안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 블랙홀이 형성되려면 어떤 조건이 충독되어야만 가능한지 궁금합니다.
블랙홀이 형성되기 위해선 매우 무거운 항성이어야 합니다. 질량이 태양의 약 20배 이상이며 생애 마지막에 중력 붕괴를 견디지 못하고 폭발하게 되죠. 핵융합 연료가 고갈되는 과정을 거치는데 이는 별이 중심에서 수소-헬륨-탄소 등의 점점 무거운 원소를 태우며 살아가다 철까지 도달하게 되면 에너지를 더이상 만들 수 없게 되고 중력이 지탱되지 않게 되면서 별의 중심이 급격하게 붕괴되는 과정을 거치게 되는 것이죠. 태양 질량의 약 2~3배를 초과하는 중심핵은 중상자별로도 버틸수 없고 무한히 붕괴되기 시작하며 결국에 블랙홀이 되게 됩니다.
Q. 안드로메다 은하와 우리 은하는 언제 충돌하나요?
현재 안드로메다와 우리은하는 약 40억년 후에 충돌을 시작할것으로 보고 있습니다. 접근속도는 매초 110km이상으로 충돌이 이루어지면 별과 별이 부딪히는건 거의 없을 예정이며 이는 별 사이 거리가 워낙 멀기 때문이죠. 또한 충돌이 이루어지면 별들의 궤도가 크게 뒤틀리며 일부 별들은 은하 바깥으로 튕겨나갈수도 있을것이며 두 은하 중심에 있는 초거대질량 블랙홀이 서로 끌어당기며 결국에 합쳐지는 과정을 거치게 될 것입니다.
Q. 안드로메다 은하를 관측하려면 어떤 망원경이 필요한가요?
안드로메다는 우리가 눈으로 볼수 있는 가장 먼 천체중 하나입니다. 약 250만 광년에 위치해 있고 빛의 속도로 250만년이 걸린다는 의미이지요. 우리 은하 밖에 있는 가장 가까운 대형은하입니다. 빛공해가 없는 시골이나 산악지대에서 어두운 하늘 아래에서 맨눈으로도 흐릿한 흰 안개처럼 볼 수 있게 됩니다. 겉보기 크기가 보름달보다 크게 됩니다. 쌍안경이나 소형 망원경을 이용하면서 자세하게 살펴볼 수 있습니다. 북반구 기준으로 가을이 가장 잘 보이는 시기입니다.
Q. 안드로메다 은하의 중심에는 어떤 천체가 존재하나요?
안드로메다 은하의 중심에는 매우 거대한 블랙홀이 잇습니다. M31로 태양 질량의 약 1억~2억배 정도라고 알려져 있죠. 적외선, 전파, X선 망원경 등을 이용하여 블랙홀 주위의 별들의 운동을 통해 간접적으로 확인하게 되었습니다. 대부분의 대형 은하는 중심에서 초거대질량 블랙홀을 가지게 되죠. 이는 은하가 생성되고 진화하는 과정에서 물질과 중력이 집중된 결과로 보입니다. 안드로메다 은하는 250만 광년 떨어진 곳에 있으며 가장 가까운 대형은하입니다. 약 40억년 후 우리 은하와 충돌하여 합쳐질것으로 예상하고 있지요!
Q. 푄 현상이라는 것은 무슨 현상인지 알고 싶습니다.
푄현상이란 산을 넘어 내려오는 건조하고 따뜻한 바람으로 기온이 올라가는 현상입니다. 바닷가나 강가 쪾에 습하고 차가운 공기가 불어오게 되면서 산을 타고 올라가게 되고 점점 차가워지게 되면 비나 눈을 내리게 합니다. 산 위로 올라가면서 공기 속의 수분이 떨어지니 공기는 점점 건조해지게 되고 산을 넘은 공기는 이미 수분을 많이 잃게 되면서 건조하고 가벼운 상태가 되게 됩니다. 이 공기는 산을 내려올때 기온이 오르며 따뜻해지게 됩니다. 산 너머 지역은 비도 안 오고 따뜻하고 건조한 바람이 불어와서 기온이 올라가게 됩니다. 우리나라의 태백산맥이 대표적인 예입니다.