Q별

1. 개요

Q별은 물리학자 스티븐 호킹이 일반 상대성 이론의 중력장 방정식 해에서 제시한 천체 개념이다. 블랙홀과 유사하지만, 밖으로만 나갈 수 있는 화이트홀의 특성을 가지며, 블랙홀에서 입자가 방출되는 현상을 반영하여 '그레이홀'로 불리기도 했다. 이후 'Q별'로 명칭이 변경되었으며, 쿼크별이 아닌 초대칭 Q볼과 B볼에서 유래한다. Q별은 초대칭 Q별과 B볼로 나뉘며, 중성자별에 함유되어 있거나 Q볼을 흡수하는 형태로 존재할 가능성이 제기된다.

2. 연혁

1975년 물리학자 스티븐 호킹이 제안한 개념으로, 앨버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 중력장 방정식의 해로 사용된다. 호킹은 아인슈타인 방정식 해의 특이점에는 블랙홀과 화이트홀 두 종류가 있다고 보았다. 그러나 블랙홀에서도 입자 방출 현상이 나타나므로, 호킹은 이를 '블랙홀' 대신 '그레이홀'이라고 불러야 한다고 주장했다. 이후 '그레이홀'이라는 이름은 사용되지 않고 'Q별(Q-star)'로 변경되었다. Q별은 항성 블랙홀과 본질적으로 유사한 특성을 가질 것으로 예측되지만, 항성 블랙홀과 달리 아직 발견되지 않았다.

2.1. Q별 명칭의 유래

Q별이라는 이름의 'Q'는 쿼크별(Quark star)에서 온 것이 아니라, 초대칭 이론에서 등장하는 가상의 입자인 Q볼(Q-ball)에서 유래했다. 특히 안정된 상태이며 큰 바리온수(Baryon number)를 가지는 Q볼을 B볼(B-ball)이라고 하는데, 이 B볼은 중성자별 내부에 존재하며 다른 Q볼을 흡수할 수 있는 것으로 여겨진다.

3. Q별의 종류

Q별은 크게 두 가지 종류로 나눌 수 있다. 하나는 초대칭성과 관련된 초대칭 Q볼이며, 다른 하나는 B볼이다. B볼은 큰 바리온수 B를 가진 안정적인 Q볼의 한 종류로, Q볼을 흡수한 중성자별 내부에 존재할 수 있다.

3.1. 초대칭 Q별

초대칭성을 가진 Q볼을 초대칭 Q볼이라고 한다. 이와 관련된 개념으로 B볼이 있으며, 이는 큰 바리온 수 B를 가진 안정적인 Q볼이다. B볼은 Q볼을 흡수한 중성자별 내부에 존재할 가능성이 있는 것으로 여겨진다.

3.2. B볼

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