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astronomy

은하는 시간이 지날수록 변한다.

사용자 글래스애니멀 2019. 10. 9. 15:43

베아트리스 틴슬리라는 젊은 뉴질랜드 천문학자가 1966년에 대단히 독착적인 논문을 발표할때 까지 우주론자들이 먼 은하까지의 거리를 계산하는 방법에는 오류가 있었다. 이런 거리의 정확한 데이터가 중요했던 것은 우주론의 가장 근본적인 질문 몇가지, 이를 테면 우주의 평균밀도,나이, 팽창률 등의 답을 찾는데 도움이 되기 때문이었다.

 1960년대에 사용되는 한 가지 방법은 동일한 유형의 은하(예를 들면 거대하 타원형)는 모두 본질적으로 거의 동일한 광도를 띤다는 생각에 기반을  두었다. 이런 전제 하에서는 단순히 은하 광도를 측정하여 거리가 알려진 주변의 동일 유형의 은하와 비교해보기만 하면 멀리 있는 은하까지의 거리도 알아낼 수 있었다.

 

틴슬리의 주장
틴슬리는 이런 접근에 이의를 제기하며, 믿기 힘들고 부정확한 방법이라고 비판했다. 그녀는 은하의 거리를 계산하려면 은하가 시간에 따라 진화한다는 사실을 더 진지하게 고려해야 한다고 주장했다. 먼 은하에서 나오는 빛은 지구에 도달하기까지 수백 만년에서 수십억 년이 걸리기 때문에 우리가 보는 은하는 먼 과거의 상태인 셈이다. 
은하가 더 멀리 있을수록,진화 단계에서 보다 조창기의 모습으로 보인다. 다시 말해 타원형으로 보이는 먼 은하가

더 가까이에  있는 타원형 은하와는 전혀 다를 수도 있다는 의미다. 틴슬리는 먼 은하까지의 거리를 계산하면서 은하의 진화에 따라 변하는 요인들,특히 다양한 화학성분의 양과 항성의 생성 속도를 감안하여 수치를 조정할 필요가 있다고

주장했다. 틴슬리는 은하가 광도,형태,색깔의 측면에서 진화하는 방식을 요약하여 설명했다. 은하의 항성과 항성이 

아닌 물질(가스와  먼지》은 오랜 기간에 따라 변화한다. 예를 들어, 일부 항성은 결국 거성으로 변하고 나이가 들 수록

더 밝아지며,가스와 먼지가 고갈되면 항성 생성 속도도 변하고, 늙은 항성이 죽어감에 따라 헬륨과 수소보다 무거운 요소들로 성간 물질(항성 사이의 물질)이 더 풍부해진다.

은하 모형
틴슬리의 논문은 텍사스 대학의 동료들 에게 ‘심오하고 탁월하다’는 평가를 받았다. 

그녀는 그 후의 짧은 경력 동안에도 계속 다양한 항성 집단이 나이를 먹어가며 관측 가능한 은하의 특징에 영향을 

미치는 방식을 연구했다. 이런 연구에서 그녀는 항성의 진화에 대한 이해에 항성의 운동 및 핵물리학 지식을 

접목시켜 은하가 진화하는 방식의 모형을 개발했다. 오늘날 이 모형은 항성 진화의 연구에 기반을 형성하고 있다. 
그녀의 모형은 또 원시 은하(초기 단계의 은하)가 어떻게 보이는지에 관해서도 정보를 제공한다. 

틴슬리의 연구는 또 우주가 열려있는지(즉 영원히 팽창할지) 아니면 닫혀있는지(즉 언젠가는 팽창을 멈추고 

수축될지소에 관한 연구에도 기여했다. 지난 세기에 가장 통찰력 있는 천문학 이론가 중 하나였던 틴슬리는 

‘별들과 은하,나아가 우주 자체의 진화에 대한 연구의 문을 열어젖혔다’고 평가받는다. 

 

지구에서 보는 은하의 겉보기 밝기는 은하의 거리와 나이에 따라 달라진다.

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멀리 있는 은하는 수백만 년이나 수십억 년 전의 모습으로 망원경에 포착된다.

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멀리 있는 은하는 가까운 은하와 지구에 보이스 모습이 다른데,

한가지 이유는 진화의 초기 단계의 모습으로 보이기 때문이다.

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은하의 거리를 측정할때 은하가 얼마나 오래되었는지 반드시 고려해야한다.

 

베아트리스 틴슬리
베아트리스 힐(Beatrice Ilill)은 1941년에 영국 체스터에서 태어나서 4세 때 뉴질랜드로 가족과 함께 이사했다.

1961년에 그녀는 켄터베 리 대학에서 물리학 학위를 받고 같은 해 에 동급생 인 브라이 언 틴슬리 (BrianTinsley)와 

결혼했다. 1963년에 그들은 텍사스 댈러스로 이사했고,거기 에서 브라이 언은 대학의 일자리를 얻었다.

베아트리스는 같은 학교에서 일하도록 허용되지 않아서 오스틴의 텍사스 대학에서 강사직을 얻었다.
1966년에 그녀는 은하의 진화에 관한 논문으로 박사과정을 마쳤다 틴슬리는 든 우주론 분야에서 영향력 있는 인물이

되었다. 1974년에 그녀는 예일 대학의 조교수자리를 얻어 1978년에 이 대학 최초의 선성 천문학 교수가 되었다. 

그녀는 1981년에 불과 40세의 나이 에 암으로 세상을 떠났다. 뉴질랜드의 틴슬리 산은 그녀의 업적을 기 려 지은 

이름이다.
 

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