블랙홀은 어떤 방식으로 관측하나요?

Question

블랙홀은 중력이 워낙 강해 주변의 빛들도 흡수한다고 하는데, 이런 블랙홀은 어떤 방식으로 관측하나요?

최근 블랙홀을 관측한 사진이 있다는데 어떻게 찍은 건가요?

신기한친칠라145 · Accepted Answer

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.만약 블랙홀이 존재한다고 해도 빛조차 빠져나올 수 없는 블랙홀을 어떻게 찾을 수 있을 것인가? 블랙홀이 우주 공간에 홀로 존재한다면 찾을 방법이 없다. 하지만 블랙홀이 다른 별과 쌍성을 이루고 있다면 블랙홀을 찾는 것이 가능하다. 블랙홀 주변으로 빨려 들어가는 물질은 블랙홀 주위를 맴돌면서 수백만 도로 가열되므로 에너지가 강한 X선이 튀어 나오게 된다. 따라서 이 X선을 관측하면 블랙홀을 발견할 수 있게 되는 것이다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.블랙홀은 직접적으로 볼 수 없으며, 그 존재를 간접적으로 확인하는 방법을 사용합니다. 블랙홀은 중력이 심해서 주변에 있는 물체를 끌어당기게 되는데, 이를 이용하여 블랙홀의 존재를 확인할 수 있습니다. 블랙홀 주변에 있는 가스나 먼지 같은 물체들이 블랙홀에 끌려 흡수되면서 방출되는 열을 감지하는 것입니다. 이러한 방법은 블랙홀이 있는 은하 중심부에서 많이 사용되며, X선 망원경이나 감마선 망원경 등을 사용해서 이를 관측합니다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.블랙홀 근처에 있는 가스나 먼지 등이 블랙홀로 떨어질 때, 그 과정에서 발생하는 밝은 발광을 감지하여 블랙홀의 위치와 특성을 추정할 수 있습니다. 혹은 블랙홀 주변을 통과하는 광선이 중력에 의해 굴절되는 중력 렌즈 효과를 관측함으로써 블랙홀의 위치와 질량을 추정할 수 있습니다.

고운푸들16 · Answer

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.블랙홀은 빛을 내보내지 않으므로 직접적으로 관측하기가 어렵습니다.다만, 블랙홀이 존재하는 지역의 중력장은 매우 강력하기 때문에 주변의 물체들에게 영향을 끼치게 됩니다. 이를 통해 블랙홀의 존재와 위치를 추론할 수 있습니다.가장 많이 사용되는 방법은 우주망원경으로 블랙홀 근처의 성운이나 먼지 구름 등의 이상적인 위치를 관측하고 이들이 수축하는 속도 변화를 관측하여 블랙홀의 위치를 추론하는 것입니다.그리고 블랙홀은 근처의 물체들을 흡입하면서 높은 온도와 밝기를 내뿜게 됩니다. 이로 인해 X선, 감마선 등의 방사선을 방출하게 되는데, 이러한 방사선을 감지하여 블랙홀의 위치를 추론하는 방법도 있습니다.마지막 방법으로, 중력 렌즈 효과를 이용하여 블랙홀의 위치를 찾는 방법도 있습니다. 중력 렌즈 효과란 물체의 중력이 빛의 궤도를 굽혀서, 멀리 있는 물체를 확대하거나 쏘아내는 현상을 말합니다. 이를 통해 블랙홀 근처의 빛이 굽혀지는 현상을 감지하여 블랙홀의 위치를 알아낼 수 있습니다.그러나 아직까지 블랙홀의 직접적인 관측은 불가능하므로, 위와 같은 간접적인 방법을 통해 블랙홀의 위치를 추론하고 있습니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.블랙홀은 그 자체로는 직접적으로 관측할 수 없는 천체입니다. 왜냐하면 블랙홀은 극도로 강력한 중력을 가지고 있어, 주변에 있는 빛을 포함한 모든 것을 흡수하기 때문입니다. 그러나 블랙홀 주변의 현상들을 통해 간접적으로 관측하고 이해하는 노력이 이루어지고 있습니다.블랙홀을 관측하는 방법 중 하나는 블랙홀 주변에 있는 가스나 먼지 등이 블랙홀에 흡수되는 과정을 관찰하는 것입니다. 이러한 과정에서 가스나 먼지가 뜨거워져서 X선, 감마선 등의 고에너지 방출을 일으키는데, 이를 통해 블랙홀의 위치와 특성을 추론할 수 있습니다.또한, 블랙홀은 그 근처에 있는 물질을 끌어당기기 때문에 블랙홀 주변에 있는 물질이 회전하는 원판 형태의 가스나 먼지 디스크를 형성할 수 있습니다. 이 디스크의 형태와 움직임을 관측하여 블랙홀의 존재를 추론할 수 있습니다.최근에 블랙홀을 관측한 사진은 이러한 원판 형태의 디스크를 이용한 관측 결과입니다. 이를 위해서는 대규모의 망원경 네트워크인 이벤트 호라이즌 텔레스코프(EHT, Event Horizon Telescope)를 사용했습니다. EHT는 지구 상에 분포된 많은 망원경을 연결하여 하나의 가상 망원경처럼 동작하도록 설계되었습니다. 이를 통해 많은 데이터를 수집하고 처리하여 블랙홀 주변의 원판 형태를 포착하고 그림으로 나타낼 수 있었습니다.이렇듯 블랙홀을 관측하기 위해서는 천문학자들이 현상을 관찰하고 분석하여 간접적인 증거를 모으는 작업이 필요합니다. 이러한 관측 결과와 이론적인 모델링을 통해 우주의 가장 신비로운 현상 중 하나인 블랙홀을 조금씩 이해해나가고 있습니다.

판다티모 · Answer

안녕하세요. 조용찬 과학전문가입니다.질문자님 말씀처럼 빛을 내보내지 않아 직접 관측이 불가하죠.그래서 이걸 해결하기 위해 주위의 가스나 항성 등을 관찰하여 간접적으로 블랙홀의 존재를 추정하려고 하였죠. 이렇게 끌려온 가스는 블랙홀 주위를 회전하면서 강착원반이라 불리는 구조를 만들게 되는데 이는 가스끼리의 마찰을 통해 가열되어 수백만 도의 고온이 되어 X선 등의 빛을 방출하게 되며 이 X선을 지구상에서 관측할 수 있다.

지구과학·천문우주

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