별탄생과 은하 생성의 전체상을 이해하는 열쇠,
블랙홀에서 벌어지는 다채로운 물리적·천문학적 현상을 살펴보다!

# 오랫동안 베일에 싸인 블랙홀, 다양한 연구 과정을 거쳐 마침내 그 실체를 정리한 결과물!

현대의 천문학 시리즈 제8권의 주인공은 ‘블랙홀’이다. 물질은 자체 중력으로 붕괴하면서 특이점이 나타나는데, 주변으로 빛조차 빠져나가지 못하는 경계(사상의 지평 또는 사건의 지평)를 만든다는 점이다. 결국 물체는 사건의 지평선을 향해 빨려 들어감으로써 어떤 정보도 얻을 수 없게 된다. 이것이 바로 블랙홀이다.

블랙홀이라는 단어가 등장한 지 50년 가까이 되었지만, 블랙홀만큼 사람들의 상상력을 자극하고 SF에 자주 등장하는 인기 천체가 된 예는 그리 많지 않다. 블랙홀은 전파, 광·적외선, X선 등의 관측, 또 수치계산의 빠른 진보와 발전에 따라 상상의 산물에서 실제로 존재하는 특이 천체로 확고히 자리매김하게 되었다.

이번 책에서는 현재 블랙홀에 대한 연구가 어떻게 진행되고 있는지 생생하게 다루고 있다. 블랙홀을 연구하려면 그 선구先軀 천체라 할 수 있는 백색왜성이나 중성자별의 설명이 필요하다. 따라서 회전과 자기장, 난기류 등 풀기 어려운 요소에 따라 진화하는 항성과 쌍성계는 우연으로 어떤 상대와 짝을 이룰지 결정된다. 특히 백색왜성, 중성자성, 블랙홀 같은 고밀도별은 상대별에 따라 다양한 고에너지 현상을 일으키는데 격변변광성, X선 천체, 초신성 등이 그렇다. 이 천체들은 상식을 뛰어넘는 강중력 천체이며 이를 통틀어 고밀도 천체, 또는 밀집천체라고 일컫는다. 이 강중력 천체들은 고에너지 현상이라는 공통점이 있으며, 이 분야를 고에너지 천문학이라고 한다.

이 책에 자주 등장하는 X선 천문학은 그중에서도 가장 큰 성과를 올린 분야이다. 이 책에서는 X선과 같은 기존 전자기파에서 볼 수 있는 고에너지 현상뿐 아니라, 우주선이나 새로운 눈, 뉴트리노 등을 수단으로 하는 입자선粒子線 천문학, 더 나아가 미개척 분야라고도 할 수 있는 중력파 천문학에 대해서도 다룬다.