In this corner of the ring, we have a compact object, let's welcome neutron star. And in this corner of the ring, we have a black hole let's welcome stellar mass. And three, two, one, orbit.
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When a black hole is in a binary system, we're able to deduce how massive it is, but that alone isn't enough to really say what a black hole is like. We need to explore the way that black holes are classified.
블랙홀이 쌍성계를 이루고 있다면 무게를 추정해 낼 수 있다. 하지만 독립적인 블랙홀의 경우 어느 정도 질량을 가졌는지 알기는 매우 어렵다. 블랙홀의 종류를 분류해 낼 방법을 찾아보기로 하자.
Any black hole astrophysicist will tell you about three basic weight classifications, stellar mass, intermediate mass, and super-massive black holes. There are other ways of classifying black holes as well. Like whether they have charge, or spin, but there might be some black holes that don't fit into these categories at all.
대부분 천체물리학자들은 기본적으로 질량으로 블랙홀을 나눈다. 별질량, 중간 질량 그리고 초거대 질량 블랙홀. 물론 블랙홀을 분류하는 다른 기준도 있을 수 있다. 가령 전하 또는 회전 따위들이다. 하지만 이런 분류기준에 부합하지 않는 블랙홀들도 있다. [직접 관측이 불가능한 블랙홀을 분류할 수 있는 범용 기준은 그나마 쌍성계의 동반성을 통해 측정할 수 있는 질량이다.]
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Stellar mass black holes are the light weights of the black hole family. They're produced at the end stages of a star's life, and range between three solar masses up to about 100. This is due to the 20 to 30 solar mass minimum mass for a dying star that scientists theorize is required to create a black hole. Also a main sequence stars only get about as big as 100 solar masses.
별질량 블랙홀은 블랙홀 중 가장 가벼운축에 속한다. 태양 질량의 3배에서 100배 가량 되는 별의 생애 마지막에 만들어 진다. 이런 정도 질량을 가져야 한다는 근거로 과학자들이 세운 이론에 따르면 블랙홀이 만들어지기에 필요한 죽어가는 별의 최소 질량은 태양의 20배에서 30배다. 또한 주계열별이 가질 수 있는 최대 질량은 태양의 100배다.
Since stellar mass black holes require the collapse of a star, they are sometimes called collapsars. During the collapse, lots of gas will be expelled before the black hole forms. The resulting black hole will therefore have a much lower mass than the progenitor star.
별질량 블랙홀은 별이 붕괴한 결과이므로 이를 "컬랩서(Collapsars)"라고 부르기도 한다. 붕괴과정에서 블랙홀로 변하기 전에 엄청난 양의 가스들이 떨어져 나간다. 그결과 만들어진 블랙홀은 이전의 별보다 낮은 질량을 갖게된다.
The collapse of a supergiant star might produce a three solar mass black hole. The Schwarzschild radius equation tells us that a three solar mass black hole would have an event horizon roughly nine kilometers in radius.
초거성이 붕괴하여 태양의 3배질량을 갖는 블랙홀이 만들어질 것이다. 슈발츠쉴트 반경 공식에 따르면 태양의 3배 질량 블랙홀의 사건의 지평선 반경은 대략 9 킬로미터쯤 될 것이다.
[거대 주계열별(태양질량의 20~100배인 초거성)이 붕괴하여 블랙홀이 된다. 붕괴(폭발) 하면서 대부분 물질들이 날아가 버린다. 결국 태양 질량의 3배 가량 남은 물질(중성자)이 남아 블랙홀이 된다. 태양보다 3배나 무거운 이 블랙홀의 사건지평선 반경이 에버레스트 산보다 작다 ! 태양의 반경(69만km)은 지구반경(6천3백km)의 100배다. 태양보다 3배 무거운 블랙홀의 사건 지평선 반경은 9km!]
That's an easy ratio to remember. For every solar mass, the radius of the event horizon gets roughly three kilometers larger. A nine kilometer radius black hole would be about the same height as Mount Everest. Since the diameter is double the radius, a three solar mass black hole would have a diameter of 18 kilometers, which would make its diameter roughly twice the height of Earth's highest mountain Mount Everest. If instead you measure 18 kilometers across the ground, you could walk across a stellar mass black hole in a little more than three hours. As long as you could survive the extreme gravity.
사건 지평선의 범위를 기억하기 쉬운 방법. 태양 질량당 사건 지평선의 반경은 3km로 늘어난다. 태양 질량의 3배 무게의 블랙홀의 사건 지평선반경은 9km다. 이정도 거리는 에버레스트 산의 높이와 비슷하다. 직경은 반경의 2배이므로 이 블랙홀의 범위는 18km다. 엄청난 중력을 견딜수만 있다면 걸어서 세 시간내에 블랙홀을 통과할 수도 있다.
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Intermediate mass black holes are the middle weights of the black hole family. These black holes aren't the result of a stellar collapse, but of an existing stellar mass black hole growing by consuming gas, dust, stars, and other black holes to become more massive.
중간질량 블랙홀은 블랙홀 계보의 중간급에 속한다. 이 블랙홀은 별의 붕괴(초신성 폭발)로 생겨난 것이 아니다. 이미존재하던 블랙홀이 가스, 먼지, 다른 별 심지어 다른 블랙홀을 흡수하여 점점 더 무거운 성장했다.
Intermediate-mass black holes are classified in a range between 100 and 100,000 solar masses. At 100 solar masses, the lightest of the intermediate-mass black holes would be roughly 300 kilometers in radius, which means that they would span the orbital height of the International Space Station which orbits Earth 400 kilometers above the surface.
중간질량 블랙홀의 질량은 태양의 100배에서 100,000배에 이른다. 태양 질량의 100배급 블랙홀은 비교적 가벼운축에 속하는데 반경이 대략 300km 다. 이정도 반경은 지구 표면에서 400 km 위에 떠 있는 우주 정거장의 궤도 높이와 비슷하다.
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Supermassive black holes, the heavyweights of the black hole family occupy everything above a 100,000 solar masses. These are the black holes that reside at the center of galaxies, and are some of the oldest objects in the universe.
초거대 블랙홀은 태양보다 1십만배 이상 무게가 나가는 모든 블랙홀 들로서 가장 무거운 급이다. 이 블랙홀은 은하의 중심에 존재하는 것으로 그중 몇몇은 우주에서 가장 오래된 천체다.
Weighing 100,000 solar masses, the diameter of the smallest supermassive black hole's event horizon would be about 600,000 kilometers. That's 40 percent as big as the sun.
초거대 블랙홀 급 중 작은 축에 속하는 태양 질량의 1십만배 질량이 나가는 블랙홀의 사건 지평선반경은 약 6십만km 다. 태양의 크기에 약 40퍼센트 크기다. [태양 반경은 약 69만 km]
A black hole eclipse would sure look strange.
블랙홀이 태양을 가려놓은 이 비교 그림을 보면 기이하다. [무게는 1십만배 지만 사건지 평선크기는 태양을 채가리지도못한다.]
The biggest black holes that astrophysicists theorize are limited to no heavier than about 50 billion solar masses. That would make the largest mass black holes about 300 billion kilometers across. At that size, the largest black holes would still be smaller than our own solar system.
천체 물리학자들의 이론에 따르면 가장 무거운 블랙홀도 태양 질량의 5백억 배를 넘지 못할 것이라 한다. 이 정도급의 블랙홀의 직경은 약 3천억 km 가량이다. 이렇게 거대한 블랙홀도 크기는 우리 태양계 보다 작다.
If you consider that it goes well beyond the orbit of Pluto to the edges of the Oort Cloud, which are five quadrillion kilometers from the Sun.
천왕성 궤도를 넘어 오르트 구름의 끝까지를 태양계 범위로 친다면 태양으로부터 1조 km에 이른다. [가장큰 블랙홀의 크기는 무척 작다.]
A photon traveling at the speed of light would take 58 days to cross a 50 billion solar mass black hole.
빛의 속도로 뻗어나가는 광자도 태양 질량의 5백억 배 블랙홀을 가로 지르려면 무려 58일이 걸린다.
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We only calculated the smallest black hole in each of the categories in order to illustrate where the boundaries are in the range of sizes. In reality, these boundaries are more like scientific guidelines than they are rules. The black holes that we have observed and measured fall all across this scale.
앞서 블랙홀의 각 체급에서 규모를 짐작해보기 위해 가장 작은 크기의 블랙홀을 골라 계산을 해 봤다. 이 계산은 실제 블랙홀의 정체라기 보다 체급의 경계를 짓기 위한 과학적 지침일 뿐이다. 이제까지 관측되고 측정된 블랙홀이 이런 크기의 범주에 있다. [각 체급에서 작은크기의 블랙홀들이 관측 또는 계산 되었고 실제는 모른다.]
The first black hole merger detected by LIGO created a stellar mass black hole weighing 60 solar masses. We suspect that intermediate-mass black holes could be found at the center of smaller dwarf galaxies, which can be found in orbit around larger galaxies like the Milky Way.
LIGO[라이고]에 의해 최초로 블랙홀 합체가 관측 되었다. 이 [작은 블랙홀 두개의] 결합으로 태양 질량 60배의 별질량 블랙홀이 탄생됐다. 중간크기 블랙홀이 작은 왜소은하의 중심에서 발견될 것으로 기대한다. 이 왜소은하들은 우리은하 처럼 더 큰 은하의 주변을 공전하는 것으로 알려졌다.
They fall into the intermediate category, but below 10,000 solar masses, they are just below our guidelines for supermassive black holes. The black hole at the center of our galaxy is Sagittarius A-star. It weighs just over four million solar masses, our galaxy's heavyweight contender.
[다른 블랙홀을 흡수하여 성장한] 블랙홀은 태양 질량의 1만배에 미달 하지만 중간급으로 분류되며 우리가 세운 초거대 블랙홀에는 한참 밑돈다. 우리은하의 중심에 있는 블랙홀은 궁수자리 A-별이다. 태양 질량의 4백만배 질량에 이르며 우리은하는 중량급 상대에 해당한다.
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Is there a limit to the size of a black hole? Interview with Dr. Gregory Sivakoff, Professor at the University of Alberta
블랙홀의 크기에 한계는 없을까? 앨버타 대학 교수 그레고리 시바코프 박사님과의 인터뷰 [커세라 강의페이지]
In theory, there is no upper limit that I know of for how massive a black hole can grow. It needs to have nearby material that it can accrete from eventually will fall onto the black hole. So in some ways you might say, well, a black hole can only grow as big as the galaxies in. A matter of fact, most black holes don't grow bigger than about one 10th of a percent of the galaxy they're in. Because not all of the galaxies material is by the black hole.
이론적으로 주변에 먹을 것만 있다면 블랙홀이 성장할 크기에 대한 한계는 없다. 그럼 은하 전체를 집어 삼킬 수도 있다는 걸까? 실제로는 블랙홀은 속한 은하의 1퍼센트의 1/10보다 크게 성장 할 수 없다. 은하를 구성하는 물질이 모두 블랙홀에 먹히는 것은 아니기 때문이다.
The biggest black holes that I know of are probably about 10 billion times the mass of the sun, or in that rage. It's unlikely that we're going to get much bigger black holes because we don't have much bigger galaxies than these.
내가아는 블랙홀 중 가장 큰 경우는 태양질량의 약 1백억배는 그쯤에 달하는 경우였다. 우리는 (현재) 그보다 큰 블랙홀을 발견할 것 같진 않다. 그에 걸맞는 대규모 은하를 발견할 것 같지 않기 때문이다.
So perhaps in time, if a lots of galaxies were to merge, you might make even bigger black holes, but I doubt you're going to see something significantly bigger than that.
아마도 시간이 흐려면 수많은 은하들이 합쳐져서 더큰 은하 블랙홀들이 만들어질 것이다. 하지만 그것들(지금 알고있는 거대 블랙홀) 보다 더큰 엄청난 블랙홀을 볼 수 있을 가능성은 희박하다. [근거는 없지만 심정적으로 설마 그렇게 큰 블랙홀이 있겠어?]
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