천문학 3부 - 아직도 해결되지 않는 의문들

천문학은 우주와 그 구성 요소를 이해하는 데 매우 큰 진보를 이룩했지만, 여전히 중요한 미해결 문제가 남아 있다. 이들의 질문에 답하려면, 새 지상·우주 망원경과 획기적인 이론·실험 물리학을 개발할 필요가 있다.
질량의 항성 수의 분포는 어떻게 돌아가느냐, 즉 항성이 탄생했을 때의 질량 분포(초기 질량 함수)은 일정하게 보일까.이에 답하기 위해서는 항성과 행성의 형성 과정에 대해서 보다 깊이 이해할 필요가 있다.우주에 우리 이외의 생물이 있습니까?또 지적인 우주인은 있나요?지구 밖 생명체의 존재는 과학뿐 아니라 철학과 종교에도 큰 영향을 주고 있다. 우리의 태양계는 우주 행성)이나 뭔가 특별한 것인가?
...왜 우주가 나타났느냐. 왜 우리 우주는 균일하게 되었을까?왜 바리온 비대칭성이 존재하는가?
다크 매터와 다크 에너지의 성질은?이것들은 우주의 진화 및 운명을 결정짓는 중요한 요소지만 본질은 미지 그대로입니다 우주의 궁극의 운명은 무엇인가? 은하는 어떻게 최초에 생긴 것?거대 블랙 홀은 어떻게 만드는 것인가요? 초고 에너지 입자는 어디에서 오는가?

지구 외 천문학은 우리 은하 밖의 천체나 현상을 연구하는 분야입니다. 주로 은하의 형성과 진화 외계 은하의 형태와 분류 활발한 은하나 은하단 우주의 큰 구조를 연구합니다.대부분의 은하는 타원 은하, 소용돌이 은하, 불규칙 은하로 분류되어 있다. 그 이름대로 타원 은하는 하늘에 타원형의 돌기를 가진 은하이다. 타원 은하는 랜덤 궤도를 움직이며 성간 물질이 적고 주로 오래된 항성으로 구성되며 새로 탄생한 항성은 적다. 타원 은하는 주로 은하단의 중심에 위치하며, 은하의 결합에 의해 만들어졌을 것으로 생각된다. 소용돌이 은하는, 중앙의 볼록함(또는 로드)과 소용돌이 팔로부터 완성되는 평평한 회전 원반상을 하고 있다. 소용돌이 모양의 팔은 성간진을 많이 포함하고 있고 대부분이 푸른색으로 별이 형성되어 있습니다 소용돌이 은하는 대개 오래된 항성인 할로에 둘러싸여 있다. 우리과 안드로메다는 대표적인 소용돌이 은하다 불규칙 은하는 소용돌이 은하와 타원 은하로 분류할 수 없는 일정한 형태를 가지지 않는 은하를 말합니다. 이러한 불규칙한 형태는 다른 은하와의 상호작용 때문에 만들어집니다. 활동 은하는 우리 은하의 중심에 있는 다른 에너지원(블랙홀)에서 발생하는 은하로 별, 먼지, 성간 물질에서 발생하는 것이 아니다. "이 활동은하는 것은 거대질량 블랙홀로 여겨집니다. 활동 은하에는 세이퍼트 은하, 쿼사르 은하, 블레이저스 은하, 전파 은하는 기존의 은하와는 달리 전파에서 매우 강한 빛을 내며 퀘이서는 우주에서 가장 밝은 물체 중 하나입니다" 우주의 거대한 구조는 개개의 은하 구조를 의미합니다. 우주의 거대한 구조는 계층적으로 구축되어 있는 은하들이 모여 은하단을 형성하고 은하단이 다시 초은하단을 형성합니다. 이 큰 클러스터들은 다시 분산되어 필라멘트와 공극을 형성합니다. 물리 우주론은 우주가 처음에 어떻게 태어나서 어떻게 진화했는가 하는 근본적인 의문을 다루는 영역입니다. 우주론의 연구에는 우주 마이크로파 배경 핵합성 우주의 거대한 구조 다크마타 다크 에너지등이 있습니다. 우주론의 근저에 있는 이론은 우주는 약 137억년전에 시작되어 현재까지 확대되었다는 것입니다.
우주는 팽창하는 한편, 몇개의 중요한 단계를 거친다. 폭발 초기에는 우주가 급속히 팽창했다고 믿었습니다 오늘날 보듯이 우주를 균질하고 등방성으로 만들었을 것입니다 급속한 팽창 후 중수소나 헬륨 등 기본 원소가 탄생하면서 우주 물질(바리온)이 대부분 탄생한 이 과정을 빅뱅 핵합성 또는 원시 핵합성이라고 부른다. 우주의 팽창과 냉각에 따라 처음 중성자 원자가 생성되며 빛은 이온화된 전자에 방해받지 않고 이동하며 우주는 투명해집니다 이때 발생하는 빛은 현재의 우주 마이크로파 백그라운드에서 관측됩니다. 그러나, 아직 빛을 발하는 별은 탄생하고 있지 않기 때문에, 그 후의 시대는 우주의 암흑 시대라고 불리고 있다. 우주에 존재하는 작은 밀도 변동에서 최초로 생성되는 물체입니다 물질이 밀집된 곳으로 모이면 거대한 가스 덩어리가 생기고 그곳에서 처음으로 인구III족의 별이 탄생합니다. 이 별들은 내부 융착에 의해 무거운 원소를 만들어내고 이 별들이 주위의 가스를 이온화하면서 이른바 재전기 과정을 시작했습니다 다크 매터와 다크 에너지는 이 우주론의 기본적인 구성요소이며 우주의 96%를 차지하고 있습니다 그러나 다크 매터와 다크 에너지는 아직 알려져 있지 않고, 현대의 우주학이나 천문학에서 미해결 주요한 문제의 하나이다.