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Relativistische Astrophysik
Beigesteuert von: Kühn
  • 1. Die relativistische Astrophysik ist ein Fachgebiet, das das Verhalten astronomischer Objekte und Phänomene anhand der Grundsätze der allgemeinen Relativitätstheorie von Einstein erforscht. Dieser Zweig der Astrophysik untersucht die Auswirkungen von hohen Geschwindigkeiten, starken Gravitationsfeldern und extremen Energiedichten auf Himmelskörper wie Schwarze Löcher, Neutronensterne und Galaxien. Durch die Einbeziehung des Konzepts der Raumzeitkrümmung sind relativistische Astrophysiker in der Lage, Einblicke in die Natur kosmischer Ereignisse wie Gammastrahlenausbrüche, Pulsare und Gravitationswellen zu geben und so die grundlegenden Abläufe im Universum in großem Maßstab zu erhellen.

    Wie hoch ist die Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum?
A) 100 Kilometer pro Sekunde.
B) 500.000 Kilometer pro Sekunde.
C) 299.792 Kilometer pro Sekunde.
D) 1.000 Kilometer pro Sekunde.
  • 2. Was ist ein schwarzes Loch?
A) Ein Bereich der Raumzeit, in dem Materie auf ein kleines Volumen komprimiert ist.
B) Ein Bereich der Raumzeit, in dem die Schwerkraft schwach ist.
C) Ein Bereich der Raumzeit, in dem die Zeit rückwärts fließt.
D) Ein Bereich der Raumzeit, in dem die Schwerkraft so stark ist, dass nichts, nicht einmal Licht, entkommen kann.
  • 3. Was ist ein Pulsar?
A) Eine weit entfernte Galaxie mit einem aktiven Kern.
B) Ein stark magnetisierter, rotierender Neutronenstern, der elektromagnetische Strahlen aussendet.
C) Ein schwarzes Loch, umgeben von einer Scheibe aus heißem, glühendem Gas.
D) Eine Gas- und Staubwolke im Weltraum.
  • 4. Was ist Gravitationslinseneffekt?
A) Die Brechung von Licht durch ein Prisma.
B) Die Streuung des Lichts an den Luftmolekülen.
C) Die Reflexion von Licht in einem Spiegel.
D) Die Biegung des Lichts aufgrund der Verzerrung der Raumzeit durch ein massives Objekt.
  • 5. Was ist ein Quasar?
A) Eine Art von Asteroid in unserem Sonnensystem.
B) Eine Art von Stern in der Milchstraße.
C) Ein kleiner Mond eines Gasriesenplaneten.
D) Ein extrem heller und weit entfernter aktiver galaktischer Kern, der von einem supermassiven schwarzen Loch angetrieben wird.
  • 6. Was ist der Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs?
A) Die Grenze, jenseits derer nichts der Anziehungskraft des Schwarzen Lochs entkommen kann.
B) Der Zeitpunkt, an dem das Schwarze Loch entstanden ist.
C) Das Zentrum des schwarzen Lochs.
D) Der Rand des Schwarzen Lochs, aus dem noch Licht entweichen kann.
  • 7. Was ist ein Magnetar?
A) Eine Art roter Riesenstern.
B) Eine Art von Neutronenstern mit einem extrem starken Magnetfeld.
C) Eine Art von schwarzem Loch.
D) Eine imaginäre Art von Stern.
  • 8. Was ist dunkle Energie?
A) Eine Art von dunkler Materie.
B) Eine Art von unsichtbarer Strahlung.
C) Energie, die eine dunkle Farbe hat.
D) Eine hypothetische Form von Energie, die den gesamten Raum durchdringt und die Expansion des Universums beschleunigt.
  • 9. Was ist ein supermassives schwarzes Loch?
A) Ein in einem Labor erzeugtes schwarzes Loch.
B) Ein schwarzes Loch mit einer millionen- bis milliardenfachen Masse der Sonne, das normalerweise im Zentrum von Galaxien zu finden ist.
C) Ein schwarzes Loch mit einer Masse ähnlich der der Erde.
D) Ein gewöhnliches schwarzes Loch, das überall im Universum zu finden ist.
  • 10. Was ist ein Neutronenstern?
A) Ein kompakter Stern, der hauptsächlich aus Neutronen besteht und durch den Gravitationskollaps eines massereichen Sterns entsteht.
B) Ein Stern, der hauptsächlich aus Protonen besteht.
C) Eine Art von schwarzem Loch.
D) Ein gewöhnlicher Stern wie die Sonne.
  • 11. Was ist eine Gravitationswelle?
A) Schwerkraftwellen, die von Sternen ausgehen.
B) Wellen in der Raumzeit, die durch die Beschleunigung massiver Objekte verursacht werden.
C) Wellenförmige Fluktuationen in der Schwerkraft.
D) Wellen, mit denen man durch den Raum reiten kann.
  • 12. Was ist ein Quarkstern?
A) Eine Art roter Riesenstern.
B) Ein hypothetischer Typ eines kompakten Sterns, der aus Quarks besteht.
C) Ein Stern aus dunkler Materie.
D) Ein gewöhnlicher Stern wie die Sonne.
  • 13. Was ist eine Gravitationssingularität?
A) Ein Bereich in der Raumzeit, in dem die Materie aufhört zu existieren.
B) Ein Bereich in der Raumzeit, in dem die Zeit stillsteht.
C) Ein Bereich in der Raumzeit, in dem die Gravitationskräfte eine unendliche Kompression der Materie bewirken.
D) Eine Region in der Raumzeit, in der die Schwerkraft verschwindet.
  • 14. Was ist der Schwarzschild-Radius?
A) Die Entfernung zwischen der Erde und dem Mond.
B) Der Radius des Ereignishorizonts eines nicht rotierenden Schwarzen Lochs.
C) Die Entfernung, in der sich das Licht um ein massives Objekt biegt.
D) Die Entfernung von der Sonne, in der die Erdumlaufbahn endet.
  • 15. Was bedeutet Rotverschiebung in der Astrophysik?
A) Die Abnahme der Wellenlänge des Lichts von einer Quelle, die sich auf einen Beobachter zubewegt.
B) Die Biegung des Lichts durch die Schwerkraft.
C) Die Farbveränderung von Sternen mit zunehmendem Alter.
D) Die Zunahme der Wellenlänge des Lichts von einer Quelle, die sich von einem Beobachter entfernt.
  • 16. Was ist ein magnetohydrodynamischer Antrieb?
A) Eine Art von Raketentriebwerk.
B) Ein theoretisches Antriebssystem, das Magnetfelder und Plasma zur Schuberzeugung nutzt.
C) Ein experimenteller Raumfahrtantrieb, der den Sonnenwind nutzt.
D) Eine Art elektromagnetische Waffe.
  • 17. Wie lautet die Theorie, die Isaac Newtons Gesetz der universellen Gravitation mit der speziellen Relativitätstheorie kombiniert, um das Verhalten von Objekten in Bewegung zu beschreiben?
A) Stringtheorie
B) Quantenfeldtheorie
C) Quantenmechanik
D) Allgemeine Relativitätstheorie
  • 18. Wie wirkt sich die Masse nach der allgemeinen Relativitätstheorie auf die Struktur der Raumzeit aus?
A) Richtet sie auf
B) Erweitert sie
C) Kurven es
D) Flacht sie ab
  • 19. Wie nennt man die Theorie, die die Existenz zusätzlicher Dimensionen über die bekannten drei Raumdimensionen und eine Zeitdimension hinaus nahelegt?
A) Superstring-Theorie
B) M-Theorie
C) Schleifen-Quantengravitation
D) Stringtheorie
  • 20. Worauf bezieht sich in der Thermodynamik des Schwarzen Lochs die Fläche des Ereignishorizonts?
A) Druck
B) Temperatur
C) Interne Energie
D) Entropie
  • 21. Wie nennt man den Punkt innerhalb eines Schwarzen Lochs, an dem die Gravitationskräfte die Krümmung der Raumzeit ins Unendliche treiben?
A) Singularität
B) Ereignishorizont
C) Photonenkugel
D) Ergosphäre
  • 22. Wie nennt man einen schnell rotierenden Neutronenstern, der regelmäßig elektromagnetische Strahlungsimpulse aussendet?
A) Brauner Zwerg
B) Quasar
C) Pulsar
D) Magnetar
  • 23. Wie nennt man den Bereich zwischen dem Ereignishorizont und dem äußeren Ereignishorizont eines rotierenden Schwarzen Lochs, in dem ein Entkommen noch möglich ist?
A) Ergosphäre
B) Ereignishorizont
C) Photonenkugel
D) Singularität
  • 24. Wer hat als Erster die allgemeine Relativitätstheorie vorgeschlagen?
A) Stephen Hawking
B) Isaac Newton
C) Galileo Galilei
D) Albert Einstein
  • 25. Welches Teilchen wird in der Quantentheorie der Schwerkraft als Träger der Gravitationskraft angesehen?
A) Graviton
B) Neutrino
C) Muon
D) Photon
  • 26. Wie heißt die Theorie, die das Verhalten von Materie und Energie auf kleinsten Skalen beschreibt?
A) Allgemeine Relativitätstheorie
B) Stringtheorie
C) Quantenmechanik
D) Spezielle Relativitätstheorie
  • 27. Wie nennt man den Prozess, bei dem ein Stern durch die Fusion von Wasserstoff zu Helium Energie erzeugt?
A) Kernfusion
B) Kernspaltung
C) Neutronenaktivierung
D) Elektroneneinfang
  • 28. Welche Art von Galaxie ist die Milchstraße?
A) Elliptisch
B) Zwerge
C) Unregelmäßig
D) Spirale
  • 29. Welche Art von Strahlung wird von der Ozonschicht in der Erdatmosphäre absorbiert?
A) Infrarot
B) Ultraviolett
C) Sichtbares Licht
D) Röntgenbild
  • 30. Welches ungefähre Alter hat das Universum nach den derzeit besten Schätzungen?
A) 4,5 Milliarden Jahre
B) 13,8 Milliarden Jahre
C) 10 Millionen Jahre
D) 1 Billion Jahre
  • 31. Wie heißt das Phänomen, bei dem die Zeit in stärkeren Gravitationsfeldern langsamer vergeht?
A) Lorentz-Transformation
B) Längenkontraktion
C) Zeitdilatation
D) Quantenverschränkung
  • 32. Wie hoch ist der geschätzte Prozentsatz des Universums, der aus dunkler Materie besteht?
A) 49%
B) 5%
C) 15%
D) 27%
  • 33. Wie heißt der Prozess, bei dem zwei Neutronensterne verschmelzen und Gravitationswellen und Gammastrahlenausbrüche auslösen?
A) Nova
B) Kollision eines Weißen Zwerges
C) Quasar-Fusion
D) Kilonova
  • 34. Welches ist das wahrscheinlichste endgültige Schicksal unserer Sonne nach dem derzeitigen wissenschaftlichen Verständnis?
A) Roter Riese
B) Schwarzes Loch
C) Weißer Zwerg
D) Supernova
  • 35. Welches Phänomen tritt auf, wenn ein Objekt den Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs durchquert?
A) Spaghettifizierung
B) Zeitumkehr
C) Levitation
D) Teleportation
  • 36. Welches ist das nach Masse häufigste Element im Universum?
A) Wasserstoff
B) Sauerstoff
C) Kohlenstoff
D) Eisen
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