블랙홀이 자전하는 것을 어떻게 밝혀낼 수 있나요?

Question

블랙홀도 천체이기 때문에 자전할 것이란 추정을 하잖아요. 보이지 않는 블랙홀이 자전하고 있다는 증거는 어떻게 증명할 수 있나요?

멋쟁이야나는 · Accepted Answer

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.블랙홀이 자전하는 것을 밝혀내는 방법 중 하나는 블랙홀 주변의 물질이나 가스가 회전하는 속도를 측정하는 것입니다. 블랙홀 주변의 물질이나 가스가 회전할 때, 그 속도는 중력장의 영향을 받아 블랙홀 주변으로 향하는 경향이 있습니다. 이로 인해 블랙홀 주변의 물질이나 가스가 회전하는 속도가 높아지는 것을 관측함으로써 블랙홀이 자전하는 것을 확인할 수 있습니다.

똑똑한저어새12 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.보이지 않는 블랙홀의 자전을 증명하는 방법은 크게 두 가지입니다.첫째, 쌍성계에서 블랙홀의 동반성을 관찰하는 방법입니다. 블랙홀의 강력한 중력은 동반성의 궤도를 왜곡시키고, 이를 통해 블랙홀의 질량과 자전 속도를 추론할 수 있습니다.둘째, 블랙홀 주변의 강착 원반에서 방출되는 X-선을 분석하는 방법입니다. 블랙홀에 낙하하는 물질은 강착 원반을 형성하며, 이 과정에서 강력한 X-선을 방출합니다. X-선의 편광 방향을 분석하면 블랙홀의 자전 속도를 알 수 있습니다.이 두 가지 방법을 통해 천문학자들은 블랙홀이 실제로 자전하고 있다는 증거를 확보했습니다

고운푸들16 · Answer

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.블랙홀의 자전을 밝혀내는 방법은 여러 가지가 있는데, 그 중 하나는 블랙홀 주변의 물질의 움직임을 관찰하는 것입니다.블랙홀 주변에는 강착 원반이라는 물질의 원반이 존재하며, 이 원반은 블랙홀의 중력에 의해 빠르게 회전합니다. 그래서 이 원반의 회전 속도를 측정하면, 그를 통해 블랙홀의 자전 속도를 간접적으로 알아낼 수 있습니다.또한, 블랙홀의 자전은 블랙홀 주변의 공간시간 구조에 영향을 미치므로, 이를 관찰함으로써 블랙홀의 자전을 추론할 수 있습니다. 즉, 블랙홀 주변의 물질이 방출하는 X선의 패턴을 분석하면, 블랙홀의 자전을 추정할 수 있는 것이죠.

근면한하마253 · Answer

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.블랙홀의 자전은 간접적으로 여러 방법으로 확인될 수 있습니다. 이런 방법들은 블랙홀의 존재를 알기 위해 과학자들이 연구한 내용입니다.알버트 아인슈타인의 예언: 1916년 독일 천체 물리학자인 카를 슈바르츠실트 (Karl Schwarzschild)에 의해 블랙홀에 해당하는 천체가 우주에 형성될 수 있을 것으로 예상되었습니다. 이는 아인슈타인의 일반상대성이론을 바탕으로 한 예측이었습니다.감마선 폭발: 블랙홀이 우주에 미치는 영향을 관찰해 그 존재를 알 수 있습니다. 감마선 폭발은 블랙홀이 형성되는 과정에서 발생하며, 이로 인해 엄청난 에너지가 방출됩니다. 이 에너지는 감마선으로 관측될 수 있으며, 블랙홀의 위치를 확인하는 데 도움이 됩니다.중력파: 블랙홀 쌍성은 중력 상호 작용에 의해 공간에 중력파가 발생할 수 있습니다. 2016년 미국 레이저간섭계 중력파 관측소 LIGO가 두 블랙홀이 합체했을 때 중력파 관측에 성공했습니다.블랙홀 그림자 관측: 블랙홀을 둘러싼 강착 원반을 높은 정밀도로 관측해 블랙홀 영향으로 강착 원반에 있는 그림자를 볼 수 있습니다. 이는 2019년 처녀자리 은하단 M87 초대 질량 블랙홀에서 관측되었습니다.이러한 방법들을 통해 블랙홀의 자전 속도와 다양한 특성을 연구하고 있습니다.

지구과학·천문우주

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블랙홀이 자전하는 것을 어떻게 밝혀낼 수 있나요?