第 一 題

看到恆星族群與金屬豐度，應立即聯想到「宇宙化學演化」與恆星世代交替的概念。在天文學中，「金屬」泛指氫與氦以外的元素；思考大爆炸初期的元素組成，以及後續恆星如何透過核融合與超新星爆發將重元素散播至星際物質中，即可推導出星族金屬豐度差異的原因及其相對應的年齡關係。

看到這題，首先要將恆星的結構分為「核心」與「外殼」兩部分來分析。核心雖然因核融合停止而收縮，但根據維里定理，收縮會釋放重力位能加熱周圍，進而點燃核心外圍的「氫殼層燃燒 (Hydrogen shell burning)」，其產生的龐大輻射壓才是導致恆星外圍大幅膨脹的關鍵物理機制。

考生看到此題應立刻聯想到「平均核子結合能（Binding Energy per Nucleon）曲線」與「質能等價公式（E=mc²）」。答題核心在於指出恆星核融合的物理目的是產生輻射壓力抵抗重力，而鐵-56的核子結合能最大，繼續融合會變為吸熱反應，破壞恆星的流體靜力平衡。

看到此題，應立即聯想到「脈衝星（波霎）」與「超新星殘骸」的空間與物理關聯。解題關鍵在於舉出經典實例（如蟹狀星雲），並從「空間位置重疊」、「歷史爆發紀錄時間比對」、以及物理層面的「能量收支（自轉動能衰減驅動星雲輻射）」三個維度進行具體論述。