옛날, 특히 고대 그리스 시기에 천문학이 매우 활발하게 연구되었다. 그만큼 역사적으로 유명한 과학자들이 많이 등장하였는데, 대표적으로 아리스타르코스, 에라토스테네스, 프톨레마이오스, 히파르코스 등이 있다. 이들 중에서도 가장 위대한 천문학자라고 칭송받는 천문학자는 히파르코스이다. 왜냐하면, 오직 맨눈으로만 관측하여 다양한 사실을 알아냈기 때문이다.
사진 출처: 위키백과 – 포니아토프스키 보석 컬렉션의 자수정에 조각된 히파르코스 초상화
히파르코스를 비롯한 위의 천문학자들은 너무나도 오래전 사람들이기에 대부분 기원전에 태어나 기원전에 사망하였다. 그런데, 20세기까지 살아있었던 천문학자가 있다면 믿겠는가? 약 2천 년이라는 시간이 흘렀으니, 당연히 믿기 어려울 것이다. 하지만, 이는 진짜 사람을 말하는 것이 아니라, 다른 형태의 무언가를 이야기하는 것이다. 바로, 인공위성인 ‘히파르코스’이다. 실제로, 히파르코스의 업적을 높이 사 그의 이름을 따서 명명되었으며, 히파르코스의 주요 연구 중 하나인 천체의 위치 및 거리 측정을 임무로 활동하였다.
사진 출처: ESA – 실험 중인 히파르코스 위성의 모습
천체의 거리를 측정하기 위해서는 고유 운동과 시차를 알아야 하는데, 이는 사람의 눈으로 구분하기 어렵다. 대부분의 천체는 모두 엄청나게 멀리 떨어져 있기에 아무리 안시 관측에 뛰어난 히파르코스라도 할 수 없을 정도이다. 또한, 지구는 매우 작기에, 지구 안에서 위치를 바꾸며 관측해도 항상 결과는 변하지 않는다. 그래서, 천체가 움직인다 하더라도 그 움직임이 미미하여 잘 보이지 않는 것이다. 그렇다면, 어떻게 해야 움직이는 걸 볼 수 있을까? 사실, 정답은 간단하다. 지구보다 더 크고 넓은 곳에서 관측하면 된다. 그러기 위해서 우리는 우주로 나가 관측하기 시작하였고, 시차를 발견하기 위하여 지구의 공전을 이용하게 되었다. 지구가 6개월간 움직였을 때 즉, 태양 주변을 절반 이동하였을 때, 별의 움직임을 관측할 수 있게 되고, 이를 ‘연주 시차’라고 한다.
히파르코스의 관측으로 천체들이 얼마나 떨어져 있는지 그 거리를 측정하고, 위치를 정확하게 알아낼 수 있게 되었다. 여러 천체를 관측한 끝에 1997년 ‘히파르코스 성표’, ‘티코 성표’ 이렇게 두 개의 성표를 출간하였다. 히파르코스 성표는 정밀도가 높으며, 총 10만 개 이상의 별이 수록되어 있고, 티코 성표는 정밀도는 히파르코스 성표에 비해 떨어지나, 100만 개 이상의 별이 수록되어 있다. 이후 21세기에 들어서면서, ‘티코-2 성표’를 발표하였는데, 이전 버전인 티코 성표보다 관측 품질이 개선되었을 뿐만 아니라, 250만 개 이상의 별이 수록되었다.
사진 출처: NASA/Goddard Space Flight CenterScientific Visualization Studio – 티코-2 성표의 모습
실제 히파르코스라는 천문학자는 사망하였지만, 우주의 눈이 되어 우리에게 새로운 정보를 알려주었다. 히파르코스의 임무 종료 이후 ‘가이아’가 임무를 이어받아 활동하였고, 지난 2025년 3월에 가이아의 임무도 종료되면서 현재는 천체의 거리를 측정만을 목적으로 하는 인공위성은 존재하지 않는다. 히파르코스와 가이아가 가져다준 정보로 다양한 것들을 알 수 있게 된 만큼, 앞으로 새로운 인공위성을 쏘아 올려 더 많은 별을 관측하여 새로운 정보를 얻을 수 있기를 희망한다.