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학습자료/과학

우리 은하와 외부 은하

대한민국 교육부 2015. 11. 18. 10:20

우리 은하와

외부 은하



■ 빅뱅 이론, 우주의 탄생

우리가 살고 있는 우주는 어떻게 생겨났을까요? 정확한 답을 찾기는 어렵지만 상식적으로 가장 보편화된 이론 중 하나인 ‘빅뱅 이론’이 있습니다. 빅뱅 이론은 천문학 또는 물리학에서 우주의 처음을 설명하는 우주론인데요, 이 빅뱅 이론에 따르면 아주 큰 에너지를 가지고 있는 작은 물질과 공간이 약 150억 년 전 거대한 폭발을 통해 우주가 되었다고 합니다. 빅뱅 이론은 오늘날 우주에 존재하는 모든 물질과 에너지는 작은 점에 갇혀 있었다고 설명합니다. 우주 시간 ‘0초’의 폭발 순간에 그 작은 점으로부터 물질과 에너지가 폭발하여 서로에게서 멀어지기 시작했고, 이 물질과 에너지가 은하계와 은하계 내부의 천체들을 형성하게 되었다고 보고 있습니다.


▲ 빅뱅 이론(출처: 에듀넷)


만일 실험적으로 빅뱅 상태의 재현이 가능하다면 우주 탄생의 비밀을 밝힐 수 있겠지만, 자칫 실험 중 생겨날 수 있는 블랙홀에 의해 이 세상이 갑자기 카오스 상태가 될 수도 있다는 우려 때문에 실행이 옮기지는 못하고 있다고 합니다. 실제로 지구가 태초의 혼돈 상태에 빠지고 인류는 대재앙을 맞이한다는 소설이나 영화 속 이야기가 실제로 일어날 수도 있기 때문이죠.



■ 우리 은하와 외부 은하

은하란 수천억 개의 별들이 모여 있는 집단입니다. 빅뱅에 의해 우주가 탄생한 후 생겨난 별들은 서로의 인력에 끌려서 모이게 된 것이죠. 그렇다면 은하들은 우주 속에서 어떠한 형태로 자리 잡고 있을까요? 우주에는 1천억에서 5천억 개 정도의 은하가 흩어져 있다고 합니다. 또, 은하는 그 생김새에 따라 타원은하, 나선은하, 불규칙은하 등으로 나누기도 합니다.


▲ 여러 가지 은하의 모습(출처: 에듀넷)


먼저 태양계가 속해 있는 우리 은하를 살펴봅시다. 우리가 밤 하늘에서 볼 수 있는 별은 우리 태양계가 속한 우리 은하의 별들입니다. 우리 은하는 1000억 개가 넘는 은하 중의 하나로, 그림에서 볼 수 있듯이 나선형의 원반처럼 생겼습니다.


▲ 위에서 본 우리 은하의 모습(모식도)(좌), 옆에서 본 우리 은하의 모습(우)(출처: 에듀넷)


우리 은하는 주된 2개의 나선 팔(켄타우르스자리 팔, 페르세우스자리 팔)을 가지고 있습니다. 우리 은하의 가운데 동그란 모양으로 생긴 부분의 크기는 직경이 1만 6000 광년이나 되고, 그 주변의 직경이 9만 8000 광년이라고 하니, 그 크기를 상상할 수 없겠죠? 


또, 태양은 우리 은하의 팔 부분에 있으며 중심에서는 약 3만 광년 떨어져 있다고 합니다. 우리 은하 외에도 원형, 타원형, 고리형 은하 등 다양한 모양의 은하들이 있으니 은하의 구조에 대해 더 알고 싶다면 찾아보도록 해요.

 

우리 은하 외부에도 무수히 많은 은하들의 무리가 있는데, 이렇게 우리 은하 밖에 위치하고 있는 은하들을 ‘외부 은하’라고 부릅니다. 우리 은하 밖에 외부 은하가 존재한다는 것을 처음 밝힌 사람은 ‘허블’입니다. 그는 1924년 안드로메다 성운이 우리 은하에 포함된 것이 아니라 90만 광년 떨어진 외부 은하에 존재한다는 것을 증명했습니다. 안드로메다 은하는 외부 은하 중 우리 은하와 가장 가까운 은하입니다. 또한 허블은 외부 은하가 우리 은하로부터 점점 멀어지고 있음을 밝혔는데요, 이것은 우주가 팽창하고 있다는 증거가 되었고, 이후 우리 은하 밖에 위치한 외부 은하에 대한 연구가 본격화되었습니다. 외부 은하에 대한 연구는 지난 수십 년 동안 관측 장비와 컴퓨터의 발전을 통해 급성장하였습니다. 그로 인해 지금은 새로운 은하가 발견되기도 하고, 예전에는 밝혀지지 않았던 은하의 특성이 밝혀지기도 합니다. 뿐만 아니라 은하가 형성하는 과정이나 진화하는 모습도 모의 실험을 통해 밝혀낼 수 있게 되었습니다. 우주에 대한 연구는 지금도 꾸준히 지속되고 있습니다.



[자료출처: 에듀넷]




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