허셜이 들려주는 은하 이야기

정완상

1985년 서울대학교 무기재료공학과를 졸업하고, 1992년 KAIST에서 초중력 이론으로 이론물리학 박사 학위를 취득하였습니다. 1992년부터 국립 경상대학교 기초과학부에서 학생들을 가르치고 있습니다. 전공 분야는 중력 이론과 양자대칭성 및 응용수학으로, 현재까지 수학·물리 분야의 국제 학술지에 100여 편의 논문을 발표하였습니다. 2000년에는 진주 MBC 생방송 ‘생활 속의 물리학’ 코너에 고정으로 출연하였습니다.

저서로는 『정완상 교수의 패턴으로 배우는 중학수학』『과학공화국 물리법정』(1~8), 『과학공화국 생물법정』(1~8), 『과학공화국 화학법정』(1~8), 『과학공학국 수학법정』(1~8), 『과학공화국 지구법정』(1~8), 위대한 과학자들이 초등학생들을 위해 쉽고 재미난 강의 형식을 빌려 과학 이론을 설명해 주는 〈과학자들이 들려주는 과학 이야기〉시리즈 『아인슈타인이 들려주는 상대성원리 이야기』『가우스가 들려주는 수열이론 이야기』『피타고라스가 들려주는 삼각형 이야기』『퀴리부인이 들려주는 방사능 이야기』『패러데이가 들려주는 전자석과 전동기 이야기』, 『에너지의 달인 임꺽정』,『줄이 들려주는 일과 에너지 이야기』,『피타고라스가 들려주는 삼각형 이야기』『외계에서 온 UFO』,『둥둥 뜨게 하는 부력』『쉽고 빠른 셈셈셈』『우리의 가장 오랜 친구 곤충』등이 있습니다.

1. 우주를 이루는 것들
2. 망원경 이야기
3. 은하수 이야기
4. 우리 은하의 모습
5. 우리 은하의 다른 천체
6. 은하의 종류
7. 외부은하
8. 활동은하와 퀘이사
9. 우주의 구조

부록 : 엄마찾아 3만 광년

항성 천문학의 아버지 허셜과 함께

우주 공간을 탐험해 보자!

■■■ 무엇이 우주를 이루는가? 외부은하란 무엇인가?

은하란 우주를 구성하는 별과 성간물질로 이루어진 수십 억 개의 계 가운데 하나라고 정의한다. 수십 억 개의 계라니 그런 은하를 포함하는 우주는 과연 얼마나 광활할까? 우주라는 미지의 공간을 상상할 때 사람들에게 어떤 수치도 구체적이지 않다. 그래서 수세기 동안 사람들은 지구가 속한 우리은하를 유일한 은하계로 생각했는지도 모르며, 우리은하 바깥에 은하가 존재한다(외부은하)고 밝혀졌음에도 오랫동안 ‘나선성운’이라고 불렀을 것이다. 저자가 망원경을 이용해 천체를 체계적으로 연구한 허셜을 선생으로 하여 첫 번째 수업을 높은 산 위의 천문대에서 시작하는 것도 그런 은하를 설명하기 위해서이다.

이 책은 은하수에 대한 최초의 지도를 그린 천문학자 허셜이 은하에 대한 모든 것을 알려준다. 여러 종류의 은하와 우리은하 그리고 외부은하에 대해서 서술하고 있으며, 마지막에는 우주 속에 은하들이 어떻게 위치하고 있는가에 대해 짚어주어 학생 스스로가 우주여행을 하는 것처럼 느낄 것이다.

우주에는 별들이 골고루 분포되어 있을까? 우주를 이루는 물질 중 가장 많은 원소는 무엇일까? 첫 번째 질문에 대한 답은 별이 많이 모여 있는 곳도 있고 별이 하나도 없는 곳도 있는데, 수많은 별들이 모여 있는 곳을 은하라고 한다. 두 번째 질문에 대한 답은 수소. 별과 별 사이에는 아무런 물질도 없는 것 같지만, 수소나 헬륨 같은 기체와 아주 작은 고체 입자들이 있으며, 이것들을 모두 합쳐 성간물질이라고 부른다.

갈릴레이는 그가 만든 망원경으로 은하수가 수많은 별과 성운 ,성단 등이 모여 있는 커다란 천체임을 알았다. 그중 우리 태양계가 속한 은하를 ‘우리은하’라 하여 ‘외부은하’와 구별한다. 우리은하 밖의 외부은하는 그들의 거리가 알려지기 전까지는 성운들 중에서 형태가 다른 성운쯤으로 생각되었다. 그리고 허블은 외부은하를 그 형태에 따라 ‘타원은하’, 정상나선은하’, ‘막대나선은하’, ‘불규칙은하’로 구분하였다.

허블은 이들 은하의 모양에 따라 소리굽쇠 모양의 ‘은하분류표’를 작성하여 오늘날에도 사용하고 있다. 전파은하는 우리은하보다 수백 배에서 수백만 배 이상의 강한 전파를 방출하는 은하로서 은하내부의 큰 폭발이나 은하중심의 강한 충돌 때문이라고 생각된다.

■■■ 이 책의 구성 및 장점

― 개정된 교육과정을 반영하여 각 수업마다 연관되는 교과연계표를 삽입하였다. 즉, 교과 공부에도 도움을 주도록 하였다.

― 각 수업마다 ‘만화로 본문 읽기’ 코너를 두어 각 수업에서 배운 내용을 한 번 더 쉽게 정리할 수 있게 하였다.

― 꼭 알아야 할 중요한 용어는 ‘과학자의 비밀노트’ 코너에서 보충 설명하여 학생들의 이해를 도왔다.

― ‘과학자 소개 · 과학 연대표 · 체크, 핵심 내용 · 이슈, 현대 과학 · 찾아보기’로 구성된 부록을 제공하여 학생에게 본문 주제와 관련한 다양한 정보를 제공하였다.