은하수는 언제 어디서 볼 수 있을까?

  이경훈 천문학박사

                                              KOREA DARK-SKY INSTITUTE 

이제는 은하수를 보기 위해서는 빛공해가 없는 곳에 가야만 합니다. 하지만 빛공해가 없더라도 보름달이 떠서 밝게 비추는 시기에 간다면 은하수를 보기는 어려울 것입니다. 은하수를 보기 위한 조건으로

첫째, 주변에 빛공해가 적어야 합니다. 빛공해의 정도에 따라 은하수가 어떻게 보이는가를 나타낸 척도가 있는데 이를 보틀척도(Bortle scale)라 합니다.

우리나라의 대부분에 해당되는 도시 지역은 보틀 8~9등급으로 은하수는커녕 밝은 1~2등성을 제외하고는 별을 거의 볼 수가 없는 지경입니다. 서해 일부 섬지역을 제외하고는 가장 어두운 곳이 보틀 3등급 정도입니다. 대표적인 곳이 국제밤하늘협회(IDA,International Dark-sky Association)로부터 2015년 10월에 아시아 최초로 국제밤하늘보호공원(IDS Park)으로 지정된 “영양국제밤하늘보호공원”이 있습니다. 이 외에 남부는 경남 합천의 황매산, 북부는 강원도 속초의 울산바위 등이 대표적인 은하수 명소입니다. 우리 고장 주변에서 은하수를 볼 수 있는 곳은 어디 있을지 찾아보도록 합시다.

둘째, 일몰 일출 시각과 은하수가 뜨는 시각을 알아야 합니다. 2월말이 되면 새벽에 해뜨기 전 동쪽에서 떠오르는 은하수를 볼 수 있습니다. 6월달에는 일몰 직후 동쪽에 막 떠오르는 은하수의 아치를 볼 수 있으며, 달이 없는 밤이면 밤새도록 은하수의 모습을 볼 수가 있습니다. 해가 진다고 해서 은하수를 바로 볼 수 있는 것은 아닙니다. 일몰 후 한 시간 반 가량 박명이 지속되기 때문에 천문박명이 끝나야만 제대로 된 은하수를 볼 수 있습니다.

그림> 9단계 보틀척도(Bortle Scale) 

 그림 > 박명시 태양의 위치

박명이란 일출 전, 혹은 일몰 후에 빛이 남아있는 상태를 말합니다. 일출 전, 일몰 후 태양이 지평선 아래 6° 가량 아래쪽에 위치할 때를 시민박명이라 합니다. 태양이 지평선 아래 6°에서 부터 12°까지 위치할 때의 박명을 항해박명, 태양이 지평선 아래 12°에서부터 18°까지 위치할 때를 천문박명이라 하며 일몰 후 대략 1시간 반 정도가 걸립니다. 천문박명이 끝나야 태양빛의 영향을 벗어나 비로소 본격적인 밤하늘을 볼 수 있습니다.

셋째, 월령에 따른 달의 출몰 시각을 알아야 한다. 상현달은 일몰 직후 서쪽 하늘에서 보이다가 자정 무렵에야 집니다 따라서 초저녁에 은하수를 보기 어렵게 달이 진 후에야 은하수를 볼 수가 있습니다. 반면에 하현달은 자정 무렵에 뜨므로 자정 이후에 은하수를 보기가 어려워 달이 뜨기 전에 은하수를 봐야 합니다. 

넷째, 계절에 따라 은하수 중심이 뜨는 시각과 방향을 알아야 합니다. 이는 스텔라리움(Stellarium)이라는 소프트웨어를 통해 쉽게 알 수 있습니다. 궁수자리 방향에 있는 은하수의 중심은 남동쪽에서 떠올라 점차 고도가 증가하며 남쪽 하늘에서 남중한 후 남서쪽으로 기울어져 사라집니다. 

그림 > 여름철 동쪽에서 떠오르는 은하수 중심부와 은하수의 아치(촬영: 조종철)

윌슨산천문대 빛공해로 인해 문을 닫다.

그림> 윌슨산천문대에서 바라 본 LA시내

 1985년, 윌슨산 천문대가 폐쇄되었는데,주변 도시의 불빛이 1900년 초부터 급격하게 증가하여 1900년 초보다 6배나 밝아져 관측에 큰 영향을 미쳤기 때문입니다. 

윌슨산천문대에는 1917년 11월에 100인치 후커망원경이 만들어져 1949년까지 32년 동안 세계에서 가장 큰 망원경의 자리를 차지하였었습니다. 당시 천문학계에는 대논쟁(Great debates)이라고 불리우는 섀플리-커티스 논쟁이 있었습니다. 할로우 섀플리와 히버 커티스 두 천문학자가 우리은하의 크기와 ‘나선성운’의 정체에 대해서 벌인 토론입니다. 지금은 외부은하로 알고 있는 '나선성운'의 정체에 관한 논쟁으로 섀플리는 우리은하(은하수)가 우주 전체라고 보았으며, 나선성운의 하나인 안드로메다는 단순히 우리은하의 일부라고 믿었던 반면 커티스는 안드로메다와 나선성운들은 우리은하 밖에 존재하는 다른 은하, 소위 '섬우주(Island universe)'라고 주장했습니다. 허블이 안드로메다은하 내부에서 발견한 "세페이드 변광성"을 관측하여 거리를 잰 결과 그 당시 알려졌던 우리은하의 크기보다 멀리 있는 것이 밝혀져 우주는 우리은하를 바깥으로 더 멀리 확장되는 새로운 계기를 맞이하게 되었습니다. 허블이 안드로메다은하까지의 거리를 측정하고 우주팽창을 발견할 때 사용하였던 망원경이 바로 윌슨산 천문대의 100인치 후커망원경입니다. 지금 우리가 알고 있는 허블우주망원경이 그의 이름을 따서 만들어진 겁니다.

윌슨산 천문대가 폐쇄된 얼마 후 1988년 미국에서 빛공해로부터 밤하늘을 지키기 위해 국제 밤하늘협회(IDA, International Dark-sky Association)가 설립되었습니다.

 그림 > 에드윈 허블(1889~1953)과 윌슨산 천문대 100인치 후커망원경