별자리 이야기, 알면 쓸 데 없지만 유용한 별자리 정보
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안녕하세요. 정꿀잠입니다. 저번 포스팅에서는 갑자기 별자리 지랄 병이 도져서 겨울철 별자리에 대한 기본적인 이야기를 시작했습니다. 근데 생각해보니 겨울철 별자리에 대해서 이야기하기 전에 미리 알아봐야할게 있더라고요. 별자리 이야기를 하면서도 그 부분이 좀 기술하기 힘들었습니다. 뭐 딱히 중요한 이야기는 아니지만 별자리를 보기 위한 아주 기본적인 정보에 대해서 좀 알아야 할 필요가 있겠더라고요. 그래서 이번 포스팅은 그 부분에 대한 이야기를 좀 하려고 합니다.
별의 밝기
밤하늘의 별은 참 다양합니다. 달부터 작은 먼지같이 흩어져있는 은하수까지 그 밝기는 제각각입니다. 우리의 선조들은 이런 밤하늘의 별을 밝기 별로 구분해 놓았습니다. 그리스의 천문학자 히파르코스는 맨눈으로 보이는 별의 밝기를 6단계로 구분했습니다. 그래서 제일 밝은 별을 1등성으로하고 맨눈으로 겨우 보이는 어두운 별을 6등성으로 분류했죠. 그리고 이 분류법은 지금까지도 통용되고 있습니다.
다만, 그 밝기를 나누는 기준이 옛날보다 더 표준화되어 분명해졌다는 차이는 있습니다. 그리스 시절의 1등성이 지금의 1등성과 정확하게 일치하는 건 아니라는 뜻이죠. 그럼 각 등성별 밝기의 차이는 무엇일까요? 쉽게 말하자면 2.5배씩 밝아진다는 것입니다. 5등성은 6등성보다 2.5배 밝고 3등성은 4등성보다 2.5배 밝습니다. 그렇게 6등성과 1등성은 약 100배(2.5^5=97.5) 정도의 차이가 있습니다.
그리고 지금은 그리스 시절과 다르게 -등성도 있습니다. 1등성 보다 더 밝은 별은 0등성, -1등성처럼 음수로 표현하는 것이죠. 반대로 6등성보다 더 어두운 별은 7등성, 10등성 처럼 표현합니다. 망원경이 발전하면서 눈으로 보이지 않은 별도 볼 수 있게 되었기 때문이죠. 쉬운 예를 들자면 보름달은 약 -12등성 정도 됩니다. 태양도 -27등성이고요. 반대로 6등성보다 어두운 별들도 있지만 눈으로 보이지 않기 때문에 6등성 이하의 별은 앞으로 별자리를 이야기할 때 논외로 하겠습니다.
하늘의 주소
별자리를 찾는 다는 것은 여간 힘든 것이 아닐 수 없습니다. 그 이유 중 하나는 바로 별의 위치가 계속해서 변한다는 것 때문이죠. 지구의 약간 기울어져 자전하고 있기 때문에 별은 시간대와 위치에 따라 다르게 보입니다. 심지어 북반구에서만 볼 수 있는 별자리가 있고 남반구에서만 볼 수 있는 별자리가 따로 있습니다.
그렇다고 해서 계절에 따라 별들이 아예 위치가 달라지는 것은 아닙니다. 나타나는 시간대가 바뀌는 것 뿐이지요. 쉽게 말하자면 겨울 밤 9시에 나타난 하늘은 여름의 새벽 3시 하늘과 대체로 같습니다. 그렇지만 우리가 별자리를 찾는 건 새벽 3시가 아니라 밤 9시 경이기 때문에 계절별로 별자리가 달라지는 것이지요.
하늘에 떠 있는 별들의 위치가 시간대별로, 지역별로 다르긴 하지만 일부 별을 제외한 하늘의 별 위치는 비슷합니다. 국제천문학회에서는 하늘의 위치를 판별하기 위해 88개의 별자리를 이용합니다. 하늘을 88개의 별자리로 나누고 나중에 무슨 현상이나 별이 새로 발견될 때, 그 별자리를 사용하는 것이죠. 하늘의 주소라고 할 수 있습니다. 예를 들자면 매년 12월 중순에 쌍둥이자리에서 나타나는 유성들을 쌍둥이자리 유성우라고 하는 것과 같죠. 마찬가지로 오리온 자리에 성운이 있다면 그건 오리온 성운인 것입니다. 그중에 좀 크다 하면 오리온 대성운이죠.
이런 별자리는 우리나라에서 약 64개 정도 찾아볼 수 있습니다. 나머지는 남반구에 있는 자리죠. 남반구에 있어 우리나라에서 아예 볼 수 없는 별자리는 17개입니다. 나머지는 일부만 보이거나 지평선에 가려져 보기가 힘든 별자리입니다.
별의 위치를 찾는 방법
두 사람이 서서 별자리를 찾아보고 있는 장면을 상상해 봅시다. 오리온 자리의 베텔게우스 별을 찾아서 옆사람에게 설명해 주었습니다. 그리고 그 밑에 있는 삼형제 별의 위치를 알려주고 싶은데, 두 사람이 서있는 위치가 같지 않기 때문에 손으로만 가리켜서는 정확한 위치를 확인해 줄 수 없습니다. 그럴때 사용하는 것이 바로 하늘의 각도입니다.
지표면에 완전히 수평하다고 가정할 때, 하늘은 지표면 위로 180도에 걸쳐 펼쳐져있습니다. 그리고 머리의 머리 바로 위인 천정까지는 90도라고 할 수 있죠. 그리고 그 90도는 1도당 60분으로 나눌 수있고, 다시 60분은 60초로 나뉘어집니다. 그렇다면, 이제 거리를 구하는 기본 단위인 각도에 대한 설명이 끝난 것입니다.
팔을 쭉 뻗어서 하늘에 대고 새끼 손가락을 하나 펴 보세요 그 새끼 손가락 두께가 바로 2도입니다. 이런 방법으로 검지, 중지, 약지 손가락을 펴 하늘에 대면 5도입니다. 주먹쥐면 10도, 새끼와 검지만 편 곳의 거리는 15도, 손을 활짝 펴 새끼 끝부터 엄지 끝까지의 거리를 잰 것은 20도입니다. 이런 식으로 별을 어림잡으면 알려주기 편합니다. 이 거리는 참고로 어린 아이나 어른이나 비슷하기 때문에 편리합니다. 손이 작은 어린아이는 팔도 짧아서 각도를 잴 때 어른과 별 차이가 없기 때문입니다.
위의 그림을 보면 더 이해하기가 쉽습니다. 그리고 어떻게 별의 위치를 나타내는지 아래의 북두칠성을 예시로 들어보겠습니다. "국자의 가장 오른쪽 별이 기준입니다. 여섯시방향으로 5도 거리에 별이 하나 있군요. 그리고 기준별의 아홉시에서 약간 아래쪽 방향으로 25도 정도 이동하면 좌측 끝별이 있는 것을 볼 수 있습니다." 이런 식으로 별의 위치를 설명해주면 별을 함께 보는 상대방도 수월합니다.
별의 이름
별의 이름은 대부분 별자리와 연관이 있습니다. 시리우스(개의 별), 베텔게우스(겨드랑이)와 같은 별들이 바로 그렇죠. 그런데 모든 별에 이름이 있을 수는 없습니다. 있을 수는 있지만 구전해서 전하거나 옆사람에게 바로 설명해 주기위해서 외우고 있을 수는 없는 노릇이죠. 그래서 별에는 밝기뱔로 통일된 이름이 부여됩니다. 그건 시리우스나, 베텔게우스도 피해갈 수 없는 이름이죠.
거창하게 말했지만 별거 없습니다. 제일 밝은 별은 알파별, 그 다음으로 밝은 별은 감마별 처럼 부르는 식이죠. 이런 명칭법은 17세기 독일의 천문학자 요한 바이어가 만든 '우라노메트리아 성도'에서 비롯되었습니다. 그냥 별자리에서 밝은 별 순서대로 그리스 알파벳을 붙이는 것이죠. 시리우스는 큰개자리에서 제일 밝으니 큰개자리 알파별, 베텔게우스는 오리온 자리에서 가장 밝으니 오리온 자리 알파별인 것이죠.
그렇기 때문에 별을 좀 있어보이게 보려는 사람들은 그리스 문자의 알파벳 순서를 어느 정도 알 필요가 있습니다.
위 표에 그리스 알파벳이 있습니다. 근데 다 외울 필요는 없고 맨 왼쪽 부분만 알아도 우리처럼 취미로 하늘의 별을 보는 사람들이 말할 수 있는 왠만한 별은 다 설명할 수 있으니, 걱정말고 맨 왼쪽이라도 기억해 두도록 합시다.
별의 거리
마지막으로 별의 거리, 광년에 대해서 말해보고자합니다. 별은 정말 미치도록 멀리에 있습니다. 그래서 별을 재는 거리를 미친년이라고 하죠. 농담이고요. 빛이 1년동안 가는 거리를 광년이라고 합니다. 이건 뭐 쉬우니 다들 알고 있을 것이라 생각해 맨 마지막으로 설명하고자 한 것입니다.
광년의 단위는 [라이트-이어]의 약자로 ly입니다. 빛이 1년동안 오는 거리라 함은 정말 어마어마하죠. 쉬운 예를 들자면 밤하늘 한가운데 밝게 빛나고 있는 직녀성, 외국에서는 베가라고 하죠. 이 직녀성은 우리 지구로 부터 약 26광년 떨어져 있습니다. 바꾸어 말하면 직녀성의 빛이 지구에 오는데 26년이 걸린단 말이죠. 지금 함께 별을 보는 사람이 만약 27살이라고 하면 자기가 태어난 해의 베가를 지금 보고 있는 것입니다.
그럼 그 거리는 대략 어느정도 될까요? 빛은 1초에 대략 30만 킬로미터를 갑니다. 지구를 일곱바퀴 반을 돈다고 하죠. 일분이면 1,800만 킬로미터죠... 전 높은 숫자만 보면 어지러워서 여기까지만 계산 하도록 하겠습니다.
어마어마하게 멀리 있어서 거리가 잘 체감이 안되는게 사실이죠. 그래서 좀 작은 단위로 AU(천문단위)를 쓰기도 하는데요. 지구에서 태양까지의 거리를 바로 1AU라고 합니다. 그런데 우주가 워낙 방대하다보니 이 거리도 참 우습죠. 태양계만 해도 10만 AU라고하니, 우리는 그냥 광년으로 간단히 알기만 해도 좋을 것 같습니다. 광년을 알아봐서 함께 별을 보는 사람이 있다면 그사람이 태어난 때의 별을 찾아 주는 것도 의미가 있겠죠?
이번 포스팅도 쓸데없이 양만 길어졌네요. 이 정도만 해도 별자리르 찾기 위한 기초적인 지식은 된다고 생각합니다. 나중에 시간이 된다면 성운이나 별의 종류에 대해서도 이야기해보고 싶습니다. 근데 뭐 일단 저질러 놓은게 많아서 그것들 부터 일단 해결해야겠죠. 다음 시간에 다른 내용으로 다시 찾아뵙겠습니다.
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