영국의 에드먼드 핼리가 핼리 혜성의 주기를 계산, 다음 출현을 예견함으로써 태양계의 천체임을 입증하였나요?
혜성
혜성(彗星, ) 또는 살별은 태양계를 구성하는 천체(SSSB) 중의 하나로, 태양 복사에 의해 핵으로부터 발생한 코마(핵을 둘러싼 구름층)와 꼬리를 갖는다. 혜성은 홍수, 기근, 전염병 등을 불러 일으키는 불길한 징조로 여겨졌으나, 영국의 에드먼드 핼리가 핼리 혜성의 주기를 계산, 다음 출현을 예견함으로써 태양계의 천체임을 입증하였다.
갈릴레이 위성
갈릴레이의 발견은 육안으로 아무것도 보이지 않거나 잘 보이지 않는 공간에서 망원경으로 어떤 천체를 발견해냈다는 점으로 천문학 도구로써 망원경의 중요성을 입증했다. 더 중요한 점은, 지구가 아닌 다른 천체를 도는 것은 지구중심설에 큰 타격을 주는 것이었다. 다른 천체들이 지구 주위를 돈다는 가설을 무너트리는 발견이었다. 갈릴레이는 '별 세계의 보고' (별이 빛나는 편지)를 통해 자신의 천체 관측 내용을 발표했다. 태양이 우주의 중심에 있다는 코페르니쿠스의 설을 명시적으로 언급하진 않았다. 그럼에도 불구하고 코페르니쿠스의 이론과 관련된 내용이 많이 나온다. 이러한 발견의 내용으로, 경도를 결정하는 방법을 개발할 수 있었다.
크로이츠 혜성군
1880년에도 밝은 혜성이 1843년과 거의 같은 궤도를 지나갔으며, 1882년 대혜성도 그러했다.
일부 천문학자들은 이들이 하나의 혜성이었다는 설을 주장하였다. 그 공전주기는 근일점을 통과할 때마다 줄어들었으며, 태양을 둘러싸고 있는 고밀도의 어떤 물질에 의해 속도가 줄어들고 있다는 것이다.
1577년 대혜성
튀코가 발견한, 혜성이 천체라는 사실은 17세기 내내 천문학계의 뜨거운 논쟁거리였으며 여기에 대해 많은 이론들이 제기되었다. 갈릴레오는 튀코의 이론에 동의하지 않은 대표적 인물이었는데, 그는 혜성이 천체가 아닌 시각적 현상에 불과하며 그 때문에 혜성의 시차를 재는 것은 불가능하다는 주장을 했다. 그러나 그의 가설은 널리 인정받지 못했다.
1910년 1월의 대혜성
이 혜성을 체계적으로 연구한 최초의 천문학자는 로버트 T. A. 이네스이다. 1910년 1월 17일 근일점에 도달했고, 밝기가 약간 어두워졌으나 최대밝기 -5등성을 기록하면서 스펙타클한 장관을 선사하였다. 이때부터는 북반구에서 잘 보였으며, 꼬리 길이는 보름달 100개 분에 달하는 50도 정도였다.
세스 챈들러
1881년 하버드 대학교 천문대와 협력해 혜성 발견의 전화전달체계를 확립했다. 또 위도를 정확히 관측하고자 부유천정의를 발명하여 명성을 얻었다. 1891년에는 지구의 위도 변화를 알아내고, 14개월이라는 챈들러 주기를 발견했다.
포그슨 혜성
아일랜드의 천문학자인 빌헬름 헨리 스탠리는 이후 "포그슨 혜성과 비엘라 혜성은 같은 군에 속하며, 같은 유성군을 만들어낸다"라는 이론을 제기하였다. 스탠리는 또한 제임스 북킹햄이 1865년 11월 9일에 관측했던 천체 또한 포그슨이 관측했던 천체와 같은 천체일 수도 있다는 가설을 제기하였고, 천체가 1893년에 돌아올 것이라고 예상했지만, 혜성은 돌아오지 않았다.
엥케 혜성
핼리 혜성이 주기 혜성으로 처음으로 공인되어 명명된 이후, 수십년 만에 앵케 혜성은 공인되어 명명된 주기 혜성이 되었다. 여러 명의 발견자가 독립적으로 앵케 혜성을 발견하였다. 1795년에 캐롤라인 허셜이 두 번째로, 1818년에 장 루이스 퐁즈가 세 번째로 관측하였다. 요한 프란츠 엥케는 어려운 계산 끝에 1786년 (designated 2P/1786 B1), 1795년 (2P/1795 V1), 1805년 (2P/1805 U1) 그리고 1818년 (2P/1818 W1)에 관측되었던 혜성들을 같은 궤도로 연결할 수 있음을 확인하였다. 1819년에 엥케는 그 결론을 "Correspondance astronomique"에 발표하였고, 1822년에 발견될 것을 예측하였다. 1822년 6월 2일에 칼 루드비히 크리스티안 Rümker가 패러매터 천문대에서 (2P/1822 L1)을 재확인하여, 그 예측을 사실로 확인하였다.
휴메이슨 혜성
휴메이슨 혜성(Comet Humason, C/1961 R1)은 1961년 밀턴 휴메이슨이 발견한 거대 혜성이다. 밝기(절대등급)는 +1.5이며, 이는 모든 혜성 중에서 실제 밝기가 10번째로 밝은 수준이다. 겉보기 등급은 관측 당시 기준으로 최대밝기 +6이다. 주기 2,940년이다. 핵의 지름은 41km에 육박했다.
에드먼드 핼리
《혜성 천문학 총론》(A Synopsis of the Astronomy of Comets, 1705)는 1682년부터 1705년까지 핼리가 뉴턴의 운동법칙을 모든 가능한 혜성의 자료에 적용하여 출판한 책이다. 핼리는 《혜성 천문학 총론》에서 1705년, 1337년부터 1698년까지 관측된 24개 행성의 포물선 모양 궤도를 설명하였다.
《혜성 천문학 총론》에서 핼리는 1456년, 1531년, 1607년, 1682년에 나타났던 혜성이 모두 같은 혜성이라는 주장을 하였고, 이 혜성이 75~76년의 주기를 가지며, 1758년 다시 나타날 것이라고 예측하였다. 핼리는 1682년 출현한 대혜성을 관찰하고 그것을 1531년과 1607년에도 출현했었던 혜성의 회귀라고 주장하였다. 이 혜성은 지금 핼리 혜성이라 불린다. 그는 뉴턴의 역학을 적용하여 혜성의 궤도를 계산하여 《혜성 천문학 총론》을 출판하였다.
포그슨 혜성
포그슨은 새벽 4시부터 관측을 시작했다. 처음 이틀 동안은 구름이 관측을 방해했지만, 세 번째 밤에는 약 10분 가량 구름 사이에 틈이 생겼고, 5시 15분에 포그슨은 천체 하나를 "흘낏" 발견하여 "둥글고 밝으며 혜성의 핵으로 보인다" 라고 기록하였다. 포그슨은 자신의 발견을 기존의 비엘라 혜성이 별자리 사이를 움직이는 속도와 비교함으로써 해당 천체가 비엘라 헤성이라고 생각하였다. 다음 아침에 그는 좀 더 나은 조건에서 관측을 진행했으며, 혜성에 짧은 꼬리가 생긴 것을 관찰하였다. 다섯 번째 날은 구름이 끼었었고, 포그슨은 즉시 자신의 발견과 구체적인 천체의 위치를 담은 편지를 보냈다. 하지만 포그슨은 비엘라 혜성의 두 번째 핵을 찾는 데는 실패하였다.
아서 스탠리 에딩턴
아인슈타인은 이론을 만들어 발표하는 것에서 그치지 않고 그 이론을 검증할 수 있는 방법까지 제안한 것으로 유명했다. 1916년 3월 20일 에서도 역시 아인슈타인은 일반 상대성 이론을 검증하기 위한 수단으로 수성의 근일점이 100년에 43″만큼 궤도상에서 돈다는 것, 빛이 중력장 속에서 휜다는 것, 중력장 속에서의 빛의 적색 편이가 일어난다는 것을 관측할 것을 제시했다. 수성의 근일점이 궤도상에서 돈다는 것은 이미 19세기 중반에 프랑스의 천문학자 위르뱅 르베리에가 관측했지만 빛의 휘어짐과 적색 편이는 당시까지 관측되지 않고 있었다.
크로이츠 혜성군
에드먼드 핼리를 포함한 당시의 사람들은 이 혜성이 1106년에 태양 가까이에서 보였던 매우 밝은 혜성이 되돌아온 것으로 추측하였다.
스타더스트 (우주선)
1980년부터 과학자들은 전문적인 혜성 연구 임무를 추진하기 시작했다. 1990년대 초, 핼리 혜성에 접근하여 근접 자료를 보내오는 혜성분야 최초의 임무가 성공하였다. 하지만, 또다른 임무인 미국의 "혜성 랑데부 소행성 플라이바이"는 예산 부족을 이유로 취소되었다. 1990년대 중반, 돈이 덜드는 디스커버리급 미션이 발표되었고, 그 내용은 2004년 와일드 2 혜성으로 가는 것이었다.
에드먼드 핼리
1675년, 핼리는 그리니치 천문대의 왕립 천문학자였던 존 플램스티드의 조수가 되었다. 그는 1676년 옥스퍼드를 떠나 남대서양에 있는 세인트헬레나 섬을 방문하여 망원 조중기를 가진 커다란 육분의를 이용하여 관측을 한 후, 남반구의 별들을 목록화하였다. 세인트헬레나 섬에 있는 동안, 핼리는 수성의 태양면 통과를 관측하였고, 금성의 태양면 통과를 이용하면 태양계의 확실한 크기를 결정할 수 있음을 깨달았다. 1678년 5월, 그는 영국으로 돌아왔다. 그 다음 해 그는 폴란드의 그단스크로 가서 분쟁을 해결하기 위해 왕립학회를 지지하였다. 천문학자 요하네스 헤벨리우스가 망원경을 사용하지 않은 채 열린 시야에서 별들을 관측하여, 로버트 훅이 그의 관측 결과에 의문을 가지며 분쟁이 생겨난 것이다. 핼리는 헤벨리우스와 함께 지내며 헤벨리우스의 관측 결과의 질을 관찰하고 입증하였다. 같은 해, 핼리는 세인트헬레나 섬에서 관측했던 결과를 341개 남반구 별들의 정보를 포함한 《남반구 천체 목록》을 출판하였다. 그는 국왕의 권고로 옥스퍼드 대학교의 석사 학위를 받았고, 왕립 학회의 특별 회원으로 선출되었다. 이것은 최초의 남쪽 하늘의 별들에 대한 정확한 목록이었고, 또한 최초의 망원경을 이용한 별 측량이었다. 존 플램스티드는 핼리를 ‘남쪽의 티코’라고 불렀다.
금성 일면통과
금성 일면통과를 최초로 관측한 근세 천문학자는 1639년 12월 4일 제레미 호록으로, 관측 장소는 머치 훌(Much Hoole, 영국 프레스턴 근처에 있는 마을)이었다. 그의 친구였던 윌리엄 크랩트리도 맨체스터 근처 솔프드에서 같은 현상을 관측했다. 케플러는 1631년과 1761년에 일면 통과가 발생할 것을 예언했었다. 제레미 호록은 케플러의 금성 궤도 계산을 수정하여 8년의 간격을 두고 이 현상이 발생하는 것을 알아차렸고 1639년에 일면 통과가 발생할 것으로 예측했다. 해당일에는 하루 종일 흐린 날씨였으나 해넘이 직전 1시간 반 정도 하늘이 개었고, 그는 관측에 성공했다. 그러나 호록의 관측 결과는 그가 죽고 훨씬 뒤인 1666년까지 출판되지 않았다. 어쨌든 그가 계산한 태양계의 크기는 실제 규모의 절반 정도였다.
에드먼드 핼리
이 책은 호주 하늘의 별들에 대한 첫 번째 출판된 기록이 때문에 중요한 자료로 여겨지고 있다.
에드윈 허블
1921년 섀플리가 하버드 천문대의 책임자가 되어 윌슨산을 떠나면서 허블은 더 많은 시간 망원경을 관측할 수 있게 되었다. 1923년 10월 4일 저녁, 허블이 윌슨산에 와서 4년이 지난 날, 그는 100인치짜리 망원경으로 안드로메다 성운을 관측하였다. 당시 관측상태는 최악의 상태였다. 허블은 40분간 노출하여 안드로메다성운 사진을 찍었다. 다음날 사진 현상 후, 사진에서는 흠집이거나 신성이라고 볼 수 있는 점이 발견되었다. 허블은 그 점이 신성임을 다시 확인하기 위해서 안드로메다 성운을 5분간 노출하여 찍었다. 그 점은 그대로 그 자리에 있었고, 신성일 가능성이 있는 두 점을 더 발견하였다. 이후에 그는 두 번째 점이 신성임을 알아냈고, 세 번째 점이 세페이드형 변광성임을 알아냈다. 허블은 자신이 발견한 세페이드형 변광성을 이용하여 안드로메다 성운까지의 거리를 추정했다. 그 결과는 놀라웠다. 안드로메다 성운까지의 거리는 지구에서 약 90만 광년으로, 우리 은하의 지름의 길이인 10만 광년보다 훨씬 먼 거리였다. 그는 안드로메다 성운이 하나의 또 다른 은하임을 증명하여 대논쟁의 막을 내렸다. 1924년 2월, 허블이 섀플리에게 자신이 발견한 결과를 편지로 알리자, 섀플리는 “이것이 내 우주를 파괴한 편지다” 라고 말했다고 한다. 1924년 위싱턴에서 열린 미국 과학진흥협회 회의에서 허블의 성과가 발표되었는데, 그는 그 회의에서 가장 뛰어난 논문에 수여하는 1천 달러의 상금을 공동으로 수상했다.
프리드만 방정식
에드윈 허블은 1927년 멀리 있는 은하일수록, 우리 은하와 더 빠른 속도로 멀어지며, 그 멀어지는 속도는 거리에 비례한다는 허블의 법칙을 발견하였다. 이를 수식으로 표현하면,
이고, 여기에서 은하가 멀어지는 속도와 거리 사이의 비례상수 H가 바로 허블 상수다. 이는 균일하고(homogeneous), 등방적이며,(isotropic) 팽창하고 있는 우주에서 성립하는 일반적인 관계식으로서 다음과 같이 증명된다. 우주의 팽창을 따라가며 그 간격이 멀어지는 좌표계(comoving coordinate)에서 정의된 위치 벡터를 formula_15라고 하자. 좌표 formula_16과, formula_17에 위치한 두 은하를 생각하자. 시간 formula_18 일 때 두 은하 사이의 거리는
로 주어지고, 은하가 멀어지는 속도는 이 거리의 미분으로 구할 수 있다.
322P/SOHO
2006년, 독일의 천문학자 제바스티안 F. 회니히가 혜성 C/1999 R1과 C/2003 R5이 같은 혜성이라는 것을 계산해내었고, 2007년 소호 태양 관측 위성과 중국 천문학자 저우보가 예측한 대로 혜성이 돌아왔음을 확인하여 2007년 9월 10일 공식적으로 이 혜성은 주기 혜성임이 발표되었다. 혜성은 태양에서 약 800만 킬로미터 (0.05 AU) 떨어진 곳을 지나갔고, 밝기가 수백만 배 증가했다.
이케야-세키 혜성
이케야-세키 혜성(공식 이름: C/1965 S1, 1965 VIII, 1965f)은 이케야 가오루와 세키 쓰토무에 의해 발견된 혜성이다. 1965년 9월 18일, 망원경으로 희미하게 보이는 것을 발견했다. 궤도 계산 결과 10월 21일, 태양에서 450,000 km 떨어진 근일점을 통과하면서 최대 밝기가 된다고 예측되었다.
외계 행성
1991년에 앤드루 린, 베일스, 셰머는 펄서 타이밍 기법을 사용하여 PSR 1829-10 주위를 도는 펄서 행성을 발견했다고 주장했다. 이 주장은 학계의 지대한 관심을 받았는데, 펄서의 주기를 계산하는 프로그램이 지구 공전궤도의 이심률을 반영하지 않아 생긴 착오로 판명되었으며 린 및 동료들은 곧장 자신들의 주장을 철회했다.
혜성
동아시아에서는 혜성은 달의 정기가 모여 만들어졌다고 여겼다. 천체의 출현은 길흉의 판단으로 이어졌는데, 혜성은 주로 재난의 경고로 받아들여졌다.
천왕성
허셜은 줄곧 자기가 혜성을 발견했다고 주장했지만, 다른 천문학자들은 이미 다른 경우를 생각하고 있었다. 러시아의 천문학자 앤더스 렉셀은 이 천체의 궤도를 최초로 계산하고, 거의 원형에 가까운 궤도를 보고 혜성보다는 행성에 가깝다고 결론내렸다. 베를린의 요한 엘레르트 보데는 허셜의 발견에 대해 "지금까지 알려져 있지 않은, 토성 너머의 궤도를 공전하는 행성과 같은 천체로 간주할 수 있다". 보데 역시 이 천체를 혜성보다는 행성과 더욱 비슷하다고 결론내렸다.
센타우루스자리 오메가
기원후 150년 그리스-로마 시대의 천문학자 프톨레미가 《알마게스트》에서 이 천체를 말(센타우루스)의 견갑골에 해당한다고 썼다. 독일의 법률가이자 지도제작자인 요한 바이어는 1603년 《우라노메트리아》에서 프톨레미의 자료에 따라 이 천체를 "센타우루스자리 오메가"라고 명명했다. 1677년, 영국의 천문학자 에드먼드 핼리가 남대서양 세인트헬레나에서 망원경을 이용해 센타우루스자리 오메가를 관측하고, 이것이 별이 아니라는 것을 밝혀냈다. 1715년 핼리는 오메가를 비롯한 천체 여섯 개의 발견을 왕립학회에 발표했다.
메시에 천체 목록
목록의 첫 번째 천체인 황소자리의 게성운은 메시에가 1758년 8월 28일에 2주일전 발견한 혜성을 찾다가 발견한 것이다. 논문에서 그는 “1758년 혜성이 황소자리의 두 뿔 사이에 있을 때 남쪽뿔 위의 황소자리 ζ(제타) 별에서 약간 떨어진 곳에 촛불 모양의 별을 포함하지 않은 하얀 빛을 보았다. 그 빛은 전에 보았던 혜성과 비슷하게 생겼으나 약간 더 밝고 흰 빛을 띠었으며 혜성처럼 둥글지 않고 길쭉하며 꼬리나 깃 같은 것도 보이지 않는다.”라고 썼다.
자연철학의 수학적 원리
에드먼드 핼리도 이 책을 바탕으로 1530년, 1607년, 1682년에 나타났던 혜성들의 궤도를 계산해, 이 혜성 모두가 동일한 하나의 천체일 가능성이 높다는 사실을 발견했고 일정한 주기에 따라 1750년대 말에 다시 나타나리라고 예견했다. 뉴턴도 핼리도 죽은 뒤인 1758년에 수수께끼 같은 천체가 발견되었는데 그것이 다름 아닌 핼리 혜성이다.
오르트 구름
단주기 혜성에 두 개의 주된 다양성이 있다.: 목성과(科) 혜성들과 핼리과(科) 혜성들. 그들의 표준인 핼리 혜성의 이름을 따서 지은 핼리과(科) 혜성들은 그들이 단주기 혜성임에도 불구하고 그들의 궁극적인 기원은 흐트러진 원반모형이 아니라 오르트 구름에 놓여있다는 점이 독특하다. 그들의 궤도에 기초하여, 그들은 거대한 행성의 중력에 의해 포획되고 태양계 중심으로 보내진 장주기 혜성이라고 믿어진다. 이러한 과정은 비록 목성과(科) 혜성의 대다수가 흐트러진 원반모형에서 유래했을 것이라고 생각될지라도, 목성과(科) 혜성의 중요한 파편의 궤도를 현재와 같은 궤도를 만들었는지도 모른다.
천문학의 임시 명칭
공전 주기가 200년 이하이거나 궤도를 한 바퀴 전부 완주한 혜성들을 주기 혜성이라고 정의하며, 주기 혜성들은 명칭 앞머리에 P가 붙는다(예시로, 322P/SOHO 혜성의 임시 명칭은 "P/2007 R5"이며, 공전 주기가 367년인 이케야-장 혜성의 임시 명칭은 "P/2002 C1"이다). 주기 혜성들은 근일점을 한 번 이상 통과하면 영구 명칭을 부여받는다(주기 혜성 목록 참조).
핼리 혜성
1909년 8월, 핼리혜성이 태양에서 4억 8,000만 km 떨어져 있을 때 사진을 찍었다. 그리고, 1910년 4월에는 태양에서 8,900만 km 떨어진 거리까지 접근했다. 그 뒤, 1982년 10월 16일 미국 팔로마 천문대에서 발견됐다.
슈메이커-레비 제9혜성
혜성의 궤도를 거꾸로 계산한 결과 혜성이 1960 ~ 70년대 사이에 목성의 궤도에 잡혀 한 동안 목성을 돌고 있었음이 밝혀졌다. 이후 3월 15일 엔다테 긴의 사진, 3월 17일 오토모 사토루의 사진, 3월 19일 엘리너 헬린의 사진 등 3월 24일 혜성이 발견되기 전 혜성이 촬영된 사진들도 발견되었다. 1993년 3월 이전의 사진은 발견되지 않았으며, 따라서 슈메이커-레비 제9혜성은 목성에 잡히기 전에는 원일점이 목성 근방, 근일점이 소행성대 내부에 있는 소행성과 비슷한 혜성이었다고 추정된다.
혜성 은하
혜성 은하()는 32억 광년 떨어진 나선 은하이다.
천왕성
천왕성은 84년 주기로 태양을 30억 km ( 약 20 천문단위 ) 거리에서 한 바퀴 돈다. 천왕성에서 태양을 본다면 지구에서보다 400배 희미하게 보일 것이다. 궤도 요소들은 피에르-시몽 라플라스에 의해 1783년 처음으로 계산되었다. 이후 1841년 존 카우치 애덤스는 처음으로 천왕성의 중력적 영향에 의한 새로운 행성 예견을 하였으며, 1845년에 르 비에르는 천왕성의 궤도에 대한 독자적인 연구를 시작했다. 1846년 9월 23일, 요한 갓필드 갈레는 새 행성을 찾았으며, 이후 이름을 "해왕성"이라 지었다. 그것은 르 비에르가 예견했던 곳과 매우 비슷한 곳에서 발견된 것이다.
슈메이커-레비 제9혜성
슈메이커-레비 제9혜성의 궤도를 분석한 결과, 혜성이 다른 모든 혜성들과 다르게 태양이 아니라 목성을 돌고 있음이 밝혀졌다. 혜성은 목성 궤도에 상당히 "느슨하게" 잡힌 상태였으며, 궤도 원점은 0.33 AU, 궤도 이심률은 0.9986 이었다.
메시에 천체 목록
18세기 중엽 천문학은 관측 분야에서 큰 발전을 이루었는데, 그 중 성운성단 목록을 작성함으로써 광학 항성 천문학의 기초를 세운 사람은 혜성 관측가인 프랑스인 샤를 메시에였다. 1750년대에는 50여 개의 혜성만이 알려져 있었으나 그 후 반세기 동안 메시에는 그 이상을 관측했다. 그는 1759년 핼리(Halley) 혜성을 발견하면서 본격적인 천문 관측을 하게 되었다고 할 수 있다. 그는 혜성만이 아니라 성식,남중,식현상 등도 관측했다. 그러나 그는 관측 목록 일람표를 만드는 것을 하지 않았다. 이를테면 혜성궤도 요소를 계산하기 위한 위치환산은 그의 동료가 해주는 식이었다. 그는 1770년 아카데미에 가입하게 되면서 첫 번째 논문을 기고했다. 이 첫 논문이 메시에 목록(Messier Catalogue)의 첫째 분인 "Catalogue des Nebuleuses et des amas d’Etoiles, que l’on decouvre parrni les Etoiles fixes, sur l’horizon de Paris"였다.
에드먼드 핼리
1720년, 핼리는 그리니치 천문대의 왕립천문학자로 존 플램스티드를 계승했고 19년 동안의 달의 주기 관측을 끝마쳤으며 달의 자오선 통과 시기를 관측하여 바다의 경도를 결정하는 데 도움을 주는 등 많은 관측을 하였다. 그 때 그의 나이는 63세였다.
은하수
은하가 많은 별들로 이루어진 것에 대한 실제 증거는 1610년 갈릴레오 갈릴레이에 의해 나왔다. 그는 은하를 연구하기 위해 망원경을 사용했고, 그것이 무수히 많은 희미한 별들로 이루어져 있음을 확인했다.
비엘라 혜성
혜성은 1845년 11월 26일 프란체스코 데 비코가 다시 발견하였다. 혜성은 뿌연 성운 모양으로 관측되었고, 혜성에 어떠한 현상이 생겼다는 것을 시사했다. 1846년 1월 14일에 관측하였던 매류 모리는 혜성과 비슷한 천체가 혜성 북쪽 1 분각 지점에 있음을 발견하였다. 이 사실이 발표된 이후 많은 천문학자들이 혜성을 과측하기 시작하였고, 밝기가 거의 비슷한 두 천체(보통 "혜성 A"와 "혜성 B"로 불린다)가 태양을 향해 꼬리를 평행하게 늘어트리고 있는 것을 발견하였다. 몇몇 천문학자들은 혜성 파편이 더 있을 것이라고 생각하고 혜성 주변을 관측하였지만, 다른 파편들은 너무 어두워서 관측이 되지 않았다.
에드먼드 핼리
혜성은 수 천 년 동안 알려져 왔다. 기원전 240년 전 중국의 기록에서 하늘에 며칠 혹은 몇 주까지 나타났다가 사라지는 ‘빗자루 별’이라는 것을 살펴볼 수 있다. Comet이라는 단어는 머리털이라는 뜻을 가진 그리스 단어 kometes에서 비롯된 것이다. 혜성은 태양계의 작은 물체로 보통 수 마일의 지름을 가지며 ‘더러운 눈뭉치’라고 묘사되기도 한다. 그들은 얼음의 고체핵, 먼지, 기체 상태 물의 코마, 이산화탄소와 다른 기체들로 이루어져 있고, 먼지와 이온화된 기체로 이루어진 꼬리를 만들며 움직인다. 혜성은 태양계 초기 물질로부터 만들어졌다고 믿어지고 있다 아리스토텔레스는 혜성이 지구 대기에 존재한다고 믿었지만, 1577년 티코 브라헤가 혜성은 그것보다 훨씬 먼 거리에, 지구가 아닌 우주에 속한다는 것을 밝혀냈다.
햐쿠타케 혜성
혜성에서 방출된 물질들을 조사함으로서, 햐쿠타케 혜성의 자전 주기를 알아낼 수 있었다. 혜성이 지구를 지나갈 무렵, 대형 입자 무리가 태양 방향으로 매 6.23시간마다 방출되었으며, 작은 분출 몇 개를 더 조사한 결과 이 숫자가 햐쿠타케 혜성의 자전 주기임이 확인되었다.
고래자리
가장 주목할 만한 천체는 미라(ο Ceti)로, 최초로 발견된 변광성이다. 331.65일의 주기를 갖는데, 가장 밝을 때에는 2.0 등급에 달하여 육안으로 쉽게 식별할 수 있는 가장 밝은 별에 속하며, 어두워지면 10.1등급까지 떨어진다. 이를 처음 발견한 것은 1596년 데이비드 파브리시우스(David Fabricius)인데, 이 발견은 하늘의 영구불변성에 의문을 제기하여 코페르니쿠스 혁명을 돕게 된다.
핼리 혜성
핼리 혜성(공식 명칭은 1P/Halley)은 그 주기와 다음 접근 시기를 예측한 에드먼드 핼리의 이름을 딴 혜성으로, 약 75~76년을 주기로 지구에 접근하는 단주기 혜성이다. 지상에서 맨눈으로 관측 가능한 유일한 단주기 혜성이기도 하다. 다른 더 밝은 혜성들도 존재하지만 그런 혜성들은 몇 천년에 한번 정도 나타난다. 마지막으로 관측된 연도는 1986년으로, 다음 접근 시기는 2061년 7월 28일으로 예측된다.
에드먼드 핼리
1986년 3월 14일, 유럽 우주 기구에 의해 발사된 우주탐사기 Giotto가 핼리 혜성이 근일점에 다가왔을 때 핼리 혜성의 핵으로 날아갔다. Giotto의 이름은‘동방박사의 예배(Adoration of the Magi)’에 핼리 혜성으로 믿어지는 혜성을 그린 화가 Giotto Ambrogio di Bondone의 이름에서 따왔다. 탐사기는 텔레비전 장면과 과학 자료들을 지구로 전송했다. 이전의 기기들은 사용할 수 없는 정보들을 주었지만, Giotto는 2000장이 넘는 사진을 통해 혜성의 핵이 길이 9.3마일, 넓이 6마일의 칠흑색 감자 모양이며 언덕과 골짜기를 갖고 있다는 것을 보여주었다. 가스와 먼지로 이루어진 두 개의 밝은 꼬리는 각각 길이 9마일로 핵으로부터 뻗어져 나왔다. Giotto의 기기들은 혜성이 매 시간마다 30톤의 물과 5톤의 먼지를 잃으며 결국에 산산조각 날 것이라는 것을 알아냈다.
지구공동설
1692년 어느날 에드먼드 핼리는 지구가 약 800km 두께의 zvgs-135금성과 화성 정도 크기의 두 개의 안쪽 껍질, 수성 정도 크기의 안쪽 구로 이루어져 있다는 내용의 글을 썼다. 두 껍질 사이에 대기가 있고, 각각의 껍질이 자기극을 가지고 있으며 다른 속도로 자전한다는 것이다. 지구 안쪽에 야광성 물질이 차 있으며 그것이 빠져나와 오로라를 만드는 것이라고 주장했다.
아이작 뉴턴
뉴턴은 1684년 핼리 혜성을 발견한 것으로 유명한 천문학자 에드먼드 핼리와 행성 운동에 대해서 토론할 정도로 천문학에도 식견이 있었다.
주기 혜성
단주기 혜성은 주기가 200년 이하인 혜성을 말한다. 그런 혜성은 주기가 20년 이하인 목성족 혜성과 20년 이상 200년 이하인 핼리형 혜성(Halley-type comet)으로 나뉜다. 장주기혜성인 주기혜성은 현재 이케야-장 혜성이 유일하다.
HD 192263 b
2002년 천문학자 G. 헨리는 이 행성의 존재에 의문을 표시했다. 그 근거는 어머니 항성 HD 192263의 채층 활동 주기가 발표된 행성의 공전 주기와 일치한다는 것이었다. 행성 때문에 생겼으리라 추측한 시선속도 변화는 사실은 항성의 활동 때문에 생긴 것이었다는 주장이었다. 그러나 2003년 이 행성의 존재는 공식적으로 검증을 받았다. 행성이 항성의 자기장(가시광 영역) 활동에 영향을 끼치기 때문에 항성 활동과 행성 공전 주기가 거의 같았던 것이다.
은하
이 유명한 논쟁에서 섀플리는 은하수가 우주 전체이며, 나선성운의 하나인 안드로메다는 단순히 우리 은하의 일부라고 주장했고, 반면에 커티스는 안드로메다와 나선성운들은 우리은하 밖에 존재하는 다른 은하, 소위 섬우주(Island universe)라고 주장했다. 이 논쟁은 1924년에 이르러 서야 에드윈 허블에 의해 해결되게 된다. 허블은 안드로메다 은하에서 세페이드 변광성을 발견하였고, 변광성의 절대등급과 변광주기 관계를 이용하여 안드로메다 은하까지의 거리가 약 90만 광년이라는 것을 계산해냈다. 이 값은 당시 알려져있던 우리 은하의 크기에 비해 충분히 큰 값이었기에, 안드로메다 은하가 우리 은하 밖의 천체임이 확인되었다.
이로써 안드로메다 은하를 비롯한 나선성운들은 모두 우리 은하 밖의 천체라는 사실이 확립되었다. 1936년에 허블은 은하들의 형태학적인 분류법을 고안했으며, 이는 허블 분류법이라는 이름으로 현재까지도 쓰이고 있다.
제임스 브래들리
이러한 현상은 장동(章動)이라고 하여, 불균등한 지구 타원체에 달의 인력이 작용하는 결과라는 것이 장 르 롱 달랑베르에 의해서 1749년에 역학적으로 증명되었다. 브래들리는 1742년 에드먼드 핼리의 뒤를 이어 제3대 그리니치 천문대장에 취임했다.
에드먼드 핼리
핼리는 지구 전역의 지자기에 대해 연구하였다. 핼리는 벤저민 미들턴이라는 사람과 함께 지자기에 대해 연구를 하였고, 그들이 해군 본부에 제출한 연구 목적은 지자기를 연구해 항해 여건을 개선시킨다는 것이었다. 벤저민 미들턴은 왕립학회의 특별 회원이었다. 그들은 해군 본부로부터 허락을 받아내었고, 메리 2세는 그들의 항해를 위한 배를 만들도록 허락하였다. 그러나 그들의 배 건조는 조금 느리게 진행되었다. 이 배가 건조되는 동안 핼리는 아이작 뉴턴과 연락하며 혜성에 대한 연구를 시작할 조짐을 보였다.
헨리에타 스완 레빗
레빗의 발견은 소위 ‘주기-광도 관계’(period-luminosity relationship)로 유명하다. 변광 주기의 대수는 별의 평균 고유 광도(이것은 또 별이 가시광선 파장에서 방출하는 power의 양의 대수로 정의된다)와 선형적 관계를 이룬다. 하버드 천문대의 사진건판에 기록된 1,777 개의 변광성들의 연구에 대하여 레빗은 “최댓값들과 최솟값들에 상응하는 두 무리의 점들의 연쇄 사이에 직선이 순조롭게 그려질 수 있다. 즉 (세페이드형) 변광성의 밝기와 그 주기 사이에 간단한 상관관계가 존재한다는 것을 보일 수 있다.”라고 의견을 표했다.
시리우스
1718년 에드먼드 핼리는 당대의 측성자료를 프톨레미의 알마게스트와 비교한 결과 그때까지 '붙박이' 별이라고 생각했던 항성들이 하늘에서 움직였음을 발견했다. 핼리가 조사한 별은 알데바란, 아크투루스, 시리우스로 셋 다 프톨레마이오스 시대(핼리와 1800년 차가 난다.)로부터 거의 달의 지름에 해당하는 30분 거리를 이동했다.
해왕성의 발견
1781년에 윌리엄 허셜이 천왕성을 발견한 이후 1846년까지 그 궤도가 계산되어 왔으나, 천문학자들은 천왕성의 궤도에서 만유인력의 법칙만으로는 설명할 수 없는 불규칙성이 발견되는 것을 알아냈다. 하지만 이 불규칙성은 천왕성 너머에 또다른 행성이 있어 중력적으로 영향을 미친다고 설명하여 해결할 수 있었고, 1845년에 파리의 천문학자 위르뱅 르베리에와 케임브리지의 존 쿠치 애덤스가 각자 그 행성의 위치를 계산하기 시작했다. 르베리에가 먼저 계산에 성공했지만 바로 그 직후에 영국 왕립 천문학자 조지 에어리가 애덤스도 행성의 발견을 예측했다고 발표했다. 하지만 영국 왕립 학회는 1846년에 르베리에에게 코플리 메달을 수여하면서 애덤스에 대한 언급은 하지 않았다.
주기 혜성
주기 혜성은 주기가 200년 이하인 혜성 또는 근일점을 2번 이상 지난 것이 관측된 혜성을 의미하며, 주기 혜성은 두 번째 근일점 통과 후에 번호를 받는다.
은하의 형태분류
허블순차는 에드윈 허블이 1936년에 창안한 은하의 형태분류 체계이다. 보통 "허블소리굽쇠"("hubble tuning-fork")로 알려져 있기도 하다. 이는 전통적으로 표현되는 도표가 소리굽쇠 모양이기 때문이다. 허블의 분류 체계는 은하의 겉보기 모습(원래는 사진건판에서)에 기반하여 크게 세가지 유형의 은하로 나눈다.
우주
천체에 대한 관측 성과는 계속적으로 발전하여 윌리엄 허셜은 천왕성을 발견하는 한편 수 많은 항성에 대한 관측을 바탕으로 은하의 지도를 제작하였으며 태양계 역시 이동하고 있다는 사실을 관측하였다. 허셜의 관측 목록은 NGC 목록의 기반이 되었다.
에드먼드 핼리
《남반구 천체 목록》(Catalogus Stellarum Australium, 1679)은 남반구 별들의 위치를 망원경으로 관찰해 목록화하여 처음으로 출판된 책이다.
혜성
이같이 불길한 징조로 여겨지던 혜성은 18세기에 들어서야 실체가 조금씩 밝혀지기 시작했다. 천문학자였던 에드먼드 핼리는 혜성에 대해 의구심을 품게 되는데 그의 친구인 아이작 뉴턴이 새로운 주장을 내놓았기 때문이다. 뉴턴은 1680년 10월과 11월에 관측된 혜성이 태양 뒤로 사라졌다가 12월에 나타나자 두 혜성이 같은 것이며 태양을 중심으로 궤도를 그리고 있다고 주장했다. 그 이야기를 들은 핼리는 1705년 24개 혜성의 궤도를 계산하여 1531년과 1607년, 1682년에 출연한 세 개의 혜성이 같은 혜성임을 밝혀낸다. 그리고 1758년 이 혜성이 또 나타날 것이라고 예측했다. 즉 이 혜성이 75~76년을 주기로 지구에 접근한다고 주장한 것이다. 핼리의 예측대로 1758년 긴 꼬리를 드리운 혜성이 밤하늘에 나타났다. 이로써 갑자기 나타났다 사라지는 혜성에 주기가 있다는 것이 밝혀졌으며, 혜성은 그의 이름을 따 핼리혜성이라 이름을 붙이게 됐다. 이후 다양한 연구를 통해 혜성은 주기적으로 지구를 지나간다는 것과, 태양 주위를 공전한다는 사실이 밝혀졌다.
1577년 대혜성
당시 브라헤는 태양이 지구를 돌고 있는 것으로 잘못 알고 있었으나, 혜성의 진행 경로에 대한 매우 정교한 관측 기록 수천 건을 남겼으며, 이 기록들은 요하네스 케플러의 행성운동법칙 이론 확립에 기여했고, 행성들이 원이 아니라 타원 궤도를 그리면서 태양을 돌고 있음을 알게 해 주었다. 당시 튀코 브라헤의 제자였던 케플러는 대혜성의 존재 및 진행 경로는 천구 이론을 바꾸기에 충분한 증거라는 추측을 내놓았으나, 그의 주장은 이후 잘못되었음이 드러났다. 또한 튀코는 대혜성의 코마가 태양을 바라본 시점에서 뒤쪽으로 형성된다는 사실도 알아냈다.
펄서 행성
1991년 앤드류 G. 라인은 펄서 PSR 1829-10을 도는 행성 크기 천체를 발견하였다고 발표하였다. 그러나 이 발표 사실은 펄서의 주기를 계산하는 프로그램이 지구 공전궤도의 이심률을 반영하지 않아 생긴 착오로 판명되어 철회되었고 이후 얼마 지나지 않아 펄서 행성이 정말로 존재한다는 연구결과가 발표되었다.
에드윈 허블
1929년, 허블은 윌슨 산의 100인치 망원경으로 은하들 사이의 거리와 적색편이의 체계적 분석을 통해 팽창 우주론을 지지하는 논문을 표하였다. 이 “허블의 법칙”이 바로 팽창우주론의 결정적 천문학적 증거였다. 1930년, 에딩턴과 드 시터 등 영향력 있는 천문학자들이 정적 우주론보다 팽창 우주론이 새로운 천체 관측 결과와 더 잘 맞는다는 사실을 인식하고, 묻혀 있던 프리드만과 르메트르의 작업이 재발견되면서 과학계의 인식은 정적우주론에서 팽창우주론으로 변화하게 되었다. 천체들 사이의 도플러 효과를 보여 주는 허블의 법칙이 팽창우주론을 뒷받침하는 강력한 증거가 되어 주었던 것이다.
태양계
이 이론은 처음에 좋은 평가를 받았으나, 곧 문제가 발견되었다. 해럴드 제프리(1929년)는 순환의 개념에 대한 수학적인 논의에 근거해서, 태양과 비슷한 실질 밀도를 가진 목성의 경우 비슷한 회전 주기를 가져야 한다고 주장했다. 또한 헨리 노리스 러셀(1935년)은 태양으로부터 빠져나온 물질이 태양 반지름의 4배 거리(=수성 궤도 안) 이상 가지 못한다는 것을 증명해 냈다. 이것은 각운동량에 관한 또 다른 문제였다. 그 뒤 라이먼 스피처(1939년)는 태양에서 나온 물질이 목성의 질량을 가지게 된다면, 이는 106K의 온도를 가지게 되며, 이 경우 행성으로 수축하기보다는 폭발한다는 것을 계산해 냈다. 이후 태양의 핵반응으로 즉각 소모되었을 리튬과 베릴륨, 붕소가 지구의 지각에서 발견된다는 것과 관련한 반대 주장이 등장하였다. 항성과 항성 사이 공간은 매우 넓기 때문에 원시 태양과 다른 별이 만날 확률이 극히 희박하다는 것도 문제점 중 하나이다.
행성
행성의 정의는 시대에 따라 계속 변해 왔다. 천문학이 발전하고, 특히 지동설이 받아들여지면서 태양과 달은 태양계의 행성에서 제외되었고 (그 이후에도 일요일과 월요일은 계속 있다), 그 이후인 20세기에는 태양계에 훨씬 다양한 천체가 존재한다는 것이 밝혀지면서 행성의 확실한 정의에 논란이 있었다. 2006년 국제천문연맹은 총회에서 행성을 “별 주위를 돌고, 구형을 유지할 만한 크기와 중력을 가졌지만, 위성이 아닌 천체”라는 새로운 정의를 초안으로 내세웠다. 이 초안에 따르면, 명왕성이 행성으로 유지되고, 케레스, 카론, 에리스(당시 이름은 “2003 UB”)가 태양계의 행성에 추가되어, 총 12개의 행성이 될 예정이었다. 그러나 많은 반발이 잇따랐으며, 8월 24일 태양계 안에 있는 천체에 국한하여 행성을 다음과 같이 정의하였다.
태양계의
태양계의(太陽系儀, orrery)는 태양계의 천체들, 즉 태양, 행성, 위성들의 상대적인 위치와 운동을 표현한 모형이다. 그 개념과 유물은 고대 그리스 시절부터 존재했지만, 근대적인 태양계의는 1704년 찰스 보일 제4대 오러리 백작의 지원을 받은 조지 그레이엄이 발명했다. 후원자인 오러리 백작의 이름을 따서 영어로 태양계의를 오러리라고 한다.
중세의 우주론
튀코는 혜성의 출1577년 밝은 혜성을 발견하고 그 움직임을 면밀하게 분석하던 현이 달과 지구 사이의 대기에서 일어나느 지엽적 현상이 아니며 행성들 의 궤도를 가로질러 여행한다는 사실을 밝혀냈다. 하지만 과거의 개념에 의하면 행성들은 수정구 위에 박힌 채로 지구를 중심으로 돌며 이 수정구 사이를 이동할 수는 없다고 하였다. 하지만 튀코가 발견한 혜성은 이러한 수정구들이 있는 곳을 가로질러 갔기 때문에 튀코는 혜성이 수정구가 있다고 가정되어 있는 지점들을 가로 질러 날아오므로 천상의 오래된 관념, 수정구의 개념을 깨뜨렸다.
혜성
혜성의 핵은, 태양계에 존재하는 천체 중에서도 가장 검다. 1986년, 지오토 탐사기가 핼리 혜성의 핵에 접근하여 핵의 알베도(반사도)가 4 %임을 측정하였다. 또한, 딥스페이스 1호도 2001년에 발레리 혜성에 접근, 관측하였고, 핵 표면의 알베도가 2.4% ~ 3% 정도로 측정하였다. 이는, 달이나 아스팔트의 알베도가 7%인 것에 비교하면 매우 낮은 수치이다. 이는 복잡한 유기화합물이 어두운 표면을 구성하고 있다고 생각된다. 태양에 의해 표면이 가열되면 휘발성의 화합물이, 특히 검은 빛의 긴 사슬의 화합물을 남기고 증발하여 석탄이나 원유와 같이 검게 되는 것이다. 혜성의 표면이 매우 검으므로, 열을 흡수하여 바깥층의 기체가 방출된다.
할로 섀플리
또 구상 성단 속의 거문고자리 RR형 변광성의 거리를 측정하여, 우리은하의 존재와 크기 및 우리 은하 속의 태양계의 위치를 발견하였다. 이 밖에, 안시쌍성에 관한 논문을 발표하였다.
에드윈 허블
에드윈 파월 허블(, 1889년 11월 20일 ~ 1953년 9월 28일)은 미국의 천문학자이다. 그의 업적은 크게 두 가지가 있다.
그는 1921년 경 세페이드 변광성을 이용하여 우주의 크기를 재었다. 이 발견은 후에 할로 섀플리와 히버 커티스의 대논쟁을 종결하는 데 근거로 쓰였다. 또한, 그는 1929년 경 은하를 관측하여 스펙트럼의 선에 나타나는 적색 편이를 시선 속도라고 해석하고, 후퇴하는 속도가 은하 간 거리에 비례한다는 허블의 법칙을 발표하였다. 이는 우주가 팽창한다는 사실을 뒷받침하여 이후 대폭발 이론의 기초가 된다.
그의 발견 때문에 그는 여러 영예를 누렸다. 허블 우주 망원경은 그의 이름을 따서 명명하였다.
에드먼드 핼리
1686년, 핼리는 세인트헬레나 섬에서의 관측을 바탕으로 무역풍과 폭풍우에 관한 표들을 정리하여 논문으로 출판하였다. 이 논문에서, 그는 태양열 난방이 대기의 움직임 때문이라는 것을 인지하였다. 그는 기압과 해수면의 높이 사이의 관계 또한 설립하였다. 핼리의 표들은 정보 시각화 분야에 많은 기여를 하였다. 그는 짧게 끊어진 선들로 바람을 표시하였고, 각각의 선들은 방향을 표시하기 위해 두꺼운 머리와 꼬리를 가지고 있었다. 또 핼리는 높이와 기압 사이의 관계를 수식화하였다.
핼리는 1682년 Exchequer의 편집장의 딸인 메리 툭과 결혼하여 이즐링턴에 자리 잡았다. 세 명의 자녀를 가졌는데, 딸 캐서린과 마가렛은 1688년에 태어나고, 아들 에드먼드는 1698년에 태어났다. 해군의 군의관이었던 아들 에드먼드는 그의 아버지보다 1년 먼저 사망한다. 핼리의 아내는 그보다 5년 일찍 사망한다. 핼리는 삶을 즐기고 유머 감각을 지녔던 것으로 보인다. 핼리는 달 관측으로 대부분의 시간을 보냈지만, 중력에도 많은 관심을 갖고 있었다. 그의 이목을 끈 문제들 중 하나가 케플러의 행성 운동 법칙이었다. 1684년 8월, 그는 케임브리지로 가서 아이작 뉴턴과 이 문제에 대해 토론하였다. 핼리는 아이작 뉴턴이 《프린키피아》를 쓰도록 설득하였고, 자신의 돈으로 책을 출판하였다.
허큘리스 대성단
허큘리스 대성단(M13, NGC 6205)은 허큘리스자리에 있는 구상 성단이다. 1714년 에드먼드 핼리가 처음 발견하였고 1764년 6월 1일 샤를 메시에가 메시에 천체 목록에 넣었다. 허큘리스 대성단은 지구에서 25,100광년 떨어져 있으며, 겉보기 등급은 5.8등급이다. 시직경은 23분으로 약 75광년정도의 크기이다.
위성 목록
지구의 달이 아닌 위성의 공식적인 최초의 발견은 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 목성의 네 개의 위성인 갈릴레이 위성을 발견한 것이다. 다음 3세기 동안은 그저 몇 개의 위성들만 발견되었다. 1970년 다른 행성에 대한 탐사, 특히 보이저 1호와 보이저 2호에 의해서, 갑자기 관찰된 위성의 수가 증가하였고, 2000년대 들어 광학 망원경의 관찰로 인해 불규칙 위성과 같은 많은 위성들을 발견하였다.
에드먼드 핼리
당시 왕립 그리니치 천문대의 장이던 존 플램스티드는 자신이 그리니치 천문대에 있으면서 관측한 천문 자료들에 대해서 소유권을 주장하며 핼리에게 자신의 자료를 보여주지 않으려고 하였다. 당시의 왕립학회 회장이던 아이작 뉴턴이 존 플램스티드에게 천체 관측 자료를 공개하기를 요구했지만 존 플램스티드는 거부했다. 그러나 여왕 앤의 권력에 의해서 존 플램스티드는 자신의 관측자료를 열람할 수 밖에 없게 되었다. 앤이 천문대 방문위원회를 구성해 존 플램스티드의 관측 자료를 볼 수 있게 만들어 준 것이다. 핼리는 존 플램스티드의 자료를 순서대로 정리해 천체 목록을 출판하였다. 그리고 존 플램스티드의 모든 자료들은 존 플램스티드가 죽은 후 그의 미망인이 출판하였다.
소행성대 혜성
소행성대 혜성은 근일점에서 혜성의 먼지 꼬리를 보이며 한 달 이상 지속된다. 이러한 혜성들이 지구에 존재하는 물의 근원이라는 가설도 있었다. 
제일 처음 발견된 소행성대 혜성은 1979년 발견된 7968 Elst-Pizarro이며 1996년 혜성 꼬리를 발견하고 혜성 번호 133P/Elst-Pizarro가 주어졌다.
비엘라 혜성
하지만 결정적이지 못한 관측들이 1865년과 1872년에 있었다. 찰스 탈마지는 존 하인드의 계산을 통하여 1865년 11월에 혜성이 있을 것으로 추정되는 위치에서 성운 모양의 천체를 관측했다. 제임스 북킹햄 또한 하인드의 계산을 통하여 1865년에 성운 모양 천체를 관측했다. 하지만 하인드는 두 천체가 계산보다 더 가까이 붙어 있다는 점에서 비엘라 혜성이 아니라고 확인하였다. 곤혹한 관측 중 하나로, 1872년 말에 포그슨이 관측했던 포그슨 혜성 또한 비엘라 혜성의 잔재로 추정되었지만, 이후 아닐 가능성이 높아졌다.
태양중심설
이 후 망원경을 고안한 갈릴레오 갈릴레이(Galileo Galilei 1564.2.15 ~ 1642.1.8)의 관찰로부터 코페르니쿠스 체계를 뒷받침할만한 증거들이 발견되었다. 망원경을 통해 하늘에는 무수히 많은 별이 있다는 것, 별들의 크기가 육안으로 보았을 때보다 훨씬 작다는 것을 발견하였다. 이것은 별들의 거리가 시차가 관측되지 않을 만큼 멀리 떨어져 있다는 것을 의미한다. 또한 망원경을 통해 본 달의 표면이 지구의 표면과 비슷하고, 태양에서도 움직임이 불규칙한 흑점이 있다는 것을 관찰하면서 완전한 것으로 여겨졌던 천상계가 불완전한 지상계와 다르지 않다는 것을 알게 되었다. 무엇보다도 주기적으로 바뀌는 금성의 크기와 밝기를 관측한 것은 코페르니쿠스 체계에 대한 강력한 증거가 되었다. 이후 아이작 뉴턴(Isaac Newton 1642?1643?~ 1727)의 만유인력에 바탕을 둔 궤도해석과 제임스 브래들리 (James Bradley 1693.3 ~ 1762.7.13) 의 광행차 발견(1727), 프리드리히 베셀(Friedrich Wilhelm Bessel 1784.7.22 ~ 1846.3.17)등의 연주시차의 검증(1838)에 의하여 태양중심설은 확고한 것이 되었다.
1715년 5월 3일 일식
에드먼드 헬리가 일식의 진행을 4분 이내의 오차로 예측했기 때문에 헬리의 일식이라고도 불린다. 헬리는 이 일식을 런던에서 관측했는데, 런던에서는 3분 33초 동안 개기일식을 관측할 수 있었다.
참고로 영국은 1752년까지 그레고리력을 사용하지 않았으므로, 당시 날짜는 율리우스력 날짜인 4월 22일로 기록되어 있다.
카이퍼 대
1943년 아일랜드의 천문학자 에지워스(Edgeworth)와 1951년, 미국의 천문학자 제러드 카이퍼(Gerard Kuiper)가 각각 황도면 가까운 곳에 혜성의 집합장소로서 존재할 것이라 제안하였다. 한때는 모든 혜성의 기원이 오르트구름이라고 생각했지만 관측결과 대부분의 단주기혜성의 궤도 경사각이 0에 가까운 것에서, 단주기혜성의 기원은 원형의 오르트구름이 아닌 원반형의 카이퍼 벨트라고 추측하게 되었다.
태양계
혜성은 수 킬로미터 정도 크기의 휘발성 얼음 혼합물로 이루어진 태양계 천체이다. 혜성의 궤도는 매우 이심률이 큰데, 태양에 가장 가까워질 때는 내행성 궤도까지 들어왔다가 멀어질 경우 명왕성 바깥까지 물러나는 경우가 많다. 혜성 중에는 궤도경사각 값이 큰 개체가 많은데, 그중 공전 주기가 백 년이 되지 않는 단주기 혜성의 경사각은 중간 정도이다. 혜성이 내행성 궤도에 진입하면, 태양에 가까워지면서 일사량이 증가하기 때문에 얼음 상태로 존재하던 휘발성 물질이 증발하여 이온화, ‘코마’라는 이름의 꼬리처럼 생긴 구조를 형성한다. 코마는 맨눈으로도 볼 수 있는데, 이는 고대부터 인류가 혜성을 묘사할 때 사용된 강렬한 특징이었다.
1577년 대혜성
튀코의 공책 중 하나에서 스케치들이 발견되었는데, 이 스케치들로부터 1577년 혜성이 금성 근처를 지나갔을 가능성이 있음을 알 수 있다. 튀코는 이 스케치들에서 지구를 태양계 중심에 위치시켰고 태양과 달이 그 주위를 돌고 있으며 다른 행성들은 태양 주위를 돌고 있는 것으로 표현했다.
핼리 혜성
기록상으로는 기원전 240년경 중국 천문학자에 의해 최초로 관측되었고, 1531년 이후 계속 관측되고 있다.
빌트 제2혜성
와일드 2 혜성의 45억 년 일생 대부분 동안은 더 원에 가까운 궤도를 돌고 태양에서 지금보다 더 멀었을 것이다. 1974년 9월, 혜성은 목성에서 100만 킬로미터 떨어진 곳을 지나갔고, 목성의 강력한 중력으로 인하여 혜성의 궤도가 섭동되어 혜성을 내태양계로 보내게 되었다. 혜성의 공전 주기는 43년에서 6년으로 바뀌었고, 근일점은 약 1.59 AU로 변화하였다.NASA의 스타더스트 탐사선은 1999년 2월 7일에 발사되어 2004년 1월 2일에 와일드 2 혜성 근처를 지나갔으며, 탐사선이 기존에 포획했던 성간 먼지뿐만 아니라 와일드 2 혜성에서 채취한 코마 표본을 지구로 보내왔다. 탐사선의 탐사를 통하여, 혜성의 표면이 함몰된 평평한 지형들로 꽉 차 있으며, 기타 크기가 2 km가 되지 않는 매우 작은 지형들로 이루어져 있음이 밝혀졌다. 이 지형들은 기체 분출이나 소행성 충돌로 인하여 생긴 것으로 추정되고 있다. 스타더스트가 혜성을 탐사할 동안, 최소 10개의 기체 분출구가 활동하고 있었다.
파이어니어 금성 궤도선
금성 궤도상에서, 파이어니어 금성 궤도선은 핼리 혜성을 관측할 수 있었는데, 이 때는 1986년 2월 핼리 혜성이 태양에 붙어 있어 지구에서 볼 수 없었던 시점이었다. 자외선 분광기는 2월 9일, 핼리 혜성이 근일점을 통과할 때, 혜성의 핵에서 물이 빠져나가는 것을 관측했다.
엥케 혜성
엥케 혜성(2P/Encke)은 1786년에 발견된 혜성이다. 가장 주기가 짧은 혜성으로 주기는 3년이다. 1786년 프랑스의 피에르 메생에 의하여 처음으로 관측되었다. 1818년 독일의 요한 프란츠 엥케는 이 해에 나타난 소혜성이 1786년, 95년, 1805년에 나타난 것과 같은 것으로 3.3년의 주기를 가지고 있음을 발견하였다.
성단
우리 은하에서 구상 성단은 은하 중심부 근처에 있는 은하 헤일로(은하 중심을 높은 이심률을 지니면서 공전) 주변에 구형에 가까운 형태로 분포해 있다. 1917년 천문학자 할로 셰플리는 구상 성단의 분포를 이용하여 은하 중심과 지구 사이 거리를 구할 수 있었다. 셰플리의 연구 이전에는 태양계가 우리 은하에서 어느 정도 위치에 있는지 정확히 밝혀지지 않았다.
오르트 구름
비록 오르트 구름의 형성 과정이 직접적인 관찰로 확인된 적은 없을지라도, 천문학자들은 오르트 구름이 태양계 중심으로 들어오는 모든 장주기 혜성과 핼리혜성, 그리고 수 많은 센타우루스 소행성군와 목성족 혜성의 근본이라고 믿는다. 중심권 외부의 오르트 구름은 유일하게 태양계 쪽으로 느슨하게 묶여져있다. 그래서 이는 지나가는 별과 은하계 자체의 중력에 쉽게 영향을 받는다. 이러한 힘들은 때때로 오르트 구름 안에 있는 자신의 궤도를 가지고 있는 혜성들을 그들의 궤도로부터 제거하고, 태양계 안으로 그들을 보낸다. 그들의 궤도에 기초하여, 대부분의 단주기 혜성들은 흐트러진 원반모형으로부터 왔을지도 모르지만, 일부는 여전히 오르트 구름의 기원을 가지고 있을지도 모른다.
에드먼드 핼리
핼리의 혜성 연구에서 그는 혜성들이 태양 주위를 타원 궤도로 돌고 있고 혜성들의 궤도는 역제곱 법칙을 성립시킨다는 것을 알아냈다. 또, 핼리는 과거의 자료들을 통해서 혜성이 76년 주기로 돌아온 다는 것을 발견해 내었다. 하지만 그는 존 플램스티드로부터 정확한 관측 자료를 얻지 못했기 때문에 그의 생각을 발표할 수 없었다.
에드먼드 핼리
핼리는 영국 쇼어디치 해걸스톤 지방에서 삼형제 중 장남으로 태어났다. 그의 생일은 율리우스력으로는 1656년 10월 26일이지만, 그레고리력으로는 1656년11월 8일이다. 그의 아버지는 영국 중부의 더비셔 가 사람이었고, 비누의 사용이 전 유럽의 인기였던 시기에 런던에서 비누 제작 사업을 하는 부유한 상인이었다. 핼리의 아버지는 1666년 대화재로 상당한 손해를 보았음에도 불구하고, 평생 동안 그의 아들의 과학적 흥미를 지지할 만큼 부유했다. 핼리의 어머니는 그가 옥스퍼드에 가기 1년 전인 1672년 죽었고, 아버지는 1684년에 죽었다. 어렸을 때, 핼리는 집에서 개인 교습을 받으며 수학에 많은 흥미를 보였다. 그는 세인트 폴 스쿨에서 공부하였고, 그 후, 1673년 부터 옥스퍼드 대학교 퀸즈 컬리지에서 공부하였고 학부생 때 태양계와 태양의 흑점에 관한 논문을 왕립 학회에 보냈다. 옥스퍼드에 입학하기 전부터 핼리는 숙련된 천문학자였다. 그의 아버지는 핼리에게 최고의 과학 기기들을 사주며 천문학에 대한 그의 흥미를 격려하였다.
세페우스자리 델타
18세기 말까지 과학계에 알려진 변광성은 고작 여섯 개에 불과했다. 당시 영국의 천문학자 에드워드 피곳은 자신의 친구 존 구드릭과 함께 숨겨진 변광성들을 찾는 작업에 착수했다. 1784년 구드릭은 알골과 독수리자리 에타가 변광성의 성질을 갖고 있음을 발견했다. 한 달 뒤 9월 그는 세페우스자리의 델타별이 변광성임을 최초로 발견했다. 이후 델타별과 유사한 밝기 변화 양상을 보여주는 변광성들이 계속 발견되었으며, 이러한 변광성들은 세페우스자리 델타의 이름을 따서 세페이드 변광성으로 불리게 되었다. 1912년 헨리에타 스완 리빗은 세페이드 변광성들의 변광 주기와 광도 사이에 매우 정확한 상관관계가 있음을 발견했고 이를 광도-주기 관계로 정리했다. 이 발견은 우주의 크기를 측정하는 데 있어 획기적인 전기가 되었으며, 광도와 주기의 정확한 상관관계를 통해 세페이드 변광성은 아주 멀리 떨어진 천체의 거리도 정확하게 구할 수 있는 길잡이로 자리매김했다.
에드워드 프랭클랜드
1863년 교수가 되었다. 와 함께 원자가 이론을 내놓았으며, 1868년에는 태양 대기중에 헬륨이 있다는 사실을 발견하였다. 또한 공중위생 전문가이기도 하였다.
에드먼드 핼리
존 플램스티드는 핼리를 ‘남쪽의 티코’라고 부르며 핼리를 높이 평가했다. 그러나 초기 그들의 우호적인 관계는 나중에 권력 싸움으로 인해 존 플램스티드와 핼리, 뉴턴이 갈라지며 악화되었다. 그들의 불화는 핼리가 왕립 천문학회 (Astronomer Royal's)의 뜻과 반대로 존 플램스티드의 《Historia Coelestis Britannica》를 편집할 때 극대화 되었다. 존 플램스티드는 핼리를 표절로 고소했고 그의 남은 평생을 핼리의 명성을 훼손시키는데 소비했다.
에드먼드 핼리
1757년, 파리 천문대의 감독관이었던 프랑스의 수학자 알렉시스 클레로와 프랑스의 천문학자 제롬 랑랄드는 핼리 혜성에 대한 표를 개선시켰다. 프랑스의 훌륭한 수학자이자 천문학자인 Nicole-Reine Hortense Lepaute는 목성과 토성이 혜성을 끌어 당기는 중력의 정도와 혜성이 돌아 오는 정확한 시간을 결정지었다. 혜성의 귀환에 대한 핼리의 생각이 맞다면 Lepaute에게는 엄청나게 많고 세밀함을 요구하는 계산을 해낼 시간이 거의 없었다. 그녀는 6개월 동안 밤낮을 가리지 않고 하루 종일 일했다. 결국 그녀는 토성의 중력은 혜성의 이동을 100일동안 지연시키고, 목성의 중력은 518일 동안 지연시킨다는 것을 계산해냈다. 이 세명의 과학자들은 핼리가 범한 계산 실수를 발견하였지만 혜성이 돌아올 것이라는 핼리의 예상은 완벽하게 옳다는 것을 밝혀냈다. 그들은 혜성이 1759년 4월 13일에 근일점에 올 것이라고 예상했다. 실제로 혜성은 1759년 3월 13일에 근일점에 위치했기 때문에 그들의 결과와는 한 달의 차이가 있었다. 이에 대해 제롬 랑랄드는 Lepaute에게 모든 영예를 안긴 반면, 알렉시스 클레로는 공식적으로 Lepaute이 한 공헌의 중요성을 깨닫지 못했다.
헨리에타 스완 레빗
헨리에타 스완 레빗(, 1868년 7월 4일 ~ 1921년 12월 12일)는 미국의 천문학자이다. 래드클리프 대학을 졸업하고 1893년부터 하버드 대학교 천문대에서 항성의 밝기를 정리하기 위하여 사진건판을 검사하는 계산수로 근무했다. 레빗은 세페이드형 변광성의 변광 주기와 광도 사이에 상관관계가 있다는 것을 발견했다. 레빗은 생전에는 합당한 인정을 받지 못했지만, 그녀의 이 발견은 지구에서 멀리 떨어져 있는 은하들까지의 거리를 측정할 수 있는 최초의 방법을 제공한 것이었다. 레빗 사후, 에드윈 허블이 이 주기-광도 관계를 이용하여 우주가 팽창하고 있음(허블의 법칙)을 밝혀내게 된다.
제임스 브래들리
옥스퍼드 대학에서 신학을 공부하고 목사가 되었으나 숙부의 지도하에 천체 관측에 힘써서 핼리의 인정을 받아 1722년 모교의 천문학 교수가 되었다. 항성의 연주시차의 검출에 뜻을 두고 긴 초점거리의 망원경을 하늘로 향하게 하여 1727년에 용자리 엘타닌 위치의 연주 변화를 확인했다.
햐쿠타케 혜성
햐쿠타케 혜성의 궤도가 계산되자, 과학자들은 이 혜성이 3월 25일에 지구로부터 0.1 AU 떨어진 지점을 지나갈 것임을 바로 알아내었는데, 이 혜성만큼 근접한 혜성은 지난 세기 동안 4개밖에 없었다. 당시에는 헤일-밥 혜성이 대혜성이 될 것이라고 예상되고 있었지만, 햐쿠타케 혜성이 발견된 후 천문학회 및 각종 천문 커뮤니티들은 햐쿠타케 혜성 또한 대혜성이 될 수 있을 것이라고 여겼다.
에드먼드 핼리
뉴턴과 함께 케임브릿지에 있었던 발명가이자 현미경숙련자인 로버트 훅과 유명한 건축가였던 크리스토퍼 렌 경과 함께 런던 왕립학회 멤버 중 가장 어렸던 핼리는 행성 운동의 기계적인 설명을 찾으려고 시도하고 있었다. 그들의 문제는 어떤 힘이 행성을 우주로 날아가거나 태양으로 끌려가게 하지 않고 태양 주변을 한 방향으로 운동하게 하는지 결정해야하는 것이었다. 그들 모두 생계와 업적을 위해 과학에 의존하고 있었으므로 그들 각각은 서로가 답을 처음으로 찾으려고 노력하였다. 이런 우선권에 대한 열망이 과학을 촉진시키는 원동력이 되었고, 그들 사이의 적극적인 토론과 경쟁의 원인이 되었다.
태양계
1944년에, 소련 유성기어장치 과학자 오토 슈미트와 유리 등은 새로운 종류의 이원적인 이론을 제안하였다. 그는 망원경을 통한 관찰 결과를 바탕으로 저온 고밀도의 구름덩어리가 은하에서 형성된다고 주장했다. 이때, 포획된 물질은 처음에는 태양 주위를 타원 궤도를 그리며 회전하다가 차츰 원 궤도로 전환되었다는 것이다. 그 결과, 입자 간의 충돌의 횟수가 증가하게 되면서 입자의 크기도 커지고 서로의 인력도 커지게 되어 점점 크게 성장했다는 것이다.
중세의 우주론
갈릴레오는 자신의 망원경으로 목성을 관측하였다. 그 관측을 통해 목성이 양극이 약간 납작한 큰 구라는 것을 알게 되었다. 또한 그는 1610년 1월 7일 목성을 관측하던 중, 목성의 위성 4개를 발견하였다. 그 당시 코페르니쿠스 체계였던 지동설, 즉 태양 중심설에 대한 한 가지 반론으로 달은 분명히 지구 주위를 돌고 있다는 것이 있었다. 그러나 갈릴레오의 목성의 위성 관찰은 지구의 위성인 달도 예외가 아니라는 것을 뜻하였고 코페르니쿠스 모델의 정확성을 뒷받침해주는 결정적 증거가 될 수 있었다. 또한, 예전부터 소요학파들이 사용했던 대표적인 반증사례는, 달이 지구 둘레를 돌고 있으므로 동시에 지구가 태양의 둘레를 도는 것이 불가능하며, 그렇게 되면 지구와 달이 서로 떨어져버리게 된다는 것이었다. 뭔가의 둘레를 돌고 있음이 확실한 목성과, 그 둘레를 돌고 있는 위성 네 개를 발견함으로써, 갈릴레오는 지구가 움직이고 있더라도 달이 지구를 일정한 궤도로 도는 것이 가능하다고 주장하였다.
1680년 대혜성
C/1680 V1, 1680년 대혜성, 키르히 혜성, 뉴턴 혜성은 망원경으로 그 차이를 관측한 첫 번째 혜성이다. 이 혜성은 1680년 11월 14일 로트프리드 키르히가 발견한 것으로 낮에도 관측이 가능하고 화려하고 큰 꼬리를 가져 17세기에서 가장 밝은 혜성이 되었다. 1680년 11월 30일 지구로부터 0.42AU 거리로 지나갔으며, 1680년 12월 18일에는 0.0062AU(93만 km)의 근일점에 도달해 가장 가까운 거리를 기록했고 이후 태양으로부터 멀어지면서 12월 29일 최대 밝기로 밝아졌다. 이 혜성은 1681년 3월 19일 마지막으로 관측되었다. 2014년 1월 현재, 혜성은 태양으로부터 252.1 AU 떨어져 있는 거리에 위치해 있다.
에드먼드 핼리
1676년 핼리는 세인트헬레나 섬으로 가는 배에 승선하였는데, 그는 남반구의 별들을 관찰하기 위해 천문 관측 장비들을 가져갔다. 《남반구 천체 목록》에서는 341개의 남반구 별들의 위치를 설명하고 있으며 그의 관측결과들이 성도에 추가됨에 따라 그는 천문학자로서의 명성을 얻게 되었다.
헨리에타 스완 레빗
곧이어 안드로메다 은하 등 다른 은하들에서도 세페이드형 변광성들이 발견되었고(특히 에드윈 허블이 1923년 ~ 1924년에 수행한 것이 유명), 그전까지 소위 “나선 성운”(spiral nebulae)라고 알려졌던 천체들이 우리 은하 바깥에 존재하는 천체, 즉 은하라는 사실의 강력한 증거가 되었다. 즉, 레빗의 발견은 대논쟁으로 대표되는, 우리 태양을 은하 중심에서 끌어내리는 과정과 에드윈 허블로 대표되는 우리 은하를 우주의 중심에서 끌어내리는 과정으로 이어지며 인류의 우주관을 영원히 바꾸어 놓았다고 할 수 있다.
혜성
아리스토텔레스는 그의 저서 '기상학(Meteorology)'에서, 혜성이 황도를 벗어난 위치에 나타나는 것을 근거로 혜성은 행성과는 다른 것이며, 유성이나 오로라, 은하수와 함께 상층 대기의 현상이라 주장하였다. 이 주장이 2천 년간 서양의 혜성 이론을 대표하였다.