우주가 알려주는 비밀 #우주다큐 #과학다큐 Secrets the Universe Reveals

망원경이 발명되기 오래전에 사람들은 하늘을 가로지르는 띠처럼 보이는 곳을 관찰했는데 그것이 우리 지구가 속해 있는 은하수였음을 알게 된 건 정말로 얼마 되지 않습니다. 우주의 나이가 관측한도 내에서 187억년이나 되었건만 우리가 우주를 알게 된 건 그야말로 찰나적 시간입니다. 이 매혹적이고 신비한 우주에 고대인들은 수많은 전설과 이야기를 만들어 넣었지만 마침내 이를 설명하는 데에는 수백 년의 과학적 진보가 필요했습니다. 은하수는 신의 길이 아니라 별들의 흐름이란 게 밝혀졌기 때문입니다. 이 별들의 흐름은 각각을 개별적으로 구별하기에는 너무나 멀고 먼 수십억 개의 별들에 소산되는 빛입니다. 우리 주변의 별들이 거대한 차원의 단일 구조의 일부를 구성한다는 생각은 1755년 철학자 에마누엘 칸트에 의해서 였습니다. 그는 많은 과학자들이 발견한 성운들이 실제로는 다른 은하계인 멀리 떨어진 성단일 수 있다고도 주장했습니다. 이 독창적인 추측은 지금에 와서 살펴보면 시대를 훨씬 앞선 것이었으나 당시 철학자들은 물론 과학계에 몸담은 지식인들은 이 말을 완전히 무시해버렸습니다. 20세기 초반이 되어서야 진보적인 관측 장비를 통해 과학자들은 다른 은하계의 존재를 확인할 수 있었고 1936년에 에드윈 허블은 분류체계를 고안했습니다. 은하수는 오늘날의 모습을 갖기까지 오랜 시간이 걸렸을 것으로 보입니다. 수많은 크고 작은 은하들과 부딪히고 흡수하면서 지금의 막대 나선 은하의 모습을 갖추었고 현재도 다른 은하와 합병을 기다리고 있는 중입니다. 우리 은하는 중심과 구상성단에 있는 별들은 대략 130억년 전에 탄생했기 때문에 꽤 오래된 은하로 분류할 수 있습니다. 우리 은하에는 아직도 별이 활발하게 탄생하는 지역이 있는데 이는 항상 젊은 별이 새로 공급된다는 것을 의미합니다. 이러한 새로운 별의 탄생은 은하수뿐만이 아니라 모든 은하들은 새로운 별들을 만들어내면서 서로 멀어지고 있습니다. 이 멀어진다는 말은 은하급에서 멀어지는 것이 아니라 은하군, 즉 구름 단위로 멀어진다는 뜻입니다. 지구상에서 관측으로 수집된 데이터에 의해 과학자들은 은하수가 비교적 큰 은하라고 말합니다. 천문학적으로 보면 원반의 지름은 20만 광년에 이릅니다. 후광이 훨씬 더 깊은 공간으로 뻗어나갑니다. 우리 은하계는 최소 2천억개에서 4천억개의 별과 250억개에서 1천억개의 갈색외성이 살고 있습니다. 또한 여기에는 1조 개가 넘는 행성, 셀 수 없이 많은 작은 천체, 그리고 거대한 크기에 도달할 수 있는 우주먼지, 구름과 성강가스가 포함되어 있습니다. 동시에 이러한 일반 물질은 은하계에서 작은 비율을 차지합니다. 은하수 전체 질량의 약 90%는 아직도 정체를 드러내지 않는 암흑물질이 차지하고 있습니다. 이 정체를 알 수 없는 물질은 방출하는 빛의 양이 너무 미미하여 감지조차도 어렵습니다. 아니 이 물질은 빛이 없을 수도 있습니다. 감지도 안되고 보이지도 않는 이 물질은 중력상호작용으로 우주공간에 적극적인 역할을 합니다. 대부분의 은하 질량은 눈에 보이지 않지만 우리는 이를 계산할 수 있습니다. 과학자들은 은하중심주의, 별운동계적을 참조합니다. 추정에 따르면 우리 은하의 전체 질량은 태양질량의 0.8조에서 1.5조에 이릅니다. 은하수의 구조는 매우 정교합니다. 궁수자리 A로 불리는 이 지역은 거대한 가스 덩어리와 먼지 구름으로 덮여있지만 운이 좋게도 먼지의 양이 적은 공간인 바드창이라 불리는 공간을 통해 이 공간을 관찰할 수 있습니다. 대부분의 나선은하와 마찬가지로 우리 은하도 중심의 초대 질량 블랙홀을 갖고 있으며 그 중심에는 반경 약 3광년의 강차 건반에 둘러싸여 있습니다. 사기타리우스는 궁수자리 별자리라고 불립니다. 이 별자리는 우리에게 가장 가까운 천체입니다. 질량은 태양질량의 430만 배에 달하고 반지름은 1,600만 킬로미터를 넘지 않아 수성의 궤도보다 3배나 작습니다. 우리 은하 중심에 있는 물체의 성질에 관한 최초의 데이터는 오랜 관찰과 철저한 계산 과정을 통해 획득되었습니다. 2022년 5월 12일에야 전파 망원경의 네트워크를 통해 첫 번째 이미지를 얻을 수 있었고 이에 따라 초기 가설이 확인되었습니다. 우리 은하의 중심은 별 밀도가 높습니다. 블랙홀로부터 3광년 이내에 이미 6천개가 넘는 별이 감지되었으며 그 중 일부의 궤도는 상당히 정확하게 파악이 되었습니다. 예를 들어 흰색 파란색 별이 있는데 명칭은 S62인 별이 있습니다. 이 별은 블랙홀에 가장 가까이 접근할 때 17.8 천문단이 떨어져 있으며 빛의 속도에 6.7%로 이동합니다. 상대론적 효과로 인해 고전역학 법칙은 별의 빠른 움직임 궤적을 설명하는데 적합하지 않습니다. 간단히 설명하자면 궤도축은 궤도가 완료될 때마다 75분씩 이동합니다. 게다가 우주에서 이 지역을 횡단할 때 우리는 총 질량이 태양 질량 약 100만개에 달하는 여러개의 큰 성단을 볼 수 있으며 조금 더 멀리 떨어진 약 200광년 떨어진 곳에 질량이 대략 이 정도 되는 또 다른 거대한 블랙홀이 숨어 있을 가능성도 있습니다. 더 멀리 떨어진 곳에는 중심분자 구름과 질량이 6천만 태양 질량이 넘는 1600광년에서 1900광년 크기 규칙적인 모양의 영역에 도달하게 됩니다. 원시별과 초신성의 잔해뿐만 아니라 수많은 별이 탄생하는 출생지와 가스 성운이 있습니다. 대부분의 구름 물질은 온도가 50에서 600켈빈 사이에서 변동하는 밀도가 높은 수소로 이는 영하 섭씨 223도에서 영하 327도에 해당합니다. 스펙트럼 분석에 따르면 이 거대한 성운에는 수소 외에 일산화탄소, 메틸알코올, 시아나 수소산이 포함되어 있는 것으로 나타났습니다. 은하수 중심에서 약간 물러나면 우리는 은하수가 길이가 만광년에 달하는 밝고 거대한 타원형 모양의 돌출부로 둘러싸여 있음을 볼 수 있습니다. 가로지름은 대략 7광년입니다. 팽대부의 총 질량은 태양 질량의 100억배나 됩니다. 별의 방사선이 혼합되어 추정치를 비현실적으로 만들기 때문에 별의 정확한 수를 계산하는 건 정말로 어렵습니다. 길어진 돌출부는 약 13,000광년이나 뻗어나가는 소위 막대를 형성하며 나선형 은하팔의 기초 역할을 합니다. 오늘날 알려진 가장 큰 별을 포함하는 성단 스티븐슨 2개가 이 팔의 끝 부분입니다. 명칭은 스티븐슨 2-18이고 반경은 태양의 2150배입니다. 그야말로 엄청난 크기의 별입니다. 불행히도 이 뛰어난 천체를 공전하는 외계 행성을 발견할 가능성은 거의 없을 것으로 보입니다. 과거에 이 항성계의 행성이 존재했더라도 이 초고인 항성이 그 크기를 키우는 동안 있던 행성도 집어 삼켜버렸을 것으로 보이기 때문입니다. 은하의 중심에는 수십억개의 별이 있으며 분명히 많은 수의 외계 행성이 존재할 것입니다. 이 엄청난 무리 중에서 잠재적으로 거주 가능한 세계를 만날 가능성은 은하계의 밀도가 적은 지역보다 훨씬 낮습니다. 이는 많은 수의 별이 서로 가까이 위치하면 외계 행성의 궤도를 불안정하게 만들 뿐만 아니라 치명적으로 강력한 방사선이 조사되어 모든 생명체들이 존재할 수 없는 환경이 되기 때문입니다. 이것이 바로 은하계의 특별한 지역이 거주 가능 지역으로 정의되는 이유입니다. 이 거주 가능 구역은 반지름이 최소 22광년에서 최대 2만9천광년인 고리처럼 보이며 생물학적 생명의 탄생에 가장 유리한 조건을 갖춘 별개를 포함하고 있습니다. 고리로 둘러싸인 세계는 과도한 방사선에 노출되어 시들해지고 고리 너머에는 무거운 원소가 부족합니다. 그러나 수학적 모델링에 따르면 은하계 내의 별은 수천광년 떨어진 곳으로 이동하여 거주 가능 구역을 떠나거나 혹은 들어갈 수 있음을 보여줍니다. 결과적으로 해당 영역 내의 외계 행성이 있으면 자동으로 유리한 조건이라고 말할 수도 없다는 것입니다. 은하수 중심에서 벗어나 가장 인상적인 부분인 은하원반을 확인할 수 구역이 있습니다. 이는 서로 다른 특성을 가진 두 가지 구성요소로 구성됩니다. 얇은 원반으로 알려진 첫 번째 것은 두께가 천광년에서 천삼백광년이고 가시 반경은 가장자리에서 최대 5만광년에 달합니다. 은하 중심에서 최대 10만광년 떨어져 있는 가장 바깥쪽 별과 함께 점차 소멸됩니다. 은하수의 이 부분은 은하계의 눈에 보이는 진량의 약 80%를 포함하고 있으며 실제로 마지막으로 형성된 구성요소였습니다. 두꺼운 디스크의 경우 직경은 얇은 디스크와 비슷하지만 두께는 4배이고 훨씬 더 희귀합니다. 그것은 오래된 별로 구성되어 있으며 선강가스가 거의 없습니다. 우리 은하의 일부 별에 대한 관찰과 수학적 모델링을 통해 우리 은하계는 110억년에서 80억년 전 사이에 또 다른 별을 삼켰다는 사실을 알 수 있습니다. 이 가상의 우주 구조는 가이아 엔셀라두스라고 불렸습니다. 이는 은하계의 수십억 개의 별과 막대한 양의 선강가스 및 암흑물질을 제공한 것으로 생각됩니다. 우리 은하의 두꺼운 원반 대부분이 형성되고 추가적인 가스 공급으로 항성 베이비봄을 가져온 것은 이 엄청난 합병 사건 덕분입니다. 나선형 8이 우리 은하 원반이 가장 눈에 띄는 독특한 특진이라는 것은 의심의 여지가 없습니다. 일반적으로 두 개의 주요 8은 스쿠텀 셀라우루스 8과 펄서스 8로 두 개의 작은 파른노마 8과 카리나 사기타리우스 8로 구분됩니다. 때로는 시그너스 별자리의 이름을 딴 다섯 번째 큰 8이 있다고 추정할 수도 있습니다. 은하 8은 특히 별들이 많이 모여있는 지역입니다. 선강가스의 대부분도 여기에 집중되어 있기 때문에 여기에서 새로운 별 생성 속도는 은하계 중심보다 3배에서 5배 더 높습니다. 평균적으로 새로 생긴 별들은 산계성단에서 생애 첫 수백만 시간을 보내지만 중력이 너무 약해서 별들이 서로 가깝게 붙잡고 있을 수 없습니다. 이로 인해 성단 자체가 불안정해지고 어린 별들은 점차 서로 멀어지게 됩니다. 용골자리 사기타리우스 8을 따라 가보면 페르세우스 8과 연결되는 지점에 도달하게 됩니다. 이 지점에 있는 별들의 모여있는 길이는 만천 광년에 달하고 너비는 대략 3500광년에 이릅니다. 이 지점을 오리온 8이라 부르며 태양계가 위치한 곳은 은하 중심으로부터 2만 7천 광년 떨어진 곳에 있습니다. 우리 지구가 있는 지점에서 은하수 중심을 바라볼 때 그 중심은 어두운 시면처럼 보입니다. 이러한 이유는 우리의 시선을 대부분 차단해 버리는 어두운 공간 영역인 대의류가 있기 때문입니다. 이런 대의류는 성강가스와 먼지로 이루어져 있으며 거대한 구름으로 빼곡하게 차 있는데 그 총 질량이 무려 태양의 백만 배에 달합니다. 대의류는 광학 범위에서 실질적으로 투명하지 않고 그 물질들은 전파와 열 에너지를 적극적으로 방출합니다. 스펙트럼 분석 데이터에 따르면 구름은 대부분 수소와 더 복잡한 화암물, 암모니아, 알코올 및 아미노산 등이 작은 비율로 구성되어 있습니다. 대균열은 잠재적으로는 별들의 탄생지로 생각되지만 해당 지역에서 첫 번째 별이 출생할 때까지는 시간이 오래 걸릴 것입니다. 아직 활성화되지는 않았지만 은하 디스크 너머로 넘어가 보겠습니다. 밝고 명확하게 정의된 팔이 많은 관심을 끌지만 은하수에는 그 이상의 것이 있습니다. 좀 더 자세히 살펴보면 그 구성요소 중 가장 광대하고 가장 더러운 것이 후광이라는 것을 볼 수 있습니다. 눈에 보이는 부분은 구형이며 은하 중심에서 최대 26만 광년까지 뻗어 있지만 전체 질량의 몇 퍼센트만을 차지합니다. 후광에는 120억 년이 넘는 아주 오래된 별과 여러 개의 엄청난 별 흐름으로 구성된 수많은 구상성단이 포함되어 있습니다. 예를 들어 몇 개의 별 천 개로 구성된 사게타리우스 흐름은 주 평면에 거의 수직인 긴 타원으로 우리 은하를 둘러싸고 있습니다. 모델링에 따르면 이 모든 별들은 외소위성 은하인 궁수자리 딕으로부터 우리 은하에 의해 중력에 의해 포착되었을 가능성이 매우 높습니다. 이 별은 은하 중심에서 50만 광년 떨어져 있으며 수십억 년 내에 완전히 삼켜질 것입니다. 또 다른 외소은하는 이미 큰 계자리 별자리에 누워 있으며 결국에는 비슷한 운명을 맞이할 것입니다. 그것은 20만 광년에 걸쳐 뻗어나가는 은하 중력과 다른 별들이 내뿜어서 중력이 섞이는 곳으로 그 힘은 수백만 개의 별을 끌어당기는 엄청난 힘에 의해 거의 파괴될 뻔했습니다. 총 질량이 태양 질량의 약 1억 배에 달하는 이 별들의 고리는 이미 우리 은하계를 3번 감쌌습니다. 박지만 희귀한 별과 성단 외에도 후광에는 수백만 켈빈 온도에 달하는 엄청난 양의 가스가 포함되어 있습니다. 또한 엄청난 양의 암흑 물질이 은하수 근처에 흩어져 최대 200만 광년에 걸쳐 뻗어있는 소위 암흑 헤일로를 형성하고 있습니다. 전작의 복사를 거의 방출하지 않으며 중력 상호작용을 통해서만 감지할 수 있습니다. 다크 헤일로는 아직 그 역할은 아직 풀리지 않고 있지만 우리 은하계의 전체적인 안정성에 크게 기여하고 있습니다. 은하수에서 다른 은하계까지의 거리는 모든 면에서 놀라울 정도입니다. 일반적으로 이는 수백만 광년에서 수십억 광년에 이릅니다. 우주의 우주적 팽창으로 인해 지구와 우주의 모든 먼 물체 사이의 거리가 지속적으로 벌어지고 있으며 이로 인해 이 물체에서 발산되는 빛이 실제보다 더 붉게 보입니다. 이 현상을 적색 편이라고 합니다. 이 적색 편이는 천문학적 규모의 거리와 속도를 측정하는 데 큰 도움이 됩니다. 또는 일부 은하의 스펙트럼은 파란색 편입니다. 이는 그들이 우리로부터 탈출 궤도에 있지 않고 반대로 우리 쪽으로 움직이고 있음을 의미합니다. 이러한 특이한 우주 천체 중 하나는 천여자리 은하단에 있는 은하 M86으로 태양으로부터 약 5200만 광년 떨어져 있으며 초당 약 244km의 속도로 은하수를 향해 움직이고 있어 가장 빠르게 움직이는 파란색 천체 중 하나입니다. 고속으로 이동하고 있는 M86은 흩어진 가스로 가득 찬 베르고 성단이 끊임없이 자신의 성감물질을 방출하고 있습니다. 이 과정의 결과로 뜨거운 이온화된 수소의 긴 줄이 흔적을 남기고 있습니다. M86은 파괴된 오무스 나선 은하 NGC 4438과 연결되어 있습니다. 이러한 필라멘트 몇 개로 인해 이 두 은하계는 먼 과거의 어느 시점에 서로 충돌한 것으로 보이며 이로 인해 둘 중 더 작은 은하계가 파괴되었을 것입니다. 흥미롭게도 이 은하는 과거에도 다른 이웃을 파괴한 것으로 보입니다. 더 일찍 흡수된 더 작은 은하의 잔해일 가능성이 있는 여러 개의 별 흐름인 헬미류가 헤일로에서 감지되었습니다. M86의 구조상 인상적인 구상성단의 수는 M86의 또 다른 뛰어난 특징입니다. 관측에 따르면 그 수는 3800개 이상으로 은하수보다 약 25배나 많습니다. 이 성단이 과거의 M86이 흡수했던 12개 은하의 잔해라고 주장하는 이론도 있습니다. 만약 그것이 사실이라면 수십 심지어 수백 개의 다른 은하계를 파괴했을 것입니다. 그런데 M86은 전혀 독특해 보이지 않습니다. 137-W1과 비슷한 모양을 갖고 있지만 이 M86과 달리 좀 더 독창적인 모습을 갖추고 있습니다. 태양으로부터 2억 2700만 광년 떨어져 있으며 그 무게는 태양 진량의 50억 배에서 140억 배에 달합니다. 별은 대부분 젊고 밝은 푸른색 거성입니다. 137-W1은 아벨 3627의 일부입니다. 아벨 3627은 거의 초당 2000km라는 놀라운 속도로 우주 중심으로 이동하는 대형 은하단입니다. 은하계는 은하단 내부의 선강가스 압력과 충돌합니다. 결과적으로 자체 가스가 폭발하여 최대 26만 광년에 달하는 꼬리가 남게 됩니다. 덧붙여서 그 지역의 선강가스의 진량은 은하 내부 가스의 2배에서 4배입니다. 이곳에서 별빛이 흔한 일이라는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 즉 대부분이 수소로 이루어진 이 거대한 흐름 속에서 별들이 끊임없이 형성된다는 것입니다. 측면에서 보면 137-W1은 끝없이 펼쳐진 공간을 떠다니는 거대한 해파리처럼 보입니다. 불행하게도 은하계에서 선강가스가 지속적으로 제거됨에 따라 은하계의 수명도 감소합니다. 물질이 많이 남지 않았기 때문에 이곳에서는 새로운 별이 형성될 수 없으며 이는 은하의 나선팔과 중심 팽대부의 구조에 큰 영향을 미칩니다. 새로운 별의 형성이 왕성하게 이루어지고 있는 베이비붐이라는 이름을 가진 은하계가 있습니다. 매년 이곳에서 약 4천개의 별이 탄생하는데 이는 은하수보다 약 400배 더 많은 수입니다. 간단한 계산에 따르면 평균적으로 매 2시간마다 이 공간 영역에서 새로운 별이 태어나는 것으로 알려져 있습니다. 베이비붐 은하는 지구로부터 약 122억 광년 떨어져 있습니다. 이곳은 우리가 관찰할 때 보는 것이 대폭발 이후 불과 15억 년 후에 일어난 것으로 보입니다. 우주가 아직 구조를 형성하는 과정에 있던 때였습니다. 지금 은하계에서 일어나고 있는 일은 우리가 그곳에서 관찰할 것으로 예상하는 것과는 크게 다릅니다. 별 형성에 대해 우리가 알고 있는 지식을 바탕으로 이론적으로 별이 이곳에서 그렇게 놀라운 속도로 생성되는 이유는 아직 알려지지 않았지만 베이비붐이 우리 우주의 진화와 별 형성의 초기 단계에 대한 많은 정보를 알려줄 것으로 보입니다. 망원경을 통해 관찰할 수 있는 몇 안 되는 은하 중 하나는 소위 솜브레로 은하로 공식 명칭 엠릴 공사입니다. 태양으로부터 3천만 광년 떨어져 있으며 지름은 은하수보다 약 4배 더 작습니다. 삼브레로 은하의 뛰어난 특징은 그것을 둘러싸고 있는 거대한 먼지 고리와 차가운 수소입니다. 관찰에 따르면 대부분의 청년 스타가 탄생하는 곳이 바로 이곳입니다. 독특한 링 외에도 삼브레로 은하는 정교한 내부 구성도 눈에 띕니다. 스피처 우주망원경으로 관측한 결과 이 은하계의 대부분의 별들은 전형적인 타원은하의 구조를 형성하고 있는 것으로 나타났습니다. 여기에 별들은 대부분 다소 오래된 노란색과 빨간색 외성입니다. 반면에 삼브레로에 있는 다른 별들은 타원형 구름 안에 숨겨진 나선형 구조를 형성합니다. 이 현상은 두 은하가 그 별들과 충돌하여 거의 필연적으로 서로 뒤섞인 결과라고 생각됩니다. 은하계의 구조가 최소한의 손상으로 그 규모의 병압에서 살아남았다는 것은 이 엄청난 충돌에도 불구하고 여전히 관측될 수 있다는 것은 놀라운 일입니다. 삼브레로 은하의 또 다른 독특한 특징은 중심부에서 나오는 매우 강력한 X선 복사입니다. 초대 질량 블랙홀의 강착 원반이 그 근원일 수 있다고 추정합니다. 구멍의 질량은 태양 질량의 10억배 이상으로 추정되며 이는 이 거대한 물체를 오늘날 과학계에 알려진 가장 거대한 블랙홀 중 하나일 것으로 보입니다. 또한 은하계 내에는 엄청나게 높은 주파수와 테라헤르츠급 방사선 등의 여러 소스가 감지되었습니다. 오늘날에도 이 은하 중심부의 성격은 여전히 미스터리입니다. 지구에서 1700만 광년 떨어져 있는 검은 눈 은하는 M64 은하로 불립니다. 검은 눈 은하라는 별명은 지구에서 바라볼 때 은하 중심을 부분적으로 가리고 있는 어두운 우주먼지 띠에서 유래되었습니다. 이 우주먼지 끈으로 인해 유난히 밝은 활성핵 뿐만 아니라 검은 눈 은하의 별 개수를 대략적으로 추정하는 것도 불가능합니다. 다만 알 수 있는 건 M64 은하가 비교적 작은 크기에 그리 멀지 않다는 것입니다. 반지름은 2만 5천 광년으로 특이한 구조를 하고 있는 은하입니다. 돌출부가 있는 내부 디스크는 외부 링의 반대 방향으로 회전합니다. 그러한 기괴한 형태를 가장 설득력 있게 설명하는 것은 먼 과거에 두 개의 작은 은하가 충돌하고 합쳐진 후에 은하가 형성되었다는 것입니다. 물론 이렇게 잘 정의된 구조가 형성되려면 상호독립적인 여러 요소의 조합이 필요했을 것입니다. 예를 들어 조상인 은하들이 특정한 속도로 움직이고 특정한 각도로 모였을 것이고 이러한 조건으로 합병이 성공할 가능성은 매우 낮았지만 합병에 성공했을 것입니다. 태양계는 우리 은하계 전체에 흩어져 있는 셀 수 없이 많은 행성계 중 하나일 뿐입니다. 태양계는 주계열 단계의 단일 별과 위성을 포함한 8개의 행성으로 구성되어 있습니다. 또한 우리 태양계에는 소행성, 해성, 유성체와 같은 100만 개가 넘는 작은 천체가 포함되어 있습니다. 적어도 우리가 알고 있는 태양계에서 가장 멀리 떨어져 있는 행성은 해왕성입니다. 궤도 반경은 약 30천문 단위로 측정되며 이는 약 사광시간에 해당합니다. 놀랍게도 태양계의 아주 작은 부분만이 해왕성의 궤도에 둘러싸여 있습니다. 현재까지 발견된 시스템에서 가장 먼 물체는 태양으로부터 132천문 단위 또는 18광시간으로 아주 멀리 떨어져 있는 물체입니다. 그럼에도 불구하고 관측할 수 없는 공간에 어두운 배경에서 거의 보이지 않는 이 물체조차도 가상의 OT 클라우드에 전혀 가깝지 않습니다. 그 내부 경계는 우리 태양계 중심에서 약 2000천문 단위 떨어져 있습니다. 일부 추정에 따르면 그 외부 경계는 최소한 최대 6만 개의 천문 단위까지 뻗어 있으며 이는 약 1광년입니다. 이러한 한계는 태양의 중력 영향에 의해 미리 정의되며 그 너머에는 성간 공간이 있습니다. 더 멀리 이동하면 태양으로부터 20광년 이내 50개 이상의 모든 종류의 별을 볼 수 있습니다. 이 별들은 어둡고 차가운 갈색 외성부터 시리우스, 프로콘, 다우터와 같이 밝고 우리에게 알려진 천체까지 정말 다양합니다. 그들 중 일부는 잠재적으로 생명을 돌보고 유지할 수 있는 물체를 갖춘 자체 행성계를 가지고 있습니다. 예를 들어 태양으로부터 16.1광년 떨어져 있는 글리저 832C로 알려진 물체는 우리가 알고 있는 태양계 내에 다른 어떤 행성보다 지구와 더 유사합니다. 이 외계 행성 표면의 평균 온도는 253켈빈, 즉 영하 20도에 이릅니다. 그리고 천문학체가 모항성 주위를 한 바퀴 도는 데는 지구 시간으로 단 36일이 걸립니다. 천문학적 기준으로 볼 때 우리와 글리저 832C 사이의 거리는 상대적으로 작습니다. 그러나 우리 태양계에서 초당 약 17km의 속도로 날아가는 우주 탐사선은 외계 행성에 도달하는 데 30만 년이 걸립니다. 현재 기술 발전 수준에서는 그렇게 긴 여행을 완료할 수 있는 성간 우주선을 설계하는 것이 불가능합니다. 태양계는 이웃 별들과 함께 오리온 8의 일부입니다. 오리온 8은 우리 은하수의 일부입니다. 여기에는 약 4000억 개의 별이 포함되어 있으며 현재 추정에 따르면 잠재적으로 모든 종류의 외계 행성이 1조 개가 넘는 곳에서 발견될 수 있습니다. 은하수의 주요 직경은 약 10만 광년으로 추정합니다. 그리고 주 원반의 두께가 약 1000광년에 달하며 별 헤일론은 2배 더 클 수 있습니다. 은하 중심에는 명확하게 정의된 돌출부가 있습니다. 이 돌출부의 두께는 약 3000광년이며 은하수는 소위 국부 은하단의 일부입니다. 이 국부 은하단은 직경이 약 천만 광년에 달하는 공간 영역 내에 집중된 50개 이상의 은하로 구성된 광대한 구조입니다. 이 은하단에서 안드로메다, 은하, 삼각형 자리은하, 은하수가 가장 큽니다. 일부 추정에 따르면 성단의 전체 질량은 태양 질량 3조에 달할 수 있으며 우리 은하와 안드로메다가 주요 부분을 차지합니다. 지구에서 안드로메다까지의 거리는 약 250만 광년 정도입니다. 안드로메다, 은하가 가장 가까운 은하로 간주되며 더 작거나 왜소한 것은 세지 않습니다. 국부 은하단은 3만개 이상의 은하로 구성된 거대한 천여자리 초은하단의 일부를 형성하며 이 초은하단은 직경은 약 1억 5천만 광년에 달하는 우주 공간 내에 위치하고 있습니다. 총 질량은 태양 질량의 천조배, 즉 약 천개의 은하에 해당합니다. 은하수처럼 초은하단은 상당히 평평하며 이를 구성하는 모든 물체의 약 60%가 약 천만 광년 두께의 평평한 시트처럼 보입니다. 그러나 이러한 규모도 우주의 대규모 구조 측면에서 실제로 작습니다. 좀 더 확대해보면 라니아키아라고 불리는 약 5억 2천만 광년 크기의 거대한 초은하단을 볼 수 있습니다. 여기에는 천여자리 초은하단과 거대 인력체 등 여러개의 은하 초은하단이 포함됩니다. 이 초 거대한 집합체의 전체 질량은 대략 100조 태양 질량에 해당합니다. 거대 인력은 우리 행성에서 약 2억 5천만 광년 떨어져 있으며 천문학적 기준에 따라 가까이 있는 모든 물체의 중력 중심입니다. 은하수에 밀집된 물질들이 관측을 방해하기 때문에 지구에서는 직접 관찰할 수 없습니다. 이것이 바로 거대 인력의 본질이 오늘날까지도 여전히 풀리지 않는 수수께끼로 남아있는 이유가 됩니다. 라니아키아는 우주의 대규모 구조의 일부로 은하 필라멘트, 공허함과 공간의 거대한 영역, 벽 및 공국으로 이루어진 정교한 시스템입니다. 이 거대 인력체는 정말 엄청나게 거대합니다. 예를 들어 헤라클래스 코로나 보레알리스 말리장성은 2013년 발견 이후 관측 정보에 의하면 약 100억 광년에 걸쳐 뻗어 있습니다. 이 상부 구조는 우주의 대규모 구조 중 가장 거대한 구조로 간주되어 왔습니다. 겉보기만으로도 수백만 개의 은하계가 있는 곳이며 그 안에 포함된 별의 수는 아마 계산할 수 없을 것입니다. 오늘날 받아들여지는 우주 진화 이론에 따르면 이러한 구조가 존재하는 것은 과학의 미스터리이며 그러한 거대한 성단은 단순히 형성되어서는 안된다는 것입니다. 그러나 우연히도 이 벽은 너무 거대해서 인간의 두뇌가 그 크기를 온전하게 인식할 수 없지만 이건 역시 여전히 관찰 가능한 우주에서 아주 작은 부분에 해당한다는 것입니다. 오늘날의 우주론적 개념에 따르면 우주의 공간은 물체 사이의 거리에 따라 팽창하는 속도로 계속해서 팽창하고 있습니다. 관찰된 물체가 우리로부터 멀리 떨어져 있을수록 두 물체 사이의 거리가 더 빨리 증가합니다. 두 물체가 서로 후퇴하는 속도는 빛의 속도에 의해 제한되지 않습니다. 왜냐하면 실제로 팽창하는 것은 우주물질이기 때문입니다. 이는 특정 지점에서 두 물체를 상호 관찰할 수 없음을 의미합니다. 유물방사선 관측에 따르면 관측 가능한 우주의 면적은 직경이 약 930억 광년인 구체입니다. 상대성 이론에 따르면 우리는 이 구체 안에 있는 물체만 보고 상호 작용할 수 있습니다. 우주에 있는 이 전통적인 구역 영역은 물질 은하라고 불리며 우주 전체일 수도 있고 다시 우주의 작은 부분일 수도 있습니다. 우리가 가정적으로 알고 있는 한 눈에 보이는 공간 경계 너머에 알려지지 않는 구조물이 있을 수도 있습니다. 이러한 독립체는 여분의 메타 은하 물체라고 불리며 불행위도 현재 과학적 방법으로 연구하는 것은 불가능합니다. 하지만 눈에 보이는 우주의 가장자리에 있는 일부 천체는 여러 가지 관측 자료를 취합하여 보면 우리가 예상하는 것과는 다른 방식으로 움직이는 것처럼 보입니다. 이와 같은 변칙적인 움직임의 사례는 물질 은하계 경계 너머에 거대한 구조물이 존재한다는 증거일 수 있습니다. 그 경계 너머 거대 구조물의 중력은 주변 공간에 널리 퍼져 있으며 주변 사물에도 영향을 미칩니다. 물질 은하계 너머 우주의 구조에 관한 수많은 가설이 있지만 대부분은 형의상학적인 성격을 띄고 있습니다. 예를 들어 어떤 사람들은 우리가 어느 정도 알고 있는 시간과 공간이 우주의 경계 너머에는 존재하지 않는다고 믿습니다. 우리가 사용하는 물리적 법칙은 거기에는 적용되지 않으며 물질 또는 에너지에 대한 개념은 사실상 의미가 없다는 가설이 있습니다. 이 가설은 다음 아이디어로 더 자세히 설명됩니다. 물질 은하는 우리가 상상할 수 없을 정도로 구성과 크기가 너무 놀라운 우주의 더 복잡하고 더 큰 규모의 상부구조의 일부일 뿐입니다. 이 구조는 다차원 공간에 있을 수도 있고 물리적 원리에 기초할 수도 있습니다. 이로 인해 물질 은하계는 이 놀라운 상부구조에 대한 중요하지 않은 추가 또는 부분적 반영에 불과합니다. 인류 원리에 대한 일부 해석에 따르면 관측 가능한 우주의 경계 너머에는 다른 세계가 있습니다. 그러한 세계에서는 빛의 속도나 전자 전화와 같은 기본 상수의 값이 완전히 다릅니다. 이 가설은 얇은 벽에 의해 서로 분리된 많은 거품이 있는 거품으로 개략적으로 나타나는 다중 우주에 대한 아이디어에 의해 여러 면에서 이론을 뒷받침하고 있습니다. 하지만 이 벽은 뚫을 수 없습니다. 이로 인해 모든 우주는 고유한 물리 법칙을 갖는 별도의 공간이 되며 우리가 아는 한 이러한 법칙은 우리가 익숙한 법칙과 완전히 다를 수 있습니다. 가장 급진적인 가설은 우리 세계의 객관적인 현실을 전혀 부정하는 데까지 이릅니다. 이들에 따르면 우주는 가상현실이며 컴퓨터와 같은 시뮬레이션으로 이루어진 세상으로 믿을 수 없을 정도로 발전된 수준입니다. 일반적으로 그런 생각은 우리가 익숙한 현실 너머의 발전 수준이 우리보다 무한히 높으며 목표와 능력이 신비하고 이해할 수 없는 슈퍼 존재나 슈퍼 문명이 있다는 것을 암시합니다. 그러나 이러한 가설을 확인하거나 거부하는 것은 거의 불가능하다는 것은 말할 필요도 없습니다. 물론 우주에서의 거리는 우리의 상상을 초월하고 심지어 무섭기까지 합니다. 그것은 오늘날 모든 사람의 관점에서 보면 무한해 보이지만 우리가 알고 있는 것은 우주가 팽창하고 있으며 이 과정이 계속된다면 우주 물체가 사상의 지평선을 넘어 첫 번째 은하계를 넘어 차례로 사라지는 시점이 올 것이라는 것입니다. 그러면 별과 세상은 영원한 어둠에 잠길 것입니다. 그러나 그때쯤에는 이 상황을 목격할 사람이 주변에 아무도 없다는 것입니다. 미국의 유명 작가 오르술라 락위는 책 속의 인물을 통해 자신의 생각을 표현하는데 그가 쓴 책에 이런 문구가 있습니다. 별을 보려면 어둠이 있어야 합니다. 이 문구는 존재하는 모든 것들의 탄생과 죽음과 관련이 있습니다. 우주의 모든 사물에는 시작과 끝이 있습니다. 일부 아원자 입자는 10분의 1초 정도 지속됩니다. 일부 미생물은 2시간에서 며칠까지 생존합니다. 인간의 기대수명은 수십 년에 달하지만 별조차도 수백만 년, 수십억 년이 지나면 결국 소멸됩니다. 그리고 우주 자체는 어떻습니까? 그것도 언젠가는 끝날 것입니다. 영원한 것은 없습니다. 우리 세계의 기원에 대한 최초의 이론은 정지우주이론 또는 정상상태우주이론으로 알려진 것입니다. 이 이론을 지지하는 사람들은 우주에는 시작도 없고 끝도 없다고 주장합니다. 그것은 항상 안정된 균형상태에 있었고 앞으로도 그럴 것입니다. 그러나 우주에는 되돌릴 수 없는 과정이 일어나고 있기 때문에 곧 과학적 추정을 통해 이 이론이 틀렸을 가능성이 있음이 입증되었습니다. 1910년대와 1920년대 대폭발 이론이 정립되어 널리 대중화되었습니다. 오늘날 그것은 가장 일관된 과학이론 중 하나이며 우주의 기원과 진화를 설명할 수 있습니다. 수십 명의 과학자들이 빅뱅 이론의 발전에 기여했으며 일반 상대성 이론에 관한 달버트 아인슈타인의 연구는 빅뱅 이론의 기초를 마련했습니다. 이 이론을 통해 과학자들이 도달할 수 있었던 주요 결론은 우주의 운명이 공간을 팽창시키는 이론적 유형의 에너지인 암흑에너지에 달려있다는 설입니다. 현 시점에서는 이 물리적 현상에 대해 어떤 것도 확실하게 설명하는 것은 불가능합니다. 이에 관한 수많은 이론이 있으며 각 이론에는 칭찬할 만한 측면과 단점이 있습니다. 우주는 지속적으로 팽창하고 있으며 암흑에너지의 밀도에 따라 정기적으로 증가하는 속도로 영원히 팽창하거나 팽창이 느려지거나 역전됩니다. 이 경우 우주는 원래 존재했던 것과 유사한 무한히 작은 특이점으로 압축될 수밖에 없습니다. 오늘날 과학은 이 두 가지 가능성 중 어느 것이 더 가능성이 있다고 대답해줄 과학자도 없고 확실한 이론도 없습니다. 우주의 팽창률은 물체 사이의 거리에 비례합니다. 일부 개체가 서로 멀리 떨어져 있을수록 확장속도가 높아집니다. 공기로 펌핑되는 풍선을 상상해보십시오. 거기에 두 개의 점이 있습니다. 풍선에 더 많은 공기를 주입하면 점들은 서로 더 멀어질 것입니다. 이것이 우주의 팽창이 작동하는 방식입니다. 확장되는 것은 공간 그 자체입니다. 처음에 점이 더 멀리 위치할수록 더 빨리 더 멀어집니다. 특정 시점에서 이 속도는 빛의 속도를 초과합니다. 이 지점을 사건의 지평선이라고 합니다. 그 너머의 모든 물체는 시야에서 사라지고 가장 발전된 망원경의 도달 범위를 벗어나 다시는 관찰되지 않습니다. 시간이 흘러흘러 오랜 미래에 가장 먼 은하와 성단이 하늘에서 사라질 것입니다. 그러면 하나씩 은하수 별들이 희미해지고 그 모든 것의 정점에 서게 될 것이며 이제 우리 태양이 어두워질 차례가 될 것입니다. 정말 우울한 상상입니다. 오늘날의 관찰에 따르면 공간이 확장되고 확장속도가 증가하는 것으로 나타납니다. 하지만 우리는 암흑에너지의 본질을 잘 알지 못합니다. 현 시점에서 우리에게 알려지지 않은 특성이 있을 수 있으며 이로 인해 팽창 과정이 역전될 수 있습니다. 결과적으로 우주는 수축되기 시작할 것입니다. 우주의 모든 물질에 의해 생성된 일반 중력이 팽창력을 초과하면 이런 일이 일어날 수 있습니다. 빅립이나 빅크런치는 우주의 마지막을 설명하는 가설로 모든 사람을 우울하게 함으로 더 설명은 생략합니다. 하지만 물리학 법칙은 우리가 어느정도 알고 있듯이 우주가 영원히 존재할 수 없음을 암시합니다. 우주론에는 명확하게 정의된 4가지 신기원이 있으며 각각은 이것 또는 저특정한 현상과 연관되어 있습니다. 우리는 소위 별빛 시대에 살고 있습니다. 우리 주변의 우주에는 수많은 성강가스가 존재합니다. 이 가스들은 별이 탄생하는 원료로 사용됩니다. 이 가스에서 새로운 별이 탄생하며 성강가스가 모두 고갈될 때까지 이 과정이 계속됩니다. 이 무덤은 지금으로부터 1조년에서 100조년 사이에 끝날 것으로 예상됩니다. 그때가 되면 태양과 대다수의 다른 별들은 핵연료를 고갈시켜 백색외성, 중성자별, 블랙홀로 변하게 될 것입니다. 사실 이미 이전 영상에서 이에 대해 이야기한 적이 있습니다. 다음 시대는 퇴화시대로 알려져 있으며 주변에는 더 이상 주계열성이 존재하지 않습니다. 우주의 대부분의 물질은 백색외성과 갈색외성의 형태로 남아 있으며 일부 물질은 중성자별과 블랙홀로 남아 있습니다. 이 모든 물체가 DO에 실리안, 즉 10의 39승배의 주위에서 식는데도 엄청난 시간이 걸릴 것입니다. 백색외성은 점차적으로 복사의 형태로 열을 방출하여 흑색외성이 됩니다. 갈색외성 역시 식어버릴 것입니다. 내부에서 느린 속도로 일어나는 열액반응은 결국 완전히 점차적으로 멈출 것입니다. 대부분의 물질은 블랙홀에 의해 제거됩니다. 우주 진화의 이 단계에서는 암흑물질 소멸과 양성자 붕괴가 주요 과정이 될 것입니다. 양성자는 과학에 알려진 원자를 구성하는 아원자 입자입니다. 가장 내구성이 뛰어난 아원자 입자 중 하나로 간주됩니다. 기대수명은 대략 100대 데실리안, 즉 10의 41제곱에 해당합니다. 이제 이 시대가 끝날 무렵, 우주의 물질은 때때로 중성자별이나 블랙홀이 그 사이에 자리잡고 있는 자유롭게 떠다니는 기본 입자들의 거대한 바다처럼 보일 것입니다. 다음 시대는 블랙홀 시대입니다. 일부 이론에 따르면 블랙홀은 클러스터를 형성하고 대체 이론에서는 블랙홀이 완전히 사라지기 전에 에너지를 방출하면서 천천히 증발할 것이라고 설명합니다. 블랙홀 증발은 호킹 방사선으로 알려진 것에 의해 생성되는 양자 효과입니다. 구멍이 작을수록 증발이 더 집중적으로 이루어지며 결국 구멍의 모든 물질과 에너지가 제거됩니다. 이 과정은 10년에서 100년 정도 지속될 것으로 추정됩니다. 결국 우주에는 죽음 공간만이 남게 된다는 썰입니다. 이 공간에는 이전 광자, 전자, 양전자, 중성 미자 및 쿼크에서 발생한 프로세스에서 남은 잔해가 포함되며 전자와 양전자가 충돌하여 소멸됩니다. 우주는 최소한 다음번 큰 위기나 큰 찢김이 일어날 때까지 거의 영원히 이 상태로 존재할 수 있습니다. 어느 쪽이든 그때 오기 전에 인류는 이미 사라진 이후의 일입니다. 우리의 존재는 항성 시대에 소멸될 가능성이 높습니다. 한편 우리 행성은 앞으로 10억 년 동안은 사람이 거주할 수 있는 상태로 남을 것이며 그 후에는 점점 더 강렬해지는 태양의 빛에 의해 타버릴 것입니다. 약 50억 년 후에서 60억 년 후에 우리 태양은 그때쯤이면 적색 거성이 겉껍질을 벗겨내고 백색 외성으로 변하게 될 것입니다. 하지만 우주가 죽은 후에는 어떻게 될까요? 실망스럽기는 하지만 우리가 이 질문에 답할 수 있는 방법은 전혀 없습니다. 문제는 시나리오가 어떻든 우리가 아는 시간이나 공간이 없다는 것입니다. 우리가 태어나기 이전에 우주가 어땠는지 조차도 우리가 알 수 없는 것처럼 그 끝도 우리는 결코 알 수 없을 것입니다. 수십억 개의 별과 수조 개의 행성은 여전히 비밀을 간직하고 있으며 그 비밀을 풀려면 많은 시간과 노력이 필요합니다. 지금까지 우주에 있는 대다수 모든 것을 찬찬히 살펴보았습니다. 너무 광대한 우주 공간으로 인해 관련된 정보와 이론은 대부분 추론이거나 가설입니다. 즉 우주는 그래서 너무 광대함을 알게 해줍니다. 그걸 알게 되는 순간 우리는 너무 위약합니다. 우주 끝을 이야기하기 전에 우리는 우리가 사는 이 행성에서 우리 인류의 존재에 대해 더 깊이 숙고해야 합니다. 침략하고 싸우고 죽이는 일은 이제 지구상에서 없어져야 합니다. 우리가 긴 인생을 사는 것 같지만 사실 우주적으로 찰라를 살다가 간다는 건 모두가 아는 주제의 사실입니다. 오늘도 지구 저편에서는 압이 규환이고 우리 또한 이 작은 땅 덩어리 안에서 정치적인 문제로 너무 혼란스럽습니다. 우주가 말합니다. 욕심만 내려놓으면 세상은 언제나 평화롭다고. 오늘 영상은 여기까지입니다. 다음에 또 만나요. 안녕.