슈바르츠실트가 들려주는 블랙홀 이야기

책머리에

1. 첫 번째 수업 - 블랙홀의 탄생
2. 두 번째 수업 - 퀘이사와 블랙홀 연구
3. 세 번째 수업 - 퀘이사는 블랙홀
4. 네 번째 수업 - 중성자별의 발견
5. 다섯 번째 수업 - 펄사는 중성자별
6. 여섯 번째 수업 - 블랙홀의 존재
7. 일곱 번째 수업 - 블랙홀 확인 방법
8. 여덟 번째 수업 - 우후루 발사와 블랙홀 검증
9. 마지막 수업 - 블랙홀 속으로 풍덩

천체물리학자들이 계산한 바에 따르면, 블랙홀 수십, 수백여 개로는 퀘이사가 내뿜는 에너지를 충당할 수가 없습니다. 블랙홀이 10억 개 이상 합쳐져야 퀘이사의 에너지를 설명할 수 있는 것입니다. 이렇다 보니 이제 천체물리학자들의 고민은 퀘이사를 떠나 '정녕 이런 블랙홀이 가능할 수 있을까?'라는 데에 모아지게 되었습니다. 퀘이사의 문제는 그동안과는 다른 방향으로부터 강한 회오리바람을 몰고 오고 있었던 것입니다. 사고실험을 해봅시다.

"블랙홀이 존재하려면, 태양 수백억 배에 달하는 질량을 가진 별이 있어야 해요. 태양보다 수백억 배나 무거운 별이 과연 존재할 수 있을가요? 존재한다고 해도 그것을 별이라고 할 수 있을까요? 은하 내부에 태양 같은 별이 1천억 개가량 있다는 점을 생각하면, 그건 은하와 맞먹는 질량이에요.

그러면 은하 자체가 거대한 블랙홀이란 말인가요? 그렇게 볼 수도 있을 거예요. 그러나 그러려면 은하 자체가 하나의 거대한 별이 되어야 해요. 은하는 수천억 개에 이르는 별들이 뿔뿔이 흩어져 있는 별들의 집합체이지, 하나의 큰 별이 아니거든요. 블랙홀이 되고 퀘이사처럼 빛을 내려면 이들이 똘똘 뭉쳐 하나의 별이 되어야 해요. 그 수많은 별이 어떻게 모아져 뭉치죠?" - 본문 44~45쪽에서