밤하늘을 보며 왜 우주가 검정색일까요? 하늘에는 별들이 반짝이고 있지만, 사이의 공간은 깜깜한 검정색으로 가득 차 있어요. 그런데 사실 우주에는 수많은 별들이 있고, 빛이 전부 모이면 밝아야 할 것 같은데 왜 그럴까요?
별이 많은데 왜 어두울까요?
먼저 생각해 볼게요. 만약 우주에 정말 무수히 많은 별이 있다면, 어디를 봐도 별빛이 있어야 해서 하늘 전체가 환하게 빛나야 할 것 같지 않나요? 하지만 실제로는 그렇지 않아요.
첫 번째 이유는 우주가 끝이 없고, 계속 팽창하고 있다는 사실이에요. 우주는 약 138억 년 전 빅뱅이라는 대폭발로 시작되었고, 지금도 계속해서 커지고 있어요. 우주의 팽창 때문에 멀리 있는 별들의 빛이 우리에게 도달하기까지 시간이 아주 오래 걸리죠. 어떤 별들은 너무 멀어서 그 빛이 아직 우리 눈에 닿지 않은 상태예요. 그래서 우주에는 아직도 어둠이 남아 있는 거예요.
두 번째 이유는 빛의 속도와 시간과 관련이 있어요. 빛은 굉장히 빠르지만, 우주가 너무나도 넓기 때문에 모든 별빛이 지구에 도달하는 데에는 한계가 있어요. 아주 멀리 있는 별들의 빛은 아직도 우리에게 닿지 않았기 때문에 하늘에는 어두운 부분이 남아 있는 거죠. 또 우주에 있는 많은 별들이 시간이 지나면서 사라지기도 하고, 그 빛이 도달하지 못하는 경우도 있어요.
세 번째 이유는 우주에 있는 먼지와 가스 때문이에요. 우주에는 별빛을 가리는 여러 가지 물질들이 있어요. 이런 먼지나 가스들이 별빛을 흡수하거나 산란시켜서, 우리가 보기에 어두운 부분이 많아지는 거예요. 그래서 별들이 많이 있지만 그 빛이 모두 우리에게 직접적으로 보이지는 않는 것이죠.
빛의 적색편이
또 하나 중요한 이유는 적색편이라는 현상 때문이에요. 적색편이는 우주가 팽창하면서 멀리 있는 별이나 은하에서 오는 빛이 점점 늘어나고, 그 파장이 길어져서 붉은색으로 변하는(이동하는) 현상이에요. 이렇게 파장이 길어지면 결국 우리 눈에는 빛이 보이지 않게 돼요. 멀리 있는 별들의 빛이 적색편이 때문에 눈에 보이지 않게 되면, 어둡다고 느끼게 되는 거예요.