별빛 반짝임 (대기굴절, 섬광, 우주망원경) 맑은 날 밤에 하늘을 올려다보다 "저 별은 왜 저렇게 깜빡이지?" 하고 궁금해진 적 있으신가요? 저도 한동안 별 자체가 불규칙하게 빛을 내는 줄 알았습니다. 그런데 알고 보니 원인은 별이 아니라 우리가 발 딛고 있는 지구 대기에 있었습니다. 수천 년을 날아온 빛이 마지막 관문에서 흔들리는 셈입니다.대기굴절, 별빛이 흔들리는 진짜 이유 밤하늘을 보다가 "별이 살아 있는 것처럼 깜빡거린다"는 느낌을 받은 분이라면, 그 직관이 완전히 틀린 건 아닙니다. 다만 깜빡임의 원인이 별 내부가 아니라 지구 대기라는 점이 핵심입니다.별에서 출발한 빛은 수십 년에서 수천 년을 아무 장애물 없이 우주 공간을 가로질러 옵니다. 그런데 지구 대기에 진입하는 순간 상황이 달라집니다. ..

우주 속도의 한계 (초고속 별, 활동은하핵, 광속) 밤하늘을 올려다보다 "저 별들은 얼마나 빠르게 움직이고 있을까?" 하는 생각을 해본 적 있으신가요? 저는 우주 관련 자료를 찾아보다가 그 속도 수치를 처음 접했을 때 솔직히 숫자 자체가 실감이 나지 않았습니다. 지구가 초속 30km로 태양을 공전한다는 사실만 해도 이미 머리가 멍해지는데, 우주에는 그보다 수만 배 빠른 천체들이 실제로 존재합니다.초고속 별, 은하를 탈출하는 유랑자 "별이 얼마나 빠르게 움직일 수 있을까?"라는 질문을 처음 떠올렸을 때, 저는 태양계 안에서 답을 찾으려 했습니다. 그런데 실제로 조금만 공부해 보니 은하 밖으로 튕겨 나가는 별이 따로 있다는 사실을 알게 됐습니다.초고속 별(Hypervelocity Star)이란 초대질량 블랙..

미세 블랙홀 (원시 블랙홀, 호킹 복사, 암흑물질) 블랙홀은 반드시 거대해야 한다고 생각하셨나요? 저도 한동안 그렇게 알고 있었습니다. 그런데 이론 물리학에서는 원자 크기에 가까운 극소형 블랙홀의 존재 가능성을 진지하게 다루고 있습니다. 이 가능성이 현대 물리학의 가장 큰 난제 중 하나와 맞닿아 있다는 사실이, 솔직히 처음 접했을 때 꽤 강한 인상을 남겼습니다.원시 블랙홀과 미세 블랙홀, 어떻게 만들어졌을까 블랙홀이 만들어지는 방식은 하나가 아닙니다. 우리가 흔히 떠올리는 경로는 항성 붕괴, 즉 태양보다 훨씬 무거운 별이 수명을 다하고 폭발하면서 중심핵이 극한으로 압축되는 과정입니다. 그런데 여기서 한 가지 질문이 생깁니다. 별이 아니어도 블랙홀이 생길 수 있을까요?이론적으로는 가능합니다. 우주가 탄생하..

초거대 항성 (적색초거성, 핵융합, 초신성 폭발) 태양이 거대한 별이라고 생각하는 분들이 많습니다. 저 역시 한동안 그렇게 생각했습니다. 하지만 천문학 자료를 찾아보기 시작하면서 생각이 완전히 달라졌습니다. 우주에는 태양보다 수백 배, 수천 배 더 큰 별들이 실제로 존재합니다.그중 일부는 태양을 중심에 놓고 비교하면 목성 궤도까지 집어삼킬 정도로 거대합니다. 인간의 상상력을 가볍게 뛰어넘는 규모입니다. 이러한 별들을 연구하다 보면 우주가 얼마나 극단적인 환경을 품고 있는지 새삼 실감하게 됩니다.적색초거성은 얼마나 거대한 별일까 초거대 항성을 이야기할 때 자주 언급되는 별이 UY 스쿠티(UY Scuti)입니다. 이 별은 방패자리 방향에 위치한 적색초거성으로, 현재까지 발견된 가장 큰 별 후보 가운데 하나로..

떠돌이 행성 (로그 플래닛, 중력 교란, 생명 가능성) 행성은 당연히 별 주위를 공전한다고 생각하기 쉽습니다. 태양계의 모든 행성이 태양을 중심으로 움직이고 있기 때문입니다. 저 역시 오랫동안 그렇게 생각했습니다. 그런데 천문학 자료를 찾아보다가 별의 중력에 속하지 않은 채 은하를 떠도는 행성이 존재할 수 있다는 사실을 알게 됐습니다.이런 천체를 로그 플래닛(Rogue Planet), 또는 떠돌이 행성이라고 부릅니다. 처음에는 공상과학 소설 같은 이야기로 들렸지만, 현재는 실제 관측과 연구가 진행되는 천문학 분야 중 하나가 되었습니다.로그 플래닛이란 무엇인가 로그 플래닛은 특정 항성의 중력에 묶여 있지 않은 행성 질량 천체를 의미합니다. 쉽게 말하면 태양이나 다른 별 주위를 돌지 않고 은하 공간을 홀로 ..

혜성의 정체 (오르트 구름, 코마, 태양계 화석) 혜성이 꼬리를 달고 하늘을 가로지르는 모습은 오래전부터 사람들의 상상력을 자극해 왔습니다. 고대에는 재앙의 징조로 여겨지기도 했고, 현대에는 우주의 신비를 상징하는 천체로 자주 등장합니다. 하지만 실제 혜성의 정체를 들여다보면 생각보다 훨씬 흥미로운 이야기가 숨어 있습니다.저는 처음에 혜성의 꼬리가 이동 방향 뒤로 길게 늘어지는 줄 알았습니다. 그런데 실제로는 그렇지 않았습니다. 혜성의 꼬리는 이동 방향과 상관없이 항상 태양의 반대 방향을 향합니다. 이 사실 하나만으로도 혜성을 다시 보게 됐습니다.혜성은 어디에서 오는가 혜성은 갑자기 나타났다 사라지는 것처럼 보이지만, 사실 대부분은 태양계 외곽에 오랫동안 머물고 있던 천체입니다.현재 천문학자들은 혜성의 ..