[5월 모의고사]지1 19번 자료분석 및 해설
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은하와 허블 법칙, 우주의 팽창에 관한 문제가 출제되었네요. 이 문제의 키워드는 적색 편이입니다.
문제와 자료 (가)에 따르면, 우리는 은하 B에서 은하 A와 C를 관측하고 있습니다. 이 때 C가 A보다 더 멀리 있으므로 허블 법칙에 따라 C가 A보다 빠른 속도로 멀어지고 있네요.
그러니까 자료 (나)에 주어진 스펙트럼에서 적색 편이량은 C가 더 크겠죠. 후퇴 속도와 적색편이량은 비례하니까.
이제 문제를 풀어보겠습니다.
팽창하는 우주에서는 우주의 중심을 알 수 없습니다. B는 관측하는 위치이고 A와 C는 상대적인 이동이므로 B를 우주의 중심이라 할 수 없기에 ㄱ은 틀린 선지입니다.
이번에는 A에서 은하 B와 C를 관측해볼까요. A에서 B까지 거리는 100Mpc, A에서 C까지 거리는 300Mpc이니까 거리는 C가 B의 3배이고 허블법칙에 따라 후퇴 속도도 C가 B의 3배입니다.
마지막으로 ㄷ 선지를 볼게요. B에서 A와 C를 관측했을 때 파장이 (나)에 나타나있고 정지 파장에 대한 파장 변화량은 허블 법칙에 따라 C가 A의 2배입니다. 이 때 자료 (나)에 주어진 방출선에 나타난 C와 A의 파장 차이는 14nm니까 정지 파장에서 A까지 파장 길이 차이는 14nm, 정지 파장에서 C까지 파장 길이 차이는 28nm이기에 정지 파장은 600nm가 되겠네요.
개념을 명확히 모르고 자료분석에 실패했다면 ㄷ 선지가 조금 난해했을겁니다.
누르시고 이제 마지막 [5월 모의고사] 자료로 돌아올게요.
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