별들은 매일 밤 똑같아 보인다. 그러나 이 생각이 완전히 옳은 것은 아니다. 페르세우스자리의 두번째 밝은 별, 베타 페르세우스를 생각해 보자. 이 별은 69시간마다 밝기가 절반 이하로 줄어들었다가 잠시 후에 다시 원래의 밝기를 회복한다. 고대나 중세 때도 이 현상은 관찰되었을 것이다. 페르세우스자리는 그리스 신화에 나오는 한 영웅이 뱀 머리카락을 가진 메두사의 목을 자르는 순간을 나타내고 있다. 그 영웅이 들고 있는 머리가 바로 베타 페르세우스에 해당하며, 그래서 아랍인들은 그 별에 아랍어로 '악마'라는 뜻을 가진 '알골(Algol)'이라는 이름을 붙였다. 그러나 근세 이전까지는 아무도 이 별의 광도 변화에 대해서 언급하지 않았다. 천체의 비영속성을 보여 주는 신호로서 계속 주목받아 온 광도 변화는 사람..

코페르니쿠스 이후에 사람들은 태양을 움직이지 않는 우주의 중심으로 여기게 되었다. 그러나 핼리가 항성이 움직인다는 사실을 발견한 뒤 별이 엄청나게 먼 거리에 있는 태양과 같은 존재일 것이라고 생각하면서부터 우리의 태양이 움직이지 않는 유일한 별이라는 사실은 점점 믿기 어려워지기 시각했으며, 수조마일이나 떨어진 별들이 태양을 중심으로 돌고 있다는 것은 더욱 믿기 어려워졌다. 이렇듯 모든 별들이 움직이는데 태양은 왜 움직이지 않을까? 태양은 다른 별에 비해 지구와 매우 가까이 있다는 점을 빼고는 특별한 점이 없다. 따라서 태양도 움직인다고 할 수 있다. 그렇다면 어떻게 태양의 움직임과 그 방향을 알아낼 수 있을까? 1805년에 허셜은 20여 년 간의 연구 끝에 그 문제에 대한 해답을 발견했다. 먼저, 별들이..

광년이란 무엇인가? 빛의 속도는 별까지의 거리를 아는데 어떤 도움을 줄까?빛이 1년에 얼마나 가는지 계산해보자.1년은 365.25일, 1일은 24시간, 1시간은 60분, 1분은 60초이다.따라서 1년은 약 31,557,000초이다.빛은 1초에 299,800킬로를 가니까 거기에 빛이 1초에 가는 거리를 곱하면 빛이 1년에 가는 거리가 된다.다시 말해 빛은 1년에 약 9조4천6백만킬로미터를 간다.이 거리가 바로 1광년이다. 지구에서 가장 가까운 별인 알파 켄타우루스는 4.4광년 떨어져있다.이것은 빛이 알파 켄타우루스에서 지구까지 오는 데 4.4년이 걸린다는 뜻이다.따라서 우리는 별이 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 알 수 있다.빛이 지구를 한 바퀴 도는 데는 0.08초, 그리고 지구 공전 궤도를 가로지르는 데는..

빛은 얼마나 빠르게 움직일까? 태양계의 크기를 다룰 때에는 수천만이나 수억 혹은 수십억 킬로를 사용해야 한다. 그러나 별들의 경우에는 최소한 수십조 킬로를 사용해야 하며, 수천조 이상의 단위를 사용하는 경우도 있다. 문제는 킬로나 마일이 거대한 천문학적 거리가 아니라 지구상의 일상적인 거리를 측정하기 위해 만들어졌다는 것이다. 별까지의 거리를 쉽게 나타내려면 또 다른 측정 단위가 필요한데, 바로 빛을 이용하는 것이다. 이를 위해서는 우선 빛이 얼마나 빠른지 알아야 한다. 방 한쪽 귀퉁이에서 전등을 켤 경우 빛이 방의 반대쪽 끝까지 가서 그곳을 비추기까지는 얼마나 걸릴까? 이 문제를 한 번도 생각해 보지 않은 사람이라도 빛은 순간적으로 매우 빠른 속도로 나간다고 대답할 것이다. 불을 켜면 방안 전체가 순간..

혜성이란 어떤 천체일까? 혜성은 유성보다 훨씬 분명하게 보인다. 한 줄기의 빛으로 보이는 유성이 고작 몇 초 동안만 반짝이고 사라지는 것과 달리, 희미하면서도 커다란 물체로 보이는 혜성은 몇 주일씩 하늘에 머물다가 사라진다. 그래서 예로부터 혜성은 공포의 대상이었다. 이미 알려진 길로만 다니는 별과 행성들은 그 움직임을 예상할 수 있었으나, 혜성은 아무 곳에서나 불쑥 나타나는데다가 밤마다 위치가 달라지고, 또 갑자기 사라져 버린다. 혜성은 안개처럼 뿌연 공 모양의 머리와 한쪽으로 길게 뻗은 빛나는 꼬리로 구성되어 있다. 혜성을 뜻하는 영어 단어 'comet'은 머리카락을 의미하는 그리스 말에서 온 것이다. 독일의 천문학자 레기오몬타누스는 1473년에 실제로 혜성을 관찰하면서 매일 밤 그 위치를 기록했다...

소행성이란 무엇인가? 독일 천문학자 요한 다니엘 티티우스는 태양과 행성들 간의 평균 거리를 구하는 공식을 만들어냈다. 이 공식에 따라 계산하면 4, 7, 10, 16, 28, 52, 100, 198 등의 값이 나오는데, 여기서 태양과 지구 사이의 거리를 10이라 놓으면 나머지 값들이 오늘날 실제로 알려진 태양에서 수성까지의 거리 3.88, 금성까지의 거리 7.23, 화성까지의 거리 15.23, 목성까지의 거리 52, 토성까지의 거리 95.5 등과 아주 비슷하게 된다. 그런데 천문학자들은 숫자 28의 위치에 있어야 할 행성이 보이지 않는 것에 의문을 품게 되었다. 당연히 그곳에도 행성이 있어야 하지 않을까? 있다면 왜 보이지 않는 것일까? 거리는 지구와 화성 간의 거리의 두 배, 지구와 목성 간의 거리의 ..