블랙홀이 되기 위해선 어느정도의 질량을 갖고 있는 항성이어야 되나요?

Question

태양은 블랙홀이 될 수 없는 질량의 항성이라고 들었습니다.

그렇다면 어느정도의 무거운 질량을 갖고 있어야 블랙홀이 될 수 있는건지 즉 태양의 몇배의 크기와 질량이 있어야 가능한건지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

블랙홀이 형성되기 위해서는 대략적으로 말하면 소위 "충돌 지름"이라고 알려진 항성의 질량을 갖고 있어야 합니다. 이 충돌 지름은 항성 내부에서 발생하는 중력과 압력의 균형을 깨고, 항성이 무한히 작고 밀집된 공간인 싱귤래리티로 무너지게 만드는 지름입니다.

현재의 연구에 따르면 충돌 지름은 대략 2~3 태양 정도로 추정되고 있습니다. 즉, 충돌 지름 이상의 질량을 가진 항성이 충돌하고 붕괴되면 블랙홀이 형성될 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

태양은 블랙홀이 될 수 없는 질량을 갖고 있습니다. 블랙홀이 되기 위해서는 최소한 태양의 20배 이상의 질량이 필요합니다. 그 이유는 블랙홀이 되기 위해서는 항성이 자신의 중력에 의해 붕괴되어야 하는데 그 붕괴를 막기 위해서는 태양의 20배 이상의 질량이 필요하기 때문입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

블랙홀은 태양 질량의 수백배가 되는 별의 죽음으로 생성될 수 있으며, 애초에 우주에 있는 성간물질이나 가스가 응축하여 만들어질 수 있습니다.

별의 죽음으로 생기는 원리는, 거대한 별은 중력이 강합니다. 그래서 별이 살아 있을 때에는 핵융합 반응을 통해 열이 발생돼 별의 자체적인 중력과 평형을 이루며 별의 형태를 유지할 수 있습니다. 하지만 별이 죽게되면서 더 이상 핵융합 반응을 못하고 결국 자체 중력을 이기지 못하고 별이 붕괴하여 블랙홀이 되는것이죠.

애초에 우주에 있는 성간물질이나 가스가 응축하면서 만들어진 블랙홀은 물질이 뭉쳐 자체적으로 강한 중력을 이길만한 열, 에너지를 만들지 못하고 붕괴되어 블랙홀이 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.블랙홀이 되기 위해선 태양 질량의 20배 이상이어야 합니다. 태양 질량의 20배 미만인 별은 적색 거성이 되거나 백색 왜성이 됩니다. 태양 질량의 20배 이상인 별은 핵융합을 통해 생성되는 에너지로 중력을 이기지 못하고 붕괴됩니다. 붕괴 과정에서 별의 중심부에는 중력이 매우 강한 중성자별이 형성됩니다. 중성자별은 매우 작지만, 질량은 매우 큽니다. 중성자별의 질량이 태양 질량의 3배 이상이 되면 블랙홀로 붕괴됩니다. 블랙홀은 중력이 매우 강하여, 그 안으로 빛도 빠져나갈 수 없습니다.