자 핵 과 가까워 지 는 과정 에서 21 cm 파 보다 파장 이 더 짧 은 빛 에너지 를 방출 하 게 된다 . 
 04 우리 은하 의 회전 속도 분포 은하면 에 위치 한 별 들 의 실제 관측 된 회전 속도 가 예상 되 는 회전 속도 보다 큰 것 을 암흑 물질 의 존재 로 설명 하 고 있 다 . 
 [ 정답 맞히 기 ] ㄱ . 강체 회전 의 경우 물체 내 의 각 지점 은 중심 으로부터 의 거리 가 멀 어 질수록 선 속도 는 증가 하 지만 모든 지점 에서 의 각 속도 가 일정 하 다 . 
 ㄴ . 회전 의 중심 에 대부분 의 물질 이 집중 되 어 있 는 경우 회전 중 심 으로부터 떨어져 있 는 물체 는 중심 에 집중 되 어 있 는 물체 에 의 한 만유인력 에 의해 원운동 을 하 게 된다 . 따라서 중심 으로부터 멀 어 질수록 회전 속도 가 감소 하 는 케플러 회전 을 한다 . 
 ㄷ . ( 다 ) 에서 우리 은하 의 나선 팔 부분 에서 는 실제 관측 된 회전 속도 가 보이 는 물질 만 으로 산출 된 회전 속도 보다 더 크 다 . 이 는 은하 의 중심 에 만 물질 이 집중 되 어 있 는 것 이 아니 라 나선 팔 이나 그 보다 바깥 쪽 에 도 상당 량 의 물질 이 분포 함 을 알 수 있 다 . 이러 한 물질 은 별 이나 성운 과 같이 눈 에 보이 지 않 으므로 암흑 물질 이 라고 한다 . 
 05 은하 의 회전 시선 속도 가 ( +) 이 면 관측자 로부터 물체 가 멀 어 지 고 , (-) 이 면 관측자 에게 물체 가 접근 하 고 있 음 을 뜻 한다 . 
 [ 정답 맞히 기 ] ㄴ . M 31 의 중심 핵 은 시선 속도 가 약 - 300 km / s 로 나타나 고 있 고 , 시선 속도 분포 에서 이 영향 을 제거 하 고 보 면 M 31 의 중심 핵 이 위치 한 부분 에서 는 중심 에서 멀 어 지 면서 시선 속도 의 절대 값 이 커지 므로 강체 회전 을 하 고 있 음 을 알 수 있 다 . 
 ㄷ . 지구 에서 관측 할 때 은하 중심 핵 을 중심 으로 시선 속도 는 대 칭 을 이루 게 된다 . M 31 의 회전 속도 분포 에서 시선 속도 의 대 칭 이 되 는 곳 은 은하 중심 핵 이 위치 한 곳 이 고 이곳 에서 의 시선 속도 가 약 - 300 km / s 로 나타나 고 있 으므로 , M 31 은 우리 은 하 쪽 으로 접근 하 고 있 음 을 알 수 있 다 . 
 [ 오답 피하 기 ] ㄱ . 시선 속도 분포 에서 은하 중심 으로부터 왼쪽 에 해당 하 는 부분 이 ( -) 로 , 오른쪽 에 해당 하 는 부분 이 ( +) 로 나 타 나 고 있 으므로 은하 중심 핵 의 왼쪽 이 다가오 고 , 오른쪽 이 멀 어 지 고 있 는 것 이 다 . 따라서 M 31 은 A 의 반대 방향 으로 회전 하 고 있 음 을 알 수 있 다 . 
 06 우리 은하 의 회전 그림 에서 은하 중심 에서 멀 수록 은하 중심 에 대한 공전 속도 는 느려 지 고 , 태양 에 대한 상대 속도 가 클수록 스펙트럼 상 에 나타 나 는 편 이 량 이 커진다 . 
 [ 정답 맞히 기 ] ㄱ . 태양 부근 에서 은하 중심 에 대한 공전 속도 는 은하 중심 으로부터 멀 어 질수록 느려 지 므로 A , B 가 태양 보다 더 느린 속도 로 공전 한다 . 
 ㄴ . 은하 중심 에 대한 공전 속도 가 태양 > 성 간 구름 B > 성 간 구름 A 의 순 이 므로 A 가 B 보다 더 빠른 속도 로 태양 에 접근 하 는 것 으로 관측 된다 . 따라서 스펙트럼 상 에 나타나 는 21 cm 파 에 의한 방출 선 은 B 보다 A 가 더 파장 이 짧 은 쪽 으로 편 이 되 어 나타나 게 되 므로 , ( 나 ) 의 ㉠ 은 A 에 의한 , ㉡ 은 B 에 의한 방출 선 임 을 알 수 있 다 . 
 [ 오답 피하 기 ] ㄷ . A , B 의 공전 속도 가 태양 보다 느리 기 때문 에 태양 에서 관측 할 때 A , B 는 태양 에 접근 하 는 것 처럼 보이 게 된다 . 또한 , C 의 공전 속도 가 태양 보다 빠르 므로 C 또한 태양 에 접 근 하 는 것 처럼 보이 게 된다 . 따라서 성 간 구름 A , B , C 모두 청색 편이 가 나타난다 . 
 07 중력 렌즈 현상 중력 렌즈 현상 으로 같 은 시선 방향 에 있 는 강한 중력 을 가진 천 체 에 의해 빛 이 휘어져 같 은 물체 가 여러 개 의 상 으로 보인다 . 
 [ 정답 맞히 기 ] ㄴ . ( 나 ) 에서 한 개 의 퀘이사 가 네 개 의 상 으로 나 타 나 는 것 은 ( 가 ) 의 원리 와 같 은 중력 렌즈 현상 에 의한 것 이 고 , 퀘이 사 와 지구 의 관측자 사이 에 보이 지 않 는 강한 중력 을 가진 물질 이 존재 함 을 유추 할 수 있 다 . 
 ㄷ . 먼 곳 에서 빛 을 내 는 천체 와 관측자 사이 에 강한 중력 을 가진 천체 가 존재 하 는 경우 빛 이 휘어지 는 중력 렌즈 현상 이 나타난다 . 현재 관측 되 는 가장 먼 거리 의 천체 인 퀘이사 가 그림 ( 나 ) 와 같이 여러 개 의 상 으로 보이 는 것 은 퀘이사 와 지구 사이 에 눈 에 보이 지 않 는 강력 한 중력 을 행사 하 는 물질 이 존재 하 기 때문 이 다 . 
 [ 오답 피하 기 ] ㄱ . A 와 B 는 한 천체 의 빛 이 중력 렌즈 현상 에 의해 휘어져서 관측자 에게 보이 는 두 개 의 상 이 므로 동일 한 천체 로 보 아야 한다 . 
 08 21 cm 파와 H Ⅱ 영역 중성 수소 에 의해서 는 21 cm 파가 방출 되 고 , H Ⅱ 영역 에서 는 가시광선 영역 의 빛 이 방출 된다 . 
 [ 정답 맞히 기 ] ㄱ . ( 가 ) 에서 중성 수소 에 의해서 방출 되 는 파장 은 21 cm 로 전파 영역 에 해당 하 는 빛 이 고 , ( 나 ) 에서 이온 화 된 수소 가 중성 수소 가 되 는 과정 에서 가장 두드러지 게 방출 되 는 파장 은 가시 광선 영역 의 빛 이 다 . 
 ㄷ . 우리 은 하 는 대부분 중성 수소 원자 로 이루어져 있 다 . 따라서 우리 은 하 는 중성 수소 에 의해 발생 하 는 21 cm 파 의 분포 를 통 해 나선 팔 구조 를 알 수 있 다 . 
 [ 오답 피하 기 ] ㄴ . 수소 가 전자 를 잃 지 않 고 중성 수소 형태 ( H Ⅰ ) 로 있 는 지역 보다 이온 화 된 형태 ( H Ⅱ ) 로 있 는 지역 의 온도 가 높 다 . 성 간 공간 에서 중성 수소 가 분포 하 는 원자 운 의 온도 는 대략