블랙홀은 모든 것을 흡수 하는데, 어떻게 발견 한건가요?

Question

안녕하세요

블랙홀은 모든 물질을 빨아 들이는데요

빛도 마찬가지로 블랙홀에 빨려 들어가지요

그런데, 이런 블랙홀을 어떻게 관측한건가요? 모든 물질을 빨아 들이기 때문에

관측이 어려울 것 같은데...

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

블랙홀이 주변물질을 흡수하며 블랙홀 근처로가면 기조력에의해 천체들이 모두 부숴집니다.

부숴진 물질들끼리 부딪히고 마찰하며 빛과 열을 내는데, 이 물질들시 블랙홀주변을 돌면서 흡수되기때문에 간접적으로 블랙홀이 있음을 알 수 있습니다.

이 모습을 강착원반이라고도 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

슈와츠실드 해는

f(r)=2GM/cr²인데

거리가 0일때 발산한다

메트릭이 커지면서 심각하게 커져 상상하기 어려울 정도가 되면 blackhole이 되는데

사실 1700아니면 1600대의 수학없이(즉 엉터리)에측된게 있다고 비공식적으로 알려진건 있지만 공식적으로는 아인슈타인 방정식이 풀리기 시작할때 발견된겁니다

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.1960년대부터 천문학자들은 우주의 다양한 천체를 관측하면서 블랙홀에 대한 간접적인 증거를 찾기 시작했습니다. 특히 X선 천문학에서는 블랙홀 주변의 가스와 먼지 디스크, 천체에서 방출되는 강력한 X선 등의 현상이 블랙홀에 대한 간접적인 증거로 인식되었습니다그리고 2015년, LIGO(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)와 Virgo 협력단체는 블랙홀과 같은 중력적으로 극도로 강력한 천체들이 발생시키는 중력 파동을 최초로 탐지했습니다. 이 중력 파동은 블랙홀의 합체나 이중 시스템과 같은 현상에서 발생하는데, 이를 통해 실질적으로 블랙홀의 존재가 확인되었습니다.

Answer 4

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

중력이 너무 커서 심지어 빛조차도 빠져나갈 수 없는 천체를 말한다. 블랙홀은 1789년 영국의 존 미첼, 프랑스의 수학자 라플라스 등이 처음으로 생각해 낸 것으로 오랫동안 이론상으로만 존재해 왔다. 그러다가 아인슈타인의 상대성이론에 의해 이론적으로 입증되었으며, 인공위성에서 찍은 X선 망원경으로 백조자리에 있는 시그너스 X-1이라는 블랙홀이 발견되면서 블랙홀의 존재가 확실해졌다.

우리가 별이나 은하를 볼 수 있는 것은 그 별(은하)에서 빛이 나오기 때문인데 블랙홀은 빛이 나오지 못하므로 결코 볼 수 없다. 따라서 육안으로 식별할 수 없기 때문에 블랙홀의 존재를 확인하는 방법은 관측이 아닌 다른 방법에 의해서 이루어진다. 블랙홀 근처에 어떤 별이 있다면 이 별에서 방출되는 기체가 블랙홀로 끌려들어가면서 X선이 방출된다. 별이 보이지 않는 우주 공간에서 X선이 방출되고 있는 것이 전파망원경으로 확인되면 블랙홀이 있는 위치를 알 수 있다. 또 블랙홀 반대편에 있는 별빛이 블랙홀 근처를 지날 때에는 그 빛이 휘어서 우리 눈에 도달하므로 블랙홀의 위치를 알 수 있다.

Answer 5

직접적으로 블랙홀을 관측하는 것은 불가능합니다. 그러나 우주에서 블랙홀의 존재를 간접적으로 파악하고 이해하는 여러 가지 방법이 있습니다.

1. 근접한 물질의 효과 관찰: 블랙홀 주변에 위치한 물질들이 블랙홀의 영향을 받아 광도 변화, 가속, 방출 등의 현상을 일으키는 경우가 있습니다. 이러한 현상을 관측하여 블랙홀의 위치와 특성을 추론할 수 있습니다.

2. 가스와 먼지의 궤적 관찰: 블랙홀 주변에 있는 가스와 먼지가 블랙홀 주위를 돌면서 생기는 궤적을 관측함으로써 블랙홀의 위치와 질량을 추정할 수 있습니다.

3. 중력 렌즈 효과 관측: 블랙홀 주변을 통과하는 빛이 블랙홀의 중력에 의해 굴절되는 중력 렌즈 효과를 관측할 수 있습니다. 이를 통해 블랙홀의 존재와 위치를 파악할 수 있습니다.

4. 억제선 관측: 블랙홀 주변의 억제선이라는 현상은 블랙홀에서 방출되는 입자의 흐름을 억제하고 방출된 입자를 감지함으로써 블랙홀을 관측하는 방법입니다.

이외에도 천문학자들은 많은 관측 기술과 모델링을 활용하여 블랙홀을 연구하고 있습니다. 관측 데이터와 수학적 모델을 조합하여 블랙홀의 성질과 동작에 대한 이론을 발전시키는 데 중요한 역할을 합니다. 또한, 최근에는 중력파라는 현상을 활용하여 블랙홀의 존재와 특성을 간접적으로 확인하는 등 새로운 관측 방법과 기술도 개발되고 있습니다.