Quiz d'Astrophysique, Mécanique Céleste, etc.

1. Quelle loi décrit le rayonnement émis par un corps noir ?

• a) La loi de Wien
• b) La loi de Planck
• c) La loi de Hubble

2. Quelle loi relie la température d’un corps noir à la longueur d’onde à laquelle son émission est maximale ?

• a) La loi de Planck
• b) La loi de Wien
• c) La loi de Hubble

3. D’où proviennent majoritairement les photons qui constituent la lumière visible du Soleil ?

• a) La chromosphère
• b) La couronne solaire
• c) La photosphère

4. À quel type de raies spectrales correspondent les traits noirs observés dans le spectre solaire ?

• a) Raies d'émission
• b) Raies d'absorption
• c) Raies continues

5. Quel ensemble d’instruments permet d’obtenir le spectre du Soleil ?

• a) Un télescope
• b) Un spectrographe
• c) Un télescope associé à un spectrographe

6. Quelle est la température de surface approximative du Soleil ?

• a) 10 000 K
• b) 5 778 K
• c) 1 000 000 K

7. Qu’est-ce que le temps sidéral ?

• a) Le temps solaire
• b) Le temps mesuré par les horloges atomiques
• c) Le temps mesuré en fonction de la rotation terrestre par rapport aux étoiles lointaines

8. Pourquoi la couronne solaire présente-t-elle des températures de l’ordre du million de kelvins malgré sa faible densité ?

• a) Elle est plus proche du noyau solaire
• b) Des mécanismes magnétiques permettent de transférer de l’énergie vers la couronne
• c) Sa faible densité réduit le refroidissement

9. Qu’appelle-t-on le vent solaire ?

• a) Le mouvement de l'atmosphère solaire
• b) Un flux continu de particules chargées émises par la couronne solaire
• c) Les éruptions solaires

10. Quel phénomène se produit lorsque les particules du vent solaire interagissent avec le champ magnétique terrestre ?

• a) Des éclipses solaires
• b) La formation d’aurores polaires
• c) Des orages magnétiques sur le Soleil

11. Pourquoi est-il nécessaire d’atteindre une vitesse horizontale précise pour être en orbite autour de la Terre ?

• a) Pour échapper à l'attraction lunaire
• b) Pour que la force centripète compense la gravité et éviter une chute
• c) Pour minimiser la résistance de l'air

12. Que représente un diagramme HR (Hertzsprung-Russell) ?

• a) La relation entre la vitesse des galaxies et leur distance
• b) La relation entre la luminosité et la température des étoiles
• c) L'évolution de la température des planètes

13. Dans le diagramme HR, où se situent généralement les géantes rouges ?

• a) En bas à gauche
• b) Au centre
• c) En haut à droite

14. Qu’est-ce que l’extinction interstellaire ?

• a) La disparition des étoiles
• b) L’atténuation de la lumière stellaire par les poussières et gaz interstellaires
• c) Le refroidissement de l'espace

15. Quel est le rôle d’un « flat-field » dans le traitement d’images en astronomie ?

• a) Augmenter la luminosité des images
• b) Corriger les variations de sensibilité et les défauts de réponse entre les pixels
• c) Supprimer le bruit thermique

16. Quelle est la relation reliant le flux F reçu d’une source lumineuse, sa luminosité L et sa distance D ?

• a) F = L × D²
• b) F = L / (4π D²)
• c) F = L × D

17. Que signifie le terme « redshift » (décalage vers le rouge) en astronomie ?

• a) Le déplacement des étoiles vers le bleu
• b) L'augmentation de la température des étoiles
• c) L’allongement de la longueur d’onde de la lumière d’un objet en raison de son éloignement

18. Dans le cadre des noyaux actifs de galaxies (AGN), quel est le rôle du trou noir supermassif central ?

• a) Il émet de la lumière visible
• b) Il accapare de la matière via un disque d’accrétion, ce qui peut conduire à l’émission d’énergie intense et à la formation de jets relativistes
• c) Il stabilise la galaxie

19. Quelle observation remet en cause l’idée d’un Univers éternel et statique, illustrée par le problème d’Olbers ?

• a) La luminosité du ciel nocturne
• b) Le fait que le ciel nocturne soit sombre
• c) La présence de galaxies spirales

20. Selon Karl Popper, quelle caractéristique doit avoir une théorie pour être considérée comme scientifique ?

• a) Sa complexité
• b) Sa vérifiabilité
• c) Sa falsifiabilité

21. Comment calcule-t-on la vitesse orbitale nécessaire pour qu’un satellite reste en orbite autour de la Terre ?

• a) v = √(GM/R)
• b) v = GM/R
• c) v = GR/M

22. Qu’est-ce qu’une orbite de transfert de Hohmann ?

• a) Une orbite géostationnaire
• b) Une orbite elliptique utilisée pour transférer un vaisseau spatial entre deux orbites circulaires de rayons différents avec une dépense énergétique minimale
• c) Une orbite polaire

23. Comment calcule-t-on l’excentricité e d’une orbite de transfert, sachant que e = (r_apogée – r_périgée) / (r_apogée + r_périgée) ?

• a) En utilisant les vitesses du périhélie et de l'aphélie
• b) En utilisant les distances du périhélie (r_périgée) et de l’aphélie (r_apogée) de l’orbite
• c) En utilisant l'inclinaison de l'orbite

24. Quel est l’impact d’un changement de vitesse (Δv) sur une mission spatiale ?

• a) Il modifie la masse du vaisseau spatial
• b) Il détermine l'énergie nécessaire pour réaliser des manœuvres telles que le passage en orbite de transfert ou l'insertion dans une orbite planétaire
• c) Il affecte la température du vaisseau spatial

25. Entre les films « Deep Impact » et « Don't Look Up », lequel présente une situation plus plausible pour le calcul de l’orbite d'une comète en approche ?

• a) Deep Impact
• b) Don't Look Up
• c) Les deux films sont également plausibles

26. Comment une éruption solaire massive peut-elle perturber l’environnement spatial autour de la Terre ?

• a) En modifiant la trajectoire de la Terre
• b) Par l’émission de particules énergétiques et de rayons X/EUV qui peuvent perturber les communications, endommager les satellites et déclencher des orages géomagnétiques
• c) En augmentant la température de l'atmosphère terrestre

27. Quel processus dans les AGN est responsable de la formation de jets relativistes ?

• a) La fusion nucléaire
• b) L’accrétion de matière dans le disque autour du trou noir, combinée à des phénomènes magnéto-hydrodynamiques
• c) La rotation rapide de la galaxie

28. En quoi le décalage spectral, dû à l’effet Doppler, permet-il de déterminer la vitesse radiale d’un objet céleste ?

• a) Il mesure la température de l'objet
• b) Le décalage des raies spectrales par rapport à leurs positions à l’état repos indique la vitesse à laquelle l’objet s’éloigne ou se rapproche de nous
• c) Il mesure la distance de l'objet

29. Comment la loi de Hubble permet-elle d’estimer la distance d’une galaxie lointaine ?

• a) En mesurant sa luminosité apparente
• b) En utilisant la relation v = H₀ × D, où v est la vitesse radiale déduite du redshift et H₀ la constante de Hubble
• c) En observant son mouvement propre

30. Quelle est l’utilité de combiner des images « dark » et « flat » lors du traitement des images astronomiques ?

• a) Pour augmenter la résolution des images
• b) Pour corriger respectivement le bruit du détecteur (dark) et les inhomogénéités de la réponse des pixels (flat), améliorant ainsi la qualité des données
• c) Pour coloriser les images

31. Qu’est-ce que l’optique adaptative dans le domaine de l’astronomie ?

• a) Une technique pour construire des télescopes plus grands
• b) Une technique qui corrige en temps réel les distorsions introduites par la turbulence atmosphérique afin d’améliorer la résolution spatiale des images
• c) Une méthode pour observer les étoiles en plein jour

32. Pourquoi l’utilisation d’étoiles guides (réelles ou artificielles par laser) est-elle cruciale pour l’optique adaptative ?

• a) Pour augmenter la luminosité des objets observés
• b) Elles fournissent une référence permettant de mesurer et de compenser les aberrations introduites par l’atmosphère
• c) Pour aligner les miroirs du télescope

33. Quelle est la principale limite de la résolution spatiale des télescopes au sol ?

• a) La pollution lumineuse
• b) Le seeing atmosphérique
• c) La taille du télescope

34. Comment peut-on détecter indirectement la présence de matière noire dans une galaxie ?

• a) En observant son émission de rayons X
• b) En étudiant la courbe de rotation stellaire ou l’effet gravitationnel sur le mouvement des étoiles, qui indique une masse supérieure à celle visible
• c) En mesurant son absorption de lumière

35. Quel indice majeur prouve l’expansion de l’Univers dans le cadre de la cosmologie moderne ?

• a) La présence de trous noirs supermassifs
• b) Le fond diffus cosmologique
• c) Le redshift des galaxies, associé à la loi de Hubble

36. Comment le modèle de Bohr permet-il d’expliquer la série de Balmer pour l’hydrogène ?

• a) En considérant l'hydrogène comme un fluide continu
• b) En postulant que l’électron de l’hydrogène occupe des orbites quantifiées et peut passer d’un niveau à un autre en émettant ou absorbant un photon dont l’énergie correspond à la différence entre les niveaux
• c) En ignorant la quantification de l'énergie

37. Quelle transition électronique est associée à la raie Hα dans la série de Balmer ?

• a) La transition de l'état n = 2 vers n = 1
• b) La transition de l'état n = 3 vers n = 2
• c) La transition de l'état n = 4 vers n = 3

38. Quel type d’instrument est particulièrement utilisé pour observer dans l’infrarouge proche ?

• a) Les radiotélescopes
• b) Les télescopes équipés de détecteurs IR, souvent placés dans l’espace ou sur des sites très élevés
• c) Les interféromètres

39. Quels sont les avantages majeurs des observations spatiales par rapport aux observations terrestres ?

• a) Elles sont moins coûteuses
• b) L’absence de perturbations atmosphériques permet une meilleure sensibilité, une plus grande stabilité de l’instrumentation et l’accès à des longueurs d’onde inaccessibles depuis le sol
• c) Elles permettent d'observer des objets plus proches

40. Du point de vue épistémologique, quelles limites la science se pose-t-elle lors de la formulation de théories ?

• a) La science prétend à une vérité absolue
• b) La science admet que toute théorie est provisoire, susceptible d’être réfutée, et qu’elle doit être corroborée par des tests expérimentaux sans jamais prétendre une vérité absolue
• c) La science ne se pose aucune limite