1일차빛과 우주인간의 인식수단: 오감(시,청,후,촉,미각)+육감오감 나열 순서는-> 인식의 중요도 or 인식 대상과의 거리에 따라 나열시각-빛을 통해 인식넓은 의미의 빛은 [모든 진동수(1초에 몇번 진동하는가?)의] 전자기파 (electromagnetic wave)좁은 의미의 빛은 인간이 시각적으로 확인할 수 있는 가시광선(전자기파 중에서도 진동수가 (4.3-7.5) ×10 ^{14} ㎐ )*그밖의 진동은 인식하지 못한다진동수가 낮은 것부터 큰것까지 보여주는 표라디오파 : 낮은 전자기파 ~10 ^{ 9} (1GHz)라디오, TV수신 / 휴대폰 통신↓마이크로파 -10 ^{ 9} (1GHz) ~10 ^{ 12}(몇Tera Hz)라디오, TV수신 / 휴대폰 통신, 전자렌지↓적외선 : 가시광선까지의 전자기파사람 몸에서 많이 방출되는 전자기파(야간투시경을 이용해서 사람 투시 가능)↓자외선 : 가시광선보다 진동수가 더 큰 영역햇빛에 들어있고, 피부에 닿으면 영향 줄 수 있음↓X선 : 자외선보다 큰 진동수 전자기파(soft x선 / hard x선)병원 X레이, 과학 실험↓감마선원자핵(방사능)이 붕괴되면서 방출되는 경우가 많음파동: 진동, 공간적으로 퍼져나감파장: 1번 진동하는 동안 퍼져나갈 수 있는 거리파장 X 진동수 = 파동이 퍼져나가는 속력(단위 : C ) 초속 30만 km (~3 x10 ^{ 8}m/s)진동수가 큰 전자기파는 파장이 짧고진동수가 작은 전자기파는 파장이 길다가시광선을 통한 인식의 한계: 가시광선(좁은 의미의 빛)을 통한 인간의식에는 한계가 있을 수밖에 없다.전자기파의 모든영역(넓은 의미의 빛)을 통해 우주를 인식할 필요가 있다.~10 ^{15} Hz의 빛(가시광선)으로 인간을 봤을 때 vs ~10 ^{19} Hz의 빛(엑스레이)로 인간을 봤을 때: 인간을 인식함에 있어서도 우주를 인식함에 있어서도 마찬가지로 선입견을 갖지 않고 다양한 관점으로써 봐야 할 것!------------------------------------------------------ 보이는 별 : 아크투루스 : 태양계로부터 37광년 떨어져 있음, 적색거성↓10 ^{17}m : 10광년 범위, 태양계가 안보이면 보이지 않는 범위↓10 ^{16} (1광년),10 ^{15}(0.1광년) : 아무것도 보이지 않음↓10 ^{14} : 중심부에 태양이 보이기 시작태양 주위를 돌고 있는 행성들의 궤도↓10 ^{13} : 태양계를 중심으로 목성,토성,천왕성,해왕성,명왕성(왜소행성으로 분류) 보임↓좀 더 확대 : 목성의 궤도, 수성,금성,지구,화성의 궤도 나타남↓확대 : 지구 주위를 공전하는 달의 궤도 나타남( 100만 km)↓10 ^{8}(=10만km) : 지구의 모습이 확연히 드러남↓10 ^{7} : 지구 전체 모습 보임...---여기부터는 국소부위----10 ^{0}m = 1m :누워있는 남자의 모습↓10 ^{-1}m : 손등↓{} ^{{} ^{{} ^{}}}10 ^{-2} : 피부↓10 ^{-3} : 진피↓10 ^{-4} : 조직↓10 ^{-5} : 림프구 모습↓10 ^{-6}m = 1마이크로미터 : 세포 1개 모습 보임↓10 ^{-7}m = 0.1마이크로미터 : 세포 속 dna 보임↓10 ^{-8}m = 0.01마이크로미터 : dna의 나선 구조 보임↓10 ^{-9}= 1나노미터 : 분자 하나하나 보임↓10 ^{-10}m = 0.1나노미터 - 1옹스트롬 : 들어있는 원자 1개 모습이 보임 & 전자 분포 확인 가능↓10 ^{-11}m : 아무것도 안보임↓10 ^{-12} `~10 ^{-13} : 원자핵 보임↓10 ^{-14}m : 원자 크기의 만배 / 양성자,중성자 모습 보임↓10 ^{-15}m : 양성자,중성자 1개 크기에 해당. 우주 초기의 물질을 이루고 있던 쿼크, 글루온 입자들이 많이 들어있음* 끈이론 : 쿼크, 글루온 등의 전자가10 ^{-35}m정도의 크기의 끈을 가질 수 있다3일차우주에서의 원소의 생성과 별의 윤회허블망원경에서 관측한 별현재 우주에서 우리가 관측할 수 있는 별의 개수: 우주에 존재하는 은하 개수 * 우리은하 별 개수( 태양공전궤도 (372.5일 주기: 지구-태양 공전궤도보다 약간 안쪽에 있음)전자기파 영역에서 가시광선 이외의 빛을 통한 우주 관측1. 지표면에서의 관측① 적외선 망원경: 액체 헬륨으로 열을 차단해야 함(비유-대낮에 보통 망원경으로 천체 관측하는 것과 비슷함)- Keck I,II. (Mauna Kea, 하와이, 1993,1996)→ 10m구경, 가시광선+적외선- 2MASS (Mt. Hopkin,애리조나, 1997)② 라디오파(전파) 망원경- Jansky(Bell.lab.1931) : 최초로 지구 밖의 천체(은하수)로부터의 라디오파 관측.- 구경 100m 이상의 라디오파 망원경의 해상도(resolution)가 보통 망원경보다 떨어짐. (크기가 아주 크기 때문 - 전자기파 파장이 길수록, 해상도가 떨어짐, 해상도를 높이기 위해 구경의 크기를 크게 만듬.)↓여러개의 안테나를 사용해서 하나처럼 사용↓- VLA(Very large array, 1980): 27개의 25m 구경 안테나(뉴멕시코 주, Socorro)↓확장- VLBA(Very long baseline array, 1993): 10개의 25 m 구경 안테나.2. 항공기 탑재 적외선 망원경(1960년에 처음 시도)SOFIA(Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy, 2010): 소피아 프로젝트 : 보잉 747 개조 (망원경: 독일)->한계: 항공기가 떠 있는 동안에만 관측 가능3. 인공위성① 인공위성 탑재 적외선 망원경- Spitzer Space Telescope (2003, 태양 공전 궤도)- WISE(Wide-field Infrared Survey Explorer, 2009, 지구 공전 궤도)- Herschel Space Observatory (2009-2013, ESA, 지구-태양의 L2 궤도로 쏘아올림, 지구로부터 150만 km)- Gaia (2013, ESA, L2 궤도, 우리 은하 3-D catalogue, 가시광선+적외선)② 인공위성 탑재 마이크로파 망ini-Huygens2004년 7월타이탄 착륙선천왕성Voyager 21986년 1월해왕성Voyager 21989년 8월우주선 가속 방법 ~ 로켓 추진 장치 + 행성 중력목성형 행성의 대기와 내부구조목성,토성: 수소와 헬륨이 목,토성 가장자리 근처에서는 수소 분자 상태로 존재한다. 내부로 들어갈수록 압력이 높아져 수소가 금속 상태가 된다. 더 중심부로 들어가면 탄소,질소,산소,수소,화합물이 뭉쳐 있는 상태.제일 중심부에는 철,규소,산소 화합물이 뭉쳐 있는 상태이다.목성반지름:~태양의 1/10 ~지구의 10배,질량~ 태양의 1/1000~지구의 300배,태양으로부터 ~5AU,공전주기~12년,자전주기~10시간 ( 극지역長 > 적도短 )67개 위성,고리 (고리의 존재 1979 최초 관측: voyager 1)목성의 4대 위성갈릴레오 탐사선이 촬영1. 이오이오의 화산 폭발: 목성/유로파의 중력 차이에 의한 조석력 때문에 생겨남.2. 유로파: 달보다 조금 작음, 얼음 표층을 이루고 있음. 대양이 존재한다는 것 확인됨, 이곳에서 수증기 분출 확인됨3. 게니매드: 달의 1.5배, 수성의 1.1배, 지구의 0.4배4. 칼리스톤** Europa를 제외하고 달보다 큼목성의 고리지상에서 관측 불가. 관측이 잘 안되는 이유는 입자를 이루는 것들이 크기가 아주 작아서( 먼지 ~ (0.1-10) x 10-6m ) 고리가 잘 보이지 않음.juno mission 탐사선: 극지역을 주로 탐사: 목성의 자기장, 산소/수소비율, 질량분포, 대기조성 알아봄: 2021년 7월까지 mission 연장: 태양전지판으로 전력 공급토성질량~지구의 95배, (토성의 밀도가 목성보다 낮다, 태양계 행성 중 밀도가 가장 작은 행성=토성)반지름~지구의 9배,태양으로부터 ~10 AU,공전주기~29년, 자전주기~10.5시간62개 위성, 가장 확연한 고리.최초의 토성 탐사: 카씨니(cassini, 1996-2004년 토성 궤도 진입)-토성의 고리, 위성들(특히 타이탄 위성),자기권 탐사2005년 Huygens호 타이탄 착gence)외계지적생명체로부터의 라디오파 신호 찾기(라디오파 중 우주 원소중 가장 많은 수소의 전자기파 파장 21cm, 진동수 1420MHz)-SERENDIP(1979-, SERENDIP V in Arecibo, 2009 )-META, METAII(1985-1999)-BETA(1995-1999)-SETI Institute (1992) : 민간 연구소→ Project Phoenix(1995-2004): 1200~3000MHz 범위 내의 라디오파를 1Hz 간격으로 분석 (200광년 이내 800개 별에서 나오는 것) ? 특별한 신호 발견하지 못함- SETI@home(1999-)‘grid computing(성능이 낮음 컴퓨터) 15만 대 정도의 개인 pc를 연결함 => 분석, 현재까지는 발견 못함- Breakthrough Listen(2016-, Yuri Milner 사비 1억불 지원) 1-10GHz, 기존 프로그램보다 10배 넓은 영역 조사Green Bank Telescope(미국, West Virginia)Parkes Telescope(호주, New South Wales)1420MHz10일차태양계 밖 우주 - 우리 은하 및 우주 거시 구조태양계 주위에 별다른 천체 보이지 않다가 오르트 클라우드(Oort cloud)를 지나면 4.3광년 떨어진 지점에 가장 가까운 별 존재. = 알파 센타우리 A,B,C(프록시마 센타우리) 프록시마 센타우리=> 주계열성의 별. 크기가 작고 수소핵융합이 천천히 일어나 표면 온도가 비교적 낮아 붉은색을 주로 방출. 적색왜성알파센타우리 A알파센타우리 B태양프록시마 센타우리6광년 너머의 루만16A,B / Wise 행성 : 최근(2014년)에 발견된 것. 주계열성에 속하지 않고, 수소핵융합은 일어나지 않는다. But 부분적으로 중수소핵융합 등이 일어남, 에너지를 서서히 방출해서 그동안 관측이 안된 것이었음 = 갈색왜성16.3 광년 범위에 60개 주계열성 (50개 적색왜성),13 개 갈색왜성, 4개 백색왜성태양계와 이웃 천체들태양계가 속해 있는 15)