보배드림

블랙홀 주변에 적색편이와 청색편이가 관측되는데, 

아무도 이것을 설명할수 없었지.

왜냐면 초거대 질량의 블랙홀 주변에는 청색편이가 가끔 관측되지만,

작은 질량의 블랙홀 주변에서 빛은 적색편이가 관측되었기 때문이지.

현대 과학계에서 적색편이를 관측하라면 물질이 우리 반대편으로 후퇴하면서,

빛을 발사하는경우 관측되었고, 관측자 방향으로 다가오면서 빛을 쏘는 경우 청색편이가 관측되는데,

블랙홀은 어떻게 청색편이와 적색편이가 관측되는걸까?

일단 블랙홀이 만들어지는 원리를 알아야 하는데,

지구 밖에 달이 직선으로 가속운동을 하기 시작하는거야.

점점 가속 운동을 하게 되다가 빛의 속도보다 빨라지게 되면, 

달을 쫒는 빛이 물질에 닿지 못해서, 블랙홀이 생기게 되겠지. 

그런데 블랙홀을 만든 달이 앞에서 오는 빛에 닿아서, 달의 중력과 자기장에 영향을 받은 빛이

제트기류를 형성하는데, 적색편이가 관측되는거지.

여기서 이론적으로 당연하지. 왜냐면 후퇴하고있기 때문이야.

그런데 이 달이 가속운동을 멈추지 않고 계속 하다가 어느순간부터 청색편이가 관측되는거야.

어떻게 이런일이 생기는걸까? 

블랙홀을 만든 물질에 앞에서 오는 빛이 닿는 순간 빛이 방사성으로 퍼져나갈때,

블랙홀을 만든 물질의 속도가 1.5c라면 블랙홀이 움직이는 속도 1.5C에 빛의 속도 1.5C를 더해서,

3C의 속도의 빛이 블랙홀이 움직이는 방향으로 가게 되고,

블랙홀을 관측하는 우리 방향에서 오는 빛은 1.5c의 속도로 오게 되는거야.

1.5C의 속도로 오는데,

우리는 1C의 영역에 있기 때문에 이 빛을 0.5C로 관측하는거지.

그러면 적색편이가 관측되는거야.

만약에 블랙홀을 만든 물질이 가속운동을 해서 3C의 속도로 움직이게 된다면 청색편이가 관측되는거지.

왜냐면 1C의 영역에서 이 빛을 관측하면 2C의 빛으로 관측하게 되기 때문이야.

3C가 1C로 전환되면서 청색 편이가 관측되는거지.

빛보다 빠른 빛을 관측하려면 진공박스안에서 기차가 달리게 하고, 기차 앞 부분에서 빛을 쏘게 되면

빛의 속도 1C에 + 기차가 달리는 속도(100km/h)가 합쳐져서 100km/h만큼 가속된 빛을 관측할수있는거야.

그러면 청색 편이가 관측되는거지.

반대로 기차 반대편으로 빛을 쏘면 적색편이가 관측되는데,

왜냐면 그만큼 빛의 속도가 낮아지기 때문이야.

후퇴 속도가 빠를수록 적색편이량이 커지고, 다가오는 속도가 빠를수록 청색편이가 커지는거지.

그러면 지구에서 만들어지는 빛은 관측자의 위치나 운동상태에 따라서 2c로 관측되기도 하고,

1c로 관측되기도 한다는 말이 되는거야.

그러면 지구에서 관측되는 빛의 속도가 왜 1C일까? 

지구가 공전하며 이동하는 속도가 1C이기 때문이지.

달에서 측정하는 빛의 속도는 1C가 아니야.

블랙홀 주변에서 관측되는 빛의 적색편이와 청색 편이로 블랙홀이 얼마의 속도로 움직이는지 알수있겠지.

행성의 자전하면서 공전하는 속도가 느리다면 주변의 빛이 닿아 

흡수되는 과정에서 높은 에너지를 발생시켜서 온도가 상승하게 되고 시간이 지나면 타버릴꺼야. 

반대로 빠르다면 얼음 행성이 되겠지.