2015年4月,科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中,发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统(双黑洞系统简称双星系统)。这也是天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞。这对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义。我国今年底也将发射全球功能最强的暗物质探测卫星。若双黑洞的质量分别为M1和M2,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。根据所学知识,下列选项正确的是
A. 双黑洞的角速度之比ω1∶ω2=M2∶M1
B. 双黑洞的轨道半径之比r1∶r2=M2∶M1
C. 双黑洞的线速度之比v1∶v2=M1∶M2
D. 双黑洞的向心加速度之比a1∶a2=M2∶M1
高三物理多选题中等难度题
2015年4月,科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中,发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统(双黑洞系统简称双星系统)。这也是天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞。这对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义。我国今年底也将发射全球功能最强的暗物质探测卫星。若双黑洞的质量分别为M1和M2,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。根据所学知识,下列选项正确的是
A. 双黑洞的角速度之比ω1∶ω2=M2∶M1
B. 双黑洞的轨道半径之比r1∶r2=M2∶M1
C. 双黑洞的线速度之比v1∶v2=M1∶M2
D. 双黑洞的向心加速度之比a1∶a2=M2∶M1
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天文学家们推测,超大质量黑洞由另外两个超大质量黑洞融合时产生的引力波推射出该星系核心区域。在变化过程中的某一阶段如图7甲所示,两个黑洞逐渐融入到新合并的星系中央并绕对方旋转,这种富含能量的运动产生了引力波。假设在合并前,两个黑洞互相绕转形成一个双星系统,如图乙所示,若黑洞A、B的总质量为1.3×1032kg,球心间的距离为2×105m,产生的引力波周期和黑洞做圆周运动的周期相当,则估算该引力波周期的数量级为(G=6.67×10-11N.m2kg2)
A. B. C. D.
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神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时,发现了 LMCX-3双星系统,它由可见星 A和不可见的暗星 B构成。两星视为质点,不考虑其它天体的影响,A、B围绕两者连线上的 O点做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变,如图所示。引力常 量为 G,由观测能够得到可见星 A的速率 v和运行周期 T。
(1)可见星 A所受暗星 B的引力 FA 可等效为位于 O点处质量为的星体(视为质点)
对它的引力,设 A和 B的质量分别为 m1、m2,试求(用 m1、m2 表示);
(2)求暗星 B的质量 m2 与可见星 A的速率 v、运行周期 T和质量 m1 之间的关系式;
(3)恒星演化到末期,如果其质量大于太阳质量 ms 的 2倍,它 将有可能成为黑洞。若可见星 A的速率 v=2.7×10 5 m/s,运行周期 T=4.7π×10 4 s,质量 m1=6ms,试通过估算来判断暗星 B有可能是黑洞吗?
(G=6.67×10 -11 N·m 2 /kg 2 ,ms=2.0×10 30 kg)
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黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律.天文学家观测河外星系大麦哲伦云时,发现了LMCX-3双星系统,它由可见星A和不可见的暗星B构成。两星视为质点,不考虑其它天体的影响,A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变,如图所示。引力常量为G,由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。
(1)可见星A所受暗星B的引力可等效为位于O点处质量为的星体(视为质点)对它的引力,设A和B的质量分别为、,试求(用、表示);
(2)求暗星B的质量与可见星A的速率v、运行周期T和质量之间的关系式;
(3)恒星演化到末期,如果其质量大于太阳质量的2倍,它将有可能成为黑洞。若可见星A的速率v=2.7×105m/s,运行周期T=4.7π×104s,质量m1=6,试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗?(G=6.67×10-11N·m2/kg2,ms=2.0×1030kg)
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神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律.天文学家观测河外星系大麦哲伦云时,发现了LMCX-3双星系统,它由可见星A和不可见的暗星B构成.两星视为质点,不考虑其它星体的影响,A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变,如图18所示.引力常量为G,由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T.
(1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为的星体(可视为质点)对它的引力,设A和B的质量分别为m1、m2,试求(用m1、m2表示);
(2)求暗星B的的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式;
(3)恒星演化到末期,如果其质量大于太阳质量ms的2倍,它将有可能成为黑洞.若可见星A的速率,运行周期,质量m1=6ms,试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗? 图18
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神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律.天文学家观测河外星系大麦哲伦云时,发现了LMCX-3双星系统,它由可见星A和不可见的暗星B构成.两星视为质点,不考虑其他天体的影响,A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变,如图4-3-5所示.引力常量为G,由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T.
(1)可见星A所受暗星B的引力可等效为位于O点处质量为m/的星体(视为质点)对它的引力,设A和B的质量分别为m1、m2,试求m/(用m1,m2表示);
(2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式;
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神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系麦哲伦云时,发现了LMCX-3双星系统,它由可见星A和不可见的暗星B构成,它们之间的距离保持不变,如图所示。引力常量为G,由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期。
(1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m/的星体(视为质点)对它的引力,设A和B的质量分别为m1、m2。试求m/(用m1、m2表示);
(2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式;
(3)恒星演化到末期,如果其质量大于太阳质量ms的两倍,,运行周期T=4.7π×104s,质量m1=6m/s,试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗?
(G=6.67×10N2·m/kg2,ms=2.0×1030kg)
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