우주에는 별이 얼마나 있을까

과학기술인

우주에는 별이 얼마나 있을까
민영기 과학문화재단 석좌연구위원

2003.09.26 00:00

지난 여름 호주 시드니에서 열린 국제천문연맹(IAU) 총회에서는 현재 우주에 존재하는 별의 총수를 밝히는 연구와 함께, 별들이 점점 사라져서 우주는 앞으로 암흑의 천지가 될 것이라는 연구 보고가 나와서 관심의 대상이 되고 있다.

밤하늘에 반짝이는 별의 총수가 몇 개나 될까 하는 의문은 누구나 어렸을 때부터 품어왔을 것이다. 옛날에는 밤하늘에 별이 총총히 빛나서 우리는 밤하늘을 올려다보고 별을 세기도 하고 그 많은 별들 중에는 내 별도 있을 것이라는 생각도 했다. 별이 하도 많아서 누구나 자기의 별을 가져도 충분하다고 생각되어 사람마다 자기 별이 있고 그 별에 소원을 빌면 들어준다고도 생각했다.

그러나 이와 같은 일은 옛 이야기가 되고 어느 사이에 하늘의 별은 사라지기 시작하더니 이제는 대도시에서는 별을 세는 손가락이 남을 정도로 별의 수는 줄어들었다. 그래서 사람들은 옛날에 그 많던 별들이 모두 어디로 갔느냐고 궁금해한다. 그러나 별은 사라지지 않았다. 우주에 있는 별의 숫자는 예나 지금이나 똑 같다. 단지 불빛과 대기의 공해 때문에 별이 보이지 않고 있을 뿐인 것이다.

그렇다면 하늘에 있는 별은 얼마나 될까? 호주국립대학의 천문학자들은 우주에 있는 별의 총수는 7 곱하기 10의 22승 개라고 발표했다. 이 숫자는 7 다음에 0을 22개 붙이는 수로서 이것은 7조 곱하기 1백억 개에 해당한다. 이 수는 세계의 모든 해변과 사막에 있는 모래 알갱이의 수보다 10배나 많은 것이다. 이 대학의 사이몬 드라이버 박사는 이 같은 숫자는 별들을 하나 하나 세기보다는 하늘의 한 부분을 검사해서 내린 결론이라고 발표했다. 연구팀은 세계에서 가장 강력한 망원경인 호주의 뉴 사우스 웨일스주 북쪽에 있는 앵글로-오스트랄리언 망원경과 스페인의 카나리 섬에 있는 아이작 뉴턴 망원경을 이 연구를 위해서 사용했다고 한다.

이들은 하늘 전체를 천 개의 아주 작은 띠 모양의 조각으로 나누고 각 띠 조각 속에 보이는 은하의 수를 세었다. 이들은 이 띠에서 약 1만개의 은하를 찾아냈고 여기에 얼마나 많은 별들이 포함되어 있느냐를 계산해내기 위해서 은하들의 밝기를 정확히 측정해서 별의 수를 구했다. 그렇게 한 후에 이 숫자에 하늘 전체에 해당하는 띠의 수를 곱하고, 이를 다시 관측 가능한 우주의 끝까지 연장해서 우주의 별의 총수를 구했다고 한다.

드라이버 박사는 우주에는 이보다 훨씬 더 많은 별이 있을 수 있지만 7곱하기 10의 22승이라는 숫자는 현대의 망원경으로 볼 수 있는 범위내의 별의 총수라고 말했다. 별의 실제 수는 무한대일 수 있다고 그는 덧붙였다. 우주는 너무 크기 때문에 우주의 저편에서 나온 빛은 아직 우리에게 도착하지 못했을 수도 있기 때문이다.

우주에는 이렇게 많은 수의 별이 있으니까 그곳에는 외계생명체 내지는 고등문명체가 존재할 가능성도 아주 높다고 말할 수 있다.

그러나 이러한 우주의 별 수가 항상 일정하지 않다는 연구 결과도 동시에 발표되었다. 우주의 별은 소멸돼 가고 있고 우주가 노쇠해져서 먼 훗날 밤하늘의 별빛이 사라질 것이라는 것이다.

영국 에든버러대학 천문연구소의 앨런 헤이븐 교수 팀은 몇 십억 년 이전부터 우주에 새로운 별의 탄생이 줄어들고 있어 우주가 매우 느린 속도로 어두워져 가고 있다고 밝혔다. 연구팀은 별빛의 스펙트럼을 압축 방식으로 분석한 결과 별들의 소멸이 생성보다 빠르게 진행되고 있다는 사실을 발견했다고 전했다. 즉, 지난 수십억 년 간 소멸된 별이 탄생한 별보다 많은 것으로 나타났다.

이에 따라 비록 아주 먼 훗날이 되겠지만 언젠가는 우주에서 별이 모두 사라져서 깜깜하고 아주 추운 암흑의 세계가 될 것이라는 것이다. 또한 별들 중에는 젊은 별은 푸른 빛을 늙은 별은 붉은 빛을 뿜어내는데 현재는 우주의 대부분의 별들이 붉은 색을 띤 늙은 별들로 이루어져 있다는 것이다.

헤이븐 교수의 연구팀은 지난 수년간 ‘슬로안 디지털 스카이 서베이‘ 프로젝트를 수행하면서 별이 생성되는 역사에 대해 점 더 자세한 사실들을 밝혀냈다. 이 프로젝트는 40만개에 가까운 은하들로부터 오는 빛을 조사하여 우주의 화석기록을 추적했다. 현재 나이가 140억 살인 고령의 우주에서 별의 탄생은 약 60억년 전에 절정을 이루었으며 태양도 이 시기에 만들어진 것으로 믿어진다. 태양은 앞으로 약 50억년이 지나면 그 수명을 다해서 별로서의 일생을 마치게 될 것이다.