별과 우주 · 함께 풀어 봅시다

융합 모의고사 3회

그림을 보고, 핵심을 찾고, 답까지.

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M3Q1 이동 폭을 섞어 계산한 밝기 예측
학생은 A의 p를 0.08″, B의 p를 0.02″로 놓고 A가 16배 밝다고 했다. 바른 밝기비 A:B는?
두 별의 실제 밝기는 같다. 표는 모두 공전 궤도 양끝에서 본 6개월 최대 이동 폭 2p이다. 가림은 없다.
이동 폭을 섞어 계산한 밝기 예측별AB최대 이동 폭(″)0.080.04지구AB관측 거리의 비교 모형 · 그림의 길이는 비례하지 않음
① 1:4
② 2:1
③ 4:1
④ 16:1
두 값 모두 절반으로
표는 둘 다 2p A·B 모두 절반을 써야 함
A 25 pc · B 50 pc 거리 A:B = 1:2
실제 밝기 같음 받는 빛 A:B = 4:1
답③ 4:1
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M3Q2 같은 거리의 같은 별이 다르게 보일 때
두 별이 다르게 보이는 이유를 가장 잘 뒷받침하는 가설은?
A·B는 실제 밝기가 같고 연주시차도 같다. B 앞 시선에만 먼지 구름이 확인되었다.
같은 거리의 같은 별이 다르게 보일 때별AB연주시차(″)0.0100.010겉보기 등급46지구ABB 앞의 먼지 구름빛의 경로 모형 · 그림 길이는 거리에 비례하지 않음
① B가 A보다 훨씬 멀다.
② B의 별빛 일부가 먼지 구름에 가려진다.
③ B는 실제로 더 적은 빛을 낸다.
④ B가 A보다 가까워 별빛이 더 좁은 면적에 퍼진다.
같은 거리, 다른 가림
연주시차 같음 → 거리 같음
별 자체의 밝기도 같음
다른 조건: B 앞의 먼지 B의 빛 일부가 가려짐
가려짐 → 어둡게 보임 B의 등급 숫자가 더 큼
답② B 앞 먼지 구름이 별빛 일부를 가린다.
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M3Q3 같은 센서값에 숨은 실제 밝기
센서가 두 별의 빛을 같은 값으로 측정했다. 실제로 내는 빛의 비 B:A를 구하시오.
센서 조건과 빛의 가림 조건은 같고 가림은 없다. 받는 빛은 실제로 내는 빛에 비례하고 거리 제곱에 반비례한다.
같은 센서값에 숨은 실제 밝기별AB연주시차(″)0.150.05센서 측정값같음같음광원거리가 다르지만 센서에 도착한 빛은 같다
멀리서 같게 보이려면
시차 A:B = 3:1 거리 B:A = 3:1
같은 실제 밝기라면 B에서 받는 빛은 1/9
실제 센서값은 같음 B가 내는 빛은 A의 9배
답실제로 내는 빛 B:A = 9:1
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M3Q4 앞에 겹친 푸른 별을 빼고 판단하기
성단 구성원 중 표면 온도가 가장 높은 색의 별은?
이 관측에서는 성단과 같은 운동을 하고 거리가 50 pc인 별을 구성원으로 판정한다. 세 별의 운동은 같고 색의 관측 오차는 없다. d(pc)=1/p(″)이다.
앞에 겹친 푸른 별을 빼고 판단하기별ABC연주시차(″)0.0200.0200.050색붉음푸름푸름ABC같은 하늘 영역에서 관측한 별들
① A만
② B만
③ B와 C
④ A·B·C 모두
앞에 겹친 별은 빼기
A·B 50 pc: 구성원 C 20 pc: 구성원 기준 탈락
구성원 A·B 중 푸른 B가 붉은 A보다 고온
답② B만
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M3Q5 · 별 개수로 은하 모양을 판단해도 될까
R의 관측 때문에 우리은하가 원반 모양이라는 설명을 버려야 한다는 주장에 반박하시오.
같은 넓이 하늘의 별 수를 셌다. P·Q는 별빛 가림이 없고, R에는 먼 별빛을 가리는 먼지 구름이 있다. R의 구름 뒤에도 별이 많다.
별 개수로 은하 모양을 판단해도 될까영역시선보이는 별 수P원반을 따름250Q원반에 수직12R원반·먼지 구름2태양계은하 중심성간 물질별빛우리은하를 옆에서 본 모형 · 크기는 비례하지 않음
먼저 설명해 보세요
그림과 자료를 근거로 답을 쓰세요.
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M3Q5 · 별 개수로 은하 모양을 판단해도 될까
가림 없는 P와 Q 비교
별 개수로 은하 모양을 판단해도 될까영역시선보이는 별 수P원반을 따름250Q원반에 수직12R원반·먼지 구름2태양계은하 중심성간 물질별빛우리은하를 옆에서 본 모형 · 크기는 비례하지 않음P 250개 > Q 12개
P와 Q를 비교하면 원반을 따르는 시선에 훨씬 많은 별이 보인다.
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M3Q5 · 별 개수로 은하 모양을 판단해도 될까
R에는 먼지가 있어요
별 개수로 은하 모양을 판단해도 될까영역시선보이는 별 수P원반을 따름250Q원반에 수직12R원반·먼지 구름2태양계은하 중심성간 물질별빛우리은하를 옆에서 본 모형 · 크기는 비례하지 않음R만 별빛 가림이 있음
R은 같은 원반 방향이지만 먼지 구름이 있다는 추가 조건을 가진다.
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→ 변화를 볼까요?
M3Q5 · 별 개수로 은하 모양을 판단해도 될까
적게 보인다고 별이 적을까요?
별 개수로 은하 모양을 판단해도 될까영역시선보이는 별 수P원반을 따름250Q원반에 수직12R원반·먼지 구름2태양계은하 중심성간 물질별빛우리은하를 옆에서 본 모형 · 크기는 비례하지 않음R의 관측은 원반 구조의 반증이 아님
별이 적게 보이는 것과 실제로 별이 적은 것은 다를 수 있다. 암흑 성운을 고려해야 한다.
R은 가림의 결과이므로 원반 모양 설명을 버릴 근거가 아니다.
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M3Q6 원반 밖 성단의 실제 밝기
구상 성단을 골라 원반 위아래의 분포를 조사하려 한다. 선택할 성단의 전체 실제 밝기는 다른 성단의 몇 배인가?
P는 둥글고 조밀한 별 집단, Q는 느슨한 별 집단이며 둘 다 중력으로 묶여 있다. 가림은 없고 두 성단은 전체적으로 같은 밝기로 보인다.
원반 밖 성단의 실제 밝기성단PQ주된 형태둥글고 조밀느슨함거리(같은 단위)42광원성단 전체를 작은 광원으로 보아 비교
① 1/4배
② 1/2배
③ 1배
④ 4배
두 배 먼데 같게 보인다
P: 둥글고 조밀 → 구상 성단 원반 위아래 조사 대상으로 선택
P는 Q의 2배 거리 관측 밝기는 같음
거리 효과 1/2²을 상쇄 P의 실제 밝기는 4배
답④ 4배
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M3Q7 · 가운데 은하에서 다시 본 팽창
N의 종류와 B를 기준으로 본 은하들의 변화를 함께 설명한 것으로 옳은 것은?
A·B·C는 독립된 은하이다. N은 A 안에서 배경 별빛을 가리는 기체·먼지 구름이다. A-B-C가 일렬인 팽창 모형에서 아래 간격을 측정했다.
가운데 은하에서 다시 본 팽창간격처음나중A-B23B-C23A-N0.20.2처음ABC나중ABC점의 크기가 아닌 은하 사이 간격을 비교
① N은 암흑 성운이고, B에서 A·C가 모두 멀어져도 B를 특별한 중심이라 할 수 없다.
② N은 암흑 성운이고, B에서 A는 가까워지고 C만 멀어진다.
③ N은 방출 성운이고, A-N이 일정하므로 우주 팽창 모형이 아니다.
④ N은 성단이고, N도 독립 은하로 세어 네 은하의 팽창이라 한다.
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M3Q7 · 가운데 은하에서 다시 본 팽창
N은 A 안의 암흑 성운
가운데 은하에서 다시 본 팽창간격처음나중A-B23B-C23A-N0.20.2처음ABC나중ABC점의 크기가 아닌 은하 사이 간격을 비교N: 암흑 성운 / 비교 은하 A·B·C
N은 배경 별빛을 가리는 암흑 성운이다. A에 포함되어 독립 은하의 점으로 추가하지 않는다.
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M3Q7 · 가운데 은하에서 다시 본 팽창
B에서도 양쪽이 멀어져요
가운데 은하에서 다시 본 팽창간격처음나중A-B23B-C23A-N0.20.2처음ABC나중ABC점의 크기가 아닌 은하 사이 간격을 비교B-A와 B-C 모두 증가
B에서 왼쪽 A까지도, 오른쪽 C까지도 간격이 2에서 3으로 증가한다.
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→ 변화를 볼까요?
M3Q7 · 가운데 은하에서 다시 본 팽창
B가 특별한 중심일까요?
가운데 은하에서 다시 본 팽창간격처음나중A-B23B-C23A-N0.20.2처음ABC나중ABC점의 크기가 아닌 은하 사이 간격을 비교B는 관측 기준이지 특별한 중심이 아님
A뿐 아니라 B에서도 다른 은하가 멀어진다. 관측자를 바꿔도 나타나는 성질이다.
① N은 암흑 성운 · B를 특별한 중심으로 정할 수 없다.
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M3Q8 겉보기 등급이 같은 세 별의 순위
세 별의 절대 등급 숫자를 작은 것부터 나열하시오.
별빛 가림은 없다. 현재 겉보기 등급은 모두 같다. d=1/p이며 절대 등급은 같은 10 pc에서 비교한 등급이다.
겉보기 등급이 같은 세 별의 순위별ABC연주시차(″)0.200.100.05겉보기 등급444지구10 pcC의 비교별 자체의 빛은 그대로인 가상 비교현재 거리 ?
모두 10 pc에 맞춰 보자
현재 거리 A 5 pc · B 10 pc · C 20 pc
10 pc로: A 멀어짐 · B 그대로 C 가까워짐
A는 어두워짐 · C는 밝아짐 절대 등급 숫자 C < B < A
답C < B < A
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M3Q9 멀고 별이 많은 성단의 전체 밝기
모형 성단 가와 나의 전체 겉보기 밝기를 비교하면?
두 모형에 속한 모든 별은 실제 밝기가 같다. 성단 내부 거리 차이와 가림은 무시한다. 전체 빛은 각 별에서 받은 빛의 합이다.
멀고 별이 많은 성단의 전체 밝기모형 성단가나별의 수101000연주시차(″)0.100.01광원성단의 전체 빛은 각 별에서 받은 빛의 합
① 나가 100배 밝다.
② 가가 100배 밝다.
③ 전체 겉보기 밝기는 같다.
④ 주어진 자료로는 전체 밝기를 비교할 수 없다.
멀어진 효과 × 별 수의 효과
나의 시차 = 가의 1/10 나까지 거리는 10배
같은 별 하나가 주는 빛 10배 거리 → 1/100
나의 별 수는 100배 전체 빛은 별빛의 합
1/100 × 100 = 1 두 성단의 전체 겉보기 밝기 같음
답③ 전체 겉보기 밝기는 같다.
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M3Q10 광원으로 확인하는 팽창 모형
이 모형에서 두 외부 은하까지의 거리가 어떻게 바뀌었는지 추론하고, 팽창 해석에 N을 쓰지 않는 이유를 설명하시오.
독립 은하 A·C의 기준별을 서로 같고 일정한 밝기의 광원으로 나타냈다. B가 관찰 기준이며 N은 A 안의 성운이다. 가림이 없고 받는 빛은 거리 제곱에 반비례한다.
광원으로 확인하는 팽창 모형대상처음 빛나중 빛A의 기준별11/4C의 기준별1/41/16NA 안의 성운은하 아님처음ABC나중받는 빛의 변화로 거리를 추론점의 크기가 아닌 은하 사이 간격을 비교
줄어든 빛에서 늘어난 거리로
A·C는 독립 은하 N은 A 안의 성운 → 비교 점 제외
A·C 모두 받는 빛이 1/4 C도 1/4 → 1/16: 처음의 1/4
광원 밝기는 일정 받는 빛 1/4 → 거리 2배
답A·C까지 거리 모두 2배 · N은 독립 은하가 아니다.
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해설을 마쳤습니다

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© 2026 조승재(과학이조선생) · 해누리중학교 · 최종 업데이트: 2026-10-12
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