神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體.探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.天文學(xué)家觀測河外星系大麥哲倫云時(shí).發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng).它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成.兩星視為質(zhì)點(diǎn).不考慮其它天體的影響.A.B圍繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).它們之間的距離保持不變.如圖所示.引力常量為G.由觀測能夠得到可見星A的速率和運(yùn)行周期T. 查看更多

 

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(06天津卷)11(22分)神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體,探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。天文學(xué)家觀測河外星系大麥哲倫云時(shí),發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng),它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成。兩星視為質(zhì)點(diǎn),不考慮其它天體的影響,A、B圍繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們之間的距離保持不變,如圖所示。引力常量為G,由觀測能夠得到可見星A的速率和運(yùn)行周期T。

(1)可見星A所受暗星B的引力可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為的星體(視為質(zhì)點(diǎn))對(duì)它的引力,設(shè)A和B的質(zhì)量分別為、,試求(用、表示);

(2)求暗星B的質(zhì)量與可見星A的速率、運(yùn)行周期T和質(zhì)量之間的關(guān)系式;

(3)恒星演化到末期,如果其質(zhì)量大于太陽質(zhì)量的2倍,它將有可能成為黑洞。若可見星A的速率,運(yùn)行周期,質(zhì)量,試通過估算來判斷暗星B有可能是黑洞嗎?

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