천문학자들은어떻게수억광년너머
우주의지도를그려왔을까?
거리를재는순간,우주여행이시작된다
이책은총8장으로구성되어있다.인간에게가장친숙한천체인달의이야기로시작해,‘샛별’혹은‘개밥바라기’로불리는금성,수성의틀어짐속에서피어난아인슈타인의이론,행성의지위를박탈당한명왕성과지구의놀라운공통점,우주지도를그리는기준점이되는플레이아데스성단,별똥별이떨어지는진짜이유,그리고‘계산원’이라불렸던여성천문학자들의숨겨진이야기까지흥미로운주제들이이어진다.
수성의궤도가예측과다르게40″씩틀어지는문제는뉴턴역학으로설명할수없었지만,아인슈타인의일반상대성이론이이를해결했다.아인슈타인은중력을단순한인력이아니라시공간의휘어짐으로해석했다.질량이큰천체는주변시공간을휘어지게하며,이로인해수성의궤도도태양가까이에서더크게휘어지면서근일점이이동한다.이러한개념을실증하기위해영국의천문학자아서에딩턴은1919년개기일식에서태양주변의별빛이휘어지는중력렌즈효과를관측했다.그결과별의위치가미세하게틀어져보였고,이는아인슈타인의예측과정확히일치했다.태양의중력으로인해수성은태양에가까울수록시간이느리게흐르는환경을경험하고,멀어질때는시간이빠르게흐르면서궤도의틀어짐이발생한다.이에따라수성의타원궤도는점진적으로방향을바꾸며이동한다.이발견을통해상대성이론은학계의주목을받았고,뉴턴역학으로설명되지않던중력의본질을새롭게정의하며물리학의새로운패러다임을열었다.작은행성수성의미세한틀어짐이거대한우주의시공간개념을밝혀낸결정적인단서가된것이다.
플레이아데스성단은밤하늘에서별이하나가아닌여러개가모여있는모습을맨눈으로도쉽게관측할수있는몇안되는명소중하나다.그래서고대로마에서는군인을징집할때이성단을시력검사에활용하기도했는데,성단속에서별이몇개까지보이는지물어지원자의시력을판단했다고전해진다.다른별들에비해비교적가까운거리에놓여있어서더먼우주까지의지도를그리기전에우주지도의축척을바로잡는용도로쓰기좋다.
그래서많은망원경들은본격적으로관측하기에앞서우선플레이아데스성단을겨냥한다.그리고플레이아데스성단까지의거리를얼마나정확하게잴수있는지를통해새로만들어진망원경의성능을점검한다.그런데흥미롭게도천문학자들은여전히플레이아데스성단까지의정확한거리를알지못한다.어떤방식으로,어떤망원경으로거리를측정하는지에따라성단까지의거리가조금씩다르게나오기때문이다.
그렇다면가까운우주의거리조차완벽하게측정하지못하는우리는,수억광년너머의우주를어떻게탐구해왔을까?천문학자들은별빛의미묘한변화를포착하고,다양한측정기법을활용하며끊임없이정확도를높여왔다.이책은그러한여정을‘거리재기’라는독창적인시선으로풀어내며,우리가직접갈수없는머나먼우주를어떻게이해해왔는지흥미롭게탐색한다.
우리의존재이유와시간의흐름을
새롭게바라보게하는거대한거울,우주.
우주의거리를재고지도를그리다!
천문학은단순한과학을넘어선다.우주는그저머나먼공간이아니라,우리가존재하는이유와시간의흐름을새롭게바라보게만드는거대한거울과도같음을보여준다.
얼핏보면밤하늘의모든별은계속한자리에가만히박혀있는것처럼보인다.하지만사실별들도모두움직인다.은하수속별들은우리은하의한가운데를중심으로각자의궤도를그리며움직인다.우리태양도마찬가지다.태양계가우리은하를크게한바퀴도는데걸리는시간은약2억5,000만년이다.지구가태양주변궤도를한바퀴완주하는데걸리는주기를1태양년이라고하는데,비슷하게태양계가우리은하주변궤도를완주하는데걸리는주기를1은하년Galacticyear으로정의한다.
공룡이지구에서군림했던때가대략1억년전이다.우리태양계가지금으로부터은하년으로정확히반년전이었을때다.즉태양계가우리은하한가운데를중심으로지금의위치에서정반대편에놓여있던무렵,공룡이한창지구위를뛰놀고있었다.지난은하반년동안태양계가우리은하주변궤도를반바퀴도는동안,거대한운석이멕시코유카탄반도해안가에떨어졌고,그사이지구의지배자는거대파충류에서영악한영장류로바뀌었다.지구에서도그에걸맞은거대한변화가일어났던것이다.
우주의시간을기준으로보면,인류가살아온시간은한순간에불과하다.그러나그짧은순간에도우리는우주를이해하기위해끊임없이노력해왔다.《갈수없지만알수있는》은우리가비록우주의끝까지갈수는없지만,과학과탐구를통해그신비를조금씩밝혀나가는과정자체가바로천문학의가장큰매력임을보여준다.
