블랙홀
페이지 정보
작성자 타라곤 댓글 0건 조회 1,004회 작성일 12-06-14 23:03
본문
잔해의 중심이 태양 질량의 3배보다 클 경우에 강하게 압축되어서 양자화된 중성자들도 그들의 중력을 이길수가 없게 된다. 중력은 마침내 모든 물질들을 수학적인 중심의 위치로 압축해 버린다. 그 점 질량이 블랙홀이다. 가장 무겁고 매우 희귀한 별(태양의 10배이상의 질량) 이 죽으면 블랙홀을 형성한다. 핵이 내파 되어 질 때 중성자 별을 만드는 것은 초신성 폭발로 충분하다.
탈출속도
점질량의 중력은 어떠한 물질도(빛 조차도) 중심에 가두어 버리기에 충분한 중력을 가진다. 점질량 으로 부터 어떤 거리에서 탈출속도는 빛의 속도보다 충분히 크다. 탈출속도는 물체가 그 중력을 이기는데 필요한 속도이다. {탈출속도 = SQRT {(2G×질량)/중심으로 부터 거리 } 이다.질량이 분자에 있기 때문에 질량이 더 크면 탈출속도는 더 커진다. 또한 거리가 분모에 있기 때문에 거리가 멀어지면 탈출속도는 작아진다. 지구의 탈출속도는 11km/sec 이고, 태양의 탈출속도는 620km/sec 이다. 백색왜성과 중성자 별은 매우 큰 탈출속도를 가진다. 왜냐하면 그들은 대략 태양의 질량정도가 아주 작은 부피안에 있기 때문이다. 태양 질량의 백색왜성은 지름이 8,800Km에 불과하므로 표면에서의 탈출속도는 약 5,500Km/s이다. 태양 질량의 중성자별은 단지 17Km의 지름을 가지므로 그 표면에서의 탈출속도는 놀랍게도 125,000 Km/s에 이른다. (실제 중성자별의 질량은 태양 질량의 1.4배 이상이고 더 작은 반지름을 가지므로 탈출속도는 더욱 크다.)
블랙홀은 아마도 표면이 없을 것이다. 그래서 천문학자들은 탈출속도가 빛의 속도와 같아지는 지점까지의 거리를 블랙홀의 크기로 사용한다. 이 지점은 사건의 지평선이라 불리는데, 그것은 이 지점 안에서 일어나는 어떤 사건도 (전자기파뿐 아니라 다른 모든 것) 밖으로 전달될 수 없기 때문이다. 사건의 지평선 안쪽 부분은 검다. 탈출속도에 관한 위의 식을 정리해서 탈출속도 대신에 빛의 속도 c를 넣으면 질점으로부터 사건의 지평선까지의 거리 r은 r=(2*G*Mass)/(c^2)이다. 이 값은 약 3*Mbh Km인데 Mbh는 태양 질량을 단위로 하는 블랙홀의 질량이다. (즉 태양 질량의 블랙홀은 3Km의 반지름을 가질 것이고, 질량이 태양의 10배인 블랙홀은 30Km의 반지름을 가질 것이다.)
영화에서 블랙홀은 주위의 모든 것을 빨아들이는 우주의 진공청소기로 묘사되어 왔다. 블랙홀은 단지 어떤 것이 주위에 매우 가깝게 다가갈 때만 위험하다. 블랙홀은 모든 질량이 한 점에 모여있으므로, 가까이 다가가도 대부분의 질량 바깥에 있을 수 있다. 중력이 거리의 제곱에 반비례하는 힘이라는 것을 상기해 보면, 매우 가까운 거리에서 질점 주위의 중력은 매우 커지게 된다. 하지만 충분히 멀리 떨어져 있는 물체는 특별한 영향을 받지 않을 것이다. 만약 태양이 같은 질량의 블랙홀로 대체된다고 해도 행성들의 궤도는 변하지 않을 것이다. (그럼에도 불구하고 태양계는 훨씬 추울 것이다!)
댓글목록
등록된 댓글이 없습니다.