블랙홀을 다양한 각도로 관찰하면 어떤 모양으로 보일까요?

Question

블랙홀을 다양한 각도로 관찰하면 어떤 모양으로 보일까요? 예를 들어, 위에서 바라볼 때와 측면에서 바라볼 때의 모습이 다른지 설명해주세요.

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

블랙홀은 중력이 매우 강하기 때문에, 빛조차 빠져나갈 수 없습니다. 따라서, 블랙홀을 직접 관찰하는 것은 불가능합니다. 그러나 블랙홀 주변의 빛을 관찰함으로써, 블랙홀의 존재와 모양을 추측할 수 있습니다.

위에서 바라본 블랙홀은 그림자만 보입니다. 이는 블랙홀의 사건 지평선으로 인해 빛이 사라져서 생깁니다. 사건 지평선은 블랙홀의 중력으로 인해 빛조차 빠져나갈 수 없는 경계입니다. 블랙홀의 질량이 클수록 사건 지평선의 크기도 커집니다.

측면에서 바라본 블랙홀은 사건 지평선과 회전축이 보입니다. 회전축은 블랙홀의 중력장이 가장 강한 곳으로, 블랙홀의 그림자도 회전축을 따라 길게 늘어집니다. 블랙홀이 빠르게 회전하면, 회전축을 따라 빛이 휘어져서, 블랙홀의 그림자가 더 길게 보이는 효과가 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

블랙홀을 다양한 각도에서 관찰하면 보이는 형상이 달라질 수 있습니다.

블랙홀 주변의 물질이 블랙홀의 강한 중력에 빨려들어가며 형성하는 강착원반은 특정 궤도를 한 쪽 방향으로 회전하는 형태로 형성되기 때문에 보는 각도가 달라지면, 보이는 형상도 달라지는 것입니다.

기본적으로는 토성의 띠와 유사한 형태가 되는데, 블랙홀 뒤편의 강착원반에서 나오는 빛이 중력렌즈 효과 때문에 앞쪽에서도 휘어져 보이는 점이 다른 다른 것이죠.

그리고 이러한 현상도 블랙홀의 강력한 중력 필드 때문에 발생하며 이 중력 필드는 빛의 경로를 휘게 만들어, 블랙홀 주변의 이미지를 왜곡시킵니다.