블랙홀은 중력이 극도로 강한 천체로, 별의 슈바르츠실트 반지름이 어느 정도 작으면 수직면에서 방출되는 빛도 빠져나올 수 없다. 별이 블랙홀이 되면 우주의 바닥이 없는 구덩이와 같다는 뜻입니다. 일단 어떤 물질이라도 들어가면 더 이상 빠져나올 수 없는 것처럼 보입니다. 블랙홀은 탈출할 수 없다. 블랙홀은 직접 관측할 수 있지만, 주변 천체에 미치는 영향과 영향을 측정해 간접적으로 관측하거나 유추할 수 있다. 블랙홀의 확장된 의미는 탈출할 수 없는 상황이다. . 2011년 12월, 천문학자들은 처음으로 블랙홀을 관찰하여 '성운의 과정'을 포착했습니다.
블랙홀의 생성 과정[1][2]은 중성자별의 생성 과정과 유사합니다. 별의 핵은 자체 중력의 작용으로 급속히 수축하고 붕괴하며, 핵이 모든 물질이 중성자로 변하면 수축 과정이 즉시 멈추고 밀도가 높은별로 압축됩니다. 그러나 블랙홀[3]의 경우 별핵의 질량이 너무 커서 수축 과정이 끝없이 진행되며, 중력의 인력에 의해 중성자 자체가 가루로 부서진다. 그리고 남은 것은 상상할 수 없을 만큼 밀도가 높은 물질이다. 높은 질량이 만들어내는 힘이 블랙홀을 만든다.
그 근처에 있는 모든 물체는 블랙홀에 빨려 들어가게 된다. 그러나 블랙홀은 그렇게 많은 물질을 삼킬 수 없습니다. 블랙홀은 물질의 일부를 방출하고 두 개의 순수한 에너지 감마선을 방출할 수도 있습니다. 간단한 이론: 일반적으로 별은 처음에는 별입니다. 별 내부의 수소 원자는 항상 충돌하여 융합을 일으킵니다. 별은 매우 거대하기 때문에, 융합에 의해 생성된 에너지는 별의 구조의 안정성을 유지하기 위해 별의 중력과 경쟁합니다. 융합, 수소 원자 내부 구조는 결국 변화하고 파괴되어 새로운 원소인 헬륨을 형성합니다. 그런 다음 헬륨 원자도 핵융합에 참여하여 원소 주기율표의 순서에 따라 구조를 변경하고 리튬을 생성합니다. 철 원소가 생성될 때까지 별은 베릴륨과 붕소, 탄소, 질소 등이 생성됩니다. 이는 철 원소가 상당히 안정적이고 핵융합에 참여할 수 없기 때문입니다. 별의 에너지가 충분하지 않고 질량이 거대해 별의 중력과 경쟁하여 별이 붕괴되고 결국 블랙홀이 형성된다는 것은 별이 바닥이 없는 구덩이와 같다는 것을 의미합니다. 어떤 물질이든 일단 떨어지면 더 이상 탈출할 수 없습니다. 백색왜성과 중성자별처럼 블랙홀도 태양 질량보다 몇 배 더 큰 별에서 진화할 수 있습니다. 반응으로 인해 중앙의 연료(수소)가 고갈되어 중앙에서 생성되는 에너지가 많지 않습니다. 따라서 더 이상 껍질의 무게를 지탱할 만큼의 힘이 없습니다. , 핵은 붕괴되기 시작하고, 물질은 마침내 무한히 작고 밀도가 높은 물체를 형성할 때까지 중심을 향해 끊임없이 행진합니다. 일단 반경이 어느 정도 줄어들면(슈바르츠실트 반경보다 작아야 함) 질량으로 인한 시공간 왜곡으로 인해 빛조차 외부로 방출될 수 없게 되어 '블랙홀'이 탄생합니다.
별의 시공간 왜곡은 빛의 경로를 변화시켜 빛의 경로를 변화시킵니다. 별이 없는 원래 경로와는 다릅니다. 별 표면 근처에서 빛이 약간 안쪽으로 편향됩니다. 일식 중에 멀리 있는 별을 관찰하면 이 편향 현상은 별이 안쪽으로 붕괴될 때 방출되는 빛에서 볼 수 있습니다. 질량으로 인한 시공간의 힘은 더 강해지고 빛은 더 강하게 안쪽으로 편향되므로 멀리 있는 관찰자에게는 빛이 더 어두워지고 붉어집니다. 마지막으로 별이 특정 임계 반경(슈바르츠실트 반경)으로 수축하면 질량으로 인한 시공간 왜곡이 너무 강해 빛이 더 이상 빠져나올 수 없을 정도로 안쪽으로 편향됩니다. 즉, 빛이 빠져나오지 못하면 다른 것들은 더욱 빠져나오지 못하고 뒤로 끌려가게 된다. 즉, 빛이나 어떤 것도 빠져나가지 못하는 사건의 집합체, 즉 시공간 영역이 있다는 것이다. 이러한 영역을 블랙홀이라고 합니다. 그 경계를 사건의 지평선이라고 하며, 광선의 궤적은 서로 일치합니다.
사진 (20 장) 블랙홀은 다른 천체에 비해 매우 특별합니다. 사람이 직접 관찰할 수 없으며 과학자들은 내부 구조에 대해 다양한 추측만 할 수 있습니다. 블랙홀이 숨어 있는 이유는 휘어진 시공간 때문입니다. 일반 상대성 이론에 따르면 시간은 .
이때 공간은 중력장의 작용으로 휘게 됩니다. 비록 빛은 여전히 두 지점 사이의 가장 짧은 광학 경로를 따라 이동하지만, 밀도가 높은 천체를 통과할 때 시공간은 상대적으로 휘어집니다. 지구에서는 중력장의 영향이 작아 시공간 왜곡이 매우 적지만, 블랙홀 주변에서는 이런 식으로 시공간 왜곡이 매우 큽니다. , 별에서 방출되는 빛도 블랙홀에 의해 차단되고, 빛의 일부는 블랙홀에 떨어져 사라지지만, 나머지 일부는 곡선 공간에서 블랙홀을 우회하여 지구에 도달하게 됩니다. 블랙홀 뒷면의 별이 빛나는 하늘은 마치 블랙홀이 존재하지 않는 것처럼 보입니다. 이것이 바로 블랙홀의 보이지 않는 현상입니다. 더 흥미로운 점은 일부 별은 지구를 향해 직접 빛을 방출할 뿐만 아니라, 그러나 그들이 다른 방향으로 방출하는 빛은 근처 블랙홀의 강한 중력에 의해 굴절되어 지구에 도달할 수도 있습니다. 동시에 이것이 우주의 '중력렌즈' 효과이다.
1. 우리가 살고 있는 은하계를 포함한 대부분의 은하계에는 거대 블랙홀이 숨어 있다. 이 블랙홀의 질량은 약 100만 태양질량에서 약 100억 태양질량까지 다양합니다. 천문학자들은 블랙홀 주변의 강착원반에서 방출되는 강렬한 방사선을 감지하여 이를 추론합니다. 물질이 블랙홀의 강한 중력에 의해 떨어지면 주변을 나선형으로 회전하는 강착 원반이 형성됩니다. 이 과정에서 위치 에너지가 급속히 방출되어 물질을 극도로 높은 온도로 가열하여 강한 방사선을 방출합니다. 구멍은 물질을 흡수해 주변 물질을 축적하고 먹어치운다. 이번 연구에는 하와이 마우나 케아 정상에 위치한 제미니 노스 망원경(Gemini North Telescope)을 비롯한 세계 최첨단 지상 관측 시설이 활용됐다. , 칠레 파라나 산의 제미니 남망원경과 미국 뉴멕시코 주 산아구스틴 평야의 초거대 배열 전파 망원경 2. 거대 블랙홀의 성장을 관찰한 결과 그 활동이 나타났습니다. 블랙홀의 질량은 나중에 나타난 대부분의 거대 블랙홀의 질량보다 10배 작지만 성장 속도가 매우 빠르기 때문에 이제 질량은 후자보다 훨씬 큽니다. 연구진은 이 성장률을 측정해 블랙홀 개체의 전후 발달 경로를 추정할 수 있다. 연구팀은 가장 오래된 블랙홀, 즉 우주의 나이가 불과 몇억 년이었을 때 완전한 성장 단계에 들어가기 시작한 블랙홀을 발견했다. 연구자들은 이 블랙홀의 형성과 진화가 우주에서 가장 초기의 별과 관련이 있을 수 있다고 믿고 있으며, 또한 처음 12억년 후에 성장 기간이 있다는 사실도 발견했습니다. 이 연구는 7년 동안 지속된 연구 프로젝트의 결과로 관측된 블랙홀 물체 중 가장 거대한 블랙홀의 진화를 추적하는 것을 목표로 합니다. 3. 블랙홀의 장점(단순히 파괴자라고 생각하지 마세요) 천문학 장비를 사용해 탐사한 결과 블랙홀이 10개 이상인 것으로 밝혀졌습니다. 생성되는 중력은 상상할 수 없을 만큼 크며, 에너지 빔을 생성하고 가스를 생성할 수 있습니다. 수십억 년이 지나면 성운에서 행성이 생성됩니다. 4. 중국 천문학자 마종페이(Ma Zhongpei) 미국 버클리캠퍼스 교수가 이끄는 알려진 가장 큰 블랙홀 최근 과학 연구팀이 지금까지 알려진 가장 큰 블랙홀 두 개를 발견했는데, 그 두 개는 NGC 3842와 NGC 4889에 위치해 있다. 은하수 중심에 속하는 은하들은 지구로부터 약 27,000광년 떨어져 있으며, 각각의 질량은 태양의 약 100배에 달합니다.