전파는 움직이는 전자 때문에 만들어집니다. 전자가 계속 움직임을 바꾸면 전기장과 자기장이 생기고, 이것이 우주로 퍼져 나갑니다.
우리 눈에 보이는 빛(가시광선)과 전파는 사실 같은 가족(전자기파)입니다. 다만 전파는 파장이 훨씬 길어서 우리 눈에는 보이지 않을 뿐입니다. 그래서 광학 망원경이 눈에 보이는 빛을 모아 우주를 보는 거라면, 전파망원경은 눈에 보이지 않는 전파를 모아 우주를 "보는" 거대한 눈이라고 할 수 있습니다.
👉 아래 카드를 하나씩 눌러보세요!
전자기파는 초속 299,792,458 m, 즉 빛의 속도로 우주 공간을 이동합니다. 성간가스나 행성, 별과 같은 장애물을 지나면서도 대부분 그대로 뻗어 나가 지구의 안테나까지 도달합니다.
👉 재생 버튼을 눌러보세요!
가운데의 지구(안테나)를 중심으로, 은하·성간가스·행성·별·블랙홀·펄서 등 다양한
천체가 사방에 흩어져 있습니다.
밝은 금빛 동심원이 각 천체에서 만들어진 전파
(전자기파)로, 사방에서 지구를 향해 날아오는 모습을 반복해서 보여줍니다.
잘 보면 천체마다 파동이 뿜어져 나오는 빠르기(주파수)가 서로 다릅니다. 펄서는 등대처럼 아주 빠르고 규칙적으로 깜빡이며 전파를 내뿜는 반면, 은하나 성간가스는 비교적 느리게 전파를 내보냅니다. 이렇게 천체마다 전파를 내는 빠르기와 방식이 다르기 때문에, 전파천문학자들은 신호를 분석해 그 전파가 어떤 천체에서 왔는지 알아내기도 합니다.
전파는 빛만큼 빠르지만, 우주는 상상하기 힘들 만큼 넓습니다. 그래서 아주 먼 곳에서 출발한 전파는 지구까지 오는 데 몇 초에서 수백만 년까지 걸리기도 합니다. 즉, 우리가 지금 망원경으로 보고 있는 천체의 모습은 그 천체의 현재 모습이 아니라, 전파(빛)가 출발할 당시의 오래된 과거 모습입니다.
| 천체 | 거리 | 전파(빛)가 도달하는 데 걸리는 시간 |
|---|---|---|
| 달 | 약 38만 km | 약 1.3초 |
| 태양 | 약 1억 5천만 km | 약 8분 20초 |
| 목성 | 약 6억 3천만 km | 약 35분 |
| 가장 가까운 별(프록시마 센타우리) | 약 4.2광년 | 약 4.2년 |
| 북극성 | 약 433광년 | 약 433년 |
| 우리은하 중심 | 약 2만 6천 광년 | 약 2만 6천 년 |
| 안드로메다 은하 | 약 250만 광년 | 약 250만 년 |
| 우주 배경복사(관측 가능한 우주의 끝) | 약 138억 광년 | 약 138억 년 |
1광년(光年)은 빛이 1년 동안 이동하는 거리(약 9조 4,600억 km)를 뜻합니다. 표에서 알 수 있듯이, 별이 멀리 있을수록 그 빛(전파)이 우리에게 오는 데 걸리는 시간도 함께 길어집니다. 예를 들어 안드로메다 은하를 보고 있다면, 우리는 250만 년 전 그 은하의 모습을 보고 있는 것입니다. 전파망원경으로 아주 먼 우주를 관측하는 것은 곧 우주의 오래된 과거를 들여다보는 일이기도 합니다.
안드로메다 은하의 빛은 공룡이 멸종하기 훨씬 전이 아니라, 인류의 먼 조상이 막 지구에 나타났을 무렵에 출발했습니다. 우리가 지금 보는 그 빛은 250만 년이라는 긴 여행 끝에 오늘에서야 우리 눈(또는 전파망원경)에 도착한 것입니다.
🔧 직접 확인해보기
위성 전화나 위성 인터넷으로 통화해 본 적 있나요? 소리가 아주 살짝 늦게 들리는 "지연(딜레이)" 현상을 느낀 적이 있을 거예요. 이것도 전파가 우주의 인공위성까지 갔다가 돌아오는 데 아주 짧지만 실제 시간이 걸리기 때문입니다. 전파는 빠르지만, 거리가 있는 한 순간이동은 아니라는 것을 보여주는 좋은 예입니다.
💡 재미있는 사실!
지구에서 가장 멀리 보낸 우주선인 보이저 1호는 현재 태양계를 벗어나 있는데, 보이저가 보내는 신호가 지구에 도착하는 데도 약 23시간이나 걸립니다. 지구에서 명령을 보내고 응답을 받기까지 꼬박 이틀 가까이 기다려야 하는 셈입니다.
💡 재미있는 사실!
목성은 스스로 강한 전파를 뿜어내는 천체입니다. 실제로 지구에서 짧은 파장의 라디오(단파) 수신기로도 목성이 내는 전파 잡음을 잡을 수 있을 정도입니다.
우주와전파