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우주

오르트 구름의 정의, 구조 및 구성, 기원과 탐색

수천 년 동안, 천문학자들은 혜성이 지구의 가까이로 다가와 밤하늘을 밝히는 것을 지켜봐 왔습니다. 시간이 흐르면서, 이러한 관측은 많은 질문으로 이어졌습니다. 이 혜성들은 모두 어디서 온 것일까요? 혜성은 표면 물질이 태양에 접근할 때 기화하면서 그들의 유명한 혜성 꼬리를 형성하는데, 그들은 분명 대부분의 생애동안 존재했던 머나먼 곳에서 왔을 것입니다. 시간이 흐르면서, 과학자들은 대부분의 혜성들이 왔다고 여겨지는 태양과 행성 너머 멀리에, 얼음 물질과 암석의 큰 구름이 존재한다는 이론을 이끌어냈습니다. 네덜란드의 천문학자 얀 오르트의 이름을 따서 오르트 구름으로 불리는 이 구름의 존재는 사실 아직 입증되지 않았습니다. 하지만 천문학자들은 그곳에서 왔다고 믿어지는 많은 장단기 혜성들로부터 오르트 구름의 ..

2021. 11. 8. 03:07
우주

암흑 물질과 암흑 에너지

우리는 우주의 5퍼센트만 볼 수 있습니다. 지구, 태양, 다른 별, 은하를 포함한 눈에 보이는 우주는 양성자, 중성자, 그리고 전자들이 함께 원자로 뭉쳐져 있습니다. 이 평범하거나 중입자적인 물질이 우주 질량의 5퍼센트 미만을 차지한다는 것은 놀라운 일입니다. 그렇다면 나머지는 무엇으로 이루어져 있을까요? 우주의 나머지 부분은 '암흑 물질'이라고 불리는 불가사의하고 보이지 않는 물질과 '암흑 에너지'라고 알려진 중력을 물리치는 힘으로 이루어져 있는 것처럼 보입니다. 암흑 물질 과학자들은 아직 암흑 물질을 직접 관찰하지 못했습니다. 암흑 물질은 중입자 물질과 상호작용하지 않고 빛이나 다른 형태의 전자기 복사에 의해서도 전혀 보이지 않습니다. 그래서 현재의 관측 도구로는 암흑 물질을 탐지할 수 없지만, 과학..

2021. 11. 7. 11:42
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평행우주 2 – 브라이언 그린의 다중우주 유형 분류

이전 포스트에서는 맥스 테그마크의 수학적 우주 가설과 4레벨 다중우주에 대해서 소개했습니다. 어떤 종류의 평행 우주가 존재할 수 있는지에 대한 가능성을 탐구하는 것은 시간 여행이나 순간 이동처럼 공상과학 소설처럼 들릴지 모르지만, 평행 우주라는 개념은 종종 수학적이고 실험적인 연구의 주제입니다. 브라이언 그린이 제안한 9가지 다중우주 유형 평행 우주라는 용어는 일부 사람들에게는 모호하고 혼란스럽게 보일 수 있습니다. 물리학자들은 다중우주라고 불리는 것을 이해하고 우리 자신의 바깥에 있는 많은 가능한 우주들에 대한 몇 가지 다른 가설을 설명하기 위해 평행우주라는 단어를 사용합니다. 따라서 평행우주의 개념은 다중우주론 그 자체에서 비롯됩니다. 이론 물리학자 브라이언 그린은 자신의 책에서 아홉 종류의 평행 우..

2021. 11. 7. 05:35
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평행우주 1 - 수학적 우주 가설: 4레벨 다중우주

만약 여러분이 공상과학 소설이나 판타지 소설의 팬이라면, 그와 관련된 책을 읽거나 영화를 보면서 다중 우주의 개념을 탐구하는 시리즈를 봤을 가능성이 높습니다. 다중우주는 우리가 시간과 공간이라고 부르는 차원과는 또 다른 차원이 존재한다는 것입니다. 흥미롭게도, 이 생각은 공상과학 소설과 판타지에 국한되지 않습니다. 다중우주론 과학에서 이것은 다중 우주 이론으로 알려져 있는데, 이것은 우주 전체를 구성하는 우주, 시간, 물질, 에너지뿐만 아니라 우주 전체를 설명하는 물리 법칙과 상수들도 함께 존재할 수 있다고 말합니다. 이런 맥락에서 다중우주는 종종 평행우주라고 불리는데, 다중우주는 우리 우주와 '함께' 존재하기 때문입니다. 이 용어는 1895년 미국의 철학자이자 심리학자인 윌리엄 제임스에 의해 만들어졌습..

2021. 11. 6. 22:04
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활동은하핵(AGN): 퀘이사와 전파은하

눈으로 보이는 가시광선으로 우주를 관측하면 퍼져있는 천체 은하가 수없이 많습니다. 수천~수만 광년에 퍼져 분포하는 별들은 내부 핵융합 반응에 의해 에너지가 생기고 밝게 빛날 수 있습니다. 그에 비해, 은하의 중심부가 가시광선으로 매우 밝게 빛나며 격렬한 시간 변동도 나타내는, 활동은하핵(Active Galactic Nuclei; AGN)이라고 불리는 천체도 존재합니다. 그곳엔 태양의 100만 배 이상의 질량을 가진 초거대 블랙홀이 존재하며, 그곳에 물질이 떨어질 때 해방되는 중력 에너지를 복사로 변환하여 밝게 빛나고 있다고 여겨집니다. 특징 중심의 검은 블랙홀은 빛조차 방출하지 않는 암흑 천체이기 때문에 망원경으로 직접 볼 수 없습니다. 그러나 가스가 블랙홀의 중력에 의해 끌리게 되면 위치 에너지를 잃어..

2021. 11. 6. 11:08
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다이나모 이론의 의의와 또 다른 발견

최근의 발견들은 어떻게 작은 행성들이 자급자족하는 자기장을 가질 수 있는지에 대한 의문을 제기합니다. 지구의 지구 자기장은 행성의 표면 거의 3,000 킬로미터 아래에 위치한 금속 중심부에서 생성됩니다. 이는 최소 35억 년 동안 지구에 존재해왔으며, 다른 행성과 별, 그리고 천체가 어떻게 형성되었을지에 대한 단서를 제공합니다. 과학자들이 행성 역사에 관하여 진행 중인 연구에서, 이 자기장이 어떻게 작용하는지에 대한 과정을 설명하기 위해 사용하는 한 가지 아이디어는 다이나모 이론입니다. 원리 다이나모 이론은 거대한 다이나모(자기장 발생기)가 행성이 식을 때 계속해서 움직이는 지구의 외핵 안에 존재한다는 개념입니다. 지구의 외핵에서 전하를 가진 물체가 이동할 때 전류를 발생시킵니다. 이 과정을 통해 움직이..

2021. 11. 5. 22:30
우주

세페이드 변광성이란 무엇인가?

우주는 정말 큰 곳입니다. 사실 수십 년 동안의 관측에 기초하여, 천문학자들은 현재 관측 가능한 우주가 약 460억 광년 정도의 크기라고 믿고 있습니다. 우리가 볼 수 없는 것까지 고려할 때, 과학자들은 우주가 920억 광년의 크기를 가지고 있다고 생각합니다. 이렇게 우주의 크기를 추정하는 것에서 가장 어려운 부분은 관련된 거리를 정확하게 측정하는 것입니다. 현대 천문학의 탄생 이후, 점점 더 정확한 방법들이 발전해 왔습니다. 천문학자들은 우리 은하 내부와 바깥에 있는 천체들의 거리를 측정하기 위해 적색 편이와 먼 별과 은하에서 오는 빛을 조사하는 것 외에도, 세페이드 변광성으로 알려진 별의 종류를 조사합니다. 세페이드 변광성 변광성은 밝기에 변동이 있는 별입니다. 변광성 중 하나인 세페이드 변광성은 뜨..

2021. 11. 2. 05:02
우주

주계열성과 항성의 진화 및 소멸

같은 별이면서도 어떻게 주계열성, 거성, 백색왜성 등 여러 가지 종류로 나뉠까요? 별이 일생동안 광도와 표면온도가 어떻게 변화하는지를 알아야 이 의문에 답할 수 있습니다. 현재 항성의 일생은 질량과 화학조성 값이 주어지면 수치모델에 의해 시뮬레이션할 수 있습니다. 우리는 아래에서 주계열성과 항성의 진화 및 소멸에 대해서 알아볼 것입니다. 주계열성 항성은 우주 공간에 있는 가스나 먼지로 이루어진 성간 물질이 모여 중력적으로 수축해서 생깁니다. 수축에 의해 중심부는 압축되어 고온이 되어 별로서 빛나기 시작하는데, 이 단계를 '원시별'이라고 합니다. 이 사이 반경이 점점 작아지다가 마침내 중심부가 충분히 고온이 되면 핵융합 반응에 의해 4개의 수소 원자핵이 1개의 헬륨 원자핵으로 변하는 반응이 일어납니다. 이..

2021. 11. 1. 12:50
우주

색등급도: 헤르츠스프룽-러셀 도표(HR도)

항성의 성질을 통계적으로 알아보기 위해 1905년에 덴마크의 헤르츠스프룽과 미국의 러셀이 각각 독립적으로 생각해낸 그래프를 색등급도 또는 헤르츠스프룽-러셀 도표, 줄여서 HR도라고 합니다. 광도나 항성의 절대 등급을 세로축으로, 표면온도나 스펙트럼형을 가로축으로 하여 밝을수록 위쪽으로, 고온일수록 왼쪽으로 표시합니다. 색등급도는 항성의 물리적 성질이나 항성의 진화를 고찰하는 데 자주 사용됩니다. 색등급도의 오른쪽 상단에 위치한 별일수록 반경이 큽니다. 색등급도에서의 분포와 항성의 종류 절대 등급과 표면온도가 알려진 별을 모두 색등급도에 배치해보면 많은 별들이 왼쪽 위에서 오른쪽 아래에 걸쳐 거의 일렬로 분포합니다. 이 열을 주계열이라고 하고, 거기에 늘어선 별을 주계열성이라고 합니다. 태양도 주계열성 중..

2021. 11. 1. 06:08
우주

백색왜성과 찬드라세카르 한계

천문학에 대해 조금이라도 관심이 있는 사람이라면 '백색왜성'이라는 단어 자체는 친숙할 것입니다. 하지만 정확히 백색왜성이 어떻게 탄생하는지, 그리고 백색왜성과 항상 함께 언급되곤 하는 찬드라세카르 한계는 어떤 것인지 모르는 경우가 많습니다. 오늘은 아래에서 백색왜성과 찬드라세카르 한계에 대해서 알아봅시다. 백색왜성의 탄생과 특징 항성은 탄생하고 나서 그 일생 중 약 90%의 시간 동안 수소 핵융합이 일어나며 빛납니다. 수소를 다 쓰고 나면 수소의 핵융합으로 만들어진 헬륨 등의 핵융합이 시작돼, 별의 중심온도는 1억 도 이상이 됩니다. 이 온도 상승에 의해 항성은 부풀고 표면 온도는 내려가게 되어 항성은 적색 거성이 됩니다. 태양의 8배 이하의 무게를 가진 항성에서는 외부층을 날리고 중심핵이 남습니다. 그..

2021. 10. 31. 23:57