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  • “달이 UFO 기지였어?”…우크라 연구진 ‘정체불명 물체 20여개’ 발견, 뭐길래

    “달이 UFO 기지였어?”…우크라 연구진 ‘정체불명 물체 20여개’ 발견, 뭐길래

    우크라이나 천문학자들이 달 주변에서 원반과 고리 모양을 한 정체불명의 물체 20여 개를 포착했다. 연구진은 이 물체들이 규칙적으로 움직인다는 점을 근거로 ‘미확인 비행물체(UFO)’일 가능성을 제기했다. 4일(현지시간) 데일리메일에 따르면 우크라이나 주 천문대 연구진은 지난해 9월 7일 우크라이나 키이우주의 비나리우카에서 망원경과 고속 카메라를 활용해 20여개로 이뤄진 물체 집단을 포착했다. 이에 앞서 8월 16일에는 고리 모양의 물체도 추가로 관측했다. 연구진은 논문을 통해 “UFO는 지구와 지구 근처 우주에서 관측된다”며 “달이 UFO의 기지 역할을 한다고 생각한다”고 밝혔다. 연구진은 관측된 물체를 제자리에 머물러 있는 ‘대기형’과 달 표면을 가로질러 이동하는 ‘대륙형’ 두 가지로 분류했다. 이 물체들은 밝기와 회전 속도에서 이례적인 변화를 보였다. 특히 0.1~0.5초 간격으로 반복적인 섬광을 내뿜으며 밝기가 주기적으로 변하는 ‘맥동 현상’을 나타냈으며, 두 물체가 동시에 빛을 내는 모습도 포착됐다. 연구진이 빛 반사량을 토대로 추정한 물체의 지름은 태양빛을 100% 반사한다고 가정할 경우 약 439m, 달 표면 수준으로 반사한다고 가정할 경우 약 1.6km 이상이었다. 다만 물체의 재질과 반사율을 정확히 알 수 없어 실제 크기는 불확실하다고 덧붙였다. 특히 ‘대륙형’ 물체 중 하나는 초속 약 6.6㎞의 속도로 약 22.5㎞를 이동한 것으로 확인됐다. 또한 지난해 8월 관측된 거대한 고리 모양 물체들은 빛을 대부분 흡수해 육안으로는 거의 보이지 않다가 영상 보정을 거친 뒤에야 형체가 드러났다. 이 물체들은 지름이 약 35㎞에 달했으며, 3분에 한 바퀴씩 꼴로 완전히 회전했다. 다만 이번 관측 결과는 흐릿하게 찍힌 형체가 실제 달 근처의 물체라는 전제하에 성립한다. 대기 왜곡이나 카메라 오류, 영상 처리 과정의 오차일 가능성도 배제할 수 없다는 설명이다. 해당 연구는 아직 동료 심사를 거치지 않았으며 독립적인 검증도 받지 않은 상태다.
  • 달도 거느렸네?…‘머리 3개’ 달린 듯한 희귀 소행성 포착 [우주를 보다]

    달도 거느렸네?…‘머리 3개’ 달린 듯한 희귀 소행성 포착 [우주를 보다]

    마치 머리가 3개가 달린 듯한 특이한 모습의 소행성이 우주망원경에 포착됐다. 미국 우주 전문 매체 스페이스닷컴 등 외신은 3일(현지시간) 화성과 목성 사이의 소행성대를 통과하며 회전하는 소행성 ‘(44) Nysa’(이하 니사)의 모습을 사진으로 공개했다. 칠레에 있는 초거대망원경 VLT(Very Large Telescope)와 미국 애리조나의 LBT(Large Binocular Telescope)에 포착된 니사는 일반적인 구형이 아니라 두 개의 좁은 목 부분이 세 개의 거대 바윗덩어리를 연결하는 독특한 모습의 소행성이다. 이 중 가장 넓은 부분의 둘레는 약 75㎞인데, 흥미로운 점은 ‘달’도 거느리고 있다는 사실이다. ‘S/2026(44) 1’로 명명된 지름 1㎞의 이 작은 위성은 니사와 약 170㎞ 떨어져 안정적으로 공전하고 있다. 셀 수 없이 많은 소행성 중 천문학자들이 니사에 관심을 보이는 이유는 태양계에서 최초로 발견된 삼엽형이기 때문이다. 그간 두 개의 천체가 붙은 땅콩 모양 소행성은 여러 차례 발견된 바 있으나 이처럼 3개의 거대한 바윗덩어리가 하나로 묶인 것은 처음이다. 미국 애리조나 로웰 천문대 케이트 민커는 “이번에 촬영된 니사 이미지는 매우 특이한 천체를 보여준다”면서 “세 개의 독립된 천체가 아주 느린 속도로 다가와 부드럽게 맞붙어 하나의 천체가 된 구조일 수 있다”고 설명했다. 이어 “니사와 같은 소행성을 연구하면 우리 태양계 행성들이 어떻게 형성됐는지 알아낼 수 있다”고 덧붙였다.
  • 좁은 곳에 모여도 충돌하지 않는 4개의 행성 ‘버나드 별 행성계’ [우주를 보다]

    좁은 곳에 모여도 충돌하지 않는 4개의 행성 ‘버나드 별 행성계’ [우주를 보다]

    태양계에서 가장 가까운 이웃별은 ‘알파 센타우리 삼중성계’다. 2개의 별이 서로를 공전하는 ‘알파 센타우리 A·B’ 주변을 작은 적색왜성인 ‘프록시마 센타우리’가 공전하고 있다. 프록시마 센타우리b는 지구형 외계 행성을 거느리고 있어 현재 과학계에서 초미의 관심사가 되고 있다. 하지만 이에 비해 상대적으로 주목을 받지 못한 행성계가 바로 두 번째로 가까운 별인 ‘버나드 별 행성계’다. 버나드 별은 지구에서 5.96광년 떨어져 있는데, 너무 어두워서 천문학자들도 1916년에야 이 별을 발견했을 정도이다. 버나드 별의 질량은 태양의 16%에 불과한 수준이다. 그런데 과학자들은 최근 이 버나드 별이 생각보다 많은 행성을 거느리고 있다는 사실을 발견했다. 지난해에 발견된 4개 행성은 모두 지구와 금성보다 작지만 화성보다는 큰 암석형 행성들로 버나드 별 주변에 바짝 붙어 공전하고 있다. 공전 주기는 가장 안쪽 행성은 2.3일, 가장 긴 행성도 6.7일에 불과하다. 가장 안쪽에서 바깥쪽 행성의 공전궤도 거리는 300만km에 불과하다. 버나드 행성계의 가장 바깥쪽 행성조차도 수성보다 10배나 더 가까이 모항성을 공전한다. 이렇게 별에 바짝 붙어 공전하는 특징 때문에 과학자들은 버나드 행성계의 외계 행성계를 연구하는 데 어려움을 겪고 있다. 행성의 희미한 빛이 강한 별빛에 가려 직접 관측이 매우 어렵기 때문이다. 케임브리지 천문학 연구소의 잰더 번과 동료들은 행성 대신 버나드 별의 화학적 구성을 분석해 버나드 행성계에 대한 중요한 정보를 알아냈다. 행성은 별이 생성될 때 같은 분자 구름에서 나온 물질이 주변에 모여 생성된다. 따라서 별의 구성 성분을 분석하면 행성의 구성 성분도 어느 정도 유추할 수 있다. 연구팀은 버나드 별이 마그네슘이 매우 풍부하다는 점에 주목했다. 마그네슘은 지구에서 ‘감람석’과 같은 암석을 만드는 주요 원소다. 감람석은 마그네슘과 철이 포함된 규산염 광물로 지구 내부 상부 맨틀을 구성하는 주요 광물이다. 하지만 연구팀에 따르면 버나드 행성계의 환경에서 마그네슘은 염화 광물인 ‘페리클라세’ 형태로 존재할 가능성이 높다. 감람석은 지구에서 물을 저장하는 주요 광물이지만, 페리클라세는 물을 잘 저장하지 않기 때문에 연구팀은 이 행성들이 지구와 달리 건조한 행성일 가능성이 높다고 보고 있다. 더 나아가 별에서 너무 가까운 탓에 강한 항성풍에 의해 대기가 모두 날아가 생명체가 살 수 없는 뜨겁고 건조한 행성일 가능성이 크다. 그런데 더 흥미로운 대목은 이렇게 좁은 공간에 조밀하게 4개의 행성이 존재하는데도 충돌하지 않고 안정적으로 공전하고 있다는 것이다. 버나드 별의 나이는 거의 100억 년에 가까운 것으로 추정되기 때문에 행성계의 나이도 비슷하다면 아주 오랜 세월 잘 유지된 셈이다. 연구팀은 그 이유로 마치 악보처럼 박자에 맞춰 움직이는 행성계의 공명을 들었다. 안쪽 세 행성의 공전 주기는 9:12:16의 비율을 이루는데, 덕분에 완벽한 하모니를 이루면서 오랜 세월 부딪히지 않고 공전할 수 있다. 참고로 이 행성들은 공전 주기와 자전 주기가 동조화되는 조석 고정까지 이뤄져서 행성의 한쪽은 영원히 별을 바라보는 낮이고 반대쪽은 영원한 밤이다. 버나드 행성계 자체는 생명체가 살 수 없는 환경이지만, 가까운 거리에 이렇게 암석 행성이 흔하다는 점은 우리가 아직 발견하지 못한 지구형 행성들이 다수 존재할 수 있다는 점을 시사한다. 그리고 그 가운데 지구처럼 생명체가 살 수 있는 행성 역시 존재할지도 모른다.
  • 때론, 꺾이는 마음이 세상을 바꿀지니 [오경진의 폐허에서 무한으로]

    때론, 꺾이는 마음이 세상을 바꿀지니 [오경진의 폐허에서 무한으로]

    하나의 세계관을 깨부순 ‘지동설’그 진리를 자각하기까지의 비극당당한 순교냐, 비굴한 타협이냐‘회전’에 남겨진 상상의 혁명보다물리학의 미래 증명한 갈릴레이비겁하지만 확실한 혁명인 이유 “만약 우리가 ‘알고 싶어 하는 것을 향한 진화’ 대신 ‘알고 있는 것으로부터의 진화’로 대치할 수 있다면 다수의 혼란스러운 문제들이 사라져 버릴 수도 있을 것이다.”(토머스 쿤, ‘과학혁명의 구조’ 중에서) 지식에도 관성이 있다. 어쩌면 그것은 물리적인 힘의 관성보다 훨씬 강할지도 모른다. 지식에는 인간의 신념이 끼어들기 때문이다. 토머스 쿤이 1962년 발표한 ‘과학혁명의 구조’는 시대의 지배적 지식인 패러다임이 어떻게 새로운 지식에 자리를 내어주는지 그 ‘혁명’의 과정을 고찰한 현대 과학철학의 고전이다. 쿤이 비판하는 지점은 분명하다. 그동안 인간은 지식과 진리가 인간의 복리를 위해 존재해야 한다고 생각했다. 인간이 만물의 중심에 있어야 한다는 착각에서 비롯된 것이다. 하지만 그럴 수 있는가? 진리에는 목적이 없다. ‘인간적인 목적’이 없다고 하는 것이 조금 더 정확할 것이다. 진리는 그저 그곳에, 그렇게 존재할 뿐이다. 지식을 통해 진리로 나아가고자 하는 우리가 해야 할 일은 그저 거기에 있는 그대로 탐구하는 일뿐이다. 밤하늘의 별이 움직이는 것은 무슨 이유에서일까. 하늘이 움직이기 때문일까, 아니면 땅이 운동하기 때문일까. 오늘날에는 일견 쓸데없는 것처럼 여겨지는 이 질문은 한때 인간의 운명과 세계의 존재 목적을 가르는 결정적인 질문이었다. 우주의 중심에 지구를 놓았던 천동설에서 지구 역시 운동하는 행성 가운데 하나라는 지동설로 넘어오기까지 인간은, 그간 당연하다고 믿어 의심치 않았던 수많은 지식을 포기해야 했다. 잘못된 전제 위에 쌓인 지식에는 열망과 집착이 더해지고 그것을 부수는 일은 하나의 세계를 부수는 일과 같다. 과감하게 그 일에 도전했던 이들을 다룬 이야기 두 편을 이 자리에서 만나도록 할 것이다. 일본 만화가 우오토의 작품 ‘지.—지구의 운동에 대하여’와 독일 극작가이자 시인 베르톨트 브레히트의 희곡 ‘갈릴레이의 생애’다. “2000년 전, 아테네의 한 노인이 독배를 들이켜며 벌어진 참사에서 지금의 철학이 탄생했다. 1500년 전, 한 젊은이가 십자가에 못 박혀 겪은 비애가 지금의 교회를 만들었다. 인간은 비극을 거름 삼아 때때로 새로운 희망을 만들어 낸다. 순간의 위로 따위로는 현실을 바꿀 수 없어. 하지만 마음 깊은 곳에서 솟아난 번뇌와 응축된 좌절, 네가 느끼는 절망은 희망으로 바뀔 수 있어. 그런데도 너희는 절망을 외면하고 누군가가 보장해 준 사후의 삶을 믿으며 살아가지. 그런 이들에게 희망이 머무를 곳은 없어.”(‘지.’ 중에서) 한 이단자가 사형장으로 끌려가고 있다. 죽으러 가는 길인데도 그의 표정은 의연하다 못해 여유가 넘친다. 그는 자신을 호송하던 용병들에게 위로와 희망의 관계에 대해 역설한다. 순간의 위로가 희망을 줄 수 있는가? 그렇지 않다. 비극으로 가득한 세계에서 희망은 그 세계를 깨부수는 더 큰 비극으로부터 나온다. 희망은 비극을 당당히 마주하고 고뇌에 빠져본 자만이 맛볼 수 있는 달콤한 열매다. 우오토의 작품은 신앙만이 유일한 진리로 여겨졌던 암흑의 시대였던 유럽 중세에서 성경적 진리와 배치되는 지동설이 어떻게 탄압받았으며, 그럼에도 어떻게 꿋꿋하게 이어졌는지 만화적 상상으로 그려낸다. 천동설은 관측의 한계라기보다는 신념의 과잉이자 용기의 부족이었다. 태양이 지구를 도는 게 아니라 지구가 태양을 도는 것이라는 숱한 관측 증거에도 인간 스스로 폐쇄적 지식 안에 자신을 가둬버렸기 때문이다. 천동설 위에서도 지식은 정교하게 쌓여간다. 쿤의 말을 빌리면 천동설은 ‘알고 싶어 하는 것을 향한 진화’였고 지동설은 ‘알고 있는 것으로부터의 진화’였다. 지구가 우주의 중심이 아니라는 사실은 비극적이다. 그러나 어쩌겠는가. 진리는 인간의 열망과는 무관하게 존재하는 것이다. 그러나 비극 속에서 희망이 피어난다. 교회만 다니면 죽어서 천국 간다는 안락한 위안을 거부했을 때, 우리는 새로운 인식에 도달할 수 있다. 바로 지금 우리가 발을 딛고 선 여기가 천국만큼 아름다운 곳이라는 사실이다. 만화는 처참하게 죽음을 맞는 가운데서도 끝끝내 진리를 붙들었던 이들의 의지가 결국 폴란드의 한 남자, 알베르트 브루제프스키에게 이어진다고 상상한다. 폴란드의 천문학자였던 그는 바로 니콜라우스 코페르니쿠스의 스승이었고, 코페르니쿠스는 훗날 논문 ‘천구의 회전에 관하여’를 발표한다. 그 덕에 오늘날 우리는 ‘회전’(Revolution)이라는 단어를 ‘혁명’으로 이해한다. 하지만 세상은 과연 이렇게 바뀌는 것일까? 보이지 않는 영웅들의 죽음이 마음에서 마음으로 이어진다는 것은 만화적 상상이 아닐까? 시간이 지나고 우리는 조금 더 ‘현실적인’ 영웅을 만난다. 갈릴레오 갈릴레이다. “장애물이 있다면 점과 점을 잇는 최단거리는 곡선일 수 있다네.”(브레히트, ‘갈릴레이의 생애’ 중에서) 브레히트는 ‘비겁한 천재’의 초상을 그려낸다. 여러 증거를 토대로 갈릴레이는 지동설을 신봉하지만, 결국 이것으로 종교재판을 받는다. 1633년 그는 재판에서 결국 자신의 주장을 철회한다. 이후 그가 “그래도 지구는 돈다”고 말했다고 하는데, 물론 이것은 사실이 아니다. 갈릴레이는 그저 죽음이 두려웠던 나약한 인간에 불과했다. 하지만 역사는 그를 비겁자라고 평가하지 않는다. 당당하게 죽는 것만이 그의 사명은 아니기 때문이다. 현실 감각 없는 자존심은 공명심에 불과하다. 점과 점을 잇는 최단거리는 분명 직선이다. 하지만 현실은 수학에서 상상하는 것처럼 완벽하지 않다. 불완전한 세계에서는 오히려 곡선이 점과 점을 잇는 최단거리다. 살아남은 갈릴레이는 1638년 ‘새로운 두 과학’을 출간하기에 이른다. 이 책은 아이작 뉴턴 등에 의해 확립된 고전 역학의 기초가 된 물리학의 정전이다. 현실주의자는 이렇게 세상을 바꾼다. 비굴하지만, 조금 더 확실하게.
  • 우리 은하 중심에 달달한 설탕 있다 [달콤한 사이언스]

    우리 은하 중심에 달달한 설탕 있다 [달콤한 사이언스]

    우리가 매일 아침 마시는 달콤한 커피 한 잔, 혹은 상큼한 과일 한 입에 담긴 탄수화물은 어디서 시작됐을까. 오랫동안 과학자들은 생명체의 유전 물질을 구성하는 복잡한 유기 분자들이 오직 따뜻하고 물이 풍부한 원시 지구 품에서만 잉태되었을 것이라 믿어왔다. 하지만 최근 차가운 심우주를 향한 천문학자들의 시선은 우리의 오랜 상식을 송두리째 뒤흔들고 있다. 생명의 탄생을 이끈 결정적 화학 재료들은 지구가 만들어지기 훨씬 이전부터 칠흑 같은 성간 매질 속 먼지 구름에서 빚어지고 있었을 것이라는 연구 성과가 나와 눈길을 끈다. 스페인, 네덜란드, 독일, 일본, 칠레, 미국 공동 연구팀은 우리 은하 중심부에서 에리트룰로스라고 불리는 4개의 탄소 원자로 구성된 당류가 발견됐다고 밝혔다. 이번 연구에는 스페인 우주생물학 연구센터(CAB), 바다호스 엑스트레마두라대, 마드리드 콤플루텐세대, 국립천문대, 예베스 천문대, 바스크 지역대, 생물물리학 연구소, 바야돌리드대, 네덜란드 라드바우드대, 독일 막스 플랑크 외계물리학 연구소, 일본 항성·행성 형성 연구소, 칠레 유럽 남방 천문대(ESO), 알마(ALMA) 천문대, 미국 투손대 과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 7월 14일 자에 실렸다. 당(sugars)은 생명체 내에서 에너지를 공급하고 생물학적 구조를 형성하며 유전 물질의 골격을 이루는 매우 중요한 분자다. 지구에서 에리트룰로스는 라즈베리나 태양광 없이 피부를 태우는 셀프 태닝 화장품에서 주로 쓰인다. 과학자들은 초기 지구 환경을 재현한 실험에서 이런 당류가 쉽게 만들어지지 않는다는 점을 확인하고 처음 어떻게 형성됐는지 오랫동안 수수께끼로 남아 있었다. 과거 운석이나 소행성 샘플에서 리보스와 글루코스(포도당)가 발견되면서 당류의 일부가 우주에서 유입됐을 것이라는 가설도 제기됐다. 그렇지만 우주 공간의 가스와 먼지 구름인 성간 매질에서 직접 당 분자가 탐지된 적은 없었다. 연구팀은 스페인 예베스 40m 전파망원경, IRAM 30m 전파망원경으로 우리 은하 중심부에 위치한 ‘G+0.693-0.027’이라는 거대한 가스와 먼지 구름에서 에리트룰로스를 탐지했다. 우주 구름에서 수집한 복잡한 전파 신호 속에서 에리트룰로스의 고유한 지문을 찾기 위해 엄격한 분광학적 대조 및 수학적 모델링을 했다. 연구팀은 실험실에서 측정한 에리트룰로스의 고유한 전파 주파수 패턴을 망원경 관측 데이터와 대조한 결과 12개의 일치하는 신호 세트를 찾아내 당의 존재를 입증했다. 더 흥미로운 점은 동일한 위치에서 탐지조차 되지 않은 탄소 3개짜리 유사 당류들보다 탄소 4개짜리 에리트룰로스가 무려 8배 이상 더 풍부하게 존재한다는 사실을 발견했다는 것이다. 연구팀에 따르면 우주 먼지 알갱이 표면에서 더 단순한 분자들이 결합해 에리트룰로스를 만들어낼 수 있으며 이것이 더 복잡한 화학 시스템인 생명체 원시 재료의 일부가 되었을 가능성을 보여준다. 연구를 이끈 이자스쿤 히메네스-세라 스페인 우주생물학 연구센터 박사는 “우주에서 당이 발견되었다는 것은 우리가 흔히 먹는 달콤한 설탕 조각이 떠다닌다는 뜻이 아니라 생명체를 구성하는 핵심 유기 화합물이 우주 공간에서 스스로 만들어지고 있다는 뜻”이라며 “우주 먼지 알갱이들이 우리가 생각했던 것보다 훨씬 더 정교하고 효율적으로 복잡한 유기 분자를 합성해 내는 능력을 갖추고 있음을 의미한다”고 말했다.
  • 거꾸로 도는 역주행 행성의 비밀 [우주를 보다]

    거꾸로 도는 역주행 행성의 비밀 [우주를 보다]

    운전 시 역주행은 자칫 대형 사고로 이어질 수 있는 중대한 운전 과실이므로 만에 하나라도 발생하지 않게 주의해야 한다. 이는 행성의 위성 역시 마찬가지다. 거꾸로 공전하는 위성은 보통 외부에서 끼어든 존재인데, 대개는 충돌 위험성이 높아 오랜 시간 안정적으로 존재하기 어렵다. 태양계에서는 해왕성의 위성 트리톤 같은 일부 위성이 역행성 궤도를 지니고 있지만, 행성은 모두 순행 궤도를 돈다. 천문학자들은 행성급 천체는 대부분 별의 자전 방향과 같은 순행 궤도를 돌 것으로 예측했다. 행성 크기 천체가 외부에서 반대 방향으로 안정적으로 진입하기 힘들고 행성의 공전 방향이 반대가 되기도 힘들기 때문이다. 하지만 항상 예외는 있게 마련이다. 프린스턴 대학교의 주앙 에스피노자-레타말 연구팀은 천체물리학 저널 ‘레터스’에 외계 행성 TOI-1710b의 이례적인 궤도 특성을 분석한 연구 결과를 발표했다. 지구보다 20배 무겁고 지름은 5배 큰 ‘따뜻한 해왕성’급인 TOI-1710b는 단순히 궤도가 기울어진 수준을 넘어, 모항성의 자전축과 거의 180도 반대되는 방향으로 공전하고 있었다. 연구팀은 처음에 나사의 행성 관측 위성인 TESS와 유럽 우주국의 가이아 관측 위성으로 이 행성을 연구하던 중 공전 주기가 이상하다는 사실을 확인했다. 분석 결과 TOI-1710b의 공전 궤도면이 심하게 기울어졌을 뿐 아니라 아예 별의 자전과 반대 방향인 역행 방향으로 공전한다는 점을 확인했다. 보통 행성은 별 주위 형성된 원시 행성계 원반에서 가스와 먼지가 모여 형성되기 때문에 공전 방향이 별과 동일하다. TOI-1710b는 외부에서 끼어든 천체라고 보기에는 너무 가까운 궤도를 공전하기 때문에 연구팀은 다른 천체의 중력 간섭에 더 무게를 두고 가능한 시나리오를 분석했다. 첫 번째 후보는 지구-태양 거리의 3600배 떨어진 거리에 있는 동반성이다. 하지만 동반성은 작은 적색왜성이고 거리가 너무 멀어 직접적으로 TOI-1710b의 궤도를 뒤집기에는 중력 효과가 부족한 것으로 나타났다. 연구팀은 아직 발견되지 않은 제3의 천체가 중력적 다리 역할을 했을 것이라는 시나리오를 제시했다. 연구팀의 시뮬레이션 결과, 약 15AU 거리에서 공전하는 목성 질량의 약 5배에 달하는 가스 행성이 존재할 경우, 이 중간 행성이 멀리 떨어진 동반성의 중력을 받아 안쪽의 TOI-1710b를 끌어당기는 ‘중력 연쇄 반응’을 일으킬 수 있음이 확인됐다. 이 모델은 TOI-1710b의 궤도가 관측된 것처럼 원형을 유지하면서도 역행 궤도에 진입하는 조건을 정확히 충족했다. 연구팀은 향후 가이아 관측 위성의 고정밀 천체 측정 장비를 통해 별의 미세한 흔들림을 관측한다면, 이 숨겨진 거대 행성의 존재를 검증할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 숨은 행성을 발견할 경우 역행성 행성의 생성 과정을 파악할 뿐 아니라 숨은 거대 질량 행성을 찾아내는 새로운 방법이 될 수 있다. 우주의 역주행도 위험하긴 마찬가지이지만, 과학자들은 역주행 행성을 통해 새로운 사실을 대거 밝혀낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.
  • 저곳엔 외계인 있을까? 외계 생명체 찾는 차세대 망원경 ‘LIFE’ [우주를 보다]

    저곳엔 외계인 있을까? 외계 생명체 찾는 차세대 망원경 ‘LIFE’ [우주를 보다]

    천문학자들은 수천 개 이상의 외계 행성을 발견했다. 이 가운데 생명체가 살 수 있는 지구 같은 암석 행성도 제법 보고된 상태다. 하지만 실제로 이 행성 중 하나에 생명체가 산다고 해도 이를 입증하는 일은 쉽지 않다. 외계 생명체가 존재할 수 있는 환경인지 확인하기 위해서는 대기의 구성 같은 더 자세한 정보가 필요한데, 대부분의 외계 행성은 모항성보다 수십억 배 어두우며 상당수는 별에 너무 붙어 있어 직접 관측하기가 매우 어렵다. 제임스 웹 우주 망원경(JWST)처럼 현재 가장 강력한 우주 망원경으로도 쉽지 않은 일이다. 하지만 과학자들은 가능한 방법을 제안하고 있다. 그중 하나가 차세대 우주 망원경 중 하나인 ‘외계 행성 탐사를 위한 대형 간섭계’(Large Interferometer For Exoplanets·이하 LIFE)다. LIFE의 기본 개념은 하나의 큰 우주 망원경 발사가 어렵다면 작은 우주 망원경 여러 대로 대신하자는 것이다. 제임스 웹 우주 망원경도 100억 달러에 달하는 막대한 예산이 들어갔기 때문에 이보다 더 큰 우주 망원경 발사는 현실적으로 쉽지 않다는 인식에 바탕을 둔 대안이다. 작은 망원경 여러 대로 하나의 큰 망원경 같은 효과를 거두는 원리는 빛의 파동성을 이용한 ‘간섭계’(Interferometry)다. 간섭계는 두 개 이상의 빛의 파동이 만날 때, 그 위상(Phase·파동의 마루와 골의 위치)에 따라 빛이 강해지거나 약해지는 현상을 이용한다. LIFE는 여러 대의 우주선으로부터 들어온 빛의 위상을 정밀하게 조절해 중심 항성에서 오는 빛은 상쇄 간섭을 통해 제거하고, 항성에서 약간 벗어난 위치에 있는 행성에서 오는 빛은 보강 간섭을 통해 증폭하는 ‘눌 간섭계’(Nulling Interferometry) 원리를 활용한다. LIFE는 5대의 우주 망원경이 일정한 거리에서 편대 비행을 하면서 빛을 모아 외계 행성을 관측할 예정이다. 이 방법을 이용하면 지름 수십 미터에서 수백 미터의 거대한 망원경 같은 효과를 낼 수 있다. WM 켁 우주 연구소의 과학자들은 2040년대 추진을 목표로 LIFE 임무에 대해 최근 새로운 보고서를 발표했다. 이 보고서에 따르면 LIFE의 가장 큰 장점은 중적외선 파장대에서 관측을 진행한다는 점이다. 중적외선은 행성에서 방출되는 열에너지를 관측하는 데 유리하다. 사실 외계 행성에 액체 상태의 물이 있을 수 있고 거주 가능한 상태라는 것은 대부분 공전 궤도와 모항성의 밝기에 따른 추정에 불과하다. 직접 온도를 측정해야 생명체가 살 만한 온도인지 확인할 수 있는데, 중적외선 영역 관측 결과가 이 질문에 대한 해답을 제공할 수 있다. 이어 중적외선은 오존, 메탄, 물, 이산화탄소뿐만 아니라 생명 신호의 결정적 증거로 여겨지는 ‘포스핀’(Phosphine) 같은 분자들을 찾는 데도 유리하다. 한편 연구팀은 현재 나사가 구상 중인 차세대 외계 행성 관측 망원경인 HWO(Habitable World Observatory)와 LIFE가 예산 중복이 아니라 사실 서로를 보완하는 관계라고 강조했다. 나사의 HWO는 모항성의 빛을 가리는 코로나그래프를 이용한 우주 망원경으로 행성의 희미한 빛을 망원경으로 직접 포착한다. HWO가 가시광선과 자외선을 담당하는 대형 망원경이라면, LIFE는 중적외선 영역을 담당하는 간섭계다. HWO가 가시광선·자외선으로 행성을 보고, LIFE가 중적외선으로 행성의 온도와 대기 성분을 분석할 수 있다. 이는 같은 퍼즐의 서로 다른 조각을 맞춰서 전체 그림을 확인하는 것과 마찬가지다. 다만 두 프로젝트 모두 아직 막대한 예산 확보라는 실질적인 과제를 안고 있다. 2040년대에 두 망원경이 개발돼 발사되기 위해서는 지속적인 연구와 함께 안정적인 재원 마련이 필요하다. 두 망원경이 프록시마 센타우리 b 같은 주변 외계 행성을 직접 관측하기 시작하면, 이 넓은 우주에 우리 혼자인가라는 오랜 질문에 대한 결정적인 해답이 의외로 빠른 시점에 나올 수 있을지도 모른다.
  • 이것이 태양의 미래? 죽음의 춤을 추는 적색 거성 [우주를 보다]

    이것이 태양의 미래? 죽음의 춤을 추는 적색 거성 [우주를 보다]

    태양과 같은 별들은 생의 마지막을 앞두고 거대한 적색거성으로 팽창한다. 수백 배 불어 오른 몸집은 우주 공간으로 물질을 내뿜으며 서서히 식어간다. 마지막에 남는 것은 남은 물질이 수축해 생기는 백색왜성이다. 이 과정은 정적이고 단순해 보이지만, 사실 천문학자들은 이 죽음의 과정에 대해 아직 알지 못하는 것이 많다. 짐 풀러 캘리포니아 공과대학 이론 천체물리학 교수는 별이 적색거성 단계에서 조용히 죽음을 맞이하는 것이 아니라 사실은 춤추듯 이동한다는 새로운 모델을 제시했다. 풀러 교수가 제안한 모델의 핵심은 별 표면에서 일어나는 무질서한 물질 방출과 그로 인한 반동 효과다. 현재 태양도 종종 강력한 표면 폭발인 코로나 물질 방출(CME)을 통해 수백억 톤의 물질을 우주로 뿜어낸다. 그런데 별이 적색거성으로 부풀어 오르면 중력이 약해져 물질 방출 규모는 훨씬 커진다. 이때 부풀어 오른 별 표면에서 물질 덩어리가 무작위적이고 비대칭적인 방향으로 튀어나가면, 뉴턴의 제3법칙(작용-반작용)에 따라 별은 그 반대 방향으로 아주 작은 ‘킥’(반동)을 받게 된다. 풀러 교수는 “이 모델에서 부풀어 오른 별 표면에서 물질 덩어리가 비대칭적으로 무작위 방향으로 방출된다. 매번 그렇게 될 때마다 별은 그 반대 방향으로 작은 킥을 받는다”라고 설명했다. 흥미로운 대목은 이러한 작은 발동작이 누적되면서 나타나는 효과다. 풀러 교수의 계산에 따르면, 백색왜성이 되기 전 생애 마지막 단계에 있는 적색거성들은 수십만 년에 걸쳐 약 1만 번의 폭발을 일으킨다. 각각의 충격이 가해질 때마다 별은 초당 몇 미터의 속도로 이동하게 되는데, 이는 인간이 가볍게 조깅하는 정도의 속도로 매우 느린 수준이다. 그러나 수학적 모델을 통해 분석하면 방향은 무작위라도 시간이 지남에 따라 시작점에서 벗어날 확률은 높아진다. 예를 들어 어느 방향으로 이동할지 결정하기 위해 계속 동전을 던지다 보면 앞면과 뒷면이 나올 확률은 비슷해도 결국 시작점에서 벗어나게 되는 것과 비슷한 이치다. 3차원적으로 어느 방향으로든 폭발할 수 있는 별의 경우 이 변동성은 훨씬 커진다. 풀러 교수가 제시한 계산 결과, 1만 번에 걸친 작은 킥이 누적되면 별은 최종적으로 초당 약 1km라는 상당한 속도로 이동하게 된다. 이 모델은 쌍성계 해체의 수수께끼를 해결하는 실마리를 제시하고 있다. 카림 엘바드리 캘리포니아 공과대학 천문학 부교수는 별 두 개가 서로를 공전하는 쌍성계 중 한쪽 별이 적색거성 단계를 거쳐 백색왜성이 되면 두 별 사이의 거리가 멀어지는 현상을 관측했다. 풀러 교수의 모델은 그 이유를 쉽게 설명할 수 있다. 초당 1km라면 하루면 약 86.4km에 해당한다. 수만 년 누적되면 상당한 거리다. 따라서 초당 1km의 반동 속도가 두 별의 공전 속도보다 빠를 경우, 중력적 결합이 깨지면서 두 별이 서로 떨어지게 된다. 풀러 교수는 “쌍성의 공전 속도가 킥 속도와 같거나 그보다 작다면, 넓은 거리를 둔 쌍성은 중력적으로 결합이 풀리게 된다”며 “이 이론은 왜 쌍성계가 멀어지거나 해체되는지를 완벽하게 설명해 준다”고 강조했다. 엘바드리 교수 또한 “수년간 저를 괴롭혀 왔던 관측 현상을 설명할 수 있는 물리적 모델을 발견하게 되어 기쁘다”며 풀러 교수의 연구가 기존 관측 데이터를 뒷받침한다고 평가했다. 풀러 교수의 모델은 쌍성계의 해체뿐만 아니라 다른 가능성도 제시한다. 이동 방향은 무작위로 정해지기 때문에, 만약 반동의 방향이 동반성 쪽을 향하게 된다면 두 별이 충돌하여 거대한 폭발을 일으킬 수도 있다. 이는 향후 천문학자들이 우주를 관측할 때 확인할 수 있는 중요한 검증 포인트가 될 것으로 보인다. 이 연구 결과는 미국천문학회(AAS) 제248차 회의에서 발표됐으며 학술지에 논문이 제출된 상태다.
  • “진짜로 ‘별’이 됐네”…구준엽 아내 故쉬시위안 이름 붙인 소행성 탄생

    “진짜로 ‘별’이 됐네”…구준엽 아내 故쉬시위안 이름 붙인 소행성 탄생

    가수 구준엽의 아내로 지난해 세상을 떠난 대만 배우 고(故) 쉬시위안(서희원)의 이름이 이제 우주에서 빛나게 됐다. 국제천문연맹(IAU)은 소행성 208663번에 쉬시위안의 이름을 공식적으로 부여했다. 16일(현지시간) 중화망, 싱가포르 연합조보 등 외신에 따르면 국제천문연맹은 최근 열린 소행성명명 실무그룹에서 소행성 208663번을 ‘쉬시위안’(Xu Xiyuan)으로 공식 명명하기로 결정했다. 해당 소행성은 홍콩의 아마추어 천문학자이자 전 홍콩천문학회 회장인 양광위가 2002년 4월 12일 미국 애리조나주에서 처음 발견했다. 당시 임시 명칭은 ‘2002 GF11’이었다. 국제천문연맹 규정상 소행성은 장기간 궤도 관측과 검증을 거쳐야 공식 번호와 이름을 얻을 수 있다. 이 소행성은 발견 이후 24년간의 추적 끝에 올해 심사를 통과하며 ‘쉬시위안’이라는 이름을 갖게 됐다. 양광위는 지금까지 2000개가 넘는 소행성을 찾아낸 인물이다. 그동안 장국영, 등려군, 유덕화, 임청하 등 중화권 스타들의 이름을 소행성에 붙여 온 것으로도 유명하다. 쉬시위안은 인기 드라마 ‘꽃보다 남자’의 대만판인 ‘유성화원’에서 여주인공 산차이 역을 맡아 대중적인 인기를 끈 배우다. 구준엽과는 1998년 처음 만나 연인으로 발전했지만 결별했다가 2021년 재회해 이듬해 결혼 소식을 알려 화제를 모았다. 그러나 지난해 2월 일본 여행 중 독감이 악화돼 끝내 세상을 떠났다.
  • 28년 차 사진기자인 박성일, 두번째 소설 ‘마지막 접속’ 선보여

    28년 차 사진기자인 박성일, 두번째 소설 ‘마지막 접속’ 선보여

    외계 지적 생명체와의 교신이라는 SF적 설정을 통해 인간 문명의 윤리와 사랑, 그리고 본질적인 질문을 탐구하는 독특한 장편소설이 눈길을 끈다. 특히 현직 언론사 사진부장이 6년 동안 천문학과 전파 과학을 치열하게 공부한 끝에 내놓은 묵직한 결과물이라 출판업계의 이목이 집중되고 있다. 소설 ‘마지막 접속’은 2050년의 지구를 배경으로 한다. 전파 천문학자 도현이 우주로부터 날아온 의문의 신호와 마주하며 벌어지는 외계 문명과의 조우, 인류의 미래, 그리고 개인적인 사랑과 이별을 촘촘하게 엮어냈다. 작품은 외계 생명체의 존재를 증명하는 기술적 서사에 머무르지 않는다. 대신 진실을 알 권리와 이를 통제해야 하는 책임, 그리고 거대한 우주적 사건 앞에서도 개인이 감내해야 하는 사랑의 무게를 차분한 어조로 추적한다. 이 책은 할리우드 영화식의 화려한 우주 전투나 복잡한 과학 기술 설명 대신 기록과 대화, 관측과 침묵을 중심에 둔다. 외계 문명과 인공지능, 미래 사회라는 SF의 전형적인 문법 위에 윤리와 철학, 인간관계에 대한 깊은 성찰을 정교하게 배치했다. 이를 통해 작가는 ‘답보다 오래 남는 것은 결국 질문’이라는 묵직한 메시지를 던진다. 현장을 관측하던 사진기자, 우주를 기록하다주목할 점은 저자의 독특한 이력이다. 저자 박성일은 28년 동안 역사의 현장을 카메라 렌즈로 기록해 온 사진기자이자 현재 아시아투데이 사진부장으로 재직 중이다. 문학 전공자가 아닌 그는 첫 소설 ‘나는 보헤미안을 사랑한다’로 문단에 출판 출사표를 던졌다. 무작정의 용기로 시작했던 첫 작품과 달리, 이번 ‘마지막 접속’은 오랜 자료 조사와 독서, 과학자들의 논문, 그리고 인간 사회에 대한 집요한 관찰을 바탕으로 신중하게 완성됐다. 세상을 뷰파인더로 바라보던 사진기자로서의 ‘기록자적 태도’는 소설 속에서도 그대로 묻어난다. 사건을 자극적으로 설명하기보다 묵묵히 관측하고 기록하는 서술 방식을 택해 과학과 문학의 경계를 자연스럽게 허문다. 작가는 여전히 UFO 목격담과 외계 생명체의 존재를 두고 확신과 불신이 공존하는 현실의 질문에서 집필을 시작했다고 밝힌다. 무수한 지적 생명체가 존재한다는 전제 아래, ‘만약 교신이 실제로 이루어졌다면 인간은 어떤 윤리적 선택을 해야 하는가’라는 갈등에 주목했다. 가까운 미래에 외계인의 존재를 알게 되더라도 사회적 혼란을 우려해 이를 은폐하거나 음모론으로 치부할지 모른다는 인간 사회의 이면을 날카롭게 짚어낸 기획 의도가 돋보인다. 출판업계 한 관계자는 “우리가 흔히 생각하는 SF 소설의 ‘화려한 우주 전쟁’이 아니라, ‘윤리와 철학, 질문’을 던지는 인문학적 SF라는 점이 ‘마지막 접속’의 특징”이라면서 “박성일 작가의 독특한 시선이 앞으로 다음 작품을 기대하게 만든다”고 평했다.
  • “명왕성 너머 천체에서 대기 흔적 찾았다” [달콤한 사이언스]

    “명왕성 너머 천체에서 대기 흔적 찾았다” [달콤한 사이언스]

    2006년 과학계에서 가장 뜨거웠던 사건을 꼽는다면 단연 태양계의 막내 행성 ‘명왕성’의 행성 지위 박탈이다. 1930년 2월 18일 미국 천문학자 클라이드 톰보가 발견한 명왕성은 태양계의 9번째 행성으로 인정받아왔지만, 1990년대 이후 해왕성 바깥쪽 카이퍼 벨트에서 명왕성과 비슷한 크기의 천체들이 잇따라 발견되면서 행성의 지위가 흔들리기 시작했다. 그러던 중 2005년 미국 천문학자 마이클 브라운 교수팀은 명왕성보다 질량이 약 27% 더 큰 에리스를 발견했다. 명왕성이 행성이라면 에리스도 행성이 돼야 하는 상황이 됐다. 결국 국제천문연맹(IAU)은 2006년 8월 체코 프라하에서 제26차 총회를 열고 행성의 정의를 공식적으로 정립하기 위한 투표를 했다. 당시 정의된 행성의 요건 3가지는 △태양 중심 공전 △충분한 질량을 가져 정역학적 평형을 유지할 수 있는 구형 △자신의 공전 궤도상에서 주변 천체에 대한 지배적 위치다. 명왕성은 첫 번째와 두 번째 조건은 충족했지만 세 번째 조건에서 결격 사유가 발생해 행성에서 제외되고 왜소행성으로 분류됐다. 그로부터 20년이 지난 최근 미국 항공우주국(NASA)에서 명왕성을 다시 행성으로 승격시켜야 한다는 의견을 공식적으로 지지하면서 다시 국제적 논쟁의 대상으로 주목받고 있다. 이런 상황에서 일본 국립 천문대, 이시가키지마 천문대, 교토대 하쿠비 천문대, 기타큐슈 산업의과대, 지바 공업대 행성탐사 연구센터, 사가 호시조라 천문센터, 도쿄대 천문학 연구소, 아마추어 천문 연구집단인 일본 성식 정보네트워크(JOIN), 교토 산업대 우주과학 연구소 공동 연구팀은 명왕성 너머에 위치한 심우주의 천체를 관측한 결과 해당 천체에서 희박한 대기 흔적을 발견했다. 이 대기는 얼음 화산에 의해 공급되거나 혜성 등의 천체 충돌로 형성됐을 가능성이 있는 것으로 알려졌다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 5월 5일 자에 실렸다. 태양계 최외곽 행성인 해왕성 궤도 너머를 공전하는 행성체들은 ‘해왕성 바깥 천체’(TNO)라고 부르는데 이들은 태양계 형성 과정에서 남겨진 잔해물이다. 이 중 명확하게 대기가 감지된 것은 왜소행성인 명왕성이 유일했다. 이에 연구팀은 천체가 별의 앞을 지나가며 별빛을 가리는 현상인 성식(星飾·stellar occultation·항성 엄폐)을 관측해 ‘(612533)2002XV93’으로 알려진 천체를 조사했다. 연구팀은 2024년 1월 교토와 나가노현에 있는 전문 천문대와 후쿠시마에 있는 시민 천문학자의 망원경으로 이 현상을 동시에 관측했다. 그 결과, 일부 관측에서 별빛은 천체가 앞을 지날 때 갑자기 사라지는 대신 몇 초에 걸쳐 점진적으로 어두워졌다. 이는 천체 주위의 얇은 가스층, 즉 대기가 존재할 때 나타나는 전형적 현상이다. 연구팀은 이 대기가 지구보다 약 500만~1000만 배 더 희박한 것으로 계산했고 얼음 화산에서 방출되는 가스에 의해 유지되거나 최근 혜성 같은 천체의 충돌 이후 방출된 물질로 형성된 단기적 대기층일 것이라고 추정했다. 연구를 이끈 고 아리마츠 교토대 교수는 “이 발견은 밀도 높은 대기가 거대 행성 주위에만 형성된다는 기존의 가설에 도전하는 것으로 태양계 가장자리에 위치한 상대적으로 작은 천체들도 일시적으로 대기를 가질 수 있음을 보여준다”며 “추가적인 성식 관측이나 우주 망원경을 이용한 정밀 측정으로 이렇게 형성된 대기가 시간 변화에 따라 어떻게 변하고 형성되는지에 대해 연구할 것”이라고 밝혔다.
  • 늙으면 느려진다는 우주 법칙, 거대 항성에서는 안 통했다 [달콤한 사이언스]

    늙으면 느려진다는 우주 법칙, 거대 항성에서는 안 통했다 [달콤한 사이언스]

    모든 생물은 생로병사의 과정을 거친다. 나이가 들수록, 시간이 지날수록 행동이 느려지는 것도 우주 만물의 법칙 중 하나다. 별(항성)도 나이를 먹으면서 자전 속도는 서서히 느려져 초기 자전 속도의 100분의1~1000분의1 수준으로 떨어지는 ‘스핀 다운’ 현상을 겪는다. 항성은 태양풍 형태로 플라스마 입자를 우주 공간으로 방출한다. 별의 질량이 줄어들면서 별이 가진 전체 각운동량은 ‘각운동량 보존 법칙’에 따라 서서히 감소한다. 천문학자들은 별 내부의 대류 현상으로 인해 발생한 자기장이 뿜어져 나가는 플라스마와 상호작용하면서 별의 자전에 제동을 거는 것을 스핀 다운 핵심 원리로 생각했다. 그렇지만 최근 우주 관측 기술이 발달하면서 기존 이론만으로는 별의 자전 속도가 극적으로 감소하는 이유를 완벽하게 설명하지 못한다는 점이 드러났다. 이에 일본 교토대 연구팀은 우리 태양보다 훨씬 무거운 거대 항성의 내부를 3차원 컴퓨터 시뮬레이션으로 구현하는 데 성공했다고 3일 밝혔다. 특히 에너지가 끓어오르는 대류대 안에서 플라스마의 흐름, 별의 자전, 자기장의 상태를 정밀하게 분석했다. 이런 복잡한 플라스마의 움직임을 수학적으로 푸는 학문을 ‘자기 유체 역학’(MHD)이라고 한다. 또 연구팀은 지구 내부 구조를 파악할 때 지진파를 분석하는 것처럼 별 내부에서 발생하는 음파나 중력파의 고유 진동을 분석하는 성진학(Astroseismology)을 활용했다. 이 연구 결과는 물리학 분야 국제 학술지 ‘천체물리학 저널’ 4월 28일 자에 실렸다. 그 결과, 거대 항성 내부에서도 우리 태양이 운동 에너지를 전자기 에너지로 변환해 지속적인 자기장을 만드는 ‘태양 다이나모’와 유사한 현상이 일어난다는 것을 확인했다. 자전과 자기장이 서로 영향을 주고받으며 공진화하고 있다고 연구팀은 설명했다. 재미있는 부분은 별 내부의 각운동량 이동 경로로 대류와 자기장의 상호 작용은 짧은 시간 동안에도 내부 물질을 별의 중심이나 표면으로 끊임없이 이동시켰다. 별의 연료가 다 타들어가는 후기 연소 단계에서는 기존에 알려진 것처럼 내부 자기장 구조에 따라 자전 속도가 느려지기도 했지만 오히려 중심핵의 회전이 빨라지는 스핀 업 현상이 발생하는 것도 발견했다. 연구를 이끈 루시 맥닐 교토대 교수는 “이번 연구로 특정 자기장 구조에서는 별의 중심핵이 오히려 더 빨리 도는 경우도 있으며, 어떤 거대 항성들은 물리적으로 느리게 자전하는 것 자체가 불가능할 수도 있음을 확인했다”며 “별의 최종 자전 속도는 별마다 가진 고유한 내부 특성에 따라 천차만별이라는 것을 파악함으로써 늙은 별의 자전 속에는 우리가 상상했던 것보다 훨씬 역동적이고 정교한 물리학이 숨어 있음을 알 수 있다”고 설명했다.
  • 블랙홀의 춤추는 제트…백조자리 X-1 블랙홀의 미스터리를 밝히다 [우주를 보다]

    블랙홀의 춤추는 제트…백조자리 X-1 블랙홀의 미스터리를 밝히다 [우주를 보다]

    1964년 천문학자들은 백조자리 방향으로 7000광년 떨어진 신비한 X선 천체를 발견했다. 백조자리 X-1이라고 명명된 이 천체의 정체는 과학자들 사이에서 미스터리였다. 일부 과학자들은 이 천체가 당시까진 이론적 천체였던 블랙홀이라고 생각했다. 몇 년 전 작고한 물리학자 스티븐 호킹도 그중 하나였는데, 오히려 동료 물리학자인 킵 손과의 내기에서는 블랙홀이 아니라는 쪽에 걸었다. 블랙홀 연구에 인생의 많은 것을 이미 걸은 상태였기 때문에 만약 아니더라도 내기에서는 이길 수 있다는 게 그의 이유였다. 하지만 결국 호킹 박사는 내기에서 졌다. 백조자리 X-1은 결국 가장 먼저 증명된 블랙홀로 지난 반세기 이상 많은 관측과 연구가 이뤄졌다. 백조자리 X-1 블랙홀은 태양의 21.20배 정도의 질량을 지니고 있으며 무거운 동반성인 HDE 226868와 지구-태양 거리의 5분의1 정도 거리에서 공전하고 있다. 블랙홀의 강한 중력으로 동반성에서 물질을 흡수하는데, 덕분에 강력한 X선을 뿜어낼 수 있다. 최근 커틴 전파천문학 연구소(CIRA)와 옥스퍼드 대학교를 비롯한 국제 공동 연구팀은 지구 전역에 퍼져 있는 전파 망원경을 하나의 거대한 눈처럼 연결해, 백조자리 X-1 블랙홀에서 방출되는 ‘제트(Jet)’의 속도와 질량 같은 물리적 특성을 정밀하게 측정하는 데 성공했다. 종종 모든 것을 빨아들이는 검은 구멍으로 오해받곤 하지만, 실제로 블랙홀은 주변으로 많은 물질과 에너지를 뿜어낸다. 그 원동력은 블랙홀의 중력과 주변의 강력한 자기장이다. 흡수된 물질은 주변을 공전하면서 강한 중력으로 인해 뜨거워지고 강력한 자기장이 형성된다. 블랙홀로 흡수되지 못한 일부 물질들은 강력한 자기장 때문에 글자 그대로 ‘제트’ 형태로 우주 공간으로 뿜어져 나온다. 이번 연구의 핵심은 너무 멀리 떨어져 있어 직접 관측하기 어려운 블랙홀 제트의 속도와 에너지를 정밀하게 측정한 데 있다. 연구팀은 블랙홀이 공전 궤도를 따라 움직일 때, 동반성에서 불어오는 강력한 항성풍(Stellar wind)이 이 제트를 흔드는 모습에 주목했다. 이는 마치 강한 바람이 부는 날 분수대에서 솟구치는 물줄기가 바람에 의해 한쪽으로 휘어지는 것과 유사한 원리다. 연구팀은 이처럼 블랙홀의 공전과 항성풍에 의해 제트의 방향이 계속해서 바뀌며 일렁이는 모습이 마치 춤을 추는 것 같다고 하여 이를 ‘춤추는 제트(Dancing jet)’라고 표현했다. 항성풍의 세기와 제트가 휘어지는 정도를 분석한 결과 연구팀은 제트의 속도가 빛의 속도의 절반인 초속 15만km에 달한다는 사실과 그 에너지가 1만 개의 태양이 방출하는 에너지에 맞먹는다는 사실을 확인했다. 또 물질이 블랙홀로 떨어지면서 방출되는 에너지의 약 10%가 제트에 의해 운반된다는 것을 확인한 것도 중요한 성과다. 연구팀은 블랙홀의 질량이 태양의 10배이든 1000만 배이든 간에 주변의 물리적 현상은 비슷할 것으로 보고 있다. 따라서 이번 연구는 더 큰 블랙홀에도 적용될 수 있을 것으로 예상된다. 단순히 백조자리 X-1을 넘어 은하 중심 블랙홀 같은 크고 중요한 블랙홀의 내부 상황을 엿볼 수 있는 중요한 단서를 제공한 것이다. 연구팀은 이번에 확보한 정밀한 측정값이 향후 건설 중인 차세대 초대형 전파 망원경 프로젝트인 SKA(Square Kilometer Array) 등을 통해 수백만 개의 먼 은하 속 블랙홀 제트를 분석하고, 우주의 진화 과정을 이해하는 데 있어 결정적인 기준점 역할을 할 것으로 기대하고 있다.
  • [씨줄날줄] “모두 지구 행성의 승무원들”

    [씨줄날줄] “모두 지구 행성의 승무원들”

    1990년 무인 탐사선 보이저 1호가 60억㎞ 떨어진 거리에서 촬영한 사진 속 지구는 티끌처럼 작고 희미했다. 천문학자 칼 세이건은 이를 ‘창백한 푸른 점’이라 불렀다. 그는 같은 제목의 책에서 ‘인류의 유일한 고향’인 지구의 소중함을 일깨우며 평화와 공존의 중요성을 역설했다. 세이건은 소설 ‘콘택트’에서도 “우리처럼 작은 존재가 우주의 광대함을 견디는 방법은 오직 사랑뿐”이라고 썼다. 반세기 만에 달을 향해 떠난 유인 우주탐사선 아르테미스 2호가 지난 2일 촬영한 지구의 모습은 사뭇 달랐다. 우주의 심연 속에서 영롱하게 빛나는 푸른 구슬 같은 경이로운 아름다움으로 시선을 사로잡았다. 우주비행사 4명은 다음날 첫 화상통화에서 “이곳에서 내려다보면 여러분은 하나로 보인다. 모두 호모사피엔스이고, 하나의 인류”라는 소감을 전했다. 지구에서 약 40만 6773㎞까지 멀어지며 인류 역사상 가장 먼 여행 기록을 세운 아르테미스 2호가 열흘간의 일정을 마치고 11일(현지시간) 귀환했다. 달 지표면에서 6437~9656㎞ 떨어진 궤도를 돌며 달 뒤편을 맨눈으로 처음 관측했고, 생명 유지 장치와 우주복 성능 검증 등 다양한 연구 분야에서 성과를 거뒀다. 향후 달 기지 건설과 화성 탐사로 나아가는 든든한 디딤돌이 됐다는 평가다. 귀환 환영식에서 우주비행사들이 전한 메시지도 깊은 울림을 남겼다. 리드 와이즈먼 선장은 “우리는 영원히 하나로 묶여 있다”며 동료애를 강조했다. 달 탐사 첫 여성 우주비행사인 크리스티나 코크는 “승무원이란 어떤 상황에서도 항상 함께하며 서로를 위해 묵묵히 희생할 준비가 되어 있고, 관용을 베푸는 집단”이라면서 “이번 여정에서 새로 깨달은 것 한 가지는 지구라는 행성에서 여러분도 그 승무원이라는 사실”이라고 했다. 공교롭게도 같은 날 열린 미국과 이란의 종전 협상은 결렬됐다. 동료애와 관용 대신 혐오와 적대로 얼룩진 지구 행성의 현실이 안타깝기만 하다.
  • “하루 8시간 자면서 의대 6곳 합격”…서울대 의대생이 밝힌 공부법

    “하루 8시간 자면서 의대 6곳 합격”…서울대 의대생이 밝힌 공부법

    서울대학교를 포함해 의과대학교 6곳에 수시 합격한 ‘의대 수시 6관왕’ 이주안씨가 공부 비법을 공개했다. 유튜브 채널 스튜디오S는 지난달 31일 ‘전교 1등 서울대 의대생이 말하는 1등급 공부습관!’이라는 제목의 영상을 공개했다. 현재 서울대 의대에 재학 중인 이씨는 2024년 서울대를 포함해 연세대, 고려대, 가톨릭대, 성균관대, 중앙대 등 의대 6곳에 모두 합격했다. 이씨는 서울 강남구 대치동의 일반고에 다니며 내신 평균 1.07을 받았고 정시에서도 전 과목 1등급을 받았다. 어린 시절 이씨는 대통령, 천문학자 등을 꿈꿨다. 고등학생이 된 이씨는 주변 친구들과 지인들이 신체 정신적으로 힘들어하는 모습을 보고 의사로 진로를 정했다고 밝혔다. 이씨는 중학교 시기에 ‘공부 습관’을 정립한 게 대학 입시에 밑거름이 됐다고 전했다. 그는 “중학교 성적 자체가 결정적이진 않지만, 고등학교에 올라가 어떻게 공부할지 감을 잡는 시기라는 점에서 중요하다”고 강조했다. 이씨는 자신만의 필기 방식과 시험 기간 루틴을 핵심 요소로 꼽았다. 수업 시간에 교과서와 자습서 내용을 비교해 모든 걸 적는 것이 아닌 중요한 부분을 메모하는 식으로 자신만의 필기 체계를 만들었고, 이를 고등학교 때까지 이어갔다고 설명했다. 또 시험 기간에는 어떤 과목을 먼저 공부하고, 암기 과목은 언제 시작할지 등 나만의 루틴을 찾아냈다고 덧붙였다. 공부에 대한 체계가 잡히면서 학습 태도에도 변화가 생겼다. 이씨는 “내가 이해하지 못하는데 학원에 앉아 수동적으로 듣기만 하는 건 시간 낭비라고 생각했다”며 “그날 배운 내용은 귀가하기 전까지 반드시 이해하고, 모르는 부분은 바로 질문해 해결하려 했다”고 밝혔다. 수업 시간 자체를 ‘내 공부 시간’으로 활용해야 한다는 것이다. 특히 무리하게 밤새워 공부하기보다 하루 7~8시간의 수면을 취하고, 깨어 있는 시간에 집중했다고 전했다. 고등학교 진학 전 준비에 대해선 수학과 과학의 기초를 강조했다. 이씨는 “중학교 때 최소한 고1 수학까지는 끝내고 가는 것이 고교 내신에 훨씬 유리하다”며 “심화 문제도 완벽히 풀지 못하더라도 한 번쯤 건드려 보며 수준을 경험하는 게 중요하다”고 말했다. 과학 역시 중등 과정 개념이 탄탄해야 고등학교에서 흔들리지 않는다고 덧붙였다. 내신 ‘1.07’이라는 높은 점수를 받을 수 있었던 비결로는 시간 관리를 들었다. 이씨는 시험 기간 점심시간조차 아껴 공부에 집중했다고 했다. 또 ‘오답 관리’도 중요한데 특히 수학 오답은 단순 실수와 의미 있는 실수, 개념을 몰라 틀린 경우 등으로 나눠 정리했다고 설명했다. 또 이씨는 어린 시절부터 이어진 독서 습관이 큰 밑바탕이 됐다고 전했다. 이씨는 유치원 때부터 책 읽기를 좋아했고, 판타지 소설을 많이 읽은 경험이 읽기와 이해력을 자연스럽게 길러줬다고 설명했다. 이러한 독서 습관 덕분에 그는 “중고등학교에 가서는 지문이 비교적 빨리 이해됐다”고 밝혔다. 다만 초등학교 저학년 시기부터 과도하게 공부에 매달릴 필요는 없고 경험이 더 중요하다고 강조했다. 이씨는 어린 시절 음악과 오케스트라, 체육 활동 등 학교 프로그램에 적극 참여했고, 과학 잡지 기자단 활동 등 관심 분야를 스스로 찾아 경험을 쌓았다고 한다. 부모님의 영향에 대해 그는 “공부를 강요하기보다 다양한 경험을 할 수 있게 해준 것이 지적 호기심을 키우는 데 도움이 됐다”고 전했다. 현재 학업에 열중하고 있는 이씨는 정신건강의학과로 진로를 희망한다고 밝혔다.
  • 짝 잃고 초고속으로 은하 질주하는 별 발견

    짝 잃고 초고속으로 은하 질주하는 별 발견

    밤하늘에 빛나는 별은 우리 태양처럼 그 자리에서 영원한 존재처럼 보인다. 하지만 사실 태양을 포함한 모든 별은 정해진 수명이 있다. 그리고 그 수명 동안 제자리에 멈추지 않고 각자의 길을 간다. 천문학자들은 망원경으로 별의 이동을 관측해 별이 각자 고유 운동(proper motion)을 지니고 있다는 사실을 발견했다. 태양도 멈춰 있지 않다는 사실도 확인됐다. 태양은 은하 중심을 기준으로 초속 220㎞의 속도로 이동한다. 그럼에도 은하계가 흩어지지 않는 이유는 은하계의 강한 중력이 별들이 도망가는 것을 막기 때문이다. 결국 각자 달려봐야 은하계의 중력권 안에서 이동하면서 대략 2억년 주기로 공전한다. 그런데 과학자들은 수많은 별을 관측하면서 드물긴 하지만, 다른 별과는 비교도 안 될 정도로 빠른 별을 관측했다. 이런 별들은 초고속 별(HVS, hyper-velocity stars)로 분류되는데, 속도가 초속 1000㎞가 넘는 것도 있다. 이는 우리 은하계의 중력을 이겨내고 외부로 달아날 수 있는 엄청난 속도다. 과학자들은 어떤 과정을 거쳐 이렇게 과속하는 별이 생성될 수 있는지 연구했다. 초고속 별의 생성을 설명할 수 있는 대표적인 가설은 거대 질량 블랙홀의 중력이다. 블랙홀의 강한 중력으로 인해 가까이 다가갔던 별이 운 좋게 탈출하면서 중력 도움을 얻어 가속되는 경우다. 또 다른 가설은 1961년 네덜란드의 천문학자 아드리안 블라우프가 주장한 것으로 본래 두 개의 별이 쌍성계를 이루고 있다가 동반성이 초신성 폭발을 일으켜 다른 별이 튕겨져 나갔다는 것이다. 하지만 초신성 폭발 잔해는 우주적인 관점에서 보면 짧은 시간인 몇만년 정도면 사라지기 때문에 이 가설을 검증하는 일은 쉽지 않다. 지금까지 초신성 연관 초고속 별의 유일한 예외는 태양 질량의 12~13배 정도 되는 별인 HD 37424로 초신성 잔해 S147에서 발견됐기 때문에 확실한 사례로 여겨진다. 최근 독일 예나 대학의 바하 딘첼(Baha Dinçel)이 이끄는 연구팀은 유럽 우주국의 가이아 데이터를 분석해서 초고속 별 가운데 쌍성계-초신성 탈출에 해당되는 경우가 또 있는지 연구했다. 그 결과 HD 254577이 새로운 후보로 지목됐다. 이 별의 움직임을 역추적한 결과 연구팀은 해파리 성운(Jellyfish Nebula)으로 알려진 IC 443이 이 별과 함께 공전했던 사라진 동반성이라는 사실을 확인했다. 해파리 성운은 1만~3만년 전 초신성 폭발의 잔해로 대략 지구에서 5000광년 떨어져 있다. 과거 두 개의 무거운 별이 서로의 질량 중심을 기준으로 빠르게 공전하다가 한쪽이 초신성 폭발로 다른 쪽을 밀어내면서 상당히 무거운 초고속 별인 HD 254577이 탄생한 것이다. 우주에는 태양처럼 혼자 있는 별 못지않게 동반성과 함께 공전하는 쌍성계가 흔하다. 초신성 폭발을 일으키는 무거운 별 가운데도 쌍성계를 쉽게 찾을 수 있다는 점을 생각하면 자신의 짝을 잃고 은하계를 질주하는 초고속 별의 사례는 더 흔할 가능성이 있다. 과학자들은 이들을 연구해 우주의 미스터리 중 하나였던 초고속 별의 생성 원인을 정확히 밝혀낼 것이다.
  • 짝 잃고 초고속으로 은하 질주하는 별 발견 [우주를 보다]

    짝 잃고 초고속으로 은하 질주하는 별 발견 [우주를 보다]

    밤하늘에 빛나는 별은 우리 태양처럼 그 자리에서 영원한 존재처럼 보인다. 하지만 사실 태양을 포함한 모든 별은 정해진 수명이 있다. 그리고 그 수명 동안 제자리에 멈추지 않고 각자의 길을 간다. 천문학자들은 망원경으로 별의 이동을 관측해 별이 각자 고유 운동(proper motion)을 지니고 있다는 사실을 발견했다. 태양도 멈춰 있지 않다는 사실도 확인됐다. 태양은 은하 중심을 기준으로 초속 220㎞의 속도로 이동한다. 그럼에도 은하계가 흩어지지 않는 이유는 은하계의 강한 중력이 별들이 도망가는 것을 막기 때문이다. 결국 각자 달려봐야 은하계의 중력권 안에서 이동하면서 대략 2억년 주기로 공전한다. 그런데 과학자들은 수많은 별을 관측하면서 드물긴 하지만, 다른 별과는 비교도 안 될 정도로 빠른 별을 관측했다. 이런 별들은 초고속 별(HVS, hyper-velocity stars)로 분류되는데, 속도가 초속 1000㎞가 넘는 것도 있다. 이는 우리 은하계의 중력을 이겨내고 외부로 달아날 수 있는 엄청난 속도다. 과학자들은 어떤 과정을 거쳐 이렇게 과속하는 별이 생성될 수 있는지 연구했다. 초고속 별의 생성을 설명할 수 있는 대표적인 가설은 거대 질량 블랙홀의 중력이다. 블랙홀의 강한 중력으로 인해 가까이 다가갔던 별이 운 좋게 탈출하면서 중력 도움을 얻어 가속되는 경우다. 또 다른 가설은 1961년 네덜란드의 천문학자 아드리안 블라우프가 주장한 것으로 본래 두 개의 별이 쌍성계를 이루고 있다가 동반성이 초신성 폭발을 일으켜 다른 별이 튕겨져 나갔다는 것이다. 하지만 초신성 폭발 잔해는 우주적인 관점에서 보면 짧은 시간인 몇만년 정도면 사라지기 때문에 이 가설을 검증하는 일은 쉽지 않다. 지금까지 초신성 연관 초고속 별의 유일한 예외는 태양 질량의 12~13배 정도 되는 별인 HD 37424로 초신성 잔해 S147에서 발견됐기 때문에 확실한 사례로 여겨진다. 최근 독일 예나 대학의 바하 딘첼(Baha Dinçel)이 이끄는 연구팀은 유럽 우주국의 가이아 데이터를 분석해서 초고속 별 가운데 쌍성계-초신성 탈출에 해당되는 경우가 또 있는지 연구했다. 그 결과 HD 254577이 새로운 후보로 지목됐다. 이 별의 움직임을 역추적한 결과 연구팀은 해파리 성운(Jellyfish Nebula)으로 알려진 IC 443이 이 별과 함께 공전했던 사라진 동반성이라는 사실을 확인했다. 해파리 성운은 1만~3만년 전 초신성 폭발의 잔해로 대략 지구에서 5000광년 떨어져 있다. 과거 두 개의 무거운 별이 서로의 질량 중심을 기준으로 빠르게 공전하다가 한쪽이 초신성 폭발로 다른 쪽을 밀어내면서 상당히 무거운 초고속 별인 HD 254577이 탄생한 것이다. 우주에는 태양처럼 혼자 있는 별 못지않게 동반성과 함께 공전하는 쌍성계가 흔하다. 초신성 폭발을 일으키는 무거운 별 가운데도 쌍성계를 쉽게 찾을 수 있다는 점을 생각하면 자신의 짝을 잃고 은하계를 질주하는 초고속 별의 사례는 더 흔할 가능성이 있다. 과학자들은 이들을 연구해 우주의 미스터리 중 하나였던 초고속 별의 생성 원인을 정확히 밝혀낼 것이다.
  • 블랙홀 끌려가면 여기서 다 부서진다?…엄청난 에너지 뿜어내는 블랙홀 주변 거대 토러스 포착

    블랙홀 끌려가면 여기서 다 부서진다?…엄청난 에너지 뿜어내는 블랙홀 주변 거대 토러스 포착

    영화 ‘인터스텔라’에서 관객들의 눈길을 사로잡은 것 가운데 하나는 거대 블랙홀인 ‘가르강튀아’의 모습이다. 물리학자인 킵 손의 자문을 받아 재현한 거대 블랙홀은 영화 속 설정에서 중요한 역할을 한다. 가르강튀아는 태양 질량의 1억 배에 달하는 거대 질량 블랙홀로 주변 행성인 밀러의 시간을 느리게 한다. 과학적으로 묘사한 것이긴 해도 사실 가르강튀아의 모습은 과학자들이 관측한 대부분의 거대 질량 블랙홀과 몇 가지 큰 차이가 있다. 예를 들어 블랙홀로 흡수되는 물질이 원반 모양으로 모인 강착 원반과 강착 원반에서 생성된 강력한 자기장에 의해 발생하는 블랙홀 물질 분출인 제트가 없다. 태양 질량의 400만 배가 넘는 우리 은하 중심 블랙홀도 거대한 강착 원반과 강력한 제트를 지니고 있기 때문에 이보다 큰 가르강튀아는 사실 더 강력한 제트를 내뿜어야 한다. 하지만 이렇게 되면 우주선은 물론이고 행성도 존재할 수 없기 때문에 영화에서는 의도적으로 매우 빈약한 강착 원반을 지니고 있다는 설정으로 등장한다. 그런데 블랙홀의 강착 원반과 제트만이 주인공이 탄 우주선을 태워버릴 정도로 강력한 에너지를 내뿜는 것은 아니다. 최근 천문학자들은 강착 원반으로 흡수되는 물질이 모인 도넛 모양의 구조물인 ‘토러스’(Torus) 역시 강력한 에너지를 내뿜을 수 있다. 사우스캐롤라이나 대학의 엔리크 로페즈-로드리게즈가 이끄는 연구팀은 제임스 웹 우주 망원경을 이용해서 지구에서 1300만 광년 떨어진 컴퍼스 자리 은하 (Circinus galaxy) 은하 중심 블랙홀 주 토러스를 상세히 관측했다. 이 은하 중심 블랙홀은 우리 은하 중심 블랙홀이나 가르강튀아보다 한참 작은 태양 질량의 110만 배에서 170만 배의 질량을 지니고 있으나 주변으로 강력한 에너지를 내뿜고 있다. 과학자들은 과거 블랙홀 근처에서 방출되는 강력한 적외선이 주로 블랙홀의 강착 원반에서 뿜어져 나오는 초고온 물질의 유출에서 기인한다고 믿었다. 하지만 이번 관측 결과 강력한 적외선 에너지의 87%는 강착 원반이 아니라 토러스에서 나오는 것으로 밝혀졌다. 토러스가 단순히 강착 원반으로 끌려가는 물질들이 모인 대기소 같은 곳이 아니라 자체적인 마찰에 의해 강력한 에너지를 방출한다는 사실을 밝힌 셈이다. 따라서 진짜 우주선이 이 블랙홀의 중력에 끌려간다면 강착 원반 근처에 도달하기 전에 토러스 안에서 부서질 가능성이 높다. 하지만 영화는 다큐멘터리가 아니기 때문에 과학적 정확도보다 관객에게 보여주는 이야기가 더 중요하다. 강착 원반을 줄이고 토러스를 없애도 관객이 영화에 충분히 몰입할 수 있다면 영화적 허용으로 얼마든지 가능한 설정이다. 오히려 이런 과학적 사실을 알고 나면 영화를 다른 시각에서 더 재미있게 즐길 수 있을 것이다.
  • 블랙홀 끌려가면 여기서 다 부서진다?…엄청난 에너지 뿜어내는 블랙홀 주변 거대 토러스 포착 [우주를 보다]

    블랙홀 끌려가면 여기서 다 부서진다?…엄청난 에너지 뿜어내는 블랙홀 주변 거대 토러스 포착 [우주를 보다]

    영화 ‘인터스텔라’에서 관객들의 눈길을 사로잡은 것 가운데 하나는 거대 블랙홀인 ‘가르강튀아’의 모습이다. 물리학자인 킵 손의 자문을 받아 재현한 거대 블랙홀은 영화 속 설정에서 중요한 역할을 한다. 가르강튀아는 태양 질량의 1억 배에 달하는 거대 질량 블랙홀로 주변 행성인 밀러의 시간을 느리게 한다. 과학적으로 묘사한 것이긴 해도 사실 가르강튀아의 모습은 과학자들이 관측한 대부분의 거대 질량 블랙홀과 몇 가지 큰 차이가 있다. 예를 들어 블랙홀로 흡수되는 물질이 원반 모양으로 모인 강착 원반과 강착 원반에서 생성된 강력한 자기장에 의해 발생하는 블랙홀 물질 분출인 제트가 없다. 태양 질량의 400만 배가 넘는 우리 은하 중심 블랙홀도 거대한 강착 원반과 강력한 제트를 지니고 있기 때문에 이보다 큰 가르강튀아는 사실 더 강력한 제트를 내뿜어야 한다. 하지만 이렇게 되면 우주선은 물론이고 행성도 존재할 수 없기 때문에 영화에서는 의도적으로 매우 빈약한 강착 원반을 지니고 있다는 설정으로 등장한다. 그런데 블랙홀의 강착 원반과 제트만이 주인공이 탄 우주선을 태워버릴 정도로 강력한 에너지를 내뿜는 것은 아니다. 최근 천문학자들은 강착 원반으로 흡수되는 물질이 모인 도넛 모양의 구조물인 ‘토러스’(Torus) 역시 강력한 에너지를 내뿜을 수 있다. 사우스캐롤라이나 대학의 엔리크 로페즈-로드리게즈가 이끄는 연구팀은 제임스 웹 우주 망원경을 이용해서 지구에서 1300만 광년 떨어진 컴퍼스 자리 은하 (Circinus galaxy) 은하 중심 블랙홀 주 토러스를 상세히 관측했다. 이 은하 중심 블랙홀은 우리 은하 중심 블랙홀이나 가르강튀아보다 한참 작은 태양 질량의 110만 배에서 170만 배의 질량을 지니고 있으나 주변으로 강력한 에너지를 내뿜고 있다. 과학자들은 과거 블랙홀 근처에서 방출되는 강력한 적외선이 주로 블랙홀의 강착 원반에서 뿜어져 나오는 초고온 물질의 유출에서 기인한다고 믿었다. 하지만 이번 관측 결과 강력한 적외선 에너지의 87%는 강착 원반이 아니라 토러스에서 나오는 것으로 밝혀졌다. 토러스가 단순히 강착 원반으로 끌려가는 물질들이 모인 대기소 같은 곳이 아니라 자체적인 마찰에 의해 강력한 에너지를 방출한다는 사실을 밝힌 셈이다. 따라서 진짜 우주선이 이 블랙홀의 중력에 끌려간다면 강착 원반 근처에 도달하기 전에 토러스 안에서 부서질 가능성이 높다. 하지만 영화는 다큐멘터리가 아니기 때문에 과학적 정확도보다 관객에게 보여주는 이야기가 더 중요하다. 강착 원반을 줄이고 토러스를 없애도 관객이 영화에 충분히 몰입할 수 있다면 영화적 허용으로 얼마든지 가능한 설정이다. 오히려 이런 과학적 사실을 알고 나면 영화를 다른 시각에서 더 재미있게 즐길 수 있을 것이다.
  • 저~ 멀리 은하 속 ‘작고 붉은 점’ 정체의 반전

    저~ 멀리 은하 속 ‘작고 붉은 점’ 정체의 반전

    ‘코스모스’를 쓴 미국의 천문학자 칼 세이건은 보이저 1호가 보내온 사진 속 지구를 보고 ‘창백한 푸른 점’이라고 말했다. 그런데, 먼 은하를 찍은 사진 속에서 보이는 ‘붉은 점’들은 생긴 지 얼마 안 되는 블랙홀일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 맨체스터대 천체물리학 센터, 벨파스트 퀸스대 천체물리학 연구센터, 서섹스대 천문학 연구센터, 덴마크 닐스 보어 연구소 초기 우주 연구센터, 코펜하겐대, 스위스 제네바대 공동 연구팀은 먼 은하에서 ‘작은 붉은 점’으로 알려진 신비한 천체가 젊은 초거대중량 블랙홀일 가능성이 크다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 1월 15일 자에 실렸다. 초기 우주와 은하의 진화, 별의 생애, 외계행성 탐사를 목표로 발사된 제임스 웹 우주 망원경은 지금까지 다양한 영상 자료를 전송했다. 영상 자료 속 작은 붉은 점들에 대해 초거대 블랙홀이나 별 형성 징후로 여겨졌지만, 지금까지 알려진 범주에 포함되지 않아 천문학자들 사이에서 논란이 있었다. 연구팀은 시간 변화에 따른 작은 붉은 점들의 거동을 잘 파악하기 위해 개별적으로 연구된 12개 은하의 데이터와 추가로 18개 은하에서 얻은 데이터를 비교 분석했다. 연구팀은 이들 은하 중심부에서 나오는 방출 스펙트럼을 연구한 결과, 이 스펙트럼은 은하 중심의 블랙홀을 둘러싸고 있는 고밀도 가스 구름 속 전자들에 광자(光子)가 부딪혀 산란하면서 발생한 것으로 밝혀졌다. 이번에 발견된 초거대중량 블랙홀의 크기는 기존 추정치보다 100분의1 수준으로 계산됐다. 이 작은 블랙홀들은 고밀도 가스에 둘러싸여 있는 것으로 확인됐다. 블랙홀들은 발달 초기 단계에 있으며, 이 시기에는 블랙홀이 밀도 높은 물질 속에 파묻혀 있어 X선과 전파를 차단하고 그 빛을 특정한 패턴으로 재형성한다고 연구팀은 설명했다. 요리스 위트스톡 덴마크 코펜하겐대 박사는 “이번 연구 결과는 초기 우주에서 지금까지 알려지지 않은 블랙홀 성장 과정을 보여준다”고 말했다.
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