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블랙홀

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30. 전자기 스펙트럼과 천문 관측 1. 전자기 스펙트럼전자기 스펙트럼은 전자기파의 파장 또는 주파수에 따른 분포를 말합니다. 전자기파는 파장에 따라 다양한 형태로 나타나며, 천문학에서 중요한 정보를 제공합니다.1.1 전자기파의 종류전자기 스펙트럼은 파장의 길이에 따라 여러 범위로 나뉩니다:감마선: 가장 짧은 파장 (약 0.01 나노미터 이하), 매우 높은 에너지엑스선: 파장 0.01~10 나노미터, 높은 에너지자외선: 파장 10~400 나노미터가시광선: 파장 400~700 나노미터, 인간의 눈으로 볼 수 있는 영역적외선: 파장 700 나노미터~1 밀리미터마이크로파: 파장 1 밀리미터~1 미터라디오파: 가장 긴 파장 (1 미터 이상), 낮은 에너지1.2 전자기파의 성질전자기파는 진공에서 빛의 속도로 전파되며, 다음과 같은 공통적인 성질을 ..
13. 블랙홀의 물리학 1. 블랙홀의 기본 구조블랙홀의 구조는 몇 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다: 사건의 지평선, 특이점, 그리고 블랙홀의 회전 여부에 따라 차별화되는 영역들.1.1 사건의 지평선 (Event Horizon)정의:블랙홀의 경계로, 이 내부에서는 빛조차 탈출할 수 없음탈출 속도가 빛의 속도를 초과하는 위치특징:사건의 지평선의 반지름은 슈바르츠실트 반지름(Schwarzschild radius)로 정의반지름 $Rs= \frac{2GM}{c^2}$ (여기서 $G$는 중력상수, $M$은 블랙홀의 질량, $c$는 빛의 속도)1.2 특이점 (Singularity)정의:블랙홀 중심부에 위치한, 무한한 밀도와 중력이 존재하는 점일반 상대성 이론에 따르면 모든 질량이 한 점에 집중됨특징:현재의 물리학으로 설명하기 어려..
12. 블랙홀의 형성과 종류 1. 블랙홀의 형성블랙홀은 매우 큰 질량을 가진 천체가 중력 붕괴를 통해 형성되는 천체입니다. 이 과정은 다양한 시나리오를 통해 발생할 수 있습니다.1.1 별의 진화와 중력 붕괴별의 수명 주기:별은 핵융합 반응을 통해 에너지를 방출하며, 수소를 헬륨으로 융합핵융합 연료가 고갈되면 별의 중심부는 중력 붕괴를 시작초신성 폭발:질량이 태양의 약 8배 이상인 별은 수명이 끝나면 초신성 폭발을 일으킴폭발 후 남은 중심핵이 블랙홀로 붕괴중성자별:질량이 태양의 약 8-25배인 별은 초신성 폭발 후 중성자별로 붕괴만약 중심핵이 일정 질량을 초과하면 중성자별도 블랙홀로 붕괴1.2 원시 블랙홀 (Primordial Black Holes)우주 초기의 형성:빅뱅 직후의 고밀도 영역에서 형성된 블랙홀이러한 블랙홀은 현재의 관측..
6. 별의 형성과 수명 주기 1. 별의 형성분자 구름과 중력 수축분자 구름: 별은 주로 수소 분자로 구성된 차가운 분자 구름에서 형성됩니다. 이 구름은 은하 내에서 별의 형성이 활발한 영역인 성운으로도 알려져 있습니다.중력 수축: 분자 구름 내에서 밀도가 높은 부분이 중력에 의해 수축하면서, 중심부에서 가스가 더욱 압축됩니다. 이 과정에서 온도가 상승하여 원시성이 형성됩니다.원시성 단계원시성: 중력 수축이 계속되면서 원시성(proto-star)이 형성됩니다. 이 단계에서 원시성은 아직 핵융합 반응을 시작하지 않았지만, 중심부의 온도가 점점 높아집니다.가스와 먼지의 제거: 원시성 주변의 가스와 먼지가 강한 항성풍에 의해 제거되면서 별이 본격적으로 모습을 드러내기 시작합니다.2. 주계열성과 핵융합주계열 단계핵융합 반응: 원시성의 중심 ..
5. 은하의 형성과 진화 은하의 형성과 진화 과정은 우주의 역사에서 매우 중요한 부분을 차지합니다. 은하가 형성되는 과정과 시간이 지나면서 어떻게 진화하는지에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 1. 은하의 형성초기 우주의 밀도 요동기원: 은하의 형성은 초기 우주의 밀도 요동에서 시작되었습니다. 빅뱅 이후 우주는 미세한 밀도 차이를 가졌으며, 이 밀도 요동은 중력에 의해 증폭되었습니다.암흑 물질: 초기 우주에는 주로 암흑 물질이 존재했으며, 이 암흑 물질이 중력적으로 뭉쳐지면서 가스와 먼지가 모이기 시작했습니다.원시 은하의 형성중력 붕괴: 밀도가 높은 영역은 중력 붕괴를 겪으며, 가스 구름이 수축하여 원시 은하(proto-galaxy)가 형성되었습니다.별의 형성: 이 과정에서 가스 구름 내부의 밀도가 높은 지역에서 별이 형성되기 시작했..