GoodKook's Place

월요일, 6월 23, 2014

[IntroAstro/1주] 위치 천문학 입문(Positional Astronomy Introduction)

[IntroAstro/1주] 위치 천문학 (Positional Astronomy)

Coursera.ORG 에서 진행된 "천문학 입문 강좌(Introduction to Astronomy)"
https://class.coursera.org/introastro-002

1주차는 지구에서 바라본 천체의 움직임을 공부 합니다.

첫번째 비디오 강의는 위치 천문학 입문(Positional Astronomy Introduction) 입니다. 밤하늘의 모습을 천구 투영(Planetarium) 소프트웨어를 이용하여 설명합니다. 아울러 별과 성운 성단과 같은 천체들을 보여주며 앞으로 공부하게될 내용을 소개 합니다.

강좌 동영상:
https://class.coursera.org/introastro-002/lecture/download.mp4?lecture_id=215

영문자막:
https://class.coursera.org/introastro-002/lecture/subtitles?q=215_en&format=srt

한글자막:
https://drive.google.com/file/d/0B0_em-XCeoaTN0ZPbmxYbUR0VE0

밤하늘에서 별자리는 단지 이야기 거리를 넘어 관측과 연구의 대상을 지칭할 때 그 위치를 나타내는 방법으로 활용되고 있습니다. 물론 천구에 위도와 경도선을 그은 좌표로 나타내면 훨씬 과학적이라고 생각되긴 합니다. 하지만 전통적으로 어떤 별자리에 속한 대상이라는 표현이 널리 사용됩니다.

예를들면, 오리온 대성운 M42는 오리온 자리, 안드로메다 은하 M31은 안드로메다 자리, 구상성단 M18은 페가서스 자리 라는 식이죠.

요즘 처럼 컴퓨터가 발달하고 대부분 천체망원경이 컴퓨터에 의한 수치제어가 일반화 되어 굳이 별자리를 몰라도 원하는 대상을 쉽게 찾아 망원경을 겨눌 수 있습니다. 천문학자들 조차 별자리를 그리 잘 알지 못한다고도 하더군요.

그래서 인지 천문학 입문에 별자리를 그리 중요하게 여기지 않는 경향도 있습니다. 하지만 별자리를 알아두면 여러모로 천문학이 훨씬 재미 있습니다. 별이 총총한 밤 "스타"가 될 수도 있습니다. 연인, 가족, 이웃들 앞에서 위상을 한 껏 드높일 수 있습니다. 잘난척 할 수 있다는 것도 취미의 보람이죠.

* 동영상 강좌 중간에 페가서스에 속한 구상성단은 M18인데 M13으로 소개한 것은 오류입니다.

목요일, 6월 19, 2014

아마추어무선 단파 통신용 포터블 안테나의 고심

아마추어무선 단파 통신용 포터블 안테나의 고심

전자공작 카페에서 그간 여러대의 소출력 단파 무전기를 공동 제작 했는데요. 이 명작품을 활용하려면 안테나가 필수죠. 사는 곳이 아파트라 기다란 안테나는 꿈도 못꿀 처지입니다. 그렇다고 베란다에 초단축 안테나를 설치해봐야 교신은 커녕 수신조차 공허합니다.

안테나 칠 공간을 찾아 들로 나가 봅니다. 가족과 함께 캠핑도 하구요. 맑은 날이면 쏟아지는 별빛아래서 모닥불 옆에 앉아 EHB-1을 꺼내 QRP 세계여행을 합니다.....까?

들로 나갔다고 길이가 십여미터나 되는 단파 안테나를 수월하게 설치할 공간은 없더군요. 그간 S9 수직 안테나, 제프 안테나등을 사용 해 봤습니다. 높이가 9 미터나되는 폴대 세우기 만만치 않습니다. 겨우 2~3메터 정도의 지상고를 유지하기도 어렵죠. 땅을 파고 높은 나무를 기어올라야 하기가 어디 쉬운가요.

그래서 QRP용으로 사용할 만한 포터블 안테나를 고심하는 중 입니다. 말하자면 성능 좋고 설치가 쉬워야 겠습니다. 세상에 그런 안테나는 없다고 합니다. 하지만 출력이 겨우 3~5와트 밖에 않되는 QRP 운용에서 좋은 안테나는 욕심이 아니라 고심이라 하겠습니다.

단축 휩 안테나가 그중 간편하긴 하겠습니다만 심한 단축으로 인해 성능이 미심쩍습니다. 그외 상용품으로 단축 다이폴 안테나인 버디폴(Buddipole) 이나 마그네틱 루프 계열의 알렉스 루푸(AlexLoop) 가 있네요.

두제품 모두 접었을 때 간편해 보이고 평판도 괜찮구요.

알렉스 루푸 안테나 ( http://www.alexloop.com )

버디폴 안테나( http://www.buddipole.com )

버디폴 안테나는 단축 다이폴이라 어느정도 지상고를 유지해야하고 공중에서 길이도 그리 만만해 보이진 않습니다. 그래서 단단한 삼각대를 함께 팔더군요.

마그네틱 루푸(Magnetic Loop) 안테나는 지상고가 높지 않아도 되고 접고 펴기 편하게 만들 수 있겠더군요. 성능도 괸찮다고 하네요.

객관성을 장담할 수 없겠습니다만 이 두 안테나를 비교한 동영상이 있네요. 루푸 안테나가 다소 우세한 것으로 보입니다.

MFJ사에서도 마그네틱 루푸 안테나가 판매되고 있는데 지름 1미터 가량의 알루미늄관으로 만든 루푸 입니다. 마그네틱 루푸 안테나의 성능은 루푸의 원주길이와 관의 직경이 중요하다고 하는데 MFJ사의 제품은 루푸가 다소 작다는 평입니다. 루푸를 크게 만들면 휴대와 설치가 어렵고 관으로 만든 경우 접을 수도 없습니다.

알렉스 루프는 마그네틱 루푸 안테나를 동관이나 알루미늄 관으로 만들지 않고 RG-8 같은 굵은 동축 케이블을 이용했더군요. 관의 굵기가 10mm 이상은 되야 한다는데 RG-8은 좀 얇은 감이 없지 않습니다. 어쨌든 한번 만들어 볼까 합니다.

월요일, 6월 16, 2014

[이번주 밤하늘] 2014년 6월 13일에서 6월 21일까지

[이번주 밤하늘] 2014년 6월 13일에서 6월 21일까지

원문: http://www.skyandtelescope.com/observing/weeks-sky-glance-june-13-ndash-21/

* 이글은 "Sky and Telescope" 지의 웹 페이지에 매주 게시되는 "This Week's Sky at a Glance"를 요약한 것 입니다. 맨눈으로 관측할 수 있는 가벼운 관측정보입니다. 가끔 사견과 경험을 겼들입니다.

2014년 6월 13일(금요일)

어둠이 내린 후부터 베가(Vega, 거문고 Lyra 자리 1등성)가 밝게 빛날 겁니다. 여름의 대 삼각형(베가 Vega, 데네브 Deneb, 알테어 Altair)중 가장 높이 뜨는 별이죠. 베가의 왼쪽 바로 아래에 데네브(Deneb, 백조자리 Cygnus 별)가 있고, 베가에서 좀더 오른쪽 아래에는 알테어(Altair, 독수리 Aquila 자리 별)이 있습니다. 여름이 더 깊어지면 이 세 별들이 초저녁 부터 고도가 더 높아 집니다. 가을이 오기 전까지 하늘 높이 떠있을 겁니다.

2014년 6월 14일(토요일)

이번 주 어둠이 내린 밤이면 남서쪽하늘의 화성과 스파이카(Spica, 처녀자리 Virgo 별)가 눈을 사로 잡을 겁니다. 약간 위로 주황색의 밝은 별 액터러스(Arcturus, 목동자리 Bootes 별)를 찾아보세요. 한참 아래에 까마귀(Corvus)자리의 사다리꼴을 한 네개의 별을 찾아봅니다.

2014년 6월 15일(일요일)

밤 11시경이면 거의 찬 달이 동남동 하늘에 뜨겠습니다. 그 왼쪽 위에 알테어가 빛날테고 그위로 작은 별 타라제드(Tarazed)가 한 손가락 굵기 쯤 높이에 걸려 있습니다. 알테어에서 주먹 간격 왼쪽 쯤에 아주 단순한 모양의 별자리는 돌고래(Delphinus) 입니다.

The waning gibbous Moon rises in the east-southeast around 11 p.m. (depending on where you live). Well to its upper left shines Altair, flagged by the little star Tarazed about a finger-width at arm's length above it. Left or lower left of Altair, by about a fist and a half at arm's length, look for the compact constellation Delphinus, the Dolphin.

2014년 6월 16일(월요일)

해가지면 남서쪽 하늘에서 화성과 스피카 아래로 네개의 사다리꼴 모양을 한 봄의 대표 별자리 까마귀(Corvus) 자리를 찾아 봅니다. 이제 봄도 끝이네요.

거문고자리(Lyra): 베가(Vega)와 주변의 별. 유월의 저녁, 동쪽 하늘 높이 작은 규모의 별자리 거문고(Lyra)가 베가 아래에 놓였습니다. (아키라 후지 사진)

2014년 6월 17일 (화요일)

동쪽 하늘에서 가장 밝은 별은 베가입니다. 왼쪽 아래로 약간 떨어져 아주 유명한 다중성이 있습니다. 거문고자리 입실론 (Epsilon (ε) Lyrae)인데 4등급의 다중성 입니다. 큰 두개는 쌍안경이나 맨눈으로도 구분할 수 있다고 합니다.

큰 망원경으로 보면 이중성이 제각각 이중성을 이루고 있어서 더블-더블(Double Double)이라고 합니다.

참조: http://en.wikipedia.org/wiki/Epsilon_Lyrae

베가 근처의 별들이 약 2도 범위(팔을 뻗어 엄지 손가락 굵기의 간격)내에 삼각형 모양을 하고 있는데 베가와 거문고자리 제타(ζ)별이 정삼각형의 한변을 이룹니다. 쌍안경으로 보면 입실론 별이 쌍성으로 분해되어 보일 것이고, 4인치 정도의 망원경으로 100배(혹은 그 이상)로 보면 두개 입실론이 각각의 쌍성으로 분해되어 보일 겁니다.

거문고자리 제타별도 쌍성입니다. 쌍안경으로 확인 하기는 쉽지 않습니다만 망원경으로 보면 가능합니다. 그 아래로 거문고 자리 델타(Delta Lyrae)는 간격이 많이 벌어진 쌍성 입니다. 쌍안경으로도 확인할 수 있고 사진에도 분리되어 보입니다.

거문고 자리 전체 모습입니다(클릭 해서 크게 보세요.) 가장 위의 밝은 별이 베가, 좌측 아래에 가깝게 붙은 쌍성이 입실론, 우측 아래에 제타, 그 아래로 델타 입니다. (스텔라리움 화면 캡춰)

텔라드 조준원을 통해 본 모습입니다. 가장 가운데 원이 1/2도, 중간원이 2도, 외곽원이 4도 입니다. 베가-입실론-제타 가 2도 이내에서 거의 정삼각형을 이루고 있군요. (스텔라리움 화면 캡춰)

2014년 6월 18일(수요일)

저녁에 전갈자리(Scorpius)가 잘 보인다면 전갈자리 델타 별을 주의 깊게 살펴봅시다. 전갈의 머리에 해당하는 세개의 별중 하나인데 2000년 7월에 갑자기 밝기가 두배나 됐었지요. 그후로 약 2등급으로 이전보다 밝게 유지해오고 있습니다. 베타별(해당 별자리에서 두번째로 밝은 별)이 2.6등성이니 비교해 보세요. 전갈 자리에서 가장 밝은 안타레스(Antares)는 1.1등성입니다.

2014년 6월 19일(목요일)

이제 달이 하늘에서 보이지 않을 때입니다. 심우주(Deep-Sky, 성운 성단 같은 아주 먼) 천체를 찾아 나설 때 입니다. (보름달이 뜨면 너무 밝아 어두운 천체들을 볼 수 없습니다.) 뱀주인 자리(Ophiuchus)에서 M10이나 M12 같은 눈부신 구상 성단(globular star clusters)을 찾아보세요.

2014년 6월 20일(금요일)

여름의 대표 별 액터러스(Arcturus)와 베가(Vega)가 밤하늘 높이떠 늦게까지 밝게 빛날 시기입니다. 액터러스는 남서쪽 하늘에, 베가는 그보다 동쪽에 있습니다. 액터러스는 37광년, 베가는 25광년 떨어져 있죠. 맨 눈으로 볼 수 있는 가장 밝은 별들로 액터러스는 황적색의 스펙트럼 K형 거성, 베가는 A 형으로 주계열 별에 속하죠. 이 두 별이 이렇게 눈에 띄는 이유는 원래 밝기가 태양보다 각각 150배와 50배나 밝기 때문이죠.

2014년 6월 21일(토요일)

만일 아주 어두운 곳으로 갈 수 있다면 초저녁부터 동쪽을 보세요. 동쪽 하늘 아래부터 하늘에 띠를 두른 듯한 은하수를 볼 수 있을 겁니다. 여름은 은하수의 계절이죠. 새벽 3시쯤 은하수 띠가 머리위로 오를겁니다. 북반구에서는 태양이 최정점에 올라 여름이 사작되고 낮이 가장 긴 날이 됩니다. "하지"죠. 천문연구원의 일력 자료를 보니 우리나라 하지 점(solstice)은 "06월 21일/19시 51분"이라고 합니다. ( http://astro.kasi.re.kr/life/Almanacform.aspx?MenuID=110 )

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하늘의 별자리를 찾아 볼 때 요즘은 스마트 폰 어플도 좋은 것이 많이 있습니다. 하늘에 갖다대면 별의 위치를 짐작할 수 있게 해줍니다. 하지만 화면 크기의 한계가 있어 한눈에 보이지 않아 확대와 축소를 반복 하다보면 화면이 너무 울렁댑니다. 게다가 너무 밝아서 어둠에 익숙해진 눈을 망가뜨리고, 들고 있자니 무겁구요. 그래서 저는 별자리 판(Star Wheel 혹은 Planisphere 천구평면도)을 주로 이용하여 별자리를 찾습니다.

6월 20일 새벽 3시경의 밤하늘 모습입니다.

6월 20일 오후 9시경의 밤하늘 모습입니다.

월요일, 6월 09, 2014

[이번 주 밤하늘] 2014년 6월 6일에서 14일까지

[이번 주 밤하늘] 2014년 6월 6일에서 14일까지

원문: http://www.skyandtelescope.com/observing/sky-at-a-glance/weeks-sky-glance-june-6-14/

2014년 6월 6일(금요일)

"스카이 앤드 텔리스코프"지의 매주 관측 정보를 옮기는 대신 제가 놀러간 이야기를 덧붙입니다.

한국은 "현충일" 이었습니다. 주말을 끼고 연휴. "가마니"가 되기 싫어 집을 나섰습니다. 아침일찍 서두른다고 했는데 서울시 빠져나오기가 쉽지 않군요.

지평면 일신리가 목적지 입니다. 옥상에 천문돔이 반짝반짝하는 일신 보건진료소도 구경하고 무슨 영화 찍었다는 "구둔"역도 둘러봅니다. 그리고 옛 폐교도 둘러봤죠. 이 폐교를 빌려 공작실도 만들고 관측소도 만들고 시뮬레이터도 들여놓고 작은 카페도 만들고 그런 상상을 했습니다.

http://goodkook.blogspot.kr/2014/05/20.html
http://goodkook.blogspot.kr/2014/04/blog-post_10.html

저녁이 되니 구름이 약간 끼었지만 하늘에 별이 총총합니다. 반달이 떴구요, 화성과 스피카(Spica)가 반짝이네요. 밤 11시쯤 북서쪽으로 손잡이를 둔 국자가 선면하네요.

제가 머문집 앞집에 아주머니 아저씨들이 떠들썩합니다. 부부동반하여 예전에 MT 분위기로 노시더군요. 손뼉치며 게임하면서... 음주가무 없이 재미있게 노는 것을 보니 신기(?)하더라구요. 단지 마당에 불을 너무 밝히셔서 별보기가 곤란 했네요.

국자 손잡이 중간 미자르(Mizar)옆에 알코르(Alcor)는 맨눈으로 보기어렵네요. 앞집 광해(?)로 더이상 하늘 보기 어렵다 싶어 일찍 잤습니다. 밤 11시반.

새벽에 깼습니다. 별들이 어른~어른~ 하는 꿈을 꿨네요. 부시시 시계를 보니 2시반. 세상에... 하늘이 맑습니다. 앞집 어르신(?)들도 주무시는지 불을 끄셨네요. 평상에 누워 봄 밤 하늘을 봤습니다. 백조자리. 긴목과 날개 그리고 꼬리. 왼쪽날개 옆에 거문고. 부리는 독수리 자리의 알테어가 빛납니다. 은하수를 확연히 볼 수는 없더군요. 하지만 쌍안경으로 보이는 별은 이루 헤아릴 수가 없네요. 아마 은하수 겠죠.

평상에 누워 있자니 좋은 망원경도 카메라도 다 생각나지 않습니다. 가장 좋은 관측장비는 등짝에 냉기 막아줄 매트와 맑은 눈 그리고 쌍안경. 무엇보다도 중요한 것은 깜깜한 "밤" 이네요.

2014년 6월 9일(월요일)

반달 옆으로 행성과 밝은 별들이 늘어서 있네요. 토성이 왼쪽에 스파이카와 화성이 반달의 오른편에 있겠습니다.

여름이 멀지 않았지만 프로시온(Procyon)을 황혼녘에 볼 수 있을 겁니다. 쌍안경으로 봐야 할 겁니다. 이 별이 목성보다 한참 아랫쪽(17도가량 왼편아래)에 있는데 점점 낮아지면 (여름밤하늘에서는) 볼 수 없겠죠. "Heliacal setting"이라고 합니다. 우리말로 뭐라 할지 모르겠네요. 이 별과 함께 계절이 바뀐다는 뜻이겠지요. 봄이 가고 이제 여름이 온다는...

2014년 6월 10일(화요일)

한밤에 상현 반달의 오른쪽 위에 토성이 있습니다. 달의 왼쪽아래로 한 참 더가면 안타레스(Antares)를 포함해 전갈자리(Scorpius) 별이 보이겠군요.

아프리카 최남단에서는 달에 의한 토성 식을 볼 수 있을 것이라고 합니다.

Moon, Saturn, and Antares

2014년 6월 11일(수요일)

달 아래에서 안타레스가 빛나겠습니다.
전갈자리는 제가 좋아하는 별자리 입니다. 탄생 별자리거든요. 하지만 낮게 뜨는 별자리라 한반도에서 보기 쉽지 않아요. 전갈자리 전체를 제대로 본적은 없네요.

2014년 6월 12일(목요일)

만월이 뜹니다. 달 아래로 온몸에 뱀을 휘감고 있는 뱀주인 자리(Ophiuchus)와 그 아래로 전갈자리가 있을텐데 고도도 낮고 어두워서 보일지 모르겠네요. 어지간히 좋은 관측지가 아니면 보기 힘들겠지요.

참고: 뱀주인" 자리 http://en.wikipedia.org/wiki/Ophiuchus

2014년 6월 13일(금요일)

해질녁 동쪽에 밝게 빛나는 베가(Vega, 거문고 Lyra 자리 별로 직녀성이라고 합니다)를 볼 수 있습니다. 한밤이 조금 지나면 머리위에서 빛날 겁니다. 베가(거문고 자리별), 데네브(백조자리 별), 알테어(독수리 자리 별)를 여름 대 사각형 이라고 하죠. 여름 동안 이 대삼각형이 초저녁 부터 천정에 뜰겁니다.

2014년 6월 14일(토요일)

어둠이 내리면 남서쪽 하늘에 화성과 스파이카(Spica, 처녀자리 별)가 눈을 사로 잡겠군요. 아크투루스(Arcturus, 액추러스 라고 읽기도 함. 목동자리 Bootes 별)을 찾아 봅시다. 그리고 중간쯤 아래에 사각형모양을 할 코르버스(Corbus, 까마귀 자리)도 있군요.

별자리 안내 책자나 기사의 글들을 보면 마치 쉽게 별자리를 볼 수 있을 것처럼 기술해 놨죠. 별자리를 찾으려다 낙담할 수도 있어요. 사실 어지간히 좋은 눈과 어두운 장소가 아니면 별자리 모습을 보기 힘들기 때문이죠.

도심에서도 맑은 날이면 별 한두개는 보일 겁니다. 아마 행성(화성, 토성, 목성) 아니면 별자리 중의 밝은 별 이겠죠. 그 별이 무었인지 찾아보는 것도 재미있을 겁니다. 그렇게 노려보다 보면 더 희미한 별도 보일 겁니다.

[AstroTech/6주] 시험

[AstroTech/6주] 시험

Question 1
In the lectures, you've learnt our Universe has both a normal and Dark side! Can you choose the option that specifies the percentages and nature of the different components our Universe is made up of?

()5% normal matter, 25% Dark matter that tries to pull things together through gravity and 70% dark energy that is expanding the Universe at a decelerating rate.
()50% normal matter, 25% Dark matter that tries to pull things together through gravity and 25% dark energy that is expanding the Universe at an accelerating rate.
()5% normal matter, 70% Dark matter that tries to pull things together through gravity and 25% dark energy that is expanding the Universe at an accelerating rate.
(o)5% normal matter, 25% Dark matter that tries to pull things together through gravity and 70% dark energy that is expanding the Universe at an accelerating rate.

-> As Catherine has explained, the Universe is mostly made up of dark matter (25%) and dark energy (70%), with only 5% being normal matter that we are all made up of!

우주는 25%의 암흑물질(중력작용을 함), 70%의 암흑물질(우주를 팽창시킴)로 이루어져 있고 관측할 수 있는 것은 겨우 5%에 불과 함

Question 2
Andy told us how important spectroscopy is to study astrophysical objects. Of the choices given, pick all that describe the advantages spectroscopy can provide.

()Spectroscopy can be used to find the earliest galaxies more easily than imaging.
(o)Spectroscopy can be used to measure the velocity an object is moving with.
()Spectroscopy is the best way to find Supernovae.
(o)Spectroscopy can be used to infer the chemical composition or make-up of an object.

스펙트로 스코피로 알 수 있는 것,
- 천체의 화학적 조성(스펙트럼 흡수선/방출선)
- 천체의 움직이는 속도(도플러 효과)

Question 3
Catherine told us about the wonderful Supernova Ia (SN Ia) that are called "standard candles" and used to measure distances in cosmology. What is the reason that these objects are standard candles?

()SN 1a have the same apparent brightness no matter how far away they are from us - this is why they are called standard candles.
()SN Ia are everywhere in the Universe so they are called standard candles.
()SN Ia form when a red giant explodes on reaching a critical mass of 1.4 solar masses. Since all SN Ia explode at the same mass, they produce the same luminosity, marking them as "standard" candles.
(o)SN Ia form when a white dwarf explodes on reaching a critical mass of 1.4 solar masses. Since all SN Ia explode at the same mass, they produce the same luminosity, marking them as "standard" candles.
-> Supernova Ia form when a white dwarf explodes on reaching a critical mass of 1.4 solar masses. Remember it is the white dwarf that sucks matter from the red giant, not the other way around!

초신성은 백색왜성이 주변의 적색거성을 끌어들여 정확히 태양 무게의 1.4배가 될 때 폭발. 이 무게의 폭발은 밝기가 정확하게 일치함.

Question 4
Doing spectroscopy of a large number of objects is really slow. The best way to improve this is by: (pick one answer)

()integrating/looking at a galaxy for shorter times
(o)using multiple fibres to look at many sources at the same time.
()using bigger telescopes
()integrating/looking at a galaxy for longer times

수많은 별에 대해 일일이 스펙트로스코피 관측이 어려우므로 망원경의 촛점면에 광섬유 다발을 장착. 컴퓨터 제어를 통해 광섬유를 교체해가며 관측 기록

Question 5
All star-forming galaxies produce a Lyman Alpha Emission line at a wavelength λemit=121.6 nm when the electron in a Hydrogen atom falls from the first excited state to the ground state. The energy produced by this transition is E = 10.2 eV. Imagine a galaxy at a redshift of z=9 that produces a Lyman Alpha line. As an observer on earth, what observed wavelength (λobs) and energy would we measure for this line? Remember E=hcλ.

()λobs=12160 nm and E = 1.02 eV.
(o)λobs=1216 nm and E = 1.02 eV
()λobs=1216 nm and E = 10.2 eV.
()λobs=12160 nm and E = 10.2 eV.

If you take the formula Catherine gave for redshift and play with it a bit, you will find that the λobs=λemit(1+z) , i.e the wavelength observed = wavelength emitted * (1+z)

z = (λobs - λemt)/λemt

계산해보면 됨.