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"찬란한 금빛으로 두껍게 아로새겨진 성찬용 접시같은 저 하늘의 바닥을 보라"-베니스의 상인, 5장1막에서

셰익스피어를 포함한 옛날사람들에게 밤하늘은 사람이 만든 빛들로 얼룩진 모습이 아니었다. 그들은 우리보다 별들을 더 잘 볼 수 있었으나 우리가 갖고있는 천체망원경이 없었기 때문에 우리가 관측도구를 이용해 관찰하는 경이로운 현상들은 알 수가 없었다. 그들에게 있어 지구의 태양은 하늘에선 가장 크고 가장 장대한 물체였으므로 이교도적이지 못한 종교와 땅의 군주들의 전유물로 하려는 노력에 의해서 태양신을 숭배하는 사상을 촉진시켰다. 그들은 우리의 태양이 주변의 행성들과 함께 움직이는 또 하나의 별에 불과하다는 사실이나 그 하늘바닥에 보이는 별들 뒤쪽엔 그보다 훨씬 크고 훨씬 장대하고 서로 가까이 위치한 별들의 존재는 모를 수 밖에 없었다.

은하계의 수백만개 별들은 위압감을 느끼게 하는 반면 은하계에서 찾을 수 있는 또다른 별의 무리들은 그 독특한 아름다움을 자랑한다. 무리속의 변광성들이 거리측정에 사용된 후에(20세기 초반에) 이제까지는 별의 무리들로부터 다른 무엇을 배울 수 있으리라고 생각하지는 않았다.

다른 은하계도 마찬가지이겠으나 우리의 은하수엔 별들 상호간에 존재하는 인력의 영향때문에 떼지어있는 별의 무리들이 수천개 있다. 작고 보다 평범한 무리들은 '개방형'이라고 불린다. 우리 은하수엔 이 개방형 무리들이 1천개 가량 있다. 이 별의 무리내엔 작게는 10여개로부터 많게는 수천개의 별들이 느슨하게 배열되어 있다. 개방형 별무리들은 흔히 은하수 평면에 가깝도록, 혹은 은하수의 나선형 끝부분에 위치하고 있다. 우주의 거대한 시간척도를 따를 때 개방형 무리들이 비교적 짧은 수명을 갖고있는 이유는 은하수를 따라 움직이며 먼지구름을 통과하면서 무리로부터 이탈하는 별들이 생기기 때문이다.

가장 널리 알려진 개방형 별무리는 플레이아데스인데 좋은 눈을 갖고도 그 무리의 다른 3천여개 별을 보지못한 그리스인들은 7개의 별이 보인다고해서 '7자매' 무리라 불렀다. 7개별 중에서 가장 희미한 별인 플레이온이 그리스시대엔 훨씬 밝았을는지 모른다는 사실과 더불어 우리의 오염된 시력이(우리 눈엔 6개만이 보인다) 더욱 상황을 악화하고 있을 가능성도 있다.

보다 크고 보다 빽빽이 뭉쳐진 별들의 집합은 '구형' 별무리들로서 어떤 것들은 우리 눈엔 희미한 빛의 반점 정도로 겨우 보인다. 북반구에선 가장 밝은 무리가 M13인데 이는 허큘리스좌에 위치한 거대한 공모양의 별무리다. 작은 망원경으로 봐도 이 무리는 1백만개에 가까운 별들이 마치 보석으로 가득 찬 듯한 화려함으로 나타난다. 우리의 은하계엔 1백25개 이상의 구형 별 무리들이 알려져 있으며 우주의 중심부를 둘러싼 둥근 '광륜'방향으로 움직인다.

우리가 관찰하는 구형별 무리들은 동일한 제1세대 별들로 구성되어 있는 것으로 보이며 우리 인간이 등장하기 오래 전에 사라졌음직한 젊은 푸른 거성같은 크고 밝은 별들은 없다. 과학자들은 이 별무리들이 우주의 나이에 가까운 1백60억년 전에 만들어졌고 개방형 별무리들과는 달리 비교적 안정되어 있다고 규정했다. 그런데 이제 과학자들은 '안정'이라는 단어를 다시 생각하고 있다. 대형 구형 별무리인 47투카나는 두가지의 드문 유형의 별들을 제작중인 것으로 보인다. 그중 하나는 '푸른 방황별'인데 이 별은 연장된 수명을 갖고 있는 것처럼 보인다.

평범한 별들이 자체적인 에너지자원을 전부 사용한 후 작고 밀도높은 물체들로 부숴져 소위 밀리초 펄사가 되어 회전하는 까닭에 그들의 전파가 지구엔 진동현상으로 도달하는 것도 흥미롭다. 대부분의 펄사들은 약 1초에 한바퀴씩 회전하지만 이 희귀한 밀리초 맥동성은 얼마나 빨리 회전하는지 무선 표지가 빛의 속도의 13%의 속도로 보내진다. 과학자들은 푸른 방황별들과 밀리초 펄사들이 흔히 발견되는 고도로 밀도높은 별의 주변에서의 충돌현상이 빚은 결과이리라고 추측하고 있다.

공모양의 별무리라고 해서 모두 오래된 것은 아니다. 허블 천체망원경은 타원형 은하계인 NGC1275(우리로부터 2억광년 멀리 있는 카시오페이아 별자리에서 가깝다)에서 '젊은' 구형 별무리들을 발견했다. 이 무리속의 별들은 동시에 만들어졌고 모두 같은 푸른 색조를 띠고 있어서 1백만년 이상의 나이를 넘을 수가 없으므로 천문학적인 시간척도로서는 젊은 셈이다. 애리조나주의 로웰천문대의 천문학자인 존 홀츠만은 NGC1275가 어쩌면 두 은하계의 충돌에서 만들어진 생산품이라고 말한다. 이 충돌의 폭력성은 또 새로운 별의 무리들을 탄생케 했을는지 모른다.

허블 천체망원경은 또한 ARP220이라는 은하계를 조사했는데 그 어떠한 은하계보다 10배 가량 큰 6개의 별무리들을 포함하고 있는 것으로 나타났다. 이 6개의 별무리들은 NGC1275 은하계의 젊은 별무리들보다도 더욱 밝다. 메릴랜드주립대학의 천문학자들인 에드워드 샤아와 댄 도울링은 ARP220이 약2천만년 전에 두 나선형 은하계의 충돌로부터 형성됐다고 추측한다. ARP220은 어쩌면 위험스러울만치 밝고 질량높은 중심부와 초신성의 폭발로 고통받는 젊은 무리별들 때문에 원래부터 불안정했던 것으로 보인다.

그러나 따져보자. 우주는 조용하고 평화로운 곳은 아니다. 조용하고 평화로움을 추구하는 것이란 우주의 창조물인 우리 인간에게 달려 있는지도 모른다.

Look how the floor of heaven. Is thick inlaid with patens of bright gold."-"Merchant of Venice," Act Ⅴ, Scene 1

To the ancients -and that includes Shakespeare-the night sky was unpolluted by man-made light. They could see the stars better than we do, but they did not have our telescopes, and so did not know the wonders we can see with technological aid. To them, Earth's sun was the biggest, most magnificent object in the sky, fostering sun-god myths appropriated by less pagan religions and by earthly monarchs. They did not know that our sun is just another star, moving alone with its planets, or that out beyond the visible stars in the "floor of heaven" there are stars much bigger, more magnificent, and closer together.

The many millions of stars in galaxies are awe-inspiring, but there are other groups of stars with unique beauty-the clusters, found within a galaxy. After the Cepheid variable stars in clusters were used to determine distance(earlier in this century), there didn't seem to be much else to learn from clusters until now.

In our own Milky Way galaxy, and presumably in most other galaxies, there are thousands of clusters of stars that are held in a group by each other's gravitational influence. The smaller and more common type of cluster is called "open." About 1,000 of these are known in our galaxy. They contain from a few dozen to a few thousand stars, loosely arranged. Open clusters are usually located close to the plane of the Milky Way, in or near the galaxy's spiral arms. On the huge time-scale of the galaxy itself, open clusters have relatively short life spans, with some stars dropping out of the group as it moves along the galaxy and through dust clouds.

The best known open cluster is the Pleiades, called the Seven Sisters by the Greeks, whose good eyesight couldn't let them see the other 3,000 stars in the cluster. It's also possible that our polluted vision(we see only six with the naked eye) is made worse by the fact that the dimmest of the seven big stars-Pleione-might have been much brighter in the time of the Greeks.

Much bigger, more closely packed collections of stars are "globular" clusters, some faintly visible to the naked eye as fuzzy patches of luminosity. In the Northern Hemisphere, the brightest seen is M13, the great globular cluster in the constellation of Hercules. In even a small telescope it shows as a spectacular jewel-burst of up to a million stars. In our galaxy there are over 125 known globular cluster, moving in a spherical "halo" around the galactic center.

The globular clusters we could examine easily seemed to consist of similar, first-generation stars, with none of the biggest, brightest stars-young blue giants that would have died long before we humans came on the scene. Scientists decided these clusters were almost as old as the galaxy-6 billion years-and unlike open clusters were relatively stable.

Scientists are now rethinking the word "stable." The large globular cluster 47 Tucanae appears to be producing two rare kinds of stars. One is the "blue straggler," a star that seems to have been given an extra amount of lifetime. The other is the "millisecond pulsar," formed when ordinary stars use up their energy resources and collapse to small dense objects whose radio signals reach Earth as pulses because the star rotates. Most pulsars rotate about once a second, but these unusual pulsars rotate so fast that the radio beacon is sent at 13 percent of the speed of light. Scientists are now hypothesizing that both the blue stragglers and the millisecond pulsars may be the result of collisions in areas of extreme star density, common in the this unusual cluster.

It turns out that not all globular clusters are old. The Hubble Space telescope has found "young" globular clusters in the elliptical galaxy NGC1275(near the constellation of Cassiopeia, 200 million light years from us). The stars of these clusters formed at the same time, and are all the same shade of blue, so they can't be more than a few hundred million years old-young on the galactic time-scale. Astronomer Jon R. Holtzman, at Arizona's Lowell Observatory, says that NGC1275 may be the product of a collision between two galaxies. The violence of this encounter may have generated the birth of new clusters.

The Hubble telescope has also examined a galaxy named ARP220 which turned out to contain six star clusters that are 10 times larger than any in the Milky Way. These six are even brighter than the young clusters in NGC1275. Astronomers at the University of Maryland, Edward Shaya and Dan Dowling, postulate that ARP220 was formed by the collision of two spiral galaxies, perhaps 20 million years ago. ARP220 seems to be inherently unstable, with a perhaps dangerously bright and massive center, and with young cluster stars due to suffer supernova explosions.

Well, let's face it. The universe is not a calm and peaceful place. Whatever we human products of the universe achieve in the way of calm and peace is perhaps up to us.
(c) 1992, Los Angeles Times Syndicate