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찬송가 40장.... 주 하나님 지으신 모든 세계...... 를 부르면서 도대체 이 우주는 얼마나 클까? 과학적인 숫자로 그 크기를 기술할 수 있을까? 늘 궁금했던 질문이었습니다..
오늘은 이 칼럼을 통해 그 동안 과학자들이 우주의 크기를 알아보기 위해 어떤 노력을 기울였는지 그리고 그 결과로 우주의 크기는 어느 정도라는 것을 밝혀냈는지 알아보기로 하겠습니다. (언)
지금으로부터 38년 전..... 1972년 3월3일 파이어니아(Pioneer) 10호가 발사되었습니다. 특정 행성을 탐사하는 것이 아닌 ....
도대체 우주의 크기가 얼마나 되는가를 탐사하기 위해....
혹 언젠가 파이어니어 10호와 마주칠 외계문명에게 보여줄 태양계의 모습과 인간의 모습을 새긴 금속판을 장착하고서 끝없는 여행을 시작했습니다....
<목성을 지나는 파이어니어 10호>
30초 만에 로스엔절리스에서 라스베가스를 갈 수 있는 속도로 빠르게 이동하며... 1년9개월 만에 목성을 지나갔습니다.
목성을 지나간 지 10년 후..
발사된 지 11년 6개월만인 1983년 6월13일 파이어니오는 외로운 여행 끝에 "태양계의 마지막 행성" 해왕성의 궤도에 접근하였습니다. 지구에서 거의 30au 가까이 떨어져있는 곳이죠. 너무 멀리서 태양을 돌기 때문에 이곳에서의 1년은 지구에서 165년....
끝 없는 여행은 계속됩니다.
명왕성과 해왕성의 궤도를 둘러싼 또 다른 공간 바로 카이퍼 벨트(Kuiper Belt) 영역입니다. 무려 3만5000개 이상의 운석, 소행성, 얼음들이 이 영역에 떠돌아 다닙니다. 명왕성 역시 이곳을 들락날락..
<카이퍼 벨트의 한 소행성에서 바라 보는 모습>
카이퍼 벨트 영역은 해왕성 궤도를 벗어나는 순간부터 시작하여 50au(약 75억 km)까지 이어집니다. 파이어니어 10호는 이곳을 무사히 빠져나간 뒤 다시 알 수 없는 미지의 세계로 나아갑니다.....
말단 충격(Termination Shock)입니다.
태양계의 중심인 태양으로부터 100au(약 150억 Km) 거리로 태양을 둘러싼 영역이며 즉 이곳까지는 태양에서 나오는 태양풍이 미치게 됩니다. 2003년 파이어니어 10호는 이곳에 진입한 후 수신이 끊겼습니다.
파이어니어 10호가 말단 충격지역을 벗어나게 되면 이제 헬리오시스(Hellosheath) 영역에 접어들 겁니다.
지구로부터 가장 멀리 벗어난 보이저1호는 현재 이곳에 이미 진입한 것으로 추정됩니다. 헬리오시스 영역은 160au(약 240억Km)까지 걸쳐있으며 이는 이는 빛이 하루면 가는 거리입니다. 하지만 32년을 날아온 보이저1호도 이곳을 빠져나가려면 앞으로 10년을 더 날아가야 한다네요. 헬리오시스를 무사히 빠져 나와도
끝이 아닙니다...
태양계 전체의 모습입니다. 오르트 구름이 둘러쌓고 있네요. 이 오르트 구름을 빠져나가야만 비로소 태양계를 벗어나는 것입니다. 이것은 태양으로부터 1-2광년 범위로 펼쳐져 있죠. 그리고 보이저호가 태양계를 완전히 벗어나기 위해서는 앞으로
3만년을 기다려야 합니다.
<허불 우주 망원경이 찍은 수많은 은하의 모습들>
태양을 떠난 빛이 지구까지 도달하는데 8분, 태양계를 벗어나는데 2년이 걸립니다. 우리 은하의 끝에서 끝까지의 거리는 10만 광년, 빛이 10만년 동안 날아가야 도달하는 거리란 말입니다. 이 은하를 태양과 같은 항성 3천억 개로 구성되어있습니다.
또 각각의 항성은 평균적으로 10개의 행성을 이끌고 있지요.
우리 은하에는 대략 2, 3조개의 행성이 존재하며 안드로메다 은하는 대략 3조개의 행성의 존재할 것으로 봅니다. 그리고 현재 우주에는 최소 1천억 개의 은하가 존재할 것으로 추정됩니다.
그렇다면 우주의 크기는 얼마나 될까요?
10만 광년에 1천억 개의 은하를 곱하면 되겠지요? 내 계산으로는 얼른 답이 나오지 않는군요. 물론 이것도 지금 인간이 가진 과학적 기술을 동원해서 추정해 본 숫자에 불과한 것입니다.
정답이 있다면? 까불지 말자 !!! (언)
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