블랙홀 속으로 빨려들어가면 어떤일이 벌어질까?

이번 주제는 블랙홀 속으로 빨려들어가면 어떤일이 벌어질까? 란 이야기를 해볼까 한다. 블랙홀은 강한 중력 때문에 빛에서 탈출할 수 없어 검은색으로 보이는 물체를 뜻하는 블랙홀이다. 1783년 영국의 성직자이자 자연철학자 존 미첼은 뉴턴의 기계와 중력에 기초한 주장이기 때문에 무거운 작은 별들은 별 표면의 빛조차 흐르지 않을 것이라고 주장했다.

 

목차

 

 

블랙홀

상대성 이론에서 발견

1915년까지는 앨버트 아인슈타인은 칼 슈바르츠실트가 블랙홀에 대한 수학적 해결책을 발견하고 현대 물리학에서 이해할 수 있다는 일반 상대성 이론을 발표했습니다. 일반적인 상대성은 질량이 존재할 경우 시공간의 굴절과 굴절작용의 영향이 중력이라는 이론이다.

 

이 이론에서 블랙홀은 시간과 공간이 강하게 휘어져 입자나 빛을 피할 수 없는 영역이다. 이 지역의 외부 경계선은 이벤트 지평선으로 알려졌다. 회전하지 않는 블랙홀의 이벤트 경계는 블랙홀의 질량에 따라 결정되는 슈바르츠실트 반경 내에 있다. 태양과 같은 질량을 가진 블랙홀은 반경 3km의 검은 표지를 갖고 있다.

 

사건의 지평선에 있는 블랙홀을 관찰하는 것은 불가능했을 뿐만 아니라 이론적으로는 탐구하기 어렵다. 비록 양자효과가 약한 빛을 발생시키는 이론이나 블랙홀 내에서 호킹 방사선이 발생한다는 이론은 있지만 관찰되지 않았다.

 

블랙홀 사건

블랙홀의 존재는 사건의 지평선 밖에서 일어나는 일을 관찰함으로써 결정된다. 어떤 물질이 외부에서 유입될 경우 사건 영역 외부에 부착판을 형성해 빛을 발생시키고, 빛을 관찰하며, 중심 질량을 추정해 블랙홀을 식별한다. 우주에서 처음 확인된 블랙홀은 강력한 X선을 생성하는 백조 X-1이다. 그것은 항성과 거의 같은 질량의 검은 별 덩어리이다. 

 

은하를 포함한 대부분의 은하는 태양의 수백만 배에서 수십억 배 큰 블랙홀을 가지고 있습니다. 충분한 물질이 은하 중심부에 있는 초거대 블랙홀에 침투하면 은하 중심부가 활성화돼 매우 강력한 빛을 발생시키는 괴사르 활성핵이 된다. 블랙홀은 시간을 늦춥니다. 블랙홀은 중력렌즈나 중력파와 같은 일반 상대성과 밀접하게 연관되어 있다.

 

블랙홀의 크기

블랙홀은 물체와 달리 외부로부터 격리된 영역의 크기로 되어 있습니다. 왜냐하면 물질은 보통 별이나 중성자 별 같은 특정한 공간을 만들지 않기 때문입니다. 그림1은 회전하지 않는 블랙홀의 2차원 곡률만을 보여주고 있다. 중앙 방향으로 더 많은 공간이 돌수록 특정 영역에서 빛이 빠져나갈 수 없게 된다. 이 인터페이스는 이벤트 지평선이라 불리며, 이는 이 영역의 사건들이 외부 세계와 분리되는 것을 의미한다.

 

사건의 지평선이란

회전하지 않는 블랙홀의 경우 블랙홀 크기로 간주되는 블랙홀 반경 내에 사건의 지평선이 있다. 태양 질량이 10배인 블랙홀은 반경 30kg이고 태양 질량은 1억 배인 블랙홀은 약 태양과 지구 사이 거리의 2배인 3억 kg이다. 그러나 이 크기는 블랙홀 거리에 비해 너무 작기 때문에 현재 망원경으로는 직접 관찰하기가 어렵다.

 

회전하지 않는 물체의 크기는 슈바르츠실트 반경보다 작아지면 블랙홀이 된다. 그래서 태양이 3km 미만이면 블랙홀이 되죠. 하지만 현재 태양의 물리적 상태로는 그렇게 작아질 가능성이 거의 없습니다. 하지만 아주 큰 별은 블랙홀이 될 수 있습니다. 왜냐하면 그들이 발달해 있는 동안 중력에 의해 축소되어 검은 방패의 반경보다 작아지기 때문입니다.

 

블랙홀의 다양성

일반적인 상대성에서 안정된 블랙홀은 질량, 각도펄스 및 전하에 의해서만 결정된다. 가장 간단하고 진동이 없는 블랙홀은 검은 덱이며, 유일한 질량이며, 회전 임플스 없는 리코너 북드롬, 블랙홀, 그리고 회전 임플스 하나, 회전 임플스 하나로 큰 블랙홀입니다. 질량, 각도 펄스 및 전하가 있는 블랙홀은 새로 온 사람을 위한 큰 블랙홀이다. 이들은 모두 일반상대성 직사각형 방정식 블랙홀의 수학적 해법을 발견한 학자에 의해 명명된다.

 

이상으로 블랙홀 속으로 빨려들어가면 어떤일이 벌어질까? 편을 마친다. 다시는 돌아올 수 없는 신비한 곳이라는 것만 알면 된다.

 

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