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검은별이 존재할까요
2000-05-14
-
분야
기타
-
조회수
5074
이번에 학교에서 우주에 관한 자유주제 보고서를 냈습니다.
거기서 저희 조는 검은 별의 존재에 대해서 상상(?)을 해 봤습니다.
저희가 가정한 것은 어떤 지적 생명체를 가진 행성이 있는데 그 행성과 지구와의 직선상에 많은 검은 별들이 존재해서 그 지적 생명체를 가진 행성이 우리에게 보이지 않는다는 겁니다.
그런데 보고서를 쓰고 나니 정말로 우리의 눈에 보이지 않는 검은별이 존재할 수 있는지가 궁금해져서 이렇게 글을 올립니다.
만약 검은 별이 존재할 수 있다면 그 근거도 가르쳐주시면 감사하겠습니다. 아님 관련된 사이트 같은 거라두 가르쳐 주세요.
거기서 저희 조는 검은 별의 존재에 대해서 상상(?)을 해 봤습니다.
저희가 가정한 것은 어떤 지적 생명체를 가진 행성이 있는데 그 행성과 지구와의 직선상에 많은 검은 별들이 존재해서 그 지적 생명체를 가진 행성이 우리에게 보이지 않는다는 겁니다.
그런데 보고서를 쓰고 나니 정말로 우리의 눈에 보이지 않는 검은별이 존재할 수 있는지가 궁금해져서 이렇게 글을 올립니다.
만약 검은 별이 존재할 수 있다면 그 근거도 가르쳐주시면 감사하겠습니다. 아님 관련된 사이트 같은 거라두 가르쳐 주세요.
- 제목Re: 검은별이 존재할까요
- 분류기타
- 작성일2000-05-17 00:00:00
- 작성자guest
최중서 wrote:
> 이번에 학교에서 우주에 관한 자유주제 보고서를 냈습니다.
> 거기서 저희 조는 검은 별의 존재에 대해서 상상(?)을 해 봤습니다.
> 저희가 가정한 것은 어떤 지적 생명체를 가진 행성이 있는데 그 행성과 지구와의 직선상에 많은 검은 별들이 존재해서 그 지적 생명체를 가진 행성이 우리에게 보이지 않는다는 겁니다.
> 그런데 보고서를 쓰고 나니 정말로 우리의 눈에 보이지 않는 검은별이 존재할 수 있는지가 궁금해져서 이렇게 글을 올립니다.
> 만약 검은 별이 존재할 수 있다면 그 근거도 가르쳐주시면 감사하겠습니다. 아님 관련된 사이트 같은 거라두 가르쳐 주세요.
>
####
참 재미있는 상상이네요. 상상은 때로는 자연에 대한 많은 영감을 주기도 하지요. 우선 상상에서처럼 어떤 지적 생명체가 있는 행성과 지구 사이에 많은 '검은 별'이 존재해서 그 행성을 가린다는 상상을 생각해 봅시다.
우주에 있는 모든 천체는 운동을 하거든요. 따라서 지구에서 보아 그 시선 방향에 있는 검은 별도 움직일 터이므로 언젠가는 지구에서 볼 수있겠지요. 그러므로 시선 방향에 있는 검은 별때문에 지적 생물이 살고 있는 행성을 찾을 수 없는게 아니라는 것을 알 수있습니다.
그런데 이와같이 시선방향에 어떤 천체가 뒤어 있는 천체를 가린다, 즉 시선방향이 일치한다는 상상은 천문학적으로 매우 중요한 것입니다. 이를테면 달이 별을 가리는 현상을 달에 의한 엄폐 (lunar occultation)라 하는데 이를 이용하면 별의 직경을 측정할 수가 있습니다.
1980년대 유명한 천문학자 파친스키는 만약 이러한 일이 일어난다면 어떤 형상이 나타날까에 대한 연구를 했습니다. 파친스키가 생각한 것은 우리 은하에 많이 있을 것으로 추측되는 갈색왜성 (brown dwarfs), 목성의 13배보다 작아 별이 되지 못한 행성 (세계의 천문우주란에 '오리온 성운에 단독행성 발견'란 참고), 백색왜성 (white dwarfs)이 식은 '흑색왜성' (dark dwarfs), 식은 중성자 별, 작은 블랙홀 따위와 같이 작고 밀도가 높은 천체 (마초라고 함, MACHO, Massive Astrophysical Compact Halo Objects)가 멀리있는 별을 가릴때 어떤 현상이 나타나는가에 대한 연구였습니다. 결과는 이 천체에 의한 '미세중력렌즈 (micro gravitaional lens, 혹은 그냥 micro lens라 함)' 효과에 의하여 별의 밝기가 밝아 진다는 결과를 얻었습니다.
미소중력렌즈 현상은 일반적인 중력렌즈효과와 같이 아인슈타인의 일반상대론에 의하여 공간이 휨으로서 나타나는데 다른 점은 중력렌즈를 일으키는 천체의 질량 아주 작은 경우에도 이러한 현상이 일어난다는 것입니다. 이 미세 중력렌즈 효과를 처음 제안한 사람이 한국의 천문학자라는 것을 아십니까? 현재 청주대학교 응용물리학과 교수로 계신 장경애 박사님이 처음 퀘이사의 빛이 은하단을 통과하는 동안 은하단의 은하, 또는 별의 미소중력렌즈효과에 의하여 밝기가 변한다는 사실을 처음 예측하였습니다.
어째든지 위와같은 우리은하의 헤일로에 있는 마초에 의하여 마젤란 성운의 별이 미소중력렌즈 효과가 나타날 확률을 천문학자들이 계산하였는데 대략 1년에 100만개의 별중 한개가 이러한 효과를 일으키는 것으로 계산되었답니다. 그래서 호주와 미국의 천문학자 팀과 프란스를 중심으로하는 유럽 천문학자팀이 이 현상을 포착하기 위하여 경쟁하였는데 1993년 마침내 이러한 현상을 찾게 되었답니다. 1994년에는 우리은하의 중심방향에 있는 은하 벌지의 별에 대하여 같은 관측이 수행되어 여러 개의 미소중력렌즈에 의한 별이 밝아짐을 관측하였습니다. 이러한 관측이 이루어 지면 그 밝아 지는 정도와, 지속되는 시간등을 이용하여 그 천체의 질량을 구할 수 있습니다.
위와같은 미소중력렌즈 효과를 일으키는 '마초 (MACHO)'를 검은 별이라 할 수 있겠지요.
이 마초가 천문학에서 그 정체가 문제가 되는 암흑 물질 (dark matter)의 한가지 후보입니다. 행성과 같이 작고 밀도가 높은 천체는 천문학적으로 행성계의 존재 뿐만아니라 천체물리학적으로 암흑물질의 후보등 아주 흥미있는 천체입니다. 행성계의 발견에 대하여는 이 홈페이지의 '세계의 천문우주'란을 참고하면 최근의 연구 결과를 볼 수있습니다. 다. 그리고 백색왜성이나 중성자별이 식어 죽어간 잔해가 우리 우주에 많이 있을 것으로 생각되는데 이와 관련한 연구가 현재 거의 없습니다. 천문학자들이 예측하기에 우리 은하에는 이러한 죽은 별로 이루어 진 원반이 존재한다는 이론도 있습니다.
> 이번에 학교에서 우주에 관한 자유주제 보고서를 냈습니다.
> 거기서 저희 조는 검은 별의 존재에 대해서 상상(?)을 해 봤습니다.
> 저희가 가정한 것은 어떤 지적 생명체를 가진 행성이 있는데 그 행성과 지구와의 직선상에 많은 검은 별들이 존재해서 그 지적 생명체를 가진 행성이 우리에게 보이지 않는다는 겁니다.
> 그런데 보고서를 쓰고 나니 정말로 우리의 눈에 보이지 않는 검은별이 존재할 수 있는지가 궁금해져서 이렇게 글을 올립니다.
> 만약 검은 별이 존재할 수 있다면 그 근거도 가르쳐주시면 감사하겠습니다. 아님 관련된 사이트 같은 거라두 가르쳐 주세요.
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참 재미있는 상상이네요. 상상은 때로는 자연에 대한 많은 영감을 주기도 하지요. 우선 상상에서처럼 어떤 지적 생명체가 있는 행성과 지구 사이에 많은 '검은 별'이 존재해서 그 행성을 가린다는 상상을 생각해 봅시다.
우주에 있는 모든 천체는 운동을 하거든요. 따라서 지구에서 보아 그 시선 방향에 있는 검은 별도 움직일 터이므로 언젠가는 지구에서 볼 수있겠지요. 그러므로 시선 방향에 있는 검은 별때문에 지적 생물이 살고 있는 행성을 찾을 수 없는게 아니라는 것을 알 수있습니다.
그런데 이와같이 시선방향에 어떤 천체가 뒤어 있는 천체를 가린다, 즉 시선방향이 일치한다는 상상은 천문학적으로 매우 중요한 것입니다. 이를테면 달이 별을 가리는 현상을 달에 의한 엄폐 (lunar occultation)라 하는데 이를 이용하면 별의 직경을 측정할 수가 있습니다.
1980년대 유명한 천문학자 파친스키는 만약 이러한 일이 일어난다면 어떤 형상이 나타날까에 대한 연구를 했습니다. 파친스키가 생각한 것은 우리 은하에 많이 있을 것으로 추측되는 갈색왜성 (brown dwarfs), 목성의 13배보다 작아 별이 되지 못한 행성 (세계의 천문우주란에 '오리온 성운에 단독행성 발견'란 참고), 백색왜성 (white dwarfs)이 식은 '흑색왜성' (dark dwarfs), 식은 중성자 별, 작은 블랙홀 따위와 같이 작고 밀도가 높은 천체 (마초라고 함, MACHO, Massive Astrophysical Compact Halo Objects)가 멀리있는 별을 가릴때 어떤 현상이 나타나는가에 대한 연구였습니다. 결과는 이 천체에 의한 '미세중력렌즈 (micro gravitaional lens, 혹은 그냥 micro lens라 함)' 효과에 의하여 별의 밝기가 밝아 진다는 결과를 얻었습니다.
미소중력렌즈 현상은 일반적인 중력렌즈효과와 같이 아인슈타인의 일반상대론에 의하여 공간이 휨으로서 나타나는데 다른 점은 중력렌즈를 일으키는 천체의 질량 아주 작은 경우에도 이러한 현상이 일어난다는 것입니다. 이 미세 중력렌즈 효과를 처음 제안한 사람이 한국의 천문학자라는 것을 아십니까? 현재 청주대학교 응용물리학과 교수로 계신 장경애 박사님이 처음 퀘이사의 빛이 은하단을 통과하는 동안 은하단의 은하, 또는 별의 미소중력렌즈효과에 의하여 밝기가 변한다는 사실을 처음 예측하였습니다.
어째든지 위와같은 우리은하의 헤일로에 있는 마초에 의하여 마젤란 성운의 별이 미소중력렌즈 효과가 나타날 확률을 천문학자들이 계산하였는데 대략 1년에 100만개의 별중 한개가 이러한 효과를 일으키는 것으로 계산되었답니다. 그래서 호주와 미국의 천문학자 팀과 프란스를 중심으로하는 유럽 천문학자팀이 이 현상을 포착하기 위하여 경쟁하였는데 1993년 마침내 이러한 현상을 찾게 되었답니다. 1994년에는 우리은하의 중심방향에 있는 은하 벌지의 별에 대하여 같은 관측이 수행되어 여러 개의 미소중력렌즈에 의한 별이 밝아짐을 관측하였습니다. 이러한 관측이 이루어 지면 그 밝아 지는 정도와, 지속되는 시간등을 이용하여 그 천체의 질량을 구할 수 있습니다.
위와같은 미소중력렌즈 효과를 일으키는 '마초 (MACHO)'를 검은 별이라 할 수 있겠지요.
이 마초가 천문학에서 그 정체가 문제가 되는 암흑 물질 (dark matter)의 한가지 후보입니다. 행성과 같이 작고 밀도가 높은 천체는 천문학적으로 행성계의 존재 뿐만아니라 천체물리학적으로 암흑물질의 후보등 아주 흥미있는 천체입니다. 행성계의 발견에 대하여는 이 홈페이지의 '세계의 천문우주'란을 참고하면 최근의 연구 결과를 볼 수있습니다. 다. 그리고 백색왜성이나 중성자별이 식어 죽어간 잔해가 우리 우주에 많이 있을 것으로 생각되는데 이와 관련한 연구가 현재 거의 없습니다. 천문학자들이 예측하기에 우리 은하에는 이러한 죽은 별로 이루어 진 원반이 존재한다는 이론도 있습니다.