우주에 산재한 블랙홀은 왜 생기는 건가요?
모든 은하계에는 태양보다 수백만, 수십억배 이상 큰 블랙홀이 있습니다. 과학자들은 블랙홀이 왜 생기는 지 정확히 알지 못합니다. 작은 블랙홀은 거대한 별이 수명을 다해 붕괴하면서 생기는 것으로 추정됩니다. 은하계에는 수백만 개의 블랙홀이 있는 것으로 추정되는데, 블랙홀은 왜 만들어지나요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.
블랙홀은 수명이 다한 극도로 무거운 별이 붕괴하면서 형성됩니다. 블랙홀은 중력이 너무 강해서 빛조차 빠져나갈 수 없는 공간 영역입니다. 거대한 별이 핵의 핵연료를 소진하면 수축하는 핵의 열이 더 이상 중력을 상쇄하기에 충분하지 않습니다. 결과적으로 별의 핵은 자체 중력에 의해 붕괴됩니다.
별의 질량이 클수록 중력이 커지고 붕괴 속도가 빨라집니다. 별의 핵이 계속해서 붕괴함에 따라 밀도가 높아지고 더 뜨거워집니다. 코어의 전자는 결국 양성자와 결합하여 중성자를 형성합니다. 그 결과 핵은 믿을 수 없을 정도로 밀도가 높은 축퇴 중성자별이 됩니다.
그러나 별의 핵이 충분히 무거우면 중력이 너무 강해져 중성자별이 블랙홀이 될 때까지 계속 붕괴됩니다. 사건의 지평선으로 알려진 돌아올 수 없는 지점은 블랙홀의 경계를 표시하며 이 지점부터 그 어떤 것도 그 중력을 벗어날 수 없습니다.
블랙홀은 또한 두 개의 중성자별이 충돌하거나 별질량 블랙홀이라고 하는 가스와 먼지의 큰 구름이 붕괴하거나 초대질량 블랙홀이라고 하는 거대한 별 무리의 붕괴로부터 형성될 수 있습니다.
우주 공간의 어떤 물질이 작은 공간에 압축되면 (별의 수명이 다하거나 여러 이유가 있을 수 있습니다.)
강한 중력이 발생합니다.
이 강한 중력이 주변의 물질을 당기게 되고, 심지어 빛조차 빨아 들입니다.
이것이 계속해서 커지면 결국 블랙홀이 됩니다.