2. 블랙홀의 생성과정

별의 안정성은 중력에 의한 인력과 핵융합반응에 의한 척력이

평형을 이룰 때 가능하다.

블랙홀은 중력붕괴에 의해서 만들어진다.

별의 진화 : H→He →C →N →O(원자핵 융합반응 위한 땔감 고갈로 인해 )

태양을 비롯한 별들은 수소의 핵융합으로 에너지를 방출하고 있다. 연료가 떨어지면 별은 자신의 무게로 자꾸만 수축해 간다.

별의 마지막 모습은 그 무게에 따라 세 종류로 나뉜다.

질량이 태양의 1.4배 이내인 가벼운 별은, 바깥 층의 에너지를 모두 방출하고 나면 지구 크기의 백색왜성이 되어 조용히 식어간다.

질량이 태양의 1.4배에서 3배가 되는 대질량 별은, 다 타 버리면 무게를 견디지 못 하고 찌부러지고 만다. 이 별의 중력붕괴는 중성자로 이루어진 중심핵이 생기면 갑 자기 정지되어, 결국 초신성 폭발을 일으킨다. 폭발 후에는 반지름이 10km 정도인 초고밀도의 중성자별로 남게 된다. 태양 질량의 3배 이상인 거대질량의 별도, 대질량의 별과 같이 중력붕괴를 일으킨 다. 그러나 거대한 질량 때문에 폭발은 일으키지 앟고 수축만을 계속한다. 수축할 수록 중력이 강해지게 되므로 수축은 대단히 빠르게 진행된다. 그 결과 마침내 블 랙홀을 형성하게 된다.

별의 질량( M ), 태양의 질량( M S ) 일 때,

① M < 1:4 M s ⇒ 백색왜성

② 1:4 M s s ⇒ 중성자별

③ M > 3M s ⇒ 블랙홀

만약에 지구가 블랙홀이 되려면 반경 6,400Km→1cm,

태양이 블랙홀이 되려면 반경 700,000 Km → 3 Km로 압축되어야 하므로 현재의 지구상에서 느끼는 중력의 크기로 미루어 볼 때, 이것이 블랙홀이 될 경우 중력 의 크기를 상상할 수 있다.

블랙홀은 세가지 물리량밖에 없는 단순한 천체이다.

블랙홀은 태양의 20-30배 이상의 질량을 가진 별의 잔해에서 탄생한다. 진화의 최 종단계를 맞이한 질량이 큰 별은 초신성 폭발을 일으킨다. 그때 별의 중심부는 순 간적으로 안쪽을 향해 수축하며, 자신의 중력에 의해 한 점으로 오무라든다. 이것 을 '특이점(特異點)'이라 하는데, 이 점의 밀도는 무한대이다. 특이점 주위에서는 중력도 굉장히 크다. 더구나 특이점 주위의 어떤 영역 안쪽에서 는 막대한 중력 때문에 빛마저 탈출하지 못하게 된다. 빛이 탈출하지 못하는 이 영 역의 경계면을 '사상(事象)의 지평면(event horizon)'이 한다. 안으로는 들어갈 수 있으나 밖으로는 어떠한 물질도 빠져 나갈 수 없는 이 사상의 지평면 안이 바로 블 랙홀이다.

블랙홀은 특이점과 그것을 둘러싸는 사상의 지평면만으로 형성된 극히 단순한 천 체이다. 특이점을 제외하면 지평면 내에는 아무 것도 존재하지 않는다. 그러므로 어떤 블랙홀을 다른 블랙홀과 구별할 수 있는 성질은 질량, 각운동량 그리고 전하

뿐이다.

자료출처싸이트

http://myung.inje.ac.kr/BlackHole/blackhole-2.PDF