[우주] 우리은하의 크기, 우주의 크기는?③
(가상 별자리, 영상)
-SPn 서울포스트, 양기용 기자

(편집자 주=넷상 자료를 편집했으며 상업성은 없습니다.)

우리가 살고 있는 태양계, 우리은하, 우주의 크기는 얼마만할까?
우리 태양계를 돌고 있는 행성 - 해왕성까지는 45억km, 태양의 영향이 미치는 광범위한 태양계는 반지름 2광년(태양에서 센타우리 별자리까지는 4.3광년=약 43조km)이라고 추정하나, 오르트 구름의 반지름을 낮게 잡는 학설에 따르면 태양계의 범위는 반경 5만 천문단위(약 7.5조km, 1광년=10조km)를 넘지 않는다. 태양계를 넘어야 또 다른 별(태양처럼 자체적으로 빛나는 항성)인 '센타우루스 별자리' 영역에 진입한다. [1천문단위 = 1au(astronomical unit) = 1억5천만km = 태양과 지구의 거리임]

우주에는 우리은하와 같은 은하(일반적으로 '갤럭시' Galaxy)가 1,000억 개, 은하 속에는 태양과 같이 자체적으로 빛나는 항성(별)이 1,000억 개(최근 년도에는 4,000억개로 상용)다. 우리은하 내 북극성까지는 800광년, 우리은하와 가장 가까운 은하인 안드로메다 은하까지는 220만 광년 떨어져 있다.
○ 단위에서 1light Years(1ly)는 1광년(光年)으로, 빛이 1초에 30만km로 1년간 진행한 거리(60*60*24*365초) : 약 10조km

1977년에 발사된 보이저 1호(17km/sec=6만km/h 로 비행)는 2010말 현재 33년을 날아 174억km를 항해 중이다. 이는 빛이 17시간 간 거리.

ⓒ세상을 향한 넓은 창 - 서울포스트 자료사진

[ ※ 우주의 크기와 나이는 '(정할 수) 없다' :

그러나 천문학적 지식이 전무한 채 본 기사를 쓴다고 우주를 들여다 본 필자 생각으로, 우주의 크기는 정할 수도 없고 상상할 수도 없는 무한대의 공간 이다. 우주의 나이(탄생)도 137억년 전 빅뱅 이라고 하지만, 이는 어디까지나 과학자들이 100년전에 가설 로 정해 놓고 검증해 가는 과정일 뿐이다. 과연 처음 뭔가가 빵 터져 137억년 동안 우주공간이 생겼을까. 아니올시다, 우주는 태초부터 무한 공간에서 이렇게 생성과 소멸을 계속하고 있을 것이다. 아인슈타인 은 팽창도, 수축도 없는 '정적 우주'라고 주장하기도 했으나, 1929년 미국의 천문학자 에드윈 '허블'이 제시한 팽창이론이 현재는 정설로 받아들여지고 있다. (매우 중요 : 그러나 역시 필자 생각으로, 태양계중심으로 관측되어서 팽창우주일 뿐이지, 다른 곳이나 반대편에서는 수축우주일 가능성도 충분하므로, 정지우주론이나 팽창우주론 가설은 허무한 논쟁일 뿐이다. 이는 지구에서 바람이나 해류의 이동현상과 동일할 것)

따라서 객관적인 자료를 인용했으나 본 기사에 나온 숫자들은 모두가 '대략'이라고 보면 된다. 우주의 크기, 나이 등만 보더라도 과학적이라는 자료들에서조차 엄청난 차이가 있다. 즉, 우주의 나이 - Age of the universe는 빅뱅으로부터 지금까지 137억년, 우주의 크기도 직경 400억 광년(반경 200억 광년) 이라는 것이 대체적 시각.

이론과 상상과 계산상 관측 가능한 우주는 반경 465억광년(직경 930억광년, 137억년전 빅뱅이후 계속 팽창하고 있기에 465억광년이 됨, 이 안에 블랙홀 수가 4000경 개)이라는 설이 있으니, 이론과 숫자 사이에는 모순과 모순만 확인될 뿐이다. 결정적인 모순은, 우주의 나이라는 137억년(137억 광년) 이상의 거리는 현재의 모든 과학과 가설을 동원하더라도 측정이 불가능하다. 우주가 빛의 속도 이상으로 팽창하기 때문. 태양계는 매일 태양이 뜨는 것처럼 질서정연할 것 같지만 우주적 긴 시간으로 보면 무질서하게 움직인다. 즉, 중심도 끝도 내부도 외부도 단정할 수 없는 비논리적인 공간임이다. 여러 자료들에 우주의 모양은 공처럼 둥글다고 하나, 이 역시 내 생각으로는 연기가 피어 흩어지는 모양 즉, '사과나무' 같을 것이다.      

역시 개인적 생각이지만, 현재 과학계 정설인 불과 100년 전의 우주탄생 '빅뱅론(Big Bang theory)'도 틀렸다고 본다. 이 이론은, 구슬 크기의 물체가 137억년 전 빵 하고 폭발해 오늘날 농구공이 돼 있고 계속 팽창한다는 설 이다. 이 가설은 불꽃놀이 폭탄이 공중에서 폭발한 모양과 똑같고, 그 공간에서 각각의 우주는 원반모양(우리은하 나 안드로메다은하 모양 등)의 파편으로 비산해 날아간다. 파편은 폭탄처럼 우주 중심부에서는 속도가 빨랐기에 137억년 전 터진 우주반경이 200억광년 된다고 계산해 놨다. 이로 인해 우주가 둥글고 빅뱅이론이 신의 천지창조론을 뒷바침할지 모른다. 그러나 빅뱅 전 물체는 뭐였나,그 물체는 언제 어떻게 만들어졌나,왜 폭발했나,무슨 에너지로 팽창만 하나,등을 생각하고 하늘의 별자리를 올려다보면 신의 존재조차 사기에 불과하다는 것도 알 것이다.

또 우주에서 모든 공간의 거리 표기는 '반경'으로 해야 맞을 것=효과적일 것 같다. 비교적 객관적 새로운 자료(수치)는 계속 바꿔 쓸 것이다.]

자, 지금부터 태양계, 우리은하, 우주를 여행해 보시라.

ⓒ자료사진

▽ 반경 15광년 범위안에 몇개의 이웃 별들이 보이기 시작


▽ 반경 20광년


▽ 반경 50광년


▽ 반경 250광년


▽ 반경 5,000광년. 성단과 성운들. 북극성과 오리온 성좌와 오리온 대성운도 보인다. 태양계가 속한 우리은하계의 한 부분의 모습. 태양계는 우리은하 속 오리온 팔 에 속해있다.


▽ 반경 5만 광년(직경 10만 광년)의 우리은하. 태양계가 속한 우리은하계 전체의 모습. 띠형태의 별무리가 은하수. 은하속에는 태양과 같은 항성(별)이 1,000억개 있다. 태양계는 우리은하 중심으로부터 약 3만광년 떨어진 곳에 위치


▽ 반경 50만 광년. 우리은하(Milky Way)를 중심으로 직경 약 80만 광년 안에 몇 개의 위성, 작은 별 집단들, 성운 집단들이 보인다.


▽ 반경 약 500만 광년 범위안에 안드로메다 은하가 보인다.
안드로메다 은하는 우리 은하로부터 약 220만 광년 떨어진 곳에 위치. 크기는 직경이 약 15만 광년이며 우리 은하에서 가장 가깝고 나선형태도 닮았다.


▽ 반경 1억 광년. 하얀 점들이 은하계들. 은하들이 모여있는 은하 성단들이 보인다.


▽ 반경 2억 광년의 은하, 은하 성단들


▽ 반경 10억 광년


▽ 반경 20억 광년 범위 안에 있는 수 많은 초은하 성단들의 모습. 하얀 구름 덩어리같은 모습들이 모두 초은하 성단

▽ 반경 200억 광년(직경 400억광년)의 우주 전체 모습. 현재까지 과학적 판단을 근거한 우주의 크기는 끝에서 끝까지 400억 광년. 하얀 점들이 모두 초은하 성단들. (정설로 자리잡은 어디까지나 가상적인 모양이나, 계속 팽창하고 있다는 우주가 동그란 축구공같다는 것은 상상력의 부재다. 내 생각으로는 사과나무가 커가는 모양일 것 같음)


▽ 관측-상상 가능한 우주 공간 : 반경 465억광년(직경 930억광년) 


▽ 또 달리 상상된 우주 모습 (역시 어디까지나 가상적인 모양임)


이 시간에도 우주는 빛의 속도 이상 - 초속 50만km 또는 허블상수(71만km/s) - 으로 팽창한다고 하나, 열린 우주, 닫힌 우주, 평탄 우주 이론에서 현재는 열린우주(가속팽창기)에 속함.

[수집·정리·편집]= ▣ 본지 발행인 (양기용 기자)
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