双星体系中的黑洞质量如何被确定
答案:2 悬赏:20 手机版
解决时间 2021-04-10 02:13
- 提问者网友:记得曾经
- 2021-04-09 03:37
双星系统由可见星和黑洞组成,如果知道了可见星的运转周期和速度,如何求黑洞的质量
最佳答案
- 五星知识达人网友:拾荒鲤
- 2021-04-09 04:20
利用万有引力的效应。
对于做圆轨道运动的天体,离心力和万有引力随时都处于平衡状态
GMm/r^2=mv^2/r
可以得出v=(GM/r)^0.5
就是说可以通过测出天体运动的速度和公转轨道的半径来求出位置天体的质量。
天体运动的速度可以通过光谱的多普勒效应来求,而且知道了公转周期之后也可以找到公转轨道的半径。
对于椭圆运动,需要用到活力公式
v^2=GM(2/r-1/a)
但是测定椭圆轨道就是一件非常复杂的事情了,在百度知道这个以科普为主的平台上可能不适合,如果楼主要深入了解,请去相关物理论坛与比较专业的网友交流。
回补充提问:仅仅讨论圆轨道运动的天体,椭圆轨道过于复杂。
v=(GM/r)^0.5
上面是天体质量和公转速度的关系式。公转速度已知(可通过多普勒效应测定),公转周期也已知(通过多普勒效应的周期变化),我们还缺的就是轨道半径。
怎么求?公转速度*公转周期=公转周长=2*3.14r
好了,我们要的r出来了,上面的式子里面只有M一个未知数了,就可以求解。
对于做圆轨道运动的天体,离心力和万有引力随时都处于平衡状态
GMm/r^2=mv^2/r
可以得出v=(GM/r)^0.5
就是说可以通过测出天体运动的速度和公转轨道的半径来求出位置天体的质量。
天体运动的速度可以通过光谱的多普勒效应来求,而且知道了公转周期之后也可以找到公转轨道的半径。
对于椭圆运动,需要用到活力公式
v^2=GM(2/r-1/a)
但是测定椭圆轨道就是一件非常复杂的事情了,在百度知道这个以科普为主的平台上可能不适合,如果楼主要深入了解,请去相关物理论坛与比较专业的网友交流。
回补充提问:仅仅讨论圆轨道运动的天体,椭圆轨道过于复杂。
v=(GM/r)^0.5
上面是天体质量和公转速度的关系式。公转速度已知(可通过多普勒效应测定),公转周期也已知(通过多普勒效应的周期变化),我们还缺的就是轨道半径。
怎么求?公转速度*公转周期=公转周长=2*3.14r
好了,我们要的r出来了,上面的式子里面只有M一个未知数了,就可以求解。
全部回答
- 1楼网友:酒者煙囻
- 2021-04-09 05:59
黑洞双星的生命周期中存在多种不同的活动状态,已让天文学家困惑多年。比如,黑洞双星系统可以具有高吸积率和高亮度,辐射出很强的“硬”(高能)x射线和“软”(低能)x射线,这种状态被称为“亮/软”态;另一种状态则具有低吸积率和低亮度,此时发射的“硬”x射线超过了“软”x射线,被称为“暗/硬”态。天文学家相信,所有的黑洞系统,不论大小,都有相似的成分,也有相似的机制。类星体是最大的黑洞系统,它是由于星系核心存在的超大质量黑洞吸积而形成的非常明亮的天体。从这个意义上,黑洞双星又被称为“迷你型类星体”。大多数类星体都处在“亮/软”态,这并非是因为它们不会发生变化,而是比黑洞双星的演化要慢得多。所以,为了更进一步了解类星体,黑洞双星是关注对象,它们的演化时标比类星体要小上6~8个数量级。 黑洞双星的辐射能谱范围非常宽,从射电波段直到x射线和γ射线,其辐射机制与吸积盘的不同部分和状态有关,对于黑洞双星grs 1915+105已归纳出多达14种吸积态。但目前对于吸积盘的“工作原理”,被吸积的物质如何避免掉进黑洞视界并以喷流逃脱等问题还并不清楚,有待于进一步的观测和理论进展,这也对研究“宇宙中最明亮的天体”类星体会有极大帮助。
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