우주 팽창 속에서도 왜 안드로메다와 우리은하는 충돌할까?

 

우주는 현재 계속 팽창하고 있다는 사실은 잘 알려져 있습니다. 하지만 이런 팽창 속에서도 미래에 우리은하와 안드로메다 은하가 충돌할 것이라는 예측이 있습니다. 우주가 팽창하는데 어떻게 은하들이 충돌할 수 있을까요? 이번 포스팅에서는 우주 팽창과 은하 충돌에 대한 과학적 배경을 설명해 드리겠습니다.

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1. 우주의 팽창이란?

우주의 팽창이란 전체 우주가 시간이 지남에 따라 점점 더 넓어지고 있다는 의미입니다. 이는 빅뱅 이론에 기반한 이론으로, 거대한 폭발로 우주가 시작된 이후 공간 자체가 계속 확장되고 있다는 것입니다.
이 팽창 속도는 우리가 먼 은하들을 관찰할 때, 그들이 점점 더 빨리 멀어져 가는 것을 통해 알 수 있습니다. 허블의 법칙에 따르면, 은하 간 거리가 멀수록 더 빠르게 후퇴하고 있으며, 이는 우주 전체가 팽창하고 있음을 의미합니다.

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2. 안드로메다 은하와 우리은하의 관계

우리은하와 안드로메다 은하는 서로 약 250만 광년 떨어져 있으며, 우리 은하에 가까운 이웃 은하 중 하나입니다. 하지만 이 두 은하는 점점 가까워지고 있는데, 이는 우주 팽창과는 별개의 중력의 영향 때문입니다. 중력은 물체 간 거리가 가까울수록 강하게 작용하는 힘으로, 안드로메다와 우리은하처럼 가까운 은하들은 서로 강한 중력의 영향을 받아 서로 끌어당기고 있습니다.

• 우리은하와 안드로메다 은하 충돌 예측: 약 45억 년 후 두 은하는 충돌할 것으로 예상되며, 이 충돌로 인해 두 은하는 하나의 거대한 타원 은하로 합쳐질 가능성이 높습니다. 이 과정에서 은하 내 별들 간의 직접 충돌은 거의 없지만, 중력의 영향을 받아 은하 구조가 크게 변하게 됩니다.

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3. 우주 팽창과 은하 충돌이 동시에 가능한 이유

우주 팽창은 큰 규모에서만 작용하며, 은하들 사이의 거리나 은하군, 은하단 내의 은하들은 중력으로 묶여 있어 팽창의 영향을 덜 받습니다. 예를 들어, 은하군 내 은하들은 서로 가까이 있기 때문에 중력이 우주 팽창보다 강하게 작용해 서로 끌어당기게 됩니다. 반면 멀리 떨어진 은하들은 팽창 속도가 커져 멀어지게 되므로, 큰 규모의 우주 팽창과 개별 은하들의 충돌이 동시에 존재할 수 있는 것입니다.

4. 우주 팽창의 미래와 은하군의 역할

우주가 계속 팽창함에 따라 먼 은하들은 우리 시야에서 사라질 수 있지만, 가까운 은하들은 여전히 중력의 영향으로 가까워지며 은하군이나 은하단을 형성하게 됩니다. 우리은하와 안드로메다도 이처럼 가까운 관계에 있기 때문에 결국 충돌하고 합쳐질 가능성이 높습니다.

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결론

우주가 팽창하는 동시에 은하들이 서로 충돌할 수 있는 이유는 우주 팽창이 모든 규모에서 동일하게 작용하는 것이 아니라는 점에 있습니다. 큰 규모에서의 팽창이 진행됨에도 불구하고, 가까운 은하들 간에는 중력의 영향이 더 강하게 작용하여 결국 충돌하게 되는 것입니다. 약 45억 년 후, 안드로메다와 우리은하는 하나의 거대한 은하로 합쳐질 가능성이 크며, 이는 우주 팽창과는 무관하게 발생하는 은하군 내의 중력 상호작용 때문입니다.