블랙홀은 어떤 것일까?

우주는 우리에게 미지의 세계이자 신비로운 공간입니다.
우주의 탄생과 소멸 그리고 별들이 만들어내는 아름다운 장관들을 보고 있으면
마치 다른 세상에 와있는 듯한 느낌마저 듭니다.
하지만 이처럼 아름답고 경이로운 우주이지만 한편으로는 무서운 곳이기도 합니다.
왜냐하면 그곳엔 지구상의 모든 물질을 흡수하는 거대한 블랙홀이 존재하기 때문입니다.

 

블랙홀은 어떻게 생성될까요?
태양 질량의 10배 이상인 별이 진화의 마지막 단계에서 폭발하면서
초신성이라는 현상이 발생하게 됩니다.
이때 엄청난 에너지를 방출하는데
이것이 주변의 가스와 먼지를 회전시켜 중심부에 밀도가 높은 중성자별을 형성하게 됩니다.
이후 계속해서 수축하다가 중력을 이기지 못하고 결국 빛조차 빠져나올 수 없는
강력한 중력장을 가진 검은 구멍 즉 블랙홀이 만들어지는 것입니다.

블랙홀은 이름 그대로 검은색이며 어떠한 물체라도 빨려 들어갈 만큼 강한 중력을 가지고 있습니다.
또한 특이점이라 불리는 한 점으로 압축되어 있고
사건 지평선 안에서는 탈출속도가 광속보다 커서 밖으로 나올 수 없습니다.
그러나 최근 연구 결과에 따르면 웜홀을 통한 화이트홀과의 연결 통로가 발견되면서
이론으로만 여겨졌던 블랙홀 내부로의 여행이 가능해질지도 모른다는 희망이 생겼습니다.

그러면 블랙홀은 왜 검은색일까요?
사실 블랙홀은 주변 환경에 따라 색이 달라집니다.
예를 들어 지구 근처의 블랙홀은 푸른색이지만 멀리 떨어진 곳이라면 검게 보인다고 해요.
또한 모든 물질을 흡수하기 때문에 내부 구조나 온도 등 관측이 불가능해서 검은 구멍처럼 보이는 것이랍니다.

블랙홀의 특징은 엄청나게 큰 중력을 가지고 있어서
아주 작은 입자라도 빨려 들어가게 되면 탈출속도가 광속보다도 빨라져 밖으로 나올 수 없게 됩니다.
따라서 만약 강한 X선을 방출한다면 그것은 블랙홀이 있다는 증거라고 하네요.

그런데 블랙홀은 실제로 존재할까요?
네 그렇습니다.
물론 직접 눈으로 본 적은 없지만 과학자들은 꾸준히 블랙홀을 찾기 위해 노력 중이랍니다.
대표적으로 사건의 지평선 근처에서 일어나는 호킹복사라는 특이점 온도 변화로부터 블랙홀의 존재를 유추하기도 합니다.

최근 유럽남방천문대등 국제 공동연구팀은 칠레 북부 사막 지대에 설치된 망원경을 이용해
거대질량 블랙홀 M87 주위를 도는 두 개의 원반 모양 구조물을 포착했습니다.
M87은 지구로부터 5천500만 광년 떨어져 있으며
태양 질량의 65억 배에 달하는 초대형 블랙홀로 알려져 있습니다.
특히나 이번에 처음으로 공개된 사진 속 모습은
지금까지 알려진 적 없었던 새로운 형태의 블랙홀 이미지여서 더욱 주목받고 있습니다.

우리가 살고 있는 지구뿐만 아니라 은하계 내에서도
수많은 천체들이 태어나고 사라지기를 반복하며 광활한 우주를 이루고 있습니다.
과학기술이 발전함에 따라 인류는 점점 미지의 영역이었던 우주로의 진출을 꿈꾸고 있고,
머지않아 영화에서나 보던 외계인과 조우하거나 웜홀을 통과해서 다른 은하계로 여행을 떠나는 날이 올지도 모릅니다.
앞으로도 인류는 끊임없이 우주에 대한 호기심을 갖고 탐구해야 하며
이를 통해 미래 세대에게도 무한한 상상력을 심어줄 수 있어야 한다고 생각합니다.