Question

【題目】2019年的諾貝爾物理學獎于10月8日公布，有一半的獎金歸屬了一對師徒——瑞士的天文學家MichelMayor和DidierQueloz，以表彰他們“發現了一顆圍繞類太陽恒星運行的系外行星"。由于行星自身不發光，所以我們很難直接在其他恒星周圍找到可能存在的系外行星，天文學家通常都采用間接的方法來偵測太陽系外的行星，視向速度法是目前為止發現最多系外行星的方法。行星自身的質量使得行星和恒星圍繞著他們共同的質量中心在轉動，在地球上用望遠鏡就有可能看到行星引力對于恒星的影響。在視線方向上，恒星受行星引力作用，時而遠離時而靠近我們，這種細微的搖擺反應在光譜上，就會造成恒星光譜不斷地紅移和藍移。我們稱這種探測系外行星的方法為視向速度法。結合以上信息，下列說法正確的是（　　）

A.在繞著共同的質量中心轉動的恒星和行星組成的雙星系統中，恒星和行星做圓周運動的線速度大小一定相等

B.在繞著共同的質量中心轉動的恒星和行星組成的雙星系統中，由于恒星質量大，轉動半徑小，所以恒星做圓周運動的周期比行星的周期小

C.若某恒星在靠近我們，該恒星發出光的頻率將變高，因此接收到的頻率就會變高，即恒星光譜會出現藍移

D.若某恒星在遠離我們，該恒星發出光的頻率不變，但我們接收到的頻率會比它發出時的頻率低，即恒星光譜會出現紅移

Answer 1

【答案】D

【解析】

AB．雙星間的萬有引力提供它們各自圓周運動的向心力，則恒星和行星做圓周運動的角速度大小相等，周期相同，則

可得

由于恒星與行星質量不同，則軌道半徑不同，由公式可知，恒星和行星做圓周運動的線速度大小不同，故AB錯誤；

C．根據多普勒效應可知，若某恒星在靠近我們，該恒星發出光的頻率不變，但我們接收到的頻率會比它發出時的頻率，即恒星光譜會出現藍移，故C錯誤；

D．根據多普勒效應可知，若某恒星在遠離我們，該恒星發出光的頻率不變，但我們接收到的頻率會比它發出時的頻率低，即恒星光譜會出現紅移，故D正確。

故選D。