망원경의 핵심적인 기능은 빛을 모으는 것입니다. 

사람의 눈은 홍채를 이용하여 동공의 크기를 조절함으로써 눈 안으로 들어오는 빛의 양을 조절합니다.
밝은 곳에서는 다음 그림처럼 동공이 작아져서, 망막에 도달하는 빛의 양을 줄입니다.

어두운 곳에서는 다음 그림처럼 동공이 커져서, 망막에 도달하는 빛의 양을 증가시킵니다.

사람의 동공의 지름은 보통 밝은 곳에서 약 4mm, 어두운 곳에서 약7mm 가량 됩니다.

만약 우리가 동공의 크기를 계속 증가시킬수만 있다면 밤하늘의 별을 더 많이 볼 수 있게 될 겁니다.
왜냐하면 보다 어두운 별까지 볼 수 있기 때문이지요.
하지만, 동공의 크기를 계속 증가시킬 수는 없는 노릇입니다.
그 대신 다음의 방법은 어떤가요?



사람의 눈 앞에 커다란 깔대기를 가져다 놓았습니다.
깔대기의 크기가 1m라고 해보지요.
하늘에서 비가 내립니다.
그러면 1m 영역 안에서 내리는 비는 깔대기를 타고 흘러 동공으로 들어가게 됩니다.
예가 조금 잔인해서 미안하지만... 망원경이 빛을 모으는 것이 이것과 같습니다.
깔대기가 넓은 영역의 빗물을 받아 한 곳으로 모아주듯이, 망원경은 넓은 영역의 빛을 받아 한 곳으로 모아줍니다.
그러면 우리는 별을 보다 밟게 볼 수 있게 되고, 더 어두운 별까지도 볼 수 있게 되는 것입니다.
그렇다면 망원경의 크기가 커질수록 더 많은 빛을 모을 수 있으니까, 큰 망원경으로 볼 수록 별이 더 밝게 보이고 더 어두운 별까지도 볼 수 있겠지요? 그렇습니다. 다음 그림을 보면 망원경의 크기에 따라 빛을 모을 수 있는 능력이 달라지는 것을 볼 수 있습니다.



천문학자들이 가장 중요시하는 망원경의 기능은 이렇게 빛을 모으는 능력입니다.
멀리 있는 천체, 또는 가깝지만 어두운 천체들을 연구하려면 빛을 많이 모아야 하기 때문입니다.

이미지 출처 : Horizon, Michael A. Seeds 등

[ 하늘과 바람과 별과 시-푸른행성의 과학 :: http://www.skyobserver.net ]