블랙홀은 빛조차 빠져 나오지 못한다고 하는데 어떻게 그 존재를 관측할 수 있나요??
블랙홀은 빛조차 빠져 나오지 못해서 직접 볼 수 없다고 들었는데 그렇다면 천문학자들은 어떻게 블랙홀의 존재를 관측하고 확인할 수 있는 건가요???
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안녕하세요. 이용준 전문가입니다.
블랙홀은 강한 중력으로 빛 조차 빠져나오지 못하므로 전자기파를 이용한 방법으로는 직접 관측할 수 없습니다. 따라서 간접적인 증거를 통해 존재를 예측 또는 파악할 수 있습니다.
첫 번째는 강착 원반입니다. 강착원반은 블랙홀로 빨려 들어가는 가스가 각운동량 보존 법칙에 의해 빠르게 회전하면서 원반 모양으로 압축되는 구조를 말합니다. 강착원반에서는 엄청난 마찰열이 발생하여 강한 X선이 방출됩니다. 이런 X선이 나온다면 블랙홀이 있다는 의미가 됩니다.
두 번째는 중력렌즈 효과입니다. 블랙홀의 중력은 매우 강해 뒤에서 오는 별빛을 휘게 만듭니다. 따라서 중력렌즈 효과는 나타나지만 중력렌즈 효과를 일으키는 천체가 보이지 않는다면 블랙홀 때문이라고 생각하는 것입니다.
세 번째는 중력파입니다. 2개의 블랙홀이 충돌할 때 우주에 중력의 거대한 파동이 발생하는데 이를 중력파라고 합니다. 아인슈타인은 1916년 발표한 일반상대성이론에서 천에 볼링공을 떨어뜨리면 움푹 꺼지는 것처럼 천체가 격렬하게 활동하면 주변 시공간이 뒤틀리고 중력파가 발생한다고 예견했습니다. 2015년 최초의 중력파가 검출되며 블랙홀의 존재가 증명되었습니다.
도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.