블랙홀의 크기 범위는 정확히 어떻게 기준을 정하나요

Question

블랙홀은 관측이 안되고 질량이 중앙으로 수축이 될텐데요

그렇다면 블랙홀의 크기 범위는 정확히 어떻게 기준을 정해서 크기를 보는것인지 알고 싶습니다

Answer 1

안녕하세요. 김칠영 박사입니다.

모든 빛을 흡수하는 사건의 지평선 안쪽은 관측이 전혀 불가능합니다. 아마 이 사건의 지평선 크기정도를 블랙홀의 크기라고 볼 수 있을 것 같네요

Answer 2

안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.

블랙홀의 크기를 정의하는것은 사건의 지평선 반지름을 기준으로 살펴볼 수 있으며 사건의 지평선은 블랙홀의 경계로서 빛조차 빠져나올수 없는 공간으로 정의하게 되는데 블랙홀 자체를 직접 관측할수 없겠지만 이 시간의 지평선까지의 거리를 통해 블랙홀의 크기를 정의할수 있께 되는것이지요~ 이 거리 자체는 슈바르츠실트 반지름에 의해서 정의되며 슈바르츠스트 반지름은 2*중력상수*블랙홀의 질량 / (빛의 속도)의 제곱 으로 계싼을 하며 회전하지 않거나 전하를 띄지 않는 이상적인 블랙홀에 의해 이값을 계산하게 되는ㄱ ㅓㅅ입니다! 위 식을 바탕으로 살펴본다면 블랙홀의 사건의 지평선 반지름은 질량에 비례하기에 더 큰 질량을 가진 블랙홀은 사건의 지평선 반지름이 더 커지게 된다느 것이며 항성질량의 블랙홀은 보통 태양의 질량의 3~10배 정도가 되게 됩니다. 따라서 수십 킬로미터 정도의 슈바르츠실트 반지름을 가지게 되는 것이지요. 초거대질량 블랙홀은 태양질량의 수백만~수십억배에 달하기에 슈바르치스 반지름이 형성되어 있고 이에 따라 수백만에서 수십억킬로미터정도의 슈바르츠실트 반지름을 가지게 되는 것ㅇ비니다~ 회전하는 블랙홀의 크기는 Kerr반지름을 이용하게 되는데 회전속도에 따라 사건의 지평선이 더 작아지게 될수도 있께 되는 것이지요. 블랙홀은 자체적으로 빛을 방출하지 않기에 직접 관측이 불가능하지만 크기를 간접적으로 중력렌즈 효과나 X선이나 감마선 등을 이용하여 관측할수 있게 되는 것입니다~ 2019년 호라이즌 망원경을 통해 사진을 찍게 된 M87은하의 경우 초거대질량 블랙홀로서 사건의 지평선 밪지름이 약 400억km정도로 밝혀져 있지요~