하늘을 보는 눈, 천체망원경

ⓒ 박승철
‘아는 만큼 보인다.’라는 말이 있습니다. 천체망원경도 마찬가지랍니다. 망원경에 대해 잘 아는 만큼 밤하늘의 별도 더 깊숙이 들여다 볼 수 있답니다. 망원경을 사용할 때 자주 쓰는 용어들을 알아볼까요?
배 율
‘배율’이란 멀리 있는 물체를 크게 확대해서 볼 수 있는 능력을 말합니다. 배율은 대물렌즈의 초점거리를 접안렌즈의 초점거리로 나누면 간단하게 구할 수 있어요. 따라서 다른 초점거리를 가진 접안렌즈로 바꾸어 끼우면 배율을 자유롭게 변화시킬 수가 있습니다. 접안렌즈를 겉면을 자세히 살펴보면 10mm, 25mm, 31mm 등의 표시가 있는데 숫자가 바로 접안렌즈의 초점거리를 나타냅니다. 예를 들면, 대물렌즈의 초점거리가 1000mm인데 10mm 접안렌즈를 끼웠다면 망원경의 배율은
가되지요. 이론상으로는 접안렌즈만 바꿔 끼우면 배율을 계속해서 높일 수 있지만 실제로 망원경이 낼 수 있는 적절한 ‘최고 배율’은 한계가 있습니다. 배율을 너무 높이면 망원경으로 보이는 천체의 모습이 흐려지기 때문입니다.
분 해 능
책상에 흰 종이를 놓고 볼펜으로 점 두개를 가깝게 찍어 볼까요? 이것을 십여 미터 떨어진 벽에 붙이고 점이 몇 개로 보이는지 확인해봅니다. 점은 두개이기는커녕 가물가물 하나로 보일 것입니다. 그런데 망원경으로 관찰하면 점을 두개로 볼 수 있습니다. 이것은 망원경과 눈의 분해능의 차이 때문입니다. ‘분해능’이란 아주 가까이 붙어 있는 물체를 구분해서 볼 수 있는 능력을 말합니다. 망원경과 두 물체가 이루는 각을 분해각이라고 하는데 구분해서 볼 수 있는 최소의 분해각을 그 망원경의 분해능으로 삼습니다. 따라서 분해능을 나타내는 수치는 각도 단위이며 그 수치가 작은 값일수록 분해 능력이 좋은 것이지요. 분해능은 가까이 붙어있는 쌍성을 관측할 때 중요한 성능입니다.
집 광 력
천체를 관측하는데 있어서 망원경의 집광력은 중요한 성능 중의 하나입니다. 집광력이란 빛을 모아들이는 능력을 말하지요. 어떤 망원경의 집광력은 그 망원경이 눈에 비해서 몇 배나 더 빛을 많이 모을 수 있는 가로 나타냅니다. 희미한 천체들을 보기 위해서는 집광력이 커서 많은 빛을 모아야 하지요. 지름이 7mm 정도밖에 되지 않는 사람의 눈동자보다 100mm 되는 망원경이 빛을 더 많이 모으는 것은 당연합니다. 우리가 천체망원경을 들여다보는 것은 어떤 의미일까요? 망원경이 사람의 작은 눈동자를 보완해 주는 커다란 눈동자의 역할을 한다고 볼 수 있습니다. 망원경의 렌즈나 반사경의 지름이 클수록 집광력은 증가합니다.