어릴 때 경북 의성읍에 살던 집의 평상에 누워 은하수를 바라보며 견우와 직녀가 만나는 이야기를 들은 적이 있어요. 그 후, 재작년까지 은하수를 보면서, 친숙한 사람들과 별로 이야기를 나눈 기억이 없습니다. 무엇이 나를 그렇게 바쁘게 했는지…
의성에 산 이래 2, 3년 된 한적한 시골 아파트에서 살았는데, 앞으로 10여 년 동안 평생의 대부분을 대도시에서 살았고, 또 보통 밤에는 컴퓨터나 TV를 보는 일에 열심인 생활태도로 은하수나 별 볼 일 없이 지냈던 것 같습니다. 실제로 미세먼지 등으로 인해 흐린 하늘을 항상 바라보던 도시와 대도시의 밝은 조명으로 인해 집 안에서는 별을 볼 수 없습니다.
그런데, 맑은 가을이나 겨울 저녁부터 밤에는 몇개의 밝은 별을 선명히 볼 수 있어 또 어릴 적 호기심이 싹트게 되었습니다. 게다가 가성비가 과거에 비해 훨씬 좋아졌기 때문에 망원 렌즈나 장노출을 통해서 하늘의 별과 위성 사진을 촬영해 보면 가능할 것 같아서 2017년 7월 이후 욕심이 생겼습니다.
DSLR 카메라와 저렴한 직경 10센티미터, 20센티미터의 반사 망원경도 사 보았습니다. 그런데 별자리의 이름이나 위치 등을 알 수 있는 가장 큰 도움은 스마트폰, 노트북이나 컴퓨터로 다운받아 현장에서 바로 확인할 수 있는 무료 또는 저렴한 앱이나 프로그램입니다. 그 중에서 저에게는 Stellarium (Mobile)과 Star Tracker라는 프로그램이 아주 유용했어요. 현상 프린트를 하지 않고도 바로 볼 수 있는 디지털 DSRL 카메라 덕분에 시간과 경비를 절약할 수 있었어요.
이번 포스팅에는 제가 찍은 몇 개의 행성 사진을 게재하려고 합니다. 집 베란다에서 사진기로 찍은 사진들을 먼저 소개할게요. 집을 대구 수성구 사월동에 있어서 집을 사월천문대라고 불러봅니다.
2017년 7월에는 저녁부터 주로 토성이 남쪽 하늘의 높지 않은 각도에 위치하였으나 점차 서쪽으로 기울어갔습니다. 목성은 이미 서쪽으로 지나쳐서 집 베란다에서 금방 사라지는 각도에 있었어요.
우선 토성을 관찰하기로 결정하고, 토성 고리를 보면 성공하기 때문이라고 기대했고, 먼저 쉽게 주울 수 있는 카메라를 들고 토성 고리가 작아 보이는 것을 확인했습니다. 근데 사진에서는 흐릿하더라고요 2018년 여름에는 주로 토성을 중심으로 망원경으로, 또 카메라로 어떻게 배율을 올려 사진의 고리가 비교적 잘 나올 수 있도록 할 것인지도 고민하여 지구의 자전 효과를 고려하는 새로운 장비를 추가하였습니다. 또 반사망원경으로 찍을 수 있는 방법도 고민했지만 CCD가 아닌 카메라라 한계가 있었습니다. 그 이듬해 봄까지는 많은 방법을 시도했지만 결국 더 안정된 삼각대도 추가하는 등 점점 더 사진을 구할 수 있는 단계로 발전했죠. 그리고 스태킹하는 프로그램도 다양했죠.
2018년 1월 11일 오전 6시 52분, 해가 뜨기 전에 지구, 달, 목성과 화성, 토성 등 6개의 태양 행성이 한눈에 보였고, 지구의 위성인 달도 한 장의 사진 이미지로 보이는 현상을 관측했습니다.
오른쪽 위에서 왼쪽 아래로 달, 목성과 위성(이오와 유로파), 화성 그리고 왼쪽 건물 근처에 수성, 그 아래에 토성이 보인다. (2018년 1월 11일 오전 6시 52분)
스텔라리움(Stellarium)에서 확인한 행성의 위치.가운데 밝은 별은 안타레스.스텔라리움이란, 프로그램에서 확인하면 위 그림과 같습니다. 잘 일치하며 중앙에 있는 별은 안타레스(Antares)로 여름 내내 토성과 함께 봤던 별입니다.
토성, 목성, 화성, 몇몇 성운, 은하, 성단이라고 불리는 천체들의 영상은 웹상에서 검색하면 최첨단 망원경과 우주의 허블 망원경으로 최근 촬영된 놀라운 영상들을 볼 수 있습니다. 하지만 제가 촬영한 아래 영상은 아무것도 새롭지 않고 시시하지만 아마추어들이 직접 빛공해가 심한 대도시 대구에서 시도한 것을 봐주시면 감사하겠습니다.
토성의 모습은 고리로 대표된다고 할 수 있습니다. 위성은 토성의 크기에 비해 멀리 있는 것도 사진으로 볼 수 있습니다만, 이른바 두 개의 고리가 구분되어 있는 카시니의 고리를 어떻게 잘 관측할 수 있는가가 저의 도전이었습니다. 1675년에 이미 조반니의 도메니크 카시니가 여러 개의 고리와 그 사이의 틈이 있는 것을 발견했는데, 이른바 카시니의 틈새라고 하는 가장 큰 틈새인 루프 A라고 하는 B의 틈새도 있습니다. 고리가 뭘로 구성되어 있죠? 알고 싶은 것이 점점 늘어가고 있습니다만, 조금씩 알아보도록 하겠습니다.
2018년 6월 27일 수요일 오후 11:46 촬영한 토성
2018년 7월 24일 화요일 오전 12:00 토성, 사진상 빈틈은 별로 보이지 않지만 띠 구분은 되어 있다.
“목성은 태양계 행성 중 가장 큰 것으로, 밤하늘에서 달과 금성 다음, 즉 세 번째로 가장 밝은 천체입니다.” 또한 갈릴레이가 망원경으로 1610년에 처음 관측한 천체 행성으로, 그때 본 4개의 위성을 갈릴레이 위성이라고 합니다. 이오, 유레카, 가니메데, 칼리스토라고 불리며, 쌍안경으로도 관측 가능하며 망원렌즈 사진으로 비교적 쉽게 확인할 수 있습니다. 목성은 적어도 70개의 위성을 가지고 있다고 합니다.
목성은 약 10시간 내에서 한 바퀴 회전하며 자전을 하는데 위도에 따라 여러 개의 띠가 뚜렷이 구별됩니다. 대부분 수소 분자와 헬륨으로 막혀 있는 대기의 난류나 폭풍에 의한 것이라고 합니다. 거대한 폭풍의 붉은 반점인 대적점(Great Red Spot)은 적도 아래의 남위 약 22도에서 시계 반대 방향으로 6일 주기로 돌고 있습니다.
2018년 6월 21일 목요일 오후 8:20 목성, 대적점이 뚜렷이 보이는
2018년 6월 22일 금요일 오전 5:06 목성.
2018년 3월 25일 오전 6시 2분 목성과 갈릴레오 위성
2018년 5월 24일 오후 9시 14분, 목성과 갈릴레이 위성, 즉 2018년 7월 31일에는 약 15-17년마다 일어날 수 있는 지구화성대접근이 있었습니다. 이 거리는 5800만 km이지만, 이 대접근은 2003년 8월 27일 이후 15년 만입니다. 태양과 지구, 화성은 약 2년 2개월마다 일직선상에 있다고 합니다. 이것을 충이라고 하는데, 화성은 충에 들어가면 지구와 화성의 거리가 평상시보다 가까워지고 그 중에서도 두 천체 사이가 아주 가까워지는 화성대접근이 15~17년마다 일어납니다. 이 때 지구는 태양으로부터 가장 먼 곳에 있게 됩니다. 7월 31일 화성대 접근은 2003년 8월 27일 이후 15년 만입니다. 7월 들어 여러 번 화성을 찍었는데 그 중 15일과 23일에 가장 만족스러운 사진을 얻었어요. 2017년과 작년 초까지만 해도 화성 사진은 꿈도 꾸지 못했어요. 왜냐하면화성도작아보일뿐더러붉은표면의밝기도낮아아주안정된상을만들기가힘들었기때문입니다. 그러나 화성 대접근으로 거의 화성이 두 배 정도 커졌고 밝기도 많이 안정돼 있었기 때문에 아쉽게도 촬영이 가능했습니다. 극지방의 색이 나누어져 약간 구조가 보이는 것 같기도 합니다.
2018년 7월 15일 일요일 오후 11:15 화성
2018년 7월 23일 월요일 오후 11:33, 화성
집에서 은하수를 보는 것은 거의 불가능했어요. 장소는 어딘지 알고 있지만, 장시간 노출되어도 눈에 띌 정도는 아니었습니다. 빛공해가 없어지면 알겠지만 단시간에 이를 기대하기는 어려울 것 같습니다. 어쨌든 빛공해가 되는 인공적인 빛의 배경이 되는 스펙트럼을 많이 차단하면서 빨간색 부분을 강화하는 필터로 보강한 후 다소 좋아졌지만 여전히 은하수는 찾을 수 없었습니다.
대신 특정한 빛과 모양을 내는 은하와 성운의 관측은 어떨까 하는 생각에 도전해 보기로 했습니다.” 간단하게 육안이나 상안경, 또는 저배율 망원경으로도 볼 수 있는 오리온자리에 있는 오리온 대성운(Orion Nebula, M42)에 도전했습니다. 2018년 12월 13일부터 2019년 1월 18일까지 각각 20초 정도의 노출컷을 배후 고정하고, 스태킹을 통해 총 3300초(55분)의 빛을 모은 영상사진을 획득하였습니다. 이 영상을 처리하는 프로그램이 걸리는 시간도, 제가 가지는 컴퓨터에서도 거의 3일이 걸렸습니다. 오리온 대성운은 보기에 따라 다르지만 제겐 새 모양으로 보입니다.
오리온 대성운은 사실 여러 개의 성운이 모여 있는데, 지구로부터 1600광년 떨어져 있으며 직경은 33광년에 이릅니다. 광년이란 빛이 1년간 이동한 거리로, 빛의 속도는 초속 약 30만km이므로 1광년은 약 9.46조km입니다. 성운의 크기는 약 320조 km입니다. 엄청난 크기입니다. 우주 천체의 규모로는 그다지 큰 크기도 아니랍니다. 은하수가 있는 은하계의 크기도 약 10만 광년입니다. 우주에는 은하수가 약 2조개 가까이 된다는 연구보고도 있습니다. 덧붙여서, 관측 가능한 우주의 크기는 약 930억 광년이라고 합니다.
오리온자리에 있는 오리온대 성운(Orion Nebula, M42), 2018년 12월 13일부터 2019년 1월 18일까지 8840초의 빛을 모아 후처리하여 얻은 영상. 오리온 대성운은 쌍안경으로도 볼 수 있는 성운.오리온 대성운 바로 위에 보이는 별 부분을 다시 스펙트럼을 조정해 보니 런닝맨이라는 성운이 있는 것으로 나타났습니다. 달려가는 사람의 모습이지만, 도망자라는 별명을 붙여도 좋을 것 같습니다.
오리온 대성운 위(남쪽 하늘에 있을 때 천장 쪽) 방향으로 보이는 오리온 자리에 있는 런닝맨(running man) 성운, 새 분류 목록 NGC 1977이라고 한다. 오른쪽 이미지는 확대된 사진 오리온자리의 큰 적성인 베텔게우스(Betelgeuse), 시리우스(Sirius), 프로키온(Procyon) 3별이 이루는 겨울 대삼각형(Winter Triangle)은 쉽게 겨울 눈에서 확인할 수 있습니다. 이 삼각형에서 베텔게우스, 프로키온을 잇는 변의 베텔게우스 쪽으로 약 1/3지점 바로 아래 하늘을 자세히 보면 약간 붉은색을 띤 영역이 있음을 알 수 있습니다. 물론 화창한 날이죠 이 지역이 바로 장미성운(Rosette Nebula)자리입니다. 이 지역을 장시간 노출로 재촬영했는데 장미꽃 같은 모양이 잘 보이지 않더군요. 빛공해가 심하지 않았으면 좋겠는데. 그러나 몇 번의 시도 끝에 붉은 스펙트럼을 강조하자 장미꽃처럼 만개한 성운의 영상을 얻었습니다. 눈발의 NGC 2244라는 성단의 형태는 선명하지만 어디까지가 빛공해인지 명확하지 않아서 다른 전문가와 최첨단 망원경 사진을 참조하면 그만입니다. 다만 아래쪽이 아직도 공해가 심한 것 같습니다.
장미 성운(Rosetta Nebula), NGC 2237, NGC 2238, NGC 2239, NGC 2244, NGC 2246 클러스터로 구성된 성운. 매우 매혹적인 이름의 성운이지만, 김정남 쪽에 있을 때 오리온자리의 붉은 성 베텔게우스 동쪽 방향에서 붉은색 성운으로 보일 수 있다.
장미성운을 더 확대해서 붉은색을 강하게 내도록 처리해서 얻은 영상.
스텔라리움 소프트웨어에서 본 겨울의 대삼각형 다음은 유명한 마두성운(Horeshead Nebula)을 시험해 보았습니다 역시 오리온자리로 벨트에 해당하는 3개의 별(삼태성) 중 가장 왼쪽(동쪽)에 있는 오리온자리의 제타알니탁(Alnitak) 바로 아래에 위치하고 있습니다. 사진에서는 오른쪽(사진이 회전하고 있습니다)으로, 암흑 성운이라고도 합니다. 수소나 가스 등에 의해 빛이 흡수되어 나타나는 현상입니다. 사진에 밝은 별의 아르니탁 바로 아래로는 불꽃 성운(Flame Nebula)이 잘 보입니다.
가장 밝게 빛나는 알니탁성 오른쪽에는 마두성운, 아래쪽에는 염성운이 보인다는 성운의 사진이 보일 줄은 몰랐지만 이것을 직접 얻을 수 있을 줄은 몰랐습니다. 하지만 실제로 가능하다는 것을 확인하고 계속 시도하고 있지만 다른 계절에는 날씨나 미세먼지 등으로 결코 쉽지 않았습니다. 그래서 2018년 중반부터는 쉬고 있지만 다시 도전해 볼 생각입니다.
사실 집에서 천체사진 촬영에 몰두하지 않는 또 하나의 중요한 이유가 있어요. 천체사진에는 꼭 집에서 찍을 필요가 없다는 거예요. 새로운 시도가 필요한데 고민 중이에요다음 포스팅 때 설명드릴게요.
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