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우주의 구성

by mongeeee 2025. 8. 11.

우주는 거의 완전히 암흑 에너지, 암흑물질, 및 일반 물질로 구성되어 있다. 다른 내용물들은 전자기 복사(우주 전체 질량-에너지의 0.005%에서 0.01%에 가까운 것으로 추정됨)와 반물질이다.[91][92][93] 모든 유형들의 물질과 에너지의 비율은 우주의 역사에 걸쳐 변해왔다.[94] 우주 내에서 생성된 전자기 복사의 총량은 지난 20억 년 동안 1/2로 감소했다.[95][96] 오늘날, 원자들, 별들, 은하들, 및 생명을 포함하는 일반 물질은 우주 전체의 4.9%만을 차지한다.[8] 이러한 유형의 물질의 현재 전체 밀도는 매우 낮아서, 입방 센티미터당 약 4.5 × 10-31g이며, 이는 부피 4입방 미터당 양성자 1개 정도의 밀도에 해당한다.[6] 암흑 에너지와 암흑 물질의 성질은 둘 다 알려져 있지 않다. 아직 밝혀지지 않은 신비한 형태의 물질인 암흑 물질은 우주 내용물들의 26.8%를 차지한다. 빈 공간의 에너지이며 또한 우주의 팽창을 가속을 초래하는 암흑 에너지는 그 내용물들의 남아있는 68.3%를 차지한다.[8][97][98] 암흑 에너지를 가진 차가운 암흑 물질 모형에서 은하단들과 대규모 필라멘트들의 형성. 그 프레임들은 30의 적색편이에서 현재 시대(왼쪽 위 z=30에서 오른쪽 아래 z=0)까지 한 4300만 파섹(또는 1억 4000만 광년) 상자의 구조들의 진화를 보여준다. 지구에 가장 가까운 초은하단emf과 거대공동들의 지도 5년간 WMAP 데이터(2008년부터)로 측정한 현재 우주와 대폭발(빅뱅) 후 38만 년 후의 우주 내용물들의 비교.[99] (반올림 오류로 인해, 이 숫자들의 합은 100%가 아니다.) 이것은 암흑 물질과 암흑 에너지를 정의하는 WMAP의 능력의 2008년 한계들을 반영한다. 물질, 암흑 물질, 암흑 에너지는 3억 광년 정도 이상의 길이에 걸쳐 우주 전체에 균일하게 분포되어 있다.[100] 그렇지만, 더 짧은 길이-규모에서는 물질이 계층적으로 뭉치는 경향이 있다. 많은 원자들이 응축되어 별들이 되고, 대부분의 별들은 은하들로 되고, 대부분의 은하들은 모여서 은하단들, 초은하단들, 그리고 마지막으로 대규모 은하 필라멘트들이 된다. 관측 가능한 우주에는 2000억 개의 은하들을 포함하며[101][102] 또한, 전체적으로, 추정되는 1 × 1024개의 별들을 포함한다[103][104](행성 지구의 모든 모래알들보다 많은 별들)이 있다).[105] 전형적인 은하들은 1000만[106](107)개의 별들을 가진 왜소은하에서부터 1조[107](1012)개의 별들을 가진 거대한 것들까지 다양하다. 더 큰 거대구조들 사이에는 일반적으로 직경이 10~150Mpc(3,300만~4억 9,000만 광년)인 거대공동들이 있다. 우리은하는 국부은하군에 속하며, 이것은 차례로 라니아케아 초은하단 내에 있다.[108] 이 초은하단은 5억 광년 이상에 걸쳐 있으며, 반면에 국부은하군은 1천만 광년 이상에 걸쳐 있다.[109] 우주에는 또한 상대적으로 비어 있는 광대한 영역들이 있다; 알려진 가장 큰 거대공동은 18억 광년(550Mpc)에 걸쳐서 측정된다.[110] 관측 가능한 우주는 초은하단보다 훨씬 큰 규모에서 등방성이며, 이는 우주의 통계적 특성이 지구에서 관찰된 모든 방향에서 동일하다는 것을 의미한다. 우주는 대략 2.72548 켈빈의 열평형 흑체 스펙트럼에 해당하는 고도로 등방성인 마이크로파 복사로 둘러싸여 있다.[7] 대규모 우주가 균질하고 등방성이라는 가설은 우주론 원리로 알려져 있다.[111] 균질하고 등방성인 우주는 모든 관점에서 동일하게 보이고[112] 중심이 없다.[113]