망원경의 역사 2(19세기 ~ 전파망원경)

망원경의 역사 두번째

첫편에 이어 19세기의 망원경부터 전파망원경까지 다룬다.

 

커다란 망원경(천왕성 발견)

윌리엄 허셜은 평생에 걸처 약 400여개 이상의 망원경을 제작했다. 그는 1879년 1.26미터의 직경, 거울과 초점거리 12미터인 거대한 망원경을 만들었다.

당시의 망원경에 사용되는 검경 거울은 역악한 반사율을 가지고 있었다. 그래서 허셜은 기존 뉴턴식 반사망원경에서 사선으로 놓은 거울을 제거하고 직접 만든 주경을 기울여서 상을 직접적으로 관찰 할 수 있도록 만들었다. 이렇게 만들어진 망원경은 후대에 이르러 허셜 망원경으로 불리게 된다. 우주망원경 중 하나인 허셜우주망원경의 이름의 주인공이기도 하다.

허셜은 이 망원경으로 천왕성을 발견했다. 그리고 토성의 여섯번째 위성 미마스, 일곱번째 위성 엔켈라두스를 발견했다. 도 천왕성의 두 위성인 티타니아와 오베론도 발견했다.

 

커다란 망원경의 발전

망원경에 사용되는 검경은 주조하기가 매우 까다롭고, 습한 기후에서는 빠르게 변색이 되어버리는 단점을 가지고 있었다. 이에 얼과 그의 연구팀은 여러차례의 시도 끝에 두개의 거울을 이용한 망원경을 제작한다.

오늘날 망원경에 사용되는 거울은 반사금속으로 유리를 코팅하여 만들고 있지만, 당시에는 대형 거울을 만드려는 시도는 쉽지 않은 일이었다.

망원경은 점차 거대한 외형을 지니며 발전하는데 지름 1.8미터에 이르는 커다란 망원경까지 만들게 된다. 이를 통해 더멀리, 더 정확하게 관측을 하고자 하는 열망은 지속된다. 이러한 커다란 망원경으로 로세는 성운 연구에 관심을 가지고 관찰한 결과 M51 성운의 나선형 팔을 최초로 관측하기도 했다.

 

여키스 천문대

현대 천체물리학의 발상지라고 불리우는 여키스 천문대는 조지 엘러리 헤일에 의해 1897년 미국 위스콘신주 윌리엄스베이에 설립되었다. 여기에 시카고의 사업가 여키스가 재정을 지원하여 여키스 천문대라 이름지어지게 되었다.

여키스 천문대 망원경은 당시엔 세계에서 가장 큰 굴절 망원경이었다. 이 망원경은 직경 40인치로 당시에는 천문관측에 가장 적합한 크기라 여겼다. 이외에도 대표적인 망원경으로 40인치 및 24인치 반사망원경, 7인치 슈미트카메라, 10인치 캐스그레인망원경 등이 있다.

여키스 천문대는 100년이 넘는 세월동안 천문연구의 중심지로 자리잡았으나, 21세기에 들어와 2018년 10월 시카고 대학이 이를 폐쇄하기로 결정했다.

 

여키스천문대

전파 망원경의 탄생

전파망원경은 1930년대 초 벨 전화연구소의 엔지니어 칼 잰스키에 의해 만들어졌다.

그는 무선 및 전화서비스를 방해하는 원인을 찾아내는 임무를 수행하던 중 1931년 20.5MHz의 주파수에서 전파를 수신할 수 있도록 설계된 안테나를 만들었다.

이는 당시 포드 모델-T 자동차의 바퀴모양과 비슷한 턴테이블 위에 안테나를 올린 것으로 모든 방향으로의 회전이 가능했고, 수신신호의 방향을 정확하게 찾아냈다. 이 안테나는 젠스키의 회전목마라고 불렸다.

이 안테나를 통해서 수신된 전파를 분석하여 이것이 은하계 중심으로부터 온 우주전파라는 것으로 결론지어 1933년 이에 대한 논문을 발표하기도 하였다.

잰스키 이후 그로트 레버는 전파를 계속 볼 수 있는 최초의 장치를 개발했다. 1937년에는 지름 9.5m의 자오의식 포물면전파망원경을 만들기도 하였으나, 항성간 전파의 수신 시도는 성공하지 못하였다. 1939년 수신파장을 1.6m의 장파로 고쳐 최초라 항성간 전파의 수신에 성공하였고, 1940년 관측결과를 발표하여 주목을 이끌었다. 1942년엔 천구의 전파분포도를 처음으로 발표하기도 하였다.

 

전파천문학의 개척자 러벌의 전파 망원경

영국의 천문학자 앨프리드 러벌은 제2차 세계대전 당시 항공용 레이더를 연구한 경험을 바탕으로 1945년 영국 맨체스터대학교에 최초의 전파망원경을 세워 전파유성관측을 수행했다.

1957년엔 당시 세계 최대 크기인 구경 250피트의 전파망원경을 만들어 기사작위를 받기도 했다. 러벌의 전파 망원경은 우주시대 초기에 우주탐사선 추적에도 기여를 하였다. 러벌의 전파망원경은 보기만 하는 망원경에서 전파를 통해 관찰하는 시대로의 변화를 만들었다.

 

 

 

다음편에 계속

 

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망원경의 역사 1(최초의 망원경 ~ )

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망원경의 역사 3(허블우주망원경 ~ 미래망원경)