[1분과학] 우주 끝을 촬영하면 보이는 것..!!

미국의 작가 폴 호켄은 이런 말을 했었다.

“하늘에 별이 천년에 한 번 나타났다면, 사람들은 모두 모여 별을 바라보고 황홀경에 빠졌을 것이다.

하지만 별은 매일 밤 하늘에 떠 있고, 사람들은 TV를 본다”

 

그대는 밤하늘에서 무엇을 보는가?

나는, 나를 만들어준 아빠를 본다.

아빠~!

 

고개를 들어 하늘을 보자.

그리고 한 변이 1mm 정도 되는 작은 사각형을 만들어보자.

사실 이것도 너무 크다.

 

바늘이 있다면 팔을 쭉 뻗어 하늘에 대보자.

저 바늘구멍으로 무엇이 보이는가?

 

시력이 1.0 도 되지 않는 나에겐 당연히 시커먼 하늘밖에 보이지 않는다.

그렇다면 세상에서 제일 좋은 눈으로 이곳을 바라본다면, 뭐가 보일까?

 

허블망원경이라고 들어 봤을 것이다.

영화 그래비티에서 등장하기도 했던 거대 망원경으로, 천문학에서 없어서는 안 되는 13.2m 의 우주망원경이다.

허블망원경은 1990년 처음으로, 우주에 있는 천체를 관찰하기 위해 궤도에 올려졌다.

말 그대로 별을 관찰하기 위해 별에 초점을 맞췄고, 행성을 관찰하기 위해선 행성에 초점을 맞췄다.

 

그러다 1993년, 로버트 윌리엄이라는 야망 찬 천문학자가 허블망원경의 총 책임자에 자리하게 되면서 처음으로 천체가 아닌 다른 곳에 관심을 갖기 시작한다.

그가 보고 싶어 했던 것은, 별도 아니고, 행성도 아니고, 은하도 아니었다.

그의 관심은 저 검은 하늘에 있었다.

 

그런데 이건 미친 생각이었다.

수 조원이 들어간 망원경인데다가, 이렇다 할 결과물이 안 나와 언론에서는 강한 질타를 하고 있었고, 하루 빨리 무엇인가를 촬영해 성과를 보여줘야 하는 상황이었기 때문이다.

게다가 전 세계 천문학자들이 앞 다퉈 사용하고 싶어 하는 이 망원경으로 빈 공간을 보겠다니!!

 

그러나 로버트 윌리엄은 굳은 신념을 가지고 마침내 결정을 내린다.

1995년! 그가 이끄는 허블망원경팀은 처음으로 저 검은 하늘을 내다본다.

아무것도 없어 보이는 저 하늘로 망원경을 돌리고, 최대한 멀리 보기 위해 바늘구멍 만한 면적에 초점을 맞춘다.

그리고 장작 10일 동안 저곳에서 나오는 빛을 모두 모아 이미지 촬영을 한다.

그리고 그렇게 나온 결과가 세상을 충격에 빠뜨린다.

 

왜냐하면 저 작은 하늘에서 3천 개의 은하가 찍혔기 때문이다.

허블망원경이 촬영한 이 사진에서 앞에 있는 별 몇 개를 제외하고 반짝이는 모~든 점이 다 은하다.

정말 경악스러운 사진이었다.

 

“혹시 우리가 조금 특이한 부분을 촬영한 건 아닐까?

다른 곳을 촬영하면 다른 결과가 나오는 것 아닐까?”

믿기 힘든 결과에 허블망원경팀은 이곳도 촬영해보고, 저곳도 촬영해보았지만 결과는 모두 같았다.

세상에서 가장 좋은 눈으로 먼 곳까지 볼 수 있게 되자, 검은 하늘에서 은하가 빼곡하게 나타났던 것이다.

 

그리고 이 사진은 2014년, 처음으로 대중에 공개된 사진이다.

장작 4개월 동안 촬영한 이 사진에는, 은하가 무려 만 개가 찍혀 있다.

저 작은 점 하나하나가 모두 은하다.

그리고 재미있는 건 저 은하 하나에 약 2,000억 개의 별이 있다는 사실이다.

 

지구는 별이 아니다.

태양이 별이다.

 

저 넓은 하늘에서 고른 바늘구멍,

그 안에 10,000개의 점

그리고 그 안에 2,000억 개의 별

이게 무엇을 의미하는지 아는가?

 

허블망원경이 촬영한 이 사진은 130억 광년 거리까지 찍은 사진이다.

저 멀리 130억 년 전부터 날아온 빛까지 모두 담았다는 것이다.

 

다시 말해, 저 멀리 있는 은하의 모습은 130억 년 전 은하의 모습이라는 것이다.

참고로 빅뱅은 137억 년 전에 일어났다.

빅뱅이 터지고 137억 년 후에 이곳에서 태어난 우리는 다시 뒤를 돌아보며

이 모든 것이 어떻게 시작되었는지 되돌아보고 있었던 것이다.

 

이 사진은, 우리의 과거를 보여주는 사진이다.

찬란했던 우리의 과거.

 

초창기 우주는 가장 가벼운 원소인 수소로 가득 차 있었다.

그러다 중력으로 인해 수소 먼지들이 서로 뭉치고 부딛끼며 열을 냈는데, 그 온도가 일정치를 넘자 수소 원자 4개가 뭉쳐 헬륨 원자 1개로 변했다.

조금 더 무거워진 원소가 탄생한 것이다.

 

이렇게 가벼운 원자가 무거운 원자로 바뀔 때는 항상 질량이 조금씩 손실되는데,

이 손실된 질량은 유명한 아인슈타인의 공식 E=mc2 을 통해 에너지로 바뀌어 빛을 낸다.

그리고 우리는 이렇게 빛을 내는 먼지 덩어리를 “별” 이라고 부른다.

 

별은, 가벼운 원자를 무거운 원자로 만드는 용광로와 같다!

그런데 이렇게 무거운 원자를 만들며 열심히 살던 별도, 수명을 다하고 나면 죽게 된다.

 

어마어마한 질량에 가해지는 중력의 힘을 이기지 못하고 결국 안으로 무너져버리는 것인데,

우리 태양보다 8배나 더 큰 거대한 별이 중력을 이기지 못하고 단 15초 만에 훅 하고 안으로 무너져버린다고 생각해봐라.

 

이때 발생하는 엄청난 충격은 강력한 폭발을 일으키고 우주에 흔적을 남기는데,

그 힘이 어느 정도 되냐 하면, 이 죽는 별 한 개가 폭발할 때 나오는 빛은 은하 한 개에 있는 모든 별의 빛을 합친 것과 같다.

 

수명을 다한 별은 이렇게 폭발과 함께 마지막 빛을 한껏 내고 작렬하게 사라진다.

우리는 이 별의 마지막 폭발을 초신성, 또는 슈퍼노바라고 부른다.

그리고 다른 말로는 ‘우주가 사정한다’라고 할 수 있겠다.

왜냐하면 이게 우리가 탄생하게 된 이유이기 때문이다.

 

원자를 열심히 만들던 별은, 수명이 다하면 폭발과 함께 자신이 만들던 무거운 원자를 멀리 우주에 흩뿌려버린다.

이렇게 흩뿌려진 원자는 중력으로 인해 다시 뭉치고 부딛끼며 또 다른 별이 되고, 그 별은 다시 더욱 무거운 원자를 만든다.

 

별은 죽었다가 태어나기를 반복하면서 계속해서 우주에 무거운 원자를 만들어가는 것이다.

이렇게 만들어진 원자들은 서로 뭉쳐 작고 귀여운 baby star가 되기도 하고, 푸른빛이 흐르는 지구가 되기도 한다.

그리고 때로는 살아 숨 쉬는 생명체가 되기도 한다.

 

“우리는 별의 자식이다” 라고 하는 천문학자의 말을 들어본 적 있는가?

모든 생명체의 필수 원소라고 불리는 CHNOPS!

이 중에서 인간이라는 생명체의 96.2% 는 딱 이 네 개의 원소로 이루어져 있다.

탄소, 수소, 질소, 산소

 

시적인 표현을 하려는 게 아니다.

우리는 별 가루로 만들어진

별의 자식이다.

 

그대를 만든 별, 나를 만든 별, 서로 다른 별일 것이다.

그리고 우리의 왼손을 만든 별, 오른손을 만든 별도, 서로 다른 별일 것이다.

하지만 우리가 한 가지 확실하게 말할 수 있는 건

우리들 자체가 바로 우주라는 것이다.

 

철학자 앨런 와츠는 이렇게 말했다.

“우리의 눈을 통해 우주는 우주를 바라보고,

우리의 귀를 통해 우주는 우주를 듣는다.

우리는, 우주가 우주 자신의 장엄함을 인지할 수 있게 해주는 관찰자들이다”

 

우리는 우주다.

별의 죽음으로 태어나

과학이라는 도구를 이용해

우주를 관찰하고, 상상하며

내가 어디에서 왔고

이 세상은 무엇이고

나는 이제 어디로 가는지 생각하는

우주!