별들과의 거리는 어떻게 측정을 하는지 궁금합니다.
지구와 가까운 태양이나 태양계에 있는 행성들의 거리는 빛으로 거리를 측정가능할것 같은데요. 그런데 몇억광년 몇만광년 떨어진 별들의 거리는 어떻게 측정하나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.
천체까지의 거리를 측정하는 방법은 여러 가지가 있습니다.
천체의 거리를 나타내는 방법은 광년(ly), 파섹(pc) 등이 있습니다. 1광년은 빛이 1년간 진행하는 거리입니다. 파섹은 다음에 말할 연주 시차를 이용한 거리 단위인데, 1pc은 연주 시차가 1"(각도 1도의 1/3600)인 별까지의 거리이며, 약 3.26광년에 해당합니다.
비교적 가까운 거리는 연주 시차를 이용합니다. 연주 시차는 지구가 공전함에 따라 먼 별을 배경으로 한 가까운 별의 겉보기 위치 변화를 이용하는 방법입니다. 별의 위치를 6개월 간격으로 관측하여 겉보기 이동한 거리(시차)를 절반으로 나눈 값이 연주 시차입니다. 연주 시차는 거리와 반비례하므로 연주 시차를 측정하면 별까지의 거리를 알아낼 수 있습니다. 연주 시차를 이용하면 약 100pc까지 측정할 수 있습니다.
두 번째는 외부 은하에 있는 변광성(세페이드 변광성)의 밝기 변화를 이용하는 방법입니다. 세페이드 변광성의 밝기 변화 주기는 절대 등급과 관련있으므로, 변광성의 변광 주기와 겉보기 등급을 이용하면 별 또는 은하까지의 거리를 측정할 수 있습니다. 이 방법으로는 2000만pc까지 가능합니다.
세 번째는 허블의 법칙을 이용하는 것입니다. 허블 법칙에 따르면 멀리 있는 은하일수록 빠른 속도로 후퇴하며, 후퇴 속도는 거리에 비례합니다. 이 방법으로는 약 40억pc까지 측정이 가능합니다.
최근에는 폭발할 때의 밝기가 알려진 1a형 초신성을 이용하여 우주의 가장 먼 곳까지 측정하고 있습니다.
도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.