블랙홀,
우주에 그다지 관심이 없는 사람도 한 번쯤은
들어보았죠? 블랙홀[Blackhole]은 말 그대로
검은(black) 구멍(hole)을 뜻합니다. 우주에서
가장 빠른 빛조차 빠져나갈 수 없어 검게 보이는
천체라 하여 붙여진 이름입니다. 이러한 신비로운
블랙홀은 질량은 존재하지만 부피는 존재하지
않는 놀라운 특징을 가지고 있습니다.
블랙홀의 모습을 상상해 보세요. 어떤 모습이 떠오르시나요? 혹시 우주에 떠있는 검은색 구멍을 상상하진 않으셨나요? ‘Blackhole’에서 ‘Black’의 의미는, 빛이 존재하지 않을 때의 Black 을 뜻합니다.
그 어떤 빛도 블랙홀이라는 천체에 부딪쳐 빠져나오지 못해, 우리에게 관측되지 않기 때문에 붙여진 Black입니다. 그렇기 때문에 우리는 단지 빛으로 블랙홀을 관측할 수 없을 뿐, 블랙홀의 색깔이 검은색이라고 단정 지을 수는 없습니다.
혹시 블랙홀의 모습이 실제로 어떻게 생겼는지 본 적이 있으신가요? 2019년 이전에 이미 알고 있었다면, 아마 그 모습은 실제 모습이 아닌 만들어진 모습이었을 겁니다. 왜냐하면 블랙홀은 중력이 강하고 어두운 데다 너무 멀리 있어 직접 관측된 사례가 없었기 때문이죠. 그런데 2019년 4월, 사건지평선망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 연구진이 8개 대륙에 위치한 전파망원경을 통해 인류 최초로 블랙홀을 관측한 영상을 공개하면서 그 모습을 드러냈습니다!
NO! 이건 시공간의 곡률을 형사화 한 모습일 뿐, 블랙홀의 모습이라 할 수 없습니다. 블랙홀의 모습을 설명하기 위해 잠시 블랙홀의 탄생 과정을 살펴보도록 합시다.
블랙홀은 태양보다 질량이 20배 이상 큰 별(행성)이 초신성에 의해 막대한 에너지를 방출하면서, 중심부에 있던 중성자별이 그 힘을 버티지 못하고 핵의 구조가 무너지면서 생성됩니다. 이렇게 무너지기 시작한 천체는 중앙의 한 점으로 급격하게 수축을 하게 되고 마침내 그 중심에는 부피는 없고 질량만 존재하는 상태인 ‘특이점’이 형성됩니다. 바로 이 특이점이 블랙홀의 실체인 거죠.
이 특이점의 중력은 상상을 초월할 정도로 너무나 커서 시공간의 왜곡이 극단적으로 일어나게 되고 그 형태가 바로 우리가 자주 보는 늘어진 구멍 모양의 그림입니다. 한 마디로, 블랙홀을 그림으로 표현한다면 점 하나를 콕! 찍으면 완성이라는 말입니다.
블랙홀 속에서 시간은 어떻게 흐를까요? 많은 사람들이 ‘블랙홀 내부의 시간은 다르게 흘러가지 않을까?’ 생각합니다.
예를 들어, 우리 몸을 완벽하게 보호해 줄 수 있는 장치가 있어, 그 안에 인간이 들어가 블랙홀 속에 떨어진다 가정해봅시다. 그때, 장치 안의 인간은 평소와 다를 게 없는 동일한 시간의 흐름을 경험하게 됩니다. 다시 말해 어떠한 특별한 일도 일어나지 않습니다. 하지만 블랙홀 밖에서 관측하는 사람에게는 그 장치를 타고 들어간 사람의 시간이 영원히 정지한 것처럼 보입니다. 이는 너무나 빠른 가속의 영향 때문에 빛조차도 빠져나올 수 없어 시간차원이 단절된 상대적 공간이 형성되기 때문입니다. 그러나 이는 말 그대로 상대적으로 시간이 단절된 것뿐이지 실제로 시간이 멈춘 것은 아니랍니다!
이러한 블랙홀은 도대체 어디에 존재하는 것일까요? 우리 은하와는 먼 곳에 있을까요? 아니요, 블랙홀은 우리 은하 내부에도 무수히 많다고 합니다. 블랙홀은 다양한 크기로 존재할 수 있는데, 이러한 블랙홀의 개수가 우리 은하에만 약 1억 개 정도로 추정하고 있다고 합니다! 정말 놀랍지 않나요?
하지만 여러분, 걱정할 필요는 없습니다!
아무리 우리 은하 내에 많은 블랙홀이 존재한다고 해도 지구로부터 몇 만년, 혹은 몇십만 광년 떨어져 있기 때문에 우리 지구는 안전하다고 합니다.
unknown message from the space
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Black hole