블랙홀의 크기는 얼마나 되는 것인지 궁금합니다.

Question

안녕하세요 모든 것을 집어삼키는 블랙홀은 그 크기가 얼마나 되는지 궁금합니다 블랙홀의 크기에 대해서 알려주시면 감사하겠습니다.

Answer 1

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

블랙홀도 3종류가 있습니다.

천체블랙홀은 태양 질량의 5배에서 수십배에 이릅니다. 직경이 수십킬로로 태양보다는 훨씬 작지만 무게는 훨씬 더 나갑니다.

중간질량 블랙홀은 태양의 수백배에서 수천배에 이릅니다.

직경도 수천 킬로미터 수준입니다.

초대질량 블랙홀은 태양질량의 수십억배에 달합니다.

직경도 수십억 킬로미터입니다.

블랙홀의 크기와 질량이 직접적인 관측으로 결정되기 어려워서 주변의 가스와 별의 움직임을 보고 계산한 값들입니다.

답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

블랙홀의 크기는 그 자체로 정확히 측정하기 어려우며, 블랙홀의 크기는 블랙홀의 질량과 반지름을 기반으로 설명됩니다. 블랙홀의 질량이 커질수록 그 크기도 커질 것으로 예상됩니다.

블랙홀의 크기를 측정하는 대안적인 방법은 블랙홀의 사건의 지름을 사용하는 것입니다. 사건의 지름은 블랙홀의 중심에서 블랙홀의 경계까지의 거리로, 이 지점을 넘어선 물체는 블랙홀에 의해 잡아먹히게 됩니다. 사건의 지름은 블랙홀의 질량과 회전 속도에 따라 달라지며, 이를 통해 블랙홀의 크기를 추정할 수 있습니다.

가장 잘 알려진 블랙홀은 질량이 태양 질량의 수십 배에서 억 단위로 추정되는 중간 질량 블랙홀과, 수백만 태양 질량 이상의 질량을 가진 초대질량 블랙홀입니다. 초대질량 블랙홀은 매우 거대하며, 사건의 지름은 수십 억 킬로미터에 이를 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김형준 과학전문가입니다.

안녕하세요! 블랙홀의 크기는 그것이 형성되는 과정과 특성에 따라 다양할 수 있습니다. 블랙홀의 크기를 결정하는 주요 요소는 그 질량 또는 더 정확하게는 슈바르츠실트 반경(이하 RS)입니다. 슈바르츠실트 반경은 다음과 같이 계산됩니다:

RS = 2GM / c^2

여기서:

- RS는 슈바르츠실트 반경

- G는 중력 상수 (약 6.674 × 10^-11 m^3 kg^-1 s^-2)

- M는 블랙홀의 질량

- c는 빛의 속도 (약 3 × 10^8 m/s)

블랙홀의 크기는 이 슈바르츠실트 반경 RS에 의해 결정됩니다. RS는 블랙홀의 질량이 커질수록 더 커집니다. 따라서 질량이 더 많이 집중된 블랙홀은 더 큰 크기를 가지게 됩니다.

예를 들어, 태양 질량의 블랙홀은 RS가 약 3 km 정도이며, 지구 질량의 블랙홀은 RS가 약 9 mm 정도입니다. 더 큰 질량의 블랙홀은 RS가 더 크게 됩니다.

블랙홀은 질량이 충분히 커질 경우 굉장히 작은 공간에 집중되어 있으며, 그 크기는 실제로 시각적으로 관찰하기 어렵기 때문에 흔히 블랙홀 이벤트 지평선(Event Horizon)을 기준으로 표현됩니다. 이 이벤트 지평선은 블랙홀의 질량에 따라 다양한 크기를 가질 수 있으며, 블랙홀 내부로 들어가면 탈출이 불가능하다는 지점입니다.