집 나간 장봉재 교수님이 아직 돌아오지 않았습니다.
날 추운데 기차 밖에서 뭐하고 다니는지.
요즘에 사실 약간 미모가 물이 오르기 시작했잖아요.
머리도 이제 더 굳게 따지기도 하고
살도 많이 빠져가지고 이렇게 날렵해지다 보니까
부르는 데가 많아졌어요.
예전 꼭 오랜만에 한 번 보니까 완전 딴 분이 계셨더라고요.
이랬는데
오래됐습니다.
어쨌거나 저쨌거나 우리 취미는 과학 여차는 절대 멈출 일이 없습니다.
오늘도 힘차게 달려갈 텐데요.
지난주에 이어서 우리 곽재식 교수님과 함께합니다.
안녕하십니까.
안녕하세요.
숨쉴 사이버대학교 환경원종공학과에서 강의를 하고 있고요.
과거를 사랑하는 작가로 오늘도 열심히 글을 쓰고 있는 곽재식입니다.
지난주 방송을 모니터로 한번 해보셨는데 어떠셨어요?
만족하십니까?
만족했죠.
표정이 아주 만족스러운 표정이었어요.
우리 지난번에 약간 뼈 편이지 않았습니까?
정말 뭔가 사고를 우려낸 듯한
진국의 방송이지 않았나
네 좋습니다
오늘 주제는 우리 곽 교수님이 준비했다고요
네 오늘의 주제
우주에 떠다니는 건데요
공식 명칭이 생기기 전에
사람들이 부르던 이름이 여러 가지라고 합니다
뭡니까?
완전히 중력이 붕괴한 천체
얼어붙은 별
죽은 별
어두운 별
아이스 플래닛
그러니까 약간 항성의 시체라고 할까요
약간 그런 느낌?
혹시 아시나요?
이제 가면 오셨죠?
전단 알고 있죠?
우리 이 교수님도 알고 계세요?
그 정도 들으면 느낌이 사고는 친구가 있죠.
바로 블랙홀입니다.
블랙홀이 항상 인기가 많아요.
인기가 많은 주제예요.
어김없이 우리 이번에 블랙홀에 대해서
해야 될 때가 왔습니다.
저도 잘 아는 건 아니지만
블랙홀이 굉장히 어렵다고는 저도 알고 있고
약간
연애 같은 거죠?
연애?
그러니까 하고는 싶은데 어려운.
반갑습니다.
앉으십시오.
본인 소개 부탁드리겠습니다.
연세대학교에서 블랙홀을 연구하고 있는 김민진이라고 합니다.
반갑습니다.
벌써 냄새가요. 어디를 봐야 될지 모르잖아요. 방송을 해본 적이 없는 순수한 찐 과학자.
치민음 과학에서 그동안 모셨던 천문학자분들을 보면 어릴 때 별을 바라보는 취미라든지.
망원경을 만들고.
망원경을 만들고. 그런 분들 되게 많았거든요.
교수님도 어릴 적에 남들은 앞을 볼 때 혹시 밤하늘만 보셨나요?
보통 그런 기대를 많이 하고 물어보시는데 저는 반대입니다.
저는 고등학교 때까지만 해도 그냥 공대에 가서 일반 회사원처럼 그렇게 사는 거를 생각을 하고 대학을 갔거든요.
그런데 대학을 갔더니 천문학 수업을 들었는데요.
너무 재밌는 거예요.
대학교 때?
네, 대학교 때.
그래서 그때 제가 천문학을 해야겠다.
꿈을 정할 때 보통 초등학교 때부터 꿈 얘기를 많이 하는데
맞아요, 맞아요.
대학교 때 자기의 운명을 천문학을 만난 거네요.
네, 맞습니다.
좋습니다.
그래서 블랙홀 같은 경우에는 지금 교수님은 어떻게 연구를 하고 계세요?
이론으로 하시는 분들도 있고.
그렇죠. 그렇죠.
관측을 해서 하시는 분들도 계시네요.
블랙홀을 찾기도 하고 구조를 살펴보기도 하고 그렇게 하는데 최근에 제가 조금 재미있는 연구를 했었는데요.
저희 가까이 한 2억 광년 정도 떨어진.
가까운가요? 2억 광년이.
2억 광년이 가까워요.
첨납 기준으로는 정말 가까운 천체입니다.
그래서 NGC 525이라고 하는 은하가 있거든요.
은하 이름입니다.
은하 중심이 아니고 은하 바깥에서 엄청 강한 X선을 내는 그런 천체를 찾았습니다.
X선을 내는 천체예요?
네, 맞습니다.
은하의 내부가 아니라 은하의 바깥에서.
밝은 빛을 내는?
네, 그게 아주 중요한 부분.
그게 신기한 거 아니에요, 그러면?
그럼요, 엄청 신기한.
그럼 그게 블랙홀이라는 거예요?
저희가 생각하기에는 아주 새로운 종류의 블랙홀입니다.
블랙홀은 원래 눈에 안 보이지 않습니까?
시꺼면잖아요, 우리가 알기로는.
이게 참 블랙홀의 아이러니이기도 하고 제가 밥 먹고 살 수 있는 이유이기도 한데요.
블랙홀은 기본적으로 잘 아시다시피 칠흑 같은 어둠입니다.
우리는 볼 수가 없어요.
그런데 정말 아이러니하게도 천문학에서는 블랙홀에서 가장 강한 빛이 동시에 나오기도 해요.
블랙홀 자체가 아니고 블랙홀 주변에서.
그래서 밝고 아주 강한 빛을 내기 때문에 저희가 연구하기에 사실 또 좋은 천체이기도 해요.
1억 광년 바깥에서 갑자기 밝은 걸 발견했다.
그럼 진짜 너무 소름돋고 신기하긴 하네.
아까 그 아이돌 그룹 이름 같은 NGC 5.5.5.5.5 맞습니다.
그거는 교수님 그룹이 처음으로 찾으신 거예요?
맞습니다. 거기서 X선 관측을 해서 정말 우연히 찾았습니다.
블랙홀이 뭔지 구조부터 한번 시작해볼까요?
일단 블랙홀의 생김새부터 먼저 아셔야 될 것 같아요.
그래서 제가 발표 자료를 보면서 설명을 드리도록 하겠습니다.
저게 자룹니까?
네, 자룹니다.
기계 오르난 것 같은 그런 느낌.
말씀해 주시죠. 누가 원 그렸는데?
워낙 단순하기 때문에 이렇게 되는 겁니다.
그래서 블랙홀에는 두 가지만 기억하시면 돼요.
블랙홀의 색임새를 보실 때는.
첫 번째는 뭐냐면 바로 특이점이라고 합니다.
특이점?
네, 특이점은 블랙홀의 중심에 있는 고역량입니다.
우리가 왜 특이점이라고 부르냐면
특이점에서는 모든 물리적 법칙이 무너지는 곳이에요.
왜냐하면 밀도가 무한대가 되고요.
우리가 상상할 수 없을 만큼 숫자가 엄청 커진다는 거예요.
커진다고.
그다음에 중력 아시죠?
지구가 우리 이렇게 잡아당겨 있잖아요.
그것도 역시 무한대로 가는 지점.
그러면 중력이 무한대는 빨아들이는 힘이 엄청나게 땡기는 힘이?
그렇습니다.
그럼 저기 특이점 말고 나머지는 다 뭐가 있어요?
나머지는 시커먼 영역의 바깥쪽에 해당되는.
테두리
테두리가 뭐예요?
테두리가 바로 우리가 흔히 사건의 지평선이라고 부르는
바로 그것입니다
사건의 지평선
책도 그러고 우리 유나씨 노래
사건의 지평선
맞아요 맞아요
사건의 지평선의 이름이 되게 약간 시적이고 문학적인데
왜 이렇게 이름을 지었을까요?
아주 좋은 질문입니다
그래서 단어 뜻을 알면
사건의 지평선의 정의를 아실 수가 있어요
첫 번째는 지평선을 한번 생각해 보세요
지평선
지평선은 어떤 거죠? 우리가 높은 산에 올라갔을 때 저 평평한 지역을 보게 되면 우리가 볼 수 있는 일종의 경계를 의미하는 거죠.
그렇죠. 거기까지 우리가 볼 수 있는 영향. 그게 지평선이고요. 사건은 어떤 거예요? 사건은 어떤 일이 벌어졌다는 걸 의미하잖아요.
그런데 우리가 어떤 일이 벌어졌다는 걸 물리적으로 알려면 어떻게 해야 되죠?
정보를 받아야죠. 빛을 받든지 소리를 듣든지.
여기서는 제일 중요한 게 빛이에요. 빛을 통해서 그 정보를 받아야 됩니다.
그래서 사건은 뭐냐면 우리가 빛을 통해서 정보를 받을 수 있는 그 지평선 끝의 경계를 사건의 지평선이라고 우리가 얘기를 합니다.
그럼 빛은 저기까지밖에 못 오는 겁니까?
맞아요.
안쪽이 시커멓게 보이는 이유가 사건의 지평선 안쪽에서는 어떤 사건이 벌어지든 간에 우리가 알 수가 없는 거예요.
왜냐하면 거기서는 빛이 우리한테 덜 달할 수 있는 거예요.
그러니까 저 검은 부분은 빛이 도달하지 않는 거고
우리가 저 테두리를 볼 수 있는 거는
저기까지는 빛이 도달을 했고.
맞습니다.
그러면 여기 사건의 지평선 안으로 들어가는 순간에
다시는 밖으로 못 나온다고 보면 됩니까?
저기로 빨려 들어가는 순간?
네, 맞습니다.
왜냐하면 저 사건의 지평선 주위에서는
시공간이 엄청나게 휘게 되거든요.
그렇기 때문에 주변에서 빛이 빠져나오게 못하게 되는 거죠.
시공간이 휘어있다.
맞아요.
지난번에 우리 중력편에서.
중력편 할 때.
중력편에서 시공간이 휜다라는 얘기는 좀 듣기는 했는데 우리가 복습을 해야 될 것 같아요.
우리 중력편에서 공음악 실험 얘기를 했잖아요.
공음악 가운데 무거운 추를 올리면 막이 이렇게 휘잖아요.
거기에 작은 공을 놓으면 휜 쪽으로 공이 끌려 들어가죠.
이거 질량이 큰 천체가 시공간을 휘게 해서 주변의 작은 천체들이 휘어진 경로를 따라 운동하는 현상을 보여주는 거예요.
맞습니다. 그래서 이렇게 블랙홀같이 중력이 강한 경우에 블랙홀을 우리가 잡아당기다라고 설명을 할 수도 있지만
반대로 블랙홀 주변에서 시공간이 매우 많이 휘었기 때문에 빛마저도 그 길을 따라서 안쪽으로 들어갈 수밖에 없게 됩니다.
들어갈 수밖에 없다.
그래서 보시는 것처럼 블랙홀은 생각보다 되게 단순한 모양을 가지고 있고 그리고 이렇게 구의 모양을 가지고 있거든요.
그래서 우리가 흔히 블랙홀을 뭐라고 얘기하냐면 좌우 앞뒤가 없다 이렇게 우리가 얘기를 하게 돼요.
그러니까 앞뒤 좌우가 없다.
이거는 어떻게 우리가 받아들이면 될까요?
블랙홀은 앞뒤 좌우가 없다.
사람을 봤을 때 항성님을 봤을 때 우리가 앞을 보고 있는지 뒤를 보고 있는지 알려면 어떻게 우리가 알 수 있죠?
눈.
그렇죠. 눈 혹은 코 이런 걸 보면 우리가 앞을 보고 있다.
결국 우리 앞뒤를 구별할 수 있는 이유는 뭐냐면
우리 얼굴이 어떤 형태를 가지고 있기 때문에
앞뒤를 구별할 수 있거든요
근데 블랙홀의 경우는 그렇지 않아요
블랙홀은 아무런 형태가 없어요
블랙홀은 어떻게 되냐면
질량이 똑같은 블랙홀 두 개가 있어요
무게가 똑같은 블랙홀가 있어요
그럼 두 개는 완벽하게 똑같아요
어떻게 만들어졌든지 상관없고
어디에 있든지 상관이 없어요
그러면 우리가 만약에 블랙홀이라면
정홍재 교수님 출연 못하게 됐다는데요.
그러면 그냥 몸무게 같은 사람 아무나 섭외해.
어차피 똑같아.
이렇다라는 얘기 아니에요?
그래도 있다면 중요하죠.
그런데 블랙홀은 그런 차이가 없다는 거예요.
사람은 그런데 블랙홀은 그런 차이가 없다는 거예요.
몸무게만 같으면 같다는 얘기 아니에요?
말씀을 들으니까 마치 물리학은 사실 구체적인 대상을 탐구해서
구체적인 대상들에는 특수성이 있는데
블랙홀이라고 하는 것은 마치 수학적인 존재처럼 들리네요.
맞아요.
그리고 약간 규격이 어느 정도 비슷하다는 게 너무 충격이에요.
네, 맞습니다.
이건 블랙홀 자체의 생긴 새고요.
그것보다 조금 더 밖으로 갑니다.
조금 더 해보겠습니다.
그러면 조금 더 밖으로.
계기일식 아니에요? 계기일식?
지금 밖에서 빛 나오네, 저거.
네, 이제 뭐가 보이죠.
빨간 원은 뭡니까?
저게 사건의 지평선의 경계인가요?
아닙니다.
포톤 링이라고 합니다.
포톤 링.
포톤 링?
포톤은 광자.
빛이 나오는 광자의 링.
링이라고 하면 이렇게
반지처럼 생긴 모양.
게임에서 한 두 번쯤 업그레이드하면 나오는 무기 이름 같은데요.
사건의 지평선은 이거 중심에 있어요.
중심에 있고요.
특이점부터 사건의 지평선까지 거리를 우리 R이라고 하면
거기서부터 대략 2.6배 정도 더 키우면
크기를 키우면 지금 보이시는 이런 포토링이 보이게 되고요.
그러면 저 포토닝 가운데 동그란 검정색 부분에
특이점도 있고 사건의 지평선이
저기에 있는 거네요?
블랙홀이 다 있는 거죠.
그러면 블랙홀을 감싸고 있는 링이네?
맞습니다.
이게 왜 생기는지를 한 번만
제가 설명을 드려보겠습니다.
시커멓게 보이는 지점이
사건의 지평선.
다시 이야기하면 블랙홀의 크기예요.
그거에 또 1.5배 되는 지점에
포톤스피어라고 하는 지점이 있어요.
저게 포톤스피어구나.
이거는 제가 아까 말씀드린
포톤 링하고 다른 거예요.
그게 많은 분들이 헷갈리시는 지점이에요.
스피어라고 하는 지점은 블랙홀 크기의 1.5배 되는 지점이거든요.
저기는 아주 특이한데 저기서 어떤 일이 벌어지냐면
빛이 저기 들어가면 이렇게 원운동을 할 수 있어요.
빛이 돈다고요?
네, 원운동을 딱 저기서 하는 거예요.
회전력이 그럼 어마어마한가 보네.
그렇죠, 워낙 중력이 강할 때문에 빛이 저기서 회전력.
빛이 회전한다고 합니다.
포턴스피어에서 그러니까 정말 태양계에서 태양이 강력한 중력으로 작용하면 그 중력장 속에서 적절한 위치에 있는 행성들이 원희로 하는 것처럼 블랙홀의 중력에 의해서
빛이 회전해요
계속 주기 운동을 하는군요
네 맞습니다
근데 이제 행성계랑 큰 차이점이 있어요
뭐냐면 저기는 궤도가 매우 불안정한 곳이에요
저렇게 회전하고 있는 빛을 우리가 딱 건드리잖아요
빛이 안쪽으로 확 빨려 들어가거나
바깥쪽으로 확 나와요.
그게 행성기하고 큰 차이점입니다.
그러면 어떻게 되냐면
저것보다 안쪽에서는 빛이 확 블랙화로 들어가기 때문에
어둡겠죠. 빛이 못 나오니까.
저기서 바깥쪽부터는 어떻게 되냐면
거기서부터 빛이 확 나오는 거예요.
그러면 저 바깥쪽에서 우리가 밝게 빛날 거예요.
그래서 우리가 저기를 포톤스피어라고.
포톤스피어보다 더 바깥에 있네요.
그렇죠. 마지막으로 이것만 이해하시면 돼요.
그러면 포톤임을 완벽하게 이해할 수 있어요.
블랙홀이 만약에 이렇게 있고요.
빛이 이렇게 오잖아요.
그럼 빛이 원래는 이렇게 가야 되잖아요.
직전에서 이렇게 가야 되는데
빛이 어떻게 가냐면 이렇게 가다가
이렇게 휘는 거예요.
아래쪽도 마찬가지예요.
이렇게 가다가 이렇게 휘는 거예요.
중력 때문에요?
네, 중력 때문에.
그러면 마치 블랙홀이 어떤 역할을 하냐면
돋보기 같은 역할이에요.
그래서 우리가 저 뒤에 오는 빛을
돋보기를 대고 보는 거예요.
블랙홀이 돋보기같이 빛을 모으는 역할을 하기 때문에
우리가 똑같은 글자를 보더라도
돋보기를 대고 보면 어떻게 보이죠?
크게 보이죠
그럼 포톤스피어가 원래는 이렇게 돼야 되는데
어떻게 되겠어요?
크게 보이니까
이렇게 크게 보인 거예요
포톤스피어를 우리가 보는 건데
더 크게 확대해서 보게 됩니다
돋보기 효과네
그렇습니다
그러면 포톤스피어를 보는 거 아니에요?
그렇지만 우리는 보는 사람 입장에서는
당연히 그걸 직접 보는 게 아니고
현상적으로 봤을 때는 포톤링이라고 하는 거를
블랙홀 자기 자신은 아무런 것도 보여줄 수 없는 감한 색인데
그게 오히려 주변의 빛을 더 크게 보여주게 한다는 게
아 이거 진짜 너무 신기한데
네 맞아요
좀 칠거만 해요
이게 한계수님 뭘 그렇게 열심히 생각해요
아니 아니 정리를 하려고 해요
되게 어려운 개념 같아서
결과적으로는 아주 강력한 중력장이 형성돼서
빛이 뱅글뱅글 도는데
사실 집단적으로는 광자들이 돌고 있지만
불안하기 때문에 튕겨나가고
들어가는 애들이 많다는 거잖아요.
그리고 튕겨나가는 애들이
우리한테 와서 보여줄 때는
중력장 효과 때문에 볼로그렌즈 효과로
더 큰 것처럼 보이고
그래서 그게 포턴 스피어로 보인다.
포턴 링으로 보인다.
보이는 것만 크게 보인다.
중력장 때문에.
그 다음에 또
보여주시죠.
조금만 더 가면
갑시다 계속.
이거는 많이 봤죠.
카르강티 많이 봤죠.
이거는 방금 보신 것보다 조금 더 저희가 뒤로 가서 조금 더 큰 스케일을 보는 거예요.
잠깐만 이거 근데 직접 찍은 겁니까?
아닙니다.
이거는 이제 우리가 가상으로 생각해서 컴퓨터 시뮬레이션으로 만든 그런 자료입니다.
지금 보시는 건 어떤 거냐면 여기 지금 막 돌고 있는 묻지들이죠.
저게 바로 뭐냐면 강착 원반이라고 합니다.
강착 원반?
네.
저거는 뭐냐면 블랙홀이 밥을 먹고 있는 거예요.
밥이요?
네, 밥을 먹고 있는 거예요.
밥을 먹으면 약간 강착 쟁반이라고 해야 되잖아요.
이게 어떤 거냐면 블랙홀이 주변에 있는 가스를 잡아먹고 있는 거예요.
가스가 있습니까?
네.
그런데 중요한 건 뭐냐면 천문학에 있는 대부분의 천체들은 빠르게 회전을 하고 있어요.
빠르게 회전하고 있는 물질들이 블랙홀로 빨려 들어가면
이렇게 쑥하고 들어가는 게 아니고요.
돌면서 천천히 돌아.
나는 이제 블랙홀이라고 하면
저 근처만 가면 쉐악 하고 들어갈 줄 알았는데 그게 아니네요.
맞습니다.
회전으로 돌면서 들어가는구나.
뭔가 계속 뱅글뱅글 도는 게 아니라
천천히 이렇게 안으로 블랙홀 쪽으로 빨려 들어가고 있는 구조군요.
네, 맞습니다.
그런데 이제 문제는 뭐냐.
저기 이제 원반이 밀도가 엄청 높거든요.
밀도가 높다는 말이 이렇게 물질이 엄청 가깝게 있고요.
엄청 빠른 속도로 회전하고 있어요.
초당 수천 킬로미터의 속도로 회전을 하는
1초에 수천 킬로미터의 속도로 움직이는 거예요
그러니까 어떻게 되겠어요?
물질하고 물질이 엄청 빠른 속도로 움직이니까
서로 막 부딪히겠죠
부딪히죠
부딪힘이 어떻게 되냐면 거기서 열이 생겨요
열이 생긴다
열이 생기면 천문학에서 열이 생긴다
이 말은 바로 뭐냐면
빛이 생겨요?
빛이 생겨요
90도 같이
그렇죠 정확합니다 90도 같이
그러니까 저기 여기 빛이 생기는 거구나
네, 그래서 저기 보시면 빛이 저기서 아주 강하게 나오는 거예요.
온도가 매우 높고.
그래서 저런 식의 회전하고 있는 원반을 우리가 볼 수가 있게 됩니다.
강착 원반.
저게 이제 강착 원반이 되게 됩니다.
그러면 물질이라고 하지 않습니까?
그 물질이라는 게 예를 들어서 별 찌꺼기라든가 이런 것들이 거기 다 있는 거예요?
정말 좋은 질문인데요.
보통 두 가지를 생각을 합니다.
별이 들어갈 수도 있고요.
블랙홀로 혹은 가스가 들어갈 수도 있어요.
그래서 지문이 나온 김에 제가 다음 동영상을 보여드릴게요.
지금 보이신 게 은하고요.
우리 은하같이 별들이 엄청 많이 보이는 은하입니다.
그리고 그 은하 중심에 엄청 무거운 블랙홀이 있어요.
동그랗게 블랙홀이 보이는데요.
저게 블랙홀입니까?
거울 블랙홀 주위로 여기 보이시는 별이 빨려들어갈 거예요.
빨려들어갔죠.
빨려들어가게 되면 조선이기 때문에 저런 식으로 찢겨져요.
찢겨지게 되는 거예요.
그래서 이제 그렇게 되면 블랙홀 주변부로 저런 식으로 이제 원반의 형태를 만들게 되고요.
별이 아주 가까이 가면 어떤 일이 벌어지냐면 블랙홀에 의해서 중력이 생기겠죠.
가까운 면에 중력이 있고 원면의 중력이 있잖아요.
근데 가까운 면에 중력이 훨씬 세져요.
그럼 어떤 일이 벌어지냐면 얘를 확 잡고.
잡아당겨서 찢어지게 만들어져요.
우리가 이걸 조성력이라고 부르죠.
조성력.
그렇게 되면 어떻게 되냐면 별이 찢겨지면서 파괴가 되는 거예요.
그렇죠.
그렇게 쪼개지면서 어떻게 되냐면 별을 이루고 있는 성분의 절반이 블랙홀로 확 빨려들어요.
그리고 절반은 밖으로 나가버려요.
블랙홀 밖으로.
밖으로 나가버려.
밖으로 나가.
그러니까 모든 게 다 빨려들어가는 거 아니에요.
그러니까 그냥 경기에 딱 들어오면 빨아들이는 거고.
그렇죠.
아니면 내보내는 거고.
맞습니다.
별이 하나가 박살나서 블랙홀 강차 5만반이 되면서 빛을 내면 그 별 원래 밝기보다 보통 밝은가요? 그거보다 어두운가요?
정말 좋습니다. 이게 블랙홀이 만드는 매직인데요.
그러니까 별이 주로 빛이 나는 이유가 핵융합에 의해서 빛이 나잖아요.
그러면 사실은 우리가 가진 질량이 아주 일부밖에 사용을 안 하거든요.
그런데 블랙홀이 중력이 워낙 강하기 때문에 별이 거기에 빨려 들어가잖아요.
그렇게 됐을 때 원래 자기가 가지고 있는 질량의 거의 10% 가까이를 빛을 넣는다.
그러면 그 순간에 들어갈 때 어마어마한 핵융합이 일어나면서 그런 거 아니에요?
아니에요. 핵융합은 아니고 마찰력에 의해서.
마찰력에 의해서.
마찰력에 의해서 열이 나와서 거기서 강한 빛을.
10% 질량의 10%가 마찰력으로.
맞습니다.
빛으로 전환되고.
그렇죠.
그럼 저것도 우리 시야를 약간 왜곡시키는 겁니까?
원래는 이게 맞는데 보일 때는 이렇게 도는 것처럼 보이는 거예요?
정확합니다.
그래요?
하나만 가르쳐 드려도 두 개를 하시면 정말 좋아요.
아니 말씀하시니까 원반이라고 하시니까 원반인데 이거 맞는데 어떻게 보면 시야가 왜곡된 게 아닌가?
정확합니다.
강첩 원반 계속 들어가시죠.
정확하게 답을 맞추셨는데요.
제가 준비해온 게 있어서 보여드리면서 말씀드리겠습니다.
지금 여기 보시는 게 앞에 제가 설명드린 것처럼 중심에 이렇게 블랙홀이 있고 동그란 구호의 형태를 가지고 있고 이렇게 하얗게 보이는 게 원반입니다.
가스가 들어와서 블랙홀 주위에서 얇은 원반을 형성하고 있는 거예요.
약간 토성처럼 생겼어요.
이게 강착 원반.
강착 원반입니다.
그래서 우리가 그냥 보게 되면 이런 식으로 보이게 되고.
원래 구조는 그렇게 돼 있잖아요.
맞습니다.
관측자가 저쪽에 있다고 생각해볼게요
그렇게 됐을 때
앞부분은 그대로 보게 되는 거고요
대신에 뒷부분의 경우
돋보기 역할을 하는 블랙홀 때문에
시공간이 휘면서
이렇게 보이게 되었고요
그 다음에 아래쪽도 마찬가지로
이렇게 해서 보이게 되었고요
이래서 이제
우리가 영화에서 봤던 블랙홀이
이런 모습이 정확합니다
시공간이 휘면서
정확하게 블랙홀이 렌즈 역할을 하게 됩니다
그렇게 해서 이렇게
이것만 알아도 뭐
그러니까요. 게임 끝이죠.
특이점, 사건의 지평선
그리고 포톤갱
그리고 이제 저렇게 강차 원반
이거 알면은 뭐
이 구조만 알아도 여러분들
어느 정도는 이제 블랙홀을
안다 할 수 있는 겁니다.
블랙홀이 흡수하는 속도는 얼마나 될까요?
사실 우리가 어떻게 그걸 생각하느냐는 다르긴 한데요.
만약에 우리가 블랙홀로 그냥 자유낙하를 하는 거예요.
애초에 우주선에 출발해서 자유낙하를 하는 거예요.
그러면 정말 순식간에 빨아들어요.
순식간이라면 어느 정도일까요?
그냥 초보다 더 빠른 속도.
물론 어디서 출발했냐에 따라 다르긴 하겠죠.
그런데 충분히 중력장 가까이 가서 떨어지게 되면
엄청나게 빠른 속도로 순식간에 쑥 들어가게 돼요.
순식간에 들어간다.
네, 맞습니다.
빨리 들어가는지도 모를 정도로 순식간에.
네, 맞습니다.
그런데 강착 원반을 통해서 들어가는 속도는 생각보다는 되게 느려요.
물론 이것도 블랙홀 질량에 따라 다르긴 한데
보통 한 수천 년, 수만 년 혹은 그것보다 더 많이 걸려요.
그러니까 강착 원반은 제일 바깥쪽에서 블랙홀 안쪽으로 들어갈 때까지
안쪽으로 들어가는 데까지 꽤 시간이 많아요.
블랙홀 얼마 전에 촬영을 했다고 해서
되게 떠들썩했던 적이 있었잖아요.
엄청나게 뉴스도 많이 나오고 했었던 것 같은데
그거는 어떤 블랙홀입니까?
정말 좋은 질문이 있는데요.
촬영에 성공한 블랙홀 있다.
네, 맞습니다.
지금 여기 보이시는 게 바로 블랙홀을 촬영한 모습입니다.
저게 진짜 촬영한 겁니까, 저거는?
너무 흐른데?
네, 흐르죠.
흐르지만 이게 정말 정말 대단한.
대단한 거에요?
엄청난 거죠.
네, 엄청난 발견입니다.
이게 어떤 거냐면 우리가 천여자리 은하단이라고 하는 은하들이 많이 모여있는 곳이 있거든요.
그런 은하단의 중심을 보게 되면 엄청 무거운 타원 은하들이 있어요.
타원 은하.
여기는 이제 뭐가 있냐면 우리 은하 중심에 있는 블랙홀보다 100배 무거워.
100배가 무거워.
거대제장 블랙홀이 있고요.
지금 보시는 것은 그 거대제장 블랙홀을 실제 전파로 촬영한 모습입니다.
실제로 이제 블랙홀의 존재를 진짜 찍어놓은 거네요.
네, 맞습니다.
그러면 저희가 보고 있는 저 환하게 빛나는 게 강차 원반이에요? 포톤링이에요?
역시 바로 배우시니까 바로 중요한 질문이.
저는 강차 원반인 것 같아요.
저 포톤링은 저렇게 두껍지 않아요.
정말 많은 걸 알고 싶습니다.
내가 연대 들어갑니다.
다음 생에 태어나면.
옷도 지금 천문학과 옷을 입고.
제가 대학원으로 받아들일게요.
그래서 보시면 정답부터 말씀드리면 지금 보시는 거는 포톤링입니다.
포톤링입니까?
그래서 아까 말씀드린 대로 포토닝은 사건의 지평선의 2.6배 정도 되는 곳에 위치를 하고 있고요.
정확하게 우리가 예측했던 그 위치에서 포토닝을 발견한 거예요.
약간 사진 잘못 찍은 도넛 같기도 하고.
맞아요.
그러니까 저 블랙홀의 무게를 가지고 계산을 했을 때 포토닝이 나와야 되는 위치에서 그 모양대로 딱 나왔다는 거죠?
정확합니다.
기가 막히네.
이 블랙홀 촬영이 얼마나 대단한 거냐면
지금 M87 중심에 있는 블랙홀이라고 했잖아요.
이 거리가 지구에서부터 거의 5천만 광년
5천만 광년?
거의 6천 5백만 광년 그 사이 정도 떨어져 있고요.
이 태양 진량이 65억 배입니다. 저게요? 네. 저 블랙홀이? 태양의 65억 배? 엄청나게 큰 거네 진짜. 근데 5천만 광년이나 떨어져 저 블랙홀이 태양의 65억배? 엄청나게 큰 거네 진짜. 근데 5000만 광년이나 떨어져 있는 블랙홀을 뭘로 촬영을 했을까요? 우주 망원경을 갖다가 줌을 최대한 막 당겨가지고.
보통 우리가 우주망원경을 사용하면 분해능을 최고로 얻을 수 있다고 생각을 해요.
보통 흔히 생각할 수 있는 게 허블망원경을 찍으면 이렇게 보이지 않을 거냐라고 질문을 할 수 있는데
실제 지금 보이시는 이미지는 허블망원경보다 작게는 2,000배, 많게는 5,000배 더 분해능이 좋은 거예요.
그만큼 분해능이 좋은 겁니다.
약간은.
그러면 질문이 거죠.
뭘로 찍었냐?
분해능이 그렇게 높아요?
그래서 우리가 분해능을 높이려면 두 가지 방법이거든요.
분해능은 파장, 우리가 빛의 파장에 비례하고요.
그다음에 마온경, 구경, 마온경의 크기를 키우는 거예요.
이걸 본 마온경의 경우는 우리가 사건의 지평선 마온경이라고 하는데
이 마온경은 이 구경을 얼마로 했냐면 바로 지구의 크기만큼.
구경을요? 지구의 크기만큼? 설정을 그렇게 했다고요?
실제로 그렇게 한 겁니다.
그거 어떻게 해요?
어떻게 하냐면 이건 전파관이 할 수 있는 기술인데요.
전파관측만.
조그만 망원경을 여러 개를 만들어요
그거를 이제 곳곳에 놔두는 거예요
그래서 지금 이 망원경 같은 경우는 예를 들면 스페인에 있고요
칠레에 있고 미국에 있고 그다음에 남극에 있고
이런 식으로 지구 곳곳에 놔둡니다
망원경 어레이를 만들고
망원경 어레이를 맞습니다 정확합니다
어레이를 만들고
위치도 그래서 남방구 북방구로 나눠서 이렇게 다 정했네요
지구 크기에 딱 맞게
어느 정도 여기 곳곳에다가 스팟에다가 놓고
네 맞아요
그다음에 그걸 약간 거대와 연결을 해서
다 연결하면 실제로 거의 지구 크기만큼의 망원경을 만들 수가 있어요.
그러면 그게 지구가 자전하니까 돌면서 계속 착착착착착착착착착 찍겠네요.
맞습니다. 그게 사실 핵심이에요.
전파망원경의 핵심이 자전하면서 계속해서 찍어줘야 돼요.
지구가 망원경을 대신 물려주는 거네요.
네, 맞습니다.
근데 아까 그 전파 망원경으로 찍은 정말 블랙홀의 실체잖아요.
아까 보여주셨던 시뮬레이션에서는 가운데에 포털 링이 있고 주변에 강차 건반이 막 돌아가는 걸 보여주셨는데
여기는 강차 건반은 왜 안 보여요?
정말 안타깝게도 여기는 강차 건반이 안 보여요
안 보이는 겁니까? 존재를 하는데?
그건 아직 잘 몰라요
아마 있을 거라고 생각은 하고 있는데
우리가 보고 있는 파장이 한계인지 실제 없는 건지는 현재 기술로는 얘기할 수 있습니다
저는 또 궁금한 게 은하당 블랙홀은 하나씩 이렇게 옵션 포함입니까?
그게 이제 블랙홀의 종류에 따라서 달라지게 됩니다.
그래요? 종류가 또 다르구나.
그래서 특히 천문학에서 봤을 때 블랙홀은 크게 두 종류가 있습니다.
첫 번째는 뭐냐면 별이 죽어서 만들어지는 블랙홀이었어요.
우리가 그걸 별질량 블랙홀이라고 해요.
별질량 블랙홀.
그런 블랙홀은 태양보다 최소한 20배 이상 무거운 별이 죽게 되면 멈추지 않고 끝까지 수출하는 거예요.
그렇게 되면 중심에 바로 블랙홀이 만들어지게 됩니다.
계속 빨아들이는 중력이 그렇게 해서 탄생하는구나.
그러면 우리 은하에는 지금 블랙홀이 몇 개 정도 있을 거라고 생각하세요?
사실 우리가 명확하게 잘 모릅니다.
왜냐하면 이렇게 무거운 별이 죽어서 어떻게 되는지는
여전히 저희 애들이 가장 어려운 숙제 중입니다.
사람들이 대략적으로 예측한 것 있어요.
죽어서 블랙홀이 될 만큼 무거운 별이 몇 개가 태어났는지를
우리가 예측을 할 수 있어요.
그중에서.
그걸 예측을 해봤더니
대략, 이건 정말 대략입니다.
한 1억 개 정도.
1억 개요?
우리 은하계에만, 우리 은하 안에만 최소 블랙홀이 될 수도 있는 애들이 한 1억 개 정도 된다.
맞습니다.
그래서 이제 두 번째 종류의 블랙홀이 뭐냐면 거대질량 블랙홀이라고 합니다.
이미 거대한 것 같은데.
그건 거대한 걸 안 치는 거지.
그렇죠.
맞습니다.
천문학 기준으로 봤을 때는 별질량 블랙홀은 작은 블랙홀이라고요.
천문학이 스케일이 이렇게 큽니다.
그렇습니다.
거대질량 블랙홀은 태양의 적어도 100만 배.
100만 배?
100만 배.
그럼 얘는 어떻게 만들어져요?
거대질량 블랙홀은요?
크게 세 가지 가설이 있는데
뭘로 만들어지지?
첫 번째는 방금 말씀하셨던 별질량 블랙홀들이
이웃에 있는 블랙홀도 있을 거 아니에요
또 다른 별질량 블랙홀
걔네들과 합쳐지면서 점점 사이즈를 키워간다
블랙홀 M&A
그렇죠 블랙홀이 M&A를 하는 거죠
그런 식으로 거대진량 블랙홀이 되는 경우가 있고
또 하나 같은 경우에는 뭐가 있냐면
별들이 충돌을 하면서 더 큰 별을 만들어내는 경우가 종종 있어요.
작은 별들이 합쳐져서 큰 별이 되는데
그러면 사이즈가 엄청 커지겠죠.
그 큰 별이 거대진량 블랙홀이 될 수도 있을 것이다.
라는 게 두 번째 가설이고요.
세 번째는 애초에 우주가 태어났을 때
별이고 뭐고 이런 단계를 모두 건너뛰고
가스들이 너무 많이 뭉쳐져 있으니까
그냥 그것들이 별이 되기 전에 바로 붕괴해버렸다.
너무 많아서.
가수가 너무 많아서.
빅뱅 하면서 커지기 전에는 다 몰려있으니까.
다 몰려있으니까 별 단계를 건너뛰고 바로 생겼다.
이런 가설들도 있어요.
근데 이게 아직 천문학자들 사이에서 의견이 분분한 가설이에요.
그러면 블랙홀도 먹은 만큼 어떻게 진화를 하게 되는 건가요?
그렇습니다. 블랙홀도 아주 빠르게 많이 진화를 하게 됩니다.
빠르게요?
크기를 키우게 되는.
체급이 커져요.
체급을 키우는 겁니다.
그래서 주변에 있는 가스나 벼를 빨아들여서 몸무게를 더 느리게 되는 거죠.
그래서 제가 한번 동영상을 보여드리겠습니다.
이게 블랙홀이 지금 먹이를 먹고 있는 모습입니다.
그런데 블랙홀이 아주 흥미로운 건 뭐냐면
기둥 뭐예요?
기둥 이렇게 뭔가 품어져 나오는 게 보이죠?
저게 뭐냐면 블랙홀에서 나오는 Z라고 하는 거예요.
Z?
Z.
블랙홀은 아주 재밌게도 모든 걸 빨아들이지만 않고요.
블랙홀이 빨아들인 만큼 또 그만큼 뱉어내기도 해요.
블랙홀이요?
네, 뱉어내기도 해요.
사건의 지평선 안에 들어온 건 아무것도 못 나오는 거잖아요.
네, 그 안에 들어간 게 아니라 그 바깥에서.
사건의 지평소 바깥쪽에서 강차 원반이 만들어지게 되고요.
그럼 거기 온도가 매우 높이 올라가기 때문에
그럼 어떻게 되냐면 물질들이 이온화가 돼요.
그러니까 양성자랑 전자가 따로따로 분리가 되는 거예요.
그럼 전화를 띄게 되고요.
주변에 있는 모든 자기장을 거기다 끌어모으게 되는 거예요.
그럼 어떤 일이 벌어지냐.
바로 블랙홀 주변에 엄청 강한 자석이 생기는 거예요.
매우 빠르게 움직이는 전화를 띈 입자가 들어가게 되면
그 자기장을 따라서 뺑뺑뺑뺑 돌면서 엄청 빠른 속도로 밖으로 빠져나오게 돼요.
자기장으로.
그래서 보이시는 저런 식의 Z의 형태로 보이게 돼요.
전기를 띈 입자겠군요.
네, 맞습니다.
강한 힘이 생기고 그렇게 되면
자기장에 따라서 전화를 띈 입자들이 나가게 되는 거죠.
블랙홀이 약간 뭐 어떻게 보면 전자기 트림이라고 생각하면 되나요?
아 그랬어요.
전자기 트림.
전자기 트림, 전자기 딸꾹질.
아니 블랙홀이라는 존재가 사실 엄청나게 좀 멀리에 있고 우리 눈에도 잘 안 보이는데
우주에 있다는 걸 제일 처음에 어떻게 알게 됐을까요?
이게 발상 자체는 나온 지 사실 꽤 너무 오래됐습니다.
18세기 후반에 존 미첼 이런 사람이.
너무 오래됐는데요?
네.
뉴턴이 개발한 그 물리학 역학을 가지고 생각을 해보면
우리가 지구에서 로켓을 타고 가기 위해서는 되게 에너지가 많이 들고 힘이 든든데
달라라는 중력이 6분의 1밖에 안 되기 때문에 훨씬 더 조그마한 로켓을 가지고도 쉽게 나올 수 있다.
이런 거 많이 얘기하잖아요.
반대로 생각을 해보면 더 무거운 행성으로 가면 갈수록 더 탈출하기가 거기서 우주로 나오기가 어려워지겠죠.
계산을 해본 거예요.
빛의 속도를 갖는다고 하더라도 우리가 상상할 수 있는 가장 빠른 속도로 거기서 뛰쳐나오려고 하더라도
우주로 다시 나올 수가 없는
그런 감옥 같은
그런 행성도 있음직하지 않을까
복귀불간한
그러면 그 행성은
어떠한 빛이 거기서 생긴다고 하더라도
조금 더 바깥으로 못 나오고
계속 끌려들기만 할 테니까
까맣게 아무것도 안 보이는
그런 상태로 있지 않을까라는 생각을
상상으로 시작했네요
미첼이 그런 생각을 했었고
그때 당시에 그냥
다크스타
이것도 약간 영화 제목 같죠
다크스타라는 이름으로
이거를 이야기를 했는데
그때만 해도 약간 반응이 그렇게 뜨겁지는 않았어요.
그런데 그때는 사실 이해가 되는 게 빛이 뭔지에 대해서도
정확히 알지 못하던 시대였잖아요.
이게 이론적으로 처음 인정받기 시작한 게
바로 아인슈타인이 상대성 이론을 발표하고 나서
아인슈타인이요.
아인슈타인이 상대성 이론을 발표하면서
아인슈타인의 방정식이라는 걸 기술을 하게 됐는데요.
그거를 최초로 해를 찾은 게 바로 슈바르츠시트라는 사람인데요.
독일의 과학자였습니다.
독일의 과학자입니다.
슈바츠 시트가 최초로 그 해를 찾은 게 바로 블랙홀이에요
아까 보신 그 블랙홀입니다
최초로 찾았습니까?
최초로 찾은 겁니다
계산을 해봤더니 아주 쉽게 사건의 집현상하고
특이점이 기술이 된 거예요
아인슈타인 방정식이에요
그러면 아인슈타인 덕분에 블랙홀의 존재가 입증이 될 거라고 생각됩니까?
네 정확합니다
그 식으로 어떻게 블랙홀을 입증을 하는지
아인슈타인도 실제로 블랙홀에 관심이 많았나요?
아인슈타인 같은 경우에는 블랙홀의 존재를 믿지를 않았었어요
진짜요?
그러니까 이게 너무 블랙홀이라는 개념 자체가 극단적이잖아요
또 엽기적이기까지 하잖아요
극단적이기 싫어하시잖아요
갑자기 건너뛰고 없어지고 이런 거 싫어하시잖아요
아인슈타인은 자연이 아름다워야 된다고 생각을 했던 사람이에요
조화로워야 된다고 생각하고
그런데 자신이 만든 방정식이 그거를 설명함에도 불구하고
블랙홀은 믿지 않았었어요
이름도 블랙홀이니까 자기가 만든 이 우주관에 구멍을 뚫는
자기의 이론을 이용해서 구멍을 뚫는 느낌이었어요.
왜냐하면 안슈타인 같은 경우는 양자역학이 어떻게 보면
시작을 알린 분인데 철저하게 인정 못한다고 얘기하고
그리고 블랙홀도 어느 정도는 자기 식으로 블랙홀을 발견하게 된 건데도
블랙홀을 못 믿는다고.
맞아요.
그러니까 자기 덕분에 밝혀내는 것들을 정작 본인은 안 믿고
그게 아이러니예요.
저는 근데 그 심정이 이해가 돼요.
이게 우리는 지금 블랙홀이 있다는 걸 인정을 하고 시작하니까 그런가 보다라고 하지만
생각해보면 무한이 작은 한 점에 무한한 밀도가 있어가지고 거기서 무한한 중력을 갖고 있다는 거는
이거는 생각을 이상하게 시작한다면 한도 없이 이상해지는 거예요.
그렇죠.
무한이라는 거는 끝도 없다는 거잖아요.
말 그대로.
그러면 우주에 저 멀리 머나먼 우주에 블랙홀이 하나만 있어도
그 중심에 무한한 중력이 있다면 우리도 거기로 끌려가야 될 것 같지 않나요?
빨리 들어가야 된다.
힘이 무한이잖아. 어느 정도 세다는 것도 아니고.
지금은 계산을 해서 이렇게 하니까 그런 건 아니다라는 걸
지금은 우리가 인정을 하게 됐지만
무한이라는 건 사실은 쉽게 생각할 수 있는 건 아니에요.
맞아요.
그렇다면 인류가 블랙홀을 처음으로 최초로 간축한 건 언제입니까?
그게 안타깝게도 아인슈타인이 죽은 후에
모든 일이 다 벌어지게 됐어요.
그래서 실제로 못 보셨군요.
못 보셨군요. 못 봤습니다. 어떻게 자기 이론의 엄청나게 아름다운 우주의 뷰티를 못 보고 뷰티라고 생각하고 덧티라고 생각했었어요. 진짜로. 블랙홀이 관측이 되기 시작한 것은 1960년대 초반부터.
60년대 초반부터 관측이 시작되기 시작했는데.
전파망경이 여기서 하늘이 이렇게 훑은 거예요.
전파망경이 처음 만들어졌으니까 하늘에 뭐가 있는지 모르게 이렇게 밝게 훑은 거예요.
그런데 봤다 보니까 하늘의 특정 지역에서 너무 밝게 빛나는 뭐가 보이는 거예요.
전파 신호를 강하게 내는 거죠.
강하게 내는.
그런데 그거를 이제 저희가 눈으로 보이는 가시광을 이용해서 또 봤어요.
똑같은 지점.
그랬더니 거기에 별이 있는 거예요.
별이 있어요.
그런데 이게 너무 흥미로운 게 뭐냐면
별은 기본적으로 전파에서 매우 약하거든요.
그런데 이 천체는 이상하게 가시광에서도 밝고
전파에서도 매우 밝은 거예요.
세다?
네, 엄청 세다.
그때 발견한 천체가 3C273이라고 하는 천체인데
우리가 그 당시 알고 있는 모든 천지 중에서 가장 빠르게 멀어져요.
희한한 건 아니예요.
엄청나게 멀리 있다는 거죠?
맞습니다. 정확합니다.
우리로부터 엄청 멀리.
멀리 있는데 빛도 세고.
그렇죠.
뭔가 희한한 애가 있다.
전파까지 나오고.
전파도 나오고.
이게 블랙홀과 어떤 관련이 있다?
그래서 거기서 한 단계 더 가야 돼요.
그러니까 두 가지가 있는데요.
첫 번째는 뭐냐면 실제 얼마나 밝은지를 계산을 해봤더니
우리 은하 전체의 밝기를 합친 것보다 더 밝은 것.
그러면 이제 새로운 뭔가.
뭔가 엄청나게 밝은 것 같은데.
중요한 게 하나 더 있어요.
뭐냐면 우리가 우리 은하를 보게 되면 크기는 작지만
그래도 어느 정도 이렇게 퍼져 있는 것처럼.
그렇죠.
그런데 얘는 어떻게 보이냐면 별처럼 보여요.
점으로 보인다.
크기가 없는.
그래서 우리가 이런 천체를 뭐라고 부르냐면 쾌이사라고 부릅니다.
쾌이사.
한국말을 번역하면 별처럼 보이는 준항성 그런데 전파에서 밝은 전체.
준항성 전파원을 줄여서 쾌사라고 하게 되는데요.
별처럼 보인다는 거지 그게 별이 아닌 거죠.
이걸 종합적으로 판단해보면 크기는 엄청 작은데 그런데 엄청 밝은 빛을 내야 되는 거예요.
그걸 우리가 해석할 수 있는 방법은 하나밖에 없는 거예요.
이거는 블랙프밖에는.
그렇죠.
이렇게 작은 사이즈에서 이만큼 강력한 빛을 열려면
블랙홀 밖에 안 된다는 게
그래서 처음으로 최초로 이게 블랙홀 후보로
사람들이 생각을 하기 시작했고
근데 그게 블랙홀이 맞았던 거죠?
알고 보니 맞았던 거죠.
근데 이즈복 형님 진짜 뭔데
그 정도로 강력하려면 웬만한 블랙홀이 아니라
아까 그 두 범주의 블랙홀 중에서도
거대제양 블랙홀이었어요?
네, 맞아요. 거대제양 블랙홀이에요.
근데 전파는 어디서 나오는 거예요?
정말 좋은 질문이신데요.
사실 이미 보셨어요. 전파가 나온 걸 이미 보셨어요.
저도 봤어요.
네.
뭐지?
아까 보셨던 Z에서.
아까 보셨던 것 중에서.
뿜어져 나오니까.
네, Z에서 뿜어져 나오게 되고.
특히 Z에서 전화를 띄 입자가 빠르게 가속을 하거든요.
그 가속하는 그 양만큼 빛이 나오게 되고 그 빛이 주로 전파해서 나오게 돼요.
관측이 그래도 순조롭게 가능해지면서 블랙홀에 대해서 새롭게 알아낸 사실 같은 게 있을까요?
많은 것들을 알게 됐는데요.
그중에 가장 대표적인 게 허블 우주 망원경이 올라가면서 또 우리가 한 단계 발전을 하게 돼요.
허블 우주 망원경은 분해능이 엄청 좋거든요.
그래서 가까이 있는 무거운 우나의 중심에 있는 별들이나 가스의 움직임을 볼 수 있게 될 거예요.
그렇게 되니까 어떤 일이 벌어지냐면 별이 블랙홀 주변에서 매우 빠르게 도는 거예요.
블랙홀이 은하진하에 어떤 영향을 끼쳤다고 생각하세요?
그게 정말 저희 현대 천문학에 있어서 매우 중요한 질문 중에 하나예요.
아까 앞에 설명드렸던 것처럼 무거운 은하 중심에는 항상 무거운 블랙홀이 있는 거예요.
그러면 그 무거운 블랙홀이 무거운 은하를 만든 거예요?
서로 상호작용하면서 진화했다.
그게 정확한 거예요.
서로 상호작용.
그러니까 블랙홀이 커지다 보면 앞에 보여드린 것처럼 가스가 들어오잖아요.
그러면 쾌이사라고 하는 것처럼 활동성 은하가 돼요.
그러면 거기서 엄청 강한 빛이 나오잖아요.
그다음에 제트도 나오고.
그럼 그게 이제 어떻게 되냐면 은하에 있는 가스에 영향을 미쳐요.
그러면 은하가 막 커지다가 블랙홀에서 나오는 에너지 때문에 그 가스들이 뜨거워지거나 혹은 밖으로 밀려나가게 돼요.
그럼 블랙홀이 어떤 일을 하냐면 은하의 크기를 제한을 두는 거예요.
은하의 무게나 질량을 제한을 두게 되는 거죠.
블랙홀의 역할을 되게 그래도 잘하고 있네요.
엄청나게 그래서 은하 진화에 있어서 블랙홀은 매우 중요한 약을.
적절한 밸런스를 유지할 수 있게 블랙홀이.
이게 좀 시적인 게 수천억 개의 별이 모이는 그 밝은 은하하고 깜깜 아무것도 안 보이는 블랙홀이 서로가 서로를 필요로 하면서 이 모양을 이루고 있다는 거.
블랙홀은 진짜 평범한 게 없는 것 같아요
그냥 사람들이 그래서 좋아하는 것 같고
우드는 참 알면 알수록 더 미스테리하다라는 생각이 좀 들기는 듭니다
자 우리 곽 교수님
2주 동안 저희를 함께 하셨는데 어떠셨습니까?
저는 사실 이 프로그램 정말 많이 봤어요
저는 이번이 두 번째 출연인데도
마침 뭔가 여러 번 출연한 것 같은
그런 이상한 환상에 빠져 있었어요
되게 이상하게 친숙하고
여러 가지 재미있는 이야기도 많이 듣고 물어볼 수 있고
이래서 너무나 기쁜 기회였던 것 같습니다.
좋습니다.
우리 곽 교수님 또 계셔서 아는 게 많으니까
아시는 게 많아서 참 부럽다는 생각을 하십니다.
얘기가 더 풍성해졌던 것 같습니다.
특히나 우리 방송 지금 처음으로 방송에 데뷔하신
우리 천문학자 김민진 교수님은
오늘 어떠셨습니까?
일단 너무 즐거웠고요.
어려운 블랙홀의 개념을 설명할 수 있는 기회를 주셔서
너무 감사드리고
보신 분들도 조금 더 블랙홀에 친숙하게 다가가면 좋을 것 같습니다.
앞으로 좀 이루고 싶은 목표 같은 거 있을까요?
목표라기보다 제가 사실 천문학 강연 같은 거 할 때 많이 듣는 얘기가 있거든요.
어릴 때 저 천문학자 꿈이었는데 별 보면서 많이 지냈었는데
생활하다 보니 많이 잊어버렸다.
이런 얘기 되게 많이 듣거든요.
그래서 제가 그런 얘기 들을 때마다 항상 들려주는 글귀가 하나 있습니다.
그래서 제가 적어 왔는데요.
19세기 여성 천문학자 마리아 미첼이라는 분이 말씀하신 얘기인데요.
삶의 별빛을 섞으세요. 그러면 하찮은 일에 마음이 괴롭지 않을 것입니다.
명문이다. 삶의 별빛을 섞으세요.
그렇지. 건방에 별사탕을 넣으세요.
그래서 혹시나 어릴 때 가졌던 천문학 꿈을 못 이루셨더라도 이 방송 보시면서 그때 생각하시면서 밤하늘도 한번 보시고
평소에 가진 고민들을 잊어버릴 수 있는
그런 기회를 가지시면 좋을 것 같습니다.
감사합니다.
늘 응원하겠습니다.
여러분들 삶의 별빛을 섞으시기 바라겠습니다.
저는 개인적으로 궁금한 게
그 영화 보면
아빠가 빨려들어간 블랙홀 있잖아요.
카르강키요.
그거는 블랙홀이 거대질량 블랙홀이었을까요?
아니면 작은 별질량이었을까요?
별질량카가 아닌가?
약간 그렇죠. 주위에 행성이 있었잖아요.
행성이 있었기 때문에
별질량이 블랙홀이 확률이 높다고 볼 수 있을 것 같습니다.
그런데 그게 들어가서
이게 맞아요?
어떻게 생각하세요?
사실은 어긋나는 면이 있기는 하죠.
가까이 가면
시간이 느리게 가는 건 맞거든요.
밖에서 봤을 때 가까이 가는 사람이
시간이 느리게 가는 건 맞긴 한데
실제로 그걸 어떻게 빠져나오느냐
이런 부분에 있어서는
좀 어긋난 부분이 있다고 볼 수 있을 것 같습니다.
보면서 그 부분이 난 어렵더라고요.
참 신기하긴 한데
블랙홀 안에다가 인류가 아닌 또 다른 어떤
제4,5의 그런 존재들이 설계를 해놓은 그런 공간이다.
이런 해석도 있고 복잡해요.
특이점 한번 들어가서 알려주세요.
같이 가요.
시청자 여러분들 이거는 저 죄송해요.
저 물어볼게요.
물어볼 게 있어가지고.
영화를 많이 보니까 제가.
우주여행하면서 가잖아요.
연료가 없어요.
그런데 마침 블랙홀이 근처에 있대요.
블랙홀은 계속 연유 돌잖아요.
그런데 속도가 필요한 거예요.
자기랑 행사까지 가려면.
방법이 없어요.
그래서 블랙홀 쪽으로 가서
태도리에서 도는 힘으로 탄력을 받아가지고
그 힘으로 나간다.
추진력으로.
말이 되는 얘기입니까?
어느 정도는 말이 된다.
사실은 블랙홀 워낙 중력이 강하기 때문에
거기에 가까이 가면 사실 그런 힘을 받기 전에
아마 대부분 빨려들어요.
근데 교수님 저는 궁금한 게
저는 사실 저렇게 굴레콜로 갔을 때
저는 약간 어렸을 때 이런 상상을 했거든요
저는 이렇게 동그란데
구가 아니라
구라고 하셨잖아요 지금 구
구가 아니라
우리는 동그랗게 보이는데
이 뒤에 끝없이 이렇게 길게 뭔가 돼 있는 게 아닌가
그래서 빨아 빨아들여가지고 쭉 이렇게 이동하는 통로가 아닌가
이런 생각도 했거든요
그래서 아주 정말 좋은 아이디어고요
아이디어입니까
아이디어 좋은 아이디어
그래서 정확히 똑같지는 않지만 비슷한 개념이 있는데 우리가 블랙홀은 모든 걸 다 빨아들이잖아요.
그런데 모든 걸 빨아들이면 어떻게 돼요?
모든 정보를 다 가져가는 거예요.
그러면 그 정보는 어떻게 될까요?
갇히죠, 거기에.
갇혀버려요.
다시 얘기하면 우주에서 사라져버리는 거예요.
되게 이상한 일이에요.
금고가 되는 거네.
금고가 되는데.
열 수 없는 금고.
그렇죠.
그런데 이게 일종의 역설이 되게 되는 거예요.
과연 그 정보가 어떻게 될까?
그래서 사람들이 생각한 게 뭐냐면
그러면 그렇게 막 들어가는 게 있으면
어쩌면 막 나오는 것도 있지 않을까
배출구도 있지 않을까
그렇죠
화이트홀
그게 화이트홀이야
화이트홀 이런 게 그렇게 나오는 겁니까?
화이트홀
우리 게임 같은 데 차원 이동한 포탈 같은 거 있잖아요
포탈 그렇죠
사실 저 까만 거 안에 특이점이 포탈처럼 작용해서
그 포탈에 들어가게 되면 어딘가로 튀어나올 수도 있다는 게
맞습니다
화이트홀
블랙홀하고 화이트홀을 연결하는 걸 우리가 웜홀이라고 이렇게
우주 영화 보면 이렇게 우주선 방송
시간 여행하고 그런 것들은 이론이라는 거잖아요
밝혀진 건 아니고
저희가 여쭈다 보니까 제가 궁금해가지고 하다 보니까
화이트홀까지 나왔는데
냄새가 난다. 1인자 냄새가 나.
그러니까요.
기억이랑 후각이랑 무슨 관계가 있네.
향은 기억 창고를 여는 열쇠다.
이런 것 같아요. 후각에서 주는 기억은 고독의 냄새였다. 고향의 냄새였다.
그런데 한창 코로나 유행할 때 되게 두드러지게 나타나는 증상 중에 하나가
코로나19에 걸린 사람은 그렇지 않은 사람보다 후각 장애를 겪을 위험이 높아졌습니다.
이렇게 해도 냄새가 난다는 거예요.
진짜로요? 연구 결과 같은 게 발표가 된 게 있습니까?
코로나에 관련된 냄새를 못 맡는 사람들의 연구를 하다 보니
O가 망가져서 냄새를 못 맡게 된다는 걸 밝히게
냄새 맡는 통로만 이상하게 흔적을 남겼다는 게 가장 특징이고요
지금 끝난 거 아닙니까?
큰일이죠
무섭다 코로나
우리 시청자 여러분들 많이 겪고 있을 수도 있어요
감기라든지 이런 것들하고는 다르게
데미지를 분명히 남겼다