[박종진의 과학 이야기] 허블 딥 필드

박종진

1920년대 초반까지만 하더라도 은하가 바로 우주였다. 그런데 변호사였던 에드윈 허블이 윌슨산 천문대에서 우리 은하 말고 다른 은하가 있다는 사실을 처음으로 알아냈다. 그때까지 은하와 우주는 거의 같은 의미였는데 이 우주에는 우리가 속한 은하수 같은 은하가 무려 수천억 개나 있었다. 허블이 외부은하를 발견함으로 우주는 하룻밤 사이에 엄청나게 커졌다. 밤하늘에 반짝이는 것은 별이다. 그런데 좀 희미하게 반짝이는 것은 별들이 모인 성운이라고 생각했다. 허블은 그것이 은하수 은하 밖에 있는 외부은하라는 사실을 밝혀낸 것이다. 갑자기 우주가 수천억 배로 커져 버렸다.  
 
 
가시광선을 이용하는 망원경은 지구 대기층에 영향을 받는다. 그래서 대기권 밖에 망원경을 설치하기에 이르렀고, 1990년 일을 시작한 망원경에 허블을 기리는 의미에서 허블 우주망원경이라고 이름 붙였다. 그러나 허블 우주망원경의 운용에는 천문학적 비용이 들어가서 아무 일이나 함부로 할 수 없었다. 게다가 이미 밑 빠진 독에 물 붓기 식으로 돈이 들어가자 많은 사람이 허블 우주망원경에 회의적이기 시작했다.  
 
그런 마당에 어떤 정신 나간 천문학자가 아무 근거도 없는 어떤 빈 곳을 뒤져보자는 제안을 해서 말도 안 되는 소리라며 무시 되고 말았다. 그런 고가 장비로 열흘씩 관측해야 하는 쓸데없는 짓을 할 필요가 없다는 것이었지만 어쨌든 허블 우주망원경이 발견한 것은 아무것도 없는 줄 알았던 우주 구석의 공간에 엄청난 세상이 있었다. 우주 한쪽 구석에 바늘구멍 크기의 공간에서 약 3천 개의 은하가 발견되었다. 지구 대기층의 방해로 일반적인 광학 망원경에 포착되지 않던 수많은 은하가 널려 있었다. 바로 허블 딥 필드다. 아무 것도 없어 보이는 것을 현미경으로 들여다보니 엄청난 세균이 득실거리는 것을 발견한 것과 같다.
 
지금까지의 발견으로 추측한 결과 우리 우주에는 적어도 약 2500억 개의 은하가 존재한다는 추정에 이른다. 우리가 속한 은하수는 그런 은하 중 하나인데, 우리 은하수 은하에만 약 4000억 개의 별이 있다. 그렇다면 우주에 존재하는 별의 총수는 몇 개나 될까? 두 천문학적 숫자를 곱하면 된다. 우리 인간의 기준으로 그 정도의 거리와 숫자는 무한이라고 할 수 있다. 정확한 계산 자체가 무의미하다는 말이다.

 
지금 작년 성탄절에 발사된 제임스 웹 우주망원경이 지구와 태양의 중력이 평형을 이루는 곳을 돌면서 더 환상적인 우주 사진을 보내고 있다. 우주 망원경의 발달로 우주는 더 커지고 은하는 우주 곳곳에서 더 많이 발견되고 있다. 참고로 우리 태양이 속한 은하수 은하는 그 너비가 10만 광년이다. 다시 말해서 은하수의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 가는데 빛의 속도로 10만 년이 걸린다는 말이다.  
 
우주에 널린 은하 중 하나인 은하수의 변방에 태양이란 별이 있고, 그 태양 주위를 도는 여덟 개의 행성 중 하나인 지구에 우리가 살고 있다. 우리는 우리가 이 우주에 아주 중요한 존재라고 생각하지만 천만의 말씀이다. 태양계의 규모로 보나, 은하수 은하만 놓고 보든지 더 나아가서는 우주 전체를 상상했을 때 지구 위에 사는 우리의 존재는 너무나 미약해서 지금 우리를 괴롭히는 코로나바이러스 하나에도 미치지 못한다. (작가)  
 

박종진