.Lopsided galaxies shed light on the speed of dark matter
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.Lopsided galaxies shed light on the speed of dark matter
한쪽으로 치우친 은하가 암흑물질의 속도를 밝혀준다
에스토니아 연구위원회 그림 1. 동적 마찰. 패널은 우주의 희박한 영역을 어두운 색상으로, 밀도가 높은 영역을 밝은 색상으로 묘사합니다. 위쪽 패널은 은하의 중력이 암흑물질 입자의 궤적을 휘게 하거나(왼쪽) 휘게 하지 않는 경우(오른쪽) 은하 주위의 밀도를 보여줍니다. 하단 패널은 이들 사이의 차이점 또는 은하계가 암흑 물질 분포에 어떻게 영향을 미치는지 보여줍니다. 화살표는 은하 중심의 마찰을 뺀 은하 뒤의 과잉밀도에 의해 발생하는 가속도를 나타냅니다. 화살표는 지역마다 방향과 강도가 다르기 때문에 조석력은 은하의 모양을 바꿀 수 있습니다. 크레딧: 레인 키퍼
-Astronomy & Asphysics 에 발표된 새로운 연구에서 연구자들은 조석 주기에서 은하계에 영향을 미치는 힘을 정확하게 계산하는 방법을 알아냈습니다. 다음 단계는 은하에 상대적인 암흑물질의 속도를 연구하기 위해 우주에서 충분히 편향된 은하를 찾는 것입니다. 그렇다면 암흑물질의 속도는 어떻게 측정할 수 있을까?
-전제조건은 암흑물질에 상대적으로 움직이는 은하를 우주 에서 찾는 것이다 . 우주의 모든 것은 움직이고 있고 엄청난 양의 암흑물질이 존재하기 때문에 그러한 은하계를 찾는 것은 어렵지 않습니다.
-은하와 같은 무거운 물체는 우리가 매일 접하는 암흑물질이든 가시물질이든 모든 유형의 물질을 끌어당깁니다. 암흑물질이 은하계를 지나갈 때, 은하계는 암흑물질 입자를 은하계 쪽으로 끌어당기기 시작합니다. 그러나 입자의 속도 방향이 바뀌는 데에는 시간이 걸립니다. 그들의 궤적이 은하계를 향해 곡선을 이루기 전에 그들은 이미 은하계를 통과했습니다. 따라서 암흑 물질 입자는 은하계로 들어가지 않고 대신 은하계 뒤로 이동합니다(아래 비디오 참조).
-따라서 은하 뒤에서는 물질의 밀도가 증가하고 이로 인해 은하의 속도가 느려지는 현상을 동적 마찰이라고 합니다. 동적 마찰의 강도는 암흑 물질 입자가 은하계를 얼마나 빨리 통과하는지, 즉 은하계가 암흑 물질 입자의 궤적을 변경하는 데 얼마나 오랜 시간이 걸리는지에 따라 달라집니다. 입자가 천천히 통과하면 은하계에 가까워질수록 물질의 밀도가 증가하여 속도가 더욱 느려집니다.
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2024/lopsided-galaxies-shed.mp4
녹색 점은 은하를 나타내며, 위쪽 패널은 은하를 지나는 암흑물질 입자의 움직임을 보여줍니다(해당 패널에 은하가 존재하는 경우). 아래쪽 패널에는 모든 궤적의 모양이 표시되어 은하의 중력장이 물질 입자에 영향을 미쳐 은하 뒤에 과밀도를 생성한다는 것을 보여줍니다. 과잉밀도는 다시 은하의 속도를 늦추고 그 모양을 왜곡시킵니다. 크레딧: 레인 키퍼
-영상에서 녹색 점은 은하를 나타내며, 위쪽 패널은 은하를 지나는 암흑물질 입자의 움직임을 보여줍니다(해당 패널에 은하가 존재하는 경우). 아래쪽 패널에는 모든 궤적의 모양이 표시되어 은하의 중력장이 물질 입자에 영향을 미쳐 은하 뒤에 과밀도를 생성한다는 것을 보여줍니다.
- 과잉밀도는 다시 은하의 속도를 늦추고 그 모양을 왜곡시킵니다. 동적마찰을 일으키는 은하가 작지 않고 크다고 가정해보자. 이 경우 그림 1에서 볼 수 있듯이 그 뒤에 있는 과잉 밀도는 은하계의 여러 지점에서 서로 다른 강도의 마찰을 생성합니다. 마찰의 차이로 인해 은하의 모양이 더욱 편향됩니다. 우리는 달의 중력으로 인해 발생하는 만조 와 썰물 이라는 조석 주기와 마찬가지로 지구에서도 비슷한 형태의 변화를 경험합니다 . 암흑 물질 입자가 결국 얼마나 큰 것으로 밝혀지는지는 중요하지 않습니다. 그들의 궤도는 여전히 은하 뒤에서 곡선을 이루고 있습니다.
-입자의 크기가 은하 자체와 비슷할 경우 이 방법은 정확한 결과를 생성하지 못할 수 있습니다. 그러나 이러한 암흑 물질 모델은 이미 제외되었습니다. 한쪽으로 치우친 은하 자체를 찾는 것은 어렵지 않습니다. 왜냐하면 이 은하들은 우주 공간 에 있는 모든 은하의 약 30%를 차지하기 때문입니다 .
-물론, 많은 것은 은하의 외부 부분을 얼마나 멀리 볼 수 있는지와 은하가 어느 정도 편향된 것으로 간주하는지에 달려 있습니다. 또한 은하의 한쪽으로 치우친 모양은 단지 역학적 마찰 에 의해서만 발생하는 것은 아닐 수도 있습니다 . 거기에는 다른 여러 가지 이유가 있습니다. 예를 들어, 여러 은하계가 충돌한 후 형성된 은하계는 비대칭일 수 있습니다. 그러나 이 경우 우리는 은하 내부 어딘가에서 다른 은하의 핵이나 더 큰 별 헤일로를 탐지할 수 있어야 합니다. 은하의 일방적 현상은 지속적인 가스 유입으로 인해 발생할 수도 있습니다. 이러한 상황에서는 은하의 모양이 회복되는 데 수십억 년이 걸릴 것입니다. 따라서 암흑 물질의 속도를 측정하려면 가능한 한 다른 은하계 와 격리된 편향된 은하계가 필요합니다 . 이 경우에는 암흑물질이 통과한 것 외에는 아무 일도 일어나지 않았다는 것이 더 확실합니다.
-우주론은 이론 물리학의 중요한 테스트 다각형입니다. 암흑 물질의 속도를 계산하는 것은 새로운 암흑 물질 모델을 테스트하고 암흑 물질 의 본질에 대한 비밀의 베일을 벗기는 데 중요할 수 있습니다 .
추가 정보: Rain Kipper 외, 현재로 돌아가기: 동적 마찰로 인한 조석장에 대한 일반적인 처리, 천문학 및 천체 물리학 (2023). DOI: 10.1051/0004-6361/202347235 저널 정보: 천문학 및 천체물리학 에스토니아 연구위원회 제공
https://phys.org/news/2024-01-lopsided-galaxies-dark.html
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메모 2401310318 나의 표적실험 qpeoms 스토리텔링
보이지 않는 암흑물질 zerosum(oss).ems가 '은하 qpoms의 중력에 영향으로 휘여 지나간다'는 가정을 하면 과밀도 중력렌즈현상이 생길 수 있다. 이곳에는 은하의 속력이 느려진다. 허허.
처음으로 일반물질 qpoms 물질을 피해서 지나가는 암흑물질의 선형 경로와 그 과밀도 사이에 수많은 미세한 실가락에서 거대한 유선형 빈공간을 만든 암흑물질 ems의 흐름과 일반물질과의 상호작용을 가시화 시켜 보았다. 허허. '이런 방식의 msbase.oss도 존재할 수 있다'는 것을 새삼 깨닫게 된다. 허허.
-The green dots in the image represent galaxies, and the top panel shows the movement of dark matter particles past the galaxy (if a galaxy is present in that panel). The lower panel shows the shapes of all trajectories, showing that the galaxy's gravitational field affects matter particles, creating a superdensity behind the galaxy.
- The excess density again slows down the galaxy and distorts its shape. Let us assume that the galaxy causing dynamic friction is large rather than small. In this case, the excess density behind it creates friction of different strengths at different points in the galaxy, as shown in Figure 1. The difference in friction further biases the shape of the galaxy. We experience similar types of changes on Earth, with the tidal cycle of high and low tides caused by the moon's gravity. It doesn't matter how big the dark matter particles eventually turn out to be. Their orbits still curve behind the galaxy.
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Memo 2401310318 My target experiment qpeoms storytelling
If we assume that the invisible dark matter zerosum(oss).ems is 'bent and passes by under the influence of the gravity of the galaxy qpoms', over-density gravitational lensing may occur. Here the speed of the galaxy slows down. haha.
For the first time, we visualized the linear path of dark matter that avoids the normal qpoms matter and the flow of dark matter ems, which created a huge streamlined empty space from numerous fine threads between the overdensity, and its interaction with normal matter. haha. I realized once again, 'This type of msbase.oss can also exist.' haha.
Sample oms.vix.a (standard2)
2401030806
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bddbcbdca-000000000
.A Trojan approach to guide and trap light beams via Lagrange points
라그랑주 포인트를 통해 광선을 유도하고 가두는 트로이 목마 접근 방식
잉그리드 파델리(Ingrid Fadelli), Phys.org 안정적인 라그랑주점 부근의 천체 역학. 태양-목성계의 라그랑주점. 동시 회전 프레임에서 세 개의 불안정한 동일선상 라그랑주 점(L 1 , L 2 및 L 3 )과 관련된 전위는 안장 모양인 반면 L 4 및 L 5 의 전위 는 안정하여 최대값입니다. "그리스" 및 "트로이" 소행성 그룹은 각각 L 4 및 L 5 주변에서 포착됩니다 . 크레딧: Luo 외 JANUARY 30, 2024
-광파를 안정적으로 유도하고 포착하는 것은 통신 및 정보 처리 시스템을 포함한 다양한 현대 기술 기능의 핵심입니다. 광파를 유도하는 가장 일반적인 접근 방식은 광섬유 및 기타 유사한 구조의 내부 전반사를 활용하지만 최근 물리학자들은 다른 물리적 메커니즘을 기반으로 하는 기술의 잠재력을 탐구하고 있습니다.
University of Southern California의 연구원들은 최근 빛을 가두기 위한 매우 혁신적인 접근 방식을 고안했습니다. Nature Physics 에 소개된 이 방법은 태양-목성계의 소위 트로이 소행성과 같은 원시 천체의 궤도를 지배하는 동일한 평형점인 라그랑주 점의 이국적인 특성을 활용합니다.
"이 연구에서 중추적인 라그랑주 점의 발견은 레온하르트 오일러(Leonhard Euler)와 조셉-루이 라그랑주(Joseph-Louis Lagrange)의 초기 연구로 거슬러 올라갑니다. 그들은 이 위치에서 두 개의 큰 물체가 발휘하는 중력 인력이 다음과 같다는 것을 발견했습니다.
-원심력에 의해 정확하게 균형을 이룬다"고 논문 공동저자인 Mercedeh Khajavikhan과 Demetrios N. Christodoulides가 Phys.org에 말했습니다. "이러한 지점 중 일부, 특히 및 는 이미 최소한의 추진제 소비로 위성 안정성을 위한 우주의 전략적 위치로 사용되었지만(예를 들어 James Webb 망원경 및 최근 배치된 Aditya L1 위성),
우리 연구는 다음과 같은 흥미로운 특성에 중점을 둡니다. 그리고 라그랑주 포인트." 트로이 소행성(Trojan asteroids)은 목성과 같은 궤도에서 태양 주위를 도는 큰 소행성 집단이다. 이를 발견한 유명한 수학자 라그랑주의 이름을 따서 명명된 라그랑주 점은 동일한 시스템(예: 태양과 목성)에 있는 두 물체의 중력이 강화된 끌어당김 및 반발 영역을 생성하는 공간에서의 위치입니다. 연구의 일환으로 Khajavikhan과 Christodoulides는 이러한 위치의 고유한 물리학을 활용하여 광파를 유도하고 가둘 수 있는 가능성을 조사하기 시작했습니다.
-논문에서 연구원들은 광학 응용을 위한 라그랑주 점의 사용이 태양-목성 궤도 내에서 트로이 소행성을 포착하는 것과 어떤 면에서 유사하다는 것을 보여주었습니다. Khajavikhan과 Christodoulides는 “Lagrange 광학 도파관은 경화된 실리콘 오일 실린더의 나선형 와이어를 통해 전류를 통과시켜 유도됩니다.”라고 말했습니다. "열광학 효과를 통해 이는 차례로 뒤틀린 지수 지형을 생성하며 이 경우 광자 반발력은 원심력에 의해 균형을 이룹니다.
-직관과는 반대로 이 산 경사 지수 프로파일에서는 안정적인 라그랑주 점이 생성됩니다. 그 결과 트로이 목마 광선이 이 위치에 2차원 방식으로 갇히게 됩니다." 연구의 일환으로 Khajavikhan과 Christodoulides는 실험실에서 트로이 소행성 궤도에서 관찰되는 것과 같은 라그랑주 점의 특성을 재현하는 소형 시스템을 만들었습니다.
실험실에서 구축한 시스템은 온도에 따른 굴절률을 갖는 매질에 삽입된 나선형 모양의 철선으로 구성되었습니다. 크레딧: Luo et al.
연구원들은 나중에 전선을 통해 전기를 전달함으로써 비균질한 방식으로 이 매체를 가열할 수 있었습니다. 궁극적으로 이 프로세스를 통해 트로이 목마 광학 빔이라고 부르는 것이 형성되었습니다. 이 간단한 실험은 매우 흥미로운 관찰을 이끌어 냈습니다. 흥미롭게도 연구원들은 광학 트로이 목마 빔이 초점이 흐려지는 굴절률 환경에서 유도되거나 포착될 수 있다는 사실을 발견했는데, 이는 정상적인 상황에서는 실현 불가능한 일입니다.
-"더 중요한 것은 이러한 광학 빔이 포착되는 굴절률 환경이 전혀 눈에 띄지 않으며 유도 반응을 예측할 수 있는 특징이 전혀 없다는 것입니다."라고 Khajavikhan과 Christodoulides는 말했습니다. "본질적으로 광학 빔은 기존의 도파관 구조가 존재하지 않는 완전히 눈에 띄지 않는 영역인 아무데도 없는 곳에 갇혀 있습니다." 이 연구팀의 최근 연구에서는 라그랑주 포인트의 고유한 특성을 활용하여 광파를 유도하고 트랩할 수 있음을 보여줍니다.
미래에는 액체나 기체와 같이 기존 접근 방식이 효과적이지 않은 비전통적인 환경에서 광파를 유도하는 새로운 기술 개발이 이루어질 수 있습니다. Khajavikhan과 Christodoulides 는 "추가 탐사를 위한 가능한 방법은 증폭(레이저) 시스템에서 트로이 목마 빔을 사용하는 것입니다.
여기서 광 이득 또는 손실은 완전 유전체 매체에서 빔 인력 또는 척력을 위한 대체 수단을 구축할 수 있습니다."라고 말했습니다. 지금까지 연구자들은 광선을 유도하기 위해 라그랑주 점을 사용하는 데에만 집중해 왔습니다. 그러나 앞으로 그들이 개발한 방법론은 광학을 넘어 음파나 초저온 원자를 유도하는 기술과 같은 물리학의 다른 영역에서도 테스트될 수 있습니다.
-Khajavikhan과 Christodoulides는 "이 시점에서 우리는 액체와 기체 매체 모두에서 음파의 빛을 유도할 수 있는 가능성을 탐구할 계획"이라고 덧붙였습니다. "마지막으로, 다중 라그랑주 점이 유도될 수 있는 광학 트랙터 빔을 사용하여 라그랑주 도파관에서 처음으로 유전체 마이크로 및 나노 입자를 포착하고 운반하는 것을 관찰하는 것이 흥미로울 것입니다. 이는 천체 역학에서는 불가능한 측면입니다."
추가 정보: Haokun Luo 외, 라그랑주 포인트를 통한 트로이 목마 광선 유도, 자연 물리학 (2024). DOI: 10.1038/s41567-023-02270-6
https://phys.org/news/2024-01-trojan-approach-lagrange.html
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메모 2401310735 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링
태양과 목성에 라그랑주점 L4,L5 트로이 소행성(Trojan asteroids)는 변형된 smolas.group으로 볼 수 있다. 여기서 태양과 목성 사이에 중력은 oms.vixer.bar이다. 허허. 특이한 점은 L4,L5 트로이 그룹(소행성대)이 생성되려면 태양과 목성의 거리 5.2 AU (7억 7,800만 km)이상의 vixer.bar가 존재해야 한다.
vixer는 태양z과 목성z'을 연결하는 반지름과 같고 특히 목성 z'에서 L4, L5의 smolas는 트로이 소행대와 유사하여, 두 개의 천체 사이에서 중력과 위성의 원심력이 상쇄되어 실질적으로 중력의 영향을 받지 않게 되는 평형점을 이룬다. 그래서 이러한 라그랑주 트로이 소행성대 형성을 이용한 레이저빔의 광파의 안정적 유도와 포착하는 기술이 도입할 수 있다. 허허.
그리고 이런 응용방식보다 실질적으로 우주의 라그랑주 지역의 소행성대나 은하들을 직접적으로 활용하여 항성간 순간 거대얽힘 이동이 가능한 아이디어가 qpeoms.Lagrangian pointers 평형점대에서 나올 가능성이 매우 높다. 허허.
Source 1.
-The Lagrangian point is the point where the gravitational pull of two large celestial bodies exactly matches the centripetal force needed for a small object (such as a satellite) to move together. There are five Lagrangian points formed in the relationship between two celestial bodies. It is named after its discoverer, Joseph-Louis Lagrange, an 18th-century French mathematician. Three are on a straight line connecting the two celestial bodies, and 2 are at the vertices of an equilateral triangle with the two celestial bodies.
-In outer space surrounding the Earth, there are a total of 10 Lagrangian points, 5 in the Earth-Sun and Earth-Moon systems. Placing a satellite here has the advantage of maintaining a stable orbit for a long period of time without using a lot of fuel. This means that this place has high strategic value that can be used for various purposes such as observation and surveillance as well as scientific research. Accordingly, the Lagrange point is emerging as a new potential battlefield in space geopolitics.
Source 2.
-In the paper, the researchers showed that the use of Lagrange points for optical applications is in some ways similar to capturing Trojan asteroids within a Sun-Jupiter orbit. “Lagrange optical waveguides are induced by passing an electric current through a helical wire in a cylinder of cured silicone oil,” Khajavikhan and Christodoulides said. “Through thermo-optic effects, this in turn creates a distorted exponential terrain, where the photon repulsion is balanced by the centrifugal force.
-Counterintuitively, this mountain slope exponential profile produces stable Lagrangian points. As a result, the Trojan beam becomes trapped at this location in a two-dimensional way." As part of their research, Khajavikhan and Christodoulides created a compact system in the laboratory that reproduces the properties of Lagrangian points, such as those observed in the orbit of the Trojan asteroid.
-Khajavikhan and Christodoulides added, "At this point, we plan to explore the possibility of guiding light by sound waves in both liquid and gaseous media." “Finally, it will be interesting to observe the capture and transport of dielectric micro- and nanoparticles in Lagrangian waveguides for the first time using optical tractor beams in which multiple Lagrangian points can be induced, an aspect that is not possible in celestial mechanics.”
-The average distance between Jupiter and the Sun is 778 million km (5.2 times the average distance between the Earth and the Sun, or 5.2 AU), and it completes an orbit once every 11.86 years. This period is 2/5 times the orbital period of Saturn, meaning that the two largest planets in the solar system have a 5:2 orbital resonance.
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Memo 2401310735 My thought experiment qpeoms storytelling
Trojan asteroids at Lagrangian points L4 and L5 on the Sun and Jupiter can be viewed as a modified smolas.group. Here, the gravitational force between the Sun and Jupiter is oms.vixer.bar. haha. What is unique is that for the L4 and L5 Trojan groups (asteroid belts) to be created, vixer.bar must exist at a distance of 5.2 AU (778 million km) or more from the Sun and Jupiter.
The vixer is equal to the radius connecting the sun z and Jupiter z', and in particular, the smolas of L4 and L5 in Jupiter z' are similar to the Trojan asteroid, so the gravitational force between the two celestial bodies and the centrifugal force of the satellite are canceled out, effectively affecting the gravitational force. An equilibrium point is reached where no pressure is received. Therefore, a technology to stably guide and capture light waves of a laser beam using the formation of the Lagrangian Trojan asteroid belt can be introduced. haha.
And rather than this application method, it is very likely that the idea of enabling instantaneous massive entanglement movement between stars by directly utilizing the asteroid belt or galaxies in the Lagrangian region of the universe will come from the qpeoms.Lagrangian pointers equilibrium point zone. haha.
Sample oms.vix.a (standard2)
2401030806
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
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.A strategic point in the space age... Occupy the ‘Lagrange point’
미래&과학미래 우주시대의 전략 요충지…‘라그랑주점’을 선점하라
기자 곽노필 수정 2024-01-25 07:19등록 2024-01-24 14:30
지구에서 태양 쪽으로 150만km 떨어진 제1라그랑주점(L1)에 최근 도착한 인도의 태양 관측 위성 아디트야(상상도). 인도우주연구기구 제공 지구에서 태양 쪽으로 150만km 떨어진 제1라그랑주점(L1)에 최근 도착한 인도의 태양 관측 위성 아디트야(상상도). 인도우주연구기구 제공
지난해 9월 발사된 인도의 첫 태양 탐사선 ‘아디트야’(Aditya-L1)가 4개월의 우주비행 끝에 지난 6일 목적지 궤도인 ‘제1 라그랑주점’(L1)에 도착했다. 탐사선은 약 한 달간 기기 점검 작업을 거친 후 2월 말부터 본격적인 태양 활동 관측을 시작할 예정이다.
-라그랑주점은 두 개의 큰 천체가 끌어당기는 중력이 작은 물체(예컨대 위성)가 함께 움직이는 데 필요한 구심력과 정확하게 일치하는 지점을 말한다. 두 천체의 관계에서 형성되는 라그랑주점은 5개다. 발견자인 18세기 프랑스 수학자 조제프 루이 라그랑주의 이름을 따서 붙인 명칭이다. 3개는 두 천체를 잇는 일직선상에 있고, 2개는 두 천체와 정삼각형을 이루는 꼭짓점에 있다.
-지구를 둘러싼 우주 공간에는 지구-태양, 지구-달 시스템에 5개씩 모두 10개의 라그랑주점이 있다. 이곳에 위성을 두면 연료를 많이 쓰지 않고도 오랜 기간 안정적인 궤도를 유지할 수 있는 이점이 있다. 이는 이곳이 과학적 연구뿐 아니라 관측, 감시 등 다양한 용도로 활용할 수 있는 전략적 가치가 높다는 걸 뜻한다. 이에 따라 라그랑주점이 우주지정학의 새로운 잠재적 격전장으로 떠오르고 있다.
주요 우주강국들이 라그랑주점에 잇따라 위성을 보내고 있거나 보낼 계획을 세우고 있다. 지구-태양 시스템의 경우, 가장 가까운 라그랑주점은 제1 라그랑주점(L1)과 제2 라그랑주점(L2)이다. 한쪽(L1)은 지구에서 태양 쪽에, 다른 한쪽(L2)은 지구 그림자 쪽에 있다.
두 지점은 모두 지구에서 150만km 떨어져 있다. 지구-달 거리의 4배에 해당하는 거리다. 미 조지아공대 윤복원 박사(물리학)에 따르면, 제3 라그랑주점은 태양 반대쪽 방향으로 거의 태양-지구 거리만큼 떨어진 거리에 있다. 따라서 지구에서 보면 태양-지구 거리의 2배 되는 곳에 있다. 제4, 제5 라그랑주점은 정확하게 태양-지구 거리만큼 떨어져 있다. 태양과 지구, 라그랑주점이 정확하게 정삼각형을 이룬다. 지구 공전 궤도에서 볼 때 제4 라그랑주점은 지구 앞쪽에, 제5 라그랑주점은 지구 뒤쪽에 있다.
지구-태양 관계에서 태양과 지구가 끌어당기는 중력과 균형점을 이루는 5개의 라그랑주점 위치. 제임스웹우주망원경이 있는 L2는 심우주 관측에 최적 장소로 꼽힌다. 미 항공우주국 제공 지구-태양 관계에서 태양과 지구가 끌어당기는 중력과 균형점을 이루는 5개의 라그랑주점 위치. 제임스웹우주망원경이 있는 L2는 심우주 관측에 최적 장소로 꼽힌다. 미 항공우주국 제공 언제나 태양 관측할 수 있는 ‘제1 라그랑주점’ 제1 라그랑주점은 태양 쪽을 향해 있기 때문에 태양 관측에 유리하다.
언제든지 태양을 관측할 수 있다. 인도의 태양탐사선이 이곳에 자리 잡은 이유다. 이곳에는 현재 미 항공우주국(나사)와 유럽우주국이 1995년 보낸 위성 소호(SOHO)가 태양 관측의 터줏대감 노릇을 하고 있다. 소호의 애초 설계 수명은 2년이었으나 지금도 잘 작동하고 있다. 광고 광고 미 국립해양대기청(NOAA)이 2025년에 발사할 예정인 우주전파환경 관측 위성(SWFO-L1)도 이곳에 자리 잡는다.
태양에서 방출된 양성자, 전자 및 코로나 물질 방출(CME) 등의 현상을 실시간으로 탐지해, 이런 물질이 지구에 도달하기 전에 미리 알려주는 조기 경보 역할을 수행하기 위해서다. 2020년대 후반으로 예정된 태양물리학 연구 위성 아이맵(IMAP), 소행성 탐지 위성 니오 서베이어(NEO Surveyor)도 제1 라그랑주점으로 날아간다. 앞서 1997년 발사된 나사의 우주 에너지 입자 연구 위성 에이스(ACE), 2015년 발사된 미 해양대기청의 심우주 기후 관측 위성 디스커버(DSCOVR), 1994년 나사의 태양풍 연구 위성 윈드(WIND)가 이곳에서 여전히 임무 수행 중이다. 제임스웹우주망원경은 태양을 등진 방향으로 지구와 150만km 떨어진 지점에 있다.
지구~달 거리의 4배, 지구~태양 거리의 10분의 1에 해당하는 거리다. 미 항공우주국 제공 제임스웹우주망원경은 태양을 등진 방향으로 지구와 150만km 떨어진 지점에 있다. 지구~달 거리의 4배, 지구~태양 거리의 10분의 1에 해당하는 거리다. 미 항공우주국 제공 심우주 관측에 최적인 제2 라그랑주점 현재 관심이 가장 많이 쏠려 있는 곳은 제2 라그랑주점(L2)이다. 태양을 등지고 있는 제2 라그랑주점(L2)은 심우주를 관측하는 데 최적의 장소로 꼽힌다.
지구와 쉽게 통신할 수 있는 데다 우주선 앞쪽으로는 햇빛의 영향을 받지 않고 심우주 관측이 가능하고, 뒤쪽으로는 햇빛을 이용한 태양광 발전을 할 수 있는 이점이 있다. 태초의 은하를 찾고 있는 나사의 제임스웹우주망원경의 관측 활동 공간이 이곳이다. 암흑 물질과 암흑 에너지의 비밀을 밝혀내는 임무를 띤 유럽우주국의 유클리드우주망원경도 지난해 8월 이곳에 와 현재 본격 관측을 위한 준비를 하고 있다.
앞서 이곳에는 빅뱅이 남긴 우주배경복사를 찾는 더블유맵(WMAP=윌킨슨 마이크로파 비등방성 탐색기)
위성(나사)과 플랑크 위성(유럽우주국), 적외선 관측 우주망원경 허셜(유럽우주국)이 있었다. 제2 라그랑주점은 안장점이라고도 불린다. 이곳에 있는 물체는 말 안장에 탔을 때 것처럼 궤도가 흔들린다고 해서 붙여진 이름이다. 따라서 정기적으로 궤도를 약간씩 조정해 줘야 한다. 지구-달 관계가 만드는 제2 라그랑주점(L2)에 있는 유일한 인공 물체는 중국 췌차오 위성이다.
지구-달 관계가 만드는 제2 라그랑주점(L2)에 있는 유일한 인공 물체는 중국 췌차오 위성이다. 지구-달 라그랑주점을 선점한 중국 라그랑주점의 원리는 지구-달 사이에서도 똑같이 작동한다. 지구-달 시스템에선 제1, 제2 라그랑주점이 달을 중심으로 일직선 앞뒤 방향으로 각각 6만㎞ 지점에 있다.
지구 기준으로는 각각 32만㎞, 44만㎞ 떨어진 지점이다. 제3 라그랑주점은 달 반대편으로 지구-달 거리 만큼인 38만㎞ 떨어진 지점에, 제4 및 제5 라그랑주점은 지구, 달과 정삼각형을 이루는 38만㎞ 지점에 있다. 지구와 달의 중력이 만드는 제2 라그랑주점은 최근 군사안보 전략 차원에서 큰 주목을 받고 있다. 중국이 2019년 달 뒷면 착륙선 창어 4호 임무에서 이곳의 이점을 활용한 것이 계기가 됐다.
달 뒷면에선 달이 통신을 차단하기 때문에 지구와 직접 통신할 수 없다. 중국은 이곳에 췌차오(‘까치다리’라는 뜻)라는 이름의 중계위성을 보내 이 문제를 해결했다. 췌차오는 이 지점에 배치한 세계 최초이자 지금까지 유일한 통신 중계 위성이다. 췌차오 위성은 6년이 지난 지금도 정상 작동하고 있다. 중국이 미국에 앞서 달 뒷면과의 통신망을 구축한 셈이다. 중국은 성능을 개선한 췌차오 2호 위성도 조만간 발사한다.
설계 수명이 다해가고 있는 췌차오 1호를 대신해, 오는 5월로 예정된 달 뒷면 표본 수집 우주선 창어 6호와 지구 사이의 통신을 지원하기 위한 목적이다. 2호 위성은 이후에도 라그랑주점에 계속 남아 중국의 후속 달 탐사 임무를 지원할 예정이다.
중국의 췌차오 위성이 제2라그랑주점(L2)에서 달 뒷면 우주선과 지구 사이 통신을 중계하는 모습을 표현한 그림. CCTV 중국의 췌차오 위성이 제2라그랑주점(L2)에서 달 뒷면 우주선과 지구 사이 통신을 중계하는 모습을 표현한 그림.
CCTV 미 하원, 모든 라그랑주점에 영구 주둔 촉구 이에 자극받은 미국 하원은 지난해 말 발표한, 중국과의 경제 및 기술 경쟁에 관한 150개 항목의 정책 권고 보고서에서 라그랑주점의 지정학적 중요성을 강조했다. 보고서는 “미국이 모든 라그랑주점에 자산을 영구적으로 주둔하는 최초의 국가가 되도록 하는 것을 포함해, 우주에서 중국 공산당의 악의적인 야망에 대응하는 데 중요한 나사와 국방부의 프로그램에 자금을 지원하라”고 콕 집어 요구했다. 현재 나사는 2020년대 후반에 구축하는 것을 목표로 하고 있는 달 궤도 정거장 ‘루나 게이트웨이’의 타원형 궤도 운용에서 제2 라그랑주점을 활용할 계획이다.
미 공군연구소(AFL)는 라그랑주점을 궤도로 하는 달 구역 순찰 위성(CHPS) 프로그램 추진을 검토하고 있다고 밝힌 바 있다. 미 항공우주국이 추진하고 있는 달 궤도 정거장 ‘루나 게이트웨이’ 상상도. 나사 제공
미 항공우주국이 추진하고 있는 달 궤도 정거장 ‘루나 게이트웨이’ 상상도. 나사 제공 지구와 달을 한꺼번에 조망할 수 있어 지구-달 시스템의 제3~5 라그랑주점은 제1~2 라그랑주점보다 지구에서 먼 거리에 있다. 그러나 궤도가 매우 안정적인 제4, 제5 라그랑주점(L4, L5)도 향후 전략적 가치가 부각될 가능성이 있다. 두 지점은 지구를 공전하는 달의 앞뒤로 60도에 해당하는 위치에 있어 지구와 달 전체를 한꺼번에 조망해 볼 수 있는 이점을 갖고 있다.
훗날 달 기지가 생긴다면 지구-달 경제 시스템을 관리하는 데 유용할 수 있다. 세계사를 돌아보면 유럽인들에게 바다 건너 다른 대륙이 존재한다는 사실이 알려진 근대 이후 세계 패권의 중심은 바닷길을 장악한 나라에 있었다. 앞으로 우주를 기반으로 한 산업이 갈수록 커지고 달 기지가 현실화하면 우주의 길목을 선점하느냐 여부가 경쟁력에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서 21세기 우주시대의 세계 패권을 노리는 국가들엔 지구와 달의 중력이 균형을 이루고 있는 라그랑주점이 지구- 달 시스템을 아우르는 패권 전략의 요충지로 떠오를 수 있다.
https://www.hani.co.kr/arti/science/future/1125714.html
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