블랙홀 관측 성공의 핵심, 천체망원경
[DK PLAY/트렌드] 2019.05.15 17:03


블랙홀 관측 성공의 핵심, 천체망원경


우주나 천문학에 관심이 있는 사람, 혹은 없는 사람들도 블랙홀이라는 단어는 익숙하실 텐데요. 블랙홀은 빛조차 탈출할 수 없는 강한 중력 탓에 그 형태를 볼 수 없다는 사실! 알고 계셨나요?


흔히 공상과학(SF)영화나 책에서 표현된 블랙홀의 모습은 인간의 상상력으로 그려낸 것이죠. 하지만 20194 10, 유럽남방천문대가 전 세계 13개 연구기관으로 구성된’EHZ(Event Horizon Telescope)프로젝트를 통해 인류 역사상 최초로 실제 블랙홀을 관측한 모습을 공개했답니다!



최초로 관측된 블랙홀은 위 사진처럼 뿌옇게 번진 붉은빛 도넛 모양을 하고 있는데요. 여러분이 상상하던 모습과 비슷한가요? 그렇다면 이 블랙홀은 어떤 방법으로 관측에 성공했을까요?


눈으로 볼 수 없는 블랙홀 관측을 위해 사용된 것은 지구 규모의 가상 망원경인데요. 전 세계 6대 대륙에서 8대의 전파 망원경을 동원해 블랙홀의 전파 신호를 통합 분석한 뒤 역추적하는 방식으로 블랙홀의 모습을 담아냈다고 합니다. 정말 굉장하죠?



이처럼 천체망원경은 전문적인 분야에만 사용될까요? 물론 블랙홀 관측을 위한 망원경은 특수한 망원경이지만, 일반적인 천체망원경은 전문적인 분야뿐만 아니라 대중적으로 영역이 점점 넓혀지고 있는데요. 최근 들어 직업이 아닌 취미로 별을 관측하고 사진을 찍는 사람들이 늘어나고 있다고 합니다. 학교나 회사 내에서도 심심찮게 천체관측 동아리·동호회가 있는 것을 볼 수 있죠.


또한 은하수·별자리 관측을 위해 캠핑을 하는 사람뿐만 아니라 개기일식이나 오로라 등 특별한 천문현상을 즐기기 위해 해외로 여행을 떠나는 사람들까지 생겨나고 있다고 하니, 천체망원경은 더 이상 전문분야에 한정되어있지 않다고 할 수 있죠. 하지만 아직 천체망원경이 복잡하고 어렵게 느껴지는 분들을 위해 천체망원경에 대해 조금 더 알아보는 시간을 가져볼까 합니다.


천체망원경은 빛을 모으는 방식에 따라 굴절식반사식반사굴절식 3가지로 나뉜답니다!



굴절식 망원경은 망원경으로 입사되어 오는 광선이 렌즈에 굴절됨으로써 상이 맺히는 방식인데요. 굴절식 망원경은 구조에 따라 갈릴레이식과 케플러식 망원경으로 분류될 수 있습니다.


먼저 갈릴레이식 망원경은 볼록 대물렌즈와 오목 접안렌즈로 구성되어 있는데 상이 정립이지만 시야가 좁은 것이 특징입니다. 케플러식 망원경은 불록 대물렌즈와 볼록 접안렌즈로 이루어져 있으며 시야가 넓고 상이 상하좌우가 반대로 된 도립상이 특징이죠.


굴절식 망원경은 사용 방법이 간단해 천문관측 입문자들이 사용하기 좋은 것으로도 알려져 있는데요. 또한 경통이 막혀 있어 상이 안정적이고 명암이 뚜렷해 태양이나 달, 행성 관측에 적합하다고 해요! 하지만, 상이 전체적으로 흐려지는 색수차 현상이 있어 별을 아주 선명하게 보기는 어려울 수 있습니다.



반사식 망원경은 렌즈 대신 반사경을 이용하여 상을 맺게 하는 방식인데요. 구조에 따라 뉴턴식과 카세그레인식 망원경으로 분류될 수 있습니다.


뉴턴식은 빛이 들어오는 방향과 직각의 위치에서 상을 보기 때문에 천장 부근을 볼 때 편리하다는 특징이 있습니다. 카세그레인식은 주경으로 오목거울을, 부경으로 볼록거울을 사용하는데요. 초점거리보다 경통 길이를 짧게 할 수 있으며, 천체를 향한 채로 관측할 수 있다는 것이 특징입니다.


반사망원경은 상이 밝고 색수차 현상이 적어 성운, 성단, 은하 등의 관측에 적합하다고 해요! 하지만 상의 명암이 뚜렷하지 못하고, 불안정하다는 단점이 있답니다.



이름 그대로 반사와 굴절의 원리를 모두 이용해 단점을 보완한 방식인데요. 반사경을 주경으로 사용하고 앞쪽에 수차를 보정하는 보정 렌즈를 설치하여 반사경과 굴절렌즈 모두를 사용하는 망원경입니다. 경통이 짧음에도 불구하고 초점거리가 길기 때문에 휴대나 보관에 편리하다는 특징이 있답니다. 물론 두 형태의 망원경의 기능을 합한 셈이다 보니 가격대가 높다고 해요!



1. 천체 관측에 가장 좋은 계절



대기가 건조해 빛의 산란이 적고, 미세먼지 농도가 낮은 가을·겨울철이 별을 보기에 가장 좋은 계절입니다! 물론 여름철에도 기상 상태만 좋다면 문제는 없다고 해요.


2. 달은 언제 보는 것이 제일 좋을까?



달은 지구에서 가장 가까운 천체죠! 달은 초승달, 반달, 보름달 이렇게 모양이 계속 바뀌는데요. 그럼 언제 달을 관찰하는 것이 가장 좋을까요? 대부분은 동그랗고 꽉 찬 보름달을 선택할 것입니다. 하지만, 보름달은 망원경으로 보면 달 표면의 울퉁불퉁한 지형을 거의 볼 수가 없다고 해요. 달 표면은 반달일 때 가장 잘 보이는데요. 음력 7~8일 부근의 상현달일 때 천체망원경으로 달을 보면 깜짝 놀랄 정도로 잘 보인다고 합니다! :D


3. 보다 쉽게 멋진 별을 보고 싶다면?



달이나 행성은 도시에서도 어느 정도 관측할 수 있지만, 성운이나 성단, 은하는 도시의 불빛이 없는 곳에서 봐야 제대로 볼 수 있습니다. 하지만 매번 망원경을 차에 싣고 어두운 곳을 찾아다니기란 쉬운 일이 아니죠.


현재 국내에는 백여 개가 넘는 천문대가 운영 중인데요! 보통 천문대는 깊은 산속에 있다고 생각할 수 있지만 시내에 있어 언제든지 갈 수 있는 도심형 천문대도 있습니다. 천체망원경이 없거나 주변에 별을 관측할 수 있는 마땅한 장소가 없다면 가까운 천문대에 가서 별을 보는 것도 특별한 경험이 되겠죠.


이처럼 천체망원경은 우주를 관측 및 분석을 도와주는 역할뿐만 아니라 우리에게 밤하늘의 감성을 가져다 주기도 하는데요. 일상이 지루하다 느껴질 때 천체망원경으로 밤하늘의 별들을 들여다보며 특별한 경험을 해보는 것은 어떨까요 :D


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