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블랙홀 별은 아마 지금까지의 그 어떤 별보다 큰 존재일 것입니다.

그들은 은하 전체보다 밝게 빛났고,

현재까지 존재했던, 그리고 미래에 존재할 어떤 별보다도 컸습니다.

하지만 그 크기를 제쳐 두더라도,

그들을 신비롭고 이상한 존재로 만드는 것은 그 깊은 내부입니다.

그들은 우주의 기생 천체에 점령당해,

영원히 굶주리는 블랙홀입니다.

이런 일이 어떻게 가능한 걸까요?

블랙홀 별은 블랙홀의 광기를 지닌 채

우리가 알고 있는 별의 탄생과 성장의 틀을 깨부숩니다.

그들은 초기 우주의 짧은 기간동안만 존재할 수 있었지만,

만일 그들이 존재했었다면,

우주론의 가장 큰 불가사의 중 하나를 풀어냈을 것입니다.

블랙홀 별은 극단적이지 않은 면이 없었습니다.

오늘날 가장 거대한 천체는 아마 태양 300개의 질량을 가질 겁니다.

블랙홀 별은 최대 태양의 천만배에 달하는 질량을 가졌습니다.

거의 수소로만 이루어져 있죠.

이것이 의미하는 바를 시각적으로 살펴봅시다.

태양

태양/웨젠

태양/웨젠/LL페가수스

태양/웨젠/LL페가수스/가장 거대한 별

그리고 마지막으로 블랙홀 별.

그 크기는 말로 다 표현할 수 없습니다.

우리의 태양보다 80만배 더 크고,

우리가 아는 오늘날의 가장 거대한 별의 380배입니다.

그것의 표면으로부터 깊숙한 곳에는 블랙홀이,

초당 수십억 톤의 물질을 집어삼키며 빠르게 커져가고 있습니다.

일반적으로 별은 성운으로부터 태어납니다.

대부분 수소로 이루어져 있고, 수백만 개의 태양 질량의 집합체이죠.

이 성운들 안에서 가장 밀도높은 곳에

물질들이 모이기 시작합니다.

이 장소의 밀도가 더 높아지면서

그들에 작용하는 중력이 강해지고 그들은 더 빠르게 자랍니다.

결국 그들은 너무 많은 열과 압력을 만들어내어

핵융합 반응에 불을 붙이고,

새 별이 탄생합니다.

하지만 이것이 그들의 크기를 제한합니다:

핵융합은 근처의 성운을 날려보내기 충분한 양의

방사 에너지를 내보냅니다.

새 아기 별은 더 이상 질량을 모을 수 없습니다.

이제 별은 두 힘의 경계에 자리하게 됩니다:

별을 뭉치려 드는 중력,

그리고 밖으로 작용하여 별을 터뜨리려는 핵융합으로 인한 방사.

수백만에서 수십억년 뒤에는,

핵의 에너지가 떨어지고 균형이 무너져 별을 부숩니다.

하지만 블랙홀 별은 아주, 아주 다릅니다.

초기 우주의 야수들

빅뱅으로부터 몇억년이 지나,

우주가 아직 훨씬 작았을 때,

모든 물질들은 굉장히 밀집되어 있었습니다.

우주는 훨씬 밀도높고 뜨거웠습니다.

암흑물질은 암흑물질 헤일로라는 거대 구조를 형성하며

당시의 우주를 지배했습니다.

이것의 질량은 너무 거대해서,

그들은 상상도 못할 정도로 거대한 양의 수소 가스를 집중시켜서,

첫 번째 별들과 은하들이 탄생하는 곳이 됩니다.

멋진 수소 구름이 형성되고,

일부는 1억 개의 태양만큼,

작은 은하보다도 컸습니다.

이 다시없을 특이한 환경에서,

암흑물질 헤일로의 거대한 중력 작용이

자신의 중심으로 가스를 끌어들이고

극도로 거대한 별들을 만들었습니다.

말했다시피, 별은 생겨날 때 자신을 형성할 가스를 날려보냅니다.

하지만 이 초기 우주의 거대 성운은 너무 커서

탄생 이후에도 더욱 더 많은 가스가 쌓여

별이 상상 이상의 비율로 커지게 합니다.

어린 별은 강제로 더욱 커지게,

어느 경우에는 태양 질량의 천만배까지도 달하게 됩니다.

중력으로 인해 핵은 더 뜨거워지고,

필사적으로 팽창하여 스스로를 터뜨리려 하지만,

소용없습니다.

질량과 압력이 너무나 강력합니다.

균형은 깨지고 맙니다.

빨리감기한 초신성 폭발처럼, 핵이 블랙홀로 붕괴합니다.

일반적으로는 그것이 마지막일 것입니다.

오늘날의 별은 초신성 폭발을 일으키고,

블랙홀이 형성되며 우주는 안정됩니다.

아지만 이 경우에는, 별이 자신의 죽음으로부터 살아남습니다.

웅장한 폭발은 별을 내부부터 박살내지만, 충분하지 않습니다.

별은 너무 거대하고 무거워서,

초신성 폭발조차도 그것을 부술 수 없습니다.

이제 별의 핵에는 블랙홀이 자리잡고 있습니다.

그것은 작습니다, 직경 몇십킬로미터 정도이며,

태양계 정도 크기의 존재의 중심에 있습니다.

커져가는 괴물

별은 그 어느 때보다도

빠르게 회전하며 붕괴하는 가스로부터 만들어졌고,

그들 역시 회전합니다.

블랙홀이 별의 중심에서 태어났을 때,

그것은 자신의 각운동량을 보존합니다.

이것은 빠져 들어가는 물질이 그저 직선으로 떨어지는 것이 아니라,

블랙홀을 공전한다는 뜻입니다.

갈수록 작은 원을 그리며 빨라져가죠.

그 결과물인 강착 원반에서는,

가스가 거의 빛의 속도로 공전하게 됩니다.

무조건 작은 양의 가스만이 실제로 떨어져 들어갑니다.

기본적으로,

블랙홀은 식탁 위에 음식을 잔뜩 차려두고는

그저 깔짝이기만 합니다.

하지만 강착원반에 휩쓸린 물체는 좋은 시간을 보내지 못합니다:

입자 사이의 마찰과 충돌이 그들의 온도를

섭씨 수백만 도 이상으로 올립니다.

활발하게 먹는 블랙홀이 가진 강착 원반은

믿을 수 없을 만큼 뜨겁고 강력합니다.

강착 원반의 열은 블랙홀의 식사량을 더욱 제한합니다,

마치 별의 핵처럼 뜨거운 물질이 방사를 내보내

블랙홀의 사정거리 내의 대부분의 음식을 날려보냅니다.

그러니 블랙홀 주변에 원하는 만큼의 음식이 충분하더라도

천천히 자라나는 것만 가능합니다.

블랙홀 별 내부의 블랙홀은 다릅니다.

블랙홀 근처의 엄청난 압력은

블랙홀의 한계를 무시하고 곧바로 물질을 집어넣습니다.

이 과정은 아주 폭력적이고 너무 많은 에너지를 발생시켜,

강착원반은 더 뜨거워지고

그 어떤 별의 핵보다 더 많은 복사압을 내보냅니다.

천만개의 태양의 무게를 밀어내기에 충분하죠.

극도로 위험한 균형이 만들어집니다.

수백만 개의 태양이 짓누르고,

블랙홀을 먹이는 광폭한 방사의 힘이 버텨내죠.

그 다음 몇백만 년간, 블랙홀 별은 안쪽부터 먹어치워 갑니다.

블랙홀은 수천개의 태양 질량으로 자라나고,

커질 수록 빠르게 먹으며,

그것이 별을 더 뜨겁게 하여 확장하게 만듭니다.

최종 단계의 블랙홀 별은 우리의 태양계보다 30배나 더 커져있습니다.

진정 우주에 존재해온, 그리고 존재할 가장 거대한 별입니다.

중심의 극심한 자기장이,

블랙홀의 양극에서 플라즈마로 된 제트를 분출합니다.

별을 관통하고 우주 공간으로 쏘아져 나갑니다.

블랙홀을 우주의 등대로 만듭니다.

그것은 분명 우주에 존재할

가장 압도적인 경외감을 선사하는 장면일 것입니다.

하지만 동시에, 이것은 끝을 의미합니다.

블랙홀이 너무 늘어나며, 강착원반 또한 너무 강력해집니다.

기생충이 자신의 숙주를 망가뜨리고 부수어 놓습니다

10만개의 태양 질량을 가진 블랙홀이 그것을 산산조각냅니다

블랙홀은 이제 새 먹이를 사냥하기 위해 떠납니다.

별의 시체 말고는 아무것도 남기지 않은 채로요.

거대한 의문점

만일 블랙홀 별이 존재했었더라면,

그들이 우주의 가장 큰 불가사의 중 하나를 풀어냈을 지 모릅니다.

우리가 보는 은하 중심의 초대질량 블랙홀은

그저…

너무나도 큽니다!

그들의 존재를 설명할 방법이 없죠.

일반적인 초신성 폭발로부터 태어난 블랙홀은

태양의 몇십배 질량을 가지는 것이 최대입니다.

그리고 저희가 앞에서 설명한 과정으로 인해,

그 이후로는 천천히 커집니다.

반일 블랙홀이 융합한다면 그들은 약간 더 큰,

태양 백 개가 넘는 정도의 질량을 가진 블랙홀을 형성할 수 있습니다.

이런 식으로 태양질량의 수십만, 심지어는 수백만 배인 블랙홀을 만드려면

수십, 수백억 년이 걸려야 합니다.

하지만 우주에는 이미 태양 800백만 개 질량을 가진 블랙홀이 있고,

그들은 빅뱅 후 690백만년만에 그 질량을 가졌죠.

블랙홀 별은 일종의 치트키를 사용한 블랙홀입니다.

만일 그들이 우주의 극 초기에 만들어졌고,

그들로부터 출현한 블랙홀이 태양 질량의 수천배였다면,

그 블랙홀들이 초대질량 블랙홀의 씨앗일 수 있습니다.

이 씨앗들은 초기 우주의 중심에 뿌리를 두고,

다른 것과 융합하고 충분한 물질을 빨아들여 빠르게 잘라날 수 있습니다.

우리는 곧 그들이 과거에도 존재했다는 것을 증명할 수도 있습니다.

현재 제임스 웹 천체망원경은

우주의 가장 먼 곳으로 센서를 돌려,

과거를 보려 하고 있습니다.

우리가 이전에는 볼 수 없었던, 초기 우주로 돌아가는 것이죠.

그러니 우리에게 운이 따라준다면,

이 비극의 거인들을 목격하게 될것입니다.

그들이 형성되고 파괴되는 짧은 순간동안 말이에요.

그 날이 올 때까진, 우리는 시각 여행을 재개합시다.

재미를 위해서죠.

별은 크고-

블랙홀 별은 더 큽니다.

태양

시리우스 A

궁수자리 A

R136a1

가크룩스

도마뱀자리 BL

카시오페아자리 로

스티븐슨 2-18

백조자리 A

처녀자리 A

TON 618

블랙홀 별

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영상을 봐주신 모든 분들의 사랑과 지원에 감사드립니다.

당신이 평화롭고 아늑한 새해를 맞았으면 좋겠습니다.

1월에 전속력으로 다시 뵈어요!

행복한 연휴 되시고, 12,023년에 만나요!

오타, 오역 신고, 자막 관련 요청사항 전달: sxlhwx{naver.com