블랙홀의 탄생과 형성 과정은 매혹적이지만 복잡한 천문학적 현상입니다. 여기에는 거대한 별의 진화와 극심한 중력 하에서 물질의 붕괴가 포함됩니다. 블랙홀의 형성 과정을 단계별로 살펴보면 다음과 같습니다.
별 형성
블랙홀은 가장 일반적으로 질량이 큰 별, 일반적으로 태양 질량의 약 20배 이상인 별에서 형성됩니다. 이 거대한 별은 가스와 먼지로 이루어진 분자 구름 내에서 중력 붕괴를 통해 형성됩니다. 가스와 먼지가 중력에 의해 결합되면서 가열되기 시작하고 결국 핵에서 핵융합이 점화되어 별이 생성됩니다.
수소 핵융합
거대한 별은 일생의 대부분 동안 핵에서 일련의 핵반응을 통해 주로 수소를 헬륨으로 융합시킵니다. 이 과정은 별을 붕괴시키려는 중력에 대항하는 외부 복사 압력을 생성합니다.
원소 핵융합 단계
거대한 별은 나이가 들면서 핵융합의 여러 단계를 거치며, 각 단계는 핵에서 더 무거운 원소를 생성합니다. 이는 별이 핵융합 과정의 종점인 철에 도달할 때까지 계속됩니다. 철은 융합을 통해 에너지를 방출할 수 없기 때문에 독특합니다. 대신 에너지를 흡수하여 코어가 붕괴됩니다.
핵 붕괴
거대한 별의 철핵이 임계 질량(태양 질량의 약 1.4배)에 도달하면 더 이상 중력 붕괴를 견딜 수 없습니다. 압도적인 중력으로 인해 핵은 빠르게 안쪽으로 수축하고, 이 수축은 초신성 폭발로 알려진 대격변을 촉발합니다.
초신성 폭발
초신성 폭발은 우주에서 가장 강력한 사건 중 하나입니다. 별의 바깥층이 우주로 날아가는 동안, 극도로 밀도가 높아진 핵은 계속해서 더 붕괴되고 있습니다. 초신성에서 방출된 에너지는 짧은 기간 동안 은하계 전체를 밝게 비춥니다.
특이점 형성
핵 붕괴의 마지막 단계에서 핵의 남은 질량이 특정 임계 한계(태양 질량의 약 2.5~3배)를 초과하면 핵 붕괴로 알려진 무한 밀도 지점까지 붕괴됩니다. 이 특이점은 빛조차도 빠져나올 수 없는 경계인 사건의 지평선 뒤에 숨겨져 있습니다.
사건의 지평선
사건의 지평선은 블랙홀을 정의하는 특징입니다. 특이점을 둘러싼 상상의 경계입니다. 물체나 심지어 빛조차도 이 경계를 넘으면, 그것은 특이점 쪽으로 가차 없이 끌려가서 결코 벗어날 수 없습니다. 이것이 바로 블랙홀을 "검은색"으로 만드는 것입니다. 즉, 가시광선을 방출하지 않습니다.
블랙홀의 형성
핵 붕괴로 인해 사건의 지평선 내에 특이점이 형성되면 블랙홀이 탄생합니다. 블랙홀은 주변 우주의 가스와 먼지 등 주변의 물질과 에너지를 흡수하며 꾸준히 성장하며 무한정 존재합니다.
블랙홀의 8가지 형성 과정에 대해 알아보았는데요
다음번에는 다른 흥미로운 영화 주제에 관련된 것들에 대해 알아보도록 하겠습니다.