블랙홀은 어떻게 형성되나요?

일반 상대성 이론에 따르면 중력장은 시공간을 휘게 만든다. 별이 매우 크면 중력장이 시공간에 거의 영향을 미치지 않으며 별 표면의 특정 지점에서 방출되는 빛이 어느 방향으로나 직선으로 방출될 수 있습니다. 별의 반경이 작을수록 주변 시공간 곡률에 미치는 영향이 커지며 특정 각도에서 방출된 빛은 곡선 공간을 따라 별 표면으로 돌아옵니다. 별의 반경이 천문학에서 "슈바르츠실트 반경"이라고 불리는 특정 값에 도달하면 수직 표면에서 방출되는 빛까지 포착됩니다. 이 시점에서 별은 블랙홀이 됩니다. 그것을 "검은색"이라고 부르는 것은 우주의 바닥이 없는 구덩이와 같다는 뜻입니다. 어떤 물질이라도 일단 들어가면 결코 빠져나올 수 없는 것처럼 보입니다. 사실 블랙홀은 실제로 "보이지 않는" 존재입니다. 그렇다면 블랙홀은 어떻게 형성되는 걸까요? 실제로 백색 왜성과 중성자별처럼 블랙홀도 별에서 진화할 가능성이 높습니다.

별이 노화되면 열핵 반응으로 인해 중심에 있는 연료인 수소가 고갈되어 중심에서 생산되는 에너지가 많지 않습니다. 이런 식으로, 더 이상 껍질의 엄청난 무게를 지탱할 만큼 충분한 힘을 갖지 못하게 됩니다. 따라서 외부 껍질의 무거운 압력으로 인해 핵은 붕괴되기 시작하여 마침내 다시 압력과 균형을 이룰 수 있는 작고 밀도가 높은 별을 형성합니다.

질량이 작은 별은 주로 백색왜성으로 진화하는 반면, 질량이 큰 별은 중성자별로 형성될 수 있습니다. 과학자들의 계산에 따르면 중성자별의 전체 질량은 태양 질량의 3배를 넘을 수 없습니다. 이 값을 초과하면 자체 중력에 저항할 힘이 남아 있지 않아 또 다른 Big Crunch가 발생합니다.

이번에 과학자들의 추측에 따르면 물질은 부피가 0이 되고 밀도가 무한대가 되는 '점'이 될 때까지 중심점을 향해 거침없이 행진할 것입니다. 그리고 위에서 소개한 것처럼 반경이 어느 정도 줄어들면 거대한 중력으로 인해 빛조차 외부로 방출될 수 없게 되어 별과 외부 세계 사이의 모든 연결이 끊어지고 블랙홀이 탄생합니다.

블랙홀