은하 중앙에는 엄청난 크기의 블랙홀이 있다는데 왜 이렇게 밝은 건가요?

Question

블랙홀은 빛조차 빠저나오지 못한다고 알고 있는데요. 그렇다면 블랙홀은 검정색만 보여질 텐데 어째서 은하 중심에 있는 초거대 블랙홀은 밝은 빛을 내는지 궁금합다.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

은하 중앙에는 슈퍼매스 블랙홀이 있을 수 있습니다. 이러한 블랙홀은 극도로 강력한 중력장을 발생시키기 때문에 주변의 가스나 먼지 등이 블랙홀로 끌려들어가면서, 그 과정에서 물질이 점점 더 단단하고 뜨거워지면서 블랙홀 주변에서 밝은 빛을 방출할 수 있습니다. 이러한 빛을 방출하는 것을 '활동성 삼중성간체계(Active Galactic Nucleus, AGN)'라고 부릅니다. AGN은 적외선, X선, 감마선 등 다양한 파장의 방사선을 방출할 수 있습니다. 이러한 AGN은 은하 중앙의 슈퍼매스 블랙홀이 있는 곳에 많이 발견되며, 이들은 우리가 관측하는 것과 같이 밝은 빛을 방출할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 과학전문가입니다.

블랙홀이 모든 빛을 흡수하는게 아닙니다. 주변의 빛을 조금 휘게 만들뿐이죠. 하지만 시간의 지평선이라고 하는 부분이 있습니다. 이 선을 넘는다면 빠져나올 수는 없는 특성이 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.블랙홀은 그 자체로 빛을 내지 않기 때문에, 블랙홀 자체에서 빛이 나오는 것은 아닙니다. 그러나 은하 중심에 있는 초거대 블랙홀에서 밝은 빛이 관측되는 이유는, 블랙홀 주변의 물질이 블랙홀에 빠져들면서 높은 온도와 압력으로 인해 광학적으로 밝게 빛나기 때문입니다.

블랙홀 주변에 있는 물질 중 일부는 블랙홀로 빠져들기 전에 높은 에너지 상태에 놓이게 됩니다. 이러한 물질은 에너지 상태가 낮아지면서 광자를 방출하면서 밝게 빛나게 됩니다. 이것을 블랙홀 광도라고 합니다. 블랙홀 광도는 블랙홀의 질량과 회전속도, 블랙홀 주변에 있는 물질의 양과 성질에 따라 다양하게 변합니다.

또한, 블랙홀 주변에 있는 물질은 블랙홀에 빨려들어가면서 회전하면서 밝은 빛을 내는 현상도 발생합니다. 이러한 현상을 블랙홀 엑셀러레이션(Black Hole Accretion)이라고 합니다.

따라서, 블랙홀 자체는 빛을 내지 않지만 블랙홀 주변에 있는 물질의 광학적 밝기나 엑셀러레이션 현상 등으로 인해 블랙홀이 밝게 빛날 수 있습니다.