은하간 여행

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1. 개요
2. 은하간 여행의 어려움과 실현 가능한 방법
3. 자연적인 은하간 이동
- 3.1. 초고속 항성
- 3.2. 은하간 먼지
4. 우리 은하 주변의 은하
참조

1. 개요

은하간 여행은 은하와 은하 사이의 공간을 이동하는 것을 의미하며, 현재 기술로는 실현하기 어렵지만 이론적으로는 가능하다. 빛의 속도에 가깝게 여행할 경우 시간 지연 효과로 인해 여행자의 시간은 단축될 수 있지만, 우주선의 추진, 생명 유지 장치, 목적지 천체의 위치 조정 등 해결해야 할 기술적 난제가 많다. 초고속 별을 이용하거나, 알쿠비에르 드라이브와 같은 초광속 이동 방법, 웜홀과 같은 가설적인 방법이 제시되지만, 아직은 이론적인 단계에 머물러 있다. 자연적으로는 초고속 별과 은하간 먼지가 은하간 공간을 이동하며, 우리 은하는 국부 은하군에 속해 여러 동반 은하를 가지고 있다.

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은하간 여행
기본 정보
금연 표지판
정의	담배 연기가 없는 상태
관련	흡연 간접 흡연 담배
공공 정책
법적 지위	장소에 따라 다름
금지 장소	작업장 식당 바 학교 보육 시설 대중 교통 기타 공공 장소
건강 영향
영향	간접 흡연으로 인한 질병 감소 만성 폐쇄성 폐질환 심장병 폐암 뇌졸중 유아 돌연사 증후군 감소 호흡기 감염 감소
사회적 영향
영향	흡연의 사회적 용인 감소 흡연에 대한 사회적 규범 변화 흡연 관련 사회적 비용 감소
경제적 영향
영향	의료 비용 감소 생산성 향상 화재 위험 감소 재산 손실 감소
논쟁
논쟁	개인의 자유 침해 논쟁 경제적 영향 논쟁 (담배 회사, 소매업체)
기타
관련 법규	담배 규제 간접 흡연 방지법

2. 은하간 여행의 어려움과 실현 가능한 방법

은하간 여행은 엄청나게 먼 거리를 이동해야 하기 때문에 현재 기술로는 매우 어렵다. 빛의 속도로 이동해도 안드로메다 은하까지 254만 년이나 걸린다. 따라서 인간이 은하간 여행을 하려면 광속에 가까운 속도를 낼 수 있는 우주선이 필요하다.^[7]

현재 인류의 공학 기술로는 이러한 우주선을 만드는 것이 불가능하며, SF에서나 상상할 수 있는 수준이다. 또한, 목적지 은하의 정확한 위치를 예측하는 것도 큰 문제이다. 은하들은 계속 움직이고 있기 때문에, 수백만 년 후의 위치를 정확히 예측해야 한다. 무인 탐사선을 보내는 것조차도 어려운데, 정보 전송 속도가 광속으로 제한되기 때문에 다른 은하에 도착한 탐사선의 정보를 얻으려면 수백만 년을 기다려야 한다.

상상 가능한 우주선의 크기와 도달 가능한 속도의 상한을 고려하면, 수백만 년 이상 생존 가능한 생명 유지 장치와 추진 장치를 설계해야 한다. 이러한 장치들은 오랜 시간 동안 고장 없이 완벽하게 작동해야 한다.

현대 물리학은 물체가 광속을 초과하는 것을 허용하지 않기 때문에^[11], 웜홀이나 같은 개념이 SF에 자주 등장한다. 하지만 공간을 왜곡하는 데 필요한 에너지는 '''우주 전체 에너지의 100억 배'''에 달해 워프는 사실상 불가능하다는 연구 결과도 있다.

2. 1. 시간 지연

시간 지연 효과로 인해 빛의 속도에 가깝게 여행하는 여행자의 관점에서는 훨씬 짧은 시간이 걸린다. 여행자가 경험하는 시간은 속도(광속 미만)와 이동 거리(길이 수축)에 따라 달라진다. 따라서 인간의 은하간 여행은 이론적으로 여행자의 관점에서 가능하다.^[7] 예를 들어, 표준 중력으로 안드로메다 은하를 향해 가속하고 여행의 중간 지점에서 감속하기 시작하는 로켓은 관찰자의 관점에서 약 28년 안에 도착할 것이다.^[8] 지구에서 안드로메다 은하로의 여정은 광속으로도 약 254만 년이 걸리지만, 상대론에서의 시간 지연 효과에 의해 여행자가 경험하는 선내 시간은 임의로 단축할 수 있다.

2. 2. 초고속 항성

초고속 별은 1988년에 이론화되었고,^[1] 2005년에 관측되었으며,^[2] 탈출 속도보다 빠르게 움직이며 은하간 공간으로 이동하고 있다.^[3] 초고속 별의 존재에 대한 여러 이론이 있는데, 한 가지는 은하수 중심에 있는 초거대 블랙홀이 약 10만 년에 한 번 꼴로 은하에서 일부 별을 방출한다는 것이다. 또 다른 이론으로는 쌍성계에서 일어나는 초신성 폭발이 있다.^[4] 이러한 별을 이용한 은하간 여행은 별 주위 궤도로 진입하여 다른 은하에 도달할 때까지 기다리는 것을 포함한다.^[5]^[6] 2010년에는 16개의 운동성단이 관측되었다.^[15]^[16]

2. 3. 초광속 이동 (가설)

알큐비에르 드라이브는 우주선 자체는 광속보다 빠르게 움직이지 않지만, 그 주변 공간을 움직여 우주선을 광속보다 빠르게 추진할 수 있다는 가설이다. 이론적으로 이것은 은하간 여행을 가능하게 할 수 있다. 이 개념이 작동하는 데 필요한 공간 왜곡파를 생성하는 방법은 알려져 있지 않지만, 방정식은 상대성 이론과 광속 제한에 부합한다.^[9]

웜홀은 수십억 광년 떨어진 먼 은하까지 즉각적인 은하간 여행을 가능하게 하는, 시공간을 통과하는 가설적인 터널이다. 웜홀은 일반 상대성 이론에 의해 허용된다.^[10]

현대 물리학은 물체가 광속을 초과하는 것을 허용하지 않는다.^[11] SF에서 웜홀 등이 자주 등장하는 이유는 광속의 상한을 피하기 위해서이다. 현실적으로 공간을 왜곡하는 데 '''우주 전체 에너지의 100억 배'''에 달하는 에너지가 필요하므로 워프는 사실상 불가능하다는 연구 결과가 있다.

알큐비에르 드라이브는 가설이긴 하지만, 이론상 실행 가능한 우주선 추진 방식으로 초광속을 달성할 수 있는 유일한 물리적 개념이다. 우주선 자체는 초광속으로 움직일 수 없지만, 주변 공간은 초광속으로 이동할 수 있으며, 은하간 항행을 달성하기 위한 실용적인 방법이다. 이 개념을 현실화하려면 공간을 왜곡하여 파동을 발생시켜야 하지만, 구체적인 방법은 알려져 있지 않다. 또한, 이론적으로도 초광속을 방해하는 치명적인 결함이 여러 가지 지적되고 있다. 단, 방정식은 상대성 이론과 광속의 상한과 모순되지 않는다.^[12]

3. 자연적인 은하간 이동

초고속 별은 은하의 탈출 속도를 넘어 은하간 공간으로 이동하는 천체이다. 이러한 항성의 존재는 1998년에 이론적으로 제시되었고,^[13]^[15] 2005년에 실제로 관측되었다.^[15]^[14] 이론에 따르면, 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀이 약 10만 년마다 여러 개의 항성을 은하계에서 방출한다고 한다.^[15]

3. 1. 초고속 항성

초고속 별은 1988년에 이론화되었고,^[1] 2005년에 실제로 관측되었다.^[2] 이 별은 탈출 속도보다 빠르게 움직이며 은하간 공간으로 이동하고 있다.^[3] 초고속 별의 존재에 대한 여러 이론이 있는데, 한 가지는 은하수 중심의 초거대 블랙홀이 약 10만 년에 한 번 꼴로 별을 방출한다는 것이다. 또 다른 이론으로는 쌍성계에서 초신성 폭발이 일어날 때 발생할 수 있다고 한다.^[4] 이러한 별을 이용한 은하간 여행은 별 주위 궤도로 진입하여 다른 은하에 도달할 때까지 기다리는 것을 포함한다.^[5]^[6] 2010년에는 16개의 운동성단이 관측되었다.^[15]^[16]

3. 2. 은하간 먼지

은하간 먼지는 은하에서 방출되어 은하간 공간에서 관측된다.^[17]

4. 우리 은하 주변의 은하

참조

_[1] 논문 Hyper-velocity and tidal stars from binaries disrupted by a massive Galactic black hole https://zenodo.org/r[...]
_[2] 논문 Discovery of an Unbound Hypervelocity Star in the Milky Way Halo
_[3] 뉴스 The Hyper Velocity Star Project: The stars http://hvsproject.bl[...] The Hyper-Velocity Star Project 2009-09-06
_[4] 뉴스 Chandra discovers cosmic cannonball http://newswise.com/[...] Newswise 2007-11-28
_[5] 뉴스 The Great Escape: Intergalactic Travel is Possible http://news.discover[...] Discovery News 2010-10-18
_[6] 뉴스 Intergalactic Travel via Hypervelocity Stars http://www.centauri-[...] 2014-09-16
_[7] 뉴스 Sagan's Andromeda Crossing http://www.centauri-[...] 2014-09-16
_[8] 웹사이트 The Relativistic Rocket http://math.ucr.edu/[...] 2018-04-04
_[9] 논문 The warp drive: hyper-fast travel within general relativity
_[10] 웹사이트 Wormholes: Could we travel through a black hole into another galaxy? https://www.sciencef[...] Sciencefocus.com 2021-06-13
_[11] 웹사이트 Star Trek's Warp Drive: Not Impossible http://www.space.com[...] space.com
_[12] 논문 The warp drive: hyper-fast travel within general relativity
_[13] 논문 Hyper-velocity and tidal stars from binaries disrupted by a massive Galactic black hole
_[14] 논문 Discovery of an Unbound Hypervelocity Star in the Milky Way Halo
_[15] 뉴스 The Great Escape: Intergalactic Travel is Possible http://news.discover[...] Discovery News 2010-10-01
_[16] 논문 HE 0437-5439: An Unbound Hypervelocity Main-Sequence B-Type Star
_[17] 서적 Dust in the universe: the proceedings of a conference at the Department of Astronomy, University of Manchester, 14-18 December 1987 https://books.google[...] 2010-01-01

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