高考申論題
106年
[天文] 宇宙學
第 二 題
目前認為星系團是宇宙中最大的重力束縳態。請提出至少三種方法和觀測，可以用來估計星系團中包含黑暗物質在內的所有物質的總質量。（30 分）
📝 此題為申論題
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看到「星系團總質量估算」，應立即聯想星系團內的三種主要組成物：星系、熱氣體與暗物質。對應的解題策略是從三個不同的物理理論切入：牛頓力學的動態平衡（均功定理）、流體力學的靜力平衡（X射線觀測熱氣體），以及廣義相對論的時空幾何效應（重力透鏡）。
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【破題】 星系團的總質量主要由暗物質（約85%）、星系團內介質（熱氣體，約12%）與可見星系（約3%）組成。要估算包含暗物質在內的總重力質量，在宇宙學與觀測天文學中，通常基於以下三種截然不同的物理機制與觀測方法來進行交叉驗證。 【論述】
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