블랙홀은 우주에서 가장 신비롭고 특이한 현상입니다. 그 공간 깊숙한 곳에는 인류가 아직 이해할 수 없는 많은 비밀이 숨겨져 있습니다.
이러한 우주 물체의 물리적 특성은 이해하기 어렵고 이상한 것으로 간주됩니다. 과학적 관점에서 볼 때, 이 현상은 항상 전 세계 천문학자와 물리학자들 사이에서 큰 관심을 불러일으켰습니다.
최신 기술 덕분에 오늘날 블랙홀의 구조를 설명하는 다양한 과학 이론을 개발할 수 있을 뿐만 아니라 이를 실제로 성공적으로 적용하는 것이 가능해졌습니다.
천체 물리학자들은 최근 이 독특한 시공간 형성의 첫 번째 이미지를 얻을 수 있었습니다.
‘블랙홀’이란 무엇인가요?
이러한 신비한 이름에도 불구하고 블랙홀은 그 특성과 구조적 구성 측면에서 우주에서 가장 단순한 우주 물체 중 하나입니다. 여기에는 특정 질량과 회전 속도라는 두 가지 기본 매개변수만 있습니다.
천체 물리학에서는 이 현상이 별의 진화적 변형의 마지막 과정이라는 가설이 있습니다. 천체의 마지막 생애 단계에서 폭발이 일어나고 그 결과 중앙 부분에 블랙홀이 나타납니다. 천체물리학자들은 이런 방식으로 얻은 새로운 우주 형성물을 ‘사건의 지평선’이라고 불렀습니다.
이 개체에는 물리적 껍질이 없다는 점을 아는 것이 좋습니다. 중력의 영향을 받지 않는 중앙 구역에서 일정 거리에 위치한 공간의 일부만이 그 역할을 합니다.
우주 물체나 빛이 사건의 지평선에 들어가면 강한 중력장의 영향으로 인해 블랙홀에서 결코 벗어날 수 없습니다.
‘블랙홀’이 왜 그런 이름을 갖게 됐나요?
이 시공간 현상은 광파를 완전히 흡수할 수 있기 때문에 그렇게 불린다. 그러므로 시각적인 수준에서는 볼 수 없습니다.
블랙홀은 사건의 지평선 근처에 가스와 같은 특수 물질의 껍질이 있는 한 가지 조건에서만 볼 수 있습니다.
이 물체는 근처 별로부터 물질과 에너지를 흡수하기 때문에 여전히 선명하게 볼 수 있습니다.
블랙홀은 어떤 장비로도 볼 수 없기 때문에 다른 방법으로 블랙홀을 탐지할 수 없습니다.
그러나 어떤 방식으로든 빛 에너지를 반사하지 않고 완전히 흡수하는 블랙홀의 능력에도 불구하고 과학자들은 이러한 우주 물체가 여전히 빛을 방출하는 특성을 가지고 있다고 제안합니다.
존재하는 동안 그들은 가장 단순한 유형의 특정 입자를 우주 공간으로 보낼 수 있습니다. 대부분은 광전자파이다.
물리적인 측면에서 이 현상은 점진적인 증발로 간주될 수 있습니다. 그러나 그 존재는 과학계에서 “호킹 방사선“이라고 불리는 이론적으로 확인되지 않은 가설로만 간주됩니다.
블랙홀은 서로 접촉할 때만 알아차릴 수 있습니다. 이 과정에는 가시광선 중력파의 방출이 수반되기 때문입니다.
이러한 우주 현상의 형성은 주로 특정 질량에 따라 달라집니다. 이를 바탕으로 블랙홀은 여러 그룹으로 나뉩니다. 거대함 – 질량은 태양계와 태양계보다 수백만 배 더 크며 무게는 태양 질량보다 약간 큽니다.
블랙홀 공간의 크기는 특정 질량의 값에 정비례합니다. 이 물체의 무게 표시기가 높을수록 사건의 지평선 폭 매개변수가 커집니다.
실험적 연구를 바탕으로 천체 물리학자들은 태양주위 범주의 블랙홀은 꽤 오래되었으며 아마도 우주의 기원 단계에서 형성되었을 것으로 추정된다는 이론적 가설을 입증했습니다.
그들은 태양계 크기보다 약 50배 더 큰 매개변수를 가진 별의 압축 과정으로 인해 형성되었을 가능성이 높습니다. 별 감소 단계가 완료되자마자 폭발해 중앙부에 블랙홀이 형성됐다.
거대 변종에 속하는 블랙홀은 대개 거대한 가스 구름에 의해 생성됩니다. 그들은 거대한 블랙홀을 형성하기에 충분한 질량과 태양계 질량을 수백만 배 초과하는 큰 무게를 가지고 있습니다.
이 블랙홀 형성의 핵심 물질은 최소 크기로 압축된 가스 구름이었습니다. 은하계의 이러한 천체 현상은 거대한 크기의 별의 폭발로 인해 형성되었다는 가설도 있습니다.
궁수자리 블랙홀과 은하수는 사건의 지평선 경계를 통과하면서 우주로부터 다양한 물체나 물질을 끊임없이 끌어당깁니다. 이로 인해 블랙홀의 크기는 점차 커집니다.
블랙홀은 어떤 구성을 가지고 있나요?
우주 공간에 존재하는 모든 블랙홀은 축을 중심으로 회전할 수 있습니다. 동시에 이러한 물체의 모양과 모양은 속도 제한에 따라 크게 달라집니다.
블랙홀이 천천히 회전하면 구형 구성을 갖게 됩니다. 가능한 최고 속도로 회전하면 극이 편평해지고 타원형이 됩니다. 오늘날 이러한 우주 물체의 정확한 구성을 결정할 수 있는 기술은 없습니다.
전 세계 천체물리학자들은 블랙홀 공간 내부에 무엇이 있는지 확인하기 위해 많은 시도를 하고 있습니다. 그러나 지금까지 이를 알아낸 사람은 아무도 없었다.
블랙홀의 중심 부분에서는 물리학 법칙이 작동할 수 없다는 것은 잘 알려져 있습니다. 우주 공간의 곡률이 무한대 경향이 있다는 사실도 입증되었습니다.
현재 가장 설득력 있는 가설은 블랙홀 중심에 특이점이 존재한다는 것이다.
블랙홀의 구조적 구조는 무엇인가요?
사건의 지평선은 특별한 경계로, 교차할 때 모든 물체가 중력장에 놓이게 됩니다.
특이점은 블랙홀의 내부가 특수하게 채워지는 현상입니다. 과학자들은 그것이 무엇으로 구성되어 있는지 아직 결정할 수 없습니다. 밝혀진 유일한 것은 그 내부에 공간과 시간의 왜곡이 존재하고 물리 법칙이 작동하지 않는다는 것뿐이었습니다.
블랙홀이 회전하면 사건의 지평선 근처 영역에 작용권이 형성됩니다. 내부의 공간 물체도 같은 방향으로 움직입니다.
이 경우 미미한 인력이 관찰됩니다. 그러나 이러한 문제들을 특이점의 영역으로 끌어들이기에는 부족하다. 이러한 이유로 주변 물체는 작용권 공간을 자유롭게 떠납니다.
블랙홀의 무게가 클수록 밀도는 낮아집니다. 이 요소는 이 물체의 무게가 증가함에 따라 그에 따라 공간의 부피도 증가한다는 사실로 설명됩니다.
블랙홀에는 어떤 종류가 있나요?
우주 탐사 중에 우주비행사들은 여러 유형의 블랙홀을 식별할 수 있었습니다. 그들 각각은 고유한 특징과 속성을 가지고 있습니다.
항성질량 블랙홀
이러한 유형의 블랙홀은 별의 연료 에너지가 연소되어 형성됩니다. 이 천체 내부에서 열핵 과정이 멈춘다면 강력한 중력으로 인해 천체가 냉각되고 수축됩니다.
이 과정이 어느 단계에서든 중단되면 블랙홀은 중성자별로 변합니다. 이러한 지속적인 작용으로 별은 중력에 의해 블랙홀로 변합니다.
초거대 블랙홀
이 블랙홀은 엄청난 질량과 대규모 크기로 구별됩니다. 더욱이, 이들의 매개변수는 이전에 훨씬 더 작은 것으로 가정되었습니다.
예를 들어 첫 번째 버전에 따르면 은하 중심부에 위치한 블랙홀 M87의 질량은 태양계 질량의 30억 배에 달했습니다. 그러나 자세히 조사해 보면 이 수치가 훨씬 더 높은 것으로 나타났습니다.
광활한 우주에서 항성체를 회전시킬 수 있으려면 블랙홀의 특정 질량이 태양계 질량의 65억 배에 달해야 합니다.
과학자들은 거대 블랙홀이 주로 은하계 중심부에 위치하며 은하핵 역할을 한다는 사실을 알아낼 수 있었다.
원시 블랙홀
우주 공간에 이러한 우주 물체가 존재한다는 것은 오늘날 입증되지 않은 사실입니다. 이러한 종류의 블랙홀은 은하 탄생 단계에서 중력장의 초밀도 물질로 진동이 강하고 균질성을 위반하여 형성되었다는 버전이 있습니다.
원시 블랙홀이 실제로 존재한다고 가정하면 블랙홀의 무게는 태양 질량보다 작을 가능성이 높습니다.
양자 블랙홀
이러한 우주 물체는 대략 10^26eV가 넘는 엄청난 양의 에너지 방출을 수반하는 핵반응으로 인해만 형성될 수 있습니다. 그러나 오늘날 인류는 아직 이 수치를 극복하지 못했습니다. 이러한 이유로 양자 블랙홀은 과학자들의 이론적인 버전에만 존재합니다.
이러한 현상은 양성자 원소의 충돌 중에 형성될 수 있으며, 그 결과 많은 양의 에너지가 방출되고 가장 단순한 유형의 입자로 구성된 맥시몬이 형성될 것이라는 가설이 있습니다.
이 과정에서 높은 수준의 pEe 방출이 관찰되면 이로 인해 반경이 약 10^-35m이고 무게가 10^-5g인 “블랙홀”이라는 물체가 형성됩니다. Maximon은 다음과 같습니다. 최대 질량을 갖는 기본 입자의 범주.
은하에는 몇 개의 블랙홀이 있나요?
블랙홀을 탐지하는 과정은 매우 복잡합니다. 가능한 한 많은 정보와 데이터를 수집하기 위해 은하계와 우주를 장기간 관찰하는 것이 포함됩니다.
또한 상당수의 블랙홀은 주변 공간에 있는 물질을 흡수하기 시작할 때까지 감지되지 않은 채 남아 있습니다.
은하수 영역에서는 약 10개 정도의 천체의 존재를 기록하는 것이 가능했습니다. 그들은 지속적으로 모니터링됩니다. 그러나 이 광대한 은하 공간에는 작은 것부터 초대형까지 완전히 다른 크기의 블랙홀이 엄청나게 많이 있을 수 있습니다.
은하계 내부에는 블랙홀로 변할 만큼 질량이 큰 약 4억 개의 별이 있다.
2005년에 우주비행사들은 은하 중심부 주위를 천천히 움직이는 이질적인 천체를 발견했습니다. 이러한 연구에서 얻은 데이터에 따르면 은하수의 이 영역에는 최소 20,000개의 블랙홀이 존재합니다.
최근 일본 과학자들이 블랙홀 ‘궁수자리 A’ 근처에서 비중 10만 태양질량, 지름 0.3광년 주기의 이상한 우주 물체를 발견했습니다. 이 천체는 블랙홀로 판명될 수도 있습니다.
가장 큰 블랙홀은 무엇인가요?
이 천체는 태양으로부터 120억 광년 떨어진 곳에 위치해 있습니다. 질량은 태양질량의 400억배에 달하며 지름은 약 0.025광년이다. 이 블랙홀의 나이는 약 120억년으로, 은하 형성 후 15억년 후에 형성된다는 뜻이다.
이 물체를 자세히 연구한 과학자들은 블랙홀 시대가 완전히 사라질 때까지 그 잠재적 자원이 상당히 충분하다는 결론을 내렸습니다. 또한, 이는 우주 공간에서 나타나는 마지막 현상일 수도 있다.
이 경우 은하계 발달 단계 중 하나가 가정되며, 그 동안 우주의 거의 모든 별이 멸종되고 그 중 많은 별이 블랙홀로 변하는 시나리오가 발생할 수 있습니다.
블랙홀은 어떤 목적으로 연구되며, 얼마나 많이 발견되었나요?
전 세계의 천문학자들은 우주의 많은 중요한 특성을 결정하기 위해 블랙홀을 연구합니다. 이러한 천체는 종종 은하핵 역할을 합니다. 또한 이러한 개체는 회전하는 데 사용됩니다.
블랙홀이 서로 충돌하면 특정 중력파가 생성됩니다.
이러한 물체의 내부 공간은 일반적으로 받아 들여지는 물리적 법칙을 완전히 따르지 않기 때문에 과학자들에게도 큰 관심거리입니다. 블랙홀에 대한 연구는 우주 구조의 기본 특징을 결정하는 데 도움이 됩니다.
현재 과학자들은 비슷한 성질을 지닌 천체를 최대 20개까지 발견하고 자세히 연구할 수 있었습니다.
그러나 얻은 데이터는 블랙홀로 분류하기 위한 증거 주장을 제공하기에는 충분하지 않습니다.
블랙홀에 빠지면 어떤 일이 일어날 수 있나요?
사람이 블랙홀 안에 있다고 생각되면 다른 물체와 마찬가지로 강력한 중력장의 영향을 받게 됩니다.
그러한 공간에서 물체는 원자로 분할되어 특이점과 합쳐질 때까지 납작해지고 늘어나기 시작합니다.
많은 공상과학 소설과 영화에서 블랙홀은 특별한 시간 포털로 사용됩니다. 그러나 실제로는 그들을 통해 다른 차원이나 공간 영역으로 들어가는 것이 불가능합니다.
블랙홀은 서로 충돌하나요?
서로 작은 거리에 있는 두 별이 블랙홀로 변하면 접근할 때 실제로 충돌할 수 있습니다.
이 현상은 은하의 합병으로 인해 발생할 수도 있습니다. 이 과정에서 수많은 별들로 이루어진 두 블랙홀은 서로 가까워졌다가 충돌할 확률이 높다.
그러나이 요소는 자주 관찰되지는 않습니다. 약 20 억년에 한 번입니다.
블랙홀이 충돌하면 병합의 점진적인 단계가 발생하며 약 20년 동안 지속되며, 그 동안 블랙홀은 하나로 변합니다. 혼합과 특이점도 그 안에서 발생합니다.
원칙적으로 우주에서 이러한 천체들의 충돌을 통해 거대한 크기의 블랙홀 하나가 형성됩니다.
블랙홀이 깨어나면 우주가 멸망할 위험이 있나요?
블랙홀의 주요 특징은 어떤 징후도 없다는 것입니다. 그러한 물체는 깊은 곳에서 사라질 때 강력한 광파를 방출하기 시작하는 우주 물질의 흡수 징후를 통해서만 알아 차릴 수 있다는 것이 잘 알려져 있습니다. 이 빛으로 인해 다양한 천체 물질을 흡수하는 단계에서 블랙홀을 감지하는 것이 가능합니다.
“잠자는” 블랙홀은 근처에 있는 동반성을 찾아야만 감지됩니다. 이러한 보이지 않는 물체를 탐지하는 이 고전적인 방법은 수십 년 동안 사용되어 왔습니다.
최근에 가이아 우주 망원경을 사용하는 천문학자들은 태양계 근처에서 두 개의 블랙홀을 발견했습니다. 그중 하나는 태양으로부터 3800광년 떨어진 곳에 있었고, 다른 하나는 1560광년 떨어져 있었다.
망원경은 근처의 눈에 띄지 않는 블랙홀로 인해 발생하는 특정 흔들림을 기록할 수 있었습니다.
발견된 두 블랙홀 모두 꽤 크며, 태양계보다 약 10배 더 큽니다. 그들은 지구와 매우 가깝습니다. 이것은 매우 거대한 우주 물체입니다. 많은 사람들이 궁금해합니다. 그들이 우주에 위험을 초래합니까?
전문가들은 이 질문에 긍정적으로 답한다. 블랙홀의 주요 특징은 중력에 저항할 수 없는 모든 물체를 스스로 빨아들이는 능력입니다. 블랙홀에 떨어지는 모든 물질은 그 공간에서 영원히 사라집니다.
따라서 우리는 블랙홀이 거대하든 작든 크기에 관계없이 우주에 위험하다는 결론을 내릴 수 있습니다.
