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전파 천문학의 정의와 특성, 역사

by 세이빙굿 2023. 8. 27.

전파 천문학의 정의로 전파 천문학은 천체에서 발산되는 라디오 파장을 이용하여 우주를 연구하는 천문학의 한 분야입니다. 인간의 눈으로 보이는 빛의 파장보다 훨씬 긴 라디오 파장은 전자기 스펙트럼의 일부로, 일상 생활에서 FM/AM 라디오 방송을 수신할 때 사용되는 것과 같은 주파수 범위에 해당합니다.Thank you for reading this post, don't forget to subscribe!

우주의 다양한 천체와 현상은 다양한 파장의 전자기파를 발산합니다. 그 중에서도 라디오 파장은 매우 중요한 정보를 담고 있어서 이를 분석하면 우주의 복잡한 구조와 진화 과정에 대해 깊이 있게 이해할 수 있습니다.

전파 천문학의 연구를 위해서는 특별한 장비가 필요합니다. 그 중 가장 중요한 것은 라디오 망원경입니다. 이 망원경은 지구상의 여러 위치, 예를 들면 아주 큰 배열(A Very Large Array)인 VLA 같은 곳에 설치되어 있습니다. 망원경은 라디오 파장을 수집하고 이미지나 데이터로 변환하여 천체나 우주의 특정 영역을 관찰합니다.

전파 천문학의 가장 큰 장점은 대기나 구름에 의해 방해 받지 않고 지속적으로 관측이 가능하다는 것입니다. 따라서, 광학 망원경과는 다르게 밤낮, 계절에 관계없이 연구를 지속할 수 있습니다.

전파 천문학을 통해 우리는 은하 중심에 위치한 블랙홀, 별 사이의 가스와 먼지, 별의 탄생과 죽음, 그리고 은하와 은하단의 구조와 움직임 등 많은 것을 발견하게 되었습니다. 또한, 초기 우주의 상태와 우주의 대규모 구조를 연구하는 데 있어서도 중요한 역할을 합니다.

최근에는 전파 천문학을 이용하여 태양계를 넘어서 있는 외계 행성과 그들의 대기를 연구하는 일도 활발히 이루어지고 있습니다. 이런 연구를 통해 우리는 우주의 규모와 복잡성을 새롭게 인식하게 되며, 인류의 지평을 넓혀가고 있습니다.

전파 천문학의 정의

파 천문학은 천체에서 발산되는 라디오 파장을 관찰하고 분석하는 천문학의 한 분야입니다. 라디오 파장은 전자기 스펙트럼의 일부로서, 우리 눈에는 보이지 않는 파장 범위에 속하며, 이 파장을 이용해 우주의 다양한 현상과 구조를 연구합니다.

전파 천문학의 특성

다양한 파장 관찰: 전파 천문학은 라디오 파장의 다양한 범위를 관찰합니다. 이 범위는 밀리미터에서 수미터에 이르며, 이를 통해 다양한 우주 현상을 연구할 수 있습니다.

광학적 장애물에 영향을 받지 않음: 라디오 파장은 구름, 먼지, 그리고 다른 대기의 장애물에 의해 크게 방해받지 않습니다. 따라서 라디오 망원경은 날씨나 시간에 구애받지 않고 지속적인 관찰이 가능합니다.

어두운 천체의 관찰: 광학 망원경으로는 관찰하기 어려운 가스 구름이나 별 사이의 물질 같은 어두운 천체도 라디오 파장으로 관찰할 수 있습니다.

인터페로메트리의 활용: 여러 대의 라디오 망원경을 조합하여 하나의 큰 ‘가상의’ 망원경처럼 사용하는 기법입니다. 이를 통해 고해상도의 이미지를 얻을 수 있습니다.

다양한 우주 현상의 연구: 라디오 파장을 통해 우리는 별의 탄생과 죽음, 은하의 구조, 퀘이사, 블랙홀, 별 사이의 물질 등 다양한 우주의 현상을 연구할 수 있습니다.

우주의 원시적 상태 연구: 라디오 천문학은 우주의 초기 상태와 대규모 구조에 대한 중요한 정보를 제공합니다. 특히, 코스믹 마이크로웨이브 배경 복사(CMBR) 같은 파장은 우주의 초기 조건에 대한 중요한 정보를 담고 있습니다.

전파 천문학의 역사

전파 천문학은 천체에서 나오는 라디오 파장을 관찰하여 우주를 연구하는 학문으로, 20세기 중반부터 본격적으로 발전하기 시작했습니다. 이 분야의 발전은 전파 기술의 발전과 깊은 연관을 가지고 있습니다.

초기 발견:

1931년, 미국의 전파 엔지니어인 칼 Jansky가 Bell Telephone Laboratories에서 지상의 전파 방송 간섭원을 조사하는 과정에서 은하 중심부로부터 나오는 라디오 파장 신호를 처음으로 발견했습니다. 이러한 발견은 전파 천문학의 탄생을 알렸습니다.

GROTE REBER의 기여:

Jansky의 연구에 영감을 받은 Grote Reber는 1937년에 자신의 뒷마당에서 첫 라디오 망원경을 건설했습니다. 그 후 그는 천체 라디오 망원경으로 라디오 지도를 작성하기 시작했고, 이는 전파 천문학 연구의 중요한 첫 걸음이 되었습니다.

2차 세계대전 후:

전쟁 중에 레이더 기술의 발전은 전파 천문학의 발전에 큰 도움을 주었습니다. 전쟁 후, 많은 연구자들이 레이더 장비를 이용하여 천체의 라디오 파장 관찰에 참여하기 시작했습니다.

1950년대:

전파 천문학의 주요 발견들이 있었습니다. Quasars(퀘이사)라는 강력한 라디오 파장을 발산하는 원격 천체가 발견되었습니다. 이것은 우주의 구조와 진화에 대한 중요한 통찰력을 제공하였습니다.

망원경의 발전:

20세기 후반에 들어서면서 매우 큰 라디오 망원경 배열이나 인터페로메터 같은 고도로 정교한 기기들이 개발되었습니다. 이러한 기기들은 더욱 선명한 라디오 영상을 제공해 주었습니다.

최근의 발전:

기술의 발전과 함께 전파 천문학은 계속해서 발전하고 있습니다. ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)와 같은 대형 시설들이 운영되며, 별의 생성, 은하의 진화, 그리고 초기 우주에 대한 연구에서 중요한 역할을 하고 있습니다.

요약하면, 전파 천문학은 지난 20세기 중반부터 현재까지 빠르게 발전하였으며, 우주의 깊은 비밀을 탐구하는 중요한 도구로 자리매김하였습니다.