Problem: Universum – en resa genom kosmos (ht - 15)
Jämförande planetologi:
1.
2.
3.
4.
Hur tror astronomer att solsystemet formades?
På vilka sätt är Jorden unik jämfört med de andra planeterna i vårt solsystem?
Karakterisera Jordliknande och Jupiterliknande planeter.
Vad är asteroidbältet respektive Kuiperbältet? Var är de lokaliserade? Hur ser objekt
funna i de två regionerna ut jämfört med varandra?
5. Vad är en planetisemal och hur gav planetisemaler upphov till Jordliknande
(terrestriella) planeter?
6. Vilka skillnader finns det i kemisk komposition mellan de inre planeterna och de yttre
jätteplaneterna? Varför finns dessa skillnader?
7. Varför är kratrar vanliga på månen men sällsynta på jorden?
8. Skulle du kunna använda en kompass för att orientera dig på Venus? Varför eller
varför inte?
9. Varför bibehåller små planeter sämre sin inre värme än stora planeter?
10. Vilka tekniker använder man sig av för att detektera planeter kring andra stjärnor?
Varför är det svårt att med dessa tekniker detektera planeter som liknar Jorden?
Stjärnors natur:
1. Förklara vad som är skillnaden mellan en stjärnas apparenta (skenbara) ljusstyrka och
dess luminocitet.
2. Skissa ett Hertzsprung-Russel diagram. Indikera områden i ditt diagram ockuperat av
(a) stjärnor i huvudserien, (b) röda jättar, (c) superjättar, (d) vita dvärgar, (e) solen.
3. Beskriv parallaxmetoden för att bestämma avståndet till en stjärna.
4. Vad är inversa kvadratlagen? Använd denna för att förklara varför en vanlig
glödlampa tycks skina mer än en stjärna, trots att glödlampan sänder ut mycket mindre
ljusenergi per sekund.
5. Vilka är vanligast, stjärnor som har högre luminocitet än solen eller de som har lägre
luminocitet?
6. Varför är några stjärnor röda och andra blå?
Stjärnors födelse:
1. Vad är det som händer inne i en protostjärna som får den gravitationella kontraktionen
att stanna upp och till sist upphöra?
2. Vad är det för energikälla som får en protostjärna att lysa? Hur skiljer sig denna källa
från den hos en stjärna i huvudserien?
3. Vad är H II regioner? Nära vilka sorters stjärnor finner man dem? Varför ger endast
dessa stjärnor upphov till H II regioner?
4. Hur kan en stjärnas död ge upphov till många nya stjärnors födelse?
5. Varför är det nödvändigt med låga temperaturer för att protostjärnor skall kunna bildas
inne i mörka nebulosor?
Stjärnors utveckling – livet efter huvudserien:
1. Vad kommer att hända i solens inre om 7 miljarder år då den börjar mogna till en röd
jättestjärna?
2. Hur skiljer sig en degenererad gas ifrån ordinära gaser?
3. Hur kommer vår sol att utvecklas under de närmaste miljarder åren?
4. Hur vet vi att många stjärnor har levt och dött före solen föddes?
5. Hur ser den nuvarande kemiska kompositionen ut i solens mitt, jämfört med då solen
bildades?
6. Förklara hur det är möjligt för kärnan hos en röd jättestjärna att kontrahera när dess
ytterhöljen på samma gång expanderar.
7. Varför kräver heliumfusion en mycket högre temperatur än vätefusion?
Stjärnors död samt neutronstjärnor:
1.
2.
3.
4.
5.
Vad är en vit dvärg? Producerar den ljus på samma sätt som solen?
Vad betyder Chandrasekhargränsen?
Varför observerar vi inga planetära nebulosor som är mer än 50.000 år gamla?
Varför spelar en stjärnas massa en sådan viktig roll för dess utveckling?
Vad finns det för skillnader mellan supernovor av Typ Ia, Typ Ib, Typ Ic och Typ II?
Vilken typ är mest olik de andra typerna?
6. Hur bildas en planetär nebulosa?
7. Hur beror en vit dvärgs radie på dess massa? På vilket sätt skiljer sig detta samband
från det för vanliga stjärnor?
8. Vad är skillnaden mellan en nova och en typ Ia supernova?
9. Hur ser det ut inne i neutronstjärnor?
10. Hur upptäcktes pulsarer? Hur skiljer de sig från variabla stjärnor?
11. Varför roterar neutronstjärnor så mycket fortare än vanliga stjärnor? Varför har de så
starka magnetfält?
12. Vad är neutronstjärnor? Vad fick forskare att föreslå att de existerar?
Svarta hål:
1. Varför är Einsteins allmänna relativitetsteori en bättre beskrivning av gravitation än
Newtons universella gravitationslag? Under vilka omständigheter duger Newtons
beskrivning av gravitationen?
2. Hur kan de snabba fluktuationerna hos en röntgenkälla ge belägg för att källan är
liten?
3. Vilka är de centrala idéerna bakom Einsteins speciella relativitetsteori?
4. Om solen plötsligt blev ett svart hål, skulle jordens bana runt solen påverkas?
Förklara.
5. Vad är supermassiva svarta hål och var finner man dem?
6. Astronomer kan inte se svarta hål kandidater i binära system. Hur kan de då veta att
dessa kandidater inte är vita dvärgar eller neutronstjärnor?
Vår galax:
1. Beskriv Vintergatan.
2. Varför är teleskop för infrarött ljus användbara för att undersöka Vintergatans
struktur? Varför är det viktigt att göra observationer inom såväl det nära som det
bortre infraröda våglängdsområdet?
3. Vilka belägg har man för att det finns ett supermassivt svart hål i centrum på vår
galax? Hur kan man bestämma massan på detta svarta hål?
4. Hur har astronomer lyckats komma till slutsatsen att det finns enorma mängder mörk
materia i och omkring vår galax? Hur är denna mörka materia fördelad i rummet?
5. Vad är skillnaden mellan mörk materia och mörka nebulosor?
6. Vilka förslag finns det för att förklara den mörka materiens natur? Vilka experiment
eller observationer har gjorts för att undersöka dessa förslag?
Galaxer:
1. Beskriv Hubbles klassifikationssystem för galaxer. Vilken kategori inkluderar de
största galaxerna? Vilken inkluderar de minsta? Vilken kategori är den vanligaste?
2. Vad är Hubbles lag? Hur kan den användas för att bestämma avstånd?
3. Hur lyckades astronomer först bestämma avståndet till andra galaxer?
4. Varför är variabla Cepheid stjärnor användbara för att bestämma avståndet till andra
galaxer? Finns det några begränsningar för deras användning i detta syfte?
5. Beskriv vad tomrum (voids) är och vad dessa säger om universums storskaliga
struktur.
Kvasarer, aktiva galaxer, gamma-strålningsexplosioner:
1. Förklara hur den förenande modellen för aktiva galaxer leder till att man tror att
kvasarer, blasarer och radiogalaxer är en och samma typ av objekt, sett från olika
vinklar?
2. Varför finns det inga kvasarer relativt nära vår galax?
3. På vilket sätt skiljer sig en kvasars spektrum ifrån det hos en vanlig galax? Hur kan
spektrallinjer hjälpa astronomer att bestämma avståndet till kvasarer?
4. Hur vet astronomer att kvasarer befinner sig i galaxer? I vilka galaxer finner man dem
i?
5. Vad är en gammablixt (gamma-ray burster)? Hur upptäckte astronomer hur långt bort
de befinner sig?
Kosmologi: Universums ursprung och utveckling:
1. Vad är Olbers paradox? Hur kan den lösas?
2. På vilket sätt skiljer sig Big Bang ifrån en vanlig explosion? Var i universum hände
Big Bang explosionen?
3. Vad innebär det då man säger att universum är homogent? Att det är isotropt?
4. Förklara varför universum inte har något centrum.
5. Vad menas med det “observerbara universum”?
Det tidiga universum:
1. Varför bildades endast de lättaste grundämnena i det tidiga universum?
2. Vad är deuteriumflaskhalsen? Varför var den av betydelse för formationen av lätta
atomkärnor i det tidiga universum?
3. Varför är antimateria så sällsynt idag?
4. Vad är horisontproblemet? Vad är planhetsproblemet? Hur kan dessa problem lösas
med inflationsidén?
5. Om gravitationen är så svag jämfört med den starka kraften, varför är det då
gravitationen och inte den starka kraften som bestämmer planetbanorna kring solen?
