태양계와 은하의 분석

본문내용

아주 특별한 ↑큰곰자리 (불규칙은하) 은하들을 포함 ex) 마젤란 은하
(2)우주팽창론 : 적색편이 현상을 보고서 허블이 우주는 늘어나고 있다고 주장한 것이다.
①도플러 효과 : 파원(波源)에 대하여 상대속도를 가진 관측자에게 파동의 주파수가 파원에서 나온 수치와는 다르게 관측되는 현상으로 달려오는 기차의 기적 소리는 높아지고 멀어져 가는 기적 소리는 낮아지는 것과 마찬가지로 빛에서도 이런 현상이 있는데 이를 도플러효과에 의한 적색편이라 한다. 천체가 지구에 대하여 운동하고 있을 때는 이 효과로 인하여 빛의 스펙트럼에서 정규 위치로부터의 벗어남을 볼 수 있는데 이 현상은 오래 전부터 천문학에서 별의 시선속도를 결정하는 기초로 사용되어 온 것으로, 멀어져 가는 별의 별빛 을 스펙트럼을 통해 보면 붉은 빛으로 쏠려 있으며 가까이 다가오는 별빛의 스펙트럼은 청색으로 쏠려 있게된다. 허블은 지구로 오는 별빛들이 적색으로 쏠려있는 현상을 보고서 이는 우주가 팽창하고 있다고 주장했고 이 우주 팽창론을 바탕으로 빅뱅이론이 나오게 된 것이다. 우주의 나이는 우주가 팽창하는 속도를 역으로 계산하여 추측 한 것이다.
②허블의 법칙(1929년) : 거리를 알고 있는 외부 은하들의 시선방향의 속도를 조사하 여 은하가 어떤 방향에 있든 은하의 거리가 멀면 멀수록 더 빠른 속도로 우리로부터 멀어짐을 알아낸다. V : 은하의 후퇴속도
H : 허블의 상수. 대략 50～100km/s/Mpc
현재의 값은 대략 H = 50km/s/Mpc
r : 외부 은하의 거리
은하가 파장 λo인 스펙트럼을 방출하고, 우리들은 이 선을 보다 긴 파장 λ로 관측 했다면, 적색이동 Z는, → 이 파장의 변화가 속도로 인한 도플러 이동으로 해석된다면 후퇴 속도 → (c는 광속) 은하의 실시 등급을 상대적 거리를 재는데 이용하여 허블은 다음의 상관 관계 가 성립됨을 알아냈다.
실시 등급은 logr에 비례하므로, 적색 이동과 거리의 선형(linear) 관계를 logz와 실 시 등급의 그래프로 나타낼 수 있으며 적색이동에 의한 거리 측정을 실례하였다
③빅뱅(big bang) 우주론 : 허블 법칙과 같은 관점에서 볼 때, 약 22억 년 전 우주는 모든 물질이 한 곳에 밀집된 작고 밀도가 극도로 큰 초고온의 불덩어리가 대폭발하 였고 각각의 물질은 중력에 의하여 다시 뭉쳐져서 은하를 형성하여 지금의 수 천억 개 은하계를 형성하였다는 우주 기원설 이다.
증거
-헬륨의 함량 : 대폭발이 시작된 1초 후 온도가 1010K로 떨어지면서 안정한 양성 자, 전자, 중성자들이 생성된다. 3분 후 6×108 K로 낮아지면서 양성자와 중성자의 합성으로 수소, 헬륨 등의 가벼운 원소가 생성되고 최종 단계에서 헬륨이 우주 전 체 질량의 25% 정도가 된다. 별의 진화에 따른 수소핵 반응으로 헬륨이 생성되나, 별이 폭발한 성간 물질이 다시 탄생된 별(종족 I)과 종족 II의 헬륨 함량비는 비슷 하다. 따라서 우주 내의 헬륨의 대부분이 우주 초기에 대폭발에 의해 생성되었다.
-3K 우주 배경 복사 : 적기는 하지만 우주 공간을 채우고 있는 복사 에너지량을 우 주 배경 복사라 한다. 우주 공간 내에 어느 방향에서나 7cm 파장의 전파가 같은 세 기로 검출되는데 이 분포는 플랑크 곡선의 3K 흑체 복사와 동일하므로 3K 복사라 한다. 즉, 우주 폭발 후에 우주의 온도가 약 3K에 이르렀을 때 방출되었던 잔재가 우주의 팽창으로 식어서 3K 복사로 된 것이다.
-퀘이사의 발견 : 우리 은하계로부터 매우 먼 거리에 있는 은하로서 우리 은하의 100배의 광도를 가지며 우리 은하계 근처에서는 발견되지 않는다. 따라서, 먼 거리 에 있는 퀘이사의 빛이 우리에게 도달하는 시간도 거의 우주의 나이와 같으므로 우 주가 폭발하는 초기에 퀘이사가 생성된 것으로 설명된다.
결론
태양계는 스스로 빛을 내는 태양과 그 주위를 도는 9개의 행성, 행성 주위를 돌고 있는 고리들, 약 2000여 개의 소행성과 긴 꼬리는 내는 수천 개의 혜성, 무수히 많은 유성 등 으로 구성되어 있는데, 스스로 빛을 내는 태양이 중심이 된다. 태양계의 행성은 물리적 성질에 따라 지구형 행성과 목성형 행성으로 나뉜다. 빛과 열의 형태로 거대한 양의 에너지를 내는 가스체를 별이라고 하며 별의 색, 크기, 질량은 다양한데, 별의 색은 온도에 따라 다르다. 청색별의 온도가 가장 높고, 적색별의 온도가 가장 낮다. 우리 은하는 이러한 별과 성운, 성단, 성간물질 등으로 이루어있으며 위에서 봤을 땐, 은하 핵에서 나선형의 팔이 뻗어 나와 있고, 옆에서 봤을 땐, 중심부가 볼록한 원반형 모양을 하고 있다. 외부은하는 허블에 의해 타원은하, 나선은하, 불규칙은하로 분류되고, 파원(波源)에 대하여 상대속도를 가진 관측자에게 파동의 주파수가 파원에서 나온 수치와는 다르게 관측되는 현상을 도플러 현상이라고 하며, 천체가 지구에 대하여 운동하고 있을 때에 이 효과로 인하여 빛의 스펙트럼에서 정규 위치로부터의 벗어남을 볼 수 있는데 허블은 지구로 오는 별빛들이 적색으로 쏠려있는 현상을 보고 이는 우주가 팽창하고 있다고 주장했고 이 우주 팽창론을 바탕으로 빅뱅이론이 나오게 된 것이다.
참고 자료
www.naver.com
백과사전
리포트를 하고 나서...
이때까지 지구에 대한 리포트는 많이 써봤지만 우주에 대한 주제로 리포트를 쓰는 건 처음이었다. 그냥 태양계가 있다는 것만을 알고 있다가 이렇게 자세히 알아보니 신기한 점이 정말 많은 것 같다. 우주에 관한 사진들을 어떻게 찍었을까 하는 놀라움이 느껴질 정도로 웅장하고 멋있는 사진들이 많았다. 우리가 살고 있는 지구를 잘 아는 것도 중요하지만 이 지구가 속해있는 태양계, 그리고 태양계가 속해있는 우주를 아는 것도 중요하다고 생각이 든다. 단순히 알고 있는 태양에 대해서도 더 많이 알 수 있었는데, 태양의 중요함과 소중함을 새삼 느낄 수 있었다. 빅뱅이론에 대해서 이렇게 알아보는 것이 처음이었는데, 과학분야의 이론을 접할 때마다 느끼는 거지만 학자들은 정말 대단한 것 같다. 이번 리포트로 인해 우주에 대해 조금이나마 자세히 알 수 있는 기회가 되어서 좋았다.

키워드

태양계,   은하,   지구