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astronomy

역대 최대 규모의 우주지도과 블랙홀

사용자 글래스애니멀 2019. 10. 10. 13:50

하늘 전체의 디지털 이미지

'하늘 필드가이드'를 만들기 위한 슬론 디지털 전천 탐사(SDSS)는 1998년에 본격적으로 시작되었다. 그 야심적인 목적 
은 엄청난 규모의 우주 지도를 만드는 것, 다시 말해 그냥 천구상의 천체를을 측정하는 데서 그치지 않고 심(深)우주의 상당한 부분의 모형을 만드는 것이었다. 그 프로젝트는 원래 미국의 천문학자 도널드 요크(Donald York)의 책 임하에 있었지만, 지금은 25개 기관의 천문학자 300명이 투입된 공동 작업으로 진행되고 있다. SDSS에서는 뉴멕시코 주의 아파치 포인트 천문대에 있는 2.5미터 망원경을 사용한다. 그 망원경의 광각 카메라는 북반구에서 보이는 천체들을 디지털화해왔다. 연구자돌은 관측 가능한 천체 5억 개 중에서 아주 밝은 은하 80만 개와 준항성 체 10만 개를 선택한 다음,이들의 천구상 위치와 크기를, 알루미늄 디스크 수백 장에 구멍을 뚫어 정확하게 나타냈다. 디스크를 망원경에 부착하면,불필요한 빛은 가려지고,각 표적 은하에서 오는 빛만 해당 광섬유로 들어가 분광기에 입 력된다. 이렇게 얻어진 정확한
SDSS 우주 지도에서 정육면체 모양으로 잘라낸한 부분을 보면 우주 공간에 물질이 복잡하게 분포되어 있음을 알 수 있다. 빛이 얽혀 있는 형태는 서로 연결된 여러 은하에 해당한다.
은하 스펙트럼으로 천문학자듬은 각 은하가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 압아낼 수 있다. 데이터 수집은 2000년에 시작되었는데, 2020년까지 계속 진행될 예정이다. 지금까지 모은 자료는 은하단과 초은하단, 심지어 은하‘벽’을 이룬 은하들도 보여 주었다. 그런 벽들은 수백만 개의 은하를 포함하는 조대형 구조로,광대한 공동을 사이사이에 두고서 복잡한 우주망을 이루고 있다.

 

우리 은하의 중심부 

1935년에 칼 젠스키는 우리 은하의 중심부에서 궁수라이나는 전파원을 발견했다. 우주 먼지 때문에 광학현미경으로는 볼 수 없었지만,그런 전파는 몇몇 전파원에서 나왔다. 1974년에 연구자들은 전파 망원경으로 가장 강렬한 전파원 
을 찾아내고는 궁수자리 A*(Sgr 씨라고 명명했다. 천체는 작았지만 강한 엑스선을 만들어냈는데,이는 우리 은하

중심부의 물질 이 거대한 블랙홀 때문에 갈가리 찢어지면서서 엑스선을 방출하고 있었음을 암시한다.
하지만 이는 한동안 가설로만 남아 있었는데,결국은 UCLA의 천문학자 앤드리아 게즈(Andrea Ghez)가 먼지에

가려진 항성들을 적외선으로 관측하는 방법을 사용하면서 상황이 달라졌다.
1980년에 하와이의 켁 천문대에서는 우리 은하 중심부 근처에서 공전하는 항성들의 속도를 측정하기 시작했다.

그 데이터를 이용하면,SgrA*내부의 비가시적 천체의 질랑을 계산할 수 있었다. 게즈의 팀은 Sgr A*와 아주 가까운

항성들이 광속의 4분의 1 정도의 속도로 공전하고 있음을 알아냈다. 이는 엄청난 중력을 띤 천체,즉 태양보다

질량이 400만 배로 큰 블랙홀의 존재를 암시했다.

 

태양의 진동

1960년에 미국 물리학자 로버트 라이트은 그가 개발한 카메라로 관측하여 그의 표현대로 태양이 '벨처럼 울리고 있다.'

는 것을 발견했다. 라이튼은 로버트노이스와 조지 시몬스와 함께 연구하며, 도플러 이동 태양카메라를 이용하여 태양 

표면의 섭동을 포착했다. 이런 카메라는 태양의 외층이 지구를 향해 움직이거나 지구에서 멀어지는 동안 태양 흡수 스펙트럼의 미세한 진동수 변화를 감지했다.

 

5분 진동
평균 5분간 지속되는 복잡한 진동 패턴 (이른바 ‘5분 진동’)은 처음에는 표면 현상으로 여겨겼다. 그러다가 1970년에 

로저 울리히가 진동을 태양 내부에 갇힌 음파가 한쪽에서 다른 쪽으로 산란하면서 항성의 표면이 공명하듯이 떨리는 것이라고 설명했다. 오늘날 과학자들은 이런 음파를 이용하여 태양 내부구조를 파악하게 되었는데,이것은 지진의 음파로 지구의 내부 구성 및 구조를 파악하는 방법과 상당히 비슷하다. 그는 매우 호기심이 많아서 우리가 자연에서 보는
모든 재미있는 현상을 설명하려 노력했다.
게리 노이게바우어 일진학으로 알려진 이 연구과정은 종종 피아노가 한 줄로 이어진 계단을 굴러 떨어질 때 내는 소리를 연구해서 피아노를 만들려는 노력에 비유되지만,태양의 내부 과정모형을 제시했다. 이 모형은 태양의 핵에든 헬륨 양을 확신히 제한하여, 초기 우주모형 에 중요한 견과를 낳았다

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