천체 관측에 망원경을 사용하는 이유

천체 관측에 망원경을 사용하는 이유는 천체의 빛을 모아 어두운 천체를 더 정밀하게 관측하며, 그리고 태양계 천체들에 대해 가능한 더 크게 관측하기 위해서이다. 이러한 천체 관측 망원경 특성들을 각각 집광력, 분해능, 배율이라고 한다.

 

 

망원경은 4배의 집광력을 가진다

더 어두운 전체를 잘 보기 위해서는 망원경의 빛을 모으는 능력이 좋아야 한다. 이를 집광력이라고 하는데, 집광력은 망원경의 대물렌즈 또는 주 반사거울의 면적이 크면 더 좋아진다. 둥근 반사거울의 경우를 생각하면 면적은 지름의 제곱에 비례한다. 그러므로 지름 1미터 반사망원경에 비해 비해 지름 2미터 반사망원경에 비해 지름 2미터 반사망원경은 4배의 집광력을 가지므로 4배 더 어두운 전체를 볼 수 있으며, 만약 같은 전체의 경우 4배 더 밝게 관측할 수 있다.

망원경은 2배의 분해능을 가진다

어떤 대상을 더 정밀하게 관측한다는 것은 더 정밀한 작은 각도로 대상을 확인할 수 있다는 것을 의미한다. 시력이 나쁜 사람이 안경을 착용해야 대상을 더 정밀하게 볼 수 있는 것과 같다. 이러한 능력을 분해능이라고 하며 망원경의 지름이 클수록 분해능이 좋아, 더 작은 각 정밀도로 전체를 관측할 수 있다. 지름 1미터의 반사망원경에 비해 지름 2미터의 반사망원경은 2배의 분해능을  가지므로, 2배 더 작은 각도의 정밀도로 천체를 명확하게 관측할 수 있다.

크게 볼 수 있는 배율

망원경의 성능 중에서 천체를 더 확대하여 크게 볼 수 있는 능력을 배율이라고 하는데, 이는 망원경의 대물렌즈 또는 주 반사거울의 초점거리와 접안렌즈의 초점거리의 비 값으로 정의된다. 초점거리는 블록 젠즈 또는 오목거울 면으로부터 빛이 모이는 지점까지의 거리를 말한다. 대물렌즈의 초점거리가 100센티미터, 접안렌즈의 초점거리가 1센티미터이면 배율은 100이 되고 2센티이면 배율은 50이 된다. 즉 접안렌즈의 초점거리가 짧을수록 배율은 더 커진다.