백과사전 상세 본문
망원경을 이용한 관측
광학 망원경의 종류에는 빛을 모으기 위해 렌즈를 사용하는 굴절망원경과 거울을 사용하는 반사망원경이 있다.
굴절망원경의 경우, 큰 렌즈를 사용하면 망원경 자체의 무게에 의한 상의 찌그러짐 등 몇 가지 문제가 있기 때문에, 구경이 102cm 이하로 제한된다. 큰 구경의 굴절망원경은 매우 길어야 하기 때문에 크고 비싼 돔이 필요하다. 따라서 가장 큰 현대적인 망원경들은 모두 반사망원경이다.
반사망원경은 굴절망원경에서 문제가 되는 색수차의 영향을 받지 않으며 크기가 작기 때문에 기계적인 지원이 쉽고 작은 돔 속에 설치할 수 있다. 1개의 거울이나 렌즈로 된 망원경의 각분해능은 빛의 파동적 성질에 의해 제한받는다. 지름이 D인 대물렌즈로 파장이 λ인 빛을 관측하는 망원경의 각분해능을 근사적으로 표현하면 λ/D이다.
광학 망원경은 원래 매우 높은 분해능을 가질 수 있으나 실제로는 대기의 효과 때문에 그렇지 못하다. 대기는 모든 파장의 빛을 똑같이 투과시키지 못한다. 이러한 대기의 효과를 줄이기 위해 관측장소를 높은 고도에 신중하게 선택한다. 대부분의 주요천문대는 도시의 불빛과 그 반사광을 피해서 높은 산에 위치하며 적외선·X선·감마선의 관측을 위한 망원경은 기구를 이용해 3만m 이상의 고도에 올려진다. 또한 체공시간이 짧은 로켓, 유인 우주선, 원격조종 지구궤도위성 등을 이용해 더 높은 고도에 올려보내기도 한다.
복사선 검출기의 사용
인간의 눈은 여전히 중요한 천문관측도구 역할을 하지만, 가시 파장영역과 특히 전자기 스펙트럼 이외의 복사선까지 관측할 때는 보다 감도가 좋고 반응이 빠른 검출기가 필요하다. 사진은 천문관측에 100년 이상 사용되어왔으며 앞으로도 계속 필수적인 도구가 될 것이다.
희미한 천체를 관측하려면 장시간의 노출이 필요한데 이런 경우 빛의 변화가 사진에 누적되어 급격한 빛의 세기 변화는 나타나지 않는다. 이러한 변화를 조사하려면 전자적 방법을 사용해야 한다. 사진 필름은 입사된 광자의 단지 몇 %만 상으로 전환시키지만, 몇몇 전자식 검출방법을 사용하면 50% 이상의 더 좋은 효율을 얻을 수 있다.
가장 짧은 적외선 파장의 경우에는 특수한 감광 재료를 사용할 수도 있다. 천문학의 전통적인 원격관측에서 벗어난 새로운 연구방향으로서 실험실 환경에서 실제 표본을 분석하는 것이 있다. 이러한 연구에는 운석, 달로부터 채취된 암석 표본, 성층권을 비행하는 비행기나 지구궤도위성에 의해 수집된 행성간 먼지 입자들에 대한 분석이 포함된다. 이런 경우에는 미세 표본을 다루기 위해 포괄적이고 정확한 실험 기술이 적용된다.
이론적 접근 천문학에서 이론은 관측만큼 중요하다. 관측된 자료를 해석하고 천체의 모형과 그들의 성질을 설정하며, 이후의 관측 기준을 마련하는 데 이론이 필요하다. 접근 방법으로 2가지가 있는데, 수치적 또는 직접 풀 수 있는 방정식을 만들기 위해 주요한 물리적 요소를 결합하여 문제를 이상적으로 기술하는 전통적인 방법과 컴퓨터 프로그램을 이용해 수치적으로 문제를 연구하는 방법이 있다.
본 콘텐츠의 저작권은 저자 또는 제공처에 있으며, 이를 무단으로 이용하는 경우 저작권법에 따라 법적 책임을 질 수 있습니다.
