질량을 가진 모든 물체는 중력장을 만들어 낸다.
이 중력장의 세기를 나타내는 양으로 그 물체 표면으로부터의 '탈출 속도'가 있다.
그 물체의 중력장으로부터 벗어나려면 '탈출 속도'보다 빨라야 한다.
천문학에서 말하는 '블랙홀'이란 무엇일까.
중력장의 세기(탈출속도)가 빛의 속도보다 큰 것을 말한다.
이 세상에서 가장 빨리 움직이는 빛조차 블랙홀에서는 빠져나가지 못한다는 얘기다.
진화 단계를 거친 아주 큰 질량의 별은 끝없이 수축하는 단계에 이른다.
수축하는 별 중심부는 그 질량에 따라 중성자 별이 되기도 하고 블랙홀이 되기도 한다.
궁극적으로 물질들은 이런 블랙홀로 빨려들지만 그 직전까지 엄청난 에너지를 내놓기 때문에 블랙홀 주변은 아주 밝다.
블랙홀에서는 빛이 새어 나오지 않기 때문에 우리는 직접 블랙홀을 볼 수 없다.
그러나 블랙홀에서는 빛보다 빠른 X선이나 자외선이 나오기 때문에 이를 포착해 블랙홀의 존재를 알 수 있다.
특히 은하의 가운데에는 아주 무거운 블랙홀이 있는 것으로 여기고 있다.
이런 블랙홀의 존재는 그 주변에 있는 별이나 가스의 운동을 통해 알아낼 수 있다.
블랙홀 주변에서는 별들이 아주 빨리 움직이기 때문이다.
블랙홀 가까이에 있는 물체에서는 모든 일이 밖에서 보았을 때보다 천천히 진행되는 것처럼 보인다.
만약 우주 비행사가 블랙홀 근처에 접근했다가 돌아왔다면 다른 사람들이 자신보다 훨씬 늙어 있음을 발견하게 될 것이다.