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일상생활/우주

우주의 나이를 알 수 있는 시간의 한계선.

현재 알려진 바에 따르면 우주의 나이는 137억년으로 알려져 있습니다. 그러나 이런 우주의 나이를 볼 때마다

어떻게해서 인간은 이걸 측정할 수 있었으며 우주가 어떤 증거들을 흘렸기에 나이를 추적할 수 있었나

궁금증이 있곤 했습니다.

 

아마 우주를 공부하다보면 이렇게 표면적인 것들부터 가장 먼저 호기심을 느끼곤 할 것입니다.

그래서 오늘은 우주의 나이는 어떻게 측정이 되었는지, 그리고 우주 나이를 측정하면서 빠질 수 없는

시간의 한계선에 관해 알려드리겠습니다.

 

그래도 일단 우주라는 방대한 공간을 이해하려면 우주의 크기를 대략적으로 이해해야 합니다.

그래야만 137억년이라는 상상 초월의 시간 개념도 잡힐 수가 있다고 생각합니다.

 

 

대략적인 우주의 크기.

 

 

현재 지구가 위치한 곳은 태양계입니다. 태양계는 태양이 중심이 되어 여러 별을 거느리고 있는 것이죠.

이렇게 여러 별을 거느릴 수 있는 태양과 같은 행성을 항성이라 부르며, 이런 항성은 우리은하에만

대략 100억개 이상이 존재하는걸로 예측되고 있습니다.

 

참고로 은하라는 것은 수천억개의 별들이 모인 집단을 부르는 명칭이며 지구가 속한, 태양계가 속해 있는

은하의 집단을 '우리은하'라 부릅니다. 즉 우리 은하에만 태양 같은 별들이 100억개 이상이 있다는 점입니다.

 

이런 우리은하의 중심부에서 태양과의 거리는 지구와 태양의 거리보다 10억 배가 멀며, 이는 태양계가

우리은하의 변두리에 있음을 알려주는 것입니다.

 

우리은하의 크기가 위 정도로 이해하시면 좋을 것 같고 우리은하와 가장 가까이 있는 안드로메다 은하의

거리를 잠깐 알려드리자면 대략 200만 광년 거리가 떨어져있습니다. 안드로메다는 가장 가까운 은하라지만

빛의 속도로 200만년이나 가야하는 거리에 떨어져 있는 것이죠.

 

우주에는 이렇게 우리은하나 안드로메다 은하 같은 은하가 1,000억개 이상이 있습니다. 즉 인간의 상상력을

벗어날 만큼 큰 크기를 지니고 있다는 겁니다. 은하라는 것에 수천억개의 별이 있는데 이런 별들의 집단이

1,000억개가 넘는다면 이는 아마 상상도 되지 않을 것입니다.

 

아무튼 우주는 이렇듯 상상을 초월한 만큼 큰 크기를 지니고 있습니다. 이런 우주의 끝이라고 보이는

지점에 오늘 말할려고 하는 시간의 한계선이 존재하고 있습니다.

 

 

우주의 나이를 알려주는 시간의 한계선.

 

 

현재 우주는 계속해서 팽창하고 있습니다. 이를 단적으로 알려주는 증거는 우리은하가 우주의 중심에서

계속 멀어지고 있다는 부분입니다.

 

우리는 우주의 나이를 계산할 때 관측이 가능한 우주 간의 거리로 계산합니다. 현재 우리가 관측이 가능한

우주는 137억 광년 떨어진 우주까지 관측 가능하며 우주가 팽창 중이기에 계속 해서 늘어나고 있습니다.

 

137억 광년 떨어진 그곳은 바로 빅뱅 이후의 광선이 있는 곳이고 그 이상은 관측을 할 수 없기 때문에

그 곳을 시간의 한계선이라 부릅니다.

 

현재 우주의 나이가 137억년으로 알려진 것도 이런 측정 가능한 우주를 토대로 나이가 계산되었고

우주는 계속 팽충 중이기에 후대에 이르러서도 다른 이론이 나오지 않는다면 똑같은 공식이 대입되지

않을까 하네요.

 

물론 공식이 바뀐다면 얘기는 많이 달라집니다. 엄연히 관찰이 가능하다는 것은 137억 광년 거리 안에

있을 때 이야기고 만약 137억광년 떨어진 거리임에도 120억년 전에 별이 생겼다면 지구에서는

그 별의 존재를 아직까지는 알 수 없습니다. 17억년은 더 있어야 그 별의 존재를 확인할 수 있지요.

 

 

별들의 구성 성분은 어떻게 알 수 있을까?

 

 

수백만 광년이 떨어진 별들을 관측하고 또 관측만으로 그 별의 구성 성분을 파악하는 것은 과학의 굉장한

힘을 보여주는게 아닐까 싶습니다. 그러면서도 어떻게 그것을 측정하는지 궁금해지기도 하고요.

 

이렇게 상상 이상으로 멀리 있는 별들의 구성 성분을 측정할 수 있는 것은 바로 빛 때문입니다.

빛에는 우리가 생각했던 것보다 많은 정보가 들어 있는데 흔히 말해 스펙트럼이란게 있습니다.

 

이 스펙트럼은 빛알의 성분에 따라 다른 색상을 가지고 있어 그 빛의 색상을 통해 해당 별의 성분을

밝혀내는 것입니다. 이런 스펙트럼의 선은 나트륨, 마그네슘, 철등 성분에 따라 다양한 색상을 가지고 있습니다. 

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