인간이 볼 수 있는 가장 멀리 있는 물체는 무엇일까요?

맨눈으로 보면 밤하늘에는 9,000개가 넘는 빛나는 점들이 있는 것처럼 보이지만, 관측 가능한 이 부분은 우주의 아주 작은 일부분에 불과합니다.

프록시마 센타우리 별에서 섬광이 분출되는 모습을 시뮬레이션한 이미지. 이미지 제공: NRAO/S. Dagnello

가장 가까운 육안으로 관측 가능한 항성계는 지구에서 약 4.25광년 떨어진 알파 센타우리입니다. 이 세 별로 이루어진 항성계에서 가장 가까운 별은 프록시마 센타우리이지만, 적색 왜성이기 때문에 망원경 없이는 관측하기에는 너무 어둡습니다.

맨눈으로 볼 수 있는 가장 먼 별은 지구에서 16,000광년 떨어진 변광성 V762 Cas입니다. 이 별은 태양보다 10만 배나 밝지만, 거리가 워낙 멀어 맨눈으로는 최적의 야간 시력 조건에서만 겨우 관측할 수 있습니다.

맨눈으로 볼 수 있는 모든 별은 태양보다 훨씬 큰 질량을 가지고 있습니다. 태양과 비슷하거나 더 작은 별들은 지구와의 광년 거리를 극복할 만큼 밝지 않기 때문에 보이지 않습니다.

V762 Cas는 맨눈으로 볼 수 있는 가장 멀리 있는 별이지만, 망원경 없이 관측할 수 있는 가장 멀리 있는 천체는 아닙니다. 그 타이틀은 안드로메다 은하에 돌아갑니다. 1조 개가 넘는 별을 포함하고 있는 이 은하는 사람의 눈으로 보면 주먹만 한 크기의 흐릿한 공간처럼 보입니다. 안드로메다 은하를 관측할 때, 관측자는 250만 년 동안 이동해 온 빛을 보고 있는 것입니다.

또한, 일시적으로 밝기가 놀라울 정도로 증가하는 섬광이나 폭발이 있는데, 이러한 현상은 극히 먼 거리에서도 짧은 시간 동안 맨눈으로 관측할 수 있습니다. 예를 들어, 2008년에 발생한 감마선 폭발 GRB 080319B는 75억 광년 이상 떨어진 거리에서도 약 30초 동안 맨눈으로 관측 가능했습니다. 이는 폭발에서 나온 빛이 이동하기 시작했을 당시에는 태양계조차 형성되지 않았다는 것을 의미합니다.

제임스 웹 우주 망원경이 포착한 은하계의 먼 지역. 이미지 제공: NASA/ESA/CSA/STScI

망원경은 더 많은 빛을 모아 희미한 천체를 관측할 수 있게 해주고, 이미지를 확대하여 더 멀리 있는 천체를 관측할 수 있게 해줍니다. 하지만 최첨단 지상 및 우주 망원경을 이용해 광범위한 관측을 진행했음에도 불구하고, 과학자들은 우리 은하에 있는 별의 3% 미만, 그리고 관측 가능한 우주에 있는 은하의 1% 미만만을 지도화했을 뿐입니다.

더 멀리 있는 천체를 관측하기 위해 전문가들은 독특한 자연 현상을 활용합니다. 멀리 있는 별이나 은하에서 나온 빛이 거대한 성단을 통과할 때, 성단의 중력이 이미지를 확대하는데, 때로는 1만 배 이상 확대되기도 합니다.

이 현상을 중력 렌즈 효과라고 합니다. 이 효과 덕분에 천문학자들은 지금까지 관측된 가장 멀리 떨어진 별인 에렌델을 발견할 수 있었습니다. 에렌델은 빅뱅 후 약 9억 년 만에 나타난 우주 최초의 별 중 하나입니다. 에렌델에서 나온 빛이 지구에 도달하는 데는 12.9년이 걸리지만, 빅뱅 이후 우주의 팽창 속도가 점점 빨라짐에 따라 현재 에렌델은 지구에서 280억 광년 이상 떨어져 있습니다.

중력 렌즈 현상을 이용해 천문학자들은 제임스 웹 우주 망원경으로 지금까지 관측된 가장 멀리 떨어진 은하인 JADES-GS-z13-0까지의 거리를 정밀하게 측정했습니다. JADES-GS-z13-0은 현재 지구에서 336억 광년 이상 떨어져 있으며, 우주의 나이가 4억 년밖에 되지 않았을 때 형성되었습니다. 전문가들은 앞으로 인류가 이보다 훨씬 더 멀리 있는 천체를 관측할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

투 타오 ( 공간 에 따르면)

출처 링크: https://vnexpress.net/vat-the-xa-nhat-con-nguoi-nhin-thay-tren-bau-troi-la-gi-4725222.html