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第9單元:能量輸出

------本課程適合高中以上------


黑洞是將物質轉化為能量的最有效天體。當物質因受黑洞引力朝向黑洞落入時,由於物質通常具有某種程度的角動量,因此它們不會直接掉入黑洞,而是開始以高速旋轉的方式在黑洞周圍環繞,眾多物質會如此堆積在黑洞周圍形成盤狀結構,稱為吸積盤。當物質最終從吸積盤的內緣落入黑洞時,它會以電磁波的形式釋放出約7%的靜止質量能量,質量轉換為能量的公式為E = mc2。天文學家將這些能量視為黑洞輸出的能量。

 

練習9-1:

類星體3C 273中心的超大質量黑洞的能量輸出功率為每秒1038焦耳。利用質量轉換為能量的公式 E = mc2,試計算這個黑洞每年(3.15×107秒)需要多少太陽質量的物質掉入黑洞來維持這個輸出功率?


類星體3C 273的可見光影像

圖說:類星體3C 273的可見光影像。