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독자토론

  빛을 향하여
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3)태양계 바깥의 행성은 어떻게 찾아내는가?

지구에서 가장 가까운 별인 켄타우루스 별까지의 거리가 약 4.2광년이다. 그러니까 똑딱 하는 사이에 지구를 7.5회 회전하는 빛의 속도로 가는데도 4.2년이 걸리는 거리이니까, 그 거리가 얼마나 먼지 상상해보기 바란다. 은하문명에서 최근에 발간한 책이 메톤 행성 방문기인데, 이 메톤 행성이 바로 켄타우루스 항성을 돌고 있는 행성이고, 그곳에서 온 우주인이 지구인 여성과 사랑을 했다는 것이 내용인 바, 본인과 한기로 님이 공동 번역하였다. 지구와 가장 가까운 별의 거리를 실감하려면, 가령 서울의 남산 꼭대기에 작은 구슬 하나를 놓아둔다면, 켄타우루스 별은 부산의 영도다리 위에 작은 구슬 하나를 놓아둔 상태 정도가 된다는 것인 바, 서울에서 아무리 성능이 좋은 망원경으로 보아도 부산의 구슬을 보는 것은 불가능 할 것이다. 그래서 지구에서 다른 별을 사진 촬영을 한다고 할 때, 아무리 성능이 좋은 망원경이라도 하나의 점으로 밖에 볼 수가 없다는 것이다. 그러므로 인터넷 등에서 다른 별이나 행성을 촬영한 것처럼 사진을 보이면, 그것은 상상 속의 그림정도 이며, 이런 사진을 마치 실물처럼 말하는 것은 우주에 관한 지식이 없다는 것이 된다. 별과 별 사이가 이렇게 먼 거리에 있기 때문에 가령 하나의 은하가 다른 은하와 만나서 합체(合體)가 되어도 개개의 별과별이 충돌하는 경우는 거의 없다고 한다.

사실 오늘날의 가령 우리 은하계나 이웃 은하계인 안드로메다은하 역시 수많은 은하가 합해져서 이렇게 큰 은하로 되었다고 과학자들은 추정하고 있다. 우리의 은하와 주변의 은하들은 약 30 개 정도인데, 이런 은하의 군집(群集)국부(局部) 은하군(銀河群)’이라고 부른다. 30 여개의 은하 중 우리의 은하와 지구에서 약 260만 광년 거리에 있는 안드로메다은하가 가장 크고, 미래의 모습을 전망해보면 우리의 주변에 있는 대 마젤란 은하소 마젤란 은하등은 결국 우리의 은하에 합쳐지게 될 것이며, ‘안드로메다은하 주변의 은하도 역시 자체의 끌어당기는 힘에 의하여 주변의 은하들은 모두 합하게 될 것이며, 현재 초속 약 250 km로 우리의 은하와 안드로메다 은하가 서로를 향하여 접근하고 있으며, 지금부터 약 60 억년 이후에는 두 은하는 하나로 합하여서 타원은하(=모양이 타원형의 은하)’로 될 것으로 전망하고 있다. 좌우지간에 본론으로 돌아가서, 하나의 항성 주변에 있는 행성은 어떻게 찾아내는 것일까? 앞에서 말했듯이 어느 별이나 주변에 있는 행성들을 망원경으로 그 모습을 볼 수가 없어서, 다른 특별한 방법으로 행성의 유무를 확인한다는 것인 바, 그 방법은 몇 가지가 있다. , 하나는 토플러 법이라는 것이 있는바, 항성이 지구에서 멀어질 때는 빛의 파장이 길어지니까 붉은 색을 띄다가 가까워질 때는 파장이 짧아지니까 푸른색을 띄게 된다는 것이다. 그래서 이 현상이 주기적으로 보이면, 이 항성 주변에 이 항성에 영향을 주는 행성이 있음을 알 수 있다는 것이고, 항성의 무게와 크기를 안다면 행성의 무게와 크기도 알 수 있다는 것이다. 또 한 가지 측정 방법은 트랜싯(transit) 법이다. 이 방법에서는 행성이 항성 앞을 통과하는(=트랜싯) 현상[이런 현상을 식()이라고 함]을 관측하여, 행성이 통과할 때 항성의 빛이 약해지는 정도를 관측하는 것이다. 지구에서 행성이나 항성의 모습을 촬영할 수는 없기 때문에, 이와 같이 별의 빛이 약해지는 비율을 측정하여 항성의 크기를 안다면 행성의 크기도 알 수 있다는 것이다.

             끝.

[인쇄하기] 2021-05-18 01:28:49

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