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문제 1

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초신성 폭발 후 중성자별이 형성될 때, 중성자별의 표면에서 방출되는 강력한 전자기 복사 펄스를 '밀리초 펄서'라고 부르는데, 이 펄스의 회전 주기가 매우 빠른 이유는 무엇일까요?

  • 중성자별의 엄청난 질량 때문에 회전 속도가 빨라진다.
  • 중성자별 형성 과정에서 각운동량 보존 법칙에 의해 회전 속도가 급격히 증가한다.
  • 주변의 블랙홀이 중성자별을 끌어당겨 빠르게 회전시킨다.
  • 중성자별 내부의 핵융합 반응이 폭발적으로 일어나 회전력을 생성한다.

문제 2

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우주 배경 복사는 빅뱅의 잔해로 알려져 있습니다. 이 복사의 온도가 약 2.7 켈빈(K)인 이유는 무엇이며, 시간이 지남에 따라 어떻게 변화할까요?

  • 빅뱅 당시의 초기 온도였으며, 우주 팽창으로 인해 온도가 점차 낮아지고 있다.
  • 빅뱅 당시의 온도와는 무관하며, 우주에 존재하는 암흑 에너지의 영향으로 일정하게 유지된다.
  • 빅뱅 직후 우주가 급격히 팽창하면서 온도가 급격히 상승했고, 현재는 그 열이 식어가는 중이다.
  • 우주 배경 복사는 빅뱅과 관련이 없으며, 별들이 내뿜는 열에 의해 온도가 결정된다.

문제 3

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블랙홀의 사건의 지평선(event horizon)이란 무엇이며, 이 경계를 넘어서면 어떤 현상이 일어날까요?

  • 블랙홀의 중심부로, 이곳을 통과하면 시간 여행이 가능하다.
  • 블랙홀의 표면으로, 이곳에서는 빛조차 탈출할 수 없는 경계이다.
  • 블랙홀 주변을 도는 가스 원반의 가장자리로, 이곳에서는 강력한 자기장이 발생한다.
  • 블랙홀이 다른 우주와 연결되는 통로로, 이곳을 통과하면 다른 차원으로 이동한다.

문제 4

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암흑 물질(dark matter)과 암흑 에너지(dark energy)는 우주를 이해하는 데 매우 중요한 개념이지만, 직접 관측이 어렵습니다. 이 둘의 가장 큰 차이점은 무엇일까요?

  • 암흑 물질은 중력을 통해 상호작용하지만, 암흑 에너지는 전자기력을 통해 상호작용한다.
  • 암흑 물질은 은하의 형성에 기여하며, 암흑 에너지는 우주의 팽창을 가속시킨다.
  • 암흑 물질은 빛을 흡수하지만, 암흑 에너지는 빛을 방출한다.
  • 암흑 물질은 별의 구성 요소이며, 암흑 에너지는 행성의 궤도에 영향을 미친다.
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