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. ..

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..

우주의 소리 (진공, 전파신호, 소너피케이션)우주 영화에서 폭발 장면이 나올 때마다 항상 드는 의문이 하나 있었습니다. '저 소리, 실제로도 들릴까?' 처음 이 주제를 파고들었을 때 저는 꽤 오래 머릿속이 정리되지 않았습니다. 우주가 조용하다는 건 알고 있었는데, 동시에 NASA가 블랙홀 소리를 공개했다는 뉴스도 봤거든요. 둘 다 맞는 말이라는 게 처음엔 잘 납득이 되지 않았습니다.진공 상태, 소리가 없다는 건 어떤 의미인가우주가 조용하다고 할 때 그 조용함은 우리가 일상에서 경험하는 조용함과는 차원이 다릅니다. 소리는 공기나 물처럼 입자가 밀집된 매질(medium)을 통해 전달됩니다. 여기서 매질이란 파동이 이동하는 데 필요한 물질적 기반을 말합니다. 태양이 거대한 폭발을 일으켜도, 지구 근처에 공기가..

우주의 색 (코스믹 라테, 전자기 스펙트럼, 올베르스 역설)우주의 평균 색은 검은색이 아닙니다. 과학자들이 수십만 개 은하의 빛을 분석한 결과, '코스믹 라테(Cosmic Latte)'라는 연한 베이지색에 가깝다고 밝혀졌습니다. 처음 이 사실을 접했을 때 저는 솔직히 좀 어이가 없었습니다. 우주의 색 이름이 카페 메뉴판에서 튀어나온 것 같아서요.코스믹 라테, 우주의 평균색이 탄생한 이유저는 어릴 때부터 밤하늘을 올려다보면서 우주는 당연히 검은 공간이라고 생각했습니다. 그 생각이 처음 흔들린 건 천문학 자료를 뒤적이다가 '코스믹 라테'라는 단어를 발견했을 때였습니다. 커피 이름 같은 이 단어가 실제로 우주의 색을 가리킨다는 사실이 이상하기도 하고, 한편으로는 꽤 설득력 있게 느껴지기도 했습니다.2002년 ..

드레이크 방정식 (페르미 역설, 외계행성, 문명 수명)우주에 수천억 개의 은하가 있는데, 왜 외계 문명은 단 한 번도 제대로 발견된 적이 없을까요? 처음 이 질문을 접했을 때 저는 오히려 당연하다고 생각했습니다. 워낙 멀리 있으니까요. 그런데 조금 더 파고들어 보니, 이게 단순히 거리의 문제가 아닐 수도 있다는 걸 알게 됐습니다.드레이크 방정식이 말해주는 것솔직히 처음 드레이크 방정식을 접했을 때는 복잡해 보여서 넘겼습니다. 그런데 구조를 뜯어보니 생각보다 직관적인 논리였습니다.드레이크 방정식(Drake Equation)은 1961년 천문학자 프랭크 드레이크(Frank Drake)가 제안한 수식입니다. 여기서 드레이크 방정식이란 우리 은하 안에서 현재 교신 가능한 외계 문명의 수(N)를 추정하기 위해 여..

관측 가능한 우주의 한계 (우주 지평선, 우주 구조, 우주 팽창)밤하늘을 보다가 문득 이런 생각이 든 적 있으신가요. 저 별들 너머로 계속 가면 결국 어디에 닿을까, 하고요. 저도 한동안 그 질문을 붙들고 있었는데, 어느 순간 가장 당황스러운 사실을 알았습니다. 우리가 보는 우주가 전체 우주가 아니라는 것, 그리고 그 이유가 기술의 한계가 아니라는 것이었습니다. 관측 가능한 우주의 반지름은 약 465억 광년으로 추정되지만, 이것은 물리적 한계입니다. 망원경을 아무리 좋게 만들어도 넘어설 수 없는 경계입니다.우주 지평선과 우주 팽창이 만드는 물리적 한계처음 이 개념을 접했을 때 저는 꽤 오래 멈칫했습니다. 관측 불가능 영역이 존재하는 이유가 단순히 "멀어서"가 아니라는 사실 때문이었습니다.핵심은 우주 지평..