블랙홀의 크기를 잴 수 있는 방법이 있나요?

Question

초고밀도의 천체인 블랙홀은 빛도 빨아들일 정도로 밀도가 높은 천체라고 하는데요. 이렇게 밀도가 높으면 크기가 존재하나요? 아니면 크기가 있어 잴 수 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

블랙홀의 크기를 측정한다기 보다 추정하는 방법이 있습니다.

블랙홀의 크기는 일반적으로 슈바르츠실트 반지름으로 측정됩니다. 이는 블랙홀의 질량에 따라 결정되며, 'r = 2GM/c^2'라는 공식을 통해 계산이 가능합니다. 여기서 G는 중력상수, M은 블랙홀의 질량, c는 빛의 속도입니다.

그리고 블랙홀 주변을 공전하는 천체의 움직임을 관찰하여 블랙홀의 질량을 추정할 수 있습니다.

또한 블랙홀에서 나오는 라디오파와 X-선의 시간당 방출 에너지 및 빛 알갱이 숫자를 측정하고, 블랙홀을 중심으로 원반형태를 이루는 물질의 온도, 밀도, 자기장의 세기를 대입해 질량을 산출하는 방법도 있습니다.

이러한 방법들을 통해 블랙홀의 크기와 질량을 추정할 수 있죠.

Answer 2

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

블랙홀의 경우 주변이 왜곡되는 시점 등을 통해 그 크기를 계산식을 통해 추정 정도만 가능합니다.

Answer 3

안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.

블랙홀은 모든것을 빨아들일만큼 큽니다. 따라서 크기를 젤 수 있는 기준이 없다고 합니다.

Answer 4

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

블랙홀은 정말 흥미로운 천체입니다. 그러나 블랙홀의 크기를 정확하게 측정하는 방법은 아직까지는 없습니다. 블랙홀은 빛도 빨아들일 정도로 매우 밀도가 높은 천체이기 때문에 크기를 직접 잴 수 없는 것입니다.

하지만 과학자들은 블랙홀의 질량을 측정하는 방법을 개발해냈습니다. 블랙홀의 질량은 그 안으로 빨려들어간 물질의 양에 따라 달라지기 때문에 이를 바탕으로 질량을 추정할 수 있습니다.

그리고 블랙홀의 크기를 추정하기 위해 과학자들은 다양한 방법을 사용합니다. 예를 들어 블랙홀의 질량과 회전 속도를 측정하여 크기를 추정하거나 블랙홀의 이벤트 호라이즌이라는 경계를 통해 크기를 추정하기도 합니다. 이벤트 호라이즌은 블랙홀의 중력이 너무 강해서 빛도 탈출할 수 없는 지점으로 이를 측정하여 크기를 알아내는 방법입니다.

그러나 이러한 방법들도 정확한 크기를 알아내는 데에는 한계가 있습니다. 따라서 블랙홀의 크기를 정확하게 알아내기 위해서는 더 많은 연구와 발전이 필요합니다. 그럼에도 불구하고 과학자들은 블랙홀의 수수께끼를 해결하기 위해 노력하고 있습니다.

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Answer 5

안녕하세요. 김채원 과학전문가입니다.

블랙홀은 사건의지평선 외부에 별의파편들이 빛을내며 경계선을 만들어내고있기에 블랙홀 중심부로부터 사건의지평선 끝까지가 블랙홀의 반지름이 됩니다.

Answer 6

안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.

블랙홀 주위에서 빛이 굴절되면서 시간이 느려지는데, 이를 통해 블랙홀의 질량과 반지름에 대한 정보를 얻을 수 있습니다.

Answer 7

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

중간질량 블랙홀에 대한 증거는 초대질량 블랙홀이나 항성 블랙홀에 대한 것보다 적다. 근처에 있는 은하의 일부 초발광 엑스레이 근원(Ultra-Luminous X ray Sources, ULXs)은 수백에서 수천M☉ 정도의 질량을 가진 중간질량 블랙홀로 의심되고 있다.[1][2] 초발광 엑스레이 근원은 폭발적 항성생성 은하인 M82처럼[3] 항성 생성 지역에서 관찰되는 것들이 있으며, 겉보기에도 이들 지역에서 관찰되는 젊은 성단과 연결되어 있다. 그러나 오직 존재가 밝혀진 중간질량 블랙홀의 동반성으로부터 비롯된 강착원반의 광학 스펙트럼의 분석을 통한 동적 질량 측정으로, 중간질량 블랙홀의 존재를 확인할 수 있다.

중간질량 블랙홀의 존재에 대한 추가적인 증거로는, 중간질량 블랙홀의 궤도상에 있는 소형 잔여물에서 방출되는 중력파가 있다. 또한, 낮은 광도의 은하에서 질량이 104에서 106M☉ 정도 되는 블랙홀의 존재가 M-시그마 관계로 예측된다.

그러나 어떻게 이러한 블랙홀이 형성되는지는 명확하지 않다. 매우 거대한 항성의 중력붕괴에 의해 형성된 항성 블랙홀의 일종으로 여겨지고 있다.[4] 반면에, 은하의 중심에서 관측할 수 있는 높은 밀도 등의 극단적인 조건이 부족하여 초대질량 블랙홀이 되지 못한 것이라는 의견도 있다. 중간질량 블랙홀의 생성에 대한 두가지 인기있는 시나리오가 있다. 첫 번째는 항성 블랙홀과 기타 소형 물체가 중력파에 의해 합쳐져서 생성되었다는 것이다. 두 번째는 성단 내의 거대한 항성이 충돌하고 붕괴하여 중간질량 블랙홀이 되었다는 것이다.

Answer 8

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

블랙홀은 시공간의 휘어짐으로 인해 만들어지는 천체입니다. 블랙홀의 중심에는 시공간의 원점이 존재하는데, 이 원점으로 들어가면 빛조차 빠져나올 수 없습니다. 따라서, 블랙홀의 크기는 시공간의 원점의 크기와 같습니다.

시공간의 원점은 0차원의 공간입니다. 따라서, 블랙홀의 크기는 0차원의 크기라고 할 수 있습니다. 즉, 블랙홀은 크기가 없는 천체라고 할 수 있습니다.

그러나, 블랙홀의 중력은 시공간의 휘어짐으로 인해 나타납니다. 따라서, 블랙홀의 중력이 작용하는 영역은 존재합니다. 이 영역을 사건의 지평선이라고 합니다.

사건의 지평선은 블랙홀의 중력이 너무 강해서 빛조차 빠져나올 수 없는 경계입니다. 따라서, 사건의 지평선은 블랙홀의 실질적인 크기라고 할 수 있습니다.

Answer 9

안녕하세요. 안상우 과학전문가입니다.

블랙홀도 크기가 있지만 블랙홀은 직접 관측을 할 수 없기 때문에 그 크기를 측정하는 것이 어렵습니다 하지만 블랙홀의 중력에 의해서 빛이 휘게 때문에 블랙홀이 클수록 빛이 더 많이 휘게 됩니다이 블랙홀 주변에서 나오는 빛의 휘는 정도를 측정해서 블랙홀의 크기를 가정해 볼 수 있습니다

Answer 10

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

불가능합니다. 인류역사상 그누구도 블랙홀이라는걸 실제 본사람도 없으니까 말이죠.

단지 광학망원경이나 측정기구등으로 관측만가능합니다.