恒星と宇宙（知識）の問題

ビッグバンで始まった宇宙は、膨張しながら温度が下がってきた。誕生直後の宇宙は光が直進できない状態にあったが、やがて光が遠くまで直進できる状態に変わった。この出来事を「宇宙の晴れ上がり」という。宇宙の晴れ上がりについて述べた文として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　宇宙の温度が下がって陽子と中性子が結合し、ヘリウムの原子核がつくられたことで、光が直進できるようになった。
• イ　宇宙で最初の恒星が誕生し、その恒星の光によって周囲のガスが照らされ、宇宙が明るく見えるようになった。
• ウ　ビッグバンから約 38 万年後に宇宙の温度が約 3000 K まで下がり、電子が原子核に捕らえられて原子ができたため、光が直進できるようになった。
• エ　ビッグバンから約 38 万年後に宇宙の温度が約 3 K まで下がり、電子が原子核に捕らえられて原子ができたため、光が直進できるようになった。
• オ　宇宙の晴れ上がりのときに放たれた光は、宇宙の膨張によって波長が短くなり、現在は X 線として全天からやってくる。

ビッグバンから現在までの宇宙の歴史について述べた文として正しいものを、次のア〜オのうちからすべて選べ。

• ア　宇宙は膨張するにつれて温度が上昇していき、現在の宇宙は誕生直後の宇宙よりも高温になっている。
• イ　宇宙誕生後数分のうちに、陽子と中性子が結びついてヘリウムの原子核がつくられた。
• ウ　炭素・酸素・鉄などの重い元素は、その大部分が宇宙誕生直後の数分間の元素合成でつくられた。
• エ　宇宙誕生から約 38 万年後に温度が約 3000 K まで下がると、電子が原子核と結びついて原子ができ、光が直進できるようになった。
• オ　現在観測される宇宙背景放射は、宇宙の晴れ上がりのころに放たれた光の波長が、宇宙の膨張によって引きのばされたものである。

星間物質（星間ガスや星間塵）が特に濃く集まった星間雲の一部が、自らの重力によって収縮すると、中心部の密度と温度が上がっていく。こうして星間雲の中に最初にできる、恒星の誕生のいちばん初めの段階の天体は、収縮によって解放される重力のエネルギーで輝いているが、まわりを濃いガスや塵に厚く包まれているため可視光ではほとんど見えず、おもに赤外線で観測される。この天体を何というか。漢字で答えよ。

横軸に表面温度（左ほど高温）、縦軸に光度（上ほど明るい）をとった HR 図（ヘルツシュプルング・ラッセル図）で、左下の領域に分布する恒星がある。これらの恒星は、表面温度が高いにもかかわらず光度が非常に小さい。このことから、半径がきわめて小さく（地球と同じくらいの大きさ）、密度がたいへん大きい恒星であることがわかる。このような恒星を何というか。漢字で答えよ。

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜エから 1 つ選べ。

遠方の銀河のスペクトルを調べると、銀河に含まれる元素のスペクトル線が、実験室で測った波長よりも（ a ）波長の側にずれている。これは銀河が地球から遠ざかっているためである。さらに、多くの銀河について調べると、銀河が遠ざかる速さ（後退速度）は、銀河までの距離に（ b ）することがわかった。これをハッブル・ルメートルの法則という。