우주의 신비로운 블랙홀

우주의 신비로운 블랙홀

그 무엇도 빠져나올 수 없는 시공간 영역인 블랙홀에 대해서 알아보겠습니다.

블랙홀은 우주 공간에서 가장 이상하고 가장 매혹적인 물체입니다.

블랙홀은 매우 밀도가 높고 빛이 충분히 가까이 오면 빛조차도 벗어날 수 없는 강한 중력적 인력을 가지고 있습니다.

아인슈타인은 1916년 자신의 일반 상대성 이론을 통해 블랙홀의 존재를 처음으로 예측했습니다.

블랙홀이라는 용어는 미국 천문학자에 의해 수년 후 1967년에 만들어졌습니다.

수십 년간의 블랙홀이 이론적 물체로만 알려지면서 1971년에 처음으로 발견된 물리적 블랙홀이 발견되었습니다.

그러고 나서 2019년 블랙홀에 대해 기록된 최초의 이미지를 공개했습니다.

망원경이 사건의 지평선을 조사하는 동안 은하 중심에 있는 블랙홀을 보았습니다.

그리고 블랙홀에서 아무것도 탈출할 수 없는 과거 영역을 조사했습니다. 광자의 갑작스러운 손실을 의미합니다.

그것은 또한 블랙홀에 대한 완전히 새로운 연구 영역을 열었습니다.

이제 천문학자들은 블랙홀이 어떻게 생겼는지 알고 있습니다.

그리고 지금까지 천문학자들은 세 가지 유형의 블랙홀을 확인했습니다.

먼저 별이 마지막 연료를 통해 타오르면 물체가 붕괴되거나 스스로 떨어질 수 있습니다.

더 작은 별의 경우 새로운 핵의 중성자 별 또는 백색 왜성이 될 것입니다.

그러나 더 큰 별이 붕괴되면 계속 압축되어 별의 블랙홀을 생성합니다.

또한 개별 별들의 붕괴로 형성된 블랙홀은 상대적으로 작지만 엄청나게 밀도가 높습니다.

이 물체 중 하나는 태양 질량의 3배 이상을 도시 직경으로 압축합니다.

이것은 물체 주변의 물체를 끌어당기는 엄청난 양의 중력으로 이어집니다.

그런 다음 스텔라 블랙홀은 주변 은하에서 먼지와 가스를 소비하여 크기를 계속 늘립니다.

먼저 초대형 블랙홀인 거인의 탄생입니다.

작은 블랙홀이 우주를 채우지만 그들의 사촌인 초대형 블랙홀이 지배합니다.

이 거대한 블랙홀은 태양의 수백만 배 또는 수십억 배에 달하지만 직경은 거의 같습니다.

이러한 블랙홀은 은하수를 포함하여 거의 모든 은하의 중심에 있는 것으로 생각됩니다.

그러나 과학자들은 그렇게 큰 블랙홀이 어떻게 생성되는지 확신하지 못하고 있습니다.

이 거인이 형성되면 은하 중심에 풍부한 물질인 먼지와 가스에서 질량을 모아

훨씬 더 거대한 크기로 성장할 수 있습니다.

그리고 초대형 블랙홀은 수백 또는 수천 개의 작은 블랙홀이 합쳐진 결과일 수 있습니다.

큰 가스 구름도 원인이 될 수 있으며 함께 무너지고 빠르게 질량을 증가시킬 수 있습니다.

세 번째 옵션은 모두 함께 떨어지는 별들의 무리인 항성단의 붕괴입니다.

또 초 거대 블랙홀은 암흑 물질이 발생할 수 있습니다.

이것은 우리가 다른 물체에 대한 중력 효과를 통해 관찰할 수 있는 물질입니다.

그러나 암흑 물질은 빛을 발하지 않고 직접 관찰할 수 없기 때문에 무엇으로 구성되어 있는지 알 수 없습니다.

중간 블랙홀은 중간에서 멈추고 있습니다.

과학자들은 한때 블랙홀이 작고 큰 크기로만 존재한다고 생각했지만

최근 연구에 따르면 중간 크기 또는 중간 크기의 블랙홀이 존재할 가능성이 있습니다.

그러한 몸은 성단의 별이 연쇄 반응으로 충돌할 때 형성될 수 있습니다.

같은 지역에서 형성되는 일부는 결국 은하의 중심에 함께 떨어져 초대형 블랙홀을 만들 수 있습니다.

그리고 2014년에 천문학자들은 나선 은하의 팔에서 중간 질량 블랙홀로 보이는 것을 발견했습니다.

천문학자들은 이러한 중간 크기의 블랙홀을 매우 열심히 찾고 있는 중입니다.

그들이 존재한다는 힌트가 있었지만 발견되는 데 관심이 없어 오랫동안 잃어버린 친척처럼 행동했습니다.

2018년의 새로운 연구에서는 이러한 왜소 은하의 중심부에 존재할 수 있다고 제안했습니다.

10개의 그러한 은하를 관찰한 결과 블랙홀에서 흔히 볼 수 있는 X선 활동은

태양 질량 316,000개의 블랙홀이 있음을 시사합니다.

이 정보는 약 100만 개의 은하를 조사하였으며 근처의 잔해를 집어 올리는 블랙홀에서

자주 관찰되는 빛의 종류를 감지할 수 있습니다.

그러면 블랙홀은 어떻게 생겼는지에 대해서도 알아보겠습니다.

먼저 블랙홀은 빛을 구부리고 공간을 왜곡하고 시간을 왜곡할 수 있을 만큼 중력이 강한 이상한 영역입니다.

블랙홀에는 외부 및 내부 이벤트 지평선과 특이점의 세 가지 층이 있습니다.

블랙홀의 이벤트 지평선은 빛이 빠져나갈 수 없는 블랙홀 입구 주변의 경계입니다.

입자가 이벤트 지평선을 지나면 떠날 수 없게 되고 중력은 사건의 지평선에 걸쳐 일정합니다.

그리고 물체의 질량이 있는 블랙홀의 내부 영역은 블랙홀의 질량 이 집중되는

시공간의 단일 지점인 특이점으로 알려져 있습니다.

그러나 과학자들은 우주에서 별과 다른 물체를 볼 수 있는 방식으로 블랙홀을 볼 수 없다고 말했습니다.

대신 천문학자들은 먼지와 가스가 밀집된 생물체로 유입될 때 방출되는

복사 블랙홀을 탐지하는 데 의존해야 한다고 말했습니다.

그러나 은하의 중심에 있는 초대형 블랙홀은 주변의 두꺼운 먼지와 가스에 의해 가려져 방출을 차단할 수 있습니다.

때때로 물질이 블랙홀을 향해 끌려갈 때 그것은 사건의 지평선에서 튀어나와

입으로 잡아당기지 않고 바깥쪽으로 던져집니다.

거의 상대 론적 속도로 이동하는 밝은 물질 분사가 생성됩니다.

블랙홀은 아직 보이지 않지만이 강력한 제트는 먼 거리에서도 볼 수 있습니다.

그러나 시간이 지남에 따라 연구자들은 다른 블랙홀을 이미지화하고

물체가 어떻게 생겼는지에 대한 저장소를 구축하기를 기대하고 있는 중입니다.

다음 목표는 아마도 우리 은하의 중심에 있는 블랙홀인 궁수자리일 것입니다.

궁수자리 예상보다 조용하기 때문에 흥미롭습니다. 이는 자기장이 활동을 방해하기 때문일 수 있습니다.

그해에 또 다른 연구에 따르면 차가운 가스 후광이 궁수자리를 둘러싸고 있어

블랙홀 주변 환경이 어떻게 생겼는지에 대한 통찰력을 제공할 것입니다.

국제 협력을 통해 만들어진 8개의 지상 기반 전파 망원경으로 이루어진

행성 규모의 배열인 그림자 중심에 있는 초대형 블랙홀의 이미지를 포착했습니다.

그것은 블랙홀에 빛나는 빛이었습니다.

2015년에 레이저 간섭계 중력파 관측소를 사용하는 천문학자들은 항성 블랙홀을 병합하여 중력파를 감지했습니다.

천문학자들은 우리는 태양 질량 20개보다 큰 항성 질량 블랙홀의 존재를 추가로 확인했다고 말했습니다.

이것은 감지하기 전에 존재하지 않았던 물체입니다.

블랙홀이 회전하는 방향에 대한 통찰력도 제공하고 있고 두 개의 블랙홀이

서로 나선형을 이루면서 같은 방향 또는 반대 방향으로 회전할 수 있다고 했습니다.

다음으로 바이너리 블랙홀이 어떻게 형성되는지에 대한 두 가지 이론이 있습니다.

첫 번째는 함께 태어나 거의 동시에 폭발적으로 죽은 두 개의 별에서 나온 두 개의 블랙홀이

거의 동시에 이진 형태로 되어 있음을 시사합니다.

동반하는 별들은 서로 같은 회전 방향을 가지고 있었을 것이므로 남겨진 두 개의 블랙홀도 마찬가지입니다.

두 번째 모델에서는 성단의 블랙홀이 성단의 중심으로 가라앉아 쌍을 이룹니다.

이 동료들은 서로에 비해 무작위 회전 방향을 가질 것입니다.

스핀 방향이 다른 동반 블랙홀에 대한 관찰은 이 형성 이론에 대한 강력한 증거를 제공합니다.

우리는 바이너리 블랙홀 시스템에 대한 실제 통계를 수집하기 시작했다고 말했습니다.

이것은 지금도 블랙홀 이진 형성의 일부 모델이 다른 모델보다 선호되기 때문에 흥미롭습니다.

그리고 미래에는 이것을 더 좁힐 수 있습니다.

하지만 블랙홀에 대한 이상한 사실도 있기 마련입니다.

만약 당신이 블랙홀에 빠졌다면 이론은 당신이 특이점에 도달하기 전에 당신의 죽음이 올 것이지만

중력이 당신을 스파게티처럼 늘릴 것이라고 오랫동안 제안했습니다.

그러나 발표된 2012년 연구에 따르면 양자 효과는 사건의 지평선이 불의 벽처럼 작용하여

즉시 화상을 입힐 수 있다고 합니다.

블랙홀은 무조건 끌어당기지 않습니다.

흡입은 무언가를 진공 상태로 끌어당기면 발생하는데 거대한 블랙홀은 확실히 그렇지 않습니다.

대신 지구와 같이 중력을 발휘하는 물체를 향해 떨어지는 것처럼 물체가 그 안에 떨어집니다.

그리고 빅뱅 직후 미니어처 블랙홀이 형성되었을 수 있습니다.

급속히 확장되는 공간은 일부 지역을 태양보다 덜 크고 조밀한 블랙홀로 압축했을 수 있습니다.

그러나 별이 블랙홀에 너무 가깝게 지나가면 별이 찢어질 수 있습니다.

천문학자들은 은하수에 천만에서 10억 개의 별 블랙홀이 있으며 질량은 태양의 약 3배에 달한다고 추정합니다.

마지막으로 블랙홀은 공상 과학책과 영화를 위한 훌륭한 사료로 남아 있습니다.

이렇게 신비로운 우주의 블랙홀에 대해서 알아보았습니다.