안드로메다 은하 맨눈으로 찾는 법, 페가수스 사각형에서 건너가기

안드로메다 은하 사진은 누구나 한 번쯤 봤을 것이다. 나선 팔이 휘감긴 커다란 은하가 별들 사이에 비스듬히 누운 모습이다. 그런데 막상 밤하늘에서 안드로메다 은하 찾기를 해 보면 어디를 봐야 할지 감이 오지 않는다. 사진처럼 크고 밝은 무언가를 찾으면 끝내 못 찾는다. 실제 하늘에서 안드로메다 은하는 빛나는 점도, 소용돌이도 아닌 희미한 얼룩이기 때문이다.

이 글은 그 얼룩까지 가는 길을 정리했다. 가을 밤하늘의 큰 도형인 페가수스 사각형과 카시오페이아자리의 W에서 출발해 별 몇 개를 건너가는 순서, 맨눈과 쌍안경으로 실제로 무엇이 보이는지, 언제 어느 쪽 하늘을 보면 되는지, 빛공해가 있을 때 어떻게 하면 되는지를 차례로 짚는다. 다 읽고 나면 가을 저녁 머리 위에서 250만 년 전에 출발한 빛을 직접 짚을 수 있다.

안드로메다 은하는 어떻게 보일까

찾기 전에 무엇을 찾는지부터 정해 두는 편이 좋다. 안드로메다 은하(M31)는 겉보기 등급(지구에서 보이는 밝기, 숫자가 작을수록 밝다)이 3.4 안팎이다. 숫자만 보면 도시에서도 보일 것 같지만, 이 밝기가 한 점에 모여 있지 않고 넓은 면적에 퍼져 있다. 그래서 같은 3등급 별보다 훨씬 흐리게 느껴진다.

하늘에서 차지하는 길이는 3도가 넘어 보름달 여섯 개를 늘어놓은 폭과 비슷하다. 하지만 이 크기는 오래 노출한 사진에서 바깥쪽 희미한 원반까지 담았을 때의 이야기다. 맨눈이나 쌍안경에는 밝은 중심부와 그 둘레만 보이므로, 길쭉한 타원형의 뿌연 얼룩으로 보인다. 별처럼 또렷한 가장자리가 없고, 가운데가 조금 더 밝다.

그래서 맨눈으로 볼 때는 시선을 살짝 옆으로 비키는 ‘곁눈질’이 도움이 된다. 눈의 중심부보다 바깥쪽 세포가 어두운 빛에 더 민감해서, 대상의 조금 옆을 보면 희미한 얼룩이 오히려 또렷해진다. 처음엔 누구나 정면으로 노려보다가 놓친다. 그 자리에 무언가 있다는 걸 알고 나면 그다음부터는 정면으로 봐도 보이기 시작한다.

페가수스 사각형에서 안드로메다 은하 찾기

가장 널리 쓰는 길은 페가수스 사각형에서 출발한다. 가을 저녁 높이 뜨는 커다란 네모로, 2~3등성 네 개가 꼭짓점을 이룬다. 별을 하나씩 건너가며 목표에 닿는 이런 방법을 ‘별 건너뛰기(스타 호핑)’라고 한다.

1. 사각형을 찾는다. 가을 초저녁 동쪽에서 남쪽 하늘 높이, 비슷한 밝기의 별 넷이 큰 네모를 이룬다. 주변에 밝은 별이 적어서 오히려 눈에 띈다.
2. 북동쪽 꼭짓점 알페라츠를 고른다. 네모에서 카시오페이아 쪽에 가까운 꼭짓점이다. 이 별은 페가수스자리가 아니라 안드로메다자리에 속한다.
3. 알페라츠에서 동쪽으로 별줄을 따라간다. 알페라츠에서 동북동 쪽으로 별이 이어지는데, 3등성 하나를 지나 처음 만나는 2등성이 미라크다. 붉은빛이 도는 적색거성이다.
4. 미라크에서 위(북서쪽)로 꺾는다. 미라크에서 은하 쪽으로 4등급 안팎의 어두운 별이 두 개 이어진다. 첫째가 안드로메다자리 뮤(μ), 둘째가 뉴(ν)다.
5. 뉴 바로 곁의 얼룩을 찾는다. 뉴에서 조금만 더 가면 길쭉한 뿌연 빛이 놓여 있다. 그것이 M31이다.

미라크에서 M31까지는 8도 안팎, 팔을 쭉 뻗었을 때 주먹 하나가 조금 안 되는 거리다. 뮤와 뉴는 도시에서는 잘 안 보일 수 있다. 이럴 때는 미라크에서 뮤 쪽 방향만 잡아 두고, 그 방향으로 주먹 하나만큼 가서 쌍안경을 대면 된다.

카시오페이아 W에서 내려오는 길

페가수스 사각형이 건물에 가렸거나 아직 낮을 때는 북쪽의 카시오페이아자리에서 내려오는 길도 있다. 카시오페이아의 W자는 별자리 찾기를 처음 배울 때 자주 쓰는 도형이라 익숙한 사람이 많다.

W를 이루는 다섯 별 가운데 페가수스 사각형 쪽 끝별(카프) 바로 옆, 끝에서 두 번째 별인 셰다르를 고른다. 흔히 카시오페이아자리에서 가장 밝은 별로 꼽힌다. 셰다르에서 남쪽으로 15도쯤, 주먹 하나 반 정도 내려오면 M31이 있다. 두 천체는 적경(하늘의 경도에 해당하는 좌표)이 거의 같아서, 셰다르에서 남쪽을 향해 곧장 내려오면 된다. 방향이 헷갈리면 W와 페가수스 사각형을 함께 보고, 그 둘의 거의 한가운데라고 기억해도 된다.

두 길을 모두 알아 두면 서로 확인이 된다. 사각형에서 올라온 위치와 W에서 내려온 위치가 같은 곳을 가리키면 거의 틀림없다.

쌍안경으로 보면 무엇이 달라질까

맨눈으로 위치를 잡았다면 쌍안경이 자연스러운 다음 단계다. 7배~10배 쌍안경이면 은하 전체가 한 시야에 들어온다. 맨눈에 희미하던 얼룩이 확실한 타원으로 바뀌고, 중심부가 별처럼 작게 뭉쳐 밝은 것이 보인다. 은하가 비스듬히 기울어져 있어서 길쭉한 방향이 분명하게 느껴진다.

어두운 곳이라면 은하 곁의 작은 위성은하 M32와 M110이 작고 흐린 점으로 보이기도 한다. 다만 사진에 나오는 나선 팔과 어두운 먼지 띠는 쌍안경으로는 보이지 않는다. 사진은 긴 시간 빛을 모은 결과라서, 눈으로 보는 모습과 다르다는 걸 알고 가면 실망할 일이 없다.

쌍안경은 흔들림이 적을수록 희미한 빛이 잘 보인다. 은하가 머리 위 가까이 뜨는 가을밤에는 목이 아프기 쉬우므로, 의자에 기대 눕거나 돗자리에 누워 보는 편이 오래 볼 수 있다.

언제, 어느 하늘을 보면 될까

안드로메다 은하는 가을과 초겨울 저녁에 보기 좋다. 원리는 간단하다. 해가 지고 하늘이 어두워질 때 은하가 이미 높이 떠 있는 계절이 가을이다.

M31은 적위(하늘의 위도)가 북쪽 41도쯤이라, 위도 37도 안팎인 서울에서는 가장 높이 떴을 때 거의 머리 위를 지난다. 11월 중순이면 밤 9시 반 무렵 가장 높이 뜬다. 높이 뜰수록 두꺼운 대기와 지평선 쪽 불빛을 덜 거치므로 보기가 쉬워진다.

달도 따져야 한다. 보름 앞뒤의 밝은 달빛은 하늘 바탕을 밝혀 희미한 얼룩을 지워 버린다. 그믐 무렵부터 초승달이 일찍 지는 때까지가 좋고, 달력에서 음력 날짜를 보고 날을 고르면 편하다.

빛공해는 큰 걸림돌이다. 도심 한가운데에서는 맨눈으로 보기 어렵고, 쌍안경으로 위치를 짚어야 겨우 보이는 경우가 많다. 도시 외곽이나 교외로 조금만 나가도 차이가 크다. 가로등을 등지고 서고, 휴대폰 화면을 끈 채 15~20분 정도 눈을 어둠에 적응시키면 같은 자리에서도 보이는 것이 달라진다.

250만 년 전에 출발한 빛

위치를 찾았다면 그 얼룩이 무엇인지 생각해 볼 차례다. 안드로메다 은하까지의 거리는 약 250만 광년이다. 오늘 밤 눈에 들어오는 빛은 약 250만 년 전에 그곳을 떠났다. 그 빛이 출발할 무렵 지구에서는 사람 속의 아주 먼 조상들이 아프리카에서 살고 있었다.

이 얼룩이 우리은하 밖의 별개 은하라는 사실이 밝혀진 것도 100년 남짓밖에 되지 않았다. 10세기 페르시아 천문학자 알수피가 ‘작은 구름’으로 기록했을 만큼 오래 알려진 대상이지만, 1920년대에 에드윈 허블이 이 안에서 세페이드 변광성(밝기가 변하는 주기로 실제 밝기를 알 수 있는 별)을 찾아 거리를 재면서 비로소 우리은하보다 훨씬 먼 곳에 있다는 것이 확인되었다. 은하 안에는 별이 1조 개쯤 있는 것으로 추정된다.

안드로메다 은하는 지금 초속 110km 안팎으로 우리은하에 다가오고 있다. 그래서 오랫동안 두 은하가 약 40억 년 뒤에 부딪치고, 그 뒤 수십억 년에 걸쳐 하나로 합쳐질 것이라고 예측했다. 그런데 2025년 틸 사왈라 등이 허블·가이아 관측 자료와 삼각형자리 은하·대마젤란은하의 영향까지 넣어 계산한 연구(네이처 천문학)는, 앞으로 100억 년 안에 두 은하가 합쳐질 가능성을 절반 정도로 보았다. 충돌은 정해진 미래가 아니라 확률의 문제라는 것이다. 어느 쪽이든 사람의 시간으로는 먼 이야기이고, 지금 우리가 보는 얼룩은 아주 오래 같은 자리에 있을 것이다.

자주 묻는 질문

도시에서도 안드로메다 은하가 보일까?

맨눈으로는 어렵다. 빛공해가 중간 정도인 곳에서 달이 없는 밤이면 맨눈으로 보이기도 하지만, 도심에서는 쌍안경으로 위치를 짚어야 흐린 얼룩을 알아볼 수 있는 경우가 많다.

망원경이 쌍안경보다 나을까?

꼭 그렇지는 않다. 은하가 3도 넘게 퍼져 있어서 배율이 높은 망원경으로는 중심부만 시야에 들어온다. 처음 볼 때는 넓은 시야의 쌍안경이 은하의 전체 모양을 잡기에 알맞다.

마치며

안드로메다 은하 찾기는 페가수스 사각형의 알페라츠에서 미라크로, 거기서 어두운 별 두 개를 건너 뉴 곁의 얼룩에 닿는 순서로 정리된다. 카시오페이아의 셰다르에서 남쪽으로 내려오는 길을 함께 알아 두면 더 확실하다. 화려한 사진을 기대한 사람에게는 작은 얼룩이 시시해 보일 수 있지만, 그 흐린 빛이 250만 년을 건너왔다는 걸 알고 보면 밤하늘에서 이만큼 먼 곳을 맨눈으로 보는 일이 꽤 특별하게 느껴진다.