에르고 영역

 

Ergosphere[1]
1. 블랙홀 관련 용어
1.1. 펜로즈 과정(Penrose Process)
1.2. 기타
2. 제노기어스에 나오는 현상


1. 블랙홀 관련 용어




[image]
많은 천체는 회전하고 있으며 대부분의 블랙홀 또한 회전하고 있다. 이렇게 각운동량을 지니는 블랙홀을 커(Kerr) 블랙홀[2]이라고 하며, 커 블랙홀의 회전에 의해 블랙홀의 사건의 지평선 바깥에 탈출 속도가 광속을 넘는 지역인 에르고스피어가 발생하게 된다. 이 영역 안에서는 공간 자체가 광속 이상의 속도로 블랙홀에 이끌려서 돌고 있기 때문에, 광속 이상으로 움직이지 않는 한은 어떠한 운동을 하여도 회전 방향과 반대쪽으로 이동할 수 없다. 단 이 영역은 사건의 지평선 바깥이기 때문에 블랙홀 바깥쪽을 보고 광속에 가까운 속도로 가속하면 탈출할 수는 있다.

1.1. 펜로즈 과정(Penrose Process)


E1의 초기 에너지를 가지고 에르고 영역에 들어온 어떤 물체가 둘로 갈라질 때 사건의 지평선으로 떨어진 조각이 에르고 영역의 회전력을 감소시킨만큼, 다른 한 조각이 그 회전력을 얻어 E2의 에너지를 갖고 블랙홀로부터 탈출하는 과정을 뜻한다.
영화 '인터스텔라'에서 쿠퍼가 블랙홀로 뛰어들어서 여주를 구한 것이 이 과정을 거친 것이다.
이러한 펜로즈 과정으로 커 블랙홀에서 뽑을 수 있는 에너지는 총 회전 에너지의 29% 정도이다.

1.2. 기타


회전의 또 하나의 효과는 블랙홀의 표면인 사건의 지평면의 내부에 또 다른 하나의 지평면이 나타나는 것으로. 이것을 '내부 지평면'이라고 부른다. 바깥쪽의 지평면으로 들어간 물체는 반드시 안을 향해 끌려가게 되는데 내부 지평면보다 안쪽에는 큰 원심력이 작용하고 있어서 그 안으로 들어간 물체는 반드시 중심 방향으로 낙하하지 않고 운동할 수 있다.

2. 제노기어스에 나오는 현상


1에서 따왔다.
데우스가 파괴되는 순간과 동시에 조하르가 해방되는 영향으로 생기는 다른 차원의 문이 있다고 생각한 카렐렌이 생각한 것이다. 그걸 따라가기 위해서 웡 페이 퐁에레하임 반 호텐이 같이 탈출하는 걸 거부한 원인이다.[3]
[1] 그리스어 어근 ergo(작용, 일)+sphere(영역). 작용권으로 번역되기도 한다.[2] 회전하는 블랙홀 주위의 시공간 왜곡을 나타내는 아인슈타인 방정식의 해를 구한 뉴질랜드 수학자 로이 커(Roy Kerr)의 이름을 따왔다.[3] 사실 자기 죄업이 '''엄청나게 많아서''' 이쪽 길을 선택한 이유도 있다. 또한 두 사람을 탈출시켜야 했다.