구경과 주경

천문학자들은 천체로부터 오는 빛을 연구하여 그 천체를 이해하는 연구 방법을 사용합니다. 파장에 따른 빛의 세기를 통해서 천체에 관한 아주 많은 물리량을 연구할 수 있습니다.

그런데 불행히도 천체는 매우 멀리 있어서 그 천체로부터 오는 빛의 양이 매우 적습니다. 빛의 양이 적으면 측정하는 데 있어서 오차가 커질 뿐 아니라 아예 아무런 정보도 알아내지 못하는 경우가 많습니다.

천체에 가까이 갈 수 있다면 좋겠지만 현실적으로 그것이 어려우므로, 천문학자들은 가능하면 빛을 많이 모으길 원합니다.

빛을 많이 모으기 위해서는 더 큰 구경의 망원경이 필요합니다. 구경이란 망원경의 지름을 뜻합니다. 예를 들어 떨어지는 빗방울을 더 많이 모으고 싶다면 주둥이가 더 넓은 양동이를 사용해야 하는 것과 마찬가지 이치입니다.

이렇게 빛을 더 많이 모아서 볼 수 있다면 그 천체에 대해서 더 많은 것을 더 정확하게 알 수 있습니다. 또한, 보다 멀리 있어서 보다 어두운 천체들도 더 밝게 보이기 시작합니다. 더 많은 빛을 모을 수 있다는 이유 때문이지요.

그래서 천문학자들은 가능하면 더 많은 양의 빛을 모을 수 있도록 더 큰 망원경을 만들기를 원합니다.

하지만 망원경이 계속 커진다고 해서 무작정 좋은 것은 아닙니다. 빛을 많이 모은다고 하더라도 지구 대기의 굴절 효과가 수시로 변화하는 현상 때문에 천체로부터 더 정확한 정보를 얻어내는 것이 쉽지 않기 때문입니다. 또한 망원경이 거대해질수록 자체의 무게 때문에 변형이 일어나는 좋지 않은 결과도 생깁니다.

천체 망원경에는 렌즈가 아닌 거울을 사용하는 경우가 많습니다. 렌즈는 크게 만들기 어렵고 비싼데다 빛이 렌즈를 통과하는 동안 상당량의 빛이 손실되기 때문입니다. 그래서 천문학자들은 반사 망원경을 더 좋아합니다. 렌즈를 사용하는 굴절망원경과는 달리 반사 망원경은 거울의 반사를 이용함으로써 빛의 흡수를 크게 줄일 수 있기 때문이죠.

흔히 사용되는 반사 망원경은 대개 거울을 두 개 가지고 있습니다. 일차적으로 천체의 빛을 모으는 거울을 주경, 주경과 사람의 눈(또는 검출기) 사이에서 빛의 경로를 바꾸어주거나 초점이 맺히는 위치를 바꾸어주는 거울을 부경이라고 합니다.

망원경이 빛을 모으는 능력은 주경의 크기(지름)에 의해 결정됩니다. 구경 10 m의 망원경이라는 것은 주경의 지름이 10 m라는 것을 의미합니다.


[ 푸른행성의 과학 - http://www.skyobserver.net ]

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