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[인물 아메리카] 천문학의 새 장을 연 에드윈 허블


천문학자 에드윈 허블이 200인치 천체망원경 모형을 보고 있다.

미국을 건설한 위대한 미국인들을 만나보는 '인물 아메리카'. 오늘은 우주의 팽창을 증명한 천문학자 에드윈 허블의 이야기를 소개합니다.

[인물 아메리카 오디오] 천문학의 새 장을 연 에드윈 허블
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에드윈 허블은 우리가 존재하는 갤럭시, 즉 은하가 수많은 은하 중 하나이다, 그리고 우주는 계속 팽창하고 있다는 점을 증명한 천문학자입니다. 우주가 팽창한다는 학설은 우주의 기원, 곧 빅뱅 이론을 뒷받침하는 것이기도 했습니다. 허블은 이 외에도 많은 연구를 통해 천체에 대한 현대적 이해에 큰 변화를 가져다주었습니다.

에드윈 허블은 1889년 미국 미주리주에서 아버지 존 허블과 어머니 버지니아 허블 사이에 태어났습니다. 허블 가족은 나중에 일리노이주 시카고 근교 휘튼으로 옮겨 살았습니다. 허블은 할아버지로부터 우주에 관해 많은 이야기를 듣고 천문학에 흥미를 갖게 됐습니다. 허블은 공부를 잘했을 뿐 아니라 키가 크고 체구가 건장해 운동도 잘했습니다.

허블은 불과 16살에 명문인 시카고 대학에 들어가 물리학과 천문학을 공부했습니다. 1917년에는 그곳에서 천문학 박사학위를 받았습니다. 제1차 세계대전 때는 군에 들어가 유럽 전선에 참전했습니다. 제대 후에는 캘리포니아 남부의 윌슨천문대(Mount Wilson Observatory)에서 일하면서 천문학 연구에 집중하기 시작했습니다.

20세기가 시작될 때까지 천문학자들은 우리가 존재하는 갤럭시(Galaxy), 은하는 우주 전체라고 믿고 있었습니다. 그러나 허블은 다른 은하가 있을 수 있다고 생각했습니다. 그것을 증명하기 위해 집중적인 노력을 기울이던 허블은 1923년 10월 4일 망원경으로 안드로메다로 불리는 성운의 사진을 찍고 있었습니다.

허블은 현상된 사진에서 흠집 같은 점을 발견했습니다. 허블은 다시 사진을 찍어보았지만, 그 점은 여전히 그 자리에 있었습니다. 사진이 잘못된 게 아니라 실제로 어떤 물체가 존재한다는 증거였습니다. 허블은 다시 찍은 사진에서 점을 두 개 더 발견했습니다. 허블은 두 점은 신성, 즉 NOVA라는 별이고, 세 번째 점이 또 다른 유형의 별, 세페이드형 변광성(Cepheid variables)이라는 것을 알아냈습니다.

허블은 자신이 발견한 세페이드 변광성의 거리가 얼마나 되나를 계산해봤습니다. 그 결과 그 변광성은 지구에서 90만 광년 떨어진 곳에 있고, 태양계가 있는 우리의 은하수 끝에서도 아주 멀리 떨어져 있다는 사실을 알아냈습니다. 우리 은하보다 훨씬 먼 거리에 안드로메다라는 별개의 은하가 존재한다는 것이 증명된 겁니다.

허블은 이로써 우리가 사는 은하가 우주의 유일한 은하인가 하는 논쟁에 종지부를 찍었습니다. 천문학자들은 이제 우주에는 1천억 개 내지 2조에 달하는 은하들이 있는 것으로 추정하고 있습니다.

미국 천문학자 에드윈 허블의 이름을 딴 '허블 우주망원경'. 미 항공우주국이 1990년 쏘아 올렸으며, 지구 대기권 밖에서 지구 궤도를 돌면서 천체를 관측하고 있다.
미국 천문학자 에드윈 허블의 이름을 딴 '허블 우주망원경'. 미 항공우주국이 1990년 쏘아 올렸으며, 지구 대기권 밖에서 지구 궤도를 돌면서 천체를 관측하고 있다.

허블은 팽창우주론도 제시했습니다. 학자들은 우주가 하나의 작은 질량점으로부터 시작했다가 어느 순간 ‘대폭발’ 즉 ‘빅뱅(Big Bang)’이 발생해 팽창을 시작했다고 보고 있습니다. 1929년 허블은 망원경으로 은하들 사이의 거리를 분석해 우주가 팽창하고 있음을 발견했습니다.

또 멀리 떨어진 은하일수록 우리 은하계로부터 빠른 속도로 멀어지고 있다는 점을 알아냈습니다. 이것을 “허블의 법칙”이라고도 합니다. 학자들은 이처럼 우주가 팽창하고 있다는 점에 착안해 거꾸로 돌아가 보면 모든 것이 한 점에 모여 있었을 것이고 그것이 곧 빅뱅으로 터진 것이라고 믿고 있습니다.

허블은 은하들을 생김새에 따라 분류를 하기도 했습니다. 즉 타원형 은하, 나선형 은하, 렌즈형 은하, 그리고 불규칙 은하 등입니다. 그 중 나선형 은하가 가장 많은 약 77%, 타원형 은하는 약 20%, 렌즈형과 불규칙 은하가 그 나머지를 차지합니다. 허블은 그 많은 발견과 연구, 학설을 거의 혼자서 이루어 냈다는 점에서 위대한 천문학자라는 평을 듣고 있습니다.

허블은 1953년 9월 28일 뇌경색으로 64세로 타계했습니다. 미국에서는 그를 추모하면서 지구궤도상의 우주 망원경을 그의 이름으로 지었습니다. 시사주간지 타임(Time)은 그를 ‘천문학의 매스터(Master)’라 평가하면서 표지 인물로 실었습니다. 2008년 발행된 미국 과학자 기념 우표에는 4명의 과학자 중 한 명으로 허블이 등장했습니다.

VOA 뉴스

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