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천문학에서의 암흑물질(1) 암흑물질(dark matter)은 우주에 널리 분포하는 물질로서, 전자기파 즉 빛과 상호작용하지 않으면서 질량을 가지는 물질이다. 암흑물질이 분포하는 곳에서는, 그 중력에 의한 일반 상대성 이론의 효과 때문에 주변의 항성이나 은하의 운동이 교란되기도 하고, 빛의 경로가 굽어지기도 한다. 암흑물질의 존재는, 은하 등의 총 질량을 계산할 때, 광학적 관측을 통해 얻어진 값이, 중력 효과를 통해 계산한 값보다 현저히 작다는 사실로부터 유추할 수 있다. 암흑물질의 존재는 현재 정설로 인정되며, 빅뱅 이론 및 ΛCDM 모형의 핵심 요소다. 아직 암흑물질이 어떤 입자로 만들어졌는지는 알려지지 않았다. 이를 암흑물질 문제(dark matter problem)라 한다. 현재, 학계에서는 아직 발견되지 않은 입자(초짝입.. 더보기
천문학과 초고에너지 우주광선 에너지를 초과하는 우주 광선 입자의 첫 번째 관찰 1.0 × 10 20 eV (16 J)는 1998 년 인도 Bihar에있는 Buxar 의 화산 목장 실험 에서 Rahul Kumar Dubey 박사 와 Abhishek Kumar Dubey 가 만들었다. 더 높은 에너지를 갖는 우주 광선 입자가 이후 관찰되었다. 그중에는 1991 년 10 월 15 일 저녁 유타주 Dugway Proving Ground 에서 유타 대학교의 플라이 아이 (Fly 's Eye) 실험에 의해 관찰 된 오마이 오브 ( Oh-My-God) 입자가 있었다 . 그 관측은 천체 물리학 자 에게 충격이었고, 그 에너지는 대략적으로3.2 × 10 20 eV (50 J) -즉, 시속 약 100km (60mph)로 이동 하는 야구 (5 온스 또.. 더보기
천문학별자리 페가수스자리 페가수스 자리(Pegasus)는 북쪽 하늘의 별자리로, 그리스 신화의 날개달린 말인 페가소스(페가수스)를 따라 명명되었다. 동아시아의 별자리에서는, 북방 현무의 실수와 벽수에 해당된다. 특징 페가수스자리 알파(마르카브, Markab), 페가수스자리 베타 (쉐아트, Scheat), 페가수스자리 감마 (알게니브, Algenib), 안드로메다자리 알파(알페라츠, Alpheratz 또는 시라흐, Sirrah)의 네 별은 '페가수스의 사각형'을 이룬다. 항성페가수스자리 알파(마르카브), 페가수스자리 베타, 페가수스자리 감마는 안드로메다자리 알파(알페라츠)와 함께 "페가수스 대사각형"이라는 커다란 성군을 이룬다. 페가수스자리 51은 외계 행성을 가지고 있음이 처음으로 밝혀진 유사 태양 항성이다. 페가수스자리 IK는.. 더보기
천문학별자리 공작자리 공작자리(Pavo)는 하늘의 남반구에 위치한 별자리이다. Pieter Dirkszoon Keyser와 Frederick de Houtman의 관측에 바탕하여 페트루스 플란키우스가 도입한 12개 별자리 중 하나이다. 공작자리는 1598년에 플란키우스와 요도쿠스 혼디우스가 공동제작하여 암스테르담에 내놓은 직경 35 센티미터 천구의에서 처음 나타나며, 요한 바이어의 1603년 별자리 지도책 《우라노메트리아》에서도 찾을 수 있다. 1756년에는 프랑스의 탐험가이자 천문학자인 니콜라 루이 드 라카유가 공작자리의 별들에 바이어 명명법에 따른 이름을 부여했다. 공작자리와 두루미자리, 봉황자리, 큰부리새자리를 함께 묶어 "남반구의 새들"(Southern Birds)이라고도 한다. 공작자리에서 가장 밝은 공작자리 알파는.. 더보기
천문학별자리 머리털자리 머리털자리(Coma Berenices)는 사자자리의 꼬리 부근에 있는 별자리이다. 머리털자리는 원래 사자 꼬리 끝의 술로 여겨졌다. 동아시아의 별자리로는 태미원의 '낭장'에 해당된다. 특징머리털자리는 은하의 북극을 포함하고 있으며, 그 위치는 적경 12h 51m 25s, 적위 +27° 07′ 48″이다.('J2000.0' 기점) 별과 천체 별자리는 특별히 밝지는 않으며, 4등급보다 밝은 별은 없다. 머리털자리 β별이 이 별자리에서 가장 밝은 별이며, 4.26 등급이다. 이 별은 본래 태양보다 약간 밝은데, 27광년 떨어져 있다. 두 번째로 밝은 별은 머리털자리 α성으로, 4.32등급이며, '다이어뎀(Diadem)'이라는 별칭이 있다. 이는 머리털자리에는 유일한 것이며, 베레니케의 왕관을 의미한다. 이 별.. 더보기
천문학의 타원은하 타원은하(Elliptical galaxy)는 대략적으로 타원 모양에, 매끄럽고 거의 단조로운 밝기윤곽을 가진 은하의 한 유형이다. 평탄한 나선은하의 구조와는 달리, 이들은 많은 구조 없이 더 삼차원적이고, 구성 별은 은하중심 주변을 어느정도 무작위 궤도운동한다. 이들은 나선은하 및 렌즈형은하와 같이 1936년 에드윈 허블의 저서 성운의 왕국(The Realm of the Nebulae)에서 처음으로 기술된 세가지 주요 은하의 유형 중 하나이다. 타원은하의 모양은 거의 둥근 것부터 크게 평탄한 것까지 다양하고, 크기는 수천만 개의 별로 구성된 것부터 1조 개의 별로 구성된 것까지 있다. 에드윈 허블은 원래 타원은하가 나선은하로 진화할 것이라 생각했지만, 나중에 사실이 아닌 것으로 밝혀졌다. 타원은하 내부에.. 더보기
천문학에서의 행성상성운 기원 질량 11 M⊙ 이상의 무거운 별들은 수명이 다하면 초신성 폭발을 일으킨다. 행성상성운은 질량 0.8 M⊙ ~ 11 M⊙ 사이의 중간 질량 및 작은 질량 별들이 수명이 다했을 때 만들어진다. 행성상성운을 형성하는 원형별은 수명 기간 중 대부분을 온도 1천 5백만 K 가량의 중심핵에서 수소를 헬륨으로 전환시키는 핵융합 반응을 일으키면서 보낸다. 핵융합으로 만들어진 에너지는 핵에서 바깥으로 나가는 압력을 발생시키고, 이 압력이 별의 자체 중력으로 인해 발생하는 안쪽으로 들어가는 압력을 상쇄시켜 균형을 이룬다. 중간 질량 및 작은 질량의 별들은 이렇게 균형을 이루면서 수천만 ~ 수십억 년 동안 주계열에 머무른다. 중심핵의 수소가 다 소진되면, 중력이 핵을 압박하여 핵의 온도가 1억 K까지 올라간다. 핵의.. 더보기
천문학 행성상성운 행성상성운(planetary nebula)은 발광성운의 일종으로, 늙은 적색거성의 외피층이 팽창하여 형성된 전리 기체들로 이루어져 있다. "행성상성운"이라는 용어는 1780년대에 윌리엄 허셜이 고안한 것으로, 망원경으로 들여다보았을 때 행성처럼 원반 모양의 상을 나타낸다고 하여 만들어진 용어인즉, 엄밀히는 틀린 용어이다. 하지만 허셜의 용어는 널리 사용되었고, 지금까지 그대로 사용되고 있다. 행성상성운의 수명은 수만 년 정도로, 별의 수명이 수십억 년 정도인 바, 우주적 규모에서는 상대적으로 짧게 지속되는 현상이다. 대부분의 행성상성운의 형성 기작은 다음과 같을 것으로 생각된다. 별의 수명이 거의 다 끝난 적색거성 단계에서, 별의 외피층은 강력한 항성풍에 의해 바깥쪽으로 방출된다. 그 결과 적색거성의 대.. 더보기

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