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초신성을 감지하는 방법 - 사만사 쿨라

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    이제 막 우주에서
    하나의 별이 폭발했습니다.
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    또 다른 별도 폭발합니다.
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    사실 초신성은 관측 가능한 우주 내에서
    매 순간 생겨나고 있습니다.
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    평균 25년에서 50년 마다
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    우리 은하계와 비슷한 크기와
    나이만큼의 초신성이 생겨납니다.
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    하지만 최초의 격렬한 순간을
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    실제로 보는 것은 불가능합니다.
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    물론 우리가 어떻게 볼 수 있겠어요?
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    우주에는 우리가 보기에
    충분히 가까운 거리에
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    별의 표면을 뚫고 폭발하는 수천억개의
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    초신성 들이 존재합니다.
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    그러나 의미있는 자료를 얻기 위해서는
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    정확한 시간에 별을 관측할
    최고의 망원경이 필요합니다.
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    당연히 관측될 확률은
    천문학적으로 낮습니다.
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    그러나 빛이 지구에 도달하기 전에
    초신성의 폭발을 예측한다면 어떨까요?
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    그것 역시 불가능해 보입니다.
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    결국 빛의 속도보다 빠른 것은
    존재하지 않으니까요. 그렇죠?
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    우리가 알고 있는 한 그렇습니다.
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    하지만 달리기 경주처럼 다른사람이
    결승선을 향해 곧바로 달려나가는 동안
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    당신이 우회로를 이용해 달린다면
    속도는 소용이 없습니다.
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    정확히 이러한 이유로
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    광자는 지구를 향해 곧장 달려오는
    초신성을 이길 수 없습니다.
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    그러나 중성 미립자는 다르죠.
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    그 이유를 말씀 드리겠습니다.
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    우주에는 두가지 종류의
    초신성이 존재합니다.
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    첫째는 하나의 별이 주변의 다른 별로부터
    많은 양의 물질을 축적할 때
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    통제불가한 핵반응이 점화를 일으켜
    폭발이 일어나 생기는 것이고
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    두번째는 별이 핵 연료를
    모두 태워 소진 한 뒤에
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    끌어당기는 중력의 힘이
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    밀어내는 양자 기계역장의 힘을 압도해
    그 무게를 견디지 못한 별의 중심이
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    백분의 일초만에 붕괴되어
    만들어 지는 것입니다.
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    별의 외부는 내부 폭발에
    영향을 받지 않는 반면
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    내측날은 빈공간을 지나며
    더욱 가속화 되어
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    별 중심부 속을 충돌해 들어가
    폭발을 야기합니다.
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    이 두가지 경우에서 모두
    별은 많은 양의 물질 뿐만이 아니라
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    가공할 만한 엄청난 양의
    에너지를 방출 합니다.
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    사실 모든 원자들은 금, 은과 같은
    원소를 포함한 니켈보다 더 무겁습니다.
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    오직 초신성 현상이 일어날때
    형성되는 것들이죠.
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    두번째 초신성에서
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    전체 에너지의 1%는
    광자로 구성되어 있으며
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    우리에게 빛이라고 알려진 것이죠.
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    나머지 99%는 다른 어떤 것 과도
    상호작용을 거의 하지 않는 소립자인
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    중성미립자의 형태로 방출하고 있습니다.
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    별의 중심으로 부터 시작된 폭발 물질은
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    별의 표면을 뚫고 밖으로 나오기까지
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    수분에서 몇시간
    혹은 수일이 걸리기도 합니다.
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    그러나 중성미자는
    그 자체의 비상호성 덕분에
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    일직선으로 곧바로 나올 수 있습니다.
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    별의 표면에 가시적 변화가 생기면
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    중성미자는 보통 광자보다
    몇시간 더 앞서 있는 것입니다.
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    이러한 이유로 천문학자와 물리학자들이
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    SNEWS 라 불리우는
    초신성 조기 알림 시스템
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    프로젝트를 시작 할 수 있었습니다.
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    전 세계의 탐지가들이
    중성미립자의 폭발을 감지하면
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    뉴욕에 있는 중앙 컴퓨터로
    메세지를 보냅니다.
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    만약 여러명의 탐지가들이
    십분안에 같은 신호를 감지하면
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    SNEWS 는 초신성의 폭발이
    임박했다는 알람을 작동시킵니다.
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    중성미립자 탐지가들로 부터 얻은
    거리와 방향정보의 도움으로
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    아마추어 천문 학자들과 과학자들은
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    새로운 은하계의 초신성을
    알아내기 위해
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    우주를 더 정밀하게
    조사하고 정보를 나누며
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    세계에서 가장 우수한 망원경을
    초신성 방향으로 조정합니다.
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    1987년 탐지 가능한 중성미립자를
    지구로 보낸 마지막 초신성은
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    우리 은하와 근접한
    거대한 마젤란운하 속의
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    타란툴라 성운 가장 자리에 있었습니다.
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    그것의 중성미립자는 가시 광선보다
    약 3시간 먼저 지구에 도달했습니다.
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    우리는 머지않아 있을 또 다른
    초신성의 관측을 기대하고 있습니다.
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    SNEWS 는 여태껏 인간의 눈으로는
    볼 수 없었던 장면의
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    최초의 목격자가 될 기회를
    당신에게 제공할 것입니다.
Title:
초신성을 감지하는 방법 - 사만사 쿨라
Description:

우주 어딘가에서는 지금도 별들의 폭팔이 일어나고 있습니다.
실제로 초신성은 관측 가능한 우주에서 매순간 발생합니다.
그러나 초신성이 폭팔 할 때 최초의 격렬한 순간을 보는 것은 실제로 불가능합니다. 그렇다면, 미리 감지하는 것은 가능할까요?
사만다 쿨라는 SNEWS 라 불리우는 초신성 조기 경보 시스템 과학을 상세히 설명합니다.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:42

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