천문학의 세부분야 두번째 이야기

이번글은 저번글에 이어서 천문학의 세부분야에 대해 다루어볼것인데 아마 세가지 정도에 대해 글을 서술할것 같다 

그럼 글을 시작해보면 우선 우주론에 대하여 물리우주론은 우주가 처음에 어떨게 생겨났고 어떻게 진화했는지 같은 근본적인 질문을 다루는 분야로서 우주론의 연구 대상으로는 우주 마이크로파 배경 대폭발 핵합성 우주의 거대구조 암흑물질 암흑에너지 등이있다 암흑이라는걸보디 어두운것같다 우주론의 밑바탕이 되는 이론은 우주가 약 137억년전에 공간의 한 점에서 시작되어 현재까지 팽창하여 왔다는 대폭발이론이다 많이 들어본적있을것이다 1965년 우주 마이크로파의 배경이 발견됨으로써 대폭발 이론은 널리 받아들여지게 된다 우주가 팽창하는동안 우주는 여러 중요한 단계를 거치게 된다 대폭발 직후 아주 초기에는 우주가 급팽창이라고 불리는 기하급수적인 빠른 팽창을 겼었다고 생각 되며 이 급팽창 떄문에 우주가 현태 관측되는것처럼 균질 하고 등방적이게 되었을것으로 여겨진다 급팽창이후에는 종수소 헬륨과 같은 기본적인 원소들이 만들어졌는데 우주를 구성하는 대부분의 물질 바리온이 만들어진 이과정으ㄹ 대폭발 핵합성 또는 원시 핵합성이라고 부른다 우주가 팽창하고 식어감에 따라 중성원자들이 처음으로 만들어지게 되었고 이덕분에 빛이 이온화된전자들에 의해 방해받지 않고 여행할수있게되어 우주가 투명해지게 된다 이떄 발생한 빛이 현재의 우주마이크로파 배경으로 관측된다 하지만 아직 빛을 낼수있는 별들이 만들어지지 않았기 떄문에 이후의 시기를 우주의 암흑시대 즉 다크 에이지라고 부른다 별이 만들어지지않아서이기 떄문이라는게 중요했고 어쨌든 우주에 존재하던 작은 밀도 요동으로부터 처음으로 천체들이 만들어지기 시작했다 물질들이 밀도가 높은 지역으로 뭉치면서 괘대한 가스 덩어리를 만들고 여기서 처음으로 별이 만들어지게된다 이별들은 내부의 핵융합을 통해 무거운 원소들을 만들게 되고 이떄 발생하는 빛들은 주위의 가스를 이온화시켜서 소위 재전리라는 과정을 시작하게 만들었다 별들이 중력에 의해 모의면서 처음으로 은하들을 만들게 되고 이 은하들이 자시 중력에 의해 분포하면서 은하군이나 은하단 같은 더 큰 구조들을 만들고 이는 우주의 거대구조를 형성하게된다 소위 암흑물질과 암흑 에너지는 이러한 우주론의 근본적인 구성성분이 되어왔으며 두 성분을 합쳐서 우주전체의 96프로를 차지한다 고 받아들여지고있다 대부분을 차지하는것으로 보인다 하지만 암흑물질과 암흑에너지가 무엇인지는 아직 밝혀지지않았으며 현대 우주론과 천문학의 주요 미해결문제 중의 하나이다 그럼 두번쨰로 우리은하 천문학에 대해 알아보면 우리의 태양걔는 국부은하군에 속해있는 막대나선은 하인 우리은하 밀키 웨이에 속해있으며 우리 은하의 중심을 공전하고있다 가스먼지 별 암흑물질등이 서로의 중력을 통해 묶여 우리은하를 구성하고있으며 이들은 공통질량 중심을 축으로 회전하고있다 태양걔는 성간 먼지를 포함하는 바까쪽 나선팔에 위치해있기 떄문에 먼지가 시야를 가려 지구에서 볼수있는우리은하의 모습은 제한되어간다 우리은하 중심부에는 막대 모양의 팽대부가있으며 은하중심에는 거대한 블랙홀이있는것으로 받아들여지고있다 은하중심부는 바쌑쪾으로 소용돌이처럼 퍼져나가는 네개의 선팔로 둘러싸여있다 나선팔은 금속함량 이많고 젊은 항성족옥 별들이 탄생하는 곳이다 은하 원반을 구형의 은해해일로가 둘어 싸고있는데 여기에서는 주로 늙은 항성종족 별들과 별들이 조밀하게 뭉친 구성성단들이 분포하고있다 별들 사이에는 가스와 먼지등으로 이루어진 희박한 성간 물질이 분포하고있다 성간물질의 밀도가 높은곳에서 수소분자 및 다른 원소들로 구성괸 분자구름이 만들어지고 이 곳에서 별들이 태어난다 별의 생성은 처음에는 분자구름이 밀집된 암흑성운의 형태로 시작되며 이들은 압축되고 붕괴되어 원시별을 형성하게된다 질량이 큰 별들이 태어난곳의 주변으니 빛을 방출하는 가스와플라스마로 이루어닌 h영역으로 진화한다 무거운 별등은 강상 항성풍을 방출하고 초신성 폭발로 일생을 마치는데 이로 인해 주변의 성간물질이 흩어지게된다 떄로는 여러 별들로이루어진 산개 성단이 만들어지기도 하는데 산개 성단의 별들은 점차 흩어지게 되면서 우리은하의 항성종족에 편입되게 된다 우리 은하 및 외부은하에 대한 운동학적 연구를 통해보이는 물질보다 더 많은 질량이 존지한다는 사실을 알게되었다 이렇게 빛을 내지는 않지만 질량은 가지는 암흑물질의 본질적으로 아직 규명되지 않았으나 암흑물질 해일로가 우주에있는 물질의 대부부을 차지하는것으로보인다 해일로라는 단어는 많이 나오는듯하다 이제 마지막으로 외부은하 천문학에 대해 알아보자면 외부은하 천문학은 우리은하 밖의 천체와 현살을 연구하는 분야로서 주로 은하의 형성과 진화 외부은하의 형태와 분류 활성성은하 은하단과 은하군 그리고 이들로 이루어지는 우주의 거대구조를 연구한다 우주의 거대구조는 이러한개개의 은하들이 모여서 이루는 구조를 의미하는대 우주의 거대구조는 계층적으로 만들어 지는데 은하들이 모여 은하군을 이루고 이 은하군들이 모여 은하단을 형성하며 다시 초은하단을 마드는 식이다 이러한 거대한 군집들은 다시 필라멘트와 그 사이의 공통을 이루며 분포한다 대부분의 은하들은 모양에 따라 타원은하 나선은하 불규칙은하로 분류되는데 이름대로 타원은하는 하늘에 투영된 차원의 모습을 하는 은하이다 타원은하의 별들은 무작위적인 궤도를 가지고 움직이며 성간물질이 적으며 새로 생성되는 별이 적은 주로 나이가 많은별들로 이루어져있다 타원은하들은 주로 은하단의 중심부에 위치하며 여러 은하들이 합쳐져서 만들어졌다고 여겨지고있다 정말 이름 그대로인것이다 나선은하는 납작한 회전하는 원반모양을 가지고있으며 중심부의 팽대부 또는 막대와 나선 모양의 팔들로 이루어져있다 나선팔들은 성간먼지를 많이 포함핫고 주로 별들이 형성되는곳으로 푸린 빛을 지니고 있다 나선 은하들은 주로 나이가 많은 별들로 이루어진 해일로에 둘러싸여있다 우리은하와 안드로메다 은하가 대표적인 나선은하이다 안드로메다는 많이 들어본당어이다 불규칙은하는 나선은하와 타원은하로 분류햘수없는 일정한 모양을 갖지 않은은하인데 이러한 불규칙한 모양은 다른 은하와의 상호작용떄문에 만들어진다 활동성은하는 방출하는 에너지의 상당부분이 별먼지 성간물질같은것이 아닌 은하중심의 다른 에너지원 블랙홀로 부터 나오느 은하이다 이러한 활동은하핵은 응축원반을 가진 매우무거운 블랙홀이라고 여겨진다 활동은하에는 시퍼트 은하 퀘이사 블레이져 전파은하 등이있다 전파은하는 일반적인 은하와달리 전파에서 매우 강한 빛을 내며 퀘이사는 우주에서 가장 밝은 천체중하나이다 그럼 글을 마치겠다 이전글과 지금쓰고있는글까지 천문학의 세부분야에 대해서 보았는데 다음글은 천문학의 학제간 연구와 아마추어 천문학 미해결과제로 천문학에 대해서는 마무리 할것같다