빛 구

1. 개요[편집]

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Photon Sphere

블랙홀 주변에 존재하는 두께 0인 지역. 광자구, 빛의 껍질이라고도 불린다.

2. 설명[편집]

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빛은 블랙홀 주위를 지날 때 직진하지 않고 휘어지게 된다. 블랙홀에 더 가까워지면 빛은 몇 바퀴 돌고 빠져나오고, 더 근접하면 블랙홀로 빨려들어가게 된다. 블랙홀 쪽으로 들어가는 빛과 블랙홀 밖으로 빠져나오는 빛을 가르는 두께가 0인 경계를 바로 빛 구라고 한다. 이 공간에서의 빛은 아직 탈출할 가능성이 있지만 아주아주 약간만 더 가면 빛이 빨려 들어가지도 않고, 완전히 빠져나오지도 않는다. 이 경계를 타게 된 빛은 원 궤도를 그리며 블랙홀 주위를 돌게 된다. 마치 지구 궤도를 공전하는 달처럼.[1]

일단 빛으로 이루어진 구지만, 외부에서는 진입 각도가 크거나 블랙홀의 질량 변화로 궤도가 틀어져 밖으로 빠져나오는 광자만을 관측할 수 있을 뿐 빛 구 자체를 관측할 수는 없다. 또한 광자 자체는 영원히 빛 구에 잡혀있더라도 시간이 흐르면서 적색 편이가 발생하므로 관측자가 빛 구에 진입하더라도 실제로 느끼는 광량(가시광선)은 적을 것이다.

3. 여담[편집]

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강착 원반, 제트와 함께 육안으로 볼 수 있는 블랙홀의 구성 요소 중 가장 구형에 가깝기 때문에 관련 지식이 없다면 빛 구를 사건의 지평선이라고 생각하는 경우가 많은데, 빛 구는 블랙홀의 질량과 반지름에 따라 궤도 유지 속도가 광속이 되는 지점에 형성되므로 천체 탈출 속도가 광속이 되는 지점보다 더 바깥쪽에 형성되므로 둘은 엄연히 다르다.

4. 관련 문서[편집]

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• 사건의 지평선
• 에르고 영역