블랙홀

미항공우주국인 나사에서는 이번에는 별들의 무덤이라고 불리는 블랙홀을 포착했다는 소식이 전해자네요 (2011년 2월 기사입니다.)

블랙홀은 중력장이 너무나 크기 때문에 그 경계를 지나면 어느것도 빠져 나올 수 없는 시공간의 영역이라고 알려져있습니다.
블랙홀의 이름처럼 그 중력이 너무 크기 때문에 빛조차도 빠져나올 수가 없어서 검게 보일것이라고 추측하는데요..
오늘날의 블랙홀은 아인슈타인의 일반상대성이론(1916년)으로 설명을 한다고 하는데요. 일반상대성이론에 따르면,
충분히 큰 질량이 충분하게 작은영역의 공간 안에 존재하게 되면 공간의 경로는 그 중심을 향해 안으로 휘어서 모든 물체와 복사를 안으로 딸어지게 한다고 합니다.
블랙홀의 표면은 외부에서 물질이나 빛이 자유롭게 들어갈 수 있지만, 내부에서는 빛 조차도 밖으로 나올 수 없다고 하네요.

                 
                나사에서 촬영한 블랙홀 (위 사진)

블랙홀을 포착한것은은 지구로부터 4억 2000만 광년 떨어진 고래자리

충돌은하 Arp147의 주변에서 발견했다고 전해지는데요 블랙홀은 발렌타인을 앞두고

포착되었다고하는데요 마치 발렌타인데이에 연인에게 반지를 선물하는듯 위에 사진과

같이  동그란 반지 형태로 포착이 미항공우주국 나사에서 포착했네요.

반지모양을 띄고있는 별들의 무덤인 블랙홀은 실제로 촬영된 것은 아니라

찬드라 X선 우주망원경(Chandra X-ray Observatory)과 허블우주망원경으로 수집된

정보들을 바탕으로 우주망원경과학연구소(STSI)가 재현한 합성이미지라고합니다.
 

별들의 무덤 블랙홀사진 옆으로 보이는것이 타원은하라고 하고요 오른쪽에 보이는

숫자 '0'을 닮은 나선은하가 보이는데요 이 둘은 서로 강한 인력을 가진 두 은하로 최근(우주시간)충돌했을때

타원은하가 관통했기 때문에 나선은하의 가운데가 비어있는 모습이라고 나사측에서는 전하고있네요.

저처럼 검은색소용돌이로만 블랙홀을 생각했던분들께서는 블랙홀 주변의 핑크색이 눈에 띄이실텐데요

이 핑크색으로 나타나는 블랙홀의 모습은 충돌 당시 생긴 블랙홀들이라고하는데요

반지모양으로 이루어져있는 블랙홀들도 주변 별들을 잡아먹고 있다고 합니다.

▲ 화이트홀 

(과학자들이 x선으로 상상해서 그린 가상입니다)

화이트홀은 블랙홀의 이론적 반대형상으로 오로지 이론상으로만 존재하고 있습니다.

천체물리학에서 화이트홀은 블랙홀의 시간적인 반전을 의미하고 있는데요! 블랙홀이 사건지평선을 지나는 그 어떤 것이라도 다 빨아들인다면

화이트홀은 반대로 자신의 사건지평선으로 부터 물체를 뱉어내는 원천으로 행동한다고 합니다.

말그래도 이론상으로만 존재하고 있는 것이기 때문에 화이트홀의 경우는 오늘 우리가 얘기하려고 하는 웜홀(아인슈타인-로젠의다리)때문에

블랙홀의 반대개념으로 생겨난 이론상의 천체라고 보시면 됩니다.

▲ 웜홀(wormhole) 

웜홀은 우주공간에 존재할 수 있다는 비현실적인 가상의 물체이자 통로입니다.

우주공간에서 모든 물체를 빨아드리는 블랙홀과 모든 물체를 뱉어내는(이론상으로) 화이트홀을 연결하는 통로라는 의미의 천체인데요

웜홀은 블랙홀과 화이트홀을 이어주는 일종의 통로로서 벌레처럼 통로가 길고 좁다고 하여 벌레라는 뜻의 웜이 붙어져서 만들어졌다고 합니다.

블랙홀이 회전을 하면서 생기는 회오리가 웜홀로 변형이 되어 화이트홀로 다시 연결이 된다고 보고 있으며 시공간을 잇는다고 하여 시공간통로라고 불리운다고 합니다. 지나가는 속도는 아광속보다도 더욱 빠르고, 블랙홀로 빨려들어가게 되면 웜홀을 지나서 화이트홀로 나온다고 알려져 있다고 하네요

▲ 웜홀의 예상도  

블랙홀의 공간에서 웜홀을 거쳐 화이트홀로 나온다고 생각하여 시공간의 통로로서 생각을 하고 있는데요

아직까지는 화이트홀의 존재가 증명된 바가 없고, 블랙홀의 기조력으로 인해 진입하게 되는 모든 물체가 파괴되어

웜홀을 통과하여 화이트홀을 통해 다른 시공간으로의 여행은 수학적으로만 가능하다고 합니다.

상대성이론에서는 끌어들이기만 하는 블랙홀 세계가 있다면, 반드시 그 물질이 절대로 들어갈 수 없는 공간. 바로 내뿜기만 하는 공간인

화이트홀이 존재한다고 믿는데요! 아직까지는 과학적인 증명자료가 없기때문에 더욱 아쉽기만 합니다.

위의 사진과 같이 만약 블랙홀 안으로 구슬을 넣어서 웜홀을 지나게 되면 다른 시공간인 화이트홀로 나온다는 수학적공식인데요!

만약에 사람 또는 우주선이 블랙홀을 통해 들어가게 되면 웜홀의 거대한 중력에 의해 빛도 나오지 못하는 공간이라고 생각하면

빛이 나오지 못하면 모든 것이 웜홀안에서는 절대로 못나온다고 가능성이 높다고 보는데요!

웜홀은 아직까지는 수학적인 이론만 있을 뿐, 과학적으로 증명할 길이 없어서 더욱 미스테리하고 신기한데요

조금 더 과학이 발달하게 되면 수학적인 이론으로만 상상하는 것 보다는 확실하게 있는지 없는지 알 수 있지 않을까요..?

그때를 기대해봅니다.