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18. 변광성(2). 3,000 달력이 말해주는 변광성의 비밀


지난 이야기에서는 변광성을 관측한 고대인들이 신화와 별자리 속에 변광성을 숨겨 놓은 이야기를 했다. 다만 과학의 언어를 쓰지 않은 탓에 빛을 보지 못하는 것은 아쉬운 일이다. 그렇지만 신화 이야기가 아닌 달력으로 변광성 관측을 구체화 시킨 예도 있다. 이번에는 3,000년전 이집트에서 실생활에서 사용되었던 카이로 달력이 페르세우스 자리 변광성 알골의 변광주기(밝기 변화) 관측을 반영한 이야기를 하려 한다. 요즘도 이사할 때는 없는 따지곤 하는데, 고대 이집트에서도 이사나 여행, 제삿날을 잡을 때는 좋은 날을 택하고 불길한 날을 피했다. 이렇게 좋은 날과 불길한 날을 가려서 알려 주던 달력이 바로 카이로 달력이었다.


1596 케토스 자리 미라(오미크론별) 밝기가 변하는 변광성임을 밝힌 뒤로 별도 밝기가 변한다는 사실이 공식적으로 확인되었다. 뒤로 많은 변광성들을 발견하였는데 중에서도 페르세우스 자리 베타별, 알골은 특별한 의미를 갖는다. 고대 신화에서는 말할 것도 없지만 발견 과정도 드라마틱하다.

1667 이탈리아 천문학자 몬타나리는 페르세우스 자리 베타별, 알골이 변광성임을 밝혔다. 세기 뒤인 1783년에는 19살의 젊은 천문학자 구드릭(John Goodricke) 의해  알골의 변광주기가 2.867일임이 밝혀진다. 구드릭은 농아였고 21살에 폐렴으로 죽었지만 알골의 변광주기와 변광성의 원인을 이론적으로 제시하는 업적을 남겼다. 구드릭은 변광성이 쌍성(이중성)으로 구성되었으며 어두운 반성이 밝은 주성을 공전하면서 주성을 가리기 때문에 나타나는 ()현상이라는 이론을 제기했다. 오늘날의 식변광성 이론과 같다. 더욱 대단한 것은 알골의 변광주기를 망원경이 아닌 맨눈으로 관측해서 정확하게 알아냈다는 것이다. 공로로 구드릭은 가장 뛰어난 업적을 이룬 과학자에게 수여하는코플리 메달 받았고 사망하기 4 전에는 당시 최고의 영예였던 영국왕립협회 회원이 되기도 한다. 이러한 변광성의 발견은 하늘이 불변이라는 아리스토텔레스의 논리와 중세 신학적 맹신이 깨지는 촉발제 구실을 하였다. 그러나 기원전 3000 전에 이미 몬타나리와 구드릭에 앞서 알골이 변광성이라는 사실과 알골의 변광주기를 알고 있었다면 믿을 있겠는가?   


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< 1>  기원전 1200 경에 사용하던 카이로 달력이다. 이집트는 일년이 365일임을 고대로부터 알고 있었다. 일년을 3계절, 12달로 나누었고, 계절은 4달로, 달은 30일로 마련하였다. 360(30x12=360) 뒤에는 휴일 5일을 추가하여 1년을 완성하였다. 카이로 달력은 30, 12, 3계절을 구분하고 하루를 셋으로 등분하여 부분마다 길흉을 두었고 부분이 합쳐져 하루의 길흉을 결정하였다. G=Gut=good, S=Schlecht=bad 의미한다.


기원전 1,200 이집트에서 실생활에서 사용하였던 카이로 달력에는 한달을 30일로 나누고 날짜마다 길흉을 두어 이사나 제사 같은 일상행사에 활용하였다. 그러나 달력에 나타난 길흉의 규칙성이나 의미에 대해서는 전혀 알지 못했다. 오랫동안 미궁에 빠졌던 수수께끼는 다행히도 이집트 고고학과 천문학을 동시에 연구하던 헬싱키의 학자가 실마리를 찾아낸다. 달력에 나타난 길흉의 점사에는 2개의 주기가 있는데, 하나는 29.6일로 이는 의심의 여지가 없는 달의 삭망주기를 의미한다. 현재 알려진 달의 삭망주기는 29.53일이다. 다른 하나의 주기는 2.85일인데 당시 알려진 어떠한 천체의 주기나 지상의 사건도 2.85 주기와 일치하는 것은 없었다. 전혀 동떨어진 학문을 연구하는 과정에서 2.85 주기가 페르세우스 자리 변광성 알골의 변광주기를 반영하였음을 알게 되었다.  


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<그림 1>  식변광성 알골의 밝기 변화를 나타낸 그림이다. 별이 나란히 있을 가장 밝고, 반성 B 주성 A 앞을 통과할 가장 어두워진다. 무거운 주성 A 상대적으로 가벼운 반성 B 가스덩어리를 중력으로 빨아당겨 일년에 다섯개 달의 질량만큼을 먹어치운다.


변광성은 식변광성과 맥동 변광성으로 나뉜다. 식변광성은 2 이상의 별로 구성된 항성 시스템에서 하나의 별이 다른 별에 의해 빛이 가려지기 때문에 생기며, 맥동변광성은 스스로 밝아졌다 어두워지기를 반복하기 때문이다. 알골은 식변광성으로 3중성 시스템이지만 세번째 별은 공전 궤도와 거리가 멀기 때문에 변광주기에 영향을 거의 주지 않는다. 알골 2중성 시스템은 상대적으로 어두운 반성이 밝은 주성을 돌면서 밝기 변화를 일으킬 아니라 반성을 이루고 있는 가스 덩어리가 주성의 강력한 중력에 빨려 들어간다. 반성의 질량이 줄어들면 공전주기가 늘어나게 되고 공전 주기가 늘어나면 변광주기가 늘어나게 된다. 현재 알골의 변광주기는 2.867일이다. 카이로 달력이 사용되던 3000 전과 비교하면 0.017(24 30) 늘어난 셈이다. 3000 전의 변광주기 2.85일과 오늘날의 변광주기 2.867일을 비교해 보면, 주성이 매년 달의 다섯 배에 해당하는 반성의 질량을 먹어치운 셈이다. 수치는 현재 측정한 데이터를 바탕으로 추정한 이론적 수치와 거의 일치한다. 기원전 1,200 전에 사용했던 달력의 주기 2.85일이 실질적 천체관측에 기반을 두었음을 확인하는 순간이다.


카이로 달력에 나타난 주기를 이집트인들은 어떤 언어로 표현했을까? 바빌로니아나 그리스인들과 마찬가지로 신화적 언어들을 사용했음은 지난 기사를 통해 짐작할 있을 것이다. 이집트 신화에서 가장 중요한 신들은 오시리스, 이시스, 호루스, 세트가 있다. 달력에 보이는 달의 삭망주기 29.6일은 하늘과 땅의 길흉을 나타내는데 사용했는데 흉조가 있을 경우는 세트 신을 들어 흉조를 표현했다. 예를 들어, 초승달이 뜨는 7 17일은 흉조가 있는 날로 날에는 세트 신의 이름을 부르지 마라 같이 적고 있다. 세트는 사막의 , 악마를 뜻한다. 알골의 변광주기 2.85일에서 길한 날에는 호루스 신과 연관지었다. 호루스는 파라오의 수호자로 가장 강력한 정의의 신이다. 알골이 가장 밝게 빛나는 날인 2 14일은 길일이며호루스가 흰색 왕관을 쓰는 ”, 12 19일은호루스가 완벽하게 되돌아가는 이라고 하였고, 어두워지는 날인 1 26일은 흉조가 날로호루스가 세트와 싸우는 …” 적고 있다. 보름달이 밤에 알골이 밝게 빛날 때는 Wedjat(호루스의 )이라고 불렀고, 흉조가 때는 전쟁의 Sakhmet라고 불렀다. 호루스의 눈은 평화로운 시기에는 Wedjat 형상을 하지만 전쟁이 있는 경우 Sakhmet 변신한다고 한다. 


17세기에 변광성과 변광주기를 발견하고 갈채를 받았던 과학의 역사를 생각한다면 3,000 전에 변광성 관측이 이루어졌다는 사실은 놀라운 일임에 틀림없다. 카이로 달력은 고대에 변광성을 지속적으로 관측하여 2.85일이라는 변광주기를 인식했을 아니라 관측 결과를 실생활에 이용하였음을 보여준다. 물론 변광성의 변광주기와 일상생활의 길흉에 연관이 있을 턱이 없지만, 당시의 인식 수준을 감안한다면 미신이라고 폄하해서는 안될 일이다. 역사적 기록을 과학으로 읽어내는 일은 없이 즐겁고 의미있는 일이다. 그러나 역사 이전 시대와 신화적 언어로 표현된 경우는 객관적으로 증명하기가 어렵다. 21세기를 살아가는 지금 종교를 믿는다고 과학자가 아니지 않은 것처럼 고대의 신화적 언어에 과학적 해석이 따라온다면 신화는 역사로, 과학으로 되살아나는 것이다.  


  • 호루스: 오시리스와 이시스의 아들, 세트를 물리친다. 흔히 파라오로 표현된다,
  • 오시리스: 저승의 , 부활의 , 세트에게 살해 당한다
  • 이시스: 오시리스의 아내이자 누이, 죽은 오시리스를 부활시킨다
  • 세트: 사막의 신으로 악마를 상징한다
  • Wedjat: 호루스의 눈으로 절대 권력을 상징한다
  • Sakhmet: 전쟁의 여신
  • profile
    운영진강경원 2018.09.11 21:03
    흥미롭네요 ...
    2.85일의 변광주기와 달력은 후대 과학자들이 끼워 맞춘 것 같기도 하고 ㅎ
    공부 잘하고 갑니다.

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