[AstroTech/3주] 시험

[AstroTech/3주] 시험

Question 1
What are some problems of ground-based telescopes? (Pick all that apply)

(x) Ground-based telescopes can only see objects in our own Galaxy.
지구에서도 외계은하를 관측할 수 있음. 유명한 안드로메다 은하는 2백5십만광년이나 떨어져있음
(x) Telescopes on Earth are too expensive compared to space-based telescopes.
우주 망원경이 지상보다 훨씬 비쌈. 우주로 보내는 비용 때문.
(o) The atmosphere distorts light, blurring images.
(o) The Earth's atmosphere absorbs some wavelengths of light.

Question 2
Which image do you think was taken from a space telescope? (Ignore the slight rotation. Look for evidence of atmospheric blurring.)

허블 망원경으로 찍은 사진(고선명)


국립 갈릴레오 천문대 망원경사진(대기에 의한 흐림은 어쩔 수 없음)


Question 3
Which one of the following is NOT one of the main difficulties of operating a telescope in space?

() The heat and light from the sun must be blocked.
() Powering the telescope requires a large energy source.
(o) We can't make detectors which capture X-ray photons.
우주로 갈수록 X 검출이 용이함. X 선 감지기는 만들 수 있음
() Telescopes in space must be able to withstand collisions with human debris and natural dust particles.

Question 4
One solution to transmitting data from a telescope in space to the Earth is by using a satellite in geostationary orbit. A satellite in this orbit stays directly above the same spot on the ground, and thus goes around the earth in exactly one day. For an object to be in a geostationary orbit, it must orbit at an altitude of 5.6 Earth radii above the surface of the Earth (6.6 Earth radii from the Earth's center).

A geostationary orbit can be above a point on only one great circle of the Earth. Which is it?
() The International Date Line.
() The Tropic of Capricorn.
() The Prime Meridian.
(o) The Equator
우주 망원경은 관측 자료를 한 곳의 지상 지구국에 보내기 위해서 정지궤도에 있어야 함. 대략 지구상에서 지구 반지름의 5.5배 상공. 적도 바로위에 정지궤도.

Question 5
Cygnus X1 was one of the earliest black holes discovered. From the X-ray variability, the diameter of the accretion disk is known to be roughly 3000km. From the orbital dynamics of the companion blue supergiant, the mass inside the disk is roughly 16 times the mass of the Sun (note that the mass of the Sun is roughly 2×10^33g).

If all that mass were evenly distributed in a sphere of a diameter of 3000km, what would be the average density of Cygnus X1?
(o) 2.2×109g/cm^3
() 2.8×1023g/cm3
() 2.5×1030g/cm3
() 2.5×1025g/cm3

시그너스 X-1의 블랙-홀의 무게는 태양의 16배: 16*(2*10^33)g

구의 부피 = (3/4)*pie*r^3

지름이 3000Km(반지름 1500Km)인 구의 부피: 1.413*10^10 Km^3

밀도 = 무게/부피 = 3.2*10^34/1.413*10^10 = 2.28*10^24g/Km^3

부피를 cm 단위로 환산하면

밀도 = 2.28*10^9 g/cm^3

탁구공의 무게가 2백만 킬로그램인 셈!

[AstroTech/3주째] 4. 블랙홀을 찾아서 (2부)

[AstroTech/3주째] 4. 블랙홀을 찾아서 (2부)

영문강좌 동영상
https://class.coursera.org/astrotech-001/lecture/download.mp4?lecture_id=93

한글자막 동영상



블랙-홀의 확실한 직접적 증거는 아직 발견되지 않았습니다. 여전히 이론과 간접적 증거로  존재합니다.

블랙-홀의 이론은 무한히 작은 부피에 엄청남 무게가 몰려 있다는 겁니다. 이를 어떻게 관측할까요.

먼저 블랙-홀의 후보가 될 대상을 찾아서 크기를 어림해 보는 겁니다.

가장 강력한 블랙-홀 후보로 시그너스 X-1이 있습니다. 강한 X 선을 방출하는 천체인데요. 방출 주기가 1/100초 랍니다. 아마도 블랙-홀로 빨려 들어가는 뜨거운 가스들이 회전하며 X선을 방출하는 것으로 생각되네요. 제아무리 속도가 빨라도 빛의 속도를 넘지 못하니 최대 속도를 광속이라 하죠. X선 관측에 따라 한번 자전하는데 0.01초가 걸린다고 하면 최대 크기를 계산할 수 있겠죠.

가스가 원반을 돌텐데 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 이동한 거리는 속도 곱하기 시간 입니다. 이렇게 계산한 거리는 직선운동의 경우라 원반에 맞지 않겠지만 어짜피 미지의 대상을 계산 하는 것이니 규모를 추정해보는 겁니다. 대략 계산해보니 블랙-홀 주위 원반의 최대 지름은  3000Km 쯤 되겠습니다.

시그너스 X-1를 관측하여 얻은 증거 몇가지:

- 가시광 망원경으로 관측되는 거대한 별 곁에 안보이는 천체가 강력한 X 선을 주기적으로 방출하는 있다.
- 도플러 사진 측정으로 이 거대한 별은 3일간은 우리에게 가까워 졌다 3일간은 멀어지는 것으로 관측되었다. 주기가 6일로 뭔가의 주위를 공전하는 것으로 해석 된다.

중심에 있는 이것이 블랙-홀 이려면 엄청난 무게를 가져야 합니다. 저멀리 떨어진 천체의 무게는 어떻게 잴까? 이에 동원되는 물리법칙입니다.

- 공전하는 별과 중심에 있는 물체의 사이에는 만유인력이 작용한다.
- 공전하는 별은 원심력이 작용한다.
- 계속 공전하려면 원심력과 만유인력이 균형을 이뤄야 한다.

위의 식은 천체 관측으로 멀리 떨어진 천체의 물리량을 구하는 방법의 예입니다. 쌍성을 이루고 있는 두 별의 경우죠. 주기(t)와 공전속도(v)는 밝기의 변화와 도플러 효과 측정 같은 장시간 관측을 통해 얻을 수 있습니다.

시그너스 X-1의 블랙-홀 무게는 위의 식 처럼 단순하지 않습니다만 여러가지를 고려 했을 때 태양의 약 16배 정도 라고 합니다.

결론적으로 직경 3000Km 내에 태양의 16배에 달하는 질량이 모여 있다니 실로 엄청난 밀도가 아닐 수 없죠. 그리하여 블랙-홀 일 것이라고 강하게 추정하고 있습니다.

대기권 밖에 올려진 X 선 망원경 덕분에 우주에 수많은 블랙-홀이 있다는데 모두 동의합니다. 블랙-홀 말고는 관측된 데이터가 설명되지 않으니까요.

이상한 관측 자료를 설명하기 위해 어쩌면 황당한 이론이 동원됩니다. 그런데 기술이 발달해 더 정밀한 관측을 한 결과 황당한 이론이 맞아 들어가는 겁니다. 이제 황당한 이론은 상식이 되었습니다. 넓디 넓은 우주를 하찮은 인간이 다 안다고 할 순 없는 거겠죠. 다행히 황당한 생각을 해내는 몽상가들에 의해 인류의 지식이 조금씩 넓어지나 봅니다. 그런데 황당한 생각도 뭘 알아야 떠오를 테니 열심히 공부에 정진해야죠. (으잉? 웬 훈계를...?)

최근 천문학자들 사이에는 모든 은하의 중심에 거대한 블랙-홀이 있다는 연구를 한다고 합니다. 나선 모양의 은하, 나원 모양을 하게된 동력원이 중심에 거대 블랙-홀이 빨아들이기 때문일까요?

[참고] 블랙-홀의 질량과 은하 중심의 질량/밝기의 관계
Correlation of Black Hole Mass and Bulge Mass/Brightness
http://www.spacetelescope.org/images/opo0022b/

여전히 천문학은 의문과 신비함 투성이 입니다. 하지만 X 선 관측 덕분에 공상과학이 실제의 영역으로 좀더 다가서고 있답니다.

[AstroTech/3주째] 2. 블랙홀을 찾아서 (1부)

[AstroTech/3주째] 2. 블랙홀을 찾아서 (1부)

영문 동영상 강좌
https://class.coursera.org/astrotech-001/lecture/download.mp4?lecture_id=89

한글요약 동영상


공상과학 영화에 등장하는 블랙-홀.시간여행이나 공간이동이 가능하게 그려지는데 좀 황당한 감이 없지 않습니다. 무지막지한 질량이 무한히 작은 부피를 갖는다는 블랙-홀은 이론을 뛰어넘는 면이 없진 않죠. 이런 블랙-홀은 실제로 우주를 이해하는데 필수 불가결한 존재로 받아들여지고 있습니다. 블랙-홀 없이는 지금 관측되는 우주의 현상이 설명되지 못합니다.

일반적인 별은 질량으로 인한 중력와 핵융합으로 인한 압력이 균형을 이루고 있죠. 그런데 블랙-홀이라는 별은 너무나 무거워서 중력이 압력의 원인조차 없애버린채 압축되어 있죠. 얼마나 무거운지 빛조차 빠져나오지 못합니다. 마치 어둠속에서 도사리고 있는 별의 드라큘라 같습니다.

블랙 홀은 주위의 모든 물질을 빨아들입니다. 회오리 모양으로 빨려 들어가며 가속되어 무척 속도가 빨라지고 온도는 엄청 높아집니다. 이렇게 높은 온도에서 고에너지 빛이 방출되는데 바로 X 선이죠. 이 X 선을 관측하므로서 간접적으로 블랙-홀의 존재를 확인 할 수 있겠지요.

블랙-홀의 이론은 1930년대에 나왔습니다. 그후 이 블랙-홀을 찾으려는 노력이 꾸준히 이어지고 있습니다. 다음 강죄에서 X 선관측과 블랙-홀 사냥에 대해 살펴봅니다. 아래 사진은 블랙홀의 상상도 입니다.

[참조: http://www.nasa.gov/mission_pages/nustar/multimedia/pia16695.html#.U4V63fl_vy9 ]

집앞에 캠핑장이 있다는 것도 행운...

집앞에 캠핑장이 있다는 것도 행운...

예전에 정수장 이었다고 합니다. 그 자리를 메우고 농업공원을 만들었는데 잔디밭에 캠핑장을 시설 하였군요. 이용하려면 인터넷 예약을 해야 하는데 인근에 대단위 아파트 단지가 있어서 이용객이 많은가 봅니다. 평일에도 25개의 자리가 항상 만원이네요. 예약 사이트를 어슬렁 거리다 누군가 취소 했길래 얼른 예약 하고 퇴근 후 갔습니다.

집이 코앞이라 일박할 예정이 아니어서 텐트는 치지 않기로 했습니다. 바람이 제법 불어 타프 치기가 어려웠습니다. 바람 부는날 혼자 타프 치기 쉽지 않네요. 쳐놓으면 바람에 쓰러지는 통에 중간에 포기할 뻔 했습니다.

자꾸 쓰러진 이유가 천막 붙들어 매는 지선을 잡아주는 스토퍼가 풀리는 거였습니다. 기본으로 딸려온 플라스틱 스토퍼는 센 바람에 구멍이 닳아서 제대로 줄을 잡아두지 못하네요. 다행히 미리 준비한 알루미늄 재질의 스토퍼로 교체 했더니 어지간한 바람에도 잘 견디네요. 왜 기본으로 넣어주는 부품들은 품질이 엉망일까요.

설치에 두 시간이나 걸린 타프 입니다.

주변의 도심 불빛이 강해서 별볼일은 없었습니다. EHB-1/QRP를 가지고 나갔지만 타프치느라 시간을 다 보내서 꺼내놓지도 못했네요. 이번에도 먹다가 왔습니다.

이곳은 이용료가 무료라서 그런지 예약 사이트에는 만원이지만 빈곳이 많더군요. 이용하지 않을 거면 취소해 주면 좋으련만... 평일에는 예약 않되도 그냥 가봐야 겠습니다.

야외에 나가면 고기 굽기가 진리입니다 만 햄버거나 김밥이면 퇴근 후 어디라도 갈 것 같아요. 여기에 EHB-1/QRP 박스와 쌍안경 만 챙기면 심심치 않게 봄밤을 즐길 수 있겠어요.

[AstroTech/3째주] 1. 대기는 천체관측의 방해

[AstroTech/3째주] 1. 대기는 천체관측의 방해

영문강좌 동영상
https://class.coursera.org/astrotech-001/lecture/download.mp4?lecture_id=87

한글요약 자막 동영상



지구에 대기가 없다면 생명도 없었을 겁니다. 이렇게 소중한 대기가 천문가에겐 원망의 대상입니다. 우주를 보는데 방해만 될 뿐이니까요.

대기 밖에서 관측한 사진 몇장을 보시죠.

챈드라 X-선 관측 망원경에서 찍은 은하단 사진으로 A1689 로 알려져 있습니다. 23억광년 떨어진 은하가 밀집되어 있습니다. 관측에 의하면 자주색 부분은 무려 온도가 무려 1억도 가량 된다고 합니다.

[참고: http://chandra.harvard.edu/photo/2008/a1689/ ]

챈드라 X 선 망원경은 나사에서 쏘아올린 우주 망원경입니다. 허블 우주 망원경의 성공적 활약 이후 다른 파장대의 빛을 관측하는 우주 망원경이 대기권 밖에 보내졌습니다. 위와 같은 X 선 사진은 가시광 영역을 주로 관측하는 허블 망원경에서도 얻을 수 없는 관측자료입니다.

[참고: http://en.wikipedia.org/wiki/Chandra_X-ray_Observatory ]

아래 사진은 스피쳐 우주 망원경으로 찍은 적외선 사진입니다. 연간 1천여개의 별이 새로 탄생하는 은하를 찍은 겁니다. 별은 우주 먼지속에서 태어나죠. 막 태어난 별들이 우주 먼지속에 쌓여 있어서 적외선으로 관측 해야 했습니다.

[참고: http://www.spitzer.caltech.edu/images/3430-sig10-023-A-Powerful-Shrouded-Starburst ]

스피쳐 망원경 역시 나사의 우주 망원경으로 적외선으로 우주를 관측합니다.

[참고: http://en.wikipedia.org/wiki/Spitzer_Space_Telescope ]

다음은 실제 관측 사진은 아니고 그림입니다. X선 이중성으로 별이 블랙홀에 끌려들어가는 모습을 상상해서 그린 겁니다. 이 그림은 허블 망원경의 관측 데이터를 근거로 그렸다고 하네요. 블랙홀은 직접 관측되지 않습니다. 별이 끌려 들어가며 온도가 급격히 높아지는데 이로인해 X 선이 방출되므로 이를 근거로 블랙홀을 예상한답니다.

[참고: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2002/30/image/a/ ]

대기가 천문학자에게 주는 방해는 세가지로 볼 수 있습니다.

첫째, 지구의 대기는 우주로부터  쏟아지는 빛 중 아주 일부분만 통과합니다.우주에서 일어나는 현상을 보고자하는 천문학자에겐 아주 원망 스럽죠. 하지만 적외선과 자외선이 그대로 지구 표면에 다달았다면 지구는 뜨거워 져서 지금같은 생명체는 없었겠지요. 하믈며 X 선같은 방사선은 둘말 할 나위도 없겠구요.

둘째, 대기 밀도가 균일 하지 않아서 마치 빛이 물을 통과하듯 별빛이 마구 굴절된다는 겁니다. 공기 밀도차에 의한 굴절율이 아주 미미하지만 망원경을 통해 관측한 사진을 아주 흐리게 합니다.

셋째, 아주 예전에는 크게 문제될 것이 없었겠지만 현대의 도심 불빛은 심각합니다. 대기에 산란되어 밤하늘을 밝게 만드니까요. 오죽하면 불빛공해(Light Pollution)라 하겠습니까. 이를 피해 멀리 시골로 가더라도 아주 깜깜한 밤하늘을 기대하기 어렵죠.

태양에서 날아오는 하전 입자가 대기에 부디치면 방전하며 밤하늘을 밝힙니다. 고위도 지방으로 갈수록 밝게 빛나는데 일견 아름다운 자연경관 이겠지만 이역시 천체관측자에겐 어두운 별을 못보게 만드는 원망일 뿐이죠.

이런 대기의 영향을 피하기 위해 망원경을 우주로 보내려고 합니다. 하지만 쉽지않죠.

[이번 주 밤하늘]2014년 5월 23일 부터 31일까지

[이번 주 밤하늘]2014년 5월 23일 부터 31일까지

[출처: http://www.skyandtelescope.com/observing/weeks-sky-glance-may-23-31/ ]

*금요일 부터 관측정보가 시작되는데 오늘이 벌써 16일 월요일입니다. 다음주부터는 좀더 일찍 올려야 겠습니다. ㅎㅎㅎ

2014년 5월 23일 금요일

토요일 새벽 혜성 209P/LINEAR가 지구에 근접하여 지나면서 남긴 꼬리의 잔해에 의한 유성우가 예상된다.(엄청난 규모의 유성우 예보에 수천의 사람들이 밤을 지샜으나 실제로는 기대에 못미쳤답니다. 수천개의 우성우 ""폭풍"를 예보한 나사와 천문학자들을 성토하는 분위기.
[ http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/observing-news/first-reports-camelopardalid-shower-disappoints/ ]

작년 11월 아이손 혜성으로 떠들썩 했었죠. 태양 뒤를 돌아 나오다 소멸 했었습니다. 이 또한 아주 진귀한 천문 형상이었지만 세간의 관심을 받진 못했죠. 이 혜성이 밤하늘을 달만큼 밝힐 것이라는 근거없이 언론에서 떠드는 소리에 기대가 많았었죠. 이러다 천문학자들이 뻥쟁이 소리 듣는 것 아닌가 몰라요. ㅎㅎㅎ

2014년 5월 24일 토요일

일요일 새벽 그믐달 아래 금성이 밝게 빛날 겁니다. 일찍 일어 나거든 동쪽하늘을 보세요.

2014년 5월 25일,일요일

해질녘 서쪽에 목성이 빛날 겁니다. 그 아래 오른쪽에는 수성, 왼쪽에는 카펠라(Capella, 마차부 Auriga 알파별)

2014년 5월 26일,월요일

액튜러스(Arcturus,아크투루스, 목동 Bootes 자리 알파별)이 밤늦게 남동쪽 높이 뜹니다. 베가(Vega, 거문고자리 Lyra 알파별)가 그 아래에서 반짝입니다. 베가와 액튜러스 사이에 북반구의 왕관이라고 불리는 코로나보레알리스를 찾아보세요. 이어서 허큘리스 자리와 백조자리의 별들도 찾아봅니다. 여름의 대표 별자리죠. 지난주 5월 17일자 참조. 눈밝고 날씨가 좋으면 찾을 수 있을 겁니다

2014년 5월 27일, 화요일

지난주 우성우를 남겼던 혜성 209P/LINEAR가 앞으로 5일간 지구에 가장 가깝게 접근합니다. 그래봐야 5월22일경 가장 밝을때 13등성가량 되겠습니다. 이 혜성을 보려면 아주 큰 망원경이 있어야 하죠. 사자자리의 남쪽에서 찾을 수 있습니다. 자세한 성도는 여기에 있습니다.


2014년 5월 28일, 수요일

여러분이 생각하는 가장 오래된 물건이 뭐죠?

지구, 태양, 달 그외 행성들은 약 46억년 전에 생겼습니다. 인간이 밤하늘을 관찰하고 처음 기록했던 액츄러스(Arcturus, 하늘에서 가장 밝은 별 중 하나)만 해도 70 억년쯤 됐죠.

쌍안경으로 천칭(Libra)자리의 HD140283 이라는 별을 찾아보세요. 7.2등급의 별인데 거의 130억년쯤 된 별로 측정되었습니다. 가장 오래된 별중의 하나입니다. 우주가 빅뱅이후 생겨난지 몇억년 후에 태어난 별이죠. (우리가 보는 우주의 나이는 139억년) 성도에서 이 별을 찾아 망원경으로 이제껏 봐왔던 것중 가장 오래된 빛을 관측해보시죠.

2014년 5월 29일, 목요일

황혼도 지고 어둠이 밀려올때 쯤 화성이 남쪽 하늘에서 불꽃 색으로 밝게 빛날 겁니다. 화성 아래 까마귀(Corvus)자리의 네개 별 모습도 찾아 보세요. (지난주 5월 18일자 참조)

2014년 5월 30일, 금요일

초저녁에 머리핀 처럼 아주 가는 그믐달이 지평선 가까이 뜰겁니다. 오른쪽에 수성이 있고 멀찍이 떨어져 오른쪽 아래에 밝은 목성이 있겠습니다. 아래 그림을 참조하여 쌍안경으로 찾아보세요.

2014년 5월 31일, 토요일

위의 그림에서 보는 것처럼 달, 목성, 폴룩스가 한줄로 서겠습니다.

[AstroTech/2째주] 시험

[AstroTech/2째주] 시험

Question 1
The amount of light collected by a telescope on a given celestial object is determined by which of the following:
a) the area of the secondary mirror
b) the area of the primary mirror
c) the thickness of the primary mirror
d) the size of the detector
Answer: c
지름이 큰 망원경을 원하는 이유는 더 많은 별빛을 모을 수 있기 때문입니다. 빛을 많이 모으면 확대 배율을 높여 관측해도 선명도를 유지할 수 있습니다. 망원경이 모을 수 있는 빛의 양은 대물렌즈(또는 반사경)의 면적(지름의 제곱)에 비례합니다. 천문대 건설 비용은 지름의 세제곱에 비례하죠.

Question 2
The smallest angular size that the human eye can resolve is:
a) 25 arcseconds (Diffraction only)
b) 1 arcminute
c) 30 arcminutes
d) 1 arcsec
Answer: b
인간의 동공 지름을 5mm로 보고 있습니다. 이정도 렌즈의 회절영향에 따른 한계 분해능은 25아크초. 여기에 구면 수차의 영향을 모두 감안하면 인간 분의 분해능 한계는 1 아크분. 1Km 거리에서 사람 머리를 구분할 정도.

Question 3
Which two techniques most effectively correct for blurring in astronomical images due to the atmosphere?
a) only observe targets when they are very close to zenith, i.e. when they are highest in the sky
b) only observe on the nights with the best weather and from the best sites.
c) put your telescope in space
d) observe a bright star with very, very short exposures and use that to correct for the atmosphere
e) only observe very bright targets
Answer: c,d

지상에서 천체 관측을 어렵게 하는 가장 근본적인 원인은 대기 때문입니다. 대기의 영향을 극복하기 위한 방법은 망원경을 우주로 보내는 것과 큰 망원경에 노출을 짧게 하는 적응광학을 적용하는 겁니다.

a) This might help achieve slightly better seeing (seeing is usually somewhat better at higher elevations), but still would be far from the diffraction limit of the telescope.
b) This might help, but still would not get you down to the diffraction limit of your telescope. In general, at the best sites in the very best seeing, you can get seeing-limited resolution down to 0.4 arcseconds. But there are ways to do even better...
c) This is an obvious but very expensive way not to have to deal with the atmosphere.
d) This technique is known as Adaptive Optics. After sensing the incoming wavefront using a bright star, you can then use a deformable mirror to cancel out aberrations in that wavefront.
e) Unfortunately, bright stars are just as affected by seeing and atmospheric turbulence as faint stars.

Question 4
How are stars distributed on a colour-magnitude diagram (a.k.a. HR diagram)?
a) The Sun is one of the most massive stars. Most stars are fainter than the Sun, so they appear lower on the diagram compared to the Sun.
b) The colors and luminosities of stars are mostly similar to that of the Sun.
c) The colors and luminosities of stars are randomly distributed
d) Most stars on the HR diagram would lie along the main sequence, with bright blue stars at the top of the diagram and dimmer red stars towards the bottom and right.
e) The Sun is a very low mass star and thus faint. Most stars are brighter than the Sun, so they appear higher up on the diagram compared to the sun.
Answer: d

별 중심에 수소를 태우는 동안 주계열에 머룹니다. HR도에서 주계열 별의 위치를 확인 해 봅시다.

During their hydrogen burning lifetimes, stars occupy a specific sequence along the HR diagram, with higher mass, bright blue stars near the top left and lower mass, fainter red stars near the bottom right.

Question 5
Stars are very massive, so gravity should force them to collapse. So, what holds up a main sequence star and prevents it from collapsing?
a) The energy produced by fusing helium atoms together produces pressure which counteracts gravity.
b) The energy produced by fission of iron nuclei produces pressure which counteracts gravity.
c) Neutron degeneracy in the core of the star prevents the star from collapsing.
d) The energy produced by fusing hydrogen atoms together produces pressure which counteracts gravity.
e) Electron degeneracy in the core of the star prevents the star from collapsing.
Answer: d

별 내부의 균형은 엄청난 질량으로 인해 중심으로 몰리는 압축과 내부에서 일어나는 수소 핵융합 반응의 결과로 발생되는 고에너지 방출에 의한 압력 입니다.

Main sequence stars fuse hydrogen together into helium. Some high mass stars can fuse heavier elements like helium together during their giant phase as well, but hydrogen burning is what keeps main-sequence stars from collapsing.

20년 후에 할 거면 지금하지....

20년 후에 할 거면 지금하지....

매일 꼭 들여다 보는 카페가 있습니다. 제주의 "생태마을 이랑"
http://cafe.naver.com/wooriecovillage

오늘 아침 이런 글이 게시되어 있더군요.

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[출처] 가만히 생각해 볼 이야기 (생태마을) |작성자 샹디
http://cafe.naver.com/wooriecovillage/1354

한 미국인 사업가가 멕시코의 작은 바닷가 마을로 휴가를 가게 되었다.
그리고 그곳에서 작은 배를 타고 들어오는 어부 한 명을 만나 말을 걸었다.

"이것들을 잡는데 얼마나 걸리셨어요?"

"많이 안걸렸수다."

"그럼 더 많이 잡을 수도 있었겠군요. 더 많이 잡으면 돈도 더 많이 벌 수 있지 않아요?"

"뭐, 가족들 먹을 정도랑 친구들 나눠줄 정도만 있으면 되는걸."

"그럼 남는 시간에는 뭐 하시는데요?"

"낮잠 좀 자고, 아이들과도 좀 놀고, 아내와도 좀 놀고, 뭐 그런다오. 저녁에는 마을을 어슬렁거리다 친구들 만나면 포도주도 한 잔 하고, 기타도 치고, 뭐 그러고 보내지."

이 말을 듣자 미국인 사업가가 웃으며 말했다.

"저는, 아실지 모르겠지만, 미국의 하버드대학교 출신입니다. MBA를 가지고 있지요. 제가 아저씨를 도와드릴 수 있을 것 같습니다. 예를 들면, 아저씨가 잡은 물고기를 소비자에게 직접 팔아서 나중에 통조림 공장을 열게 해드릴 수도 있습니다. 그러면 결국 아저씨는 생산에서 가공, 유통까지 이르는 모든 과정을 손에 넣게 되는 겁니다. 그리고 멕시코 전지역은 물론 전세계로 수출도 할 수 있지요."

"음... 그렇게 하는데 얼마나 걸리겠소?"

"한 15년에서 20년 정도면 됩니다."

"그럼, 그 다음에는 어떻게 되우?"

그러자 미국인이 자신감 넘치는 표정으로 답했다.

"가장 중요한 부분이죠. 주식을 상장하고 주식을 팔아 엄청난 부자가 되는 거죠. 수백만 달러를 손에 거머쥘 수 있을 겁니다."

"수백만 달러? 수백만 달러를 갖게 되면 그 다음에는 뭘 하면 되우?"

"그 다음에는 은퇴해서, 작은 바닷가 근처에 집을 지은 다음, 낮잠 좀 자고, 아이들과도 좀 놀고, 아내와도 좀 놀고, 저녁에는 마을을 어슬렁거리다 친구들 만나면 포도주도 한 잔 하고, 기타도 치고, 뭐 그러고 보내는 거죠."
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인터넷에 떠도는 "흔한" 지혜 같은 이야기 입니다. 한번 읽고 "그렇지" 라며 공감하게됩니다. 20년 후 할 일을 지금 하지 뭘... 그렇담 지금 작은 바닷가에 집짓고 앞으로 20년 30년 동안 뭘하지? 이런 의문이 드는 것은 그간 30여년 동안 생활 해 오며 뭐라도 해왔던 관성 때문인가 봅니다. 

사실 뒤돌아보면 그리 치열하게 산 것 같지도 않아요. 남들 다 하는대로 공부하고 연애하고 회사다니며 꾸리며 이런저런 일도 했구요. 앞으로도 그렇게 살겠죠. 어느 땐가 그랬던 것 처럼 싸우고 좌절하고 혹은 죽을 것 같이 힘든 때도 있을 겁니다. 하지만 똑 같이 반복하고 싶지 않군요.

20년 후에 할 거면 지금 "어슬렁" 거리고 싶다는 생각을 해봅니다. 그러다 죽어도 여한은 없을 것 같아요. 앞으로 20년 30년 동안 심심하지 않게 밥술이라도 넘기려면 건강한 호기심을 잃지 말아야 겠다고 다짐해 봅니다.

이제 50줄에 들어 섯네요. 책상, 컴퓨터, 티브이, 스마트 폰 앞에서 떨어지는 연습을 시작 했습니다. 공중파 방송 만으로 지낸지 4년째 입니다. 집에 인터넷 없이 살고 있습니다. 당연히 집에서 업무 이메일 따위를 열어보는 일도 없구요. 좋아하는 카페를 기웃 거릴 땐 옆집 무선 인터넷을 몰래 쓰기도 합니다.

뉴스는 안봐도 그리 답답하지 않더군요. 동료들과 잡담할 때 집어 유선 채널 안나온 다고 하면 서로 제게 이야기 해주겠다며 모여 듭니다. 티브이 안보면 대화가 안된다는 말은 분명 방송업자들의 거짓말일 겁니다. 카톡이니 뭐니 그런거 없어도 고독하지 않습니다. 바쁘거든요.

티브이 시청 대신 틈틈이 몸을 움직여 운동도 하구요. 주중에도 들로 나가 벌레에게 물려보기도 하구요(캠핑), 별보러 나가구요(천체관측), 무전도 칩니다(아마추어 무선). 주중에 쉬는 대신 가끔 주말에 출근하기도 합니다. 본업이 땜쟁이라 취미로 라디오도 만들어보고 재미있는 실험도 합니다. 물론 컴퓨터 게임도 하는데 주로 비행 시뮬레이션 입니다. 감히 접근 도 못해본 외국의 유명 대학 강좌 동영상을 보기도 하죠. 요즘 천문학 수강중인데 유료로 학점 인정도 해준다네요. 좀 벅차긴 합니다. 이제 집도 지어볼까요?

이러니 회사일이 잘될까 싶죠? 출근 해서 이런 궁리만 하는데 잘될 턱이 있겠습니까. 그 대신 기대를 절반으로 줄여나가고 있습니다. 조만간 짤리거나 문 닫을 지도 모릅니다. 그럼 앞으로 뭐 먹고 살 거냐구요? 그야 저도 모르죠.

다행히 그간 공부하고 일해온 경력이 조금 있습니다. 머리도 그럭저럭 굴리고, 손재주도 좀 있다고 자부하니 뭐라도 되겠죠. 가끔 강의도 나가고, 글쓰기도 하구요. 자질 구레한 전자키트도 만들어보고 누가 필요하다면 팔아볼려구요. 

그래서 밥먹기는 힘들다고 들 합니다. 하지만 뭘 얼마나 잘먹길 바라나 싶죠. 돌이켜 보면 그간 그리 호사를 누리며 산 것도 아니었더군요.

그나저나 의식주 중 주를 해결해야 합니다. 터를 잡아야 "어슬렁"거릴텐데 말이죠.

[이번 주 밤하늘] 2014년 5월 16일 부터 24일까지

[이번 주 밤하늘] 2014년 5월 16일 부터 24일까지

* SkyWeek 동영상이 4월로 방영종료되어 한글 자막달기가 곤란해 졌습니다. 작년 방영분을 보려고 했으니 시기별 주목할 만한 천문 현상(특히 행성관련)이 달라서 복습하는 것이 별 의미가 없어 보입니다. 할수 없이 This Week's Sky at a Glance를 읽어보기로 합니다.

원문:
This Week’s Sky at a Glance, May 16 - 24
By: Alan MacRobert | May 16, 2014
- See more at:
http://www.skyandtelescope.com/observing/weeks-sky-glance-may-16-24/#sthash.AfmF98Xu.dpuf

2014년 5월 16일 금요일

해질녁 어스름에서 수성을 찾아본다. 북서쪽 하늘에 낮게 뜰텐데 목성의 오른쪽 아래 멀리 그리고 카펠라의 왼쪽 아래에 뜰 것이다. 중북부 위도상에 거주하는 관측자에게는 수성이 2014년중 가장 높이 뜨는 시기다.

2014년 5월 17일 토요일

악튜러스(아크투루스 Arcturus, 목동자리 Bootes의 알파별)가 한밤에 남동 하늘 높이 뜬다. 베가(Vega, 거문고자리 Lyra 알파별)는 북동쪽 훨씬 아래에 뜬다.

악튜러스에서 베가사이의 1/3가량 지점에 북구의 왕관자리(The Nothern Crown)라고 부르는 작고 어두운 코로나 보리에일리스(Corona Borealis)를 찾아보자. 이 별자리에서 다소 밝은 알페카(Alphecca) 혹은 젬마(Gemma)에 주목하자(왕관자리의 보석, 75광년 떨어진 이중성).

악튜러스에서 베가사이의 2/3가량 지점에에서 희미하게 반짝 허큘리스(Hercules)자리의 중심 별을 찾아보자.

베가를 지나 조금 더 왼쪽 아래로 백조자리(Cygnus)가 보일 것이다 (여름 별자리).

2014년 5월 18일 일요일

어둠이 내린 후 남쪽 하늘에서 화성을 찾아보자. 화성으로서 가장 높이 뜬다. 화성 바로 아래, 팔을 뻗어 주먹의 폭 만큼 각거리(약 10도)쯤 봄의 대표적인 별자리 까마귀 자리(Corvus, The Crow)가 있다. 네개의 별이 사각형 모양을 하는 이 별자리의 규모는 주먹 크기보다 작다.

2014년 5월 19일 월요일

한밤 북동쪽 높이 뜬 베가에서 두세 주먹 왼쪽 아래에어 데네브(Deneb, 백조자리)를 찾아보자. 밤새 데네브가 높이 떠오른 다는 것은 동쪽 하늘에 희미하게 은하수가 드리워 질 것이라는 뜻이다. 물론 은하수는 아주 어두운 밤하늘에서나 볼 수 있다.

2014년 5월 20일 화요일

밤하늘에 별이 뜰때 쯤, 토성(Saturn)은 남동쪽에, 베가는 북동쪽에, 커펠러(Capella, 마차부자리 알파)는 북서쪽에, 프로씨언(Procyon,작은개 자리 알파)는 서남서 방향에 거의 일직선에 놓인다(북위 40도 거주 관측자 기준).

2014년 5월 21일 수요일

서쪽으로 봄의 석양 끝에 눈에 확 띄는 별이 보인다면 바로 목성이다. 목성의 위에 폴룩스(Polux)와 카스토(Castor)가 석양의 맨 꼭데기에 지평선과 나란히 놓인다.  왼쪽 아래 멀리 프로씨온, 오른쪽 아래 멀리 마차부 자리(Auriga)의 멘칼리넨(Menkalinen)과 밝은 카펠라가 있다. 목성은 석양의 왼쪽 위로 움직인다.

2014년 5월 22일 목요일

석양이 지면 북서쪽 하늘의 낮게 뜬 수성(Mercury)을 찾아보자. 밝은 목성 아래로 두주먹 반 거리에 있다. 이날 밤 수성은 황소자리의 뿔(베타 타우리와 제타 타우리)사이에 위치한다. 낮게 떠서 잘 안보이면 쌍안경으로 찾아보자.

2014년 5월 23일 금요일

혜성 209P/LINEAR가 지구에 근접하여 지나면서 남긴 꼬리의 잔해에 의한 유성우가 예상된다. 24일 토요일 오전 3시경이 정점을 찍을 것이다(미국 동부 표준시간) 이 혜성이 지구에 가장 근접하는 시기는 5월 29일로 가장 밝을때 11등성으로 예상된다.

새벽녁에 초승달 아래로 금성이 밝게 반짝인다.

2014년 5월 24일 토요일

새벽별 금성이 아름답게 빛날 것이다.

EHB-1/QRP 운영하러 들로 나갔다가 고기만 궈먹고온 이야기

EHB-1/QRP 운영하러 들로 나갔다가 고기만 궈먹고온 이야기

이렇게 전을 펼쳤습니다. 산비탈 아래에 S9 수직안테나를 세웠었습니다. 지면 래디얼은 4개 깔았구요. 랜턴 받침대가 안테나 튜너, 그 옆에 포도주병 사이에 있는 것이 자작 EHB-1 입니다. 어째 안테나 튜너가 무전기보다 실 해 보이네요. 저의 EHB-1은 이래뵈도 SDR-IF 가 달린 최첨단 형입니다. PC를 가지고 다니지 않는 것은 함정 모두 전자공작 카페( http://cafe.daum.net/elechomebrew )의 키트 품이죠. 전원은 12볼트 소형 납축전지 입니다. 랜턴은 손으로 돌려 자가 발전하는 충전식인데 좀 허접합니다만 사진으로 보니 멋지게 나왔군요. 제법 미니멀리즘의 기운이 느껴지나요?

고기 궈먹느라 정작 교신은 못했습니다. ㅎㅎㅎ 새벽에 간간히 유럽신호가 잡히긴 하는데 응신을 해도 응답을 받지는 못했군요.

쌍안경 들고 밤하늘 쳐다볼 때 최대 복병은 팔저림과 수전증, 등짝 시려움이죠. 뒤로 제껴지는 캠핑 의자와 삼각대에 센터 컬럼을 연결 했습니다. 최고(?)의 천체 관측 장비가 되었습니다. ㅎㅎㅎ 하지만 구름이 끼어서 크게 별볼일은 없었네요... ㅠㅠ

아침은 숙주 라면. 어재 먹다 남긴 훈제 목살이 들어간 고급 요리입죠. 부루스타 옆에 어린이용 식판 보이죠. 개인 앞접시로 꽤 유용 하네요. 먹고 키친타월로 쓱 닦고 또 쓰고..ㅎㅎㅎ

주말 교통지옥에 시달리기 싫어서 계획은 일요일 오후에 나가서 월요일에 돌아오는 일박이일 이었습니다. 그런데 들에서 맞는 오월의 바람 아카시아의 달콤한 향기가 너무 좋아 휴가 하루 쓰고 이박 했네요. 화요일 새벽에 출발하여 씻고 바로 출근 했습니다(이박이일?).

저의 QRP상자에 내려앉은 이 무엄한 벌레는 뭐죠? 해충인가요?

[AstroTech/2째주] 4. 우주사진 찍기

[AstroTech/2째주] 4. 우주사진 찍기

2째주 4부 강의 입니다. 이번회 내용은 사진찍어서 뭐하게?에 대한 답입니다. 천체 사진은 멋진 예술 사진을 넘어 과학적 기록이죠. 그리고 별이 빛나는 에너지 원인 핵융합 반응과 그 끝에 생성된 물질들. 결국 우리는 모두 별에서 왔다는 사실을 이야기 합니다.

광각, 고선명, 고감도 사진기술에 힘입어 우주 사진을 얻게 되었습니다. 이번 편에서는 이 사진으로  뭘 할 수 있는지 보여줍니다. 사진에 담긴 별의 색과 밝기 정보만 가지고 별의 일생을 밝혀 낼 수 있습니다.

위의 사진은 허블 우주망원경에서 찍은 오메가 쎈타우리 성단의 모습입니다. 이런 사진을 찍을 수 있는 것은 과학 기술발전의 덕분이죠. 이 사진에 담긴 별들을 밝기와 색으로 분류하여 HR도에 표시하니 아래 그림 처럼 된 것입니다.

주계열 별이 압도적으로 많죠. 주계열에서 이탈한 적색거성 보이는 군요. 적색거성은 약 120억년쯤 되었을 겁니다. 새로 생겨나는 별보다 태양처럼 한창 때인 별들이 압도적으로 많습니다.

[참고] 오메가 쎈타우리/Omega Centauri
http://en.wikipedia.org/wiki/Omega_Centauri

H-R도를 보면 별이 진화하고 있다는 증거를 찾을 수 있습니다. 오랜 시간에 걸쳐 별마다 내부적으로 모종의 변화가 진행되고 있다는 뜻이죠.

거대한 가스덩어리는 중심으로 뭉치며 압력을 받게 되겠죠. 이 압력에 대항해 열을 동반합니다. 마침내 열이 높아지면 핵융합 반응이 시작되어 별이 되는 겁니다.

별의 에너지 원은 핵융합 반응입니다. 4개의 수소가 융합하여 1개의 헬륨과 2개의 양성자, 2개의 중성자가 나옵니다. 이때 질량차가 생기는데 그 질량이 곧 에너지가 되죠. 아인슈타인의 에너지는 질량 곱하기 빛 속도의 제곱이 적용됩니다.

질량차가 워낙 작다보니 에너지도 무척 작아보이죠. 하지만 수많은 핵반응이 일어나므로 방출하는 에너지는 엄청나죠. 태양의 경우 초당 10^38회의 핵방응이 일어난다는 군요. 태양은 자신의 질량을 에너지로 전환하고 있는 겁니다.

무거운 별은 더큰 중력이 작용하여 더 많은 수소를 태웁니다. 온도는 높아지고 푸른 색을 띄겠죠. H-R 도를 통해 예상 했던 대로 별의 무게와 밝기, 온도와 색은 서로 관계가 있습니다.

언잰가 연료가 바닥나겠죠. 중심부 수소가 고갈되면 에너지 발생도 작아집니다. 온도는 내려갈 테고 색깔도 변합니다. 균형이 깨지고 압력이 중력을 이깁니다.

중력으로 인해 중심을 둘러싼 영역이 가열되어 온도가 올라가면 외곽으로 수소 핵반응이 퍼져나가죠. 다시 시작된 수소 핵융합 반응으로 압력이 증가하며 별은 커집니다. 부피가 커지면 온도가 내려가고 붉은 색으로 변하죠. 표면적이 넓어지니 발산하는 빛의 량도 많습니다. 이런 별이 "적색거성" 입니다. 늙은 별인 셈이죠.

태양은 앞으로 50억년 쯤 지나면 적색거성이 되어 지구를 삼키게 되겠지요. 중력과 압력의 싸움이 별의 미래를 좌우합니다.

헬륨의 내부에서는 더욱 복잡한 반응들이 진행됩니다. 헬륨에서 우리의 몸을 구성하는 탄소가 만들어지고 산소도 별에서 만들어집니다. 이렇게 만들어진 물질들이 분출하여 행성상 성운이 만들어집니다.

대부분 무거운 별들의 내부는 뜨겁고 밀도가 높아 우주에 존재하는 무거운 원소가 생성되는 화학반응이 진행되고 있습니다. 별의 최후는 폭발하여 초신성으로 마감 합니다.

언잰가 이 화학 물질들이 중력에 의해 다시 뭉치면 새로운 별로 탄생할 것이고 행성이 될 것이며 문명이 새로 생겨나겠죠.

북반구에서는 잘알려진 플리아디스 성단을 볼 수 있는데 일곱 자매(별)이라고 알려져 있죠. 천문학적 기준으로 보면 비교적 최근에 형성된 성단으로  지금 관찰되는 가스는 고작 1억 5천만년 전에 생긴 겁니다.

별이 아니었으면 우리를 구성하는 화학물질도 없습니다. 우리는 별 먼지로부터 생겨났습니다.

(동영상을 꼭 보세요. 아름다운 성운의 모습을 보게될 겁니다.)

번개 캠핑

번개 캠핑

캠핑을 해보겠다고 이것 저것 샀더랬습니다. 별도보고 아마추어 무선도 즐기고 푸성귀 길러먹을 시골집을 구해보려고 했지만 여의치 않아 차라리 캠핑을 해보자고 생각했던 겁니다.

어재 오후 날씨도 좋고 지루하기도 해서 무작정 떠나보기로 했습니다. 아주 가까운 거리에 지자체에서 운영하는 캠핑장이 여럿 되더군요. 안양시에서 운영하는 병목안 캠핑장이 삼십분 거리에 있군요. 예약을 하고 사무실은 조기 퇴근을 고하고 빠져나왔죠.

평일인데 캠핑 나온 사람들이 꽤 됩니다. 테크에 둘러 앉은 일행이 있었는데 텐트는 안치고 고기 구우며 회의(?)를 하더군요. 그중 몇은 넥타이 차림이었구요. 도심에서 가까운 탓인지 회식이라도 하는 모양입니다. 제가 다니는 회사도 식구가 몇 않되는데 월간 회의를 이렇게 하면 좋겠다 싶어 제안을 해볼 참입니다.

캠핑장에 도착하니 5시반, 아직 해가 남았네요. 싸간 것은 포도주 한병, 라면, 육포 입니다. 저녁은 컵라면으로 때웠습니다. 해지고 소나무 아래에 반쯤 누워 밤하늘을 볼 요량이었는데 날이 흐려서 할일이 없어졌네요. 이럴줄 알았으면 EHB-1/QRP 운영이라도 해보는 건데... 포도주 반쯤 마시다 그냥 잤습니다. ㅎㅎㅎ

아침에 출근해야 했으므로 4시쯤 일어나 텐트 접고 집에들러 씻고 사무실에 오니 6시 50분. 제가 원래 아침 잠이 없어 출근 시간은 7시입니다. 그덕에 제맘대로 퇴근합니다. ㅎㅎㅎ 공기 좋은데서 자고 왔더니 피곤하지도 않군요.

다음번에는 좀더 준비를 해서 잘 놀다와야 겠습니다.

KickSat/대기권 진입

KickSat/대기권 진입

초소형 개인 인공위성을 품고 우주로 올라갔던 KickSat이 제 임무를 모두 마치지 못하고 대기권에 진입하여 불타버렸다는 안타까운 소식입니다.

KickSat 은 지구 궤도 진입후 초소형 개인 위성을 방출 하기로 되어 있었습니다만 결국 통신연결이 되지 않아 지상 명령을 수행하지 못하고 말았답니다. 하지만 킥샛은 텔리메트리를 송신하며 끝까지 회생의 노력을 했고 300여명에 이르는 후원자들의 이름을 우주 공간에 새기는 즐거움을 누렸을 것이라고 합니다.

킥샛의 몸통에 후원자들의 이름이 각인되어 있다.
https://www.kickstarter.com/projects/zacinaction/kicksat-your-personal-spacecraft-in-space/posts/730745

이 프로젝트 진행자 자크 맨체스터씨는 후원자 및 지원자들에게 감사를 전하며 이번 실패를 경험삼아 좀더 확고한 업-링크 통신 체계를 갖춘 KickSat-2를 준비한다고 합니다.

[참조]
KickSat Has Reentered
https://www.kickstarter.com/projects/251588730/kicksat-your-personal-spacecraft-in-space/posts

KickSat/킥샛 궤도진입 후 텔리메트리 전송 중
http://goodkook.blogspot.kr/2014/05/kicksat.html

[AstroTech/Week_1] 퀴즈

[AstroTech/Week_1] 퀴즈

1주 차 퀴즈

AstroTech: Week_1 Quiz

Question 1
Because of the large scales involved, astronomers have to use the word 'billion' (prefix: giga) a lot. So, just how big is a billion?
a) 1,000,000,000,000
b) 1,000,000,000
c) 10,000,000
d) 1,000,000
답: b
천문학을 다루다 보면 시간과 거리의 숫자 규모가 어마어마 하죠. 보통 십억은 아주 흔한 단위입니다.

Question 2
Which branch of observational astronomy can only be done from space?
a) X-ray astronomy
b) Radio astronomy
c) Optical astronomy
d) Infra-red astronomy
답: a
X 선을 비롯한 방사선이 지표면까지 도달하면 아주 큰일 나겠지요.

Question 3
Which of these is not an advantage that ground-based telescopes have over their space-based counterparts?
a) They can obtain the sharpest images.
b) They are comparatively cheaper.
c) They can have a very large collecting area.
d) They can be repaired/upgraded more easily.
답: a
우주망원경은 대기의 영향을 받지 않아 아주 선명한 상을 얻을 수 있습니다. 하지만 매우 비싸고, 고장나면 수리가 어렵죠. 구경이 크면 우주로 올리는데 비용이 엄청나게 증가합니다.

Question 4
If our Sun was replaced with a similar sized star that had a hotter surface temperature, would you expect it to appear bluer or redder, and why?
a) Bluer, because the hotter temperature means it will be brightest in the bluer (higher-energy) part of the spectrum.
b) Bluer, because the star will emit less red light than the Sun.
c) Redder, because bluer (higher-energy) light will be shifted into a part of the spectrum which we can't see.
d) Redder, because hot metal glows red and blue is a 'cool' colour.
답: a
별 빛은 순전히 내부 핵융합 반응에 의한 열에 의한 것입니다. 지구처럼 반사된 빛이 아니죠. 순전히 자체적인 열에 의해 빛을 발하는 것을 흑체복사라고 합니다. 이 흑체는 온도가 높으면 청색의 빛을 띕니다. 저멀리 떨어져 있는 별의 물리량(온도,질량,거리 등)을 산출하는 방법은 밝기와 색을 측정하여 얻습니다.

Question 5
If we placed the Andromeda Galaxy ten times further away from us, how much smaller and fainter would it appear? (by smaller, think angular size on the sky)
a) 100x smaller, 100x fainter
b) 10x smaller, 100x fainter
c) 10x smaller, 1000x fainter
d) 100x smaller, 10x fainter
답: b
외형적 크기는 거리에 반비례, 빛은 면적으로 퍼져나가므로 밝기는 거리의 제곱에 반비례

[AstroTech/Week_2]3. 망원경의 원리와 활용

[AstroTech/Week_2]3. 망원경의 원리와 활용 (How Telescope Work)

2째주 3편은 망원경의 원리와 활용에 대해 이야기 합니다. 무려(?)13분 분량입니다.

Part 3 : The technology : how telescopes work (13 mins)

Andy looks at the technology issues. How do we form images? Why are telescopes so big and why does this make life difficult? How do we keep our pictures sharp, and how do we get that color information?

영문 동영상과 자막
https://class.coursera.org/astrotech-001/lecture/download.mp4?lecture_id=101
https://class.coursera.org/astrotech-001/lecture/subtitles?q=101_en&format=srt

한글요약 자막 (자막 달기가 너무 시간이 많이 드네요 ㅠㅠ)



[요약]

- 망원경의 역활은 빛을 모아 한 곳에 집중 시키는 것
- 큰 구경의 망원경 일 수록 더 많은 빛을 모을 수 있으므로 어두운 별을 관측하기에 좋다.
- 망원경에서 빛을 모으는 량은 대물경(반사경 혹은 대물렌즈)의 면적에 비례하고, 면적은 다시 직경의 제곱에 비례. 지름이 2배면 수집하는 광량은 4배
- 그런데 큰 망원경을 만들려면 구조물(경통)을 지탱하고 관측소 건물을 지어야 하니 그 비용도 높다. 비용은 직경의 세제곱의 비율로 증가. 지름이 두배증가하면 천문대 건조비용은 8배
- 큰 망원경은 지구 중력의 영향을 아주 많이 받는다는 것. 즉, 무거운 구조물은 휜다. 구조물의 경우 현대 건축 기술로 극복했지만 대구경 반사경이 휘는 문제는 어려운 일이다.
- 한장의 거대 반사경을 만드는 대신 거울을 잘라 반사면을 제어하여 집광시키는 Segmented Mirror 방식의 대구경 망원경과 거울면을 얇게 만들고 뒷면에서 제어가능한 봉으로 거울면을 미는 능동광학(Active Optics) 방식

Segmented Mirror
http://en.wikipedia.org/wiki/Segmented_mirror

Goptical project home/GNU 프로젝트로 대형 망원경 프로젝트가 있군요!!!
GNU Optical design and simulation library
https://www.gnu.org/software/goptical/

Active Optics(능동광학)
http://en.wikipedia.org/wiki/Active_optics

초대형 망원경들/Extremely large telescope
http://en.wikipedia.org/wiki/Extremely_large_telescope

- 망원경을 통해 영상이 만들어지는 원리는 카메라 혹은 인간의 눈과 같다. 렌즈에서 빛을 모으고 빛 감지기가 모아진 빛을 기록하는 것.

지상망원경(갈릴레오식)

볼록렌즈(대물렌즈)로 모은 빛이 눈의 망막에 촛점이 맺히게 하기 위해 접안부에 오목렌즈를 넣어 빛의 경로를 평행하게 만들어주는 방식으로 사람 눈의 렌즈(수정체)를 광학계의 일부로 활용 하는 것.

천체 망원경은 케플러식 망원경으로 대물경 및 접안경에 모두 볼록렌즈를 사용. 갈릴레오식 망원경에 비해 시야각이 넓다.

굴절망원경
http://en.wikipedia.org/wiki/Refracting_telescope

- 망원경에서 상이 맺히는 원리는 강의 동영상을 볼 것. 대물 렌즈의 촛점거리가 길 수록 촛점면(Focal Plane)에 맺히는 상의 크기도 크게된다. 배율이 높다. 19세기에서 20세기 초기의 망원경 경통이 긴 이유.
- 천체관측에서 배율 보다는 넓고 밝고 선명한 상을 얻는 것이 중요하다.

상을 흐리게 만드는 세가지 요인

첫째, 회절현상

- 빛이 파동인 까닭에 광학의 물리적 현상인 회절. 빛이 모아지면서 파동인 빛이 간섭하는 것. 가시광선의 범위는파장이 짧은 청색(500nm)에서 적색(700nm)까지 다른 파장의 빛이 대물경을 통과하며 한곳에 모이는데 이때 간섭이 일어남. 긴파장일 수록 간섭이 심하고 구경이 작을 수록 불리함.
- 사람의 동공은 약 5mm, 이론적으로 회절에 의한 뭉개짐으로 인한 해상력은 25 아크초. 1Km 밖에서 사람의 머리를 구분할 수 있는 정도.
- 지름 1m인 망원경의 해상력은 1/10 아크초. 하지만 대기의 영향으로 이정도 해상도를 얻을 수 없음

둘째, 대기

- 빛은 대기를 통과하며 광로의 변화를 일으킴. 대기가 불안정하면 촛점이 흔들림.
- 대구경 망원경은 대기의 영향을 많이 받음. 이를 극복하기 위해 능동광학이 적용됨.
- 지상의 대기 불안정을 피하려고 높은 산에 올라가지만 1 아크초 이상의 흐림은 피할 수 없음.
- 대기를 피하기 위해 우주로 망원경을 올려보냈음. 1/10 아크초의 선명한 해상도의 사진을 얻을 수 있었음

셋째, 가공기술과 환경

- 제아무리 렌즈나 반사경을 잘 가공한다 해도 오차는 있는 법. 더구나 인간이 범하는 치명적인 실수도 있음. 실제로 허블 우주망원경의 반사경 가공시 1~2밀리미터의 오차가 있었다는 것을 발사후 반견됨. 나중에 보정 렌즈를 끼워 수리 함. 비용은 엄청 났지만 엄청난 결과를 얻음.
- 빛의 파장별 구면수차(spherical aberration)의 영향. 인간의 눈의 이론적 해상력은 25아크초 이지만 구면 수차의 영향으로 실제로는 1아크분(60아크초)에 불과함
- 그외 대형 망원경은 온도의 영향을 받음. 렌즈나 반사경은 온도에 의해 구면이 변형을 일으키는 것

끝으로 컬러사진을 얻는 법

- 별의 색상별 밝기는 대상의 물리량을 측정하는 아주 중요한 자료임.
- 필터를 사용하여 각 파장대별 사진을 각각 찍고, 각 파장에서 밝기 비율로서 색을 정함.
- 다음 강의편에서 밝기와 색을 바탕으로 작성된 H-R도를 설명하겠음.
- 허쯔스프렁-러셀 도(H-R Diagram)는 천체물리학의 혁명을 이끈 중요한 업적

KickSat/킥샛 궤도진입 후 텔리메트리 전송 중

KickSat/킥샛 궤도진입 후 텔리메트리 전송 중

초소형 개인소유 인공위성 킥샛/KickSat 에 대한 소식입니다. 이와 관련하여 앞서 올린 글이 있으니 참조 하시구요.

KickSat/킥샛-진정한 개인소유 인공위성 ?
http://goodkook.blogspot.kr/2014/04/blog-post_13.html

KickSat 페이지
http://zacinaction.github.io/kicksat/

킥스타터(KickStarter)의 킥샛 프로젝트 페이지 소식 게시판에 따르면 2014년 4월 19일 CRS-3에 실려 발사되었고 무사히 339Km 고도 지구궤도에 진입했다고 합니다. 현재 궤도는 CelesTrak 을 통해 TLE 데이터를 받을 수 있습니다. 오비트론(Orbitron) 소프트웨어로 추적이 됩니다.

http://www.celestrak.com/NORAD/elements/cubesat.txt

킥샛은 발사 후 텔리메트리 신호를 송신하고 있어 내부 배터리 충전이 순조로운듯 보였습니다. 텔리메트리 신호는 아마추어 무선 밴드를 통해 전송되고 있어 전세계 햄으로 부터 보고가 들어오고 있다 합니다. 관련 정모는 메일링 리스트를 통해 접할 수 있습니다.

킷샛 메일링 리스트/포럼
https://groups.google.com/forum/#!forum/kicksat-gs

킥샛 제안자 "자크 맨체스터"의 트위터
https://twitter.com/zacinaction

킥샛의 신호를 들으려면 5소자 정도의 430Mhz(70cm밴드) 야기 안테나로도 가능하다고 합니다. 킥샛의 텔리메트리 수신을 위한 정보는 아래와 같습니다.

KickSat: 킥샛은 3U짜리 큐브샛으로 초소형 개인 위성의 모선인 셈이죠.

Frequency: 437.505 MHz
Power: 1 Watt
Modulation: AFSK
Bit Rate: 1200 bps
Packet Format: AX.25

Sprites: 스프라이트는 모선 킥샛에서 방출되는 초소형 위성으로 개인 소유죠.

Frequency: 437.240 MHz

Power: 10 mW
Modulation: MSK
Encoding: Data bits are encoded as 511 bit PRN codes (Gold Codes)
Chip Rate: 64 khz (this is the rate at which PRN bits are transmitted)
Bit Rate: 125 bps (this is the rate at which data bits are transmitted and is equal to Chip Rate / PRN Length)
Packet Format: Custom




스프라이트는 신용카드 반 만한 초소형 위성으로 기판에 태양전지와 마이크로 프로세서, 그리고 소형 송신모듈이 달려 있습니다. 소유주가 작성한 프로그램이 담겨 있어 방출되면 이 신호를 수신할 수 있다고 합니다. 이런 류의 장난 같은 시도가 무슨 의미가 있겠냐고 하겠지만 생각하기 나름이겠죠. 내 소유의 위성이라니 멋지지 않습니까? 우주에 쓰레기 하나를 더하는 것 아니냐는 우려가 있는데 이런 류의 위성들은 수명이 아주 짧아서 몇달 내에 지구 대기권으로 떨어서 소멸된답니다.

스프라이트는 출력이 10mW라 지상에서 자신의 신호를 수신하려면 LNA 가 필요할 것 같습니다. 백여개의 스프라이트가 방출되는데 모두 같은 주파수를 씁니다. 각 위성을 구분하기 위해 코드분할 방식(휴대전화 단말기처럼) 전송을 하게 된다는 군요. 아이디어 적용이 멋집니다.

더 자세한 것은 아래 링크를 참조하세요.
https://github.com/zacinaction/kicksat/wiki

스프라이트(Sprite)라고 부르는 초소형 위성은 킥샛이 궤도에 진입 후 16일 후에 방출되기로 예정되었습니다. 주 전원의 전압이 8볼트를 넘어야 방출 할 수 있다고 하는데 최근 텔리메트리 신호를 수신한 바에 의하면 약 7.5볼트 수준으로 합니다. 그래서 업-링크 연결이 않되어 지상명령을 수신할 수 없다고 하네요. 하지만 서서히 충전이 되는 것으로 보아 기대를 버리지 않고 있답니다. 조만간 좋은 소식을 기대합니다.

지상에서 킥샛의 텔리메트리를 수신하고 보고하면 기념품을 보내 준다니 한번 시도해 봐야 겠군요.

[AstroTech/Week_2]2. 태양: 모든별의 기준?

[AstroTech/Week_2]2. 태양: 모든별의 기준?

별을 관측하여 밝기와 색으로 구분합니다. 별의 일생 연구의 발판이된 허쯔스프렁-러셀/H-R Diagram 도의 첫 소개입니다.

2부(3분): 영문강좌동영상  / 영문자막

한글요약 자막


별은 너무나 멀리 떨어져 있어서 연구하기 어렵습니다. 황색을 띈 "태양"은 별을 연구하기 위한 아주 좋은 대상입니다. 태양은 모든 별의 기본형 일까요?

워낙 넓은 우주의 규모를 감안하면 오차는 많지만 성단 내의 별들은 지구에서 거의 비슷한 거리에 떨어져 있다고 볼 수 있죠. 성단의 사진을 찍어 밝기와 색으로 분류해 봅니다. 바로 H-R도의 시작입니다. 별을 연구하는 것은 태양을 좀더 잘 알기위한 겁니다.

성단 사진 속에는 황색, 백색, 적색, 청색을 띄는 별이 있고 밝기도 다양하죠. H-R도 상에서 태양은 황색으로 약간 어두운 편에 속합니다.

천체사진은 참 아름답습니다만 이를 통해 과학연구를 하려면 계측치를 얻어야 하죠. 과학연구를 위한 천체사진은,

광각의 사진을 얻어야 합니다. 많은 별을 한번에 담아야 하니까요. 여러장의 사진을 모아 이어 붙일 수도 있겠습니다만 관측 조건에 따라 다른 사진이 됩니다.

높은 선명도(해상력)을 가져야 합니다. 수많은 별들이 찍혀 있을텐데 이 별들을 각각 색과 밝기로 구분할 수 있어야 하니까요.

다양한 색상으로 찍어야 합니다. H-R도의 중요 인자는 별의 색상입니다. 넓은 파장범위를 포함하는 사진이어야 하겠지요. 더블어 색의 구분도 세밀한 것이어야 합니다.

우주 관측 도구는 역시 망원경입니다. 다음편은 망원경에 대한 이야기 입니다.

참고) Hertzsprung-Russell Diagram
http://en.wikipedia.org/wiki/Hertzsprung%E2%80%93Russell_diagram

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6b/HRDiagram.png

[AstroTech/Week_2] 1부. 우주사진 찍기

[AstroTech/Week_2] 1부. 우주사진 찍기

천체 사진 찍기의 과학적 의미를 살펴봅니다.

천체사진은 천문학의 핵심이라 할 수 있죠. 화려하고 멋진 천체 사진에서 과학적 관측으로서의 사진찍기를 이야기 합니다.

1부 (4분) 동영상강좌 링크 / 영문자막 / 한글요약자막 동영상

요약: 밤하늘의 관측도구 망원경
광학은 변함이 없으니 100년전 망원경도 관리만 잘되면 요즘도 잘 작동함. 현대의 망원경이 발달하게된 세가지 요인으로,

1. 규모가 커졌음. 대구경 망원경이 가능하려면 광학계(반사경, 렌즈)의 가공기술 뿐만 아니라 망원경을 설치할 대형 돔의 건설기술이 필요함

2. 높은 산 정상에 천문대를 설치할 수 있음. 구름위로 올라가면 하늘 관측이 더욱 요이함. 고지로 올라가 천문대를 건설할 수 있는 현대적인 수송능력

3. 우주로간 망원경. 허블 우주 망원경과 그 활약은 더 말할 나위가 없죠!

아름다운 사진에서 과학적 관측 자료로서의 사진이 추구하는 방향

1. 사진에서 과학적 계량이 가능할 것
2. 어두운 대상을 담기위해 빛을 많이 모을 것(장노출, 겹침처리)
3. 별을 구분하기 위한 선명도(해상도)를 높일 것
4. 광각 사진을 얻을 것. 하늘에서 언재 어디서 무슨 현상이 있을지 모르니 넓을 하늘을 담을 수 있길 바람. 초신성, 혜성 들이 지금도 우연히 발견되고 있음.

- 무작정 달을 향해 찍다보니 달에 운석이 충돌하는 장면을 찍음.  http://goodkook.blogspot.kr/2014/02/blog-post.html
- 우주생성을 밝히는데 넓은 영역을 수년간 관측함. http://goodkook.blogspot.kr/2014/03/big-bang.html

5. 대상을 여러 파장으로 나누어 관측. 별의 물리량을 계량하는데 가장 크게 기여함. 전파,적외선,가시광선,자외선,엑스선등으로 나뉘어 관측한 결과 우주에 대해 알게된 무수한 사실들! 별의 색과 밝기의 관계로 시작한 허쯔스프렁-러셀(H-R)도의 위대한 성과!

앞으로 강좌를 통해 이런 내용을 자세히 배우게될 것 임

(참조) NASA의 밤하늘 사진지도
The Tycho Catalog Skymap - Version 2.0
http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a000000/a003500/a003572/

초보자를 위한 망원경 선택 안내

초보자를 위한 망원경 선택 안내

아스트로테크(AstroTech) 강좌의 포럼에 게시된 "초보자를 위한 좋은 망원경"
What's a good beginners telescope: https://class.coursera.org/astrotech-001/forum/thread?thread_id=61

초보자가 쓸만한 비싸지 않고 좋은 망원경을 추천해 주세요.

좋은 질문입니다. 아마 천문가들에게 가장 흔히 하는 질문일 겁니다. 이에 대해 여러가지 답변이 있지만 적절하지 않는 경우도 꽤 있더군요. 참고하십시요.

1. 망원경 보다는 괜찮은 쌍안경(10x35 나 좀더 큰)을 사세요.  두번째 숫자가 중요합니다. 이 숫자가 클 수록 더 많은 빛을 모을 수 있죠. 쌍안경은 정립상(망원경으로 보면 상하좌우가 뒤바뀜)을 보게 되어 사용이 쉽습니다. 게다가 어지간한 망원경보다 싸죠. 편안한 관측을 위해 쌍안경에 맞는 삼각대도 준비하십시요.

2. 어떤 경우에도 "백화점 망원경"을 사지 마세요. 광고에 나오는 배율에 현혹되면 후회합니다. 어떤 경우에도 참담한 꼴을 보게 될 겁니다.

3. 좋은 망원경은 개인적인 취향일 수 있습니다. 주로 관측하려는 대상에 따라 선택이 다를 수 있지요. 은하나 성운 같은 희미한 천체에 관심이 있다면 대구경 망원경이 좋죠. SCT(슈미트-카세그레인 망원경,복합계 망원경)이나 뉴튼식 또는 도브소니언 반사망원경이 좋습니다. 태양이나 행성을 주로 관측한다면 굴절 망원경을 대개 선택합니다. 굴정 망원경은 반사망원경보다 비쌉니다.

4. 가장 자주 사용하게 될 망원경이 가장 좋은 망원경 입니다. 크고 멋진 망원경 일수록 설치하고 정렬하는데 시간이 많이 걸립니다. 작은 망원경은 당장 집어들고 하늘을 볼 수 있어서 더 자주 손이 가죠.

그래서 뭘 선택하냐구요? 가능하면 인근의 천문 동호회나 "스타파티(관측회)"에 참여해 보는 겁니다. 다양한 망원경을 경험해볼 기회가 되죠. 선택에 필요한 조언을 얻을 수 있을 겁니다.

어쨌든 30년 이상 관측해왔고 천문대 대장을 지냈으며 지역 천문 동호회 회장을 지낸 사람의 조언입니다.

도움이 되길 바랍니다.

스카이위크 5월 13일부터 19일까지,쎈토러스

스카이위크 5월 13일부터 19일까지,쎈토러스
* 2014년 4월로 스카이위크가 종영 되서 2013년으로 이어 갑니다.



쎈토러스(CENTAURUS)는 우리가 보통 켄타우르스 라고 부르는 하반신은 말, 상반신은 사냥꾼의 모습을 한 별자리 입니다. 반인반마의 모습을 한 별자리는 "켄타우르스"와 궁수라고 부르는 "새지타리우스(Sagittarius)"가 있습니다.

켄타우르스
http://en.wikipedia.org/wiki/Centaurus

궁수자리
http://en.wikipedia.org/wiki/Sagittarius_(constellation)
흔히 "찻 주전자"모습을 한 별자리는 "궁수" 자리로 여름의 대표별자리중 하나죠.

켄타우르스 자리는 뜨는 고도가 낮아서 북반구에서 전체 별자리 모습을 보긴 어렵습니다. 하지만 주목할 만한 심우주 대상을 포함하고 있는데 그중 오메가 쎈타우리로 굉장히 큰 규모의 구상성단 입니다. 구상성단이란 별들이 공모양처럼 둥글게 뭉쳐 있다고 해서 붙은 이름입니다.

http://en.wikipedia.org/wiki/Omega_Centauri

은하, 성단, 성운은 어떻게 다를까요? 먼저 사진을 보시죠.



은하의 모습입니다. 엄청난 규모의 별, 성단, 성운들이 모인 우주입니다. 이 안에 별도 있고 성단도 있고 성운도 있습니다.

가스나 먼지 덩어리들이 마치 구름처럼  보인다 하여 성운이라고 합니다. 먼지는 큰 별이 폭발한 잔해일 수도 있고 새로운 별이 태어나는 곳의 가스 덩어리일 수도 있죠. 가스나 먼지들은 빛을 내지 못합니다. 이 들이 구름처럼 빛을 내는 것은 그 뒤에 커다란 별이 있어서 반사(혹은 산란)되는 겁니다.

별이 뭉쳐있는 성단 입니다. 대개 성단은 젊은 별들의 집단이라고 알려져 있습니다. 가스 상태에서 별이 탄생되는 초기 모습이라고 할 수 있습니다. 하지만 꼭 그런 것은 아니고 늙은 성단도 있어요.

성단에도 구상성단 산개성단으로 다시 분류됩니다. 은하의 모양에 따라 나선은하, 나선팔 은하 로 분류되죠. 차차 배워 보실까요?

명언....

이런 주옥같은...

SkyWeek 방영이 2014년 4월로 종영됐답니다.

SkyWeek 방영이 2014년 4월로 종영됐답니다.

http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/last-month-skyweek-tv/

SkyWeek 5월 둘째주 분이 아직 올라오지 않아서 이상하다 싶어 찾아보니  2014년 4월로 종영됐답니다. 2011년 추수감사절 때부터 방영을 시작했다고 합니다. 진행자인 토니 플랜더스 씨는 이 프로그램 제작 참여에 시간적으로 가능하지만 비용이 문제라는 군요. 그동안 미드 인스트루먼트와 우드랜드 카메라 앤드 텔리스코프의 지원이 있었습니다.

스카이 위크는 매주 밤하늘의 주요 관측 정보와 천문학을 소개하는 5분가량의 동영상으로  미국 공영 텔리비젼에서 방영되었고 유튜브에도 게시되었습니다. 종영 소식이 알려지자 많은 청취자로부터 항의에 가까운 아쉬움이 있었답니다. 그 중 학교 선생님들도 많았답니다. 매주 천문학을 공부하고 가르치는데 큰 도움을 받았다는 군요.

그러나 저러나 1년간 한글 자막달기 완주하려고 했는데  겨우 14회로 끝나게 되었군요. 작년 것이라도 이어가 볼까 아니면 다른 천문학 강좌에 자막을 달아볼지 생각중입니다.

살면서 "포기" 할 것들이 늘어갑니다.

살면서 "포기" 할 것들이 늘어갑니다.

"포기"는 그동안 배운 단어 중 마치 금기어처럼 인식되었습니다. 살면서 "포기" 할 것들이 늘어갑니다.

"포기" 앞에 이런 그림을 내밀곤 하죠.

그리곤 누군가 끝까지 "포기"하지 않고 크게 성공을 했다고 덧붙이길 좋아합니다. 그 이야기를 들은 누군가는 의지를 불태웁니다. "성공"에 때론 지나친 경쟁이 따르곤 하죠. 이성을 잃기도 하구요. 누군가 밟고 일어서야 하는 경우도 있읍니다. 극히 소수가 "성공"을 하죠. 크게 성공을 하고도 그 과정이 즐겁고 행복하지 않았다고 말하는 이도 있다는데 성공을 해본적이 없어서 그 기분이 어떤진 저는 모르겠군요.

"포기"하지 말라고 부추기고 "경쟁"에서 살아남으라고 내몰고는 "성공"이 꼭 행복이 아니라고 쉰소리를 해대는데 어느 장단에 춤춰야 할지 저같은 "보통"사람은 당췌 알 수 가 없어요.

그래서 가끔은 이런 것도 기억해 둡니다.

집착으로 황폐해 지느니 그냥 포기해 둘 것도 있겠죠. 내 자신 어찌할 줄 모르는데 옆사람을 혹은 세상이 바뀌길 기대하기는 포기해야 겠습니다. 그렇다고 바꿔보자고 나설 용기도 없고 섯불리 나섰다 상처만 입었구요.

"절대 포기하지 말자" 와 "포기하면 편해" 사이의 어디쯤에서 균형을 잡아야 겠는데 살아가며 균형이 점점 한쪽으로 기우네요. "포기"하면 심신이 "편"해서 그런가봐요. "내려 놓기"는 왠지 어려운데 "포기"는 쉬워요. ㅎㅎㅎ 어쨌든 "포기"가 곧 "실패"를 의미하는 것은 아닐 겁니다.

아침부터 개똥 같은 생각이 드는 걸 보니 부처님 오신날이라 그런가  봐요. ㅎㅎㅎ

되찾은 무전실 야경

되찾은 무전실 야경

낮에는 이랬다는...
http://goodkook.blogspot.kr/2014/04/blog-post_27.html