2019年4月11日21時黑洞視界望遠鏡合作組織（ETE）宣布了近鄰巨橢圓星系M87中心捕獲的首張黑洞圖象，提供了黑洞存在的直接“視覺”證據，驗證了1915年愛因斯坦的偉大預言。一種理論認為，整個宇宙很可能是個黑洞，如今可觀測宇宙的范圍膨脹到了半徑465億光年的規模，也就是說，我們的宇宙就像一個直徑930億光年的球體。黑洞的質量M和半徑R的關系滿足史瓦西半徑公式MR=c22G（其中c為光速，其值為c=3×108m/s,G為引力常量，其值為6.67×10-11N?m2/kg2）則，由此可估算出宇宙的總質量的數量級約為（ ）
M
R
=
c
2
2
G
【考點】中子星與黑洞；牛頓第二定律與向心力結合解決問題．
【答案】A
【解答】
【點評】
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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：114引用：6難度：0.4
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1．1997年8月26日在日本舉行的國際天文學會上，德國MaxPlanck學會的一個研究組宣布了他們的研究成果：銀河系的中心可能存在一個在黑洞．他們的根據是用口徑為3.5m的天文望遠鏡對獵戶座中位于銀河系中心附近的星體進行近六年的觀測所得到的數據，他們發現，距離銀河系中心約60億公里的星體正以2000km/s的速度圍繞銀河系中心旋轉．根據上面的數據，試在經典力學的范圍內（見提示2），通過計算確認，如果銀河系中心確實存在黑洞的話，其最大半徑是多少．（引力常數G=6.67×10-20km3?kg-1?s-2）
提示：
（1）黑洞是一種密度極大的天體，其表面的引力是如此之強，以至于包括光在內的所有物質都不了其引力作用．
（2）計算中可以采用拉普拉斯經典黑洞模型，在這種模型中，在黑洞表面上的所有物質，即使初速度等于光速c也逃脫不了其引力的作用．發布：2024/12/30 1:30:2組卷：55引用：3難度：0.5 -
2．2019年4月10日21時，人類首張黑洞照片在全球六地的視界面望遠鏡發布會上同步發布。該黑洞半徑為R，質量M和半徑R的關系滿足：=MR，（其中c為光速G為引力常量）。若天文學家觀測到距黑洞中心距離為r的天體以速度v繞該黑洞做勻速圓周運動，則（ ）c22G發布：2024/12/30 2:0:2組卷：24引用：3難度：0.7 -
3．中子星是恒星演變到最后的一種存在形式．
（1）有一密度均勻的星球，以角速度ω繞自身的幾何對稱軸旋轉．若維持其表面物質不因快速旋轉而被甩掉的力只有萬有引力，那么該星球的密度至少要多大？
（2）蟹狀星云中有一顆中子星，它每秒轉30周，以此數據估算這顆中子星的最小密度．
（3）若此中子星的質量約為太陽的質量（2×1030kg），試問它的最大可能半徑是多大？發布：2024/12/30 1:30:2組卷：89引用：2難度：0.1