별까지의 거리를 재고, 별의 성분을 읽다: 시차와 분광학

우주가 찬양한다 · 우주과학의 역사 7/12 · 1814~1859년

그는 별들의 수효를 세시고 그것들을 다 이름대로 부르시는도다

— 시 147:4

한 번도 가 본 적 없는 별이 무엇으로 이루어졌는지, 얼마나 먼지 어떻게 알까요? 19세기에 인류는 이 두 질문에 답하는 방법을 찾았습니다.

이야기 속으로: 별의 거리와 성분

별이 얼마나 먼지는 오랫동안 풀리지 않는 문제였습니다. 지구가 해를 돌고 있다면 가까운 별은 1년 동안 배경별에 비해 아주 조금 위치가 달라 보여야 합니다. 이것이 ‘연주시차’입니다. 하지만 그 각도가 너무 작아서 수백 년 동안 아무도 재지 못했습니다.

1838년 독일의 프리드리히 베셀이 백조자리 61번 별에서 마침내 시차를 측정했습니다. 그가 얻은 거리는 약 10광년 남짓(현재 값은 약 11.4광년)이었습니다. 별은 이웃 동네 가로등이 아니라, 빛이 10년 넘게 달려야 닿는 먼 곳의 태양이라는 사실이 처음 숫자로 확인된 순간입니다.

또 하나의 열쇠는 빛을 쪼개 보는 분광학입니다. 1814년 프라운호퍼가 태양 스펙트럼에서 수백 개의 어두운 선을 발견했고, 1859년 무렵 키르히호프와 분젠은 이 선들이 특정 원소가 빛을 흡수하는 지문이라는 사실을 정리했습니다. 철학자 오귀스트 콩트가 ‘별의 화학 성분은 영원히 알 수 없을 것’이라고 말한 일화는 유명하지만, 그 뒤 불과 수십 년 만에 별빛만으로 성분을 읽게 되었습니다.

1868년에는 일식 때 태양 스펙트럼에서 지구에서 알려지지 않은 선이 발견되어 태양(헬리오스)의 이름을 딴 ‘헬륨’이라는 원소가 제안되었고, 1895년에야 지구에서도 확인되었습니다. 빛 속에 그 별의 정체가 새겨져 있다는 놀라운 발견이었습니다.

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믿음의 눈으로 보면

시편 147:4은 하나님이 별들의 수를 세시고 하나하나를 이름대로 부르신다고 말합니다. 이사야 40:26도 눈을 높이 들어 누가 이 모든 것을 창조했는지 보라고 합니다. 별은 모두 먼 곳의 다른 태양이며 각기 다른 성분과 개성을 지닌다는 발견은, 고린도전서 15:41의 ‘별과 별의 영광이 다르니라’는 말씀을 새롭게 읽게 합니다.

생각해 볼 질문

별을 하나하나 이름으로 부르시는 하나님이라면, 나의 이름도 알고 계실까요? 댓글로 생각을 나눠 주세요.

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