블랙홀은 어떻게 관측되는지요?

Question

블랙홀은 빛까지 빨아들여 완전 암흑과 같아 전혀 볼수가 없다고 하는데 어떻게 블랙홀이 존재하는지 더나아가서 위치까지 확인할 수 있는지요?

Answer 1

안녕하세요. 권영수 과학전문가입니다.

우주에서 가장 이질적인 영역이 바로 블랙홀의 영역입니다. 블랙홀 주변은 평상시 시간과는 달리 느리게 흘러가며, 이를 들어간 사람이 인지를 하지는 못합니다. 그리고 블랙홀과 우주의 경계선을 사건의 지평선이라고 불리며 이는 이론보다 노래로 유명해졌죠

그럼 빨려들어가기만 해도 큰일이 나는 블랙홀은 어떻게 관찰할까요? 최초로 밝혀진 방법은 바로 블랙홀의 중력에 영향을 받은 가스나 항성 등을 관찰하여 간접적으로 존재를 파악합니다. 즉, 블랙홀에 들어온 가스나 항성은 서로 마찰 후 가열되어 수백만 동의 고온이 되어 X선 등의 빛을 방출하는데 이를 지구상에서 관찰이 가능합니다.

세월이 흘러 과학기술이 발전함에 따라 블랙홀의 관찰방법도 발전하여 밝혀진 방법은 바로 블랙홀의 그림자를 통해 블랙홀을 확인하는 방법입니다. 즉, 블랙홀 주변을 맴도는 빛과 전파가 블랙홀의 강한 중력을 통해 강하게 휘어져 나가 주위를 휘감게 되어 블랙홀의 윤곽이 나타납니다. 그래서 이와 같은 방법은 2017년 블랙홀을 관측할 수 있었습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 블랙홀은 매우 강력한 중력을 가지고 있어서 빛도 끌어들이기 때문에, 블랙홀의 직접적인 관측은 불가능합니다. 그러나, 블랙홀이 존재한다는 것은 그 근처에 있는 물체들의 운동에서 간접적으로 확인될 수 있습니다.

예를 들어, 블랙홀 근처를 공전하는 별들은 블랙홀의 중력에 의해 이리저리 흔들리거나, 블랙홀 주변에서 가속도가 높아지는 등의 현상이 발생합니다. 이런 현상들은 블랙홀이 존재한다는 간접적인 증거가 됩니다.

또한, 블랙홀의 위치를 추정하는 데에는 다양한 방법들이 사용됩니다. 예를 들어, 블랙홀 주변에서 방출되는 가스나 먼지의 움직임을 관측하여 블랙홀의 위치와 질량 등을 파악하거나, 블랙홀이 중력 렌즈 효과를 일으켜서 뒤에 있는 물체의 광원을 왜곡시키는 등의 현상을 통해 블랙홀의 위치를 추정하기도 합니다

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

블랙홀은 직접적으로 관측되지 않습니다. 왜냐하면 블랙홀 자체는 빛을 흡수하기 때문에 빛이 흘러들어오지 않기 때문입니다.

그러나 블랙홀이 존재하는 지역에서 물질이 흡수되어 블랙홀 주변에 있는 가스나 먼지의 움직임이 변화하면 그것을 감지할 수 있습니다. 또한 블랙홀 주변에 있는 별이나 갈색왜성 등의 물체들이 블랙홀에 인해 그 궤도를 변화시키는 것도 블랙홀의 간접적인 존재를 확인하는 방법 중 하나입니다.