcaklık artar
0
mutlak parlaklık
ışınım gücü (L )
YILDIZLARDAN YILDIZSILARA
15.
X
17.
Y
7
hız
mavi
kırmızı
mavi
kırmızı
Z
uzaklık
mavi
kırmızı
Eğim =
• X yıldızında kayma görülmemiş olduğundan
hareketsizdir.
v
= H0 (Hubble sabiti)
d
Cevap E dir.
• Y yıldızında kırmızıya kayma görüldüğünden
bizden uzaklaşmaktadır.
• Z yıldızında maviye kayma görüldüğünden bize
yaklaşmaktadır.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
Cevap A dır.
18. Evrenin ilk oluşumunda ortaya çıktığı düşünülen
elektromanyetik ışıma fon ışımasıdır.
düşey
16.
Cevap D dir.
I
II
anakol
III
IV
yatay
14. sorudaki şekil incelendiğinde, aşağıya inildikçe kütle küçülmektedir.
Cevap A dır.