1. 개요
Great Debate대논쟁 혹은 커티스-섀플리 대논쟁[1]은 20세기 초 천문학계를 뒤흔든 대형 논쟁이다.
커티스와 섀플리가 축으로 나눠져 벌인 논쟁이라 섀플리-커티스 논쟁이라고 하기도 한다. 주요 논점은 망원경의 발달로 전까진 존재를 모르던[2] '나선 성운(spiral nebulae)'이 발견 되면서 시작되었다. 당시엔 은하라는 개념도 없었고, 이런 천체들도 성운으로 불리던 시절이다. 결국 나선 성운의 정체와 더불어 우주의 크기에 대한 논쟁이 벌어지게 되면서 일이 커진다.[3]
이 나선 성운은 안드로메다자리에 위치해 있어서, '안드로메다 성운'으로 불렸고, 대논쟁 이후에는 안드로메다은하라고 불리우게 된다.
2. 주장
| 커티스의 주장 | 나선 성운은 우리 은하와는 또 다른 섬우주이다.[4] |
| 섀플리의 주장 | 우주는 우리 은하 내의 일부이고 나선 성운 역시 우리 은하 내의 천체이다. |
3. 결론
미국의 여성 천문학자 헨리에타 리비트는 세페이드 변광성의 주기-광도 관계[5]를 발견하여 성운(은하)까지의 거리를 측정하는 방법을 제시하였다. 세페이드 변광성은 별의 내부가 불안정하여 팽창과 수축을 반복하는 맥동 변광성으로, 변광 주기가 길수록 그 광도가 커진다. 이를 통해 주기를 측정하면 별의 광도를 알 수 있고, 절대 등급을 구할 수 있다. 또한, 겉보기 등급을 관측하면 거리 지수 공식으로부터 별까지의 거리를 계산할 수 있다. 이는 섀플리-커티스 대논쟁을 종결짓는 결정적인 단초가 되었다.이 발견은 허블의 연구로 이어졌다. 허블은 안드로메다은하 내의 세페이드 변광성을 관측하여 이를 리비트의 연구에 대입해 안드로메다 은하까지의 거리를 계산하였고, 약 150만 광년[6]이라는 먼 거리가 확인되었다. 이는 당시 예상된 우리 은하의 크기인 10만 광년을 훨씬 초과하는 거리였다. 허블의 연구 결과, 안드로메다 은하는 우리 은하 외부에 존재하는 별들의 집합체인 은하라는 사실이 확립되었다. 결론적으로 커티스의 주장이 옳았고, 우주에는 수많은 은하가 존재하는 것으로 이해되었다. 이는 우주의 개념을 넓히고 은하들이 우주에 가득하다는 사실을 확인하게 해주었다.
다만, 커티스는 태양이 은하의 중심에 있다고 주장했고, 섀플리는 태양이 은하의 바깥쪽에 있다고 주장하였다. 이 부분은 섀플리가 맞았으며, 이후 은하의 구조에 대한 이해는 거대한 중력을 가진 블랙홀이 은하 중심에 존재한다는 현재의 이론으로 발전하였다. 우리 은하의 중심에는 궁수자리 A*라는 블랙홀이 존재하는 것으로 추정된다.
4. 관련 문서
[1] 영어 표기 상에선 Great를 빼고 쓰기 때문에 섀플리 - 커티스 논쟁이 맞긴 하다.[2] 천체 관측을 어느 정도 해본 사람이면 알겠지만 어지간한 성능의 망원경으론 은하를 정확하게 관측할 수 없다.[3] 이해를 위해 이 문서에서 은하라는 용어를 사용할 뿐 이 당시엔 은하라는 개념이 없던건 둘째고 우주의 크기도 그렇게 크게 생각하지 않았다.[4] 섬우주는 철학자 임마누엘 칸트가 제창한 용어로 우리의 은하(당시에는 은하가 우주의 끝이었다.)의 바깥에 새로운 섬우주(은하)들이 펼쳐져 있다고 주장하였다.[5] 발견자인 그녀의 이름을 따 리비트의 법칙(Leavitt's Law)이라고도 불린다.[6] 실제로는 약 250만 광년 떨어져 있다. 당시 망원경의 한계로 인한 계산 오차.