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।

1. ১৬১

   জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার

   আমরা যে গ্যালাক্সিতে বাস করি এতে নক্ষত্রের সংখ্যা কত?

   • ক 10¹⁰
   • খ 10¹¹
   • গ 10¹²
   • ঘ 10¹³
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) 10¹¹

   আমরা যে গ্যালাক্সিতে বাস করি তার নাম আকাশগঙ্গা (Milky Way)। এটি একটি সর্পিল (spiral) গ্যালাক্সি, যার ব্যাস প্রায় এক লক্ষ আলোকবর্ষ।
   এতে প্রায় 10¹¹ (একশ বিলিয়ন বা দশ হাজার কোটি) নক্ষত্র রয়েছে। সূর্য এই গ্যালাক্সির কেন্দ্র থেকে প্রায় 27,000 আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

2. ১৬২

   জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার

   মৃত্যুপর্ব শুরুর মুহূর্তে যদি কোনো তারকার ভর 1.4 M₀ এর বেশি থাকে, তবে কোনোভাবেই এটি শ্বেত বামন হতে পারবে না। ভরের এই সীমাকে বলা হয়—

   • ক নিউটন সীমা
   • খ আইনস্টাইন সীমা
   • গ চন্দ্রশেখর সীমা
   • ঘ শোয়ার্জশিল্ড সীমা
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: গ) চন্দ্রশেখর সীমা

   শ্বেত বামন তারকাকে মহাকর্ষীয় সংকোচন থেকে রক্ষা করে ইলেকট্রন অপজাত চাপ (electron degeneracy pressure)। ভারতীয় বংশোদ্ভূত বিজ্ঞানী সুব্রহ্মণ্যম চন্দ্রশেখর দেখান যে, এই চাপ সর্বোচ্চ প্রায় 1.4 M₀ ভরের তারকাকে টিকিয়ে রাখতে পারে।
   তাই শ্বেত বামনের সর্বোচ্চ ভরসীমা 1.4 M₀-কে চন্দ্রশেখর সীমা বলে। এর বেশি ভরের তারকা নিউট্রন তারকা বা কৃষ্ণগহ্বরে পরিণত হয়। এ আবিষ্কারের জন্য তিনি ১৯৮৩ সালে নোবেল পুরস্কার পান।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

3. ১৬৩

   জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার

   ঘটনা দিগন্ত ব্যাসার্ধ বা শোয়ার্জশিল্ড ব্যাসার্ধ নির্ণয়ের সমীকরণ হলো—

   • ক R_(s) = √(2GM/c)
   • খ R_(s) = √(2GM/R²)
   • গ R_(s) = 2GM/c²
   • ঘ R_(s) = 2GM/R²
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: গ) R_(s) = 2GM/c²

   কোনো বস্তুর পৃষ্ঠ থেকে মুক্তিবেগ v_(e) = √(2GM/R)। কৃষ্ণগহ্বরের ক্ষেত্রে মুক্তিবেগ আলোর বেগ c-এর সমান হলে—
   c = √(2GM/(R_(s)))
   বা, c² = 2GM/(R_(s))
   ∴ R_(s) = 2GM/c²
   এখানে G = মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, M = বস্তুর ভর, c = আলোর বেগ। এই ব্যাসার্ধই ঘটনা দিগন্তের ব্যাসার্ধ বা শোয়ার্জশিল্ড ব্যাসার্ধ।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

4. ১৬৪

   জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার · তপন স্যার

   গ্রহাণু কোন দুটি গ্রহের কক্ষপথের মাঝ দিয়ে সূর্যকে প্রদক্ষিণ করে ?

   • ক মঙ্গল ও শনি
   • খ বুধ ও শুক্র
   • গ বৃহস্পতি ও শনি
   • ঘ মঙ্গল ও বৃহস্পতি
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ঘ) মঙ্গল ও বৃহস্পতি

   গ্রহাণুপুঞ্জ (Asteroid belt) মঙ্গল ও বৃহস্পতি গ্রহের কক্ষপথের মাঝখানে অবস্থান করে সূর্যকে প্রদক্ষিণ করে।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

5. ১৬৫

   জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার · তপন স্যার

   মহাবিশ্ব প্রতিনিয়ত প্রসারিত হচ্ছে—এ বিষয়টি উপস্থাপন করেন —

   • ক স্টিফেন হকিং
   • খ এডুইন হাবল
   • গ ফ্রিডম্যান
   • ঘ আইনস্টাইন
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) এডুইন হাবল

   ১৯২৯ সালে এডউইন হাবল দূরবর্তী গ্যালাক্সিগুলোর বর্ণালিতে লাল অপসারণ (Red shift) পর্যবেক্ষণ করে দেখান যে গ্যালাক্সিগুলো পরস্পর থেকে দূরে সরে যাচ্ছে এবং সরে যাওয়ার বেগ দূরত্বের সমানুপাতিক (v = H₀ d)। এ থেকেই প্রমাণিত হয় মহাবিশ্ব প্রতিনিয়ত প্রসারিত হচ্ছে।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

6. ১৬৬

   জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার

   মহাবিশ্বের চূড়ান্ত পরিণতি প্রধানত নির্ভর করে—
   i. মহাবিশ্বের জ্যামিতিক আকৃতি
   ii. অদৃশ্য শক্তি
   iii. অদৃশ্য বস্তু
   কোনটি সঠিক?

   • ক i ও ii
   • খ ii ও iii
   • গ i ও iii
   • ঘ i, ii ও iii
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii

   মহাবিশ্বের চূড়ান্ত পরিণতি (চিরকাল প্রসারণ, থেমে যাওয়া নাকি সংকুচিত হওয়া) নির্ভর করে এর গড় ঘনত্ব ও সংকট ঘনত্বের অনুপাত Ω-এর উপর, যা মহাবিশ্বের জ্যামিতিক আকৃতি (উন্মুক্ত, সমতল বা আবদ্ধ) নির্ধারণ করে।
   মহাবিশ্বের মোট ভর-শক্তির প্রায় 68% অদৃশ্য শক্তি (dark energy) এবং প্রায় 27% অদৃশ্য বস্তু (dark matter)। অদৃশ্য বস্তু মহাকর্ষের মাধ্যমে প্রসারণকে ধীর করে, আর অদৃশ্য শক্তি প্রসারণকে ত্বরান্বিত করে। তাই তিনটিই পরিণতি নির্ধারণ করে।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

7. ১৬৭

   জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার · তপন স্যার

   সূর্য প্রতি সেকেন্ডে শক্তি বিকিরণ করে —

   • ক 4 × 10²⁶ J
   • খ 4 × 10²⁷ J
   • গ 4 × 10²⁸ J
   • ঘ 4 × 10²⁹ J
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ক) 4 × 10²⁶ J

   সূর্যের ঔজ্জ্বল্য বা বিকিরণ ক্ষমতা প্রায় 3.8 × 10²⁶ W ≈ 4 × 10²⁶ J s^-1। অর্থাৎ সূর্য প্রতি সেকেন্ডে প্রায় 4 × 10²⁶ J শক্তি বিকিরণ করে।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

8. ১৬৮

   জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার

   মহাবিস্ফোরণ তত্ত্বের প্রবর্তক কে?

   • ক জর্জ গ্যামো
   • খ জর্জ লেমিটার
   • গ ফ্রেড হয়েল
   • ঘ গোল্ড
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) জর্জ লেমিটার

   ১৯২৭ সালে বেলজিয়ামের বিজ্ঞানী ও যাজক জর্জ লেমিটার (Georges Lemaître) প্রথম প্রস্তাব করেন যে, মহাবিশ্ব একটি অতি ঘন ও উত্তপ্ত 'আদি পরমাণু' (primeval atom) থেকে বিস্ফোরণের মাধ্যমে সৃষ্টি হয়েছে—এটিই মহাবিস্ফোরণ বা বিগ ব্যাং তত্ত্ব।
   পরে জর্জ গ্যামো তত্ত্বটির বিকাশ ঘটান এবং 'বিগ ব্যাং' নামটি দেন ফ্রেড হয়েল।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

9. ১৬৯

   জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার

   যে সব নক্ষত্রের ভর তিন সৌর ভর অপেক্ষা বেশি তাদের জীবনচক্র কীভাবে শেষ হবে?

   • ক নিউট্রন তারা হিসেবে
   • খ সাদা বামন তারা হিসেবে
   • গ কৃষ্ণ গহ্বর হিসেবে
   • ঘ লাল দানব তারা হিসেবে
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: গ) কৃষ্ণ গহ্বর হিসেবে

   নক্ষত্রের অন্তিম পরিণতি এর অবশিষ্ট কেন্দ্রভাগের ভরের উপর নির্ভর করে—
   • M ≤ 1.4 M_☉ → শ্বেত বামন
   • 1.4 M_☉ < M < 3 M_☉ → নিউট্রন তারা
   • M > 3 M_☉ → কৃষ্ণগহ্বর
   তিন সৌর ভরের বেশি হলে নিউট্রন অপজাত চাপও মহাকর্ষীয় সংকোচন ঠেকাতে পারে না, তাই নক্ষত্রটি কৃষ্ণগহ্বরে পরিণত হয়।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

10. ১৭০

    জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    নিচের কোনটি এখনও রহস্যময়?

    • ক দৈর্ঘ্য সংকোচন
    • খ সময় প্রসারণ
    • গ মহাবিশ্বের সংকোচন
    • ঘ ভরের আপেক্ষিকতা
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: গ) মহাবিশ্বের সংকোচন

    দৈর্ঘ্য সংকোচন, সময় প্রসারণ ও ভরের আপেক্ষিকতা—এগুলো আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতা তত্ত্ব দ্বারা প্রতিষ্ঠিত ও পরীক্ষিত সত্য।
    কিন্তু মহাবিশ্ব ভবিষ্যতে সংকুচিত হবে কিনা (Big Crunch) তা এখনো নিশ্চিত নয়; এটি অদৃশ্য বস্তু ও অদৃশ্য শক্তির প্রকৃত পরিমাণের উপর নির্ভর করে, যা এখনো রহস্যময়।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

11. ১৭১

    জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার · তপন স্যার

    গেজ বোসনের স্পিন হলো —

    • ক –1
    • খ 0
    • গ 12
    • ঘ 1
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ঘ) 1

    বল বহনকারী কণাগুলোকে গেজ বোসন বলে — ফোটন (তড়িৎচুম্বকীয় বল), গ্লুওন (সবল বল), W^± ও Z⁰ (দুর্বল বল)। এদের স্পিন 1 (পূর্ণসংখ্যা), তাই এরা বোসন।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

12. ১৭২

    জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    নিচের কোনটি লেপটন শ্রেণির অন্তর্ভুক্ত?

    • ক নিউট্রন
    • খ পাইয়ন
    • গ প্রোটন
    • ঘ ইলেকট্রন
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ঘ) ইলেকট্রন

    লেপটন হলো সেসব মৌলিক ফার্মিয়ন যারা সবল নিউক্লীয় বলে অংশ নেয় না— ইলেকট্রন, মিউয়ন, টাউ এবং এদের নিউট্রিনো।
    নিউট্রন ও প্রোটন ব্যারিয়ন (হ্যাড্রন) এবং পাইয়ন মেসন (হ্যাড্রন)। তাই ইলেকট্রনই লেপটন।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

13. ১৭৩

    জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    নিচের উদ্দীপকটি পড় এবং ২৫নং ও ২৬নং প্রশ্নের উত্তর দাও: একটি নক্ষত্রের ভর 7.96 × 10³⁰ kg। মহাকর্ষীয় ধ্রুবক G = 6.673 × 10⁻¹¹ Nm²kg⁻² এবং আলোর বেগ 3 × 10⁸ ms⁻¹।
    নক্ষত্রটির শোয়ার্জশিল্ড ব্যাসার্ধ কত?

    • ক 5.9 × 10³ m
    • খ 11.8 × 10³ m
    • গ 1.2 × 10¹² m
    • ঘ 4.1 × 10¹⁵ m
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: খ) 11.8 × 10³ m

    এখানে,
    নক্ষত্রের ভর, M = 7.96 × 10³⁰ kg
    মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, G = 6.673 × 10⁻¹¹ Nm²kg⁻²
    আলোর বেগ, c = 3 × 10⁸ ms⁻¹
    শোয়ার্জশিল্ড ব্যাসার্ধ, R_(s) =?
    আমরা জানি,
    R_(s) = 2GM/c²
    বা, R_(s) = (2 × 6.673 × 10⁻¹¹ × 7.96 × 10³⁰)/((3 × 10⁸)²)
    বা, R_(s) = (1.0623 × 10²¹)/(9 × 10¹⁶)
    ∴ R_(s) = 11.8 × 10³ m

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

14. ১৭৪

    জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    নিচের উদ্দীপকটি পড় এবং ২৫নং ও ২৬নং প্রশ্নের উত্তর দাও: একটি নক্ষত্রের ভর 7.96 × 10³⁰ kg। মহাকর্ষীয় ধ্রুবক G = 6.673 × 10⁻¹¹ Nm²kg⁻² এবং আলোর বেগ 3 × 10⁸ ms⁻¹।
    উক্ত নক্ষত্রটি—
    i. শ্বেত বামন হবে না
    ii. কালো বামন হয়ে জীবনচক্র শেষ করবে
    iii. এর ভর কমে 2.78 × 10³⁰ kg থেকে 5.9 × 10³⁰ kg এর মধ্যে থাকলে নিউট্রন তারকায় পরিণত হবে
    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: খ) i ও iii

    সূর্যের ভর M_(☉) = 1.99 × 10³⁰ kg ধরলে নক্ষত্রটির ভর = (7.96 × 10³⁰)/(1.99 × 10³⁰) = 4 M_(☉)।
    (i) ভর চন্দ্রশেখর সীমা 1.4 M_(☉) অপেক্ষা বেশি, তাই এটি শ্বেত বামন হবে না— সঠিক।
    (ii) কালো বামন হয় কেবল শ্বেত বামন শীতল হয়ে; এ নক্ষত্রটি শ্বেত বামনই হবে না (ভর 3 M_(☉) এর বেশি হওয়ায় কৃষ্ণগহ্বর হবে)— ভুল।
    (iii) 1.4 M_(☉) = 2.78 × 10³⁰ kg এবং 3 M_(☉) ≈ 5.9 × 10³⁰ kg; ভর এ দুয়ের মধ্যে নেমে এলে নিউট্রন তারকা হয়— সঠিক।
    বিঃদ্রঃ বইয়ের উত্তরমালায় (ঘ) দেওয়া আছে; কিন্তু (ii) নং উক্তিটি সঠিক নয়, তাই সঠিক উত্তর (খ)।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

15. ১৭৫

    জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার · তপন স্যার

    কোন কণার প্রতিকণা নেই ?

    • ক হ্যাড্রন
    • খ ফোটন
    • গ লেপটন
    • ঘ ইলেকট্রন
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: খ) ফোটন

    প্রায় সব কণার প্রতিকণা আছে (যেমন ইলেকট্রন–পজিট্রন, প্রোটন–অ্যান্টিপ্রোটন)। কিন্তু ফোটন নিজেই নিজের প্রতিকণা (চার্জ শূন্য, ভর শূন্য), তাই ফোটনের আলাদা কোনো প্রতিকণা নেই।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

16. ১৭৬

    জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার · তপন স্যার

    কৃষ্ণ বিবর অঞ্চলের সীমাকে বলে —

    • ক ঘটনা দিগন্ত
    • খ শোয়ার্জশিল্ড ব্যাসার্ধ
    • গ নেবুলা
    • ঘ সাদা বামন
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ক) ঘটনা দিগন্ত

    কৃষ্ণবিবরকে ঘিরে থাকা যে কাল্পনিক গোলকীয় তলের ভেতর থেকে আলোসহ কোনো কিছুই বাইরে আসতে পারে না, সেই সীমাকে ঘটনা দিগন্ত (Event horizon) বলে। এর ব্যাসার্ধই শোয়ার্জশিল্ড ব্যাসার্ধ।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

17. ১৭৭

    জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার · তপন স্যার

    ঘটনা দিগন্তের সাথে সম্পর্ক হলো —

    • ক গ্রহের
    • খ গ্যালাক্সির
    • গ উপগ্রহের
    • ঘ নক্ষত্রের
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ঘ) নক্ষত্রের

    ঘটনা দিগন্ত (Event horizon) হলো কৃষ্ণবিবরের সীমানা। বিশাল ভরের নক্ষত্র জীবনের শেষে সংকুচিত হয়ে কৃষ্ণবিবরে পরিণত হয়, তাই ঘটনা দিগন্তের সম্পর্ক নক্ষত্রের সাথে।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

18. ১৭৮

    জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার · তপন স্যার

    সূর্যের ভর 1.99 × 10³⁰ kg। একটি নক্ষত্রের ভর সূর্যের ভরের 6 গুণ। এটি কৃষ্ণ বিবরে পরিণত হলে এর ঘটনা দিগন্তের ব্যাসার্ধ —

    • ক 2.95 km
    • খ 11.80 km
    • গ 17.70 km
    • ঘ 35.40 km
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: গ) 17.70 km

    নক্ষত্রের ভর, M = 6 × 1.99 × 10³⁰ = 1.194 × 10³¹ kg
    R_s = 2GMc² = 2 × 6.67 × 10^-11 × 1.194 × 10³¹(3 × 10⁸)²
    = 1.593 × 10²¹9 × 10¹⁶ = 1.77 × 10⁴ m = 17.70 km

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

19. ১৭৯

    জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার · তপন স্যার

    বিগ ব্যাং সংঘটিত হয়েছিল —

    • ক মহাকাশে
    • খ পৃথিবীতে
    • গ সৌরজগতে
    • ঘ সর্বত্র
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ঘ) সর্বত্র

    মহাবিস্ফোরণ (Big Bang) কোনো নির্দিষ্ট স্থানে ঘটা বিস্ফোরণ নয়; এটি স্থান-কালেরই সূচনা। বিস্ফোরণের মুহূর্তে সমগ্র মহাবিশ্ব একটি বিন্দুতে (সিঙ্গুলারিটি) কেন্দ্রীভূত ছিল, তাই বলা হয় বিগ ব্যাং সর্বত্র সংঘটিত হয়েছিল।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

20. ১৮০

    জ্যোতির্বিজ্ঞান ইসহাক স্যার

    যেসব নিউট্রন তারকা রেডিও তরঙ্গ বিকিরণ করে তাদেরকে কী বলে?

    • ক শ্বেত বামন
    • খ কৃষ্ণগহ্বর
    • গ পালসার
    • ঘ সুপারনোভা
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: গ) পালসার

    নিউট্রন তারকা অত্যন্ত দ্রুত ঘোরে এবং এদের চৌম্বকক্ষেত্র অতি শক্তিশালী। চৌম্বক মেরু বরাবর বেতার তরঙ্গের রশ্মি নির্গত হয়, যা বাতিঘরের আলোর মতো পর্যায়ক্রমে পৃথিবীতে স্পন্দন (pulse) আকারে পৌঁছায়।
    এরূপ স্পন্দিত বেতার তরঙ্গ বিকিরণকারী ঘূর্ণায়মান নিউট্রন তারকাকে পালসার বলে। ১৯৬৭ সালে জোসেলিন বেল প্রথম পালসার আবিষ্কার করেন।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

অন্যান্য অধ্যায়

সব অধ্যায় দেখো →