블랙홀은 엄청난 질량을 가지고 있는 항성이 갑자기 붕괴하거나 죽을 때 형성됩니다. 표면적이 0인 점으로 무한이 수축하는 천체가 블랙홀인데, 블랙홀은 자신을 중심으로 사건의 지평선을 형성시켜 검은 구체의 모양으로 보이게 됩니다. 아래에서 블랙홀을 유형별로 나눠보고자 합니다.
유형별 분류
유형별로 블랙홀을 나누어보자면, 블랙홀 자체의 질량, 각운동량, 전하에 의해서만 분류됩니다. 즉, 블랙홀이 되기 이전의 천체가 어떠했는지의 여부는 아무런 상관이 없습니다.
슈바르츠실트 블랙홀
슈바르츠실트 블랙홀(Schwarzschild Black Hole)은 질량 값만 가지고 각운동량과 전하의 값이 0인 단순한 블랙홀입니다. 이 블랙홀은 특이점과 사건의 지평선이라는 두 가지 주요 특성을 가지고 있습니다. 특이점은 단순한 점 모양을 하고 있으며, 사건의 지평선은 하나입니다. 사건의 지평선은 블랙홀을 둘러싸고 있는 가상의 구체이며, 이는 블랙홀의 개구부로도 정의됩니다. 회전하지 않는 중심 핵을 가지고 있는데, 사실상 회전하지 않는 천체는 거의 없기 때문에 이론상으로만 존재하는 블랙홀이라고도 볼 수 있습니다.
커 블랙홀
커 블랙홀(Kerr Black Hole)은 회전 블랙홀이라고도 불리며, 질량과 각운동량을 가지는 블랙홀입니다. 최초로 형태를 관측하는 데 성공한 블랙홀이 바로 이 커 블랙홀입니다. 빠르든 느리든 천체는 원래 회전하고 있었기 때문에, 천체가 붕괴하여 만들어진 블랙홀은 각운동량을 가지고 회전할 수밖에 없습니다. 커 블랙홀은 특이점, 사건의 지평선, 에너지의 지평선, 정적 한계와 같은 특징을 가지고 있습니다. 특이점은 고리 모양인데, 블랙홀이 회전하면 블랙홀 주변의 공간을 끌어당겨 이러한 영역을 형성합니다. 사건의 지평선은 내부와 외부 2개를 가집니다. 정적 한계는 에너지 지평선과 정상 공간 사이의 경계입니다.
라이스너-노르드스트룀 블랙홀
라이스너-노르드스트룀 블랙홀(Reissner-Nordstrom Black Hole)은 대전 블랙홀(Charged Black Hole)이라고도 불리며, 질량과 전하 값만 가지는 블랙홀입니다. 블랙홀은 질량과 각운동량 말고도 전하도 지닐 수 있음을 알게 되어 분류된 블랙홀입니다. 라이스너-노르드스트룀 블랙홀은 각운동량이 없기 때문에 회전하지 않습니다. 일반 상대성 이론에 따라서 라이스너-노르드스트룀 블랙홀 근처의 시공간은 라이스너-노르드스트룀 계량을 따릅니다. 사건의 지평선은 중력에 의한 1차 외부 지평선과 전자기력에 의한 2차 지평선 2개가 존재합니다.
커-뉴먼 블랙홀
커-뉴먼 블랙홀(Kerr-Newman Black Hole)은 질량, 각운동량, 전하 값을 모두 가지는 블랙홀입니다. 커 블랙홀과 라이스너-노르드스트룀 블랙홀을 섞어 놓은 것과 같다고 보시면 됩니다. 커-뉴먼 블랙홀에서 전하가 없으면 커 블랙홀이 되며, 각운동량이 없으면 라이스너-노르드스트룀 블랙홀이 되고, 전화와 각운동량 모두가 없으면 슈바르츠실트 블랙홀이 됩니다. 커-뉴먼 블랙홀에는 사건의 지평선이 2개 존재하며, 작용권도 존재합니다.
