다양한 분야가 지구온난화의 영향을 받고 있는 가운데, 천문학은 영향을 받을 것으로 예상되는 최신 분야일 것이다. 연구자들에 따르면 지상 대형 광학 천문대조차 기온 상승의 누적적인 영향에 시달리고 있다는 것.
"태평양천문학회지(PASP)"에 실린 논문은, 장기적인 기온 상승으로, 천체에서 나와 지구 대기를 통과하는 가시광 양자의 수가 약간 감소하고 있다고 지적.
이 논문의 주저자이자 캐나다 헤르츠버그 천체물리학연구소 천문학자인 에릭 스타인블링은, 이미 알려진 지구온난화로 인한 기온상승률은 이들 데이터에서 볼 수 있는 대기의 감쇠 증가와 상관되며, 중대성도 비슷하다고 말한다.
스타인블링에 따르면, "감쇠"가 클수록 지구 대기를 통과해 지상 광학망원경에 도달할 수 있는 별이나 은하의 광양자 수가 적다는 것을 의미하는데, 연구팀은 특히 0.6미크론 가시광선의 과거 관측 결과에 주목. 그러면서 온난화로 인해 지구 대기권에서 지표에 도달하는 광양자가 10년 새 약 0.2% 감소하고 있다고 결론지었다.
연구팀은, 하와이와 칠레에 있는 제미니 천문대의 북쪽 관측소와 남쪽 관측소의 구경 8m 광학망원경에서 얻은 20년치 아카이브 데이터를 시범 계산에 사용, 17년 동안 촬영된 약 25만 개의 관측 샘플이 대기 감쇠의 장기적인 변화를 추측하는 데 사용되었다고 한다.
또 하와이의 마우나·로아 산정에서 측정한 1958년부터의 일사량도 사용했으며, 그 데이터를, 2021년까지의 천문 관측 위성 Gaia(가이아)의 오브젝트 카탈로그의 데이터와 비교. 아울러 같은 시기 하늘과 기상 상태에 관한 기록보고서와 조합했다.
최근 20년간 "통과"하는 광양자에서 차지하는 감쇠 비율은 약 1%인 것 같다고 스타인블링은 말하고, 제미니 천문대에서 그렇다면 다른 지상 관측소에서도 같은 말을 할 수 있을 것이라고도 지적한다.
저자들은, 지구온난화로 대기 중 수증기가 늘어나고, 이로 인해 습도가 상승하고, 구름이 늘어나며 비, 진눈깨비, 눈 등 강수량이 증가한다고 쓰고 있고, 그 결과 악천후를 이유로 야간 망원경 돔 폐쇄가 늘어날 수 있다고 저자들은 지적. 또 기후변화 모델부터 지금까지보다 나쁜 관측 조건이 전 세계 관측소에서 예상되고 있다고 연구팀은 전했다.
■ 천체 관측 환경의 악화는 언제까지 계속될 것인가?
마우나 로어의 태양 관측 데이터는 1958년까지 거슬러 올라간다고 스타인블링은 말하고, 그에 따르면, 세계 규모의 영향이 수년간 지속되는 3개의 큰 화산 폭발과 그보다 작은 몇 개의 분화의 영향을 제외하면, 이 기간에 통과된 광양자는 완만하게 저하된 것으로 보인다. 제미니 천문대의 북쪽 관측소가 가동된 2000년 이후로 데이터를 한정하면, 이 감소는 보다 가파를 것이라고 한다.
■ 대형 지상 관측소에 향후 어떤 영향을 미칠지
이 파장 영역에서의 광양자 손실은 망원경 구경에 비례한다고 스타인블링은 말한다. 시간이 지남에 따라, 이 영향은 망원경의 유효 구경을 연 약 12 센티미터씩 "깎아 간다"로 된다고 한다. 바꾸어 말하면, 망원경의 감도나 집광 능력은 시간이 지남에 따라 저하되어 간다.
■ 어떤 관측이 가장 영향을 받을까
매우 정밀한 측광, 즉 별이나 기타 천체의 밝기 변화에 의존하는 관측이 영향을 받는다고 스타인블링은 말하는데, 예를 들어 먼 천체가 단 한 번만 빛나는 순간적인 현상을 찾는 고정밀 광시야 광학조사에 영향을 미칠 수 있다는 것이다.
■ 결론
스타인블링은 "지구 규모의 대기의 변화의 영향은 화상 그 자체로 검출할 수 있는 것 같다. 그리고 한 번 데이터로 뭔가를 보게 되면 더 이상 그것을 무시할 수 없다"고 말한다.
