가운데만 유독 밝은 은하 골라내기

지구과학 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
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안내 — 천문학자들이 여러 은하마다 중심부 밝기, 바깥부 밝기, 그리고 그 은하의 빛을 색깔 띠로 펼쳤을 때 밝게 빛나는 한 선의 굵기를 재어 표로 정리했습니다. 아래 세 무리의 값을 그대로 사용하세요.
은하 무리 ㉮ — 가(중심 30·바깥 25·선 굵기 2) · 나(32·28·3) · 다(96·24·12) · 라(28·26·2)
은하 무리 ㉯ — 마(27·24·3) · 바(31·27·2) · 사(29·26·3)
은하 무리 ㉰ — 아(29·25·2) · 자(30·27·3) · 차(88·22·11) · 카(27·24·2) · 타(31·28·3)
지시를 따라 손으로 직접 계산·비교한 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  예제: 은하 무리 ㉮ (비교용: 은하 무리 ㉯)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 무리 ㉮ 네 은하의 (중심부 밝기 ÷ 바깥부 밝기) 값을 각각 계산해 적어 보세요.
  2. [칸 B]에 무리 ㉮ 네 은하의 선 굵기를 그대로 옮겨 적어 보세요.
  3. [칸 A]에서 값이 가장 큰 은하에 ◯표 하고, 그 이름을 [칸 C]에 적어 보세요.
  4. [칸 B]에서 값이 가장 큰 은하에 ◯표 하고, 그 이름을 [칸 D]에 적어 보세요.
  5. [칸 C]와 [칸 D]에 적힌 은하가 서로 같은지 비교해 보세요.
  6. 무리 ㉯의 세 은하로 ①~④를 똑같이 반복하고, 유난히 큰 값을 낸 은하가 있으면 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 A — ㉮ 각 은하의 (중심부 ÷ 바깥부) 값
칸 B — ㉮ 각 은하의 선 굵기
칸 C — ㉮에서 중심이 유난히 밝은 은하
칸 D — ㉮에서 선이 유난히 굵은 은하
칸 E — ㉯에서 유난히 두드러진 은하
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 C]와 [칸 D]는 같은 은하였나요? 한 은하에서 '중심이 유난히 밝다'와 '선이 유난히 굵다'가 함께 나타난다는 것은, 그 은하 중심부에서 무슨 일이 벌어지고 있다는 뜻일지 여러분의 말로 쓰세요. (15점)

✎ ㉮에서 중심이 가장 밝은 은하는 ___였고, 선이 가장 굵은 은하도 ___였다. 두 특징이 겹치는 까닭은 …

(2)'중심이 압도적으로 밝고 선도 굵은' 은하가 무리 ㉮에만 우연히 있었던 걸까요, 아니면 다른 무리에서도 드물게 나타나는 규칙일까요? 무리 ㉰의 다섯 은하를 직접 계산해 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 무리 ㉰를 계산해 보니 ___ 은하가 그러했고, 그런 은하는 다섯 중 ___개였다. 그래서 …

(3)무리 ㉯에는 왜 그렇게 두드러진 은하가 없었을까요? 무리 ㉯의 값이 무리 ㉮·㉰의 두드러진 은하와 무엇 때문에 달랐는지 여러분의 생각을 쓰세요. (10점)

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (예: 유난히 밝은 중심, 굵은 선이 알려 주는 것, 이런 은하를 통틀어 부르는 이름) (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)각 은하의 나눗값과 선 굵기를 정확히 계산·비교하고, 지시대로 표시·기입함상 · 중 · 하
해석 (40점)두 특징이 겹친다는 관찰에 이유를 붙였고, 다른 무리를 직접 계산해 확인한 근거가 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

가운데만 유독 밝은 은하 골라내기 · 총 100점
학년
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안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.세이퍼트 은하는 주로 어떤 형태(모양)의 은하에서 관측되며, 그 중심핵의 밝기는 일반 은하와 비교해 어떠한지 쓰시오.
2.세이퍼트 은하의 스펙트럼에서 나타나는 방출선의 폭은 어떠하며, 이것은 중심부 기체(성간 물질)의 어떤 상태를 알려 주는지 쓰시오.
3.전체 은하에서 세이퍼트 은하가 차지하는 비율에 대한 설명으로 옳은 것을 고르시오. (가) 대부분의 은하가 세이퍼트 은하이다. (나) 전체 은하 중 일부(약 수 %)만 세이퍼트 은하이다.
4.다음 천체는 세이퍼트 은하·퀘이사·전파 은하 중 무엇인가? "별처럼 점으로 보이지만 적색편이가 매우 커서 매우 멀리 있고 대단히 밝은 천체."
5.다음 은하는 세이퍼트 은하·퀘이사·전파 은하 중 무엇인가? "중심핵에서 제트가 뻗어 나와 양쪽에 로브를 이루고, 일반 은하보다 수백~수백만 배 강한 전파를 방출하며 대부분 타원 은하로 관측된다."
6.세이퍼트 은하, 퀘이사, 전파 은하를 하나로 묶어 부르는 이름을 쓰고, 이들의 공통점을 중심핵의 에너지 방출 관점에서 한 가지 쓰시오.
정답
1. 대부분 나선 은하에서 관측되며, 중심핵이 일반 은하보다 유난히(매우) 밝다. 2. 방출선의 폭이 매우 넓다. 이는 중심부의 기체가 매우 빠른 속도로 운동하고 있음을 뜻한다(도플러 효과로 방출선의 폭이 넓어짐). 3. (나) 4. 퀘이사 5. 전파 은하 6. 활동성 은하(특이 은하). 공통점: 은하 중심핵(활동성 은하핵)에서 일반 은하보다 훨씬 많은(강한) 에너지를 방출한다(중심에 거대질량 블랙홀이 있는 것으로 추정).
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