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|  | 우주가 점점 어두워지고 있다 |  | |
| 옛날에는 별이 총총한 밤하늘을 올려다보고 별을 세기도 하고, 그 많은 별 중에는 자기 별이 있을 것이라는 생각도 했다. 누구나 자기 별을 가져도 충분할 만큼 별이 많았기 때문이다. 그러나 어느 사이에 하늘의 별은 사라지기 시작하더니 이제 대도시에서는 손가락으로 꼽을 수 있을 만큼 수가 줄었다. 그래서 사람들은 옛날에 그 많던 별이 지금은 모두 어디로 갔는지 궁금해한다.
별은 사라지지 않았다. 우주에 있는 별의 숫자는 예나 지금이나 똑같다. 단지 불빛과 대기오염 때문에 모습을 숨기고 있을 뿐이다. 지난 7월 호주 시드니에서 열린 국제천문연맹(IAU) 총회에서는 현재 우주에 존재하는 별의 총 개수를 밝히는 연구와 함께, 앞으로는 별이 점점 사라져 우주가 암흑의 천지가 될 것이라는 연구 보고가 나와 큰 관심을 끌었다.
별의 수는 7×10(22승)
하늘에 있는 별은 얼마나 될까. 호주 국립대학 천문학자들은 우주에 있는 별의 총수는 7×10(22승)개라고 발표했다. 이 숫자는 7 다음에 0을 22개 붙이는 수로서, 세계의 모든 해변과 사막에 있는 모래 알갱이의 수보다 10배나 많은 것이다.
이 대학의 사이몬 드라이버 박사는 이같은 숫자는 별을 하나하나 세기보다는 하늘의 한 부분을 검사해 내린 결론이라고 발표했다.
연구팀은 세계에서 가장 강력한 망원경인 호주의 뉴 사우스 웨일스주 북쪽에 있는 앵글로-오스트랄리언 망원경과 스페인의 카나리섬에 있는 아이작 뉴턴 망원경을 이 연구를 위해 사용했다.
이들은 하늘 전체를 1,000개의 아주 작은 띠 모양의 조각으로 나누고 각 띠조각 속에 보이는 별의 집단인 은하의 수를 세었다. 이들은 이 띠에서 약 1만 개의 은하를 찾아냈고 여기에 얼마나 많은 별이 포함되어 있느냐를 계산해내기 위해 은하의 밝기를 정확히 측정해 별의 수를 구했다. 그렇게 한 후에 이 숫자에 하늘 전체에 해당하는 띠의 수를 곱하고, 이를 다시 관측 가능한 우주의 끝까지 연장해서 우주에 있는 별의 총수를 구했다.
드라이버 박사는 우주에는 이보다 훨씬 더 많은 별이 있을 수 있지만 7×1022 이라는 숫자는 현대의 망원경으로 볼 수 있는 범위 내의 별의 총수라고 설명했다. 그러나 그는 별의 실제 수가 무한대일 수 있다고 덧붙였다. 우주는 매우 크기 때문에 우주의 저편에서 나온 빛은 아직 우리에게 도착하지 못했을 수도 있기 때문이다.
이렇게 많은 별은 우주 공간에 그냥 흩어져 있는 것이 아니라 대부분 집단을 이루고 있다. 별의 가장 작은 집단은 두 개의 별로 이루어진 쌍성이고, 그보다 큰 것이 수백 개에서 수십만 개의 별로 이루어진 성단이다. 별의 가장 큰 집단은 은하수와 같은 은하인데 태양이 속한 은하에는 약 2천억 개의 별이 있다. 다른 은하에도 그 정도의 별이 있겠지만 거리가 워낙 멀기 때문에 밤하늘에서 맨눈으로는 보이지 않고 망원경으로도 대부분은 점보다 크게 보이지 않는다.
그런데 전문가들은 우주에는 이러한 은하가 1천억 개는 있을 것이라고 추측하고 있다. 2천억 개의 별을 가진 은하가 1천억 개가 있으니, 별의 총수는 2×1022이 된다. 드라이버 박사는 2 대신 7로 늘려놓은 셈이다.
우주에는 이렇게 많은 별이 있으니까, 그곳에는 외계생명체가 존재할 확률이 아주 높다. 외계생명체 중에는 우리보다 더 발달된 문명을 가진 고등문명체도 존재할 것이다. 그래서 천문학자들은 외계생명체 탐사작업을 활발히 벌이고 있지만 지금까지 외계생명체가 살 만한 환경을 가진 행성을 거느린 별 100여 개가 발견되었을 뿐 생명체 그 자체는 아직 발견되지 않고 있다. 외계생명체가 있다고 하더라도 별의 수가 워낙 많으니까 수만 내지는 수천만 개의 별을 탐사해야 겨우 하나를 찾을 수 있을까 말까이다.
우주 대부분 늙은 별로 이루어져
이러한 우주의 별 수가 항상 일정하지 않다는 연구 결과도 동시에 발표되어 흥미를 더해주고 있다. 우주의 별은 소멸돼가고 있고 우주가 노쇠해져서 먼 훗날 밤하늘의 별빛이 사라지리라는 것이다. 영국 에든버러 대학 천문연구소의 앨런 헤이븐 교수 팀은 몇십억 년 이전부터 우주에 새로운 별의 탄생이 줄어들고 있어 우주가 매우 느린 속도로 어두워져가고 있다고 밝혔다. 연구팀은 별빛의 스펙트럼을 압축 방식으로 분석한 결과 별의 소멸이 생성보다 빠르게 진행되고 있다는 사실을 발견했다고 전했다. 즉 지난 수십억 년간 소멸한 별이 탄생한 별보다 많은 것으로 나타났다. 이에 따라 비록 아주 먼 훗날이 되겠지만 언젠가는 우주는 별이 모두 사라져 깜깜하고 아주 추운 암흑의 세계가 될 것이라는 얘기이다. 또한 별 중에 젊은 별은 푸른 빛을, 늙은 별은 붉은 빛을 내는데 현재는 우주 대부분의 별이 붉은 색을 띤 늙은 별로 이루어져 있다는 것이다.
헤이븐 교수 연구팀은 지난 수년간 ´슬로안 디지털 스카이 서베이´ 프로젝트를 수행하면서 별이 생성되는 역사에 대해 좀더 자세한 사실들을 밝혀냈다. 이 프로젝트는 40만 개에 가까운 은하로부터 오는 빛을 조사해 우주의 화석기록을 추적했다. 현재 나이가 1백40억 살인 우주에서 별의 탄생은 약 60억 년 전에 절정을 이루었으며 태양도 이 시기에 만들어진 것으로 보인다.
태양은 앞으로 약 50억 년이 지나면 그 수명을 다해 별로서의 일생을 마치게 될 것이다. 그때가 오기 전에 태양은 부풀어올라 거대한 붉은 별인 적색 거성(巨星)이 되어 표면이 지구 궤도 가까이 이르게 된다. 그렇게 되면 지구는 증발해서 사라지는 운명을 맞을 것이다. 이 우주에는 영원한 것이 없는 모양이다.
민영기〈한국과학문화재단 석좌연구위원〉 yminn@khu.ac.kr
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