블랙홀 (4) 썸네일형 리스트형 07. 블랙홀 미스터리 , 원시 블랙홀이 암흑물질의 정체일 수 있는가 원시 블랙홀이 암흑물질의 정체일 수 있는가우주 전체 질량의 약 27퍼센트를 차지하는 물질이 있다. 빛을 내지도, 반사하지도, 흡수하지도 않는다. 전자기파로는 어떤 방식으로도 감지되지 않는다. 그러나 중력은 행사한다. 은하가 흩어지지 않고 구조를 유지하는 것, 은하단이 예상보다 훨씬 강하게 결합되어 있는 것, 우주 전체의 대규모 구조가 지금과 같은 형태를 갖추게 된 것 — 이 모든 것의 배후에 이 물질이 있다. 물리학자들은 그것을 암흑물질(dark matter)이라고 부른다.문제는 그것이 무엇인지 아무도 모른다는 것이다. 수십 년간 가장 유력한 후보였던 WIMP(약하게 상호작용하는 거대 입자)는 대형 지하 검출기에서 반복적으로 탐색됐지만 아직 직접 검출된 적이 없다. 이 상황에서 전혀 다른 방향의 가설이 .. 03. 블랙홀 미스터리 , 초거대 블랙홀 초거대 블랙홀은 왜 은하보다 먼저 존재했는가닭이 먼저인지 달걀이 먼저인지를 묻는 질문은 오래된 철학적 난제다. 우주에도 똑같이 답하기 어려운 질문이 있다. 은하가 먼저인지, 블랙홀이 먼저인지. 오랫동안 물리학자들은 은하가 먼저 형성되고, 그 중심에 초거대 블랙홀이 나중에 자리를 잡는다고 생각해왔다. 별들이 모여 은하를 만들고, 그 과정에서 물질이 중심으로 축적되어 거대한 블랙홀이 탄생한다는 시나리오였다.그런데 최근 관측이 그 순서를 흔들고 있다. 우주 초기, 빅뱅 이후 불과 수억 년밖에 지나지 않은 시점에 이미 태양 질량의 수십억 배에 달하는 초거대 블랙홀이 존재했다는 증거가 속속 등장하고 있다. 은하가 충분히 형성되기도 전에 블랙홀이 먼저 거기 있었다는 것이다. 초거대 블랙홀은 왜 은하보다 먼저 존재했.. 02. 블랙홀 미스터리 , 화이트홀은 실제로 존재하는가 화이트홀은 실제로 존재하는가 — 블랙홀의 시간 역전 쌍둥이블랙홀이 모든 것을 삼킨다면, 반대로 모든 것을 내뱉는 존재도 있지 않을까. 이 질문은 단순한 상상이 아니다. 물리학의 방정식 안에 이미 그 가능성이 숨어 있다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 풀면 블랙홀과 수학적으로 대칭을 이루는 해가 하나 더 나온다. 물리학자들은 그것을 화이트홀(White hole)이라고 부른다.화이트홀은 블랙홀과 정확히 반대로 작동하는 천체다. 블랙홀은 모든 것을 안으로 빨아들이고 아무것도 내보내지 않는다. 화이트홀은 모든 것을 바깥으로 밀어내고 아무것도 안으로 들어오지 못하게 한다. 시간의 방향이 뒤집힌 것이다. 방정식은 이 존재를 허용한다. 문제는 그것이 실제로 우주 어딘가에 존재하느냐다. 그리고 지금까지 화이트홀은 단.. 01. 블랙홀 미스터리 , 블랙홀은 천천히 죽는다 블랙홀은 천천히 죽는다 — 그 끝에 우주는 무엇이 남는가블랙홀은 흔히 영원한 존재로 여겨진다. 빛조차 탈출하지 못하는 극단적인 중력, 모든 것을 집어삼키는 사건의 지평선. 한번 들어간 것은 절대 나오지 못한다는 이 단순한 사실 앞에서, 블랙홀은 우주에서 가장 불멸에 가까운 천체처럼 보인다. 그 무엇도 블랙홀을 줄이거나 약하게 만들 수 없다는 직관은 꽤 설득력 있게 느껴진다.그런데 1974년, 스티븐 호킹은 그 생각을 조용히 뒤흔드는 이론을 발표했다. 블랙홀은 천천히 증발한다. 아주 천천히, 인간의 시간 감각으로는 가늠조차 안 되는 속도로, 블랙홀은 조금씩 질량을 잃고 결국 완전히 사라진다. 블랙홀이 천천히 죽는다면, 그 끝에 우주는 무엇이 남는가. 이 질문은 단순히 블랙홀 하나의 운명을 묻는 것이 아니라.. 이전 1 다음
