밤하늘
밤하늘은 밤의 하늘을 의미한다. 야천(夜天)이라고도 한다.
개요[편집]
밤하늘 또는 야천은 밤에 보이는 하늘을 이르는 말이다. 주로 천문학과 관련이 있는 용어로, 태양이 지고 난 후 깨끗한 밤에 보이는 별과 달, 행성과 같은 천체 보기에서 언급된다. 밤하늘과 이에 대한 연구는 고대와 현대 문화에서 역사적 위치를 차지하고 있다. 예를 들어, 과거의 농부들은 밤하늘의 상태를 곡물의 수확 시기를 가늠하는 달력으로 활용하였다. 고대의 많은 문화권에서는 하늘의 별을 이어 별자리를 만들고 이것을 신들에 대한 전설과 신화와 연관지어 사용하였다. 천문학의 고대 연구에서는 천체가 지구에 일어나는 사건에 영향을 미치거나, 정보를 가져다준다는 믿음이 밑바탕으로 깔려 있었다. 한편, 밤하늘과 밤하늘에서 보이는 천체에 대한 과학적인 연구는 천문학의 전문성을 발전시켜왔다.
대기가 충분히 깨끗하면 우리 은하의 길게 뻗어 있거나 활형으로 굽어진 형태인 은하수를 육안으로 볼 수 있다. 밤하늘에서 볼 수 있는 천체의 가시성은 광공해의 영향을 받는다. 밤하늘의 달은 예부터 자연광의 양을 증가시켜 천체의 관측에 방해가 되었다. 그러나 인공조명이 등장하면서, 광공해는 밤하늘을 보는 것에 이전보다 더욱 큰 문제를 가져왔다. 조명 장치에 특수 여과 장치와 설비를 사용하여 이러한 문제를 완화할 수 있지만, 눈으로 보는 아마추어나 전문적인 천문학자 모두 도시 지역으로부터 멀리 떨어져 있는 곳에서 밤하늘을 관찰하는 것이 광공해를 피해 천체를 연구할 수 있는 가장 좋은 방법이다.[1]
별자리[편집]
별자리(constellation) 또는 성좌(星座)는 천구(天球)의 밝은 별을 중심으로 지구에서 보이는 모습에 따라 이어서 어떤 사물을 연상하도록 이름을 붙인 것이다. 별자리는 보통 비슷한 방향에 놓이지만, 실제로 같은 별자리에 속한 별들이 반드시 3차원 상으로 가까운 위치에 있는 것은 아니다. 별자리는 문화권별로 다르며 시대마다 달라지기도 하지만, 현재는 1930년 국제 천문 연맹(IAU)에서 정한 88개의 별자리가 공통으로 쓰이고 있다. 공인된 별자리는 아니지만 북두칠성이나 봄의 삼각형처럼 널리 쓰이는 것은 성군(星群; asterism)이라고 한다.
서양의 별자리
별자리는 대략 기원전 3천년 바빌로니아부근에서 시작된 것으로 여겨지고 있다. 맨 처음 생겨난 이후 그리스 로마에게로 전승되었고 별자리에 자신들의 신화에 나온 영웅,동물등의 이름을 넣었다. 이는 고대 문서로도 확인이 가능하다. 기원전 8세기경 호머와 헤소이드의 작품에 오리온과 큰곰자리등이 나오고 기원전 3세기 경 시인 아라투스의 파이노메나에서 44개의 별자리 목록을 소개했다. 이후 대략 4~50여개의 별자리로 개수가 고정이 되어갔다. 현재 쓰이는 별자리는 2세기 후반 그리스의 천문학자 프톨레마이오스가 정리한 48개를 기원으로 하고 있다. 중세에 접어들며 별자리를 성도에 나타내려는 시도가 시작되었다. 페터 아피안에 의해 맨 처음 나온 성도는 프톨레마이오스의 48개 별자리 뿐만 아니라 머리털자리와 사냥개자리를 추가하였다. 이후 티코 브라헤, 요하네스 헤벨리우스가 조금씩 손을 보았다. 17세기 이후로 일부 별자리가 나뉘었다.(예: 아르고자리 ⇒ 고물자리, 돛자리, 용골자리, 나침반자리 1930년) 1750년경 프랑스의 니콜라 루이 드 라카유가 남쪽하늘의 별자리를 관측, 14개의 별자리를 추가하면서 현재와 같은 88개의 별자리가 생겨났다. 이후 1930년 국제 천문 연맹이 1875년 춘분점을 기준으로 적경과 적위를 매기고, 88개 별자리 사이의 경계를 정확히 했을 뿐만 아니라, 라틴어 이름과 약자를 정했다.
동아시아의 별자리
동아시아의 중국·한국·일본에서 19세기까지 쓰였던 별자리이다. 삼황오제 중의 하나인 복희씨가 하늘을 관측한 것으로 전해진다. 사마천의 사기에는 요·순 임금 시기에 별자리를 관측한 기록이 있고, 춘추·전국시대인 기원전 5세기경에 만들어진 칠기상자에서 별자리의 명칭이 확인되었다. 이후 3세기 초에 280여 개의 별자리로 구성된 별자리가 완성되었다고 여겨지나, 실제로 전해지는 별자리의 그림은 중국 당대(唐代)의 돈황성도(敦煌星圖)가 가장 이른 것이다.
3원과 28수, 280여개의 별자리, 1460여개의 별로 구성되어 있다.
- 3원은 세 쌍의 담장을 의미하며, 넓은 영역을 둘러싸는 두 개의 담장과 그 내부의 작은 별자리들로 구성된다.
- 28수는 3원을 제외한 영역을 적경(또는 시간)을 기준으로 하여 28개로 나눈 영역을 의미한다.[2]
천체[편집]
천체(天體, 영어: celestial body, 독일어: Himmelischer Körper)는 우주에 존재하여 천문학의 연구 대상이 되는 것으로, 암석·기체·먼지 등 여러 물질이 중력에 의해 묶여 있는 상태로 존재하는 것과 그 집합을 가리켜 부르는 말이다.
천체의 대략적인 종류는 다음과 같다.
- 소행성: 항성 주위를 공전하지만, 그 질량이 행성 및 위성보다 작은 천체. (예:주노)
- 왜행성: 행성과 소행성의 중간 천체.
- 혜성: 태양 주위를 이심률이 큰 궤도를 그리면서 공전하는 천체. 태양 복사를 통해 핵에서 코마 및 꼬리가 생겨난다. 공전주기가 짧은 것은 몇년에서 몇십년이고, 긴 것은 수천 년에 이른다. (예:핼리 혜성)
- 위성: 행성 등의 주위를 도는 천체. 천체에서 다루는 위성은 자연위성을 뜻하며, 인간이 만든 인공위성은 포함되지 않는다. (예:달)
- 행성: 항성의 주위를 도는 천체.(예:지구)
- 항성: 태양과 같이 스스로의 핵융합을 통해 빛을 내는 천체이다. 별 속의, 고온 고압에 의한, 원자와 원자핵들의 핵융합에 의해 에너지를 얻고 빛을 낸다. 별빛을 통해서(더 정확히는 별빛 스펙트럼) 표면의 온도와 크기, 질량, 나이, 구성원소 등 별에 관한 거의 대부분의 정보를 얻는다. 행성에 비해 질량이 압도적으로 크다.(예:태양)
- 성운(Nebula): 성간매질과 수소로 이루어진 천체.
- 암흑성운(Dark Nebula, DN):어두운 성간물질로 된 성운(예:말머리 성운)
- 반사성운: 성간물질이 밝은 성운의 빛이나, 별의 빛을 반사하는 성운(예:NGC 1435)
- 행성상성운(Planetary Nebula, PN): 초신성잔해가 행성모양으로 둥글게 퍼지면서 형성된 성운(예:M57)
- 발광성운(Bright Nebula, BN): 밝은 성간물질(예:M42)
- 성단(Cluster): 중력으로 뭉쳐 있는 항성의 무리.
- 구상성단(Globular Cluster,GC):늙은 별들이 밀집되어 있는 성단(예:M13, NGC 5139)
- 산개성단(Open Cluster, OC):비교적 젊은 별들이 멀리 떨어져 있는 성단(예:M45)
- 은하(Galaxy): 항성, 성간 물질, 플라즈마, 암흑 물질 등으로 이루어진 거대한 계.
- 나선은하(Spiral Galaxy, SG): 나선팔을 가지고 있는 은하.
- 측면나선은하(Edge-on Galaxy): 지구에서 보았을 때 측면이 보이는 은하.(예:NGC 4565)
- 정면나선은하(Face-on Galaxy): 지구에서 보았을 때 정면이 보이는 은하.(예:M101)
- 타원은하(Elliptical Galaxy, EG): 타원모양 은하(예:M110)
- 불규칙은하(Irregular Galaxy,IG): 모양이 불규칙적인 은하(예:M82)
- 렌즈상은하: 타원은하와 나선은하의 사이에 속함.(예:M102)
우주 먼지 따위도 천체의 범주에 넣기도 한다.[3]
밤하늘 사례[편집]
밤하늘 8번째로 밝은 별, 알고 보니 별이 아니었다
달과 태양계의 행성을 제외하고 밤하늘에서 가장 밝은 물체 상위 10위에 위성이 합류했다. 칠레 아타카마대가 중심이 된 국제연구진은 2022년 9월 고도 500km의 저궤도에 배치된 미국의 민간 통신위성 블루워커 3호를 130일간 추적한 결과, 이 위성의 최대 겉보기 밝기 등급이 0.4로 나타났다고 국제학술지 '네이처'에 발표했다. 과학전문지 '뉴사이언티스트'에 따르면 이는 밤하늘에서 가장 밝은 8번째 별에 해당하는 밝기다. 비슷한 밝기의 별로는 지구에서 11.5광년 거리의 작은개자리 알파별 프로키온, 지구에서 139광년 거리의 에리다누스자리 알파별 아케르나르가 있다.
연구진에 따르면 위성의 겉보기 밝기는 발사 초기엔 북극성과 같은 2등급이었으나 두달 후인 11월 0.4등급까지 높아졌다. 겉보기 밝기는 숫자가 작을수록 더 밝다. 1개 등급의 밝기 차이는 2.5배다. 위성의 밝기는 햇빛을 따라 위성이 자세를 바꾸면서 변해 12월 말 6등급으로 떨어졌다가 2023년 4월 다시 0.4등급으로 높아졌다. 국제천문연맹은 지구 저궤도에 있는 인공위성의 최대 밝기를 7등급 이하에서 관리해줄 것을 권고하고 있다. 이 기준에 따르면 블루워커 3호 위성의 밝기는 기준치를 400배 이상 웃돈다.
블루워커 3호 위성은 미국의 통신업체 AST 스페이스모바일이 지구 저궤도에 쏘아 올린 5G 이동통신 위성의 시제품이다. 이 회사는 2024년부터 이 시제품을 바탕으로 한 통신위성 블루버드를 잇달아 발사해 저궤도 모바일 통신망을 구축할 계획이다. 이 위성이 이렇게 밝게 빛나는 것은 64㎡ 크기의 태양광 패널 때문이다. 연구진의 일원인 지그프리드 에글 박사는 '뉴사이언티스트'에 "이는 내년부터 가동될 칠레 베라루빈천문대를 비롯한 지상 망원경의 천문 관측에 심각한 위협"이라며 "이렇게 밝은 인공물체가 많이 있다면 대규모 데이터 손실이 발생할 수 있다"고 말했다. 또 위성이 망원경 시야에 있는 동안은 주기적으로 관측을 중단해야 한다. 위성에서 나오는 무선 신호와 적외선은 전파 망원경에도 방해가 된다.
문제는 이 위성이 일으킬 우주 빛공해가 이제 시작일 뿐이라는 점이다. 스페이스모바일은 2024년 초 위성 5기를 시작으로 내년에 총 25기의 블루버드 위성을 배치할 계획이다. 계획대로라면 내년 밤하늘에서 8번째로 밝은 물체가 25개 추가된다는 얘기다. 스페이스모바일이 구축할 위성 광대역 통신망은 이를 포함해 총 90기의 위성으로 구성된다. 연구진은 논문에서 "갈수록 더 크고 더 밝은 위성을 발사하려는 추세가 확산되고 있다"고 경고했다. 예컨대 아마존은 내년에 총 3200여 개의 위성으로 구성된 저궤도 인터넷 '프로젝트 카이퍼' 구축을 위한 통신위성 발사를 시작한다. 저궤도 인터넷 선발업체인 스페이스엑스는 이미 5000기가 넘는 위성을 궤도에 올려보낸 데 이어, 앞으로 지금보다 더 많은 위성을 발사한다는 계획이다.
스페이스모바일 대변인에 따르면 나사(미 항공우주국), 천문학자 그룹과 협력해 해법을 모색하고 있으며 전파망원경 관측에 손해를 끼칠 수 있는 지역에서는 서비스를 제외하고, 위성의 방향을 조정해 밝기를 최소화하는 것 등을 예로 들었다. 또 앞으로 빛 반사를 방지하는 막도 입히겠다고 덧붙였다. 스타링크의 경우엔 천문학자들의 빛 공해 비판에 대응해 태양광 패널을 어두운색으로 입혀 위성의 밝기를 절반 정도 줄였다. 스타링크 위성의 밝기는 블루워커 3호의 약 0.7%에 불과하다.[4]
동영상[편집]
각주[편집]
참고자료[편집]
- 〈밤하늘〉, 《네이버 국어사전》
- 〈밤하늘〉, 《위키백과》
- 〈별자리〉, 《위키백과》
- 〈천체〉, 《위키백과》
- 곽노필 선임기자, 〈밤하늘 8번째로 밝은 별, 알고보니 별이 아니었다〉, 《한겨레》, 2023-10-06
같이 보기[편집]
