민족 최대의 명절 한가위. 오랜만에 찾은 시골 하늘엔 얼마나 많은 별이 있을까. 기대는 크지만 사실 한가위는 별을 보기에 좋은 때가 아니다. 보름달이 뜨는 한가위에는 달빛이 밝아 별을 많이 볼 수 없기 때문이다. 하지만 하늘에 별이 없는 것은 아니니 시야가 트였고 먼지가 없는 높은 곳을 찾아 별을 살펴보자. 그리고 도시에선 볼 수 없었던 아름다운 밤하늘을 보며 ‘별의 과학’을 따라가 보자.
■하늘에 별은 몇 개가 있을까
인간이 눈으로 볼 수 있는 별은 통상 6000개 정도다. 하지만 지구 반대편의 별까지 동시에 볼 수는 없기 때문에 이 숫자는 절반인 3000개로 줄어든다. 게다가 밤하늘에 익숙지 않은 사람에게 밝기가 낮은 6등성은 잘 보이지 않는다.
우리가 6000개를 다 볼 수 있다 하더라도 이 숫자는 우주에 있는 별의 숫자에 비하면 매우 작은 수치다. 우리 은하엔 1000억개 정도의 별이 있으며 우주엔 이 같은 은하가 1000억개쯤 있다. 이를 계산하면 우주에 널려 있는 별의 숫자는 10의 22승개 정도임을 알 수 있다.
하지만 이처럼 별이 셀 수 없이 많다고 하늘 공부에 겁먹을 필요는 없다. 이들 중 별자리를 만드는 밝은 별은 대략 100여개로 압축된다. 다시 말해 100개의 별을 알면 별자리를 찾는 데는 큰 문제가 없다.
■별자리 어떻게 찾을까
별자리를 찾으려면 가장 먼저 북극성을 찾아야 한다. 별들은 북극성을 중심으로 일주운동을 하기 때문이다.
북극성이 잘 안 보인다면 각도를 재서 찾는 방법이 있다. 북극성이 떠 있는 각도는 우리가 서 있는 곳의 위도와 같다. 우리나라는 위도가 36도 정도 되니 북극성도 땅에서 36도 정도 위에 있다고 보면 된다.
이때 손쉽게 각도를 재는 방법도 있다. 손을 이용하는 방법인데 팔을 쭉 펴고 손바닥을 펼쳤을 때 각도는 대략 20도다. 주먹을 쥐면 10도 정도로 보면 된다. 이렇게 북극성을 찾으려면 땅으로부터 손바닥 두 개쯤 위를 보면 된다. 별들은 시간이 지나면서 위치가 변하지만 북극성은 그 자리에 있기 때문에 한 시간쯤 지난 뒤 다시 확인해도 먼저 봤던 별이 그 자리에 있다면 그 별은 북극성이 맞다. 밤하늘에서 별과 별 사이의 거리를 잴 때도 각도를 사용하는데 이것을 ‘각거리’라 한다.
별들은 북극성을 중심으로 반시계 방향으로 움직인다. 그러니 별자리를 관찰하고 싶으면 서쪽 하늘부터 시작하는 것이 좋다. 서쪽 하늘의 별들은 시간이 지날수록 고도가 낮아져 관찰이 어려워지기 때문이다.
■어떤 별을 볼 수 있나
하늘의 별들은 대부분 태양처럼 스스로 빛을 내는 항성들이다. 과학적인 의미에서 ‘별’이라고 하는 것은 항성을 말하는 것이다.
항성을 잘 살펴보면 대부분 천정(관측자의 위치에서 직선으로 천체와 만나는 곳) 근처에 있는 별보다 지평선 부근의 별이 더 반짝이는 것을 알 수 있다.
남쪽 부분에는 반짝임이 거의 없는 별들이 보이기도 한다. 이들은 태양계 행성들인데 태양과 달 같은 태양계 행성들은 대부분 황도(태양이 지나가는 길)를 따라 움직이기 때문에 북반구에 위치한 우리나라에서는 이들을 북쪽 하늘에서 볼 수 없다. 지구에 가까이 있는 수성이나 금성은 항상 태양을 따라다니기 때문에 저녁엔 서쪽 하늘에서 볼 수 있다. 반면 새벽에는 태양보다 먼저 동쪽 하늘에서 보인다.
밤하늘에서 빠르게 움직이는 천체가 있다면 이것은 인공위성이나 유성이라고 생각하면 된다. 몇 년에 한 번씩 눈으로 관측할 수 있는 혜성이 등장하기도 하는데 꼬리까지 보이는 혜성은 극히 드물다.
■색깔과 온도, 별의 밝기도 알아보자
별의 밝기를 알려면 기준 별을 찾으면 된다. 견우, 직녀와 같이 밝은 별은 1등성이고 북두칠성과 비슷한 밝기의 별은 2등성 이런 식이다.
밝기는 1등성부터 아래로 내려가며 2.5배의 차이를 보인다. 1등성은 2등성보다 2.5배 밝으며 6등성과 비교할 때는 약 100배 밝다.
겉으로 보기에 화려한 별이 실제론 밝은 별이 아닐 수도 있다. 별의 밝기는 거리와 크기에 큰 영향을 받기 때문이다.
별은 죽을 때가 되면 원래의 크기보다 100배 이상 커져서 붉은 색의 ‘적색거성’이 된다. 하지만 크기가 커진 만큼 온도가 내려가서 별 중에 가장 낮은 온도를 갖곤 한다.
별마다 색깔이 다른 것은 표면의 온도 차이 때문이다. 붉은 별은 가장 낮은 3000도가량의 별이고 푸른색은 가장 높은 2만도가량의 별이다.
/economist@fnnews.com 이재원기자·공동기획=한국과학창의재단
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