사건의 지평선 주변에서 중력렌즈 효과는 어떻게 나타나나요?

Question

사건의 지평주변에서 나타난다는 중력렌즈 효과 무엇인지 알고 싶습니다 그리고 이 중력렌즈 효과가 사건의 지평선 주변에서 어떻게 나타나는건가요

Answer 1

중력렌즈효과란 아이슈타인의 일반상대성이론에서 시작되는데요. 질량이 큰 천체는 주변 시공간을 휘게 만들고 이 휘어진 시공간을 따라 빛도 휘어지게 됩니다. 무거운 공을 고무 시트에 올려놓으면 시트가 휘어지게 되는데 그 근처를 지나던 구슬이 직진하지 못하고 굴러 휘어지는것처럼 빛도 강한 중력이 있는 공간에서 직진하지 못하고 굽어지게 된다는 것이죠. 블랙홀, 사건의 지평선 근처에서는 중력장이 너무 강하기에 빛의 경로가 극도로 휘어지게 되고 이에 따라 빛의 궤도가 휘어지고 아이슈타인 고리(먼 배경의 천체가 정면에서 블랙홀 뒤에 있따면 그 빛이 블랙홀 주변을 둘러 휘면서 완전한 고리처럼 보이게 됨),이미지분열드잉 나타나게 됩니다. 이벤트호라이즌이 관측한 블랙홀 이미지에서 빛나는 도넛 모양의 고리는 사건의 지평선 주변의 가스가 내는 빛인 것이지요. 우리가 보는 도넛 모양은 사실 중력렌즈 효과로 인해 왜곡된 것입니다! 빛이 블랙홀 주변을 거의 한바퀴 혹은 여러 바퀴를 돌면서 관측자에게 도달하게 되어 우리는 블랙홀 뒷편에 있는 가스 디스크의 일부 빛조차도 앞에서 보게 됩니다. 즉 블랙홀 사진에서 돈서처럼 보이는 것은 단순하게 빛나는 가스가 아니라 중력렌즈에 의해 휘어지는 빛의 궤적이 만드는 구조인 것이지요!