별이 사라지고 나타나는 이유, 우주가 들려주는 시간의 비밀

겨울밤, 집 앞에서 올려다본 하늘에 오리온자리가 당당히 떠 있었다. 몇 달 뒤 여름, 같은 시간 같은 자리에서 하늘을 올려다본 아이가 달려와 외쳤다. "아빠, 오리온자리가 없어졌어요!"

USC 우주과학자 바헤 페루미안 교수가 아들과 나눈 이 대화는, 우리가 당연하게 여기는 밤하늘에 숨겨진 놀라운 비밀을 보여준다. 왜 어떤 별자리는 계절마다 다른 곳에 나타나고, 어떤 별자리는 항상 같은 자리에 있을까?

별들이 춤추는 진짜 이유

매일 밤 같은 시간에 하늘을 올려다보면, 별들이 조금씩 움직이는 것을 발견할 수 있다. 일주일만 관찰해도 그 변화는 뚜렷해진다. 이는 지구가 자전축을 중심으로 돌면서 동시에 태양 주위를 공전하기 때문이다.

핵심은 시간을 재는 두 가지 방법에 있다. 우리가 일상에서 쓰는 24시간은 태양을 기준으로 한 '태양일'이다. 하지만 천문학자들은 먼 별을 기준으로 한 '항성일'을 사용한다. 항성일은 23시간 56분으로, 태양일보다 4분 짧다.

이 4분의 차이가 만들어내는 마법이 바로 별자리의 이동이다. 매일 밤 별들은 전날보다 4분씩 일찍 뜬다. 한 달이 지나면 2시간 일찍 떠오른다. 12월 저녁 지평선 근처에 있던 오리온자리가 2-3월에는 머리 위 높이 떠 있는 이유다.

영원한 별들의 비밀

그렇다면 북두칠성은 왜 항상 보일까? 답은 지구의 자전축과 관련이 있다.

천문학자들은 지구의 북극과 남극, 적도를 하늘에 투영해 '천구'라는 개념을 만들었다. 현재 북극성(폴라리스)은 북천극 바로 근처에 위치한다. 북극성 주변의 별들은 떠오르거나 지지 않고, 하룻밤 동안 북극성을 중심으로 반시계방향으로 돈다.

이런 별들을 '주극성'이라고 부른다. 북극에 가까울수록 주극성의 수는 늘어난다. 적도에서는 주극성이 전혀 없고, 모든 별이 동쪽에서 떠서 서쪽으로 진다. 만약 북극에 선다면, 북반구의 모든 별자리가 주극성이 되어 영원히 하늘을 돈다.

수천 년에 걸친 우주의 변화

하지만 이마저도 영원하지 않다. 지구의 자전축이 세차운동을 하기 때문이다. 마치 팽이가 돌면서 축이 흔들리듯, 지구의 자전축도 약 26,000년을 주기로 원을 그리며 움직인다.

1,000년 후에는 북극성이 더 이상 북극성이 아니다. 12,000년 후에는 직녀성(베가)이 북극성 역할을 하게 된다. 현재 북극성에서 50도 이상 떨어진 곳에 있는 별이 말이다.

이 변화는 점성술에도 영향을 미쳤다. 고대에 점성술이 만들어질 때 사수자리는 11월 22일~12월 21일에 태양과 함께 있었다. 하지만 세차운동으로 인해 현재는 12월 18일~1월 19일로 바뀌었다. 12월 초에는 전통적인 12궁도에 없는 뱀주인자리에 태양이 위치한다.