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태양계의 중심인 태양과 태양계의 끝 태양은 태양계의 중심에서 모든 천체를 중력으로 붙잡고 있다. 태양계 전체 질량의 99.86%를 자치하고 있으며, 태양계 안에는 태양의 영향을 받지 않는 천체는 하나도 없다. 태양에서 지구까지 거리는 약 1억 5천만km이며, 빛으로는 8분 20초가 걸린다. 시속 900km로 날아가는 비행기가 19년이나 쉬지 않고 달려가야 하는 어마어마한 거리다. 지구의 33만3천 배에 이르는 태양의 질량은 4분의 3이 수소, 4분의 1은 대부분 헬륨이다. 총질량의 2% 미만이 산소, 탄소, 철, 네온 등 중원소들로 이루어져 있다. 태양은 내부에서 수소 핵융합을 통해 엄청난 양의 에너지를 전자기 복사 형태로 방출한다. 태양이 1초 동안 방출하는 에너지는 지구의 70억 인류가 1천만 년 동안 쓸 수 있는 엄청난 양이다. 지구.. 2024. 7. 26.
태양계는 어떻게 만들어졌나 지구가 속해 있는 태양계는 태양과 그 중력장 안에 있는 모든 것들이 이루는 체계를 말한다. 그 모든 것에는 천체, 성간물질 등이 속한다. 태양 이외의 천체란, 8개의 행성과 나머지 약 160개의 위성, 수천억 개의 소행성, 혜성, 유성과 운석 그리고 행성간 물질 등을 말한다. 인류가 태양계의 존재를 인식하게 된 것은 16세기부터였다. 그 전에 인류는 지구가 우주의 중심이며, 하늘에서 움직이는 천체들과는 다른 존재라고 믿었다. 기원전 3세기 고대 그리스의 천문학자 아리스타르코스가 태양 중심의 우주론을 주장하긴 했지만, 태양계라는 개념은 16세기 코페르니쿠스가 말한 태양 중심의 지동설에서 시작되었다 할 수 있다. 17세기에는 계승자인 요하네스 케플러가 태양 중심설에서 기초한 행성운동의 3대 법칙을 발견했다... 2024. 7. 25.
우주의 가속 팽창과 암흑에너지 우리가 보는 우주는 지금의 모습이 아니다. 달빛은 지구까지 오는 데 2초가 걸리고, 우리가 보는 태양 빛은 8분 전의 빛이다. 안드로메다 성운은 200만 년 전의 모습이며, 어떤 빛이든 우리는 떨어진 거리만큼 그 전의 모습을 보고 있는 것이다. 1990년대 후반에는 우주의 나이를 150억 년으로 추정하고 있었다. 100억 광년 떨어진 외부은하를 보고 있다면 우주의 나이가 50억 년일 때 모습을 보고 있는 것이다. 당시 우주배경복사는 우주가 태어나고 30만 년 후에 나타났다고 알았기에 우주의 거의 끝인 149억9970만 광년에서 온 빛이다. 우주배경복사 뒤쪽은 너무나도 뜨거운 불덩어리 상태라 어떤 빛도 탈출하지 못해서 우리는 볼 수가 없다. 태양 속을 들여다볼 수 없는 것과 마찬가지로 우주의 끝도 알 수가.. 2024. 7. 25.
암흑물질의 발견 1930년대 츠비키는 머리털자리에 있는 외부 은하단의 집단 운동에 대해 연구하다가 암흑물질이 있다고 주장했다. 하지만 츠비키는 받아들일 준비가 되지 않았던 시기에 너무 일찍 암흑물질을 예견하는 바람에 사람들의 관심을 끌지 못했다. 평소 과격한 언행을 일삼아 다른 과학자들에게 좋은 평가를 받지 못했던 것도 암흑물질에 대한 주장을 무시하는 데 한몫 했다. 이렇게 잊혀가던 암흑물질은 가모브의 제자인 베라 루빈이 이어갔다. 루빈도 레빗, 페인과 같이 보수적인 남자 과학자들 사이에서 편견과 싸웠던 여성 천문학자다. 루빈은 한 은하 안에 있는 별들의 운동에 관심이 있어서 안드로메다 근처 은하에 있는 별과 운동을 관측하다 재미있는 사실을 알게 된다. 은하 중심부에 있는 별과 나선팔에 있는 별의 속력이 거의 같았던 것.. 2024. 7. 25.
허블 망원경이 발견한 아기 은하 천문학에 대한 대중의 관심이 집중된 것은 1980년대 칼 세이건 덕분이었다. 과학에 관심이 없는 사람도 '코스모스'라는 책을 한 번쯤은 들어봤을 것이다. 이 책의 출판과 함께 천문학을 공부하는 학생들도 늘었을 정도였다. 그리고 1990년대에는 허블 우주망원경으로 인해 대중의 관심이 더 늘어나게 되었다. 우주를 자세히 보려는 천문학자들의 욕구는 망원경을 우주로 보내게 했고, 공기의 방해 없이 깨끗한 영상을 얻을 수 있었다. 허블 망원경으로 찍은 천체 사진은 사람들의 관심을 끌어들였다. 토성이나 목성 같은 행성은 물론이고, 그동안 보지 못했던 행성상 성운이나 안드로메다은하까지 모두 아름다운 천체 사진에 사람들의 시선이 집중됐다. 천문학자들은 더욱 허블 망원경을 사용할 시간을 얻기 위해 매달렸다. 그중 두 팀.. 2024. 7. 24.
우주배경복사의 불규칙성 우주배경복사의 발견은 빅뱅우주론을 지지하는 강력한 증거가 되었다. 하지만 아이러니하게도 우주배경복사의 등방성은 빅뱅우주론의 반증이 되기도 했다. 우주배경복사가 균질하다는 것은 우주의 물질이 고르게 퍼져 있었다는 뜻이고, 그렇게 되면 은하와 별이 생길 수 없기 때문이다. 물질이 더 모인 곳이 있어야 중력이 세져서 근처에 있는 물질을 끌어모아 은하가 생기고 별도 생긴다. 그러려면 우주 초기에 불규칙성이 있어야 한다. 하지만 펜지어스와 윌슨이 찾은 우주배경복사는 고르게 분포되어 있었다. 이 문제를 푸는 데는 오랜 시간이 걸렸다. 빅뱅우주론을 지지하는 이들은 우주배경복사에 불규칙성이 있을 것이라 믿었지만, 이를 증명할 기술이 없었다. 성능 좋은 장비가 있다면 균일해 보이는 우주배경복사에서 불규칙성을 찾을 수 있.. 2024. 7. 24.
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