위키독:우주에서 우리의 위치

우리는 어디에 있을까?

개요

영화 『스타워즈 에피소드 7: 깨어난 포스』에 보면 R2-D2와 BB-8이 각자 가지고 있는 지도를 하나로 합쳐 은하의 지도를 만들어내는 장면이 나온다.

맨처음에 인류는 당연히 지구가 우주의 중심에 있을 것이라고 생각했다. 이러한 패러다임을 가지고 있던 시절에는 "우리는 왜 존재할까?"라는 물음은 가능했어도 "우리는 어디에 있을까?"하는 질문은 아예 생각조차 못한 개념이었다. 하지만 현재 우주에 관해 알려진 사실은 예전보다는 훨씬 많아졌고 우주의 기원(빅뱅)이라든지 시공간에서의 우리의 위치를 알 수 있는 지식까지 얻게 되었다.

거리 단위

지구에서 큰 거리 단위로 km나 mile, 혹은 해리라는 단위를 쓴다. 해리는 바다나 하늘에서 쓰는 단위이며 정확히 1852m이다. 이런 애매한 단위가 생긴 이유는 원래 해리가 지구의 위도의 1/60에 해당하는 측정단위로 시작했기 때문이다.

우주에서는 이러한 단위를 쓰기가 어렵다. 당장 제일 가까운 달만해도 약 38만km 의 거리고 태양은 1억 5천만 km떨어져 있다. 이에 우주에서 쓸 수 있는 단위를 새로 만들어내기에 이르렀는데 크게 AU, 광년, 파섹의 3가지 단위가 그것이다.

AU

'

파섹부터는 조금 골 아파진다. 연주시차라는 새로운 개념을 이용한 거리 단위이기 때문이다.

지구가 1년에 태양의 주위를 한 바퀴 돌게 되는데 이 때문에 6개월마다 2AU (≒ 3억km)의 거리차이가 생기게 된다. 이 거리의 차이 때문에 밑의 그림과 같은 상황이 벌어지게 된다.

이 그림에서 보면 엄청나게 멀리 떨어져 있는 파란 별과는 달리 상대적으로 가까운 노란별을 바라볼때 6개월 전과는 전혀 다른 위치로 보인다. 우리는 이 거리를 각도로 환산할 수 있는데 그림에서 Parallax angle p 라고 표시된 것이 그것이며, 시차 각도라고 한다.

이것이 1″ 일때의 태양과 해당 별의 거리를 1 파섹이라고 한다.

※ 1˚ = 60′ = 3600″

※ 1도 = 60분 = 3600초

구역 단위

태양계

태양계. 현재 태양계의 크기는 태양권계면의 경계선인 100AU로 한다. 혹은 학자에 따라서 오르트구름이 있는 곳이라고 하기도 한다. 오르트 구름이란 태양계를 구름처럼 싸고 있는 먼지집단을 말한다. 오르트 구름의 크기는 역시 학자에 따라서 5천 에서 10만 AU사이로 추정하고 있다.

우리가 알고 있는 태양계(명왕성까지)가 점으로 보일만큼 오르트 구름은 크다.

지구는 태양에서 3번째 궤도를 돌고 있으며 태양에서는 1AU, 즉 1억 5천만 km 떨어진 곳에 있다.

국부 성간구름

Local Interstellar Cloud (LIC)

9.2 pc

약 30광년 크기의 구름.

우리 태양과 함께 있는 별로 우리 은하를 질주하고 있다.

국부 거품

Local Bubble

2.82-250pc

오리온 팔에 있는 저밀도의 거품. 크기는 약 300광년으로 추정되어 있다. 이들은 지난 1,000~2,000만년 동안 폭발한 초신성의 결과라고 한다.

굴드 벨트

Gould Belt

1,000pc

태양과 함께 우리 은하를 돌고 있는 별들의 고리.

크기는 약 1,000 pc

오리온팔

Orion Arm

3,000 pc

우리 은하에서 태양계가 속해 있는 거대한 팔. 이 팔들에도 이름이 붙어 있는데 태양이 속해 있는 곳을 오리온 팔이라고 칭한다.

태양의 궤도

Galactic year

60,000 LY

17,200 pc

위의 그림과 같은 그림. 우리 은하를 도는 태양의 궤도(노란선)이며 태양은 우리 은하의 중심을 2억년에 한 번 씩 돈다. 즉, 태양의 1년은 약 2억년이다.

우리 은하

Milky way

100,000 LY

30,000 pc

우리은하의 크기는 약 10~12만 광년으로 추정되며 태양계는 우리은하의 중심부에서 3만광년 떨어져 있다고 한다. 우리가 보는 대부분의 별은 모두 우리은하에 위치하고 있다.

우리은하 하위 그룹

Satellite galaxies of the Milky Way

840,500 pc

중력에 묶여 있는 우리 은하의 하위그룹(Sub group).

가까운 은하들이 한꺼번에 묶여 있다.

로컬 그룹

Local group

3 Mpc

약 54개 정도의 은하들이 모여 있는 로컬 그룹이다.

처녀자리 초은하단

Virgo Supercluster

30Mpc

여러 은하들이 모여 있는 초은하단. 약 100개의 로컬 그룹이 모여 있는 초은하단이다.

라니아케아 초은하단

Laniakea Supercluster

160Mpc

초은하단이 모여 만들어낸 초은하단이다. 현재 관측가능한 우주에서의 마지막 그룹이다. 약 10만 개의 은하를 포함하고 있다고 한다.

관측가능한 우주

Observable universe

980억LY

28,000 Mpc

현재 우리가 관측할 수 있는 범위의 우주. 우주는 물론 이것보다는 더 크며 누구도 우주의 크기를 알 수는 없다. 우주의 나이가 137억년이라 우주의 크기도 그 정도라고 예상할 수 있으나 공간의 팽창 속도가 빛보다 빠르기 때문에 현재 관측 가능한 크기는 980억광년으로 알려져 있다.

우주

The Universe

최소 28,000pc 이상

현재 우주 자체의 크기는 아무도 모른다. 아직까지도 우리에게 도달하지 못한 빛이 있기 때문이다.

종합

지구에서부터 우주까지의 우리의 위치이다.