광대한 우주 안에 존재하는 우리 은하

 안녕하세요! 여러 정보와 지식들을 나누는 난양입니다 :) 오늘은 우리 은하에 대하여 포스팅을 해보고자 합니다.

 

 우리 은하는 광대한 우주 안에 존재하는 수많은 은하들 중 하나입니다. 1864년경 윌리엄 허긴스는 별들이 모여 있는 천체인 은하를 확인했습니다. 그리고 1925년 에드윈 허블은 세페이드 변광성 변광 주기를 이용해 은하들까지의 거리를 직접 측정했습니다. (우주의 실제 크기를 측정하는 것은 우주 안에 있는 우리의 위치를 이해하는 데 필수적입니다.) 지름이 10만 광년이고 2천억 개의 별을 가진 우리 은하의 규모는 인간의 상상을 뛰어넘지만 더 넓은 우주에 비하면 아주 작은 존재일 뿐입니다.

1. 은하의 발견

 18세기와 19세기에 망원경의 성능이 향상됨에 따라 넓은 범위의 천체들을 관측할 수 있게 되었습니다. 영국의 천문학자인 윌리엄 허셜과 존 허셜은 천체들을 연구하고 그 구조를 분석했습니다. 그리고 천체들 중 어떤 것들은 별들이 느슨하게 모여 있는 구조이며 어떤 것들은 매우 밀집된 구조라는 것을 밝혀냈습니다.

 

 1880년대 덴마크 태생의 아일랜드 천문학자인 드라이어는 영향력이 큰 별이 아닌 천체들의 신판 일반 목록을 편집했는데, 그는 이 천체들을 산개성단과 구상성단 그리고 산광성운, 행성상 성운, 나선 성운 등의 집단으로 범주화했습니다.

산개성단-구상성단

2. 외부 은하의 존재

 19세기 후반부터 천문학자들은 천체들의 빛을 포획하기 위해 긴 노출을 주는 사진술을 이용하기 시작했고, 접안렌즈로 직접 볼 수 있는 것보다 훨씬 자세한 것들을 밝혀냈습니다. 1864년부터 천문학자 윌리엄 허긴스는 사진술과 분광학을 결합해 다양한 형태의 성운들로부터 스펙트럼을 수집했습니다. 몇몇 천문학자들은 나선 성운이 형성 과정에 있는 항성계(ex 태양계)라고 주장했지만 다른 천문학자들은 그것들 자체가 외부 은하일 것이라고 주장했습니다.

 

 1909년경부터 애리조나 플래그스태프에 위치한 로웰 천문대의 베스토 슬라이퍼는 성운들의 스펙트럼을 집중적으로 연구하기 시작했습니다. 1912년 그는 하늘에서 가장 밝은 안드로메다 성운과 같은 나선 성운의 흡수선이 정상 위치로부터 스펙트럼의 적색 쪽으로 이동해 있음을 발견했습니다. 슬라이퍼는 이런 '적색편이'를 도플러 효과로 해석했는데 이것은 나선 성운이 매우 빠른 속도로 우리로부터 멀어지고 있음을 보여주는 것이었습니다. 이 발견은 에드윈 허블이 우주의 팽창을 발견하기 위한 중요한 기반이 됐습니다. 또한 나선성운이 우리 은하 외부에 위치하고 있음을 보여주는 증거였습니다.

 

 1913년 슬라이퍼는 성운이 천천히 회전한다는 사실을 밝혀내기도 했습니다.

 

 1920년대 초반까지 우리 은하보다 그리 크지 않은 작은 우주를 믿는 천문학자들과, 상상할 수 없을 정도로 거대한 우주를 믿는 천문학자들 사이의 분열이 있었습니다.

 

 리비트는 세페이드라고 알려진 일군의 변광성을 이용해 우주의 거리 규모를 측정하는 데 기여했습니다. 1912년 리비트는 대마젤란운 안에 존재하는 여러 세페이드 변광성의 변화를 측정했는데, 그 겉보기 밝기 차이는 그들의 실제 광도 차이를 반영할 것이라고 가정했습니다. 이를 통하여 주기-광도 관계를 밝혀낼 수 있었는데 세페이드 변광성이 밝을수록 그 주기는 더 길어집니다.

 

 스웨덴의 천문학자 아이나르 헤르츠스프룽은 우리 은하에 상대적으로 가까이 있는 몇몇 세페이드 변광성까지의 거리를 측정하여 거리 규모를 정하는 데 기여했습니다. 헤르츠스프룽은 리비트의 대마젤란운 세페이드 변광성의 거리를 측정하여 16만 광년이나 떨어져 있다는 것을 확인했고 이로부터 대마젤란운이 우리 은하 외부에 존재한다는 사실을 확인할 수 있었습니다.

 

 1925년 에드윈 허블은 몇몇 나선 성운들을 조사하여 그 안에 존재하는 세페이드 변광성을 확인했고 그것들이 수백만 또는 수천만 광년 떨어져 있다는 내용을 발표했습니다. 허블은 계속된 관측을 통해 우주와 그 안의 우리 위치에 대한 관점을 완전히 바꿔 버릴 발견을 하였습니다. 허블은 우리 은하가 많은 은하들 중 하나라는 사실을 확립했고 지금의 천문학자들은 우리 은하 안에 존재하는 별의 숫자만큼이나 많은 은하들이 우주 안에 존재한다는 사실을 믿습니다.

 

 

 오늘의 포스팅은 새삼 우주의 크기를 실감할 수 있는 내용이었습니다. 살다 보면 가끔 걱정되는 일도 많고 스트레스 받는 일도 많은데 그 거대한 우주에 존재하는 아주 작은 생명체인 인간 세계에서의 걱정과 스트레스란 얼마나 작고 미미한 것일까 생각해 보면 그 스트레스가 별거 아닌 것처럼 느껴질 때가 있는데 여러분도 그럴 때가 있나요? 다음에 한 번 그렇게 생각해 보세요. 조금 이겨낼 힘이 생길지도 몰라요 :) 그럼 저는 다음에 또 새롭고 흥미로운 주제로 찾아오겠습니다!