오늘은 5월 4일 스타워즈데이(Star Wars Day)라고 한다. "May the force be with you"(포스가 당신과 함께하기를)라는 스타워즈 시리즈의 대표적인 대사의 "May the Force"를 May(5월), Fourth(4일)과 발음이 비슷하게 들리는 데서 유래 했다고 한다. 전세계적으로 스타워즈 팬들은 이날에 다양한 이벤트를 진행하며 스타워즈를 기념하고 즐기고 있다.
스타워즈의 무대인 우주는 어떤물질로 이뤄져있나?
우주를 구성하는 물질
우주는 다양한 물질로 이루어져 있다. 가장 많은 물질은 어두운 물질(dark matter)과 어두운 에너지(dark energy)라고 불리는 것들이며, 이 두 가지는 아직 우리가 완전히 밝혀내지 못한 것들이기 때문에 그렇게 이름이 붙여졌다. 나머지 물질은 보통 원자와 분자로 구성된 일반적인 물질이다.어두운 물질(Dark Matter)은
직접적으로 관측되지 않고 보이지 않는 물질로, 우주의 전체 질량의 대략 27%를 차지하며 중력의 영향을 받아 은하와 같은 대규모 우주구조를 형성하는 역할을 하며, 보통 물질과는 다른 성질을 가지고 있다.어두운 물질은 미시적인 입자의 형태로 존재한다는 것이 가장 흔한 이론이며, 이 입자들은 일반적인 물질과 상호작용하지 않고, 전자기력 등 다른 기본적인 힘과도 상호작용하지 않는것으로 추정하고 있다. 따라서, 어둠 물질 입자는 빛과도 상호작용하지 않기 때문에 우리가 직접적으로 관측하기가 어렵다.
어두운 물질은 은하들의 움직임을 설명하는데 필요하며, 은하들의 속도는 은하의 질량에 의해 결정되어서 은하 내부에 존재하는 보통물질만으로는 은하의 질량을 설명할 수 없다. 그래서 이러한 관측 결과를 바탕으로 중력이 미치는 영향을 통해 어두운 물질의 존재를 추정하고 있다.
이렇게 어두운 물질은 우주의 진화와 구조 형성에 큰 영향을 미치고 있다. 그러나 아직까지는 어두운 물질이 정확히 무엇인지에 대한 연구가 부족한 상태이며 이에 대한 연구가 계속 진행되고 있다.
어두운 에너지(Dark Energy)는
현재 우주의 가속화된 팽창 속도를 설명하기 위해 도입된 개념으로 어두운 에너지는 어두운 물질과 마찬가지로 직접적으로 관측되지 않으며, 그 존재와 성질이 아직까지 제대로 알려지지 않고 있다.우주의 팽창은 초기 우주의 빅뱅 이후부터 지금까지 지속되어 왔으며, 예상과는 달리, 우주의 팽창 속도는 초기 보다 빠른 속도로 가속화되고 있다. 이러한 가속화된 팽창을 설명하기 위해 어두운 에너지 개념이 도입 되었다고 한다.
어두운 에너지의 성질은 어두운 물질과 다르게 중력의 작용 대신 반발하는 힘인 음압을 가지고 있다고 추정하고 있다. 이러한 음압은 우주의 팽창을 가속화시키는 원인이 되며, 가속화된 팽창은 어두운 물질과 보통물질이 차지하는 우주의 비율을 바꾸어 시간이 지나면서 계속적으로 바뀌게 된다.
이렇게 어두운 에너지는 우주의 가속화를 일으키는 원인 중 하나로 우주의 전체 에너지의 대략 68%를 차지하며, 우주의 확장 속도를 관측하고 분석함으로써 간접적으로 추정하고 있다.
보통물질(Ordinary Matter)은
일상 생활에서 접하는 대부분의 물질과 비슷한 속성을 가지고 있어 원자와 원자간의 상호작용으로 이루어진 분자들로 구성되어 있으며, 전자, 양자, 중성자 등의 서로 다른 입자로 이루어져 있다.보통물질은 전기적인 성질을 가지며, 전기장을 생성하거나 전자를 이용한 전자기장, 전자기기 등의 다양한 기술에서 중요한 역할을 한다.
보통물질은 우주에서 가장 흔하게 나타나는 물질 중 하나이며, 우리 지구도 보통물질로 이루어져 있다. 우주의 전체 질량 중 대략 5% 정도만 보통물질로 이루어져 있으며, 이 중에서도 대부분은 수소와 헬륨으로 이루어져 있다. 이러한 물질은 별, 행성, 은하와 같은 다양한 천체들을 형성하며, 빛을 방출하거나 반사하여 우리가 관측할 수 있다.