본문 바로가기
지식의바다

블랙홀 33, 하나의 블랙홀은 다른 블랙홀과 같지 않다

by 지식바다 2025. 11. 16.

블랙홀은 우주에 있는 지점으로 매우 밀도가 높아서 깊은 중력 싱크대를 만든다.

특정 지역을 넘어서면 빛조차 블랙홀의 중력을 강하게 잡아당기는 힘에서 벗어날 수 없다.

그리고 너무 가까이에서 모험을 하는 것, 즉 별, 행성, 우주선 등 모든 것들은 스파게티라고 알려진 이론적인 과정에서 퍼티처럼 늘어나 압축될 것이다.

블랙홀에는 별, 중간, 초거대, 미니어처 등 4가지 종류가 있다. 블랙홀이 형성되는 가장 흔한 방법은 별의 죽음이다. 별들이 삶의 끝에 다다를 때, 대부분은 부풀어 오르고, 질량을 잃고, 그리고 나서 시원해져서 백색 왜성을 형성할 것이다. 그러나 이 불타는 몸 중에서 가장 큰, 적어도 우리 태양보다 10배에서 20배는 더 큰, 초밀도 중성자 별이나 소위 별 질량 블랙홀이 될 운명이다.

 우리 은하의 중심에는 초거대 블랙홀이 휘청거린다. 블랙홀의 종류, 블랙홀이 어떻게 형성되는지, 그리고 과학자들이 어떻게 우리 우주에서 보이지 않지만 놀라운 물체를 발견했는지에 대해 알아보세요.

마지막 단계에서 거대한 별들은 초신성으로 알려진 거대한 폭발과 함께 밖으로 나간다. 그러한 폭발로 인해 별은 우주로 날아가지만 별의 중심부는 남겨진다. 항성이 살아있는 동안 핵융합은 항성 자체의 질량에서 중력의 내부 당김의 균형을 맞추는 일정한 바깥쪽으로의 밀어내기를 만들어냈다. 그러나 초신성의 별 잔해에서는 더 이상 그 중력을 반대할 힘이 없기 때문에 항성 핵은 그 자체로 붕괴되기 시작한다.

그것의 질량이 무한히 작은 점으로 무너지면 블랙홀이 탄생한다. 우리 태양 질량의 몇 배인 그 모든 덩어리를 이렇게 작은 점으로 포장하는 것은 블랙홀의 강력한 중력을 준다. 수천 개의 이 별빛 질량의 블랙홀이 우리 은하계 안에 숨어 있을지도 모른다.

하나의 블랙홀은 다른 블랙홀과 같지 않다.

아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의해 예측된 초거대 블랙홀은 수십억 개의 태양과 같은 질량을 가질 수 있다; 이 우주 괴물들은 대부분의 은하 중심에 숨어 있을 가능성이 있다. 은하수는 우리 태양보다 400만 배나 더 큰 사수자리 A*로 알려진 그것의 중심에 자체적인 초질량 블랙홀을 가지고 있다.

블랙홀 가족의 가장 작은 구성원들은 지금까지 이론적이다. 이 작은 어둠의 무리들은 약 137억년 전 우주가 빅뱅과 함께 형성된 직후에 생명으로 소용돌이쳤다가 곧 증발했을지도 모른다. 천문학자들은 또한 중간 질량 블랙홀이라고 불리는 물체의 종류가 우주에 존재한다고 추측하고 있지만, 그들에 대한 증거는 지금까지 논쟁의 여지가 있다.

블랙홀은 시작 크기와 상관없이 너무 가까이에서 기어나오는 어떤 물체에서든 가스와 먼지를 내뿜으며 일생 동안 자랄 수 있다. 탈출이 불가능해지는 지점인 사건의 지평선을 통과하는 것은 이론상으로는 블랙홀에 빠질수록 중력의 강도가 급격히 높아져 스파게티가 될 수밖에 없다.

천체물리학자인 닐 디벨라세 타이슨은 그 과정을 이렇게 묘사했다. "네가 기지개를 켜는 동안, 너는 짜고 있어. 튜브를 통해 치약처럼 우주의 구조물을 뚫고 빠져나간다."

그러나 블랙홀은 대중 매체에서 흔히 묘사되는 것처럼 정확히 "우주 진공 청소기"가 아니다. 이 중력 줄다리기를 놓치기 위해서는 물체가 한 물체에 상당히 가까이 접근해야 한다. 예를 들어, 만약 우리의 태양이 갑자기 비슷한 질량의 블랙홀로 대체되었다면, 우리의 행성 가족은 훨씬 덜 따뜻하고 밝게 빛나더라도 동요하지 않고 계속 공전할 것이다.

어둠 속을 바라보다.