안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 우주의 나이가 138억년 됬다고 하는데 어떻게 이런 수치가 나온건가요?
우주의 나이를 계산한 것은 결국에 처음 우주가 언제 시작되었는지를 계싼하는 것입니다. 관측시작점은 허블의 법칙에 의해 먼 은하들이 우리에게서 멀어질수록 더 빨라진다는 사실과 지금도 팽창한다는 것을 바탕으로 허블 상수를 계산하고 이를 거꾸로 생각하는 것이죠. 지금 은하들이 멀어지고 있따면 과거엔 더 가까웠고 더 과거로 거슬로 올라가게 ㅗ디면 결국엔 한점으로 모이는 순간이 발생하게 된다는 것을 바탕으로 하게 됩니다. 물리적인 단위를 환산해보면 138억년이 되게 되는 것이지요! 또한 우주 배경복사를 분석하여 계산하면 1965년 발견되어 그 이후로 NASA와 ESA 등이 매우 정밀하게 측정했고 온도, 밀도 요동, 분포 패턴 등을 분석하여 우주의 구성요소와 진화 과정, 그리고 우주의 정확한 나이까지 역산하여 계산하게 된 것이지요!
Q. 우주의 탄생이 빅뱅이고 판단하는 이유가 궁금합니다.
빅뱅이론은 우주가 138억년 전 고온 고밀도의 한점인 특이점에서 급격하게 팽창하여 탄생했다는 이론으로 공간 자체의 팽창을 의미하게 됩니다.빅뱅 이론에 대한 결정적인 증거로 우주의 팽창을 허블이 관측하였꼬 이는 1929년 에드윈 허블이 먼 은하들이 모두 멀어지고 있다는 것을 관측했으며 풍선에 찍힌 점들이 풍선이 부풀수록 멀어지는 것처럼 우주 자체가 팽창중이라는것을 발견하게 된거싱죠. 또한 우주 배경복사인 CMB가 1965년 펜지어스와 윌슨에 의해서 발견되고 빅뱅 직후 우주는 뜨거운 플라즈마 상태였으며 38만ㄴ년후 빛이 자유롭게 움직이면서 우주 전체에 균일한 마이크로파가 퍼져 있는 것이 관측되게 됩니다. 이러한 잔열은 우주가 아주 뜨겁고 밀집된 상태에서 출발했다는 강력한 증거이죠! 또한 우주의 원소 중 75%가 수소이며 25%가 헬륨이어 이 비율이 빅뱅 초기 몇분 동안 벌어진 핵융합 반응 결과와 일치하게 됩니다. 은하의 분포나 은하단의 형성 등이 빅뱅 이후 팽창과 밀도 요동에 따른 결과로 설명되고 최근엔 빅뱅 초기 우주에서 생긴 중력파를 간접적으로 탐지하려는 연구도 진행중이죠.
Q. 명왕성이 태양계에서 행성지위를 박탈 당한 것이 정당한 것인지 궁금합니다.
명왕성은 1930년 미국의 클라이드 톰보가 발견하였고 9번째 행성으로서 약 76년간 지위를 유지했고 2006년 국제천문연맹이 새로운 행성에 대한 정의를 발표하였으며 이에 따라 왜행성으로 재분류 되었죠. 태양 주위를 공전하고 자체 중력으로 둥근 형태를 유지해야 하며, 자기 공전 궤도 주변을 지배하여야 하는데 마지막 3번째에 이ㅡ해 명왕성이 행성의 지위를 박탈당하게 되지요. 명왕성의 경우 카이퍼 벨트 영역 내에 속해 있으며 비슷한 크기의 천체들이 매우 많죠. 그래서 명왕성은 궤도 주변을 혼자 지배하지 않고 있따고 보게 됩니다.
Q. 사람이 우주에 오래 있으면 뼈와 근육이 약해진다고 하는데 이유가 무엇인가요?
우주에 오래 머무르는 사람의 뼈와 근육이 약해지는 현상은 실제로 존재하며 이는 미세중력 환경 때문입니다. 지구에서는 중력때문에 우리는 항상 몸을 지탱하고 움직이기 위해 근육을 쓰는것이죠. 하지만 우주에서는 중력이 거의 없어 몸이 둥둥 떠다니기에 뼈와 근육을 거의 사용하지 않게 되고 이에 따라 근육과 뼈에 가해지는 물리적 자극이 거의 없어져서 퇴화되기 시작하빈다. 이를 위해선 꾸준한 우주 전용 운동등을 2시간이상 진행하고 있따고 합니다.
Q. 우주 망원경을 여러대 운용하는 이유가 궁금합니다.
우주망원경을 여러대 운용하는 것은 관측하는 빛의 종류가 다르기 때문이죠. 우주는 다양한 파장으로 관측할수 있으며 자외선(젊은별이나 은하, 별의 탄생), 가시광선(우리가 보는 색의 이미지), 적외선(먼지 너머의 별과 초기 은하), 전파(우주배경복사, 분자구름), X선(블랙홀,중성자별, 초신성 등), 감마선 등으로 각각 다양한 파장에 따라 보는 영역이 다르게 됩니다. 또한 한대의 망원경은 수명이 한정되어 있기에 후속 보완의 역할로 이들을 업그레이드 하는 것이지요.