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國中教甄|地球科學地球科學111 年第 46 題單選題

目前可以透過以下何者測量銀河中心超大質量黑洞的性質?

A觀測黑洞周圍恆星的運動正確答案
B偵測黑洞旋轉產生的重力波
C利用事件視界望遠鏡(Event Horizon)觀測黑洞周圍吸積盤發出的 X 光
D偵測黑洞發出的微中子
答案與詳解
A
正確答案
天文學家透過長期追蹤銀河中心周圍恆星的軌道運動,利用重力理論推算出超大質量黑洞的質量與位置。

逐選項解析

A觀測黑洞周圍恆星的運動✓ 正確
天文學家(如2020年諾貝爾物理獎得主)長期追蹤銀河中心周圍恆星(如S2恆星)的軌道,透過牛頓力學與廣義相對論精確計算出中心黑洞的質量與位置,是目前最直接的測量方式。
B偵測黑洞旋轉產生的重力波✕ 錯誤
目前的重力波觀測(如LIGO)主要偵測雙黑洞或雙中子星合併瞬間產生的重力波,尚未能透過單一黑洞旋轉產生的連續重力波來測量銀河中心黑洞的性質。
C利用事件視界望遠鏡(Event Horizon)觀測黑洞周圍吸積盤發出的 X 光✕ 易錯陷阱
D偵測黑洞發出的微中子✕ 錯誤

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