우주의 나무인플라톤 장에서 은하까지

게임의 우주의 나무는 수십 개의 천체와 구조를 다룬다. 이 페이지는 이를 정리하고 실제인 것과 추측인 것을 구분한다.

게임의 우주의 나무에는 80가지가 넘는 천체와 구조가 담겨 있습니다. 한 번도 직접 검출된 적 없는 가상의 존재인 인플라톤 장에서부터 은하수, 태양, 심해 분출공처럼 가까운 것까지 있습니다. 규모순으로 배열되어, "가장 이른 것"에서 "가장 가까운 것"으로 자라는 나무와 같습니다. 이 글은 가장 대표적인 수십 개를 골라 다섯 부분으로 다룹니다. 가장 이른 우주, 별의 일생, 은하, 우주의 대규모 구조, 태양계입니다.

가장 이른 우주

항목사실 하나
인플라톤 장저장된 에너지가 인플레이션을 이끈 가상의 스칼라 장. 직접 검출된 적은 없습니다.
원시 중력파인플레이션이 예측하는 시공간의 잔물결로, 우주 마이크로파 배경의 편광에 특별한 무늬를 남길 것입니다.
쿼크-글루온 플라스마처음 몇 마이크로초의 우주 상태. 2조 도가 넘는 온도에서 쿼크와 글루온이 아직 양성자와 중성자 안에 갇히지 않았습니다.
중입자 생성아직 알려지지 않은 어떤 과정이 물질이 반물질보다 약 10억분의 1만큼 많게 남겼습니다. 그 작은 나머지가 오늘날 모든 것을 이룹니다.
빅뱅 핵합성빅뱅 약 3분에서 20분 사이에 우주는 수소, 헬륨, 약간의 리튬을 만들었습니다. 최초의 "원소 용광로"였습니다.
재결합우주가 약 3,000K까지 식고 전자가 원자핵에 붙잡혀 최초의 중성 원자가 생겼습니다.
우주 마이크로파 배경재결합 때 풀려난 빛이 그때부터 줄곧 날아왔습니다. 팽창으로 마이크로파로 늘어나 지금은 온도가 약 2.7K입니다.
암흑 물질 헤일로암흑 물질이 먼저 중력으로 뭉쳤고, 그 뒤 보통 가스가 이 중력 우물로 떨어졌습니다. 은하의 씨앗이었습니다.
우주 재이온화최초의 별과 은하가 내놓은 자외선이 퍼져 있던 중성 수소를 다시 이온화했고, 우주는 투명해졌습니다.

여기서 핵심 발견은 다음과 같습니다. 벨 연구소의 두 연구자는 안테나의 잡음을 없앨 수 없었고, 결국 그것이 빅뱅의 잔광임을 알아냈으며, 1978년 노벨상을 받았습니다(Penzias and Wilson, The Astrophysical Journal, 1965). 배경 복사에는 10만분의 1 정도의 온도 요동이 있고, 이 작은 차이가 나중에 은하가 될 씨앗이었습니다(Smoot et al., The Astrophysical Journal Letters, 1992).

별의 일생

항목사실 하나
종족 III 별거의 수소와 헬륨으로만 이루어진 1세대 별. 태양의 수백 배 질량이었을 수 있고 수백만 년밖에 살지 못했습니다.
원시별붕괴하는 가스 구름이 만든 태아 단계의 별. 아직 수소 핵융합을 시작하지 않았고, 수축하며 중력 에너지를 풀어 빛납니다.
청색 거성표면 온도가 수만 도이고 태양의 최대 수십만 배 밝기를 내는 무거운 O형, B형 별. 하지만 연료는 수백만 년치뿐입니다.
적색 초거성무거운 별의 노년. 베텔게우스가 적색 초거성입니다.
핵 붕괴 초신성무거운 별의 철 핵이 붕괴했다가 튕겨 나오며 폭발합니다. 산소, 네온, 마그네슘, 규소, 황, 칼슘 같은 원소는 주로 여기서 나옵니다.
적색 거성태양 같은 별은 핵의 수소를 다 쓰면 적색 거성으로 부풀어 오르고, 거기서 헬륨 핵 세 개를 융합해 탄소를 만듭니다.
점근 거성 가지 별질량이 작은 별의 마지막 단계. 그 안에서 느린 중성자 포획 과정이 스트론튬, 바륨, 납 같은 원소를 만듭니다.
백색왜성태양 같은 별의 잔해로, 태양의 질량이 지구 크기의 몸에 담겨 있습니다. 수백억 년에 걸쳐 천천히 식습니다.
중성자별초신성이 남기는 핵으로, 지름은 겨우 20km쯤입니다. 그 물질 한 티스푼의 무게가 수십억 톤입니다.
펄서등대처럼 전파를 훑는, 빠르게 자전하는 중성자별. 가장 빠른 펄서는 초당 700번 넘게 돕니다.
마그네타가장 강하게 자화된 천체로, 자기장이 지구의 천조 배에 이릅니다.
항성 질량 블랙홀가장 무거운 별이 죽으면 핵이 붕괴해 블랙홀이 됩니다. 2015년 중력파로 그중 두 개를 처음으로 직접 "들었습니다".
Ia형 초신성백색왜성의 질량이 태양 질량의 약 1.4배를 넘으면 통째로 날아가 버립니다. 태양계 철의 절반 넘게가 여기서 왔을 수 있습니다.
중성자별 충돌두 중성자별이 충돌해 급속 중성자 포획 과정에서 금, 백금, 우라늄 같은 무거운 원소를 만듭니다.
적색왜성은하수에서 가장 흔한 별로, 수명이 수조 년에 이를 수 있습니다.
세페이드 변광성정해진 주기로 밝기가 맥동하는 별. 주기가 길수록 더 밝습니다. 헨리에타 리빗이 1912년 이 규칙을 발견했고, 허블이 은하까지의 거리를 재는 길이 열렸습니다.

별 연구에는 몇 개의 이정표가 있습니다. 별은 핵융합으로 빛나며, 이는 태양이 수십억 년 동안 타오를 수 있는 이유라는 수수께끼를 풀었습니다(Bethe, Physical Review, 1939). 백색왜성에는 질량 한계가 있고, 이를 넘으면 별은 반드시 계속 붕괴합니다(Chandrasekhar, The Astrophysical Journal, 1931). 대학원생 조슬린 벨은 초 단위로 정밀한 전파 신호를 알아챘고, 처음에는 농담으로 "리틀 그린 맨"이라 불렸다가 나중에 중성자별로 확인되었습니다(Hewish, Bell et al., Nature, 1968).

은하

  • 왜소 은하: 별이 수억에서 수십억 개뿐이고 암흑 물질 비율이 유난히 높은 작은 은하. 큰 은하의 "구성 블록"입니다.
  • 초대질량 블랙홀: 거의 모든 큰 은하의 중심에 하나씩 있으며, 질량은 태양의 수백만에서 수십억 배입니다.
  • 퀘이사: 초대질량 블랙홀이 물질을 미친 듯이 삼킬 때 내는 빛. 퀘이사 하나가 은하수 전체보다 수백 배 밝을 수 있습니다.
  • 은하 합병: 은하는 충돌하며 자랍니다. 합병은 대규모 별 형성을 촉발하고 나선 은하를 타원 은하로 바꿀 수 있습니다.
  • 타원 은하: 큰 합병으로 만들어지고 가스를 다 쓴 은하. 새 별은 거의 태어나지 않고 늙은 붉은 별로 가득합니다.
  • 나선 은하: 나선팔이 계속 새 별을 낳는 원반 은하. 큰 은하의 약 60퍼센트가 이런 종류입니다.
  • 막대 나선 은하: 중심을 가로지르는 별의 "막대"가 있습니다. 은하수도 그중 하나입니다.
  • 은하수: 지름 약 10만 광년에 별이 1,000억에서 4,000억 개입니다. 태양은 중심을 한 바퀴 도는 데 약 2억 3천만 년이 걸립니다.
  • 궁수자리 A*: 은하수 중심의 초대질량 블랙홀로, 약 400만 태양 질량입니다. 2022년 사건 지평선 망원경이 그 영상을 공개했습니다.
  • 밀도파: 나선팔은 고정된 물질의 집합이 아닙니다. 천천히 회전하는 "교통 정체"입니다.

우주의 대규모 구조

항목사실 하나
국부 은하군은하수, 안드로메다 은하, 작은 은하 약 80개로 이루어진 가족으로, 지름은 약 1,000만 광년입니다.
은하단수천 개의 은하가 모인 것으로, 그 사이에는 수천만 도의 뜨거운 가스가 있습니다. 질량의 대부분은 암흑 물질입니다.
중력 렌즈무거운 천체가 빛을 휘게 해, 그 뒤에 있는 은하의 상을 일그러뜨리거나 확대하거나 심지어 여러 개로 만듭니다.
필라멘트은하가 거대한 실 모양 구조를 따라 늘어서 있으며, 길이가 수억 광년에 이르기도 합니다.
우주 거대 공동지름이 1억 광년을 넘는, 은하가 거의 없는 빈 영역. 우주 부피의 대부분을 채웁니다.
우주 거미줄필라멘트, 벽, 매듭, 공동으로 이루어진 3차원 그물망. 가장 큰 규모에서 본 우주의 모습입니다.
중입자 음향 진동초기 우주의 음파가 은하 분포에 약 5억 광년이라는 특징적인 간격을 남겼습니다. 우주 팽창을 재는 자로 쓰입니다.
암흑 에너지약 50억 년 전 우주의 팽창은 느려지다가 빨라지는 쪽으로 바뀌었습니다. 이를 이끄는 무언가를 암흑 에너지라고 부릅니다.

태양계

항목사실 하나
칼슘-알루미늄 풍부 내포물운석에서 가장 오래된 고체로, 약 45억 6,700만 년 되었습니다. 태양계 탄생의 영점으로 쓰입니다.
태양태양계 전체 질량의 99.86%를 차지하며, 매초 약 400만 톤의 질량을 에너지로 바꿉니다.
목성나머지 모든 행성을 합친 것의 두 배가 넘는 질량. 가장 먼저 생겼을 수 있고, 그 중력이 태양계 전체를 빚었습니다.
소행성대전체 질량이 달의 약 3%뿐입니다. 목성의 중력 때문에 끝내 행성으로 모이지 못했습니다.
토성평균 밀도가 물보다 낮습니다. 고리는 대부분 얼음 덩어리이고 겨우 수억 년밖에 안 되었을 수 있습니다.
해왕성1846년 수학으로 위치가 예측된 뒤에야 망원경으로 발견되었습니다.
수성태양에 가장 가까운 행성. 이곳의 하루(태양일)는 지구 시간으로 약 176일로, 1년보다 깁니다.
금성두꺼운 이산화탄소 대기가 폭주 온실 효과를 일으킵니다. 표면은 약 465°C로 수성보다 뜨겁습니다.
화성한때 강과 호수가 있었습니다. 큐리오시티가 게일 크레이터에서 고대 호수의 퇴적암을 발견했습니다.
달아마도 테이아가 지구에 부딪칠 때 튕겨 나간 물질로 만들어졌을 것입니다. 지구 자전축을 안정시키고 조석을 가져왔습니다.
지구 자기장액체 외핵에서 철이 흐르며 자기장을 만들어 태양풍을 막고 대기와 바다를 지킵니다.
판 구조 운동지각이 판으로 갈라져 천천히 움직이며, 탄소를 맨틀 속으로 실어 나르고 지구 기후를 장기적으로 조절합니다.
심해 분출공수소와 황화물이 풍부한 뜨거운 물이 해저에서 뿜어져 나옵니다. 1977년에야 발견되었고, 햇빛 없이 사는 생태계 전체가 여기 깃들어 있습니다.

원문이 궁금하다면? 아래 제목으로 검색하세요

  • Penzias and Wilson (1965): "A measurement of excess antenna temperature at 4080 Mc/s"
  • Smoot et al. (1992): "Structure in the COBE differential microwave radiometer first-year maps"
  • Bethe (1939): "Energy production in stars"
  • Chandrasekhar (1931): "The maximum mass of ideal white dwarfs"
  • Hewish, Bell et al. (1968): "Observation of a rapidly pulsating radio source"

실제 근거

  • 인플라톤 장: 급팽창을 일으킨 에너지를 저장하고 있었다고 가정하는 스칼라 장. 직접 검출된 적은 없다.

  • 원초 중력파: 급팽창이 예측한 시공간의 잔물결로, 우주 마이크로파 배경의 편광에 독특한 무늬를 남길 것이다. 2014년 한 팀이 검출을 발표했지만, 은하수 먼지의 간섭으로 밝혀졌다.

  • 쿼크-글루온 플라스마: 우주 처음 몇 마이크로초의 상태. 2조 도보다 뜨거웠고, 쿼크와 글루온이 아직 양성자와 중성자 안에 갇히지 않았다.

  • 중입자 생성: 아직 알려지지 않은 어떤 과정이 물질을 반물질보다 약 10억 분의 1만큼 더 많이 남겼다. 그 작은 나머지가 오늘날 모든 것을 이룬다.

  • 빅뱅 원소 합성: 빅뱅 후 약 3~20분 동안 우주는 수소, 헬륨, 약간의 리튬을 만들었다. 우주 최초의 '원소 용광로'였다.

  • 재결합: 우주가 약 3,000 K까지 식어 전자가 원자핵에 붙잡히고 첫 중성 원자가 생겼다.

  • 우주 마이크로파 배경: 재결합 때 풀려난 빛은 오늘까지 나아오며 우주 팽창에 늘어나 약 2.7 K의 마이크로파가 되었다.

  • 암흑 물질 헤일로: 암흑 물질이 먼저 중력으로 뭉쳤고, 이어서 보통 가스가 그 중력 우물 속으로 떨어졌다. 이것이 은하의 씨앗이었다.

  • 우주 재이온화: 첫 별과 은하가 내뿜은 자외선이 퍼져 있던 중성 수소를 다시 이온화했고, 우주는 투명해졌다.

  • 우주선: 초신성 잔해가 가속한 고에너지 입자. 탄소, 질소, 산소 핵을 깨뜨려 우주의 베릴륨과 대부분의 붕소를 만든다.

  • 원시별: 붕괴하는 가스 구름이 만든 태아 상태의 별. 아직 수소 핵융합을 시작하지 않았고, 수축하며 중력 에너지를 내놓아 빛난다.

  • 종족 III 별: 거의 수소와 헬륨으로만 이루어진 1세대 별. 태양 질량의 수백 배였을 수 있고 수명은 수백만 년에 불과했다. 아직 직접 관측된 적은 없다.

  • 청색 거성: 표면 온도가 수만 도이고 광도가 태양의 수십만 배에 이르는 O형, B형 대질량 별이지만, 연료는 수백만 년을 태울 만큼만 있다.

  • 적색 초거성: 대질량 별의 말년. 베텔게우스가 적색 초거성이며, 태양이 있는 자리에 놓으면 표면이 화성 궤도 너머까지 닿는다.

  • 볼프-레이에 별: 매우 뜨거운 대질량 별로, 강력한 항성풍이 바깥의 수소를 벗겨 내 속의 헬륨과 탄소를 드러냈다.

  • 핵 붕괴 초신성: 대질량 별의 철 핵이 붕괴하고, 되튀면서 별이 폭발한다. 산소, 네온, 마그네슘, 규소, 황, 칼슘 같은 원소는 주로 여기서 나온다.

  • 중성자별: 초신성이 남긴 핵으로 지름이 겨우 약 20 km이며, 찻숟가락 하나 분량이 수십억 톤이다.

  • 항성 질량 블랙홀: 가장 무거운 별들이 죽으면 핵이 붕괴해 블랙홀이 된다. 2015년 중력파 덕분에 이런 블랙홀 두 개가 병합하는 소리를 처음으로 직접 '들었다'.

  • 적색 거성: 태양 같은 별이 중심의 수소를 다 쓰면 적색 거성으로 부풀어, 중심에서 헬륨 핵 세 개를 융합해 탄소를 만든다.

  • 점근거성가지 별: 저질량 별의 마지막 단계. 내부에서 느린 중성자 포획 과정으로 스트론튬, 바륨, 납 같은 원소가 만들어지고, 항성풍이 이를 우주로 날려 보낸다.

  • 펄서: 빠르게 자전하는 중성자별로, 등대처럼 전파를 휘두른다. 가장 빠른 펄서는 초당 700번 넘게 돈다.

  • 행성상 성운: 별이 내던진 빛나는 가스 껍질로, 행성과는 아무 상관이 없다. 초기 망원경으로 보면 행성 원반처럼 보여서 붙은 이름이다.

  • 백색 왜성: 태양 같은 별의 잔해. 크기는 지구만 하고 질량은 태양 정도이며, 수백억 년에 걸쳐 천천히 식는다.

  • 마그네타: 자기장이 가장 강한 천체로, 지구 자기장의 1000조 배가 넘는다.

  • 신성: 백색 왜성이 짝별에서 수소를 끌어당기면 표면에서 갑자기 핵폭발이 일어나 밝기가 1만 배 넘게 치솟지만, 백색 왜성 자체는 살아남는다.

  • Ia형 초신성: 백색 왜성의 질량이 약 1.4 태양 질량을 넘으면 통째로 폭발한다. 태양계 철의 절반 이상이 여기서 왔을지 모른다. 우주 팽창을 재는 '표준 촛불'이기도 하다.

  • 중성자별 병합: 중성자별 두 개가 충돌해 빠른 중성자 포획으로 금, 백금, 우라늄 같은 무거운 원소를 만든다. 2017년 인류는 그 중력파와 빛을 처음으로 함께 관측했다.

  • 킬로노바: 중성자별 병합이 남기는 빛나는 잔광으로, 신성보다 약 1,000배 밝고 스펙트럼에 갓 만들어진 무거운 원소가 담겨 있다.

  • 적색 왜성: 은하수에서 가장 흔한 별로, 질량은 태양의 몇 분의 일에 불과하다. 수명이 수조 년이어서 지금 우주 나이보다 훨씬 길다.

  • 태양형 별: 표면이 약 5,800 K이고 수명이 약 100억 년인 황색 왜성. 태양은 그중 평범한 하나다.

  • 갈색 왜성: 수소 핵융합을 일으킬 만큼 질량이 없는 '실패한 별'로, 거대 행성과 별의 중간쯤이다.

  • 쌍성계: 태양 같은 별의 약 절반은 짝별이 있다. 두 별 사이의 질량 이동이 신성, Ia형 초신성, X선 쌍성을 낳는다.

  • 세페이드 변광성: 일정한 주기로 밝기가 맥동하며, 주기가 길수록 더 밝다. 1912년 리비트가 찾아낸 이 규칙으로 허블은 은하까지의 거리를 쟀다.

  • X선 쌍성: 밀집 천체가 짝별을 집어삼킬 때 강착 원반이 수백만 도로 달궈져 X선을 낸다. 백조자리 X-1이 처음 확인된 블랙홀 후보였다.

  • 구상 성단: 수십만 개의 오래된 별이 공 모양으로 빽빽하게 모인 것으로, 나이가 120억 년이 넘기도 해서 은하수 구조 대부분보다 오래되었다.

  • 왜소 은하: 별이 수억~수십억 개에 불과하고 암흑 물질 비중이 유난히 높은 작은 은하로, 큰 은하의 '구성 요소'다.

  • 초대질량 블랙홀: 거의 모든 큰 은하의 중심에 있으며, 질량은 태양의 수백만~수십억 배다. 초기 우주에서 왜 그렇게 빨리 자랐는지는 아직 수수께끼다.

  • 퀘이사: 초대질량 블랙홀이 미친 듯이 먹이를 삼킬 때 내는 빛. 퀘이사는 은하수 전체보다 수백 배 밝을 수 있다.

  • 활동성 은하핵: 물질을 삼키고 있는 초대질량 블랙홀로, 제트가 은하 바깥 수십만 광년까지 뻗기도 한다.

  • 원시 은하: 초기 우주의 젊고 가스가 풍부한 은하로, 별을 맹렬하게 만든다. 웹 망원경은 우주가 시작되고 몇억 년 만의 이들을 보았다.

  • 은하 병합: 은하는 충돌하며 자란다. 병합은 대규모 별 탄생을 일으키고 나선 은하를 타원 은하로 바꿀 수 있다.

  • 폭발적 별 생성 은하: 은하수의 수십~수백 배 속도로 별을 만들며, 대개 병합이나 강한 상호작용이 방아쇠가 된다.

  • 타원 은하: 대규모 병합으로 생기며, 가스를 다 써서 새 별은 거의 만들지 않고 늙은 붉은 별로 가득하다.

  • 불규칙 은하: 뚜렷한 모양이 없는 은하로, 대마젤란운과 소마젤란운이 그 예이며 중력 교란으로 일그러진 경우가 많다.

  • 나선 은하: 나선팔을 따라 새 별이 끊임없이 태어나는 원반 은하로, 큰 은하의 약 60%가 이 유형이다.

  • 막대 나선 은하: 중심을 가로지르는 별들의 '막대'가 있으며, 은하수도 그중 하나다.

  • 은하수: 지름 약 10만 광년에 별이 1,000억~4,000억 개다. 태양은 작은 나선팔 위에 있으며 2억 3천만 년마다 중심을 한 바퀴 돈다.

  • 궁수자리 A*: 은하수 중심의 초대질량 블랙홀로 약 400만 태양 질량이다. 사건의 지평선 망원경이 2022년 그 영상을 공개했다.

  • 밀도파: 나선팔은 고정된 물질이 아니라 천천히 도는 '교통 체증'이며, 지나가는 별이 압축되어 새 별이 태어난다.

  • 산개 성단: 같은 가스 구름에서 태어난 젊은 별 수백~수천 개로, 플레이아데스가 그 예이며 수억 년 안에 서서히 흩어진다.

  • 은하군: 중력으로 묶인 수십 개의 은하로, 가장 작은 은하 집합이다.

  • 국부 은하군: 은하수, 안드로메다은하와 약 80개의 작은 은하로 이뤄진 가족으로, 지름이 약 1,000만 광년이다.

  • 은하단: 은하 수천 개가 모여 있고 그 사이에 수천만 도의 가스가 있으며, 질량 대부분은 암흑 물질이다.

  • 초은하단: 은하단들로 이뤄진 더 큰 구조로 1억 광년 넘게 뻗어 있고, 완전히 중력으로 묶여 있지는 않다.

  • 중력 렌즈: 무거운 천체는 빛을 휘게 해, 뒤에 있는 은하의 상을 일그러뜨리고 확대하고 여러 개로 늘리기까지 한다. 암흑 물질의 '무게를 재는' 데 쓸 수 있다.

  • 필라멘트: 은하들이 수억 광년 길이의 거대한 실 모양 구조를 따라 늘어선다.

  • 우주 거대 공동: 지름이 1억 광년이 넘고 은하가 거의 없는 텅 빈 영역으로, 우주 부피의 대부분을 차지한다.

  • 라니아케아 초은하단: 은하수가 속한 초은하단으로 2014년에 지도가 그려졌다. 이름은 하와이어로 '헤아릴 수 없는 하늘'이라는 뜻이며 은하 약 10만 개를 품고 있다.

  • 우주 거미줄: 필라멘트, 벽, 마디, 공동으로 이뤄진 3차원 그물망으로, 가장 큰 규모에서 본 우주의 모습이다.

  • 중입자 음향 진동: 초기 우주의 음파는 은하 분포에 약 5억 광년의 특징적인 간격을 남겼고, 이는 우주 팽창을 재는 자가 된다.

  • 암흑 에너지: 약 50억 년 전부터 우주 팽창이 감속에서 가속으로 바뀌었다. 이를 일으키는 것을 암흑 에너지라 하며, 우주 전체 에너지의 약 70%를 차지한다.

  • 원시 행성계 원반: 갓 태어난 별 둘레를 도는 가스와 먼지 원반. 아타카마 대형 밀리미터 집합체는 행성이 비워 낸 원반의 고리와 틈을 촬영했다.

  • 칼슘-알루미늄 풍부 포유물: 운석에서 가장 오래된 고체로 약 45억 6,700만 년 되었으며, 태양계의 시간 0으로 삼는다.

  • 콘드룰: 원시 행성계 원반에서 순식간에 녹았다가 식은 작은 암석 구슬. 대부분의 운석에 들어 있다.

  • 태양: 태양계 질량의 99.86%를 차지하며, 매초 약 400만 톤의 질량을 에너지로 바꾼다.

  • 태양풍: 태양에서 끊임없이 흘러나오는 대전 입자의 흐름. 성간 물질을 만나기 전에 100천문단위 넘게 불어 나간다.

  • 미행성: 먼지가 한 단계씩 쌓여 이뤄진 킬로미터 크기의 암석과 얼음 덩어리. 행성의 구성 요소다.

  • 목성: 나머지 행성을 다 합친 것의 두 배가 넘는 질량. 아마 가장 먼저 만들어졌고, 중력이 태양계 전체의 모양을 빚었다.

  • 소행성대: 총질량은 달의 약 3%에 불과하다. 목성의 중력 때문에 끝내 행성이 되지 못했다.

  • 토성: 평균 밀도가 물보다 낮다. 고리는 주로 얼음덩어리이며 수억 년밖에 안 되었을 수 있다.

  • 그랜드 택 가설: 목성이 한때 화성 궤도 부근까지 안쪽으로 이동했다가 토성이 바깥으로 '끌어당겼다'고 보는 모형이 있다. 화성이 작은 이유를 설명할 수 있다.

  • 천왕성: 자전축이 거의 옆으로 누워 있는데, 아마 초기의 거대 충돌 때문일 것이다.

  • 해왕성: 1846년 수학으로 위치가 먼저 예측되고, 이어 망원경으로 확인되었다.

  • 수성: 태양에 가장 가까운 행성. 그곳의 태양일 하루는 지구 날짜로 약 176일이며, 1년보다 길다.

  • 금성: 두꺼운 이산화탄소 대기가 폭주 온실 효과를 일으킨다. 표면은 약 465°C로 수성보다 뜨겁다.

  • 지구: 생명이 있는 유일한 행성으로 알려져 있으며, 태양계에서 밀도가 가장 큰 행성이다.

  • 화성: 한때 강과 호수가 있었다. 큐리오시티가 게일 크레이터에서 옛 호수의 퇴적암을 찾았다.

  • 세레스: 소행성대에서 가장 큰 천체. 돈이 크레이터 안에서 밝은 소금 퇴적물을 발견했다.

  • 달: 테이아가 지구에 부딪혔을 때 튀어 나간 물질로 만들어졌을 것이다. 지구의 자전축을 안정시키고 조석을 일으킨다.

  • 지구 자기장: 액체 외핵에서 흐르는 철이 자기장을 만들어 태양풍을 막고 대기와 바다를 지킨다.

  • 원시 대기: 초기 대기는 대부분 이산화탄소, 질소, 수증기였고 산소는 거의 없었다.

  • 카이퍼 벨트: 해왕성 궤도 바깥의 얼음 천체 띠. 2019년 뉴 호라이즌스가 그중 하나인 아로코스 곁을 지나갔다.

  • 니스 모형: 거대 행성의 궤도는 한때 불안정하게 재배치되어 많은 작은 천체를 태양계 안쪽으로 던졌고, 후기 대폭격을 일으켰을 수 있다.

  • 명왕성: 2006년 왜행성으로 재분류되었다. 뉴 호라이즌스는 '하트 모양' 지역이 질소 얼음 평원임을 발견했다.

  • 오르트 구름: 태양계를 둘러싼 구형의 얼음 천체 구름으로, 1광년 너머까지 뻗어 있을 수 있다. 장주기 혜성이 여기서 온다.

  • 혜성: '더러운 눈덩이'. 로제타는 67P 혜성에서 글리신과 인을 검출했다.

  • 판 구조론: 지각이 천천히 움직이는 판으로 쪼개져 있어 탄소를 맨틀로 순환시키며 오랜 기간 지구 기후를 조절한다.

  • 심해 분출구: 수소와 황화물이 풍부한 뜨거운 물이 해저에서 뿜어 나온다. 1977년에야 발견되었고, 햇빛 없이 사는 생태계 전체가 여기에 있다.

관련 연구

이 연구들은 이 주제와 관련은 있지만 이 페이지의 직접적인 증거는 아니에요.

  • αβγ 논문: 알퍼와 가모는 빅뱅에서 가벼운 원소가 어떻게 만들어졌는지 계산했고, 베테의 이름이 더해져 'αβγ'가 되었다.

    출처:Alpher, Bethe & Gamow, Physical Review 1948, "The origin of chemical elements"

  • 우주 마이크로파 배경: 벨 연구소의 두 연구자는 안테나의 잡음을 도저히 없앨 수 없었고, 마침내 그것이 빅뱅의 잔광임을 깨달았다. 이들은 1978년 노벨상을 받았다.

    출처:Penzias & Wilson, The Astrophysical Journal 1965, "A measurement of excess antenna temperature at 4080 Mc/s"

  • 잔광을 설명하다: 프린스턴 팀은 이 복사를 찾으려고 준비하던 중 옆 연구소에 선수를 빼앗겼고, 이론적 설명을 정리해 내놓았다.

    출처:Dicke, Peebles, Roll & Wilkinson, The Astrophysical Journal 1965, "Cosmic black-body radiation"

  • 완벽한 흑체: COBE가 측정한 스펙트럼은 이론상 흑체 곡선과 거의 완벽하게 맞아, 빅뱅 이론에 결정적인 지지를 보냈다.

    출처:Mather et al., The Astrophysical Journal Letters 1990, "A preliminary measurement of the cosmic microwave background spectrum by the Cosmic Background Explorer (COBE) satellite"

  • 잔광 속의 잔물결: 배경 복사에는 10만분의 1 수준의 온도 잔물결이 있다. 이 미세한 차이가 은하의 씨앗이 되었다.

    출처:Smoot et al., The Astrophysical Journal Letters 1992, "Structure in the COBE differential microwave radiometer first-year maps"

  • 중입자 음향 진동: 초기 우주의 음파는 은하 분포에 약 5억 광년이라는 특징적 규모를 남겼고, 이것이 우주를 재는 자가 되었다.

    출처:Eisenstein et al., The Astrophysical Journal 2005, "Detection of the baryon acoustic peak in the large-scale correlation function of SDSS luminous red galaxies"

  • 21 cm 선: 중성 수소가 내는 21 cm 전파를 처음 검출하면서, 인류는 평소 보이지 않던 은하수 속 가스를 '볼' 수 있게 되었다.

    출처:Ewen & Purcell, Nature 1951, "Observation of a line in the galactic radio spectrum"

  • 우주 새벽의 신호: EDGES 실험은 첫 별들이 남긴 21 cm 흡수 신호를 보고했지만, 결과는 아직 논쟁 중이며 독립적인 검증을 기다리고 있다.

    출처:Bowman et al., Nature 2018, "An absorption profile centred at 78 megahertz in the sky-averaged spectrum"

  • 원자핵: 알파 입자가 금박에서 가끔 되튀어 나오자, 러더퍼드는 원자의 질량이 아주 작은 핵에 몰려 있다고 결론 내렸다.

    출처:Rutherford, Philosophical Magazine 1911, "The scattering of α and β particles by matter and the structure of the atom"

  • 별을 움직이는 힘: 베테는 별이 핵융합으로 빛난다는 것을 계산해, 태양이 수십억 년 동안 어떻게 타오를 수 있는지의 수수께끼를 풀었다.

    출처:Bethe, Physical Review 1939, "Energy production in stars"

  • 보이지 않는 질량: 안드로메다은하의 바깥쪽이 너무 빨리 돌고 있어서, 눈에 보이지 않는 물질이 중력을 크게 보태고 있어야 했다. 암흑 물질은 더 이상 추측만이 아니었다.

    출처:Rubin & Ford, The Astrophysical Journal 1970, "Rotation of the Andromeda Nebula from a spectroscopic survey of emission regions"

  • 암흑 물질 최초의 제안: 츠비키는 머리털자리 은하단의 은하들이 너무 빨리 움직인다는 것을 알아내고 '암흑 물질'이 있다고 제안했다. 이 생각은 수십 년간 무시당했다.

    출처:Zwicky, Helvetica Physica Acta 1933, "Die Rotverschiebung von extragalaktischen Nebeln"

  • 총알 은하단: 두 은하단이 충돌한 뒤 가스는 가운데 남았지만 중력의 중심은 양쪽으로 갈라졌다. 암흑 물질이 밖으로 '튕겨 나간' 것이다.

    출처:Clowe et al., The Astrophysical Journal Letters 2006, "A direct empirical proof of the existence of dark matter"

  • 블랙홀의 그림자: 전 세계 전파 망원경이 지구만 한 '가상 망원경'을 이뤄 M87 중심 블랙홀의 그림자를 촬영했다.

    출처:Event Horizon Telescope Collaboration, The Astrophysical Journal Letters 2019, "First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The shadow of the supermassive black hole"

  • 중력파: 블랙홀 두 개가 13억 년 전에 합쳐졌고, 시공간의 잔물결을 마침내 인류가 들었다. 한 세기 전 아인슈타인의 예측이 확인되었다.

    출처:Abbott et al. (LIGO & Virgo), Physical Review Letters 2016, "Observation of gravitational waves from a binary black hole merger"

  • 찬드라세카르 한계: 백색 왜성에는 최대 질량이 있어 약 1.4 태양 질량이다. 이를 넘으면 별은 계속 붕괴할 수밖에 없다.

    출처:Chandrasekhar, The Astrophysical Journal 1931, "The maximum mass of ideal white dwarfs"

  • 초기 우주의 거대 블랙홀: 우주 나이가 7억 년이 안 됐을 때 이미 태양 질량 8억 배의 블랙홀이 있었다. 어떻게 그렇게 빨리 자랐을까? 아직 수수께끼다.

    출처:Bañados et al., Nature 2018, "An 800-million-solar-mass black hole in a significantly neutral Universe at a redshift of 7.5"

  • 은하 중심: 은하 중심 부근의 별을 10년 넘게 추적해, 태양 질량 약 400만 배의 블랙홀이 숨어 있음을 증명했다. 2020년 노벨상.

    출처:Ghez et al., The Astrophysical Journal 2008, "Measuring distance and properties of the Milky Way's central supermassive black hole with stellar orbits"

  • B²FH: 이 100쪽짜리 논문은 별이 주기율표의 원소를 어떻게 하나씩 만들어 내는지 설명했다. 우리는 모두 별먼지라는 생각이 여기서 시작된다.

    출처:Burbidge, Burbidge, Fowler & Hoyle, Reviews of Modern Physics 1957, "Synthesis of the elements in stars"

  • 호일의 예측: 별이 탄소를 충분히 만들려면 탄소-12에 특별한 에너지 준위가 있어야 한다고 호일은 예측했고, 실험이 이를 확인했다.

    출처:Hoyle, The Astrophysical Journal Supplement 1954, "On nuclear reactions occurring in very hot stars. I. The synthesis of elements from carbon to nickel"

  • 킬로노바: 같은 우주 사건을 처음으로 '듣고' 동시에 '본' 경우였다. 중성자별 두 개의 병합이다.

    출처:Abbott et al., Physical Review Letters 2017, "GW170817: Observation of gravitational waves from a binary neutron star inspiral"

  • 금은 어디서 오는가: 중성자별 병합이 내던지는 물질에는 무거운 원소가 많이 들어 있다. 당신 반지의 금도 아마 그런 충돌에서 왔을 것이다.

    출처:Kasen et al., Nature 2017, "Origin of the heavy elements in binary neutron-star mergers from a gravitational-wave event"

  • 펄서: 대학원생 조슬린 벨은 1초 단위로 정확한 전파 신호를 알아챘다. 처음엔 농담 삼아 '꼬마 녹색 인간'이라 불렀지만, 알고 보니 중성자별이었다.

    출처:Hewish, Bell et al., Nature 1968, "Observation of a rapidly pulsating radio source"

  • 적색편이 14의 은하: 웹 망원경은 우주가 시작되고 약 3억 년 뒤에 이미 존재하던 밝은 은하들을 확인했는데, 예상보다 훨씬 이른 시기다.

    출처:Carniani et al., Nature 2024, "Spectroscopic confirmation of two luminous galaxies at a redshift of 14"

  • 허블 딥 필드: 허블은 '텅 빈' 하늘의 작은 한 조각을 열흘 동안 노출해 바라보았고, 은하 약 3천 개를 담아냈다.

    출처:Williams et al., The Astronomical Journal 1996, "The Hubble Deep Field: Observations, data reduction, and galaxy photometry"

  • 가이아 별 지도: 가이아 위성은 10억 개가 넘는 별의 위치와 움직임을 측정해, 가장 정밀한 은하수 3차원 지도를 만들었다.

    출처:Gaia Collaboration, Astronomy & Astrophysics 2018, "Gaia Data Release 2. Summary of the contents and survey properties"

  • 차가운 암흑 물질: 암흑 물질이 '차갑고' 느리게 움직인다면 은하는 아래에서 위로 차근차근 모이게 되며, 이는 관측과 맞는다.

    출처:Blumenthal, Faber, Primack & Rees, Nature 1984, "Formation of galaxies and large-scale structure with cold dark matter"

  • 암흑 물질 헤일로의 모양: 컴퓨터 시뮬레이션에 따르면 왜소 은하부터 은하단까지 차가운 암흑 물질 헤일로는 모두 같은 밀도 분포를 따른다. 이 분포는 나중에 세 저자의 이름을 따서 불리게 되었다.

    출처:Navarro, Frenk & White, The Astrophysical Journal 1996, "The structure of cold dark matter halos"

  • 우주의 레시피: 플랑크 위성이 우주 마이크로파 배경의 미세한 요동을 측정했다. 보통 물질은 우주 전체 에너지의 약 5%, 암흑 물질은 약 27%, 나머지는 암흑 에너지다.

    출처:Planck Collaboration, Astronomy & Astrophysics 2020, "Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters"

관련 오픈 소스 프로젝트

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스웨덴 린셰핑 대학교와 미국 자연사 박물관이 개발한 천문 시각화 소프트웨어. 알려진 우주 전체를 그리는 것이 목표예요.