시차
어떤 물체가 가까이 있을 때는 자를 이용하여 거리를 측정할 수 있습니다. 그러나 물체가 멀리 있을 때는 직접 자로 재기 어렵습니다. 이런 때에는 어떤 방법으로 거리를 알아낼 수 있을까요?
사람의 눈은 좌우로 하나씩 있습니다. 왼쪽 눈으로 바라보는 세상은 오른쪽 눈으로 바라보는 세상과 조금 달라져 보입니다. 그리고 가까이 있는 물체일수록 왼쪽 눈과 오른쪽 눈으로 보는 위치가 많이 달라져 보입니다. 이와 같이 관측하는 위치에 따라 달라져 보이는 각도를 시차라고 합니다. 시차는 물체의 거리가 가까울수록 커지고, 멀수록 작아집니다.
별의 연주 시차
밤하늘에서 별들은 그 위치가 변함이 없는 것처럼 보이지만 자세히 관측해 보면 비교적 가까운 별의 위치는 6개월 주기로 달라집니다. 이러한 현상은 별이 6개월 주기로 움직이는 것이 아니라, 지구가 태양 주위를 공전하기 때문에 나타나는 현상입니다.
연주 시차는 매우 작아서 초(˝) 단위로 나타내며, 연주 시차가 1˝인 별까지의 거리를 1pc(파섹)이라고 합니다. 따라서 연주 시차 p(˝)와 별의 거리 d(pc)의 관계는 다음과 같습니다.
\[ d(pc) = \frac{1}{pc({}”)} \]
별의 거리는 파섹(pc) 뿐만 아니라 광년(LY) 으로 나타낼 수도 있습니다. 1LY은 빛이 1년 동안 가는 거리를 말하는데, 빛은 1초에 약 30만km를 이동하므로 1LY은 매우 먼 거리입니다. 1pc의 거리는 약 3.26LY입니다.
연주시차를 이용하면 별까지의 거리를 구할 수 있지만, 이 방법은 비교적 가까이 있는 별에 적용할 수 있습니다. 매우 멀리 있는 별은 연주 시차가 아주 작으므로 연주 시차를 이용하여 거리를 측정하기 어렵습니다. 최근에는 지구 궤도를 도는 인공위성에서 별의 시차를 더욱 정밀하게 측정하고 있습니다. 또 별까지의 거리를 구하는 데는 시차를 이용한 방법 외에 별의 밝기와 색을 이용하는 등 다양한 방법이 사용됩니다.
2023.5.24 업데이트: 알고리즘을 수정하여 실행 속도를 개선했습니다.