질문
우주에 관심이 많은 일반인입니다.
궁금한 게 한 가지 생겨서 질문 하려고 했는데 회원가입까지 해야되는군요.
아무튼 궁금증에 대해 질문하겠습니다.
물이 욕조에서 빠질 때 생기는 소용돌이의 방향은 지구자전 편향력의 영향을 받습니다.
그렇다면 대부분의 은하는 소용돌이 형태인데 그 방향은 무엇에 영향을 받는지 궁금합니다.
또한 별이 생겨날 때 우주가스가 소용돌이 치는 방향, 블랙홀에 물체가 빨려들어갈 때 소용돌이 방향, 펄서의 방향은 무엇의 영향을 받습니까?
답변 부탁드립니다.
답변- 제목
Re : 우주에도 편향력이 있나요.
- 분류
기타
- 작성일
2013-07-19 13:45:20
- 작성자
admin
안녕하세요 한국천문연구원입니다.
먼저 물이 욕조에서 빠질 때 소용돌이의 방향은 직접 실험해 보면 그 회전 방향이 제멋대로인 경우가 많은데 이는 다른 외부적인 힘들이 편향력 (코리올리 힘)보다 더 크게 작용하는 경우가 많기 때문이라는 설명이 요즘 더 설득력을 가지는 것으로 알고 있습니다. 이에 대해서도 한번 확인해 보는 것도 재미있을 듯합니다.
위와 같이 지구에는 지구 자전에 의한 편향력이 존재하는 것과는 달리 우주 전체로 보면 (한 방향으로 운동하지 않기 때문에) 일정 방향의 편향력이 존재한다고 말 할 수 없습니다.
은하는 그 생김새에 따라 크게 타원은하 (렌즈형 은하 포함)와 나선은하 (질문하신 소용돌이 형태의 은하는 바로 이런 나선형 은하를 말씀하시 것으로 생각됩니다.)로 나눌 수 있는데요, 우주 초기와는 달리 현재에는 타원은하가 나선은하 보다는 더 많을 것으로 관측되고 있습니다. 이 은하를 구성하는 별과 가스 (먼지)들은 은하에 중력적으로 속박된 시스템으로 (gravitationally bound system) 뉴턴의 운동법칙 및 중력법칙에 의해 그 움직임이 결정됩니다. 즉 별들은 차가운 가스 (먼지)들이 중력에 의해 자유낙하를 하면서 수축하게 되어 생겨나는데 (별들이 블랙홀에 빨려 들어갈 때나, 펄사의 회전 역시 마찬가지 원리입니다.) 이때 에너지 보존법칙에 의해 위치에너지가 (수축에 의해 거리가 짧아지면서 위치에너지가 줄어듬) 운동에너지로 바뀌면서 회전을 위한 에너지를 얻게 됩니다. 그러나 전체적인 운동의 방향은 각각의 은하의 중력 분포 (gravitational potential well)에 영향을 받습니다.
구체적으로 타원은하를 구성하는 별들의 경우 회전속도보다는 불규칙 속도 (random velocity)가 크기 때문에 일반적으로 타원은하는 회전운동을 하지 않는다고 이야기합니다. 이와 달리 나선은하에 속한 별들의 경우 (특히 은하 디스크에 위치하는 경우), 은하 중심에 대해 거의 원운동을 하며 은하 전체적으로 회전운동을 하는 것으로 알려져 있으며 그 방향은 은하마다 다릅니다.
감사합니다.