지구에서 별까지의 거리는 어떻게 측정할 수 있을까요? 태양 외에 가장 가까운 별까지 가는 데조차 현재 기술로는 수만 년이 걸립니다. 그런데도 우리는 이런 별까지의 거리를 정확히 알고 있죠. 그 비밀은 바로 연주시차입니다.
1. 시차란 무엇인가?
시차란 관측 위치에 따라 멀리 있는 물체가 다르게 보이는 현상입니다. 예를 들어 집 앞에 나무가 있을 때, 왼쪽에서 보면 집 오른쪽에 나무가 보이고, 오른쪽에서 보면 집 왼쪽에 보입니다. 이때 생기는 각도 차이를 시차라고 부릅니다.
2. 시차는 거리와 어떤 관계일까?
물체가 멀수록 시차는 작아집니다. 즉, 가까운 물체는 시차가 크고, 멀리 있는 물체는 시차가 작습니다.
별의 경우, 너무 멀리 떨어져 있기 때문에 시차는 매우 작고, 이 작은 시차를 측정해 거리를 구할 수 있습니다.
3. 지구의 공전과 시차 발생
지구는 1년에 한 바퀴 태양을 공전합니다. 이로 인해 6개월 간격으로 별을 관측하면, 별의 위치가 바뀐 것처럼 보입니다. 하지만 실제로는 별이 움직인 것이 아니라 지구의 위치가 바뀐 것입니다. 이로 인해 생기는 각도 차이가 바로 연주시차입니다.
4. 연주시차란?
연주시차는 지구가 공전하면서 생기는 시차의 절반입니다. 예를 들어 시차가 1초(각도 단위)라면 연주시차는 0.5초입니다.
※ 각도 단위 ‘초’란?
여기서 말하는 '초'는 시간의 초가 아니라, 1도를 3600등분한 아주 작은 각도를 말합니다. 즉, 1초(1″) = 1/3600도입니다.
5. 별까지 거리 구하는 공식
별까지의 거리 = 1 ÷ 연주시차
단, 연주시차는 초 단위로 입력해야 하며, 결과 값의 단위는 pc (파섹, parsec)입니다.
예시
연주시차가 0.5초라면, 거리 = 1 ÷ 0.5 = 2pc (파섹)
1 파섹은 약 3.26광년 = 약 30조 km에 해당하는 매우 큰 거리입니다.
6. 연주시차 거리 측정의 한계
연주시차는 100 파섹 이하 거리의 별에서만 유효합니다. 그보다 먼 별은 시차가 너무 작아 정확한 측정이 어렵기 때문에 다른 방법(표준촛불, 스펙트럼 등)을 사용합니다.
7. 정리
- 시차: 관측 위치에 따라 물체의 보이는 위치 차이
- 연주시차: 지구의 공전에 따라 생기는 시차의 절반
- 거리 공식: 거리 = 1 ÷ 연주시차 (단위: 파섹 pc)
- 1 파섹 = 약 3.26광년 ≈ 30조 km
