우주를 관찰하는 방법 - 망원경

오늘은 우주를 관찰 하는 방법중 하나인 

망원경에 대해서 알아보려고 합니다 :)

 

 

 

 

[지구에서 우주를 볼 수 있는 망원경]

망원경은 무엇일까?

밤하늘을 바라보면 수천 개의 별이 마치 반짝거리는 것 처럼 느껴집니다.

하지만 자세히 보면 별들의 색과 밝기도 구분할 수 있어요!

마치 고대 천문학자들 처럼 말이지요.

이보다 더 자세히 관찰 하고 싶을 때 필요한 것이 바로 망원경인데요.

망원경은 멀리 떨어져 있는 물체를 크게 볼 수 있게 해주는 광학기구 입니다.

 

빛을 모아주는 망원경

별과 은하는 매우 멀리 떨어져 있기 때문에 별과 은하가 내뿜는 빛 가운데 일부만 지구에 도착합니다.

빛은 멀어질 수록 점점 흐릿해지는데, 망원경은 이 흐릿한 빞을 모으는 역할을 해요.

망원경이 커질수록 더 많은 빛을 모아 더 밝고 또렷하게 별을 관찰할 수 있습니다.

 

이미지 기록의 변화

19세기 이전의 천문학자들은 망원경을 통해 확대된 이미지를 눈으로만 볼 수 있었습니다.

천문학자들이 본 것은 정교한 그림으로 기록했습니다.

하지만 오늘날에는 거대한 망원경에 잡힌 이미지들이 컴퓨터를 통해 기록되고 분석됩니다.

 

굴절 망원경과 반사 망원경의 차이

망원경은 굴절 망원경과 반사 망원경으로 나눌 수 있습니다.

굴절 망원경은 렌즈를 사용해 빛을 굴절시켜요.

대물렌즈를 통해 들어온 물체의 빛은 경통을 통과한 후 접안렌즈에 다다르면 확대된 상으로 나타난답니다.

반사 망원경은 거울을 사용해 빛을 반사시킵니다.

망원경안에 들어온 빛은 오목거울에 모아져 반사되었다가 다시 작은 거울에 반사되면서 접안렌즈를 통해 확대된 이미지로 보입니다.

 

망원경의 종류

1. 갈릴레이의 20배 망원경

 - 대물렌즈의 지름 : 37mm

 - 1603년 굴절 망원경을 사용한 유명한 천문학자인 갈릴레오 갈릴레이는 망원경을 통해 달의 여러 산맥과 구덩이를 관찰했습니다.

   1610년에는 목성의 네 위성을 발견하기도 했지요!

 

2. 허셜의 40피트 반사 망원경

 - 반사경의 지름 : 120cm

 - 작곡가이자 천문학자였던 윌리엄 허셜은 1785년에 망원경을 만들기 시작해 1789년부터 관찰을 시작했습니다.

   그 당시에는 전세계에서 가장 큰 망원경이 였는데요. 허셜은 이 망원경으로 달과 토성을 관찰했습니다.

 

3. 릭 망원경

 - 대물렌즈의 지름 : 90cm

 - 1888년 만들어질 당시에는 전 세계에서 가장 큰 굴절망원경이였지만 오늘날에는 3번째로 큰 굴절 망원경이 되었습니다.

   돔 지붕은 회전할 수 있게 만들어졌고 관찰자가 망원경에 가까이 갈 수 있도록 바닥의 높이를 올리거나 내릴수 있습니다.

   제임스 릭은 세상을 떠난 후 망원경 아래에 뭍혔어요.

 

 

[우주에서 우주를 볼 수 있는 망원경]

우주에 망원경을 띄우는 이유

지구는 대기라고 불리는 기체로 둘러싸여 있습니다.

대기가 있기 때문에 우리는 숨을 쉴 수있고, 태양에서 오는 방사선으로부터 보호를 받을 수 있는것입인데요.

하지만 한편으로는 대기 때문에 우주 관찰에 방해를 받기도 합니다.

방해받지 않고 또렷하게 우주관찰을 하며 이미지를 얻기위해서는 망원경이 대기 밖에 있는것이 유리하게 작용합니다.

 

1950년대부터 천문학자들은 이 문제에 해답을 찾기 시작했어요.

처음에는 헬륨을 채운 큰 풍선을 달아 망원경을 하늘높이 띄웠습니다.

하지만 망원경을 원하는 위치로 이동시킬 수 없다는 문제점이 있었지요.

1960년대 후반부터 천문 위성들이 성공적으로 발사되기 시작했어요.

특히 나사는 1990년 4월부터 2003년 8월 까지 우주에 네개의 거대한 관측선을 쏘아올려 우주탐사의 새시대를 였었습니다.

네 망원경은 각각 전자기스펙트럼의 트정부분을 조사하록 설게되었습니다.

콤프톤 관측선은 감마선을 관측하고, 찬드라 관측선은 X선을 관측하며, 스피처 우주망원경은 적외선을 관측해요.

그리고 허블 우주망원경은 처음에는 가시광선과 가시광선근처의 자외선을 관측했고, 1997년부터는 가시광선 근처의 적외선도 관측하고있어요.

허블 우주 망원경을 통해 셀 수 없이 많은 놀랍고 아름다운 우주 사진들을 얻을 수 있게 되었습니다.

 

다음 세대 우주 망원경으로 현재 발사를 앞두고 있는 제임스 웹 우주 망원경이 있어요.

이 망원경은 지구에서 150만km떨어진 궤도를 공전할 거에요.

이 궤도는 태양계 밖에서 날아오는 적외선 관측에 매우 좋은 위치로 알려져 있습니다.

적외선 관측을 통해 135억 광년보다 더 먼 우주 초기의 어둠을 밝힐 것으로 기대하고 있습니다.

 

망원경의 종류

1. 제임스 웹 우주 망원경

 - 위치 : 지구 위 150만km

 - 발사예정일 : 2020년

 - 이 망원경은 허블 우주 망원경보다 6배나 뛰어난 성능을 자랑합니다.

  천문학자들은 이 우주 망원경으로 초기 우주를 연구할 예정입니다.

 

2. 스피처 우주 망원경

 - 위치 : 지구 위 2억 2천만km

 - 발사일 : 2003년 8월 25일

 - 이 적외선 망원경은 액체 헬륨탱크를 지녀 영하 272도씨로 유지 할 수 있어요

 

3. 허블 우주 망원경 

 - 위치 : 지구 위 550km

 - 발사일 : 1990년 4월 24일

 - 이 망원경을 점검하고 보수하기 위해 우주 비행사들이 우주 왕복선을 타고 여러번 방문했습니다.

   가장 큰 망원경은 인간의 눈보다 4만 배 많은 빛을 모을 수 있어요.

 

4. 페르미 감마선 우주 망원경

 - 위치 : 지구 위 550km

 - 발사일 : 2008년 6월 11일 

 - 이 감마선 우주 망원경은 우주에서 내부 에너지가 가장 강한 천체를 탐지해요.

   감마선은 블랙홀 이나 폭발하는 별과 같은 불가사의한 물체로부터 내뿜어지는데요.

   낮은 궤도에 있어 95분마다 지구를 한바퀴 돌아요.

 

지금까지 지구에서 우주 행성을 관찰 할 수 있는 망원경과 우주에서 행성과 전자기파를 관찰 할 수 있는 망원경에 대해 알아봤어요

이렇게 다양한 망원경 덕분에 오늘날 선명한 이미지로 우주를 관찰 할수 있지 않나 생각이 듭니다.