은하계에서 몇억 광년 떨어진 곳을 어떻게 알수 있나요?

Question

1광년은 빛이 1년동안 이동한 거리입니다.우주에서 지구로부터 몇억 광년 떨어진 은하는 어떻게 알수 있나요? 실제로 우리가 도달할수 없는 거리를 어떻게 계산 가능한지 궁금합니다.

말끔한관박쥐166 · Accepted Answer

안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.실제로 1광년은 킬로미터로 환산하면 약 10조km이니 정말 큰 단위이지요. 이러한 거리를 어떻게 계산할 지는 막막해 보이지만 천문학에서는 의외로 간단합니다.우선 지구에서 가까운 거리의 행성은 전파를 이용해서 측정합니다. 금성을 예로 들면 금성을 향해서 지구에서 전파를 쏜 다음에 금성의 표면에서 반사되어 전파가 돌아올 때까지의 시간을 측정하여 거리를 계산하는 겁니다.이게 가능한 이유는 우리는 이미 빛의 속도를 알기 때문인데 빛의 속도는 약 30만km, 좀더 정확하게 표현하면 29만9792.458km/s라는 측정값이 존재하기 때문이지요.그런데 아마도 작성자 분께서 더 궁금해 하실거는 우리 전파가 닿지도 않을 정도로 멀리 있는 행성의 거리는 어떻게 측정할까인거 같은데 이 측정을 하는 방법은 우주거리 사다리 측정으로 합니다.우주거리 사다리 측정은 멀리있는 천체의 거리를 측정할 때 주변에 있는 가까운 것들로부터 거리를 측정하기 시작해서 점점 더 먼 거리에 있는 천체들을 측정하는 방법입니다. 예를 들어 태양과 지구 사이의 거리를 측정할 때 전파를 통해 금성까지의 거리를 측정한 뒤에 지구와 금성의 공전 주기를 측정하고 그것들을 활용하여 그 거리를 계산하는 방법입니다. 이렇게 더 먼 거리를 측정하기 위해서 사다리를 밟아 올라가듯 한 단계씩 측정 범위를 넓힌다고해서 우주 거리 사다리 라고 부릅니다. 또 다른 요소들로 거리를 측정하는 방법들이 있는데 시차나 밝기 별의 색깔등으로도 측정을 하는데 그 중에서 연주시차는 지구가 태양을 1년에 한 바퀴 도는 공전 주기를 이용하여 측정하는 방법입니다. 거리를 측정하고자 하는 별을 1월에 위치를 측정하고 또 7월에 측정하여 직선을 그은 뒤 측정할 수 있는 각도의 절반을 연주시차라고 하여 이 연주시차와 태양과 지구사이의 거리를 가지고 가늠하는 것입니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.은하수를 포함한 우주는 매우 광활하며, 빛의 속도로도 이동하기에는 거리가 너무나도 멀기 때문에, 천문학자들은 다양한 방법으로 거리를 계산합니다.하나는 삼각측량법으로, 지구 상에서 적외선 망원경 등으로 별의 위치를 측정하고, 지구의 위치에서 여러 시점에서 해당 별을 관측하여 삼각형을 구성합니다. 이를 기반으로 별과의 거리를 계산합니다. 이 방법은 지구 근처의 별들의 거리를 계산하는 데에 주로 사용됩니다.또 다른 방법은 은하간 적색편이라는 현상을 이용하는 것입니다. 먼 은하에서 나오는 빛은 우리에게 도달하는 동안 우주가 팽창하면서 파장이 늘어나게 되는데, 이를 적색편이라고 합니다. 이 적색편의 정도를 측정하여, 그 은하가 우리로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지 계산할 수 있습니다.마지막으로, 특정한 천체의 밝기를 측정하여, 그 거리를 계산하는 방법도 있습니다. 이를 밝기-거리 법칙이라고 합니다. 이 방법은 밝기가 잘 알려져 있는 천체들, 특히 표준촛점으로 지정된 천체들에 대해서 주로 사용됩니다.

공정한백로247 · Answer

안녕하세요. 과학전문가입니다.일반적인 방법 중 하나는 '우주 거리 사다리'라고 하는 것으로, 점점 더 정확한 거리 측정을 제공하기 위해 서로 구축되는 일련의 거리 추정 기술입니다. 상대적으로 가까운 물체에 대해 천문학자들은 별의 시차를 사용할 수 있는데, 이는 지구가 태양 주위를 공전할 때 몇 개월 동안 더 멀리 있는 별의 배경에 대해 별의 위치에서 겉보기 변화를 측정합니다. 이를 통해 천문학자들은 시차 이동 각도를 기준으로 별까지의 거리를 계산할 수 있습니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.은하계에서 몇억 광년 떨어진 곳을 알아내는 가장 일반적인 방법은 빛의 속도로 측정하는 것입니다. 빛의 속도는 초당 약 30억 km이며, 이를 이용하여 빛의 이동거리를 계산할 수 있습니다.관측자들은 망원경을 사용하여 먼 은하들의 스펙트럼을 분석하고, 은하에서 방출된 빛이 어떤 빛의 파장을 가지고 있는지 확인합니다. 이를 통해 은하가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 추정할 수 있습니다.또한 천문학자들은 적색편이라는 현상을 이용하여 먼 은하의 거리를 추정하기도 합니다. 적색편이란, 먼 은하로부터 방출된 빛이 우리에게 도달할 때 파장이 늘어나는 현상입니다. 이를 통해 은하가 얼마나 먼 곳에 있는지 추정할 수 있습니다.하지만, 어떤 은하에서 방출된 빛이 우리까지 도달하기 위해서는 아주 오랜 시간이 걸리기 때문에, 먼 은하들을 관측하려면 매우 강력한 망원경과 장시간의 관측이 필요합니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

은하를 포함한 우주의 거리는 보통 천문학적 단위로 측정됩니다. 천문학적 단위는 빛의 속도로 거리를 측정하는데, 이를 광년, 광년당 파섹, 메가파섹 등의 단위로 표현합니다.은하의 거리를 측정하는 방법에는 여러가지가 있습니다. 그중 가장 대표적인 방법은 적색편이 이론을 이용하는 것입니다. 적색편이란 빛의 파장이 늘어나는 현상으로, 빛의 속도가 감소하면 파장이 늘어나게 됩니다. 이를 이용하여 은하는 얼마나 빠르게 우리로부터 멀어지고 있는지를 측정할 수 있습니다.즉, 천체의 적색편이 클수록 더 먼 곳에 있는 것으로 해석할 수 있습니다. 이 방법으로 측정한 은하의 거리를 기반으로, 삼각측량 등 다른 방법들도 활용하여 은하의 거리를 보다 정확하게 측정할 수 있습니다.그러나 매우 멀리 떨어진 은하의 경우, 적색편이 매우 커지기 때문에 측정이 어려워지며, 정확도도 떨어질 수 있습니다. 이런 경우에는 보다 정교한 방법이 필요하며, 최근에는 전자파 관측 및 중력 렌즈 등 다른 기술들도 이용하여 은하의 거리를 측정하는 연구가 이루어지고 있습니다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.은하 간의 거리를 측정하는 방법은 여러 가지가 있지만, 가장 일반적인 방법은 적색편이라는 현상을 이용하는 것입니다. 적색편은 빛이 빠르게 이동하는 물체에서 방출될 때 파장이 늘어나는 현상을 말합니다. 이 현상은 우주의 확장으로 인해 발생하며, 먼 거리의 은하일수록 적색편의 크기가 더욱 커집니다.따라서 천문학자들은 먼 은하의 적색편을 측정하고, 이를 이용하여 은하와의 거리를 계산합니다. 이를 위해서는 먼저 은하의 적색편을 정확하게 측정해야 합니다. 이후 은하의 거리를 계산하기 위해서는 우주의 확장 속도를 고려해야 합니다. 이를 위해 천문학자들은 대개 코스몰로지 모델이라는 것을 사용합니다.코스몰로지 모델은 우주의 구조와 진화를 설명하는 모델로, 우주의 확장 속도와 밀도 등을 고려합니다. 이를 이용하여 은하와의 거리를 계산할 수 있습니다. 이 과정에서 천문학자들은 또한 은하의 밝기와 크기 등을 고려하여 거리를 보정하기도 합니다.따라서 지구로부터 몇억 광년 떨어진 은하의 거리를 계산하기 위해서는 적색편과 코스몰로지 모델을 이용하여 천문학적으로 계산해야 합니다.

굉장한호돌이84 · Answer

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.일반적으로 연주시차방법을 이용하여 지구와태양사이 거리를 알고, 시간에따라 지구가 이동했을 때 상대적으로 목표물의 이동정도를 관측하여 삼각측량을 이용해 거리를 계산합니다.최근에는 중력렌즈효과를통해서도 거리를 재기도합니다.감사합니다.

지구과학·천문우주

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은하계에서 몇억 광년 떨어진 곳을 어떻게 알수 있나요?