별이 빛나는 우주의 과학자들

1. 별은 기체로 이루어져 있다 _ 세실리아 페인
남몰래 플라톤을 읽던 외골수 소녀 | 번개 내리치듯 찾아온 천문학자의 꿈 | 별빛의 재료를 최초로 확인하다 | 페인의 눈으로 바라보는 별들의 세상
[놀라운 우주 이야기 - 스펙트럼 관측으로 외계 생명체 추적하기]

2. 별과의 거리를 가늠하다 _ 헨리에타 스완 레빗
하버드 천문대의 컴퓨터가 되다 | 변광성과의 운명적 만남 | 우주의 지도를 그릴 수 있게 한 레빗의 법칙 | 무시당하던 컴퓨터, 천문학의 역사를 이끌다
[놀라운 우주 이야기 - 제임스 웹 우주 망원경이 검증한 레빗의 법칙]

3. 우주는 거대하고 끊임없이 팽창한다 _ 에드윈 허블
어린 시절의 꿈을 잃지 않은 덩치 큰 소년 | 천문학의 ‘대논쟁’을 끝내다 | 우주 공간은 계속 팽창한다 | 묘비 대신 우주 망원경에 이름을 남긴 천문학자
[놀라운 우주 이야기 - 우주 팽창의 미스터리, 허블 텐션]

4. 별의 최후를 상상해 내다 _ 수브라마니안 찬드라세카르
사랑하는 어머니를 떠나 영국으로 | 배 안에서 홀로 상상해 낸 별의 최후 | 외로운 유학생에서 노벨상 수상자로 | 우주는 점점 더 빨리 팽창한다
[놀라운 우주 이야기 - 중성자별 너머를 고민한 오펜하이머]

5. 블랙홀의 존재를 증명하다 _ 스티븐 호킹
당돌하고 호기로웠던 청년 | 블랙홀은 태초의 우주를 닮았다 | 백조자리 X-1에 건 장난스러운 내기 | 대통합 이론으로 한 발짝 나아가다
[놀라운 우주 이야기 - 블랙홀이 에너지를 방출한다고?]

6. 암흑 물질의 증거를 발견하다 _ 베라 루빈
학회를 떠들썩하게 만든 젊은 엄마 | 은하 외곽 별들의 빠른 회전을 포착하다 | 암흑 물질의 존재를 확신케 한 루빈의 연구 | 우주의 보이지 않는 손, 암흑 물질
[놀라운 우주 이야기 - 암흑 물질의 새로운 증거, 총알 은하단]

7. 우주여행의 과학적 기초를 세우다 _ 콘스탄틴 치올콥스키
마을 도서관에서 우주를 꿈꾸다 | 로켓 과학의 기초를 세우다 | 지구 바깥을 꿈꾼 최초의 과학 연구 | 소련이 사랑한 과학자 | 지구라는 안락한 요람 바깥을 향해
[놀라운 우주 이야기 - 태양 빛으로 나아가는 새로운 우주선]

8. 허블 우주 망원경 계획을 이끌다 _ 낸시 그레이스 로먼
새로운 차원의 천문학을 꿈꾸다 | 허블 우주 망원경의 어머니 | 우주 망원경 수리 대작전 | 허블 우주 망원경이 열어젖힌 세계
[놀라운 우주 이야기 - 차세대 우주 망원경, 칼 세이건 천문대]

교과 연계
참고 자료

모두가 별도 지구처럼 주변에서 흔하게 볼 수 있는 마그네슘, 철과 같은 무거운 원소로 이루어져 있을 것으로 생각했거든. 이러한 이론을 ‘균일성 가설’이라고 해. 천문학자 에딩턴이 강하게 주장했던 가설이지. 페인에게 천문학자라는 새로운 꿈을 심어 주었던 그 천문학자 말이야. 그런데 에딩턴을 보고 천문학자가 된 페인은 첫 번째 연구에서부터 에딩턴의 가설을 정면으로 반박하는 충격적인 증거를 발견한 거야. 뜨겁게 달궈진 채 밝게 빛나고 있는 금속 덩어리인 줄 알았던 별이 사실은 수소와 헬륨으로 채워진 가스 덩어리였다는 것을 말이야! 페인은 별이 대체 어떻게 빛나고 있는 건지, 그 재료가 무엇인지를 처음으로 확인한 거지.
- 〈별은 기체로 이루어져 있다 _ 세실리아 페인〉

밝기가 변화한다는 것 자체는 겉보기 밝기만 봐도 알 수 있어. 굳이 절대 밝기로 비교할 필요가 없지. 그리고 밝기가 변하는 주기 역시 겉보기 밝기의 변화만으로도 파악할 수 있어. 이렇게 관측으로 파악한 변광 주기를 레빗의 법칙에 대입만 하면, 변광 주기에 비례해서 밝아지는 별의 실제 밝기를 알아낼 수 있는 거지! 그러면 하늘에서 보이는 겉보기 밝기와 절대 밝기를 비교해서 별까지의 거리를 쉽게 구할 수 있어. 즉 레빗의 법칙은 거리를 알지 못하는 별의 절대 밝기를 따로 구할 수 있게 해 주는 중요한 단서야.
- 〈별과의 거리를 가늠하다 _ 헨리에타 스완 레빗〉

우주가 계속해서 팽창한다면 과거의 우주는 어땠을까? 시간을 거꾸로 거슬러 올라간다면 우주는 덜 팽창했고, 지금보다 더 작은 상태였을 거야. 과거로 갈수록 우주는 더 수축된 상태일 거고. 그렇다면 언젠가 우주의 모든 물질과 에너지가 한데 모여서 더 이상 수축시킬 수 없는 시점도 있었겠지. 천문학자들은 바로 이때가 우주가 탄생한 최초의 순간, ‘빅뱅’이라는 생각을 하게 되었어. 허블이 발견한 은하들의 후퇴 현상 그리고 우주 시공간의 균일한 팽창은 바로 오늘날 우주의 탄생을 이야기하는 빅뱅 이론의 첫 단추가 되었던 거야.
- 〈우주는 거대하고 끊임없이 팽창한다 _ 에드윈 허블〉