학문

우주의 신비 - 블랙홀은 무엇일까?

모두함께하는생활 2021. 2. 24. 21:30

실제 블랙홀의 모습

블랙홀은 Black(검정색) + Hole(구멍)의 조합으로 가운데가 검은색으로 보이죠. 위 사진처럼 가운데에 검은색으로 되어있으며 그 주위에는 먼가 빨려 들어가는 형상이 보이는데 그 이유는 블랙홀의 부피 대비 질량이 무거워서 모든 것을 빨아들이게 되는데, 빛조차 그 힘을 이겨내지 못하고 빨려 들어가서 빛처럼 보이는 것이 중앙으로 밀려 들어가는 모습입니다. 뉴턴의 만유인력에 의하면 물체는 서로 당기려는 힘이 있기 때문에 지구가 질량이 엄청나게 무거워서 지구가 원이어도 우리가 지상에 딱 붙어서 있듯이, 엄청난 무게를 지니고 있는 블랙홀이기 때문에 빛 조차 빠져나가지 못하는 거죠.

 

그렇다면 이런 생각도 할 수 있습니다. 만약 내가 블랙홀 중앙으로 빨려들어간다면? 영화에서는 이러한 장면을 반영하여 우리나라에 많이 알려져 있는 '인터스텔라'에서는 시간의 지평선이라고 하여 더 높은 차원의 공간으로 이동하여 주인공이 과거의 자신을 볼 수 있게 한 장면이 있죠. 그렇지만 저 장면은 영화의 한 장면일 뿐, 실제로 들어간다면 무지막지한 중력에 의하여 뼈와 살이 분리되어 들어가는 순간 형체가 없어질 것입니다. 만약 여러분들이 블랙홀 정도의 무게를 가진 지구 100m 이내로 다가가서 서 있게 된다면 무게가 65,536배로 증가하기 때문입니다. 여러분들이 만약 50KG라면 몇십만 톤으로 증가하니 살아갈 수가 없겠죠? 

 

그렇다면 이러한 블랙홀도 영원히 지속되어 주위를 먹어치울까요? 정답은 No 입니다. 블랙홀에도 수명이 있으며, 호킹 복사라는 원리를 통해 입자를 방출하다가 결국 질량이 서서히 줄어들어서 사라질 것이라고 합니다. 마지막에는 감마선이라고 하는 높은 에너지를 방출, 즉 수명을 다하여 모든 에너지를 방출하게 되며 소멸하게 되죠. 하지만 우주의 역사가 100억 년 이상인 듯, 블랙홀 또한 수명이 인간 대비 매우 길기 때문에 블랙홀 수명이 있다고 해도 저희가 살아가고 있는 동안은 열심히 활동하면서 주위의 물질들을 전부 빨아들이고 있을 겁니다. 

 

혹여 이런 생각을 할 수도 있지 않을까요? 만약 우리 주위에 블랙홀이 있고 그 블랙홀이 점점 우리 천체로 들어와서 우리 지구가 멸종하는 일이 있지 않을까? 라는 생각이죠. 지구 상에서 현재까지 가장 가까운 블랙홀은 1000광년 떨어진 곳에 있다고 합니다. 우주에서는 몇 만년, 몇 백만 년 광년이 흔하니 짧을 수 있다고 생각하지만 빛으로 1000광년이면 아주 먼 곳입니다. 빛 1초가 지구 6바퀴 반을 도니 1000광년이면 인간의 수명으로도 절대 도달할 수 없는 곳이겠죠? 설사 저희한테 다가온다고 해도 미래의 자손이 대비할 뿐, 저희가 대비하지는 않아도 수명이 다해 먼저 세상을 떠날 것 같습니다. 우주는 보면 볼수록 신기한 곳인 것 같습니다. 현재 지구에는 70억명 이상의 인구가 있지만 달에 착륙한 사람은 천명이 채 되지 않으니 일반 사람들이 우주로 향하는 것은 아직 먼 미래인 것 같네요.