블랙홀은 어떻게 발견했나요?.

Question

블랙홀이 어떤건지 대강 알고는 있는데요. 어떻게 처음에 발견한건지 궁금합니다. 블랙홀을 미리 발견하면 피해갈수도 있을까요?

Answer 1

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.블랙홀은 그 자체로 빛을 발하지 않기 때문에, 직접적으로 관측하거나 발견하는 것이 어렵습니다. 하지만 블랙홀 주변의 가스나 물질이 블랙홀에 흡수되면서 방출되는 방사선이 관측될 수 있습니다. 따라서 블랙홀을 발견하는 방법은 이러한 방사선을 탐지하는 것입니다.

블랙홀을 발견하는데 가장 일반적으로 사용되는 방법은 라디오, X선, 감마선 등의 전자기파를 이용하는 천체 관측 기술입니다. 이러한 기술은 블랙홀 주변에서 방출되는 방사선을 탐지할 수 있기 때문에 블랙홀의 존재를 간접적으로 확인할 수 있습니다.

또한, 블랙홀 주변에 있는 가스나 물질이 블랙홀에 흡수되면서 방출되는 방사선은 주변에 있는 망원경을 이용하여 관측할 수도 있습니다. 이러한 방법은 블랙홀의 질량과 회전력, 먹이를 먹는 속도 등 블랙홀에 대한 세부적인 정보를 파악할 수 있습니다.

또한, 최근에는 중력파 탐지 기술도 블랙홀의 발견에 큰 역할을 하고 있습니다. 중력파는 두 개의 블랙홀이 합쳐지거나, 블랙홀과 뉴턴성 중성체가 합쳐지는 과정에서 발생합니다. 이러한 중력파를 탐지함으로써 블랙홀의 존재와 위치를 파악할 수 있습니다.

블랙홀의 발견은 매우 어렵고 복잡한 과정이지만, 이러한 방법들을 결합하여 블랙홀에 대한 지식을 확장하고 새로운 발견을 이끌어내고 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

블랙홀은 중력장이 너무 강해서 빛이 탈출할 수 없는 천체의 개념은 18세기에 존 미첼과 피에르시몽 드 라플라스 후작이 처음 생각해냈으며, 블랙홀로 특징지어지는 일반상대론의 최초의 근대적 해는 1916년 카를 슈바르츠실트가 발견했다.

Answer 3

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

블랙홀은 직접적으로 관측되기 어려운 천체이기 때문에, 블랙홀의 존재는 그 주변의 물체들의 움직임 등 간접적인 증거를 통해 추론됩니다.

최초로 블랙홀이라는 개념을 제시한 것은 18세기 말에 이삭 뉴턴(Isaac Newton)이었지만, 블랙홀이 실제로 발견되는 것은 상대성 이론을 제시한 알베르트 아인슈타인(Albert Einstein)의 이론에 따라서라고 할 수 있습니다.

1915년에 아인슈타인은 일반상대성 이론을 발표했고, 이 이론에서는 중력이 공간과 시간을 구부리는 것으로 설명됩니다. 이후 블랙홀의 첫 번째 추론은 1930년대 애서펠트(Maarten Schmidt)에 의해 발견된 성단 중 하나인 사이거스 X-1(Sco X-1)에서 빛의 스펙트럼 분석을 통해 블랙홀의 존재가 추론되었습니다.

1960년대에는 블랙홀이 무엇인지에 대한 이론적인 연구가 활발해졌고, 1964년 존 미첼(John Michell)와 로저 페네로스(Roger Penrose)는 블랙홀이 만들어지는 조건과 이론적인 속성을 논문으로 발표했습니다.

실제 블랙홀의 첫 번째 직접 관측은 2019년 4월, 이전까지 어떠한 천체에서도 발견되지 않았던 M87 은하 중심의 슈퍼매질(M87*)에서 이루어졌습니다. 이 관측은 Event Horizon Telescope(이벤트 호라이즌 텔레스코프) 프로젝트를 통해 이루어졌으며, 전 세계 여러 국가의 천문학자들이 참여하여 블랙홀의 존재가 최초로 확인되었습니다

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

블랙홀은 직접적으로 관측하기 어렵기 때문에, 그 존재와 위치는 주변의 물체의 운동 상태나 그림자 등을 통해 추론됩니다.

처음으로 블랙홀을 발견한 것은 1964년 미국의 물리학자 슈바르츠쨩(Schwarzschild)입니다. 그는 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 기반으로 블랙홀의 존재 가능성을 제시했고, 블랙홀의 중력장이 극도로 강력하게 작용하여 빛도 흡수되기 때문에 블랙홀을 직접 관측하는 것은 불가능하다고 주장했습니다.

이후, 블랙홀의 존재와 위치는 인접한 물체의 운동 상태나 블랙홀 주변에 존재하는 물체의 그림자 등을 통해 추론되었습니다. 예를 들어, 블랙홀 주변의 별들이 그 궤도를 일정하지 않게 돌고 있거나, 블랙홀로 향하는 물체의 움직임이 갑작스러워지는 것을 관측함으로써 블랙홀의 존재를 추론했습니다.