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The Milky way|

  • 김민회
  • |조회수 : 363
  • |추천수 : 0
  • |2017-06-14 오후 3:10:18

       목 :  The Milky way           
      부  제 :  북반구 여름철은하수 뜯어 보기

                                    


                                                                                                    작성자 야간비행 김민회



"푸른  하늘 은하수 하얀 쪽배에
계수나무 한 나무 토끼 한마리
돛대도 아니 달고 삿대도 없이
가기도 잘도 간다 서쪽 나라로" - 윤극영 님의 가사


 올 6월은 가물고, 비 내리는 날이 적다. 물이 말라 바닥이 드러난 은하수 개울에 과연 토끼 탄 쪽배가 서쪽 나라로 잘 갈수 있을지도 걱정이 되긴 하지만. 
미세먼지 거치고, 그믐이 되니 '와~우 은하수다' 외치는 별지기들 탄성이 이 산등 저 산등 고라니가 내는 곱지 않은 소리보다 굵다.

 '어릴 적, 은하수는 그리운 사람들이 별이 되어 가는 곳으로 생각했다. 그중 밝고 빼곡한 별들 속에 묻혀, 불면 꺼질듯 작은, 어제 보이지 않던 희미한 별이 그분이 아닐까 생각한 적도 있다. 이렇듯 가슴을 가진 한때 어린아이였던 사람들에게 은하수는 엄마의 품 같은 요람이며 마음의 고향이기도 하다.


카시오페이아에서 시작해 백조자리를 지나 남쪽의 전갈자리와 궁수자리로 이어지며 유려하게 흐르는 은하수는 모든 세상의 잡생각을 멎게 할 만큼 환상적이다.  

(David Eicher의 뉴코스모스 中 일부)


천문대.jpg

 2017년 5월27일 양구 정중앙천문대에서


 십중팔구 대부분의 사람들은 태양도 은하수 속 수천억 개의 크고 작은 별들과 별빛을 가리는 성운 속에 속한 한 개의 작은 별이라는 것을 알거나 이해하지 못한다. 왜일까? 하나는 도심의 불빛에 가려 살면서 은하수를 본적이 없다거나 둘은, 비록 보았다 하더라도 은하수는 북, 동, 남쪽 저 먼발치에 걸쳐 마치 검은 배경처럼 떠오르기 때문에 우리 태양계와 동떨어져 있는 외계의 대상이라고 생각하기 때문이 아닐까 한다.
 비록 태양계의 위치가 주 나선팔과 은하의 중심에서 제법 벗어나 별들의 밀도가 비교적 적은 곳에 있다 할지라도 그림 속에서 보이는 은하수 중심의  빼곡한 별들보다는 못하지만 고개를 돌려 본 반대쪽 목동자리, 큰곰자리, 왕관자리에서 보이는 수많은 별들은 불과 우리와 수 광년, 수십 광년 거리 이내의 은하수 속 '오리온 팔'에 자리해 있는 별들이다. 카시오페이아 직녀별과 25광년, 견우별과 16광년, 아르크트루스별과는 36광년, 큰곰자리의 일곱 개 별들과도 백 광년, 큰개자리의 시리우스와는 8.6광년 또, 센타우리 알파별과는 불과 4.3광년 이내로 찬장 속 밥숟가락이 몇 개인지 잘 알 정도로 매우 가까운 이웃별인 것이다.

 또, 별 뿐 아니라 두터운 분자물질로 가득 차 마치 은하수의 냇물을 이루는 에이치투(H-II) 영역들도 태양과 그리 멀지 않은 곳에 있다. 오리온팔(Orion Arm) 오리온자리의 M42, 궁수팔(Sagittarius Arm)의 M17 오메가 성운, M16 이글성운, M8 라군성운들은 멀리 외계에서 바라볼 때 은하 중심부를 가리는 시커먼 암흑대의 일부분이며, 때론 새로운별이 만들어 지는 아기집이기도 하다. 


<그림1, 우리은하 (검은 종이에 파스텔)>

우리은하.jpg



 그림에서와 같이 우리은하는 약 44도 태양계 쪽으로 머리를 돌린 2만8700광년의 길이의 불룩한 팽대부 양끝으로 두드러진 두개의 나선 팔 즉, 우리 쪽 방향의 막대 끝에서 시작된 페르세우스팔(Perseus Arm)과 막대 반대쪽에서 생성되어 (자료마다 다름) 궁수자리-용골팔을 두껍게 감싼 방패-켄타우로스팔(Scutum-Centaurus Arm)이 항성의 밀도와 중력이 큰 주(Main) 나선팔이며, 직각자자리팔(Norma Arm)이 방패팔 안쪽으로 중심부를 휘감으며 돌아 페르세우스팔 뒤쪽에서 별 및 먼지의 밀도가 약한 바깥팔(Outer Arm)을 이룬다. ngc5139 오메가센타우리가 은경 270도 부근 직각자팔에 있다. 궁수자리-용골팔(Sagittarius-Carina Arm)은 은경340도 막대 뒤쪽에서 형성되어 주나선팔인 방패팔을 감싸며 돌아 은하중심에서 2만광년의 거리에 있고, 태양계가 속한 오리온팔이 궁수자리팔에서 가지를 치어 폭 3,500광년 길이 1만 광년 크기로, 그 끝이 태양에서 6,400광년 떨어진 페르세우스자리팔에 닿을 듯하다. 말하자면 "지구는 궁수자리와 용골자리를 끼고 우리 은하의 중심을 바라보기에도, 페르세우스팔을 배경삼아 은하 바깥을 조망하기에도 좋은 곳에 자리 잡고 있다". ( 데이비드 아이허의 뉴 코스모스 인용)



<그림2, 은하수가 뜨고 지는 원리 한눈에 이해하기>

은하수 원리.jpg



 우리은하의 중심을 찾으려면 구상성단 ngc6522 부근을 바라보면 된다. 아마추어들이 보유한 망원경으로도 16분 거리의 ngc6528을 함께 관측할 수 있다. 이 부근을' Baade의 창문'이라고도 불리는데, 불규칙한 1도 크기로 별의 밀도가 비교적 적어 은하 중심의 별들을 찾아 연구하는 통로가 되기도 하는데, 은하의 중심은 ngc6522에서 4도 윗 부근이다. 그림에서와 같이 머리털자리은하단의 대장인 ngc4889, ngc4872에서 2분 거리가 은하의 북극, 아래로 ngc253에서 2도 부근이 은하의 남극이다. 이 거대 축이 은하라는 자이로스코프의 회전을 멈추게 하지 않는 회전 축(spin axis)이기도 하며, 은하라는 쪽배의 돛이기도 하다. 태양계의 행성이 회전하는 황도면은 은하면과 약 60도 기울어 있고, 은하의 회전방향과 달리 행성의 공전은 반시계방향 인데, 지구가 23.44도 기울어 태양을 공전하기 때문에 계절이 바뀌듯, 계절과 지역마다 바라보는 은하수의 위치가 바뀌는 것이고, 여름철은하, 겨울철은하라는 이름이 생겨 난 이유다. 그림에서 보듯 봄에서 여름으로 여름에서 가을로 넘어가는 즈음이 여름철은하수 보기 좋고, 가을이 시작되며 겨울이 오면 겨울철은하수 보기에 좋다. 하지만 페르세우스팔은 별의 수가 적고 은하수의 중심과 반대이기 때문에 웬만큼 어두운 곳이 아니면 은하수라 이름 짖기에도 볼품이 없다.


* 구조적으로 보면 여름철은하수에서도 백조자리 왼편으로(또는 뒤쪽) 겨울철은하수가 보인다. 하지만 그곳은 해가 있는 곳이라 잘 보이지 않는다.



<그림3, 은하수 보기 좋은 시기>

관측시기.jpg



 우리가 사는 위치에서 밤 12시 기점에서는 4월 30일에서 8월말이 여름철은하를 관측할 수 있는 최적의 시기며, 9월에 접어들면 서서히 볼 수 없게 된다.



<그림4, 2017년 6월5일 자정을 기점으로 본 위도별 은하의 모습 (흰 종이에 볼펜)>

은하모습.jpg



 사는 곳의 위치와 시간에 따라 보이는 은하수의 모습은 다양해서, 저위도의 사람들은 백조자리가 보이는 은하수를 고위도에 사는 사람들은 남십자성이 보이는 은하수를 그리워 할 것이다.



<그림5, 은하수에서 팔(arm)의 구분>

은하수팔.jpg 



 우리은하의 주 나선팔인 perseus arm과 scutum-centaurus arm은, 매우 큰 별이 만들어질 만한 충분히 압축될 수 있는 가스가 존재하는 곳에서 탄생하였으며 큰 별들이 은하 주위를 회전하며 별들을 모아 우리은하의 주 Arm이 되었다. 그 두개의 주 나선팔 및 작은 나선팔을 그림에서와 같은 북반구의 여름철 은하수에서 확인할 수 있다.
정확히 그 암흑대 및 별들을 구분 지어 말하기는 어려우나 적어도 그 위치는 짐작할 수가 있는 것이다. 은경 30도 메시에 26번의 위치가 막대 반대쪽에서 반시계방향으로 감겨와 궁수자리팔 안쪽에 자리 잡은 ‘방패자리팔의 끝’부분이고, 별자리인 방패자리가 있는 은경 60도 부근이 태양계에서 바라볼 때의 궁수자리팔 경계(tangent)인 것이다.



<그림6, 은하면에 위치한 대상들의 거리 정리>

대상간의 거리.jpg




 그림 6은 skysafari 5 pro 적외선 이미지를 복사하여 몇몇 대상들의 거리를 파악한 것으로 각 팔의 위치를 짐작하기에 도움이 된다. 일반적으로 팔들 간의 폭이 수천에서 일만 광년까지 떨어져 있으므로 노란선의 성운, 성단들은 1,400광년 등 가까운 거리에 위치해 있기 때문에 태양계가 속한 오리온팔의 대상들이라 본다. 
 또, 마차부자리 수레에 실린 붉은 색 메시에 대상들은 그 거리가 4천 광년 이내이나 페르세우스팔에 있다고 본다.
 그 이유는 태양계가 속한 오리온팔은 궁수팔과 페르세우스팔 중간에 끼어 있기 때문이다.
게성운 M1은 거리가 6,200광년이므로 확실히 페르세우스팔이 집이다. 궁수팔의 위치를 찾기 위해 푸른색의 대상들의 거리를 알아보았다. 거리와 은경을 확인하건데 M16, M17 등은 궁수팔의 엣지에 걸친 대상들로 파악한다.


*참고: David Eicher 의 New Cosmos, 모바일 성도 skysafari 5 pro, 스텔라리움,

          인터넷 사전 Wikipedia, 내셔날 지오그래픽 The Milky Way 등


                                                                                                                                               2017년 6월 14일 























댓글 1

  • 이강민
  • 2017.06.16 08:36

미리내 나선 팔들 사이에서 우리의 위치를 지각하는 것도, 

그래서 그 팔들을 하나하나 바라보고 그 속에 밤보석들을 바라보며 거리감을 느껴보는 것도

너무너무 신기하고 재미있는 일인 것 같습니다.

좋은 글 잘 읽었습니다. 감사합니다. ^^

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