Astronomy assignment

  1  

Review  Questions  For  Introductory  Astronomy  (Ast  180)  

1.   What  is  the  order  of  planets  as  we  move  away  from  the  Sun?   2.   What  is  the  distance  between  the  Sun  and  Mercury  in  AU?   3.   What  is  the  distance  between  the  Sun  and  Earth  in  AU?   4.   What  is  the  distance  between  the  Sun  and  Jupiter  in  AU?   5.   What  is  the  distance  between  the  Sun  and  Neptune  in  AU?   6.   What  is  the  average  distance  between  the  Sun  and  Pluto  in  AU?   7.   What  is  the  distance  to  the  nearest  star  in  ly?  In  pc?   8.   What  is  the  diameter  of  the  Milky  Way  in  ly?  In  pc?   9.   What  is  the  distance  to  the  Andromeda  Galaxy  in  ly?  In  pc?   10.  How  long  has  the  Sun  been  burning  H  into  He  and  energy?   11.  How  long  will  the  Sun  burn  H  into  He  and  energy  (from  start  to  finish)?   12.  How  old  is  the  Universe?   13.  What  is  the  apparent  magnitude  of  the  Sun?   14.  What  is  the  apparent  magnitude  of  the  faintest  object  observed  by  our  best  research  telescopes  

and  detectors?   15.  What  is  the  faintest  apparent  magnitude  visible  with  the  unaided  human  eye?   16.  What  is  the  angular  diameter  of  the  Moon  in  degrees?   17.  What  is  the  angular  diameter  of  the  Sun  in  degrees?   18.  Be  able  to  work  with  the  small  angle  formula.   19.  Be  able  to  work  with  angles  in  arc  sec,  arc  min,  and  degrees.   20.  What  causes  the  seasons  on  Earth?   21.  What  causes  celestial  objects  to  rise  in  the  east  and  set  in  the  west?   22.  What  causes  the  Moon  to  move  through  the  constellations  of  the  zodiac?   23.  What  is  special  about  the  constellations  of  the  zodiac?   24.  What  is  the  altitude  of  the  North  Star  in  Flagstaff?  On  the  Equator?  At  the  North  Pole?   25.  What  is  special  about  the  North  Star?   26.  What  is  the  celestial  equator?   27.  What  is  the  meridian?   28.  What  are  circumpolar  constellations?   29.  What  are  intermediate  zone  constellations?   30.  Describe  the  daily  motion  of  the  sky  at  the  equator,  Flagstaff,  North  Pole.   31.  Be  able  to  work  with  an  equatorial  star  chart.   32.  What  is  the  ecliptic?   33.  Know  the  phases  of  the  Moon.   34.  What  causes  the  Moon  to  go  through  phases?   35.  When  do  different  phases  of  the  Moon  rise?  Set?   36.  When  does  a  total  lunar  eclipse  occur?   37.  What  happens  during  a  total  lunar  eclipse?   38.  When  does  a  total  solar  eclipse  occur?   39.  What  happens  during  a  total  solar  eclipse?  

  2  

40.  Why  does  the  same  hemisphere  of  the  Moon  always  face  the  Earth?   41.  What  is  Kepler’s  First  Law?  Second  Law?  Third  Law?   42.  Be  able  to  numerically  work  with  Kepler’s  Third  Law.   43.  What  where  the  important  contributions  of  Brahe?  Kepler,  Copernicus?  Galileo?  Halley?  

Newton?   44.  What  is  the  primary  purpose  of  a  telescope?   45.  What  is  light  gathering  power  of  a  telescope?  Why  is  it  important  to  astronomers?   46.  Know  how  to  work  with  the  formula  for  light  gathering  power?   47.  What  is  the  resolution  of  a  telescope?  Why  is  it  important  to  astronomers?   48.  Know  how  to  work  with  the  formula  for  resolution  of  a  telescope.   49.  What  is  seeing?  What  is  diffraction?   50.  Why  is  Hubble  Space  Telescope  an  important  telescope?   51.  What  is  the  magnification  of  a  telescope?  What  does  it  depend  on?   52.  What  is  a  spectrum?   53.  How  do  you  produce  a  spectrum  of  a  celestial  object?   54.  What  kind  of  information  can  you  get  out  of  a  spectrum  of  an  astronomical  object?   55.  What  distinguishes  one  type  of  light  (e.g.  ultraviolet  light)  from  another  type  of  light  (e.g  

infrared  light)?   56.  Know  how  to  work  with  Wien’s  Law.   57.  Know  how  to  work  with  the  Stefan-­‐Boltzman  Law.   58.  How  are  continuous  spectra,  absorption  spectra,  and  emission  spectra  produced  by  

astronomical  objects?   59.  What  is  the  Doppler  Effect?   60.  Know  how  to  work  with  the  Doppler  Equation.   61.  What  is  parallax?   62.  How  do  astronomers  use  parallax  to  find  distances  to  the  nearest  stars?   63.  Be  able  to  work  with  the  parallax  formula,  d  =  1/p.   64.  What  is  absolute  magnitude,  M,  and  how  is  it  different  from  apparent  magnitude,  m?   65.  Know  how  to  work  with  the  relationship  between  m  and  M,  i.e.  m  –  M  =  5  log(d)  -­‐  5.   66.  What  is  a  star’s  luminosity?   67.  What  does  luminosity  depend  on?  Know  how  to  relate  luminosity  of  a  star  to  its  temperature  

and  radius.   68.  What  is  the  H-­‐R  diagram?  Why  is  it  important  in  astronomy?   69.  Be  able  to  locate  red  dwarfs,  main  sequence  stars,  giants,  supergiants,  white  dwarfs  on  an  H-­‐R  

diagram.   70.  What  defines  a  main  sequence  star?   71.  What  are  the  properties  of  red  dwarfs?    Giant  stars?  Supergiant  stars?  White  Dwarfs?   72.  What  is  a  neutron  star?  What  are  the  properties  of  neutron  stars?   73.  What  is  a  blackhole?  What  are  the  properties  of  blackholes?   74.  What  one  intrinsic  property  of  a  star  determines  its  final  fate?   75.  What  are  the  three  final  fates  of  stars?   76.  What  is  spectroscopic  parallax?  

  3  

77.  What  kind  of  star  dominates  the  stars  near  the  Sun  in  space?   78.  What  kind  of  star  dominates  the  brightest  stars  we  can  see  in  the  night  sky?   79.  What  are  emission  nebulae?  Reflection  nebula?  Dark  Nebula?   80.  Where  do  we  observe  stars  being  born?   81.  What  is  hydrostatic  equilibrium?   82.  What  defines  a  main  sequence  star?   83.  What  determines  how  long  a  star  stays  on  the  main  sequence?   84.  Be  able  to  calculate  how  long  in  years  a  60  solar  mass  star  stay  on  the  main  sequence?   85.  Be  able  to  calculate  how  long  in  years  a  0.5  solar  mass  star  stay  on  the  main  sequence?   86.  How  will  the  Sun  evolve  after  it  leaves  the  main  sequence?   87.  What  is  a  planetary  nebula?   88.  What  is  a  supernova?   89.  What  kinds  of  objects  make  the  elements  of  the  periodic  table  more  complex  than  H  and  He?   90.  Why  is  it  said  we  are  made  of  “star  stuff?”   91.  What  is  the  major  evidence  that  our  stellar  evolution  theory  is  on  the  right  track?   92.  Who  was  able  to  show  the  Sun  is  not  at  the  center  of  the  Milky  Way?  How  did  he  do  it?   93.  What  are  the  major  components  of  the  Milky  Way  Galaxy?   94.  What  are  the  properties  of  the  major  components  of  the  Milky  Way?   95.  Where  is  the  Sun  located  in  the  Milky  Way?   96.  What  are  open  clusters?  Where  are  they  found  in  the  Milky  Way?   97.  What  are  globular  clusters?  Where  are  they  found  in  the  Milky  Way?   98.  What  are  Population  I  stars?  Where  are  they  located  in  the  Milky  Way?   99.  What  are  Population  II  stars?  Where  are  they  located  in  the  Milky  Way?   100.   What  are  the  oldest  objects  in  the  Milky  Way?  How  do  we  know  their  age?   101.   What  evidence  suggests  there  is  a  massive  blackhole  at  the  center  of  the  Milky  Way?   102.   What  is  dark  matter?     103.   What  evidence  suggests  there  is  dark  matter  in  the  Milky  Way?   104.   What  is  a  galaxy?   105.   What  are  the  three  types  of  galaxies?   106.   What  are  the  properties  of  the  three  types  of  galaxies?   107.   What  is  Hubble’s  Law?   108.   Why  is  Hubble’s  Law  important?   109.   What  evidence  is  there  that  massive  blackholes  are  common  at  the  center  of  galaxies?   110.   What  evidence  is  there  that  dark  matter  is  common  in  galaxies?   111.   What  is  the  Local  Group?   112.   What  are  the  properties  of  the  Local  Group?   113.   What  is  look  back  time?   114.   What  are  active  galactic  nuclei  (AGN)?   115.   Why  are  Seyfert  galaxies  important?   116.   What  is  a  quasar?   117.   Describe  the  engine  of  a  quasar?   118.   What  is  the  Big  Bang?  

  4  

119.   What  evidence  is  there  the  Big  Bang  exists?   120.   What  is  the  Universe?  What  is  the  observable  Universe?   121.   What  is  the  cosmic  background  radiation?  Why  is  it  important?   122.   What  is  the  most  distant  thing  astronomers  will  ever  see  in  the  Universe?   123.   What  is  Olber’s  Paradox?  Why  is  it  important  to  our  study  of  the  Universe?   124.   Briefly,  describe  the  evolution  of  the  observable  Universe  over  the  last  15  billion  years   125.   Describe  the  origin  and  evolution  of  the  Solar  System.   126.   What  evidence  supports  our  ideas  for  the  origin  and  evolution  of  the  Solar  System?     127.   What  are  the  terrestrial  planets?  What  are  their  main  properties?   128.   What  are  the  jovian  planets?  What  are  their  main  properties?   129.   Why  do  the  planets  revolve  about  the  Sun  in  the  same  sense?   130.   Why  are  small  rocky  planets  close  to  the  Sun  and  large  hydrogen  rich  planets    

                             farther  from  the  Sun?   131.   What  are  asteroids?  What  are  their  properties?  Where  are  they  located  in  the  Solar              

                               System?  Why  are  they  important  to  life  on  Earth?   132.   What  are  comets?  What  are  their  properties?  Where  are  they  located  in  the  Solar    

                             System?  Why  are  they  important  to  life  on  Earth?   133.   What  is  the  best  theory  for  the  origin  of  the  Moon?