1. Introduction
천문학 (천체학, Astronomy)는 지구 바깥쪽에서 일어나는 현상과 우주를 구성하는 천체에 대해 연구하는 학문이다.
역법, 점성술 같은 증거로 봤을 때 오래전부터 연구되어 온 연구분야 중 하나이며, 현대에 와서도 우주 탐사 기술을 가지고 그 나라의 기초과학의 수준을 파악하기도 한다.
실제로 이번에 제임스 웹 우주망원경 (JWST) 프로젝트는 프로젝트가 진행되고 큰 성과가 없자 사람들에게 욕을 먹었지만, 막상 JWST가 보낸 사진으로 이루어낸 성과는 (어느 정도 정치적인 힘도 작용했겠지만) 사람들에게 큰 이슈가 되었다.
2. Range
가장 유명한 하위 분과인 천체물리학 (Astrophysics)가 있다. 천체의 운동과 형성과정, 앞으로 일어날 일을 예측하는 과정을 논리적으로 풀어내는 천체물리학은 천문학에서 가장 핵심적인 분과라고 볼 수 있다.
점성술 (Astrology)과는 다르다! 천체를 기반으로 인간의 미래를 예측하는 점성술은 과학이 발전하기 이전에는 천문학과 한 몸이었을지 몰라도 현대에 와서는 그냥 유사과학이다.
최근에는 다음과 같은 것들이 주로 연구 되고 있다.
- 지구 밖의 외부 행성 - 어떻게 관측하지? 인간이 거주할만한 행성은 있는가?
- 항성 - 별의 탄생과 죽음.
- 중성자별 - 펄서와 마그네타.
- 블랙홀 - 보통 블랙홀 그 자체에 대해서 연구.
- 은하 - 은하의 구조, 특성, 탄생 및 충돌.
- 우주론 - 우주의 탄생과 앞으로의 우주에 대한 예측, 우주의 구조.
- 우주환경 - 우주 방사선과 자기장.
- 힘, 에너지 - 중력파.
이외에도 수많은 관측 대상이 있고 그만큼 연구 실적이 많은 분야이다.
3. Problem
위키피디아를 참고하면 다음과 같은 천문학 관련 미해결 난제들이 있다고 한다.
- 별의 탄생에 대한 의문. 별들이 생성될 당시의 질량 분포(초기 질량 함수)가 일정함.
- 외계인의 존재성, 또한 외계 생명이 존재하더라도 그들이 지성을 가지고 있는지에 대한 의문.
- 우리 태양계는 보편적인 행성계 인가 아니면 특별한가?
- 우주가 탄생한 이유, 우주의 밀도를 일정하게 만드는 급팽창(inflation)이 발생하는 기전, 바리온 비대칭성(baryon asymmetry)의 존재 이유.
- 암흑물질과 암흑에너지의 정체.
- 우주의 최후 (Big Freeze, Big Crunch, Big rip).
- 은하와 블랙홀의 형성 과정.
- 초고에너지 입자(ultra-high-energy cosmic ray)가 생기는 원인.