[박종진의 과학 이야기] 은하수

박종진

은하수는 우리 태양계가 속한 은하의 이름이다. 우리가 사는 지구는 태양이라는 별 주위를 돌고 있다. 태양은 지구와 같은 행성을 여덟 개나 거느리고 있는 항성, 즉 별이다. 별이란 핵융합 반응을 하여 스스로 빛과 열을 내는 천체를 지칭하는 것으로 그런 별이 은하수에 약 2천억 ~ 4천억 개 정도 있을 것으로 추측한다.
 
 
한 세기 전까지만 하더라도 우리가 속한 은하가 우주 전체인 줄 알았는데 에드윈 허블이 최초로 외부 은하의 존재를 밝혀낸 후로 우주에는 약 1조에서 2조 개에 이르는 은하가 있다는 사실을 알게 되었다. 그 평균값을 잡아 우주에 산재한 별들의 총수를 계산해 보니 3천억 곱하기 1조 5천억 개나 되는 실로 천문학적인 수의 별이 있다. 놀라지 마시라. 밤하늘에는 지구 표면에 널린 모래 알갱이의 총수보다 훨씬 많은 별이 반짝이고 있다.
 
그렇다면 은하수가 얼마나 큰 지 대충 감이라도 잡아보기로 하자. 은하수의 모양은 가운데가 볼록한 피자 형태인데 그 지름이 약 10만 광년이다. 그러니까 은하수 끝에서 끝까지 빛의 속도로 10만 년이 걸린다는 말이다.  
 
우리 태양은 은하수 중심에서 아주 멀리 떨어진 변두리에 있는데 은하 중심부에 가깝게 갈수록 별들의 활동이 활발하지만, 중심에서 멀어질수록 그런 활동이 약해지며 생명체가 발현하여 진화할 수 있는 시간적인 여유가 있어서 지금 우리 인류가 번성하고 있다고 한다.

 
우주에 널린 많고 많은 은하 중에서 우리가 속한 은하를 은하수라고 하는데 순우리말로는 미리내이다. 우리 은하수에서 가장 가까운 이웃 은하의 이름은 안드로메다인데 그 크기가 은하수의 두 배쯤 되고 우리 은하로부터 빛의 속도로 약 250만 년 떨어져 있다. 지금 이 두 은하는 시속 40만km의 속력으로 가까워지고 있는데 45억 년 후에 하나의 은하로 합쳐질 예정이라고 한다.
 
허블 이전의 시절에 하늘을 보면 별의 모임이라고 생각되는 뿌연 성운이 여기저기 보였다. 사람들은 그런 별의 집단 역시 우리 은하 안에 있다고 생각했다. 어느 날 허블은 안드로메다 성운을 관찰하다가 깜짝 놀랄 사건을 발견했다. 안드로메다 성운 속에 있는 별 하나가 태양으로부터 93만 광년 떨어져 있다는 사실이었다. 그때까지 알려진 우리 은하의 지름이 10만 광년 정도 되는데 말이 안 되는 것이었다. 서울에서 인천까지의 거리가 27km인데, 서울과 인천 사이에 있는 부천까지 90km 나왔다면 말이 안 되는 것과 같다. 정말 그 거리가 맞는다면 부천은 서울과 인천 사이에 있는 도시가 아니라 인천을 한참 지나 서해 어딘 가에 있어야 옳다.  
 
그때까지 우리는 은하와 우주를 동일시해왔다. 그런데 허블이 안드로메다 성운이 우리 은하 속에 있는 것이 아니라 우리 은하 바깥에 있는 또 다른 독립된 은하라는 사실을 처음으로 알아냈다. 외부 은하의 존재가 밝혀진 것이다. 그뿐만 아니라 별들의 집단인 은하가 수천억 개가 모여 비로소 우주가 된다는 사실은 실로 엄청난 발견이었다. 허블은 하룻밤 사이에 우주의 크기를 수천억 배나 늘려버렸다.
 
‘푸른 하늘 은하수 하얀 쪽배엔 계수나무 한 나무 토끼 한 마리’  
 
어렸을 적 따라 불렀던 동요 ‘반달’의 가사다. 세월이 흘러 그 은하수의 정체가 낱낱이 밝혀졌다. (작가)
 
 
 

박종진