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[참고] 별보기 안내 팟캐스트
[1] Sky and Telescope , 아마추어 천문 전문 잡지 'Sky and Telescope' 발행
August 2019: Stars of Summer
[2] 365 Days of Astronomy , 일년 내내 우주-천문관련 팟-캐스트 송출
Observing With Webb in August 2019
[참고] 무료 천문 소프트웨어
[3] Stellarium, 무료 천체투영(플란네타리움, planetarium)
[4] WorldWide Telescope, 월드와이드 망원경
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이 블로그에 밤하늘 천체 볼거리를 처음 올리기 시작 할 때는 주간 단위 였습니다. 그것도 동영상에 자막을 넣는 정성을 다했었습니다. [SkyWeek-한글자막] 밤하늘에 호기심이 충만 했었으니까. 그러다 한달 주기로 한 일년 해보고 난 지금, 최근의 이달의 별보기 글을 올린 것이 지난 봄이니 분기별 별보기가 될 판입니다. 한 일이년 밤하늘을 살펴본 지금은 따로 공부하지 않아도 대략 별자리 정도는 꿰 찼다는 자신감이 생겼기 때문 입니다. 사실 계절별 별자리와 행성의 움직임만 알아도 할말은 무궁무진 합니다. 이제 별자리를 넘어 별과 성운 성단으로 그 폭을 넘어보기로 합니다. 그러려면 별자리가 관측의 발판이 되어 줄 겁니다. [밤하늘 공부-별자리찾기] 별보기는 그날의 일기에 따라 좌우되는 만큼 관찰할 대상을 미리 살펴두면 예기치 않은 맑은 밤하늘을 만났을 때 즐거움이 배가 될 겁니다.
이번달에 살펴볼 별자리는 지난 늦봄부터 남동쪽 하늘에 보이기 시작한 땅꾼 자리(뱀주인, Sagittarius)와 찻잔(Teapot) 모양의 성상(asterism), 전갈자리(Scorpius), 목동자리(Bootes) 입니다. 아울러 별자리에 속한 눈에 띄는 별과 작은 망원경(혹은 쌍안경)으로도 찾아볼 수 있는 성단도 소개해 봅니다. 여름의 대 삼각형을 이루는 백조, 거문고 그리고 독수리 자리는 다음달에 살펴볼 예정 입니다.
먼저 달의 동향을 알아 보도록 합시다. 8월은 월초에 초승달 이었다가 15일경 보름이 되고 월말에 다시 그믐이 됩니다. '달'이라는 단어는 두가지 의미를 가지고 있지요. 천체를 지칭하는 달과 달력의 달이 있지요. 한자로 해도 달을 같은 자를 씁니다. 영어의 경우 moon 과 month는 어근이 같습니다. 그리서 이번 달처럼 달의 모습과 달력이 일치하는 것 같아 보이긴 합니다만 사실은 우연히 맞았을 뿐입니다. 달력은 공전 주기가 약 27.3일인 달의 모습과 일치하지 않습니다. 심지어 한달에 보름달이 두번 씩 보게되는 경우도 있습니다. [슈퍼 블러드 블루 문] 옛부터 민족마다 전해오는 이야기중 달에 다양한 색깔을 입혀 부르는데 그 요인은 아주 다양합니다. 북미 원주민 부족은 봄에 대지의 꽃들이 만발할때 뜨는 봄밤의 보름달을 노란달(Yellow Moon) 이라고 했답니다. 그리고 해가진 직후 서쪽 하늘에 보름달이 뜨는 경우 유난히 붉게 보여서 붉은달(Red Moon)이라고 합니다. 이렇게 붉게 보이는 이유는 석양이 붉게 물들듯이 낮게 뜬 달빛이 대기에 산란되어 장파장의 붉은 빛을 많이 통과시키기 때문입니다.
8월 밤하늘의 최고 축제는 페르세우스 유성우(Perseids) 일 겁니다. [2016년 8월에 있었던 페르세우스 유성우]는 정말 장관이었지요. 시골집 마당에 누워 시간당 30여개의 별똥별(눈에 잘 띄지 않은 것까지 치면 최대 200개가 넘었다고 함)이 떨어지는 모습을 보았던 기억이 납니다. 페르세우스 유성우, Perseids[퍼세이드]는 페르세우스 자리 근처에서 별똥별이 집중적으로 내려서 붙여진 이름입니다. [유성우의 영문 명은 별자리 명칭과 ~ids 를 붙여 명명됨. 예, 쌍둥이자리 유성우는 Geminids, 오리온자리 유성우는 Orionids, 사자자리 유성우는 Leonids] 천문현상에는 신화가 엮이기 마련인데 카톨릭에서는 페르세우스 유성우를 AD258년 8월 10일에 순교한 성 라우렌시오(Saint Lawrence)의 불꽃(화형 당했다고 함)이라고 했다니 아주 오래전부터 관측 되었었나봅니다.
뉴헤이븐의 서점(예일 Yale 대의 학생들과 교수들이 드나듬) 주인이었던 에드워드 해릭(Edward Harrick)이 8월 10일을 전후로 유난히 유성이 많이 떨어지는 것을 보고 역사책을 뒤져보니 매년 반복되었다는 것을 알게되어 이를 과학지에 기고하였답니다. 이때가 1833년입니다. 이후 1836년 벨기에 과학자 퀘틀릿(Quetelet)이 매년 같은 시기에 주기적인 유성우 관측을 보고하였는데 처음에는 주목을 받지 못했다 합니다. [Edward Harrick Perseid Meteor Shower] 유성우의 정체를 모르고 있다가 혜성과 관련있다고 확신하게 된 것은 1862년 두 미국 천문학자, 스위프트(Lewis A. Swift)와 터틀(Horace Parnell Tuttle)이 각각 혜성을 관측하면서 입니다. [Comet Swift-Tuttle] 혜성의 궤도와 페르세우스 유성우가 시작되는 위치가 일치한다는 점을 알게되었는데 지구 공전 궤도가 혜성이 남긴 찌꺼기 띠(filament)를 지나면서 그 찌꺼기들이 지구 대기권으로 떨어지며 불타게 된 때문이라고 결론을 내렸습니다. [위키사전: 유성우]
별똥별(유성)의 원인은 혜성 꼬리가 남긴 찌꺼기 외에 작은 소행성이 지구로 떨어져 불타는 경우 입니다. (큰 소행성이었다면 지구 재앙이 될 수도 있음) 콩알만한 혜성의 찌꺼기가 약 100킬로미터 상공에서 초속 60키로미터의 속도로 떨어지며 불타는 모습이 별똥별 빗방울(유성우)이 되겠습니다. 작은 알갱이에 불과한 별똥별의 모습이 화려하게 보이는 것은 빠르게 떨어지면서 일으키는 공기 압축과 이완으로 생기는 충격파에 불빛이 퍼져보이기 때문입니다.
이 멋진 유성우를 보게될 날자는 한국천문연구원(KASI)의 월별 천문현상에 따르면 8월 13일 11:00에 극대기(시간당 100개, ZHR=100 예상)라고 합니다. 극대기가 오전 11시라 실망 스러울지 모르지만 넓은 영역에 흗뿌려진 잔해라 시간에 딱 맞춰 비가 내리는 것이 아니므로 12일 밤에서 13일 새벽을 노려봐도 좋을 겁니다. 게다가 이번달 달이 보름에 가까워 작은 유성방울을 보기에 지장이 있으므로 달이 지고난 13일 새벽 2~3시쯤을 기대해 보는 편이 좋겠습니다.
이 계절에는 태양계의 거대 행성 목성과(Jupiter) 토성(Saturn)을 볼 수 있습니다. 초저녁부터 남쪽으로 보기좋은 각도(팔을 뻗쳐서 한뼘 반 가량의 고도)에 밝은 별이 봤다면 목성 이 분명합니다. 그 어떤 어지간한 별도 행성보다 밝진 않습니다.
목성(Jupiter)은 태양계에서 가장 큰, 가스로 이뤄진 행성입니다. 목성의 위성들 중 큰 4대 위성 정도는 대물 구경 50미리미터에 약 10배가량되는 작은 쌍안경으로도 볼 수 있죠. 줄무늬를 보려면 이보다 큰 망원경(적어도 80밀리미터 이상)이 있어야 합니다. 물론 날씨도 아주 좋아야 하겠구요.
토성(Saturn)은 고리를 가진 것으로 유명하죠. 토성도 자전축이 기울어져 있는데 지구를 향할 때 고리를 볼 수 있습니다. 올해 토성의 자전축이 지구를 향하고 있어서 고리를 보기 좋게 위치합니다. 고리를 선명하게 보려면 아주 커다란 망원경이 필요합니다. 작은 망원경으로 보면 계란 모양으로 부어있는 모습으로 보일텐데 바로 고리 때문이죠.
별자리를 안다는 것 만으로도 밤새 이야깃 꾼이 될 수 있습니다. 아울러 별자리를 찾을 수 있다면 천체 관측에 편리한 점이 많습니다. 눈에 띄는 밝은 별들을 이어 별자리를 구성하게 되는데 이 밝은 별이 다른 관측 대상을 찾는 안내 별이 되기 때문 입니다. 물론 하늘에 금을 그어놓은 천구좌표라는 것이 있다지만 좌표값 만으로 관측 대상을 찾기란 쉽지 않습니다. 위도와 경도를 불러 준다고 길을 찾을 수는 없는 것과 마찬가지 입니다. 차라리 주소를 알려주는 편이 났겠지요. 바로 이 주소에 해당하는 길안내가 밤하늘에서는 별자리라고 하겠습니다. 계절별 별자리의 가장 큰 이유는 지구의 공전 때문입니다. 낮과 밤이 있는 탓이지요. 낮에는 밝은 태양 때문에 태양 뒷편에 위치한 별을 볼 수 없습니다.
별자리판(Planisphere)을 통해 본 8월 15일 밤 9시경 밤하늘 별자리 모습입니다. 지표지도는 위를 북으로 잡고 오른쪽이 동, 왼쪽을 서로 두고 봅니다만 천구지도는 그 반대로 오른쪽이 서, 왼쪽이 동입니다.
전갈(SCORPIUS), 궁수(SAGITTARIUS), 목동(BOOTES)자리와 그에 딸린 일등성들 그리고 작은 망원경으로도 관측 가능한 성운성단은 어떤 것들이 있는지 알아 보기로 합니다.
북반구에서 전갈자리는 다소 낮게 뜨는 별자리 입니다. 남쪽으로 어지간히 트인 장소가 아니면 꼬리까지 제대로 보기 어렵습니다.
목성의 오른쪽 살짝 아래로 한주먹 거리에 오랜지 빛의 밝은별은 안타레스(Antares)입니다. 전갈 자리의 제 1성으로 전갈의 몸통에 위치합니다. 약 600광년 떨어진 안타레스는 반지름이 태양의 700배에 달하는 적색 초거성으로 질량은 태양의 12배에 불과 합니다. 밀도가 매우 낮은 적색 초거성으로 별의 일생중 거의 막바지에 이른 셈입니다. [안타레스(Antares)] HR 도에서 보면 내일 폭발해도 이상할게 없다는 오리온 자리의 베텔규스(Betelgeuse)와 거의 비슷한 위치에 놓이는 별입니다.
https://sites.google.com/site/anteresredgiant/hr-diagram
안타레스는 동반성 Anrares-B 을 가지고 있는데 주성과 거리는 거리는 2.9초각 밖에 되지 않아 작은 망원경으로 관측하기 어렵습니다. 1819년 달에의해 가려지는 식(occultation) 현상으로 동반성의 존재가 관측되었다고 보고되었으나 대기의 영향이라고 간주되어 곧바로 받아들여지진 않았다고 합니다.[안타레스, Antares]
[28인치(무려!) 돕소니언 반사 망원경의 접안경에 대고 찍은 안타레스와 동반성]
아래 링크는 2006년 5월 호주에서 관측된 안타레스의 식 관측 영상 입니다.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a9/Antares-R.webm
달에 의해 가려진 이후 동반성과 주성 안타레스가 달 뒷면에서 나타나는 모습입니다. 동영상에서 3초 경에 달 뒷면에서 동반성이 희미하게 나타나고 11초경에 주성이 반짝 나옵니다.
달에 가려졌다가 다시 나타나는 시간을 가지고 두 별(이중성)의 거리를 계산 할 수 있습니다. 달까지 거리를 384,400킬로미터, 달의 공전속도는 평균 1.022 초속 킬로미터[참조] 라 놓고 두별이 나타난 시각이 약 7초 이므로,
tan(theta) = (7x1.022)/384400 = 1.86e-5
theta = arctan(1.86e-5) = 0.001(도) = 0.001x60x60 = 3.83(초)
1856년의 보고와 계산된 거리와 비슷한 값이 나옵니다. 물론 관측기술이 발달한 최근의 각거리는 2.6~2.8초 입니다.[참조] 안타레스 식을 관측하고 작성된 1856년의 보고서를 읽어보면 아주 재미 있습니다. On an Occultation of Antares by the Moon, 1856, March 26.
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