জ্যোতির্বিজ্ঞান — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্রের ১১তম অধ্যায়। এখানে ২৯৩টি প্রশ্ন আছে — বোর্ড, ঢাবি, বুয়েট আর মেডিকেল ভর্তি পরীক্ষা থেকে বাছাই করা, প্রতিটার নিচে পূর্ণ ব্যাখ্যা দেওয়া। উত্তর দেখার আগে নিজে একবার চেষ্টা করে নিও।
২৯৩ প্রশ্ন
২য় পত্র
অধ্যায় ১১
পাতা ১১/১৫
-
২০১
সুপারনোভার পরবর্তী ধাপ কোনটি?
- ক নিউট্রন স্টার
- খ শ্বেত বামন
- গ বামন স্টার
- ঘ দানব স্টার
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) নিউট্রন স্টার
বিশাল ভরের নক্ষত্রের জ্বালানি শেষ হলে এর কেন্দ্রভাগ হঠাৎ চুপসে যায় এবং বহিরাবরণ প্রচণ্ড বিস্ফোরণে মহাকাশে ছড়িয়ে পড়ে—একে সুপারনোভা বলে।
বিস্ফোরণের পর অবশিষ্ট কেন্দ্রভাগ (ভর 1.4 M☉ থেকে 3 M☉) সংকুচিত হয়ে নিউট্রন স্টারে পরিণত হয়। তাই সুপারনোভার পরবর্তী ধাপ নিউট্রন স্টার। -
২০২
মহাকাশের দূরত্ব মাপা হয়—
i. নভো একককে
ii. আলোক বছর এককে
iii. পারসেক এককে
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
জ্যোতির্বিজ্ঞানে বিশাল দূরত্ব পরিমাপে তিনটি একক ব্যবহৃত হয়—
• নভো একক (AU): পৃথিবী থেকে সূর্যের গড় দূরত্ব = 1.496 × 10¹¹ m; সৌরজগতের ভেতরের দূরত্ব মাপতে ব্যবহৃত হয়।
• আলোক বর্ষ (ly): আলো এক বছরে যে দূরত্ব অতিক্রম করে = 9.46 × 10¹⁵ m।
• পারসেক (pc): 1 pc = 3.26 ly = 3.08 × 10¹⁶ m।
তাই তিনটিই মহাকাশের দূরত্বের একক।
বিঃদ্রঃ বইয়ের উত্তরমালায় (গ) দেওয়া আছে। তবে নভো একক (Astronomical Unit) পাঠ্যবইয়ে মহাকাশের দূরত্বের একক হিসেবেই উল্লিখিত, তাই (ঘ) অধিক যুক্তিসংগত। -
২০৩
নীহারিকা গঠনকারী প্রধান উপাদানদ্বয় হচ্ছে—
- ক হাইড্রোজেন ও হিলিয়াম
- খ হাইড্রোজেন ও জলীয় বাষ্প
- গ হাইড্রোজেন ও অক্সিজেন
- ঘ অক্সিজেন ও হিলিয়াম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) হাইড্রোজেন ও হিলিয়াম
নীহারিকা (Nebula) হলো মহাকাশে বিশাল আন্তঃনাক্ষত্রিক মেঘ, যা মূলত হাইড্রোজেন (প্রায় 70%) ও হিলিয়াম (প্রায় 28%) গ্যাস এবং সামান্য ধূলিকণা দিয়ে গঠিত।
নীহারিকার অভ্যন্তরেই মহাকর্ষীয় সংকোচনে নতুন নক্ষত্রের জন্ম হয়, তাই একে 'নক্ষত্রের আঁতুড়ঘর' বলা হয়। -
২০৪
হাবলের সূত্রানুসারে নিচের কোন লেখচিত্রটি সঠিক?
- ক চিত্র (ক)
- খ চিত্র (খ)
- গ চিত্র (গ)
- ঘ চিত্র (ঘ)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) চিত্র (ক)
হাবলের সূত্র: v = Hd, যেখানে H ধ্রুবক। এটি y = mx আকারের সমীকরণ।
সুতরাং অপসরণ বেগ v বনাম দূরত্ব d-এর লেখচিত্র মূলবিন্দুগামী একটি সরলরেখা হবে, যার ঢাল হাবল ধ্রুবক H। চিত্র (ক)-তে এরূপ লেখচিত্র দেখানো হয়েছে। -
২০৫
এক পারসেক (PC) সমান—
i. 3.26 আলোক বর্ষ
ii. 9.46 × 1015 m
iii. 3.08 × 1013 km
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i
- খ iii
- গ i ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) i ও iii
যে দূরত্ব থেকে 1 নভো একক (AU) দৈর্ঘ্য 1 আর্ক-সেকেন্ড কোণ উৎপন্ন করে তাকে 1 পারসেক বলে।
1 pc = 3.26 ly = 3.08 × 1016 m
∴ 1 pc = 3.08 × 1013 km
তাই (i) ও (iii) সঠিক। 9.46 × 1015 m হলো 1 আলোক বর্ষের মান, তাই (ii) ভুল। -
২০৬
একটি কৃষ্ণ গহবরের ঘটনা দিগন্ত 6.9 km। উহার ঘনত্ব কত? (G = 6.67 × 10⁻¹¹ Nm²kg⁻²)
- ক 4.6 × 10¹⁸ kgm⁻³
- খ 4.66 × 10¹⁸ kgm⁻³
- গ 5.1 × 10²¹ kgm⁻³
- ঘ 3.8 × 10¹⁸ kgm⁻³
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 3.8 × 10¹⁸ kgm⁻³
এখানে,
ঘটনা দিগন্তের ব্যাসার্ধ, R_(s) = 6.9 km = 6900 m
G = 6.67 × 10⁻¹¹ Nm²kg⁻², c = 3 × 10⁸ ms⁻¹
ঘনত্ব, ρ =?
আমরা জানি, R_(s) = 2GM/c²
M = (R_(s)c²)/2G = (6900 × (3 × 10⁸)²)/(2 × 6.67 × 10⁻¹¹)
∴ M = 4.655 × 10³⁰ kg
আবার, আয়তন V = (4/3)πR_(s)³
বা, V = 4/3 × 3.1416 × (6900)³
∴ V = 1.376 × 10¹² m³
ρ = M/V = (4.655 × 10³⁰)/(1.376 × 10¹²)
∴ ρ = 3.38 × 10¹⁸ kgm⁻³
বিঃদ্রঃ হিসাবকৃত মান 3.38 × 10¹⁸ kgm⁻³; অপশনের 3.8 × 10¹⁸ মানটি সম্ভবত 3.38 × 10¹⁸-এর মুদ্রণজনিত রূপ, তাই নিকটতম উত্তর (ঘ)। -
২০৭
একটি নক্ষত্রের ভর 4 M₀। নক্ষত্রটি যদি কৃষ্ণ গহবরে পরিণত হয় তবে এর শোয়ার্জশিল্ড বা সংকট ব্যাসার্ধ কত? (সূর্যের ভর, M₀ = 1.99 × 10³⁰ kg)
- ক 12.80 km
- খ 14.80 km
- গ 11.80 km
- ঘ 11.80 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 11.80 km
এখানে,
নক্ষত্রের ভর, M = 4 × 1.99 × 10³⁰ = 7.96 × 10³⁰ kg
G = 6.67 × 10⁻¹¹ Nm²kg⁻², c = 3 × 10⁸ ms⁻¹
সংকট ব্যাসার্ধ, R_(s) =?
আমরা জানি,
R_(s) = 2GM/c²
বা, R_(s) = (2 × 6.67 × 10⁻¹¹ × 7.96 × 10³⁰)/((3 × 10⁸)²)
বা, R_(s) = 11798 m
∴ R_(s) ≈ 11.80 km -
২০৮
বিগ ব্যাঙের 1 s পরে মহাবিশ্বের তাপমাত্রা কত ডিগ্রিতে নেমে আসে?
- ক এক হাজার মিলিয়ন ডিগ্রি
- খ পাঁচ হাজার মিলিয়ন ডিগ্রি
- গ দশ হাজার মিলিয়ন ডিগ্রি
- ঘ বিশ হাজার মিলিয়ন ডিগ্রি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) দশ হাজার মিলিয়ন ডিগ্রি
বিগ ব্যাংয়ের মুহূর্তে মহাবিশ্বের তাপমাত্রা ছিল প্রায় অসীম। প্রসারণের সাথে সাথে এটি দ্রুত শীতল হতে থাকে।
বিগ ব্যাংয়ের 1 সেকেন্ড পর তাপমাত্রা নেমে আসে প্রায় 1010 ডিগ্রিতে, অর্থাৎ দশ হাজার মিলিয়ন ডিগ্রি (104 × 106 = 1010)। -
২০৯
বেতার তরঙ্গ পর্যবেক্ষণের জন্য ব্যবহৃত হয়—
- ক অপটিক্যাল টেলিস্কোপ
- খ রেডিও টেলিস্কোপ
- গ x-রশ্মির টেলিস্কোপ
- ঘ হাবল স্পেস টেলিস্কোপ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) রেডিও টেলিস্কোপ
মহাকাশের বিভিন্ন বস্তু (পালসার, কোয়াসার, ছায়াপথ, নীহারিকা) থেকে আগত বেতার তরঙ্গ (radio wave) সংগ্রহ ও বিশ্লেষণের জন্য রেডিও টেলিস্কোপ ব্যবহৃত হয়।
এতে বৃহৎ প্যারাবোলিক ডিশ দ্বারা বেতার তরঙ্গ প্রতিফলিত হয়ে ফোকাসে স্থাপিত গ্রাহক যন্ত্রে কেন্দ্রীভূত হয়। -
২১০
মহাবিশ্বের বর্তমান বয়স কত?
- ক 5 বিলিয়ন বছর
- খ 10 বিলিয়ন বছর
- গ 15 বিলিয়ন বছর
- ঘ 20 বিলিয়ন বছর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 15 বিলিয়ন বছর
হাবল ধ্রুবকের বিপরীত রাশি 1H থেকে মহাবিশ্বের বয়সের আনুমানিক মান পাওয়া যায়। পাঠ্যবই অনুসারে মহাবিশ্বের বয়স প্রায় 15 বিলিয়ন বছর।
আধুনিক পরিমাপ (Planck উপগ্রহ) অনুযায়ী এর বয়স প্রায় 13.8 বিলিয়ন বছর, যা প্রদত্ত অপশনগুলোর মধ্যে 15 বিলিয়ন বছরের সবচেয়ে কাছাকাছি। -
২১১
যদি সূর্যের ভর M হয় তবে চন্দ্রশেখর সীমা হবে—
- ক 1.2 M
- খ 1.4 M
- গ 1.6 M
- ঘ 1.8 M
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1.4 M
শ্বেত বামন তারকার সর্বোচ্চ ভরসীমাকে চন্দ্রশেখর সীমা বলে, যার মান সৌর ভরের প্রায় 1.4 গুণ।
সূর্যের ভর M হলে চন্দ্রশেখর সীমা = 1.4 M (প্রায় 2.78 × 1030 kg)। -
২১২
মহাবিশ্বের গড় ঘনত্ব সংকট ঘনত্বের সমান হলে এর আকৃতি হবে—
- ক সমতল
- খ রম্ব
- গ উন্মুক্ত
- ঘ ডিম্বাকৃতি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) সমতল
ঘনত্ব প্যারামিটার Ω = ρρc, যেখানে ρ = গড় ঘনত্ব এবং ρc = সংকট ঘনত্ব।
• Ω = 1 (ρ = ρc) → সমতল মহাবিশ্ব
• Ω > 1 (ρ > ρc) → আবদ্ধ মহাবিশ্ব
• Ω < 1 (ρ < ρc) → উন্মুক্ত মহাবিশ্ব
গড় ঘনত্ব সংকট ঘনত্বের সমান হলে Ω = 1, তাই মহাবিশ্বের আকৃতি সমতল হবে। -
২১৩
সুপারনোভা পরবর্তী তারকার ভর দুটি সূর্যের কাছাকাছি হলে কী বলা হয়?
- ক সুপারস্টার
- খ ব্লাক স্টার
- গ নিউট্রন স্টার
- ঘ পজিট্রন স্টার
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) নিউট্রন স্টার
সুপারনোভা বিস্ফোরণের পর অবশিষ্ট কেন্দ্রভাগের ভর চন্দ্রশেখর সীমা (1.4 M☉) অপেক্ষা বেশি কিন্তু প্রায় 3 M☉ এর কম হলে এটি নিউট্রন স্টারে পরিণত হয়।
দুই সৌর ভর এই সীমার মধ্যে পড়ে, তাই তারকাটিকে নিউট্রন স্টার বলা হয়। -
২১৪
NGC 4472 আমাদের গ্যালাক্সি সাপেক্ষে 770 kms−1 দ্রুতিতে দূরে সরে যাচ্ছে। হাবল ধ্রুবক 55 (kms−1)MPc−1 হলে আমাদের গ্যালাক্সি থেকে ওই গ্যালাক্সির দূরত্ব কত?
- ক 14 MPc
- খ 77 MPc
- গ 455 MPc
- ঘ 28 MPc
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 14 MPc
এখানে,
অপসরণ বেগ, v = 770 kms−1
হাবল ধ্রুবক, H = 55 kms−1MPc−1
দূরত্ব, d =?
আমরা জানি,
v = Hd
বা, d = vH = 77055
∴ d = 14 MPc -
২১৫
কৃত্রিম উপগ্রহ ব্যবহৃত হয়—
i. যোগাযোগের ক্ষেত্রে
ii. ভূ-জরিপ কাজে
iii. আবহাওয়ার পূর্বাবস্থা জানতে
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
কৃত্রিম উপগ্রহ টেলিভিশন সম্প্রচার, মোবাইল ও ইন্টারনেট যোগাযোগ (যেমন— বঙ্গবন্ধু স্যাটেলাইট-১), ভূ-জরিপ ও প্রাকৃতিক সম্পদ অনুসন্ধান, আবহাওয়ার পূর্বাভাস, GPS নেভিগেশন এবং মহাকাশ গবেষণায় ব্যবহৃত হয়।
তাই তিনটি উক্তিই সঠিক। -
২১৬
সূর্যের মধ্যে ফিউশন বিক্রিয়ায় হাইড্রোজেন থেকে তৈরি হয়—
- ক নাইট্রোজেন
- খ অক্সিজেন
- গ হিলিয়াম
- ঘ নিয়ন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) হিলিয়াম
সূর্যের কেন্দ্রে প্রোটন-প্রোটন চক্রের মাধ্যমে চারটি হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াস যুক্ত হয়ে একটি হিলিয়াম নিউক্লিয়াস তৈরি হয়—
4 11H →24He + 2 e+ + 2ν + 26.7 MeV
এভাবে সূর্য প্রতি সেকেন্ডে প্রায় 600 মিলিয়ন টন হাইড্রোজেনকে হিলিয়ামে রূপান্তরিত করে। -
২১৭
সকল কোয়ার্কই ফার্মিয়ন যাদের স্পিন—
- ক 0
- খ 1
- গ 12, 13, ...
- ঘ −1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 12, 13, ...
কোয়ার্ক মৌলিক ফার্মিয়ন; ফার্মিয়নের স্পিন অর্ধপূর্ণ সংখ্যা। সকল কোয়ার্কের (u, d, c, s, t, b) স্পিন 12।
প্রদত্ত অপশনগুলোর মধ্যে কেবল (গ)-তে 12 রয়েছে; 0 ও 1 পূর্ণসংখ্যা স্পিন (বোসন) এবং −1 স্পিন কোয়ার্কের হয় না। -
২১৮
ক্ষুদ্র শিলা খণ্ড পৃথিবীর অভিকর্ষের টানে প্রচণ্ড বেগে বায়ুমণ্ডলে প্রবেশ করে এবং বায়ু কণার সাথে ঘর্ষণের ফলে জ্বলে উঠে, এদেরকে বলা হয়—
- ক ধূমকেতু
- খ উল্কা
- গ কোয়াসার
- ঘ পালসার
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) উল্কা
মহাকাশে ভাসমান ক্ষুদ্র শিলাখণ্ড পৃথিবীর অভিকর্ষের টানে প্রচণ্ড বেগে (প্রায় 11–72 km/s) বায়ুমণ্ডলে প্রবেশ করলে বায়ুর সাথে ঘর্ষণে উত্তপ্ত হয়ে জ্বলে ওঠে; এদের উল্কা (Meteor) বলে।
যেসব উল্কা সম্পূর্ণ পুড়ে না গিয়ে ভূপৃষ্ঠে পতিত হয় তাদের উল্কাপিণ্ড (Meteorite) বলে। -
২১৯
এই মহাবিশ্বের মৌলিক উপাদান কয়টি?
- ক 2
- খ 3
- গ 4
- ঘ 5
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 3
আধুনিক সৃষ্টিতত্ত্ব অনুসারে মহাবিশ্বের মৌলিক উপাদান তিনটি—
(১) সাধারণ (দৃশ্যমান) পদার্থ — প্রায় 5%
(২) অদৃশ্য বস্তু (Dark matter) — প্রায় 27%
(৩) অদৃশ্য শক্তি (Dark energy) — প্রায় 68% -
২২০
মহাবিশ্বের পরিণতি নিয়ে কয়টি মতবাদ আছে?
- ক 2
- খ 3
- গ 4
- ঘ 5
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 3
ঘনত্ব প্যারামিটার Ω-এর মানের উপর ভিত্তি করে মহাবিশ্বের পরিণতি নিয়ে তিনটি মতবাদ রয়েছে—
(১) উন্মুক্ত মহাবিশ্ব (Ω < 1): চিরকাল প্রসারিত হতে থাকবে।
(২) সমতল মহাবিশ্ব (Ω = 1): প্রসারণের হার ক্রমশ কমে অসীম সময় পরে শূন্যের দিকে যাবে।
(৩) আবদ্ধ মহাবিশ্ব (Ω > 1): একসময় প্রসারণ থেমে সংকোচন শুরু হবে (Big Crunch)।
জ্যোতির্বিজ্ঞান নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।