별들 사이의 거리는 어떻게 측정되나요

Question

우주의 발들과 별들 사이의 거리는 정말멀텐데요 그 사이의 거리는 어떻게 측정을 하는건가요?? 그리고 우주는 어떤 단위로 거리를 표현하나요??

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

가까운 천체들의 거리는 삼각측량 등의 기법으로 측정될 수 있습니다. 이는 지구 상에서의 위치를 기준으로 천체까지의 거리를 삼각형으로 형성하여 계산하는 방법입니다.

더 먼 거리에 있는 천체들은 주로 '변광성'이라는 현상을 활용합니다. 이는 특정 유형의 천체가 정해진 주기로 밝기가 변화하는 현상으로, 밝기의 변화 정도를 관측하여 거리를 추정할 수 있습니다.

또한, 천체의 분광 특성을 분석하여 거리를 추정하는 방법도 사용됩니다. 이는 천체의 스펙트럼을 분석하여 얻은 정보를 이용하여 거리를 계산하는 방법입니다.

우주에서 거리는 일반적으로 '광년'이라는 단위로 표현됩니다. 광년은 빛이 1년 동안 진행하는 거리로, 약 9.46 조킬로미터에 해당합니다. 또한, 천문학에서는 '천문 단위(Astronomical Unit, AU)'라는 단위를 사용하기도 합니다. 이는 지구와 태양 사이의 평균 거리로, 약 1억 4960만 킬로미터에 해당합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

별의 거리를 계산하는 2가지 방법을 알려드리겠습니다.

1. 별의 연주시차를 이용한 방법이 있습니다.

지구는 태양 주위를 공전하고 있습니다. 그리고 별은 태양, 지구와 멀리 떨어져 있죠. 지구가 태양을 기준으로 반 바퀴 돌 동안(6개월) 거리를 재고 싶은 별을 관측합니다. 지구의 공전으로 인해 별의 위치가 바껴 있을 것입니다. 그리고 그 바뀌기 전의 별의 위치와 바뀐 후의 별의 위치를 이용하여 사잇각 θ를 측정합니다. 그러면 아래 그림에서 보면 알 수 있듯이, 지구와 태양 사이 거리는 1AU로 아는 값이고, 태양과 별 그리고 지구와 별 사이의 각이 θ/2 이므로 삼각함수를 이용해 태양과 별 사이 거리를 찾을 수 있고, 지구와 별 사이 거리도 찾을 수 있습니다.

2. 별의 밝기를 이용하여 찾을 수 있습니다.

별에는 절대등급과 겉보기 등급이 있습니다. 절대등급은 별의 실제 밝기이며, 겉보기 등급은 지구에서 볼 때 밝기 등급입니다. 만약 지구에서 별을 보았는데, 실제보다 밝다면 가까이 있는것이고, 실제보다 어둡다면 멀리 있는 것입니다. 그리고, 별의 절대등급은 관측을 통해 알 수 있으며, 겉보기 등급 또한 관측을 통해 알아낼 수 있습니다. 빛의 밝기가 거리의 제곱에 반비례하여 줄어드는 원리를 이용하면 별까지 거리를 찾아낼 수 있습니다.

별까지의 거리와 사이 각도를 알아냄으로써 별간의 거리도 알아내는 것이죠. 이는 간단한 삼각함수 법칙으로 알아낼 수 있습니다.

우주에서의 거리단위는 보통 광년(빛이 1년간 이동한 거리)이나 AU의 단위를 씁니다.