블랙홀의 온도는 어떻게 되나요?

Question

블랙홀은 질량이 상상할 수 없을 정도로 커서 빛조차 빠져 나올 수 없을 강한 중력을 가진 것으로 알고 있는데요. 그럼 열 역시 들어가면 못나올 것 같은데, 온도가 어느 정도나 되나요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

블랙홀은 매우 높은 질량 밀도와 중력을 가진 천체로, 어떤 물질이 블랙홀 안으로 끌려들어가면 그 무게가 무한히 커져서 이론상으로는 끝없이 작아지는 한 점이 된다고 합니다.

블랙홀이 특이점이 되는 지점을 제외한 다른 지점의 온도는 블랙홀의 질량, 반지름, 각 운동량 등의 특성에 따라 다르게 결정됩니다. 따라서, 블랙홀의 온도는 일반적으로 정확하게 측정할 수 있는 물리적인 기준이 없습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 블랙홀의 중심 부근에는 극도로 강력한 중력이 존재하며, 이로 인해 시공간이 심하게 왜곡됩니다. 이러한 중력은 빛을 포함한 모든 것을 잡아두어 빠져나오지 못하게 합니다. 따라서 빛 뿐만 아니라 열도 블랙홀에서 빠져나오지 못합니다.

블랙홀의 내부 온도에 대해서는 몇 가지 이론과 가정이 있지만, 정확한 값을 결정하는 것은 어렵습니다. 블랙홀의 중심 부근에는 극도로 밀집된 물질인 싱귤래리티(singularity)라는 점으로 수학적으로 예측되고 있으며, 이는 우리의 현존하는 물리법칙으로는 설명할 수 없는 영역입니다.

그러나 블랙홀의 이벤트 호라이즌(event horizon)이라는 경계 부근에서는 높은 온도가 예상됩니다. 블랙홀의 온도는 블랙홀의 주변 환경에 따라 다릅니다. 블랙홀 주변에 가스나 먼지가 많을수록 블랙홀의 온도는 높아집니다. 블랙홀 주변에 가스나 먼지가 많으면 블랙홀에 흡수되어 블랙홀의 온도를 높입니다.