벼라 별(星) 이야기

[여행의 낭만(백충기)]

벼라 별(星) 이야기

          은하계(銀河系/Galaxy)                         초신성(超新星)                            블랙 홀(Black Hole)

<빅뱅(Big Bang) 이론>

  우리와 같은 평범한 머리를 가진 사람들이 천재들의 사고영역인 천체물리학을 엿본다는 것은 상당히 무리가 따른다. 영국의 천재 물리학자 스티븐 호킹(Stephen Hawking) 박사는 불구의 몸이지만 휠체어에 앉아서 연습장 한 권 분량의 계산을 머릿속으로 한다는.... 그런 천재들의 영역이 천체물리학인데 우리도 잠깐 그 변죽을 조금만 엿보기로 한다.

  우리가 사는 지구(地球/Earth)는 무한한 우주공간에 펼쳐져있는 수억 개의 별들 중 하나인데 지구를 비롯한 저 수많은 별들은 도대체 어떻게 하여 생겨났고, 또 앞으로 어떻게 될 것인지 우리도 한 번쯤은 의문을 가져봄직도 하다. 우리 태양계가 소속되어있는 은하(銀河/galaxy)는 수많은 항성(恒星), 성단(星團), 성간운(星間雲)들이 있으며, 이 사이의 공간은 가스, 먼지 등의 성간(星間) 물질들로 이루어져 있다고 한다.

  그러면 우주는 얼마나 크고, 또 별의 숫자는 얼마나 될까? 과학자들은 지구가 속한 은하계는 약 1천 억 개의 별이 있고, 우주에는 이런 은하가 다시 1천 억 개 정도 있다고 하니 그러면 총 별의 수는? 7을 쓰고 0을 22개 붙이면 된다고.... ㅎㅎ. 그것도 추측일 뿐.

  별들은 태양처럼 스스로 빛을 내며 타는 항성(恒星/fixed star)과 지구처럼 속으로는 타지만 겉은 식어버려서 스스로 빛을 내지 못하는 행성(行星/惑星)으로 크게 나눌 수 있다.

  우크라이나 출신의 미국 물리학자 가모(Gamow/1904~1968)는 아인슈타인의 일반상대성이론에 근거하여, 벨기에의 천문학자인 조르주 르메트르(Georges Lemaitre/1894–1966)는 우주의 기원은 대폭발일 것이라는 가설을 발표하였고, 가모가 이를 정설로 체계화하였다.

  빅뱅(대폭발/Big Bang Theory) 이론은 150억 년 전, 우주는 매우 높은 밀도와 에너지를 가진 작은 물질(작은 점/原始原子)이 대 폭발을 일으켜 우주로 퍼져나가며 수많은 별들이 탄생되었고, 지금도 그 팽창을 계속하고 있다는 이론이다.(사실로 증명되었음)

<별의 탄생과 종말>

  우주의 대폭발(Big Bang)로 잠시 혼돈과 암흑시대(Dark Ages)를 거친 후 은하계가 형성되며 질서가 잡혔고 지금도 진화가 계속되고 있다고 한다.

  대폭발 초기, 성간 물질 내 거대 분자 구름이 수축하여 거대한 덩어리를 이루는데 이것을 원시별(原始星/Protostar)이라고 한다. 별의 진화의 중간단계로, 크기와 질량이 중간 정도인 주계열별(Main Sequence Star)과 왜성(矮星/Dwarf Star)이 있고, 별의 일생에서 후기단계인 거대한 별이 거성(巨星/Giant Star)과 초거성(超巨星/Super Giant Star)인데 별 내부의 수소(水素)가 모두 연소되고 압력이 낮아져서 별의 크기가 엄청나게 팽창하게 된다.

  이 후, 별의 일생에서 마지막 단계로 엄청나게 밝은 빛을 내며 폭발하는 단계가 초신성(超新星/Supernova)인데 폭발하고 남은 남겨진 중심핵을 중성자별(中性子星/Neutron Star)이라고 한다. 이때 압력이 너무 크면 블랙홀(Black Hole)이 되는 것이다.

  중성자별(中性子星/Neutron Star)은 초신성이 폭발한 후 반지름  12~13km이나 질량은 태양의 두 배 정도 되며, 블랙홀(Black Hole)은 질량이 매우 큰 별의 마지막으로, 부피는 제로(Zero)이고 질량은 무한대인 한 점으로 모인다. 질량이 태양의  3배 이상이면 폭발 후 블랙홀이 되고 그 이하는 백색왜성이나 중성자별이 된다고 한다.

<블랙홀(Black Hole)과 웜 홀(Worm Hole)>

  블랙홀의 존재를 발견한 사람은 독일 천문학자 카를 슈바르츠실트(Karl Schwarzschild/1873 ~1916)인데 아인슈타인의 상대성이론 방정식을 풀어 답을 구하던 슈바르츠실트는 이해할 수 없는 결론에 도달했다. 태양 질량의 별이 수축해 반지름이 3km로 작아지면 시간이 무한대로 길어지고 모든 물질은 물론 빛조차 탈출할 수 없다는 계산결과가 나왔다.

  슈바르츠실트는 이 결과를 적어 아인슈타인에게 보냈더니 아인슈타인은 “터무니없는 얘기”라며 슈바르츠실트의 발견을 무시했다. 이 블랙홀을 인정하지 않은 실수가 아인슈타인이 저지른 몇 가지 중대한 실수 중 하나로 기록된다고 한다.

  블랙홀의 이론적 반대현상으로 모든 것을 빨아들이는 블랙홀이 있으면 뱉어내는 구멍인 화이트 홀(White Hole)이 이론상 존재해야하고, 그 통로가 웜 홀(Worm Hole)이다. 그런데 블랙홀은 우주 곳곳에서 발견되어 실체가 증명되었지만 화이트홀은 존재자체가 이론상으로 불가능하다는 설이 지배적이라고 한다. 있어도 아주 찰나(刹那)에 그친다는....

<우리 태양계(太陽系/Solar System)의 가족들>

  우리 지구가 속한 태양계에 대하여 좀 더 알아본다. 저 거대한 은하계(銀河系)의 변두리 부분에 위치한 우리 태양계(太陽系)는 약 45억 년 전에 형성되었는데 태양을 중심으로 그 주변을 공전(公轉)하는 8개의 행성(Planet)들로 이루어진다.

  태양계는 안쪽에 있는 네 개의 고체 행성인 수성(水星/Mercury), 금성(金星/Venus), 지구(地球/Earth), 화성(火星/Mars)을 지구형 행성, 바깥쪽에 있는 유체행성인 목성(木星/Jupiter), 토성(土星/Saturn), 천왕성(天王星/Uranus), 해왕성(海王星/Neptune)을 목성형 행성이라고 부른다. 앞서의 내 글에서처럼 명왕성(冥王星/Pluto)은  2006년 태양계에서 퇴출당했다.

  그리스 로마 신화에서 머큐리(수성:Mercury)는 신들의 사자(使者)이고, 비너스(금성:Venus / Aphrodite)는 미(美)의 여신이다.

  마르스(화성:Mars)는 전쟁의 신이며, 주피터(목성:Jupiter/Zeus)는 신들의 아버지이고, 새턴(토성:Saturn)은 농경(農耕)의 신이며 우라누스(천왕성:Uranus)는 세계의 지배자이고 넵튠(해왕성:Neptune/Poseidon)은 바다의 신이다. 지구의 달(月)처럼 이 여덟 개의 행성(行星) 주위는 더 작은 덩어리(물체)들이 도는데 이것을 위성(衛星)이라고 한다.

  인간이 만들어 궤도에 올려 돌게 하면 인공위성(人工衛星)인데 지구는 너무 많아 포화상태이다. 우리나라도 우리별 1,2,3호, 무궁화 1,2,3호, 아리랑 1,2호 및 2010년에 발사한 통신해양기상위성(通信海洋氣象衛星) 천리안(千里眼) 등이 있다.

<요거는.... 들국화님만 읽으세요. 이미 읽었으면 할 수 없고... ㅎㅎㅎ>

[종달새]

황홀한 이야기 입니다.
방학이 되면 여러번 다시 읽어 보아야지 !
빅뱅과
별의 탄생과 종말.
불렉홀과 웜홀과 화이트홀 !
내가
어디서 와서 어디로 가는지
곧
과학적으로 증명 해 줄 것 같은 느낌 !

[들국화]

네. 고맙습니다 ^^^
빅뱅 이론~
별의 탄생과 종말~
불랙홀과 웜 홀~
우리 태양계의 가족들~
제목들과 사진들이 마음을 사로 잡네요
누구나 한 번쯤은 궁굼해 했을것입니다
미국 우주국에서 연락이 오면 꼭 다시 연락주시기를 .......^^^
감사합니다^^^

[종달새]

유현진 하면 항상 커쇼의 이름이 대두 되던데
수자의 천재 톰보의 피가
조금 튀겨진 커쇼는
어디쯤에서 힘을 집중 공략하면
어디쯤에서 볼이 꺽일 것인지 계산이 조금 되나 봅니다.

[여행의 낭만(백충기)]

햐~, 날카로운 지적이닷!!