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목차
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시차 이동
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세페이드 변광성
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허블우주망원경
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허블우주망원경으로 본 우주
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왜 ‘허블’ 우주망원경이라 불리는가?
천문학자들은 우주에서 어떻게 거리를 측정할까? 긴 줄자를 들고 우주의 너비와 길이를 재는 것은 현실적으로 불가능한 일이다. 그 대신 광대한 우주를 측정하는 보다 영리하고 교묘한 여러 가지 방법들을 고안해냈다.
우주에서의 거리를 측정하는 초기 방법들 중 하나는 삼각비를 이용하는 것이다.
시차 이동
지구의 여러 지점에서 천체를 관측하다 보면 주변 별들이 밤하늘의 배경 뒤로 이동하는 듯한 광경이 벌어진다. 이런 별들의 움직임을 시차 이동이라고 부른다. 여기서 간단한 삼각함수를 이용하면 주변 별들까지의 거리의 값을 구할 수 있다.
세페이드 변광성
천문학자들은 별들의 실제 밝기를 나타내는 절대등급과 지구에서 관측되는 밝기를 의미하는 겉보기등급을 비교하여 먼 거리에 있는 별들까지의 거리를 측정한다. 세페이드 변광성들은 매우 밝은 천체로, 인간의 심장처럼 팽창과 수축을 되풀이하면서 밝아졌다 어두워졌다 하는 항성이다. 절대등급은 변광성의 팽창에서 수축까지 걸리는 시간에 따라 결정된다. 그리고 하나의 별의 절대등급과 겉보기등급 차이를 측정하면 그 별까지의 거리를 측정할 수 있다. 세페이드 변광성을 이용하는 거리측정방법은 먼 은하까지의 거리에도 통용되는 방법이다.
허블우주망원경
1990년 4월 25일에 발사된 허블우주망원경은 인간의 눈으로 보지 못했던 새로운 우주를 열어주었다. 허블망원경은 기존의 지구에서 가장 성능이 뛰어난 천체망원경보다도 7배나 먼 거리의 천체를 관측할 수 있게 해주었다.
또한 지구의 대기효과 때문에 이미지가 왜곡되는 지상의 망원경과 비교했을 때 지구 상공 966㎞ 정도 위의 궤도를 공전하는 이 거대한 반사 망원경은 지상의 망원경보다 10배나 높은 양질의 해상도를 제공하고 있다.
허블우주망원경은 지름 2.4m의 주경 외에도 가시광선과 적외선, 자외선 모두를 촬영할 수 있는 카메라를 갖추었다. 이 카메라로 촬영된 영상은 전하결합소자(CCD)에 저장되었다가 추가분석 작업을 위해 지구로 전송된다.
허블우주망원경으로 본 우주
허블우주망원경의 발사는 우주 역사에서 기념비적인 사건이었다. 허블우주망원경을 통해 인류 역사상 최초로 우주의 진정한 모습을 볼 수 있게 된 셈이니 말이다. 허블망원경을 통해 독수리 성운의 탄생부터 초기 은하가 형성되는 과정까지 지켜보면서 인류의 우주관이 전적으로 변모했다고 봐도 과언이 아닐 것이다.
왜 ‘허블’ 우주망원경이라 불리는가?
허블우주망원경은 천문학자 에드윈 허블(1889~1953)의 이름을 딴 것이다. 허블은 미국 미주리 주 태생의 변호사 출신 천문학자로 우주의 실제 크기가 어느 정도인지 밝혀낸 장본인이다. 그는 멀리 있는 성운(거대한 성간 가스구름)들을 관찰하여, 겉보기에 구름처럼 보이는 이들 상당수가 사실은 엄청나게 먼 거리에 있는 은하라는 사실을 밝혀냈다. 허블의 관측으로 인해 오랜 기간 우리은하 내의 성운이라고 여겨졌던 것들이, 사실상 우리은하 밖에 있는 또 다른 은하임이 밝혀진 것이다. 또한 은하들의 분류체계를 만들고 크기, 모양, 성분, 밝기 등을 기준으로 구분한 이도 허블이다.
• 지구의 대기로 인한 왜곡 현상은 실로 엄청난 것이어서 지구 밖에서 일반 휴대용 망원경으로 관측하는 것이 지상에서 최고 성능의 망원경으로 관측하는 것보다 더 효과적이라고 한다.
• 허블우주망원경이 궤도에 안착한 후 처음 찍어 보낸 영상을 통해 망원경의 핵심부품인 반사경이 잘못 제작되었다는 것을 발견했다. 그래서 우주비행사를 보내 주경 앞에 보정렌즈를 새로 장착하는 것으로 문제를 해결했다.
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글
영국 과학박물관의 과학자이자 수학자로, 옥스퍼드 사전 편찬 작업에 컨설턴트로 참여했다. 테크놀로지, 우주 등 다양한 과학 분야에서 일반인을 위한 작품을 집필 중에 있다.
출처
누구나 쉽게 이해하는 우주이야기! 태양계의 행성과 별에 관한 모든 것, 암흑물질과 우주 그리고 은하에 관한 지식들을 소개한다. 새롭게 시도되는 우주 탐사 미션들까지 우주의 현 주소를 알아보자.