블랙홀 이야기

블랙홀이 어떻게 가장 밝은 빛을 만드나 지난번에 은하 중심 블랙홀이 물질을 빨아들일 때 강착 원반에서 엄청난 에너지가 나온다는 얘기를 했어요. AGN 피드백 얘기였죠. 그 극단적인 형태가 퀘이사예요. 블랙홀은 빛도 못 빠져나오는 천체라고 시리즈 내내 썼는데, 그 블랙홀이 우주에서 가장 밝은 천체의 정체라는 게 좀 모순처럼 들리잖아요. 빨아들이는 게 어…

은하 중심에 왜 항상 블랙홀이 있는 건지 블랙홀 시리즈를 쓰면서 은하 중심에는 초대질량 블랙홀이 있다는 말을 당연하게 깔고 갔어요. 궁수자리 A*는 태양의 400만 배, M87은 65억 배. 근데 한 번도 안 물어본 게 있었어요. 왜 거의 모든 은하의 중심에 초대질량 블랙홀이 있느냐. 우연이냐 필연이냐. 블랙홀이 먼저 있어서 은하가 그 주위에 모인 건…

야구 백과사전으로 끝난 30년 내기 지난번에 블랙홀 정보 역설을 다루면서 호킹이 2004년에 자기가 틀렸다고 인정했다는 얘기를 잠깐 했어요. 근데 쓰고 나니까 그 장면 자체가 궁금해지더라고요. 30년 가까이 유지한 입장을 왜 바꿨는지, 어떤 논리에 설득됐는지, 상대방은 어떻게 반응했는지. 물리학사에서 꽤 드라마틱한 장면이라 좀 더 파봤어요. 199…

물리학에서 정보가 사라지면 안 되는 이유 블랙홀 시리즈를 쓰면서 호킹 복사 얘기를 몇 번 했어요. 블랙홀이 서서히 증발해서 결국 사라진다는 거. 근데 그때마다 한 가지 문제를 슬쩍 넘겼거든요. 블랙홀이 완전히 증발하면 안에 들어갔던 물질의 정보는 어떻게 되느냐. 이걸 블랙홀 정보 역설이라고 하는데, 50년 넘게 물리학에서 가장 논쟁적인 문제 중 하나예…

우주에서 가장 강력한 충돌 블랙홀 시리즈를 쓰면서 블랙홀 하나에 대한 얘기만 했어요. 구조, 특이점, 그림자, 시간지연. 근데 블랙홀이 둘이 만나면 어떻게 되는지는 안 다뤘더라고요. 블랙홀끼리 충돌하면 무슨 일이 벌어지느냐. 이건 상상이 아니라 실제로 관측된 현상이에요. 2015년에 처음 잡혔고, 지금은 LIGO가 약 3일에 한 번씩 블랙홀 병합 신호…

인터스텔라 다시 보다가 찾아본 것 인터스텔라를 다시 봤어요. 예전에 극장에서 한 번 보고 넘겼는데 이번에 TV에서 하길래 또 봤거든요. 블랙홀 안으로 주인공이 들어가는 장면에서 좀 걸리는 게 있었어요. 블랙홀에 빠지면 몸이 스파게티처럼 늘어난다는 얘길 어디선가 본 적이 있는데, 영화에서는 멀쩡하게 들어가더라고요. 그게 맞나 싶어서 퇴근하고 좀 찾아봤어…

블랙홀의 반대가 있다는 얘기 블랙홀 시리즈를 꽤 오래 써왔어요. 형성 원리, 스파게티화, 시간지연, 특이점, 광자고리까지. 근데 한 번도 안 다룬 게 있었어요. 화이트홀. 블랙홀이 모든 걸 빨아들이는 천체라면, 화이트홀은 모든 걸 뱉어내는 천체라는 건데, 이름은 들어봤지만 진지하게 찾아본 적이 없었어요. 이전 글에서 양자 바운스 얘기를 할 때 잠깐 스…

안에서는 바깥이 보인다 블랙홀 시리즈를 쓰면서 사건의 지평선은 빛도 못 빠져나오는 경계라고 여러 번 썼어요. 근데 글을 쓰다 보니까 하나 걸리는 게 있더라고요. 빛이 못 나온다는 건 알겠는데, 빛이 들어오는 건 어떻게 되는 거냐. 사건의 지평선 안에 있는 사람이 바깥을 볼 수 있느냐. 찾아보니까 답이 의외였어요. 볼 수 있어요. 사건의 지평선은 일…

1mm 차이로 시간이 다르게 간다 예전에 인터스텔라 밀러 행성의 시간지연 글을 쓰면서 GPS 위성 보정 얘기를 했었어요. 중력이 강한 곳에서 시간이 느리게 간다는 거. 그때는 블랙홀과 GPS 위성이라는 양 극단으로 다뤘는데, 최근에 좀 더 찾아보니까 이게 우리 일상 스케일에서도 실제로 측정된다는 자료가 나오더라고요. 1mm 높이 차이에서도 시간이 다르…

은하 중심에 블랙홀이 아닌 게 있을 수도 있다는 주장 블랙홀 시리즈를 쓰면서 은하 중심에는 초대질량 블랙홀이 있다는 걸 당연하게 전제하고 글을 써왔어요. 궁수자리 A*는 태양 질량의 400만 배, M87은 65억 배. 근데 자료를 계속 읽다 보니까 이걸 의심하는 가설이 있더라고요. 은하 중심에 있는 건 블랙홀이 아니라 암흑물질 입자가 뭉쳐 있는 덩어리…

이론에서는 있다고 하는데 아직 못 봤다 지난 글에서 포톤 스피어와 포톤 링의 차이를 정리했어요. 포톤 스피어는 빛이 블랙홀 주위를 도는 물리적 영역이고, 포톤 링은 그 영역을 지나온 빛이 만드는 이미지라는 거. 근데 쓰면서 한 가지 빠뜨린 게 있었어요. 포톤 링이 아직 확정적으로 관측된 적이 없다는 거예요. 일반 상대성 이론은 반드시 있어야 한다고 말…

이름이 비슷한데 다른 것 지난 글에서 블랙홀 그림자가 생기는 원리를 다루면서 광자구와 광자 고리라는 말을 둘 다 썼어요. 글을 올리고 나서 보니까 이 둘이 같은 건지 다른 건지 헷갈리더라고요. 포톤 스피어, 포톤 링. 이름이 비슷하니까 같은 걸 부르는 다른 이름인 줄 알았는데, 찾아보니까 전혀 다른 개념이었어요. 포톤 스피어는 공간에 있는 영역이다…

블랙홀 사진에서 가운데 검은 부분의 정체 블랙홀 시리즈를 쓰면서 EHT가 찍은 블랙홀 사진 얘기를 몇 번 했어요. 가운데 검은 부분과 주변의 밝은 고리. 그때마다 가운데 검은 부분을 블랙홀 그림자라고 썼는데, 정작 이 그림자가 왜 생기는지는 제대로 안 다뤘더라고요. 사건의 지평선 안이니까 당연히 검다고 넘어갔는데, 찾아보니까 그게 아니었어요. 그림자의…

부피가 0이고 밀도가 무한대라는 게 말이 되나 지난 글에서 블랙홀 특이점에서 사건의 지평선까지의 거리를 다뤘어요. 슈바르츠실트 반지름 얘기요. 그때 특이점은 부피가 0이고 밀도가 무한대인 점이라고 썼는데, 쓰면서도 좀 찝찝했어요. 부피가 0인데 질량은 있다는 게 솔직히 상식적으로 안 맞잖아요. 무한대라는 건 수학에서는 써도 물리에서는 보통 뭔가 잘못됐…

특이점에서 사건의 지평선까지가 블랙홀의 크기다 블랙홀 글을 몇 편 쓰면서 계속 슈바르츠실트 반지름이라는 말이 나왔어요. 특이점에서 사건의 지평선까지의 거리. 블랙홀의 크기를 나타내는 수치인데, 정작 이게 구체적으로 얼마인지, 어떻게 정해지는지는 제대로 안 다뤘더라고요. 블랙홀 크기에 따라 조석력도 달라지고 시간지연도 달라진다고 썼으면서 정작 그 크기 …