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스토리
지구는 블랙홀과 충돌하지 않는다?
<KISTI의 과학향기> 제253호 2005년 02월 21일
1908년 6월30일 시베리아 퉁구스카의 원시림이 거대한 폭격을 받은 것처럼 폐허로 변한 사건이 발생했다. 반경 20km에 이르는 지역이 잿더미로 바뀌었고, 서울 면적의 세 배 이상의 원시림이 성냥개비처럼 쓰러졌지만 그 원인이 되는 어떠한 폭탄이나 충돌의 흔적도 발견되지 않았다.일부 학자들은 이 사건이 우주를 떠돌던 작은 블랙홀이 지구와 충돌하여 지구를 뚫고 지나가서 생긴 일이라고 주장하기도 했다. 하지만 그 정확한 원인은 그 후에도 밝혀지지 않았고 이 사건은 여러 가지 의혹만을 남겨 놓은 채 미해결로 남았다.
초미니 블랙홀
그렇다면 과연 지구는 블랙홀과 충돌할 수 있는 것일까? 영국의 천재 물리학자인 스티븐 호킹 박사에 따르면 우주 탄생 초기에 무수히 많은 미니 블랙홀들이 만들어졌을 수 있다고 한다. 하지만 지금까지 미니 블랙홀에 대한 어떠한 관측 결과나 명확한 존재 여부를 알려주는 증거도 밝혀진 바가 없다. 2003년에는 러시아와 그리스 과학자들에 의해 강한 에너지를 지닌 우주 광선이 지구 대기권에 진입하면서 초미니 블랙홀을 만들 수 있다는 주장이 나오기도 했다. 하지만 이런 초미니 블랙홀이 존재한다고 해도 그 존재 시간은 10의 27제곱분의 1초 정도로 초미니 블랙홀이 지표면에까지 내려와 우리에게 피해를 준다는 것은 불가능한 일이다.
블랙홀의 특징
일반적으로 블랙홀은 은하 중심에 존재하는 거대한 블랙홀과 태양보다 훨씬 큰 별이 죽을 때 만들어지는 일반적인 블랙홀, 두 가지로 나누어진다. 대부분의 은하는 그 중심에 태양 질량의 수백에서 수백 만 배에 이르는 거대한 블랙홀을 갖고 있다. 이 블랙홀은 중력장이 미치는 범위가 있는데 태양계에는 그 힘이 미치지 않아 지구가 은하 중심과 충돌하거나 태양보다 훨씬 큰 다른 별과 충돌한다는 것은 사실 불가능한 일이다. 따라서 지구가 블랙홀과 충돌한다는 것은 있을 수 없는 일이다.
일반적인 블랙홀은 태양보다 질량이 훨씬 큰 별이 그 수명의 마지막 순간에 거대한 폭발을 하고 난 후에 만들어진다. 태양보다 질량이 조금 큰 별들은 폭발로 인해 모든 것을 날려버리고 사라진다. 폭발을 하기 전의 질량이 태양보다 8배 이상 큰 별들의 중심에는 철과 같이 아주 단단한 물질이 모여 있기 때문에 폭발의 충격에도 중심부는 남아 있게 된다. 그 중심부분의 엄청난 중력은 마이너스(-) 전기를 띤 전자들을 플러스(+) 전기를 띤 원자핵에 붙게 만든다. 결국 이때 만들어지는 것이 바로 중성자별이다. 전기적으로 중성이기 때문에 붙여진 이름이다.
일반적으로 초신성 폭발 전의 질량이 태양보다 30배 이상 되는 별은 폭발 후에도 그 중심에 태양 질량의 세 배가 넘는 단단한 물질이 남아 있게 된다. 이때의 중력은 중성자성에 비해 훨씬 더 크고, 결국 이 커다란 중력은 중성자성마저도 수축시켜서 블랙홀을 만들게 된다. 즉 블랙홀은 아주 뚱뚱한 별의 시체가 되는 셈이다. 다시 말하면 태양보다 질량이 30배 이상 되는 뚱뚱한 별이 초신성 폭발 후에 마지막으로 남는 것이 바로 블랙홀이다. 지구를 블랙홀로 만든다면 그 크기는 어른의 엄지손톱 정도로 작아질 것이다. 엄지손톱 하나에 지구의 모든 물질과 사람들이 매달려 있다고 생각해 보자. 그 힘은 가히 상상할 수 없을 정도로 클 것이고, 따라서 블랙홀은 빛마저도 벗어날 수 없는 어둠의 세계가 되는 것이다.
별의 모양이 공처럼 생겼기 때문에 이 별이 줄어들어서 된 블랙홀도 역시 공처럼 둥글게 생겼다. 따라서 블랙홀로 빨려 들어간 물질은 그 중심에 모이게 된다. 많은 사람들이 블랙홀을 검은 통로로 생각하고 있다. 그래서 빨아들이는 블랙홀 반대쪽에 내보내는 화이트홀이 있다고 생각하는 사람들도 많다. 하지만 블랙홀은 통로가 아니기 때문에 화이트홀은 과학적으로 불가능한 것이다. 다만 블랙홀과 블랙홀이 서로 연결되면 벌레구멍(웜홀 Wormhole)이라고 해서 통로가 생길 수도 있다. 그렇다고 이 벌레구멍이 화이트홀은 아니다. 벌레구멍을 타고 한 쪽 블랙홀에서 다른 쪽으로 이동하더라도 그곳 역시 블랙홀이기 때문에 빠져나갈 구멍은 없다. (글: 이태형-과학 칼럼니스트)
초미니 블랙홀
그렇다면 과연 지구는 블랙홀과 충돌할 수 있는 것일까? 영국의 천재 물리학자인 스티븐 호킹 박사에 따르면 우주 탄생 초기에 무수히 많은 미니 블랙홀들이 만들어졌을 수 있다고 한다. 하지만 지금까지 미니 블랙홀에 대한 어떠한 관측 결과나 명확한 존재 여부를 알려주는 증거도 밝혀진 바가 없다. 2003년에는 러시아와 그리스 과학자들에 의해 강한 에너지를 지닌 우주 광선이 지구 대기권에 진입하면서 초미니 블랙홀을 만들 수 있다는 주장이 나오기도 했다. 하지만 이런 초미니 블랙홀이 존재한다고 해도 그 존재 시간은 10의 27제곱분의 1초 정도로 초미니 블랙홀이 지표면에까지 내려와 우리에게 피해를 준다는 것은 불가능한 일이다.
블랙홀의 특징
일반적으로 블랙홀은 은하 중심에 존재하는 거대한 블랙홀과 태양보다 훨씬 큰 별이 죽을 때 만들어지는 일반적인 블랙홀, 두 가지로 나누어진다. 대부분의 은하는 그 중심에 태양 질량의 수백에서 수백 만 배에 이르는 거대한 블랙홀을 갖고 있다. 이 블랙홀은 중력장이 미치는 범위가 있는데 태양계에는 그 힘이 미치지 않아 지구가 은하 중심과 충돌하거나 태양보다 훨씬 큰 다른 별과 충돌한다는 것은 사실 불가능한 일이다. 따라서 지구가 블랙홀과 충돌한다는 것은 있을 수 없는 일이다.
일반적인 블랙홀은 태양보다 질량이 훨씬 큰 별이 그 수명의 마지막 순간에 거대한 폭발을 하고 난 후에 만들어진다. 태양보다 질량이 조금 큰 별들은 폭발로 인해 모든 것을 날려버리고 사라진다. 폭발을 하기 전의 질량이 태양보다 8배 이상 큰 별들의 중심에는 철과 같이 아주 단단한 물질이 모여 있기 때문에 폭발의 충격에도 중심부는 남아 있게 된다. 그 중심부분의 엄청난 중력은 마이너스(-) 전기를 띤 전자들을 플러스(+) 전기를 띤 원자핵에 붙게 만든다. 결국 이때 만들어지는 것이 바로 중성자별이다. 전기적으로 중성이기 때문에 붙여진 이름이다.
일반적으로 초신성 폭발 전의 질량이 태양보다 30배 이상 되는 별은 폭발 후에도 그 중심에 태양 질량의 세 배가 넘는 단단한 물질이 남아 있게 된다. 이때의 중력은 중성자성에 비해 훨씬 더 크고, 결국 이 커다란 중력은 중성자성마저도 수축시켜서 블랙홀을 만들게 된다. 즉 블랙홀은 아주 뚱뚱한 별의 시체가 되는 셈이다. 다시 말하면 태양보다 질량이 30배 이상 되는 뚱뚱한 별이 초신성 폭발 후에 마지막으로 남는 것이 바로 블랙홀이다. 지구를 블랙홀로 만든다면 그 크기는 어른의 엄지손톱 정도로 작아질 것이다. 엄지손톱 하나에 지구의 모든 물질과 사람들이 매달려 있다고 생각해 보자. 그 힘은 가히 상상할 수 없을 정도로 클 것이고, 따라서 블랙홀은 빛마저도 벗어날 수 없는 어둠의 세계가 되는 것이다.
별의 모양이 공처럼 생겼기 때문에 이 별이 줄어들어서 된 블랙홀도 역시 공처럼 둥글게 생겼다. 따라서 블랙홀로 빨려 들어간 물질은 그 중심에 모이게 된다. 많은 사람들이 블랙홀을 검은 통로로 생각하고 있다. 그래서 빨아들이는 블랙홀 반대쪽에 내보내는 화이트홀이 있다고 생각하는 사람들도 많다. 하지만 블랙홀은 통로가 아니기 때문에 화이트홀은 과학적으로 불가능한 것이다. 다만 블랙홀과 블랙홀이 서로 연결되면 벌레구멍(웜홀 Wormhole)이라고 해서 통로가 생길 수도 있다. 그렇다고 이 벌레구멍이 화이트홀은 아니다. 벌레구멍을 타고 한 쪽 블랙홀에서 다른 쪽으로 이동하더라도 그곳 역시 블랙홀이기 때문에 빠져나갈 구멍은 없다. (글: 이태형-과학 칼럼니스트)
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빌려 갑니다.
2011-02-09
답글 0
아 역시 과학은 알면 알수록 재미있네요~ 좋은글 고맙습니다~!
2009-04-05
답글 0
항상 좋은 기사 감사드립니다. ^^
2009-04-01
답글 0
안녕하세요 정진님 Kisti 과학향기 입니다.
독자님 말씀대로 이동하는 블랙홀도 있고 정지하고 있는 블랙홀도 있습니다.
그렇지만 여기서 이동한다라는 의미는 블랙홀 혼자만 이동하는것이 아니기 때문에 지구나 태양계 자체가 블랙홀 속에 빨려 들어갈 일은 매우 희박해 거의 불가능에 가깝다고 봐야 합니다.
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http://www.yeskisti.net/index.jsp
좋은 의견 올려 주셔서 감사드리구요~
앞으로도 많은 관심과 사랑 부탁 드립니다.
과학의 숲을 보는 즐거움
Kisti의 과학향기
2005-02-25
답글 0
안녕하세요 구동연님 Kisti 과학향기 입니다.
우주의 신비를 하나씩 벗기기 위해 많은 과학자들이 지금도 노력하고 있습니다.
태양계 행성을 탐사하기 위해 일부 우주선은 깊은 우주속을 항해하고 있고
일부 우주선은 행성에 착륙해 자료를 지구로 보내고 있습니다.
우리나라도 본격적인 우주 탐사를 위해 고흥에 우주 기지를 만들고 있고 우주인을 만들 프로젝트도 가동하고 있습니다.
앞으로 이런것들에 관심을 더 많이 갖고 또 관련 학문에 매진한다면 언젠가는 우주의 신비를 조금씩 벗겨나갈 수 있으리라 생각 됩니다.
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좋은 의견 올려 주셔서 감사드리구요~
앞으로도 많은 관심과 사랑 부탁 드립니다.
2005-02-25
답글 0
안녕하세요 김평우님 Kisti 과학향기 입니다.
화이트홀은 블랙홀이 무엇이든 빨아들이기때문에 무언가 내 뿜는 존재가 있을거라는 개념에서 나온 용어이지만 아직 확인되거나 정확하게 설명하고 있는 내용은 없습니다.
다만 개념이나 학설로 조금씩 다뤄지고 있습니다.
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과학의 숲을 보는 즐거움
Kisti의 과학향기
2005-02-25
답글 0
안녕하세요 서민호님 Kisti 과학향기 입니다.
블랙홀에 대해 가장 많이 착각하는것은 블랙홀이 공간에 뚫려있는 구멍이라는 착각입니다.
하지만 블랙홀이란 우주에 수많은 별들과 마찮가지로 하나의 존재하는 별입니다.
다만 별의 중력이 너무 커서 빛조차 나올 수 없기때문에 검게 보이는 것입니다.
그렇지만 블랙홀이 단순한 별이라고 말하기에는 어려운 부분이 있는데 그 이유는 블랙홀은 중력이 매우 크고 밀도가 거의 무한대이기 때문에 우리가 상식적으로 알고 있는 시공간의 개념이 적용되지 않습니다.
이때문에 블랙홀속으로 빨려 들어간 물질들이 어떻게 되는지 알기 어려운 것이지요~
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과학의 숲을 보는 즐거움
Kisti의 과학향기
2005-02-25
답글 0
그럼 먼 미래에 안드로메다 은하와 부딪쳤을때는 충분히 블랙홀 과 부딪치지 않을까요?
2005-02-25
답글 0
안녕하세요 김병선님 Kisti 과학향기 입니다.
TNT 1,500만 톤과 맞먹을 정도의 파괴력을 발휘한 시베리아 퉁구스타 지역의 대폭발은 아직까지 많은 의문점을 남긴 폭발입니다.
지금까지 가장 유력한 설로는 독자님의 말씀대로 소행성이 떨어지면서 폭풍으로 인해 발생한 것 또는 액체로 된 소행성이 떨어지면서 다녹아 실제 지상에는 크레이터를 만들지 않고 충격파로만 발생한 것등이 있습니다만 그 외에도 미니 블랙홀과의 충돌설, 외계 물체와의 충돌설 등 구구한 설이 난무하고 있습니다.
그래서 기사의 내용도 이 부분에 대해 의문의 폭발로 명시한 것이지요.
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과학의 숲을 보는 즐거움
Kisti의 과학향기
2005-02-25
답글 0
기사에 오류가 있는듯 합니다. 제가 알기로는 퉁구스카 대폭발의 경우 직경 50M 내외로 추정되는 소행성이 접선에 근접한(지구를 이차원 상의 원으로 볼 경우) 각도로 진입하면서 시베리아 상공(퉁구스카)에서 공기저항에 의한 압력으로 폭발한 것으로 알고 있는데요.(과학동아) 기사에서는 미해결 문제로 나왔는데 수정하셔야 할듯 합니다.
2005-02-23
답글 0
그럼, 화이트홀은 전혀 존재하지 않는 건가요?
2005-02-22
답글 0
블랙홀로 들어간 물질은 초고중력에 의해 압축되는걸로 아는데요....그런데 거대 블랙홀중에 이동 하는것도 있지 않나요. 태양계는 우주가 팽창함에 따라 움직이고 결국 태양계 전체가 들어갈 가능성은 없는지? 참 시베리아는 유성의 충돌로 밝혀 지지 않았나요?
2005-02-21
답글 0
우주는 참 심비하군요...
우주의 모듬 신비를 다 벗길수만 있다면 어떻것들이 좋을까요?
2005-02-21
답글 0
그럼 블랙홀로 들어간 물질들은 어떻게 설명할수있죠?
2005-02-21
답글 0