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.

국내 과학자가 주도한 국제 공동 연구팀이 별이 생성될 때 규산염이 결정화되는 과정을 밝혀냈다. 이정은 서울대 교수팀은 미국, 중국, 캐나다, 일본, 네덜란드 6개국 과학자들과 함께 별이 생성될 때 규산염이 결정화되는 과정을 관측하는 데 성공하고, 연구 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 1월 22일 자에 발표했다. 지구 지각을 구성하는 물질 중 약 90%를 차지하는 규산염은 지구형(암석형) 행성과 혜성을 구성하는 핵심 성분이다. 규산염의 결정질 형태는 600도 이상 고온에서만 형성된다. 문제는 결정질 규산염이 극도로 차가운 태양계 외곽에서 형성된 혜성에서도 흔히 발견됐다는 점이다. 최근 연구들에서 별 형성은 연속적 과정이 아닌 폭발적 질량 유입이 반복되는 방식으로 진행되며, 이 과정에서 원반을 고온으로 가열해 규산염 결정화를 유도할 가능성이 제기됐다. 연구팀은 이를 확인하기 위해 미국항공우주국(NASA)의 제임스 웹 우주망원경(JWST)에 탑재된 중적외선 분광기(MIRI)로 뱀자리 성운에 있는 태아별 ‘EC 53’을 관찰했다. EC 53은 18개월 주기로 반복적으로 밝아지는 별로, 폭발기와 휴지기를 명확히 구분할 수 있는 천체다. 관측 결과 폭발 단계에서만 약 10㎛(마이크로미터) 대역에서 결정질 감람석과 결정질 휘석의 특징적 스펙트럼을 검출했다. 반면 상대적으로 낮은 온도를 추적하는 18㎛ 대역에서는 결정질 성분 스펙트럼을 볼 수 없었다. 이는 규산염 결정화가 태아별에 가까운 뜨거운 원반 안쪽에서 새롭게 형성된다는 점을 의미한다. 또 원반풍이 고온의 안쪽 원반 표면에서 형성된 결정질 규산염을 들어 올려 차가운 원반 외곽으로 운반할 수 있는 물리적 경로도 확인했다. 원반풍은 새로 탄생한 별 주위를 둘러싸고 있는 가스와 먼지로 이뤄진 회전 원반에서 불어 나오는 바람을 말한다. 연구를 이끈 이정은 서울대 물리천문학부 교수는 “이번 연구는 별 형성의 초기 단계에서 발생하는 폭발적 질량 유입이 규산염을 결정화하고, 형성된 결정질 규산염이 원반 외곽으로 이동할 수 있음을 관측으로 처음 입증했다는 점에서 중요한 의미를 갖는다”고 설명했다.

영화 ‘반지의 제왕’에 등장하는 ‘사우론의 눈’(Eye of Sauron)과 비슷한 것으로 유명한 성운의 세부 모습이 제임스웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)에 포착됐다. 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 웹 망원경이 촬영한 ‘헬릭스 성운’(Helix Nebula)의 반짝이는 세부 모습을 사진으로 공개했다. 웹 망원경에 탑재된 근적외선 카메라(NIRCam)로 촬영한 헬릭스 성운의 근접 이미지에는 죽어가는 별이 방출하는 가스 구조가 선명하게 드러나 있다. 성운 내부에 복잡하게 얽힌 가스 덩어리인 혜성 모양의 매듭과 불타는 듯한 항성풍 그리고 죽어가는 별이 주변 환경과 상호작용하면서 방출한 가스층이 어지럽게 섞여 있기 때문이다. 또한 이미지의 색깔은 온도와 화학적 성질을 나타내는데, 푸른색은 백색왜성에서 방출한 강렬한 자외선에 의한 가장 뜨거운 가스 영역을 보여준다. 또한 바깥쪽으로 갈수록 가스는 식어서 수소 원자들이 분자를 형성하는 노란색 영역으로 이어지고 가장 바깥쪽 붉은색은 가장 차가운 물질을 나타낸다. 태양에서 650광년 떨어진 물병자리 방향에 있는 헬릭스 성운은 지구에서 관측할 수 있는 가장 밝은 행성상 성운(행성 모양의 성운)으로 거대한 눈동자를 닮은 독특한 모양 때문에 ‘신의 눈’ 또는 ‘우주의 눈’이라는 별칭으로도 불린다. 일반적으로 별은 종말 단계가 되면 중심부 수소가 소진되고 헬륨만 남아 수축한다. 이어 수축으로 생긴 열에너지로 바깥의 수소가 불붙기 시작하면서 적색거성으로 부풀어 오른다. 이후 남은 가스는 행성상 성운이 되고 중심에 남은 잔해는 모여 지구만 한 백색왜성을 이룬다. 곧 우리의 태양도 수십억 년 후 이 같은 운명을 맞기 때문에 헬릭스 성운은 미래 태양의 모습을 미리 보여주는 천체다. 한편 웹 망원경은 지난 2021년 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사됐다. 이후 웹 망원경은 약 160만㎞를 날아간 끝에 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 L2에 무사히 도착했다. 웹 망원경은 허블우주망원경과는 전혀 다른 형태를 취한 우주망원경이다. 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어 붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 특히 웹 망원경은 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다.

국내 과학자들이 주도한 국제 공동 연구팀이 별이 생성될 때 규산염이 결정화되는 과정을 밝혀냈다. 서울대, 한국천문연구원, 미국 우주망원경 과학연구소(STSI), 캘리포니아공과대(캘텍) 제트추진연구소(JPL), 항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터, 아메리카 가톨릭대, 중국 베이징대 천문학·천체물리학 연구소, 캐나다 빅토리아대, 일본 도쿄대, 이화학연구소(리켄) 개척연구소, 네덜란드 라이덴대, 라드바우드대 공동 연구팀은 별이 생성될 때 규산염이 결정화되는 과정을 관측하는 데 성공했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 1월 22일 자에 실렸다. 지구 지각을 구성하는 물질 중 약 90%를 차지하는 규산염은 지구형(암석형) 행성과 혜성을 구성하는 핵심 성분이다. 규산염의 결정질 형태는 600도 이상 고온에서만 형성되는 것으로 알려졌다. 문제는 결정질 규산염이 극도로 차가운 태양계 외곽에서 형성된 혜성에서도 흔히 발견됐다는 점이다. 이에 태양계 형성 초기 물질이 어떤 과정을 거쳐 외곽까지 이동했는지는 과학계의 수수께끼 중 하나로 남았다. 난류 혼합, 대규모 물질 수송, 국지적 가열 현상 등 가설이 제기됐지만, 실제 별이 형성되는 현장에서 규산염이 언제, 어디서 결정화되고 이동하는지를 직접적으로 보여주는 관측 증거는 부족했다. 별 형성 초기인 태아별 단계에서는 두꺼운 가스와 먼지층 때문에 관측이 어려워 규산염의 광물적 진화를 밝혀내기 쉽지 않았다. 최근 연구들에서 별 형성이 연속적 과정이 아닌 폭발적 질량 유입이 반복되는 방식으로 진행되며, 이 과정에서 원반을 고온으로 가열해 규산염 결정화를 유도할 가능성이 제기됐다. 이에 연구팀은 폭발적 질량 유입이 규산염 결정화를 일으키는지, 형성된 결정질 규산염이 혜성 영역까지 이동할 수 있는지 주목했다. 연구팀은 2021년 12월 25일 발사된 나사의 제임스 웹 우주망원경(JWST)에 탑재된 중적외선 분광기(MIRI)를 이용해 뱀자리 성운에 있는 태아별 ‘EC 53’을 관찰했다. EC 53은 18개월 주기로 반복적으로 밝아지는 태아별로, 폭발기와 휴지기를 명확히 구분할 수 있는 천체다. 이런 주기성 덕분에 같은 천체를 서로 다른 물리적 상태에서 직접 비교 관측할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 JWST의 MIRI로 EC 53을 휴지기와 폭발기에 각각 관측했다. 그 결과 폭발 단계에서만 약 10㎛(마이크로미터) 대역에서 결정질 감람석과 결정질 휘석의 특징적 스펙트럼을 검출했다. 반면 상대적으로 낮은 온도를 추적하는 18㎛ 대역에서는 결정질 성분 스펙트럼을 볼 수 없었다. 이는 규산염 결정화가 태아별에 가까운 뜨거운 원반 안쪽에서 새롭게 형성된다는 점을 보여준다. 또 원반풍이 고온의 안쪽 원반 표면에서 형성된 결정질 규산염을 들어 올려 차가운 원반 외곽으로 운반할 수 있는 물리적 경로를 제공한다고 밝혔다. 원반풍은 새로 탄생한 별 주위를 둘러싸고 있는 가스와 먼지로 이뤄진 회전 원반에서 불어 나오는 바람을 말한다. 연구를 이끈 이정은 서울대 물리천문학부 교수는 “이번 연구는 별 형성의 초기 단계에서 발생하는 폭발적 질량 유입이 규산염을 결정화하고, 형성된 결정질 규산염이 원반 외곽으로 이동할 수 있음을 관측으로 처음 입증했다는 점에서 중요한 의미를 갖는다”며 “이번에 활용한 연구 방법은 태양계뿐 아니라 다른 항성 주위의 행성계 형성 과정에도 보편적으로 적용될 수 있으며, JWST를 활용한 시계열 관측 연구의 중요한 기준점이 될 것”이라고 설명했다.

‘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.

고려 무신 정권 시대였던 1181년, 밤하늘에 갑자기 새로운 별이 나타났다. 이 별은 6개월 동안이나 관측됐다. 당시에는 새로운 별을 ‘객성’이라 부르며 인물의 탄생이나 불길한 징조 등 여러 의미로 해석했다. 당대 역사가들은 이를 상세히 기록했으며 고려사에도 관련 기록이 남아 있다. 오랜 세월이 흘러 과학자들은 역사서에 기록된 객성이 초신성 폭발이라는 사실을 밝혀내고 당시 보였던 초신성 후보를 연구했다. 그 결과 1181년 초신성의 가장 유력한 후보로 초신성 ‘Pa 30’의 잔해가 지목됐다. 하지만 모든 미스터리가 풀린 것은 아니다. 오히려 과학자들은 더 당혹스러운 미스터리를 발견했다. 망원경으로 관측한 Pa 30의 생김새가 다른 초신성 잔해에서는 보기 힘든 불꽃놀이 폭죽 모양을 하고 있었기 때문이다. 그 모양은 높은 고도에서 진행된 공중 핵실험인 ‘킹피쉬’(Kingfish)와 유사해 물리적 패턴도 비슷할 것이라는 추측을 낳았다. 과학자들은 Pa 30이 왜 이런 독특한 모습을 하고 있는지 조사했다. 그 결과 초신성 잔해 중심에 ‘WD J005311’라는 백색왜성이 존재하며, 표면 온도가 20만 도로 역대 가장 뜨거운 백색왜성이라는 사실을 확인했다. 이 초신성은 일반적인 형태가 아니라 두 개의 백색왜성이 합쳐져 폭발한 ‘Iax형’ 초신성으로, 폭발 후에도 별이 살아남은 일종의 ‘좀비 별’로 추정된다. 높은 온도 덕분에 초신성 잔해는 현재도 초속 1100km의 빠른 속도로 물질을 뿜어내며 주변으로 퍼지고 있다. 미국 시라쿠스대 에릭 코글린 교수팀은 정교한 수력학적 시뮬레이션을 통해 이 독특한 불꽃놀이 형태의 생성 과정을 연구했다. 그 결과 초신성 폭발 물질이 주변에 있는 별 주위 물질(CSM)로 강하게 확산하면서 두 개의 다른 밀도를 지닌 물질 사이에 발생하는 ‘레일리-테일러 불안정성’(RTI) 현상으로 인해 이와 같은 무늬가 생겼다는 사실을 발견했다. 우주 공간으로 확산하는 초신성 잔해는 단순한 우주 불꽃놀이가 아니라 다음 세대의 행성과 별의 재료가 될 물질을 퍼뜨리는 중요한 과정이다. 초신성 폭발 후 물질들이 백색왜성, 중성자별, 블랙홀에만 갇혀 있으면 지구 같은 행성이나 인간 같은 생명체는 탄생할 수 없다. 아득한 과거 이런 초신성에서 나온 물질들이 모여 행성과 생명체의 재료가 됐기에 이 과정을 연구하는 것은 과학자들에게 매우 중요한 과제다.

고려 무신 정권 시대였던 1181년, 밤하늘에 갑자기 새로운 별이 나타났다. 이 별은 6개월 동안이나 관측됐다. 당시에는 새로운 별을 ‘객성’이라 부르며 인물의 탄생이나 불길한 징조 등 여러 의미로 해석했다. 당대 역사가들은 이를 상세히 기록했으며 고려사에도 관련 기록이 남아 있다. 오랜 세월이 흘러 과학자들은 역사서에 기록된 객성이 초신성 폭발이라는 사실을 밝혀내고 당시 보였던 초신성 후보를 연구했다. 그 결과 1181년 초신성의 가장 유력한 후보로 초신성 ‘Pa 30’의 잔해가 지목됐다. 하지만 모든 미스터리가 풀린 것은 아니다. 오히려 과학자들은 더 당혹스러운 미스터리를 발견했다. 망원경으로 관측한 Pa 30의 생김새가 다른 초신성 잔해에서는 보기 힘든 불꽃놀이 폭죽 모양을 하고 있었기 때문이다. 그 모양은 높은 고도에서 진행된 공중 핵실험인 ‘킹피쉬’(Kingfish)와 유사해 물리적 패턴도 비슷할 것이라는 추측을 낳았다. 과학자들은 Pa 30이 왜 이런 독특한 모습을 하고 있는지 조사했다. 그 결과 초신성 잔해 중심에 ‘WD J005311’라는 백색왜성이 존재하며, 표면 온도가 20만 도로 역대 가장 뜨거운 백색왜성이라는 사실을 확인했다. 이 초신성은 일반적인 형태가 아니라 두 개의 백색왜성이 합쳐져 폭발한 ‘Iax형’ 초신성으로, 폭발 후에도 별이 살아남은 일종의 ‘좀비 별’로 추정된다. 높은 온도 덕분에 초신성 잔해는 현재도 초속 1100km의 빠른 속도로 물질을 뿜어내며 주변으로 퍼지고 있다. 미국 시라쿠스대 에릭 코글린 교수팀은 정교한 수력학적 시뮬레이션을 통해 이 독특한 불꽃놀이 형태의 생성 과정을 연구했다. 그 결과 초신성 폭발 물질이 주변에 있는 별 주위 물질(CSM)로 강하게 확산하면서 두 개의 다른 밀도를 지닌 물질 사이에 발생하는 ‘레일리-테일러 불안정성’(RTI) 현상으로 인해 이와 같은 무늬가 생겼다는 사실을 발견했다. 우주 공간으로 확산하는 초신성 잔해는 단순한 우주 불꽃놀이가 아니라 다음 세대의 행성과 별의 재료가 될 물질을 퍼뜨리는 중요한 과정이다. 초신성 폭발 후 물질들이 백색왜성, 중성자별, 블랙홀에만 갇혀 있으면 지구 같은 행성이나 인간 같은 생명체는 탄생할 수 없다. 아득한 과거 이런 초신성에서 나온 물질들이 모여 행성과 생명체의 재료가 됐기에 이 과정을 연구하는 것은 과학자들에게 매우 중요한 과제다.

지금까지 과학자들은 태양계 밖에서 온 것이 분명한 3개의 외계 천체를 찾아냈다. 최초의 외계 소행성인 오무아무아는 2017년에, 두 번째 외계 천체이자 첫 번째 외계 혜성인 보리소프 2019년에 포착됐다. 그리고 2025년 과학자들은 두 번째 외계 혜성이자 3번째 외계 천체인 아틀라스 (3I/ATLAS)를 포착했다. 아틀라스는 세 개의 외계 천체 가운데 가장 흥미로운 천체로 최근 지구와 태양에서 가장 가까운 지점을 빠르게 지나갔다. 과학자들은 아틀라스가 우리 태양계보다 더 오래된 천체라고 보고 있다. 예상 나이는 70억 년 정도다. 아마도 아틀라스는 태양계의 카이퍼 벨트 같은 외곽에 있는 얼음 천체였는데 다른 별이나 행성의 중력으로 인해 튕겨져 나가 우주를 고속으로 질주하는 방랑자가 된 것으로 보인다. 아무튼 아틀라스는 크기도 크고 태양에 가까이 다가간 외계 혜성이기 때문에 거대한 꼬리를 만들면서 물질을 분출하고 있다. 덕분에 과학자들은 아틀라스에서 상당히 많은 정보를 얻을 수 있었다. 그리고 현재도 관측이 활발히 이뤄지고 있는 중이다. 그런데 이렇게 외계 천체가 태양계로 진입할 때마다 각종 커뮤니티에서는 사실은 고도의 문명을 지닌 외계인이 타고 온 우주선이라는 이야기가 나오고 있다. 물론 과학적 근거가 있는 건 아니지만, 이는 대중의 관심을 불러 모으기 때문에 과학자들도 사실은 반가운 일이 아닐 수 없다. 이렇게 세간의 관심이 쏠려야 연구 지원도 많아지고 연구도 활발해지기 때문이다. 아무튼 아틀라스 역시 외계 우주선이라는 음모론이 나오는 마당이니 본래부터 외계 문명을 탐사하는 과학자들이 가만있을 순 없는 일이다. 그래서 고도로 발전된 외계 문명이 송출하는 무선 전파 신호를 감지하는 브레이크스루 리슨 프로그램 (Breakthrough Listen program)의 과학자들에게 아틀라스는 놓치기 힘든 관측 대상이다. 아틀라스가 지구에 가장 근접하기 전날인 2025년 12월 18일 캘리포니아 대학의 벤 야콥슨-벨 (Ben Jacobson-Bell)과 동료들은 웨스트 버지니아 그린뱅크 천문대의 100m 전파 망원경을 (사진) 이용해 3I/ATLAS에서 외계 문명의 신호로 볼 수 있는 전파 신호가 감지되는지 조사했다. 연구팀은 지구에서 와이파이 신호나 휴대 전화 등에 사용되는 주파수인 1-12GHz 파장에 집중했는데, 여기서 47만 1000개의 신호를 잡아냈다. 그리고 인공적인 신호일 가능성이 제일 높은 신호 9개를 선정해 자세히 조사했다. 그 결과 연구팀은 아틀라스에서 방향에서 감지된 0.1W 이상의 전파 신호 가운데 인공적인 신호는 없다는 결론을 내렸다. 우리가 사용하는 휴대전화 신호보다 10배 낮은 신호까지 탐색했지만, 아무런 소득을 얻지 못한 셈이다. 물론 외계인이 휴대폰이 없거나 와이파이를 쓰지 않을 가능성도 있지만, 지금까지 관측 결과는 아틀라스가 외계 혜성이라는 점을 확인하고 있다. 진실은 저 너머에 있을지도 모르지만, 적어도 아직은 외계인이 발견되진 않은 셈이다.

지금까지 과학자들은 태양계 밖에서 온 것이 분명한 3개의 외계 천체를 찾아냈다. 최초의 외계 소행성인 오무아무아는 2017년에, 두 번째 외계 천체이자 첫 번째 외계 혜성인 보리소프 2019년에 포착됐다. 그리고 2025년 과학자들은 두 번째 외계 혜성이자 3번째 외계 천체인 아틀라스 (3I/ATLAS)를 포착했다. 아틀라스는 세 개의 외계 천체 가운데 가장 흥미로운 천체로 최근 지구와 태양에서 가장 가까운 지점을 빠르게 지나갔다. 과학자들은 아틀라스가 우리 태양계보다 더 오래된 천체라고 보고 있다. 예상 나이는 70억 년 정도다. 아마도 아틀라스는 태양계의 카이퍼 벨트 같은 외곽에 있는 얼음 천체였는데 다른 별이나 행성의 중력으로 인해 튕겨져 나가 우주를 고속으로 질주하는 방랑자가 된 것으로 보인다. 아무튼 아틀라스는 크기도 크고 태양에 가까이 다가간 외계 혜성이기 때문에 거대한 꼬리를 만들면서 물질을 분출하고 있다. 덕분에 과학자들은 아틀라스에서 상당히 많은 정보를 얻을 수 있었다. 그리고 현재도 관측이 활발히 이뤄지고 있는 중이다. 그런데 이렇게 외계 천체가 태양계로 진입할 때마다 각종 커뮤니티에서는 사실은 고도의 문명을 지닌 외계인이 타고 온 우주선이라는 이야기가 나오고 있다. 물론 과학적 근거가 있는 건 아니지만, 이는 대중의 관심을 불러 모으기 때문에 과학자들도 사실은 반가운 일이 아닐 수 없다. 이렇게 세간의 관심이 쏠려야 연구 지원도 많아지고 연구도 활발해지기 때문이다. 아무튼 아틀라스 역시 외계 우주선이라는 음모론이 나오는 마당이니 본래부터 외계 문명을 탐사하는 과학자들이 가만있을 순 없는 일이다. 그래서 고도로 발전된 외계 문명이 송출하는 무선 전파 신호를 감지하는 브레이크스루 리슨 프로그램 (Breakthrough Listen program)의 과학자들에게 아틀라스는 놓치기 힘든 관측 대상이다. 아틀라스가 지구에 가장 근접하기 전날인 2025년 12월 18일 캘리포니아 대학의 벤 야콥슨-벨 (Ben Jacobson-Bell)과 동료들은 웨스트 버지니아 그린뱅크 천문대의 100m 전파 망원경을 (사진) 이용해 3I/ATLAS에서 외계 문명의 신호로 볼 수 있는 전파 신호가 감지되는지 조사했다. 연구팀은 지구에서 와이파이 신호나 휴대 전화 등에 사용되는 주파수인 1-12GHz 파장에 집중했는데, 여기서 47만 1000개의 신호를 잡아냈다. 그리고 인공적인 신호일 가능성이 제일 높은 신호 9개를 선정해 자세히 조사했다. 그 결과 연구팀은 아틀라스에서 방향에서 감지된 0.1W 이상의 전파 신호 가운데 인공적인 신호는 없다는 결론을 내렸다. 우리가 사용하는 휴대전화 신호보다 10배 낮은 신호까지 탐색했지만, 아무런 소득을 얻지 못한 셈이다. 물론 외계인이 휴대폰이 없거나 와이파이를 쓰지 않을 가능성도 있지만, 지금까지 관측 결과는 아틀라스가 외계 혜성이라는 점을 확인하고 있다. 진실은 저 너머에 있을지도 모르지만, 적어도 아직은 외계인이 발견되진 않은 셈이다.

지금까지 과학자들은 태양계 밖에서 온 것이 분명한 3개의 외계 천체를 찾아냈다. 최초의 외계 소행성인 ‘오무아무아’(Oumuamua)는 2017년에, 두 번째 외계 천체이자 첫 번째 외계 혜성인 ‘2I/보리소프’(2I/Borisov)는 2019년에 포착됐다. 그리고 2025년 과학자들은 두 번째 외계 혜성이자 3번째 외계 천체인 ‘아틀라스’(3I/ATLAS)를 포착했다. 아틀라스는 세 개의 외계 천체 가운데 가장 흥미로운 천체로 최근 지구와 태양에서 가장 가까운 지점을 빠르게 지나갔다. 과학자들은 아틀라스가 우리 태양계보다 더 오래된 천체라고 보고 있다. 예상 나이는 70억 년 정도다. 아마도 아틀라스는 태양계의 카이퍼 벨트 같은 외곽에 있는 얼음 천체였는데 다른 별이나 행성의 중력으로 인해 튕겨 나가 우주를 고속으로 질주하는 방랑자가 된 것으로 보인다. 아무튼 아틀라스는 크기도 크고 태양에 가까이 다가간 외계 혜성이기 때문에 거대한 꼬리를 만들면서 물질을 분출하고 있다. 덕분에 과학자들은 아틀라스에서 상당히 많은 정보를 얻을 수 있었다. 그리고 현재도 관측이 활발히 이뤄지는 중이다. 그런데 이렇게 외계 천체가 태양계로 진입할 때마다 각종 커뮤니티에서는 사실은 고도의 문명을 지닌 외계인이 타고 온 우주선이라는 이야기가 나오고 있다. 물론 과학적 근거가 있는 건 아니지만, 이는 대중의 관심을 불러 모으기 때문에 과학자들도 사실은 반가운 일이 아닐 수 없다. 이렇게 세간의 관심이 쏠려야 연구 지원도 많아지고 연구도 활발해지기 때문이다. 아무튼 아틀라스 역시 외계 우주선이라는 음모론이 나오는 마당이니 본래부터 외계 문명을 탐사하는 과학자들이 가만있을 순 없는 일이다. 그래서 고도로 발전된 외계 문명이 송출하는 무선 전파 신호를 감지하는 ‘브레이크스루 리슨 프로그램’(Breakthrough Listen program)의 과학자들에게 아틀라스는 놓치기 힘든 관측 대상이다. 아틀라스가 지구에 가장 근접하기 전날인 2025년 12월 18일 캘리포니아 대학 벤 야콥슨-벨과 동료들은 웨스트 버지니아 그린뱅크 천문대의 100m 전파 망원경을 이용해 3I/ATLAS에서 외계 문명의 신호로 볼 수 있는 전파 신호가 감지되는지 조사했다. 연구팀은 지구에서 와이파이 신호나 휴대 전화 등에 사용되는 주파수인 1-12GHz 파장에 집중했는데, 여기서 471,000개의 신호를 잡아냈다. 그리고 인공적인 신호일 가능성이 제일 높은 신호 9개를 선정해 자세히 조사했다. 그 결과 연구팀은 아틀라스에서 방향에서 감지된 0.1W 이상의 전파 신호 가운데 인공적인 신호는 없다는 결론을 내렸다. 우리가 사용하는 휴대전화 신호보다 10배 낮은 신호까지 탐색했지만, 아무런 소득을 얻지 못한 셈이다. 물론 외계인이 휴대전화가 없거나 와이파이를 쓰지 않을 가능성도 있지만, 지금까지 관측 결과는 아틀라스가 외계 혜성이라는 점을 확인하고 있다. 진실은 저 너머에 있을지도 모르지만, 적어도 아직은 외계인이 발견되진 않은 셈이다.

지금까지 과학자들은 태양계 밖에서 온 것이 분명한 3개의 외계 천체를 찾아냈다. 최초의 외계 소행성인 ‘오무아무아’(Oumuamua)는 2017년에, 두 번째 외계 천체이자 첫 번째 외계 혜성인 ‘2I/보리소프’(2I/Borisov)는 2019년에 포착됐다. 그리고 2025년 과학자들은 두 번째 외계 혜성이자 3번째 외계 천체인 ‘아틀라스’(3I/ATLAS)를 포착했다. 아틀라스는 세 개의 외계 천체 가운데 가장 흥미로운 천체로 최근 지구와 태양에서 가장 가까운 지점을 빠르게 지나갔다. 과학자들은 아틀라스가 우리 태양계보다 더 오래된 천체라고 보고 있다. 예상 나이는 70억 년 정도다. 아마도 아틀라스는 태양계의 카이퍼 벨트 같은 외곽에 있는 얼음 천체였는데 다른 별이나 행성의 중력으로 인해 튕겨 나가 우주를 고속으로 질주하는 방랑자가 된 것으로 보인다. 아무튼 아틀라스는 크기도 크고 태양에 가까이 다가간 외계 혜성이기 때문에 거대한 꼬리를 만들면서 물질을 분출하고 있다. 덕분에 과학자들은 아틀라스에서 상당히 많은 정보를 얻을 수 있었다. 그리고 현재도 관측이 활발히 이뤄지는 중이다. 그런데 이렇게 외계 천체가 태양계로 진입할 때마다 각종 커뮤니티에서는 사실은 고도의 문명을 지닌 외계인이 타고 온 우주선이라는 이야기가 나오고 있다. 물론 과학적 근거가 있는 건 아니지만, 이는 대중의 관심을 불러 모으기 때문에 과학자들도 사실은 반가운 일이 아닐 수 없다. 이렇게 세간의 관심이 쏠려야 연구 지원도 많아지고 연구도 활발해지기 때문이다. 아무튼 아틀라스 역시 외계 우주선이라는 음모론이 나오는 마당이니 본래부터 외계 문명을 탐사하는 과학자들이 가만있을 순 없는 일이다. 그래서 고도로 발전된 외계 문명이 송출하는 무선 전파 신호를 감지하는 ‘브레이크스루 리슨 프로그램’(Breakthrough Listen program)의 과학자들에게 아틀라스는 놓치기 힘든 관측 대상이다. 아틀라스가 지구에 가장 근접하기 전날인 2025년 12월 18일 캘리포니아 대학 벤 야콥슨-벨과 동료들은 웨스트 버지니아 그린뱅크 천문대의 100m 전파 망원경을 이용해 3I/ATLAS에서 외계 문명의 신호로 볼 수 있는 전파 신호가 감지되는지 조사했다. 연구팀은 지구에서 와이파이 신호나 휴대 전화 등에 사용되는 주파수인 1-12GHz 파장에 집중했는데, 여기서 471,000개의 신호를 잡아냈다. 그리고 인공적인 신호일 가능성이 제일 높은 신호 9개를 선정해 자세히 조사했다. 그 결과 연구팀은 아틀라스에서 방향에서 감지된 0.1W 이상의 전파 신호 가운데 인공적인 신호는 없다는 결론을 내렸다. 우리가 사용하는 휴대전화 신호보다 10배 낮은 신호까지 탐색했지만, 아무런 소득을 얻지 못한 셈이다. 물론 외계인이 휴대전화가 없거나 와이파이를 쓰지 않을 가능성도 있지만, 지금까지 관측 결과는 아틀라스가 외계 혜성이라는 점을 확인하고 있다. 진실은 저 너머에 있을지도 모르지만, 적어도 아직은 외계인이 발견되진 않은 셈이다.

지금까지 발견된 외계 행성은 5000개가 넘는다. 대부분 태양 같은 항성(별) 주위를 도는 행성들로, 별 없이 도는 ‘나 홀로 행성’은 스스로 빛을 내지 않아 발견하기가 매우 어렵다. 발견하더라도 떠돌이 행성이 지구에서 얼마나 떨어져 있고, 얼마나 무거운지 정확히 알 수 없었다. 이런 상황에서 중국, 한국, 폴란드, 이스라엘, 영국, 스위스, 스웨덴, 독일, 미국, 뉴질랜드 10개국 과학자들이 모인 국제 공동 연구팀이 지상과 우주에서 동시 관측을 통해 최근 발견한 떠돌이 행성의 질량과 지구로부터 거리를 측정하는 데 성공했다고 4일 밝혔다. 이번 연구에는 중국 베이징대, 베이징 국립 천문 관측소, 저장대 고등 물리학 연구소, 천문학 연구소, 칭화대, 서호대, 한국 천문연구원, 충북대, 과학기술연합대학원대학교(UST), 폴란드 바르샤바대, 이스라엘 바이츠만 과학 연구소, 영국 케임브리지대, 워윅대, 빌라노바대, 스위스 제네바대, 스웨덴 룬드대, 독일 막스 플랑크 천문학 연구소, 미국 오하이오 주립대, 하버드-스미스소니언 천체물리학 센터, 뉴질랜드 캔터베리대 소속 물리학자, 천문학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 1월 1일 자에 실렸다. 행성은 보통 하나 이상의 별 주변을 돌고 있지만, 일부 행성은 은하계를 홀로 떠도는 것으로 알려졌다. 떠돌이 행성이나 나 홀로 행성이라고 불리는 이 천체들은 주변에 별을 발견할 수 없다. 스스로 빛을 거의 내지 않아 미세중력렌즈라는 효과를 통해서만 발견할 수 있다. 일반 상대성 이론에 근거한 현상인 미세중력렌즈는 관측자와 멀리 떨어진 별 사이로 행성 같은 천체가 지나갈 때, 천체의 중력이 렌즈 역할을 해 뒤쪽 별의 빛을 휘게 하고 일시적으로 밝게 증폭시키는 현상이다. 문제는 미세중력렌즈 현상은 행성까지 거리를 명확히 파악하기 어렵고, 질량도 측정이 쉽지 않다는 점이다. 이에 연구팀은 짧은 찰나의 순간에 나타나는 미세중력렌즈 현상을 통해 새로운 떠돌이 행성을 발견했다. 그러나 이들은 이전 발견들과는 달리 여러 지상 관측소와 가이아 우주망원경을 활용해 지구와 우주에서 떠돌이 행성을 동시에 관측함으로써 거리와 질량을 밝혀냈다. 연구팀은 서로 멀리 떨어진 두 관측 지점에 빛이 도달하는 시간의 아주 미세한 차이를 통해 ‘미세중력렌즈 시차’를 측정했다. 이들은 이를 ‘유한 광원 점 렌즈 모델링’과 결합하여 행성의 질량과 위치를 밝혀냈다. 유한 광원 점 렌즈 모델링은 배경에 있는 별이 단순한 점이 아니라 크기를 가진 면적체라고 가정하고, 렌즈 역할을 하는 천체를 점으로 간주하여 분석하는 수학적 방식으로 렌즈 전체의 질량 등을 정밀하게 산출한다. 이번에 발견된 떠돌이 행성은 목성 질량의 약 22% 수준이며, 우리 은하 중심부에서 약 3000파섹 떨어진 곳에 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 이 행성의 질량이 토성과 비슷하기 때문에 작은 별이나 갈색 왜성처럼 홀로 생성된 것이 아니라 어느 행성계 내부에서 형성되었을 가능성이 높은 것으로 추정한다. 질량이 작은 나 홀로 행성들은 별 주변에서 태어났으나, 인접한 행성과의 상호작용이나 불안정한 동반성의 영향과 같은 중력적 격변을 겪으며 궤도 밖으로 쫓겨났을 것이라고 연구팀은 보고 있다. 2026년 새해 처음 발표된 사이언스 논문에 대해 가빈 콜먼 영국 런던 퀸 메리대 물리·화학부 교수는 “이번 연구 결과는 행성들이 어떤 다양하고 역동적인 경로를 통해 성간 공간에서 움직이는지에 대한 통찰을 보여준다”고 평했다. 콜먼 교수는 “현재까지 발견된 떠돌이 행성은 불과 몇 개에 불과하지만, 2027년 발사 예정인 미국 항공우주국(NASA)의 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경 프로젝트로 탐지 사례가 급증할 것”이라고 덧붙였다. 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경은 ‘미세중력렌즈’를 활용하며 허블 우주 망원경보다 100배 넓은 시야를 갖고 은하계에 숨어 있는 수천 개의 떠돌이 행성을 찾아낼 것으로 기대된다.

Instagram에서 이 게시물 보기 이슈&트렌드 | 케찹(@ccatch_upp)님의 공유 게시물 요즘 틱톡에 번지고 있는 ‘사람들 폰 염탐 장난’(Looking at people’s phone prank)! 돋보기, 망원경, 조명까지 동원한 꽤나 화려한(?) 대놓고 엿보기 스킬이 등장하는데요. 3명이 동시에 한 사람의 휴대폰을 각종 장비를 동원해 노골적으로 들여다보다가, 상대가 ‘뭐지?’ 하는 눈빛으로 쳐다보면 아무 일 없다는 듯 고개를 휙 돌립니다. 그러다 상대가 다시 휴대폰을 보면 또다시 슬쩍 다가가 들여다보는 방식입니다. 웃긴다는 반응과 불편하다는 반응이 갈리면서 논쟁도 꽤 뜨거운 상황! 여러분은 어떻게 생각하시나요?

“가장 중요한 것은 눈에 보이지 않아” 소설 ‘어린 왕자’의 이 문장은 과학의 세계에서도 그대로 적용된다. 우리가 눈으로 볼 수 있는 가시광선은 우주 전체에서 극히 일부에 불과하다. 이 때문에 과학자들은 전파부터 감마선까지 다양한 파장을 활용해 우주를 관측하고, 망원경 관측만으로는 부족한 정보를 탐사선의 직접 측정으로 보완한다. 이런 관점에서 보면 토성의 고리는 우리가 알고 있는 모습보다 훨씬 복잡한 구조를 지닌 존재다. 토성의 상징처럼 여겨지는 둥근 원형 고리는 사실 전부가 아니다. 과학자들은 다양한 파장에서의 관측을 통해, 고리가 우리가 생각하는 범위를 넘어 훨씬 넓게 확장돼 있다는 사실을 밝혀냈다. 여기에 더해 독일 베를린 자유대학의 사이먼 린티 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 카시니가 임무 종료 직전 수집한 데이터를 분석해 또 하나의 흥미로운 구조를 확인했다. 연구팀은 카시니에 탑재된 우주 먼지 분석기(CDA·Cosmic Dust Analyzer) 자료를 통해 토성 고리의 위와 아래 공간에 미세한 먼지 입자들이 분포하고 있음을 밝혀냈다. 카시니는 2017년 임무 마지막 단계에서 ‘그랜드 피날레 오비트’(Grand Finale Orbits)라 불리는 과감한 궤도 비행을 수행했다. 이 탐사선은 토성에 위험할 정도로 근접해 고리와 행성 사이를 통과하며 정밀 관측을 진행한 뒤 최종적으로 토성 대기권에 진입해 소멸했다. 연구팀은 이 마지막 20회의 공전 동안 CDA가 수집한 1650건의 먼지 스펙트럼을 분석했다. 그 결과, 155개가 규산염 성분의 미세 입자인 것으로 확인됐다. 이 입자들은 토성 고리의 위아래에 퍼져 있으며, 그 범위는 토성 지름의 약 3배에 달했다. 다만 이 구조를 고리의 일부로 보기는 어렵다. 밀도가 극히 낮기 때문이다. 연구팀은 이 미세 입자 분포를 ‘먼지 헤일로’(dust halo)로 명명했다. 생성 원인은 아직 확정되지 않았지만, 밀도가 높은 토성 고리에 미세 운석이 충돌하면서 튀어나온 파편일 가능성이 가장 유력하게 거론된다. 태양계에서 두 번째로 큰 행성인 토성은 여전히 많은 수수께끼를 품고 있다. 토성 자체뿐 아니라 생명체 존재 가능성이 거론되는 위성 타이탄과 엔켈라두스 역시 과학자들의 관심 대상이다. 이런 미스터리를 풀기 위해 NASA는 타이탄으로 향하는 새로운 탐사선 드래곤플라이를 2030년대에 투입할 계획이다. 이 탐사선의 임무가 본격화되면 토성과 그 주변 세계에 대한 우리의 이해는 한층 더 넓어질 것으로 기대된다.

“가장 중요한 것은 눈에 보이지 않아” 소설 ‘어린 왕자’의 이 문장은 과학의 세계에서도 그대로 적용된다. 우리가 눈으로 볼 수 있는 가시광선은 우주 전체에서 극히 일부에 불과하다. 이 때문에 과학자들은 전파부터 감마선까지 다양한 파장을 활용해 우주를 관측하고, 망원경 관측만으로는 부족한 정보를 탐사선의 직접 측정으로 보완한다. 이런 관점에서 보면 토성의 고리는 우리가 알고 있는 모습보다 훨씬 복잡한 구조를 지닌 존재다. 토성의 상징처럼 여겨지는 둥근 원형 고리는 사실 전부가 아니다. 과학자들은 다양한 파장에서의 관측을 통해, 고리가 우리가 생각하는 범위를 넘어 훨씬 넓게 확장돼 있다는 사실을 밝혀냈다. 여기에 더해 독일 베를린 자유대학의 사이먼 린티 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 카시니가 임무 종료 직전 수집한 데이터를 분석해 또 하나의 흥미로운 구조를 확인했다. 연구팀은 카시니에 탑재된 우주 먼지 분석기(CDA·Cosmic Dust Analyzer) 자료를 통해 토성 고리의 위와 아래 공간에 미세한 먼지 입자들이 분포하고 있음을 밝혀냈다. 카시니는 2017년 임무 마지막 단계에서 ‘그랜드 피날레 오비트’(Grand Finale Orbits)라 불리는 과감한 궤도 비행을 수행했다. 이 탐사선은 토성에 위험할 정도로 근접해 고리와 행성 사이를 통과하며 정밀 관측을 진행한 뒤 최종적으로 토성 대기권에 진입해 소멸했다. 연구팀은 이 마지막 20회의 공전 동안 CDA가 수집한 1650건의 먼지 스펙트럼을 분석했다. 그 결과, 155개가 규산염 성분의 미세 입자인 것으로 확인됐다. 이 입자들은 토성 고리의 위아래에 퍼져 있으며, 그 범위는 토성 지름의 약 3배에 달했다. 다만 이 구조를 고리의 일부로 보기는 어렵다. 밀도가 극히 낮기 때문이다. 연구팀은 이 미세 입자 분포를 ‘먼지 헤일로’(dust halo)로 명명했다. 생성 원인은 아직 확정되지 않았지만, 밀도가 높은 토성 고리에 미세 운석이 충돌하면서 튀어나온 파편일 가능성이 가장 유력하게 거론된다. 태양계에서 두 번째로 큰 행성인 토성은 여전히 많은 수수께끼를 품고 있다. 토성 자체뿐 아니라 생명체 존재 가능성이 거론되는 위성 타이탄과 엔켈라두스 역시 과학자들의 관심 대상이다. 이런 미스터리를 풀기 위해 NASA는 타이탄으로 향하는 새로운 탐사선 드래곤플라이를 2030년대에 투입할 계획이다. 이 탐사선의 임무가 본격화되면 토성과 그 주변 세계에 대한 우리의 이해는 한층 더 넓어질 것으로 기대된다.

‘사이언스’가 주목한 녹색 기술 中 급성장에 美·유럽도 투자 급증태양광·풍력 등 전력원, 석탄 추월‘네이처’가 기대한 혁신적 연구는AI 과학자·지구와 화성 위성 탐사 거대 해저 시추 작업 등 7개 선정 다사다난했던 2025년 을사년이 서서히 저물고, 2026년 병오년이 다가오고 있다. 사회적으로도 많은 일이 있었지만, 과학계에서도 주목할 연구들이 쏟아진 해이기도 했다. 세계적 과학 저널 양대 산맥 ‘사이언스’와 ‘네이처’가 각각 ‘2025년 올해의 과학적 혁신’과 ‘2026년 주목해야 할 과학 이벤트’를 선정해 한 해를 정리하고, 내년을 예측했다. ‘사이언스’가 ‘2025 올해의 혁신’으로 뽑은 것은 ‘재생 에너지의 도약’이다. 특히 사이언스는 현재 중국의 재생 에너지 기술에 대해 ‘놀랍다’고 표현했다. 산업 혁명 이후 인류는 석탄과 석유, 천연가스 같은 화석 연료를 과다하게 사용하면서 지구 온난화라는 재앙을 가져왔다. 그러나 최근 태양광이나 풍력 같은 재생 에너지를 이용한 발전량이 점차 증가해, 올해 상반기 전 세계의 신규 전력 수요를 모두 충당할 수 있을 정도가 됐고 전 세계 전력 생산원으로 석탄을 추월했다. 중국은 수년간 보조금 제도를 통해 재생 에너지 분야를 집중 육성했다. 그 결과 전세계 태양전지의 80%, 풍력 터빈의 70%, 리튬 전지의 70%를 차지하고 있다. 중국의 재생 에너지 기술 급성장은 녹색 기술 수출로 이어져 전 세계를 바꾸고 있는 상황이다. 이런 변화는 중국에서 온실가스 배출량 증가가 사실상 멈췄다는 사실에서 잘 드러난다. 한국을 비롯한 이웃 나라에 유입되는 미세먼지도 눈에 띄게 줄었다. 한편 중국의 녹색 기술 약진에 위협을 느낀 미국과 유럽도 재생 에너지 확장에 나서면서, 전세계적으로 청정에너지에 대한 총투자액은 화석 연료 투자를 뛰어넘고 있다. 올해 혁신적 연구 후보로 이름을 올린 것은 ▲인공지능이 설계한 단백질 ▲알츠하이머의 숨겨진 유전적 스위치 ▲인류가 불을 다루기 시작한 기원 발견 ▲초기 우주 수수께끼를 푸는 제임스 웹 우주망원경(JWST) ▲해양 플라스틱 오염 해결책 ▲비만 치료제의 확장 등이다. ‘네이처’는 ‘2026 다가올 한 해 주목해야 할 과학’으로는 인공지능(AI) 분야 과학자의 부상, 지구와 화성 위성 탐사 임무, 거대 해저 시추 작업 등 과학적 지식의 지평을 넓힐 연구 7개를 선정했다. 과학자들도 챗GPT로 대표되는 생성형 인공지능을 많이 사용하고 있는데. 내년에는 여러 대규모 언어 모델(LLM)을 통합해 복잡하고 다단계적 프로세스를 수행하는 ‘AI 에이전트’가 과학 연구에 더 많이 사용될 것으로 전망된다. 그 중 일부는 인간의 감독과 통제를 받지 않고 작동할 것으로 예상된다. AI에 의한 최초의 중대한 과학적 진보가 나타날 수도 있을 것이라고 과학자들은 예측했다. 올해 가장 놀라운 연구로 선정되기도 했던 유전자 가위를 이용한 유전병 치료가 내년에는 더욱 확장되고 발전된 방향으로 나타날 것으로 예상됐다. 희귀 대사질환을 앓던 아기 KJ 멀둔은 특정 질병 유발 돌연변이를 교정하도록 맞춤 설계된 크리스퍼 유전자 가위 치료를 받았다. 멀둔을 치료했던 미국 필라델피아 아동병원 연구팀은 미국 식품의약국(FDA)에 더 많은 희귀 대사 질환을 앓는 아동들을 유전자 편집 치료할 수 있도록 임상 시험 승인을 요청할 계획으로 알려졌다. 치료 대상 아동들이 앓고 있는 질환은 멀둔 치료에 사용했던 것과 같은 유형의 유전자 편집으로 해결할 수 있는 7개 유전자 변이로 발생하는 것들이다. 내년에는 우주가 바쁜 한 해가 될 전망이다. 미국항공우주국(NASA)의 ‘아르테미스 2호’는 오리온 다목적 우주선에 우주비행사 4명을 태우고 달 궤도로 보내는 프로젝트다. 이르면 2026년 2월에 발사될 아르테미스 2호는 1970년대 이후 첫 유인 달 탐사 임무로 10일 동안 달 궤도를 돌면서 이후 달 착륙 임무를 준비하는 데 도움을 줄 예정이다. 중국도 내년 8월 달 탐사선 ‘창어 7호’를 암석과 크레이터가 흩어져 있어 착륙이 매우 까다로운 것으로 알려진 달의 남극 지역에 착륙하는 것을 목표로 발사한다. 착륙에 성공하면 달 남극 지역을 집중 탐사해 물과 얼음의 존재를 찾고 지속 가능한 달 기지 건설을 위한 기술을 시험할 예정이다. 과학자들은 달을 넘어 화성으로도 시선을 돌리고 있다. 일본은 화성의 위성인 포보스와 데이모스를 탐사하는 화성 위성 탐사 임무 MMX를 시작할 계획이다. 포보스 표면 표본을 채취해 2031년 지구로 귀환하는 프로젝트다. 유럽우주국(ESA)은 내년 12월 행성 사냥꾼이라는 별명을 가진 외계 행성 탐사선 ‘플라토’를 발사한다. 플라토는 카메라 26개를 장착한 탐사선으로 20만 개 이상의 태양과 비슷한 항성(별)을 탐색해 액체 상태의 물이 형성될 수 있는 온도를 가진 지구 쌍둥이 행성을 식별할 계획이다. 그런가 하면 중국의 해양 시추선 ‘멍샹’이 첫 탐사에 나선다. 멍샹은 해저 지각을 뚫고 최대 11㎞ 깊이까지 시추해 지구 맨틀 시료를 채취할 예정이다. 성공한다면 해저 지각 형성과 판 구조 운동의 원인을 규명하는 데 결정적 단서를 확보할 수 있다. 또 인도의 첫 태양 탐사선 아디티야-L1이 11년 주기의 활동 정점인 태양 극대기 동안 태양 관측에 나서고, ‘신의 입자’ 힉스 입자를 발견한 스위스 제네바에 있는 유럽 입자물리연구소(CERN)의 거대 강입자 가속기(LHC)가 내년 대규모 업그레이드를 하고 2030년부터 재가동할 예정이다. 한편 네이처는 과학 외부 환경도 내년 과학계를 규정할 중요한 변수로 지목했다. 특히 미국 도널드 트럼프 행정부가 강행하는 과학 예산 대규모 삭감과 과학자 해고, 공중보건·기후 정책 변화, 이민 규제 강화 등이 과학 연구 전반을 위축시킬 가능성이 높다고 전망했다.

서울 노원구가 겨울방학을 맞아 노원구가 아이들의 배움과 건강을 동시에 책임지는 다채로운 특선 프로그램을 선보인다고 16일 밝혔다. 추운 날씨로 실내 활동이 늘어나는 방학 동안, 단순한 돌봄을 넘어 체험형 학습과 신체활동을 결합한 프로그램을 운영해 아이들이 몸과 마음 모두 성장할 수 있도록 돕는다. 먼저 노원천문우주과학관에서는 과학 원리를 직접 체험하며 배우는 겨울방학 특별 프로그램이 마련된다. 아이들은 망원경을 통해 밤하늘을 직접 관측하며 우주에 대한 호기심을 키우고, 과학을 참여하는 체험 중심의 학습으로 자연스럽게 받아들일 수 있다. 해당 프로그램은 회차별 소규모 인원으로 운영돼 몰입도 높은 체험이 가능하다. 노원수학문화관 역시 겨울방학을 맞아 수학의 재미를 확장하는 다양한 프로그램을 준비했다. 누구나 자유롭게 참여할 수 있는 오픈형 수학 체험부스에서는 퍼즐, 종이접기, 스피로그래프 등 놀이를 통해 수학적 사고를 경험할 수 있다. 초등학생과 가족이 함께 참여하는 주말 프로그램에서는 다빈치 돔 만들기, 하노이탑 만들기 등 구조·논리·문제해결력을 키우는 체험이 진행된다. 배움뿐 아니라 아이들의 건강을 책임지는 프로그램도 눈길을 끈다. 노원구보건소에서는 겨울방학 동안 초등학교 4~6학년을 대상으로 한 ‘키쑥쑥 배쏙쏙’ 프로그램을 운영한다. 2026년 1월 12일부터 1월 30일까지 매주 월·수·금, 총 9회에 걸쳐 진행되며, 오전 10시부터 11시 30분까지 노원구보건소 5층 다목적강당에서 열린다. 프로그램은 뉴스포츠인 킨볼 활동과 다양한 신체활동을 통해 체력 강화와 건강한 신체 발달을 돕는 데 초점을 맞췄다. 오승록 노원구청장은 “겨울방학 동안 아이들이 집에만 머무르기보다, 배우고 움직이며 건강하게 성장할 수 있는 환경을 만드는 것이 목표”라고 말했다.

나사(NASA·미 항공우주국)의 제임스 웹 우주 망원경은 6.5m의 거대한 주경과 관측을 방해하는 대기가 없는 우주 관측의 장점을 유감없이 발휘하며 우주의 비밀을 파헤치고 있다. 하지만 그렇다고 해서 모든 천문 연구가 하나의 우주 망원경에만 기대어 진행될 수는 없다. 나사는 2027년 발사를 목표로 차세대 우주 망원경인 ‘낸시 그레이스 로먼 우주 망원경’(Nancy Grace Roman Space Telescope·이하 로먼 우주 망원경)을 준비하고 있다. 로먼 우주 망원경은 허블 우주 망원경의 어머니로 불리는 과학자 낸시 그레이스 로먼의 이름을 딴 우주 망원경이다. 본래는 광각 적외선 우주망원경(Wide-Field Infrared Survey Telescope·WFIRST)이라고 불리다가 2020년 그녀의 업적을 기리기 위해 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경으로 명명됐다. 로먼 우주 망원경은 허블과 몇몇 공통점을 갖는다. 예컨대 주경의 지름이 2.4m로 동일하다. 그러나 로먼은 허블보다 훨씬 진보된 설계가 적용됐다. 로먼은 가시광과 근적외선(IR) 영역(약 0.48~2.3µm 범위) 관측이 가능하여, 허블처럼 가시광 대역뿐 아니라 적외선도 함께 관측할 수 있다. 제임스 웹 우주 망원경은 좁은 영역을 크게 확대하는 데 유리하지만, 대신 시야가 좁다. 로먼 우주 망원경의 가장 큰 장점은 3억 화소의 이미지 센서를 이용한 넓은 시야다. 이 망원경은 한 번에 허블 우주 망원경의 100배에 달하는 영역을 관측할 수 있다. 로먼의 가시광 및 적외선 영역(0.48~2.30µm) 관측 장비인 WFI(Wide Field Instrument)는 하루 10TB가 넘는 데이터를 지구로 전송할 수 있다. 별이나 은하 하나를 자세히 보는 대신 엄청난 숫자의 별과 은하를 한꺼번에 관측해 빅데이터 분석이 가능해진다. 로먼 우주 망원경의 기본 임무는 5년이며 지구-태양 라그랑주점(L2)에서 관측하게 된다. 임무 기간 중 지구로 전송할 데이터는 2만 테라바이트(TB)에 달한다. 따라서 과거 허블 우주 망원경처럼 데이터를 서버에 저장했다가 연구자가 직접 다운로드받는 방식 대신 클라우드 방식으로 데이터를 분산하고 필요한 데이터를 각 연구자가 활용하는 방식이 사용된다. 이 방대한 관측 데이터는 여전히 수수께끼인 암흑에너지의 정체를 밝히고 은하의 진화와 팽창의 비밀을 푸는 데 활용된다. 로먼 우주 망원경의 또 다른 주요 목표는 지구 같은 외계 행성을 찾아내는 것이다. 이를 위해 로먼 우주 망원경은 코로나그래프 장비를 갖추고 있다. 행성의 빛은 별빛에 비해 너무 약하기 때문에 아무리 강력한 망원경이라도 쉽게 포착하기 힘들다. 따라서 별빛을 가리는 장비를 이용해 희미한 행성의 빛을 직접 포착하여 대기를 지니고 있는지, 생명체가 살 수 있는 환경인지를 검증하는 연구를 진행할 계획이다. 과학자들은 엄청난 데이터를 생성할 수 있는 로먼 우주 망원경이 빅데이터 우주 연구의 시대를 열 것으로 기대하고 있다. 2019년 트럼프 행정부의 나사 예산 삭감으로 한때 로먼 우주 망원경 프로젝트가 위기라는 관측이 나오기도 했지만, 2023년 11월 25일 조립이 완성되며 한시름 놓은 상태다. 이미 조립이 완성된 망원경의 발사가 취소될 가능성은 낮기 때문이다. 모든 일이 순조롭게 진행된다면 로먼 우주 망원경은 2026년 발사 테스트 시설로 옮겨져 완성된 망원경이 발사 시 충격과 진동에 견딜 수 있는지 검증하는 최종 테스트 작업을 거치게 된다. 그리고 여기서 합격하면 2027년 스페이스 X의 팔콘 헤비 로켓을 통해 우주로 발사될 예정이다. 허블이 그랬고 제임스 웹이 그랬던 것처럼 로먼 우주 망원경에서도 우주를 향한 인류의 여정이 멈추지 않고 계속될 것으로 기대한다.

나사(NASA·미 항공우주국)의 제임스 웹 우주 망원경은 6.5m의 거대한 주경과 관측을 방해하는 대기가 없는 우주 관측의 장점을 유감없이 발휘하며 우주의 비밀을 파헤치고 있다. 하지만 그렇다고 해서 모든 천문 연구가 하나의 우주 망원경에만 기대어 진행될 수는 없다. 나사는 2027년 발사를 목표로 차세대 우주 망원경인 ‘낸시 그레이스 로먼 우주 망원경’(Nancy Grace Roman Space Telescope·이하 로먼 우주 망원경)을 준비하고 있다. 로먼 우주 망원경은 허블 우주 망원경의 어머니로 불리는 과학자 낸시 그레이스 로먼의 이름을 딴 우주 망원경이다. 본래는 광각 적외선 우주망원경(Wide-Field Infrared Survey Telescope·WFIRST)이라고 불리다가 2020년 그녀의 업적을 기리기 위해 낸시 그레이스 로먼 우주 망원경으로 명명됐다. 로먼 우주 망원경은 허블과 몇몇 공통점을 갖는다. 예컨대 주경의 지름이 2.4m로 동일하다. 그러나 로먼은 허블보다 훨씬 진보된 설계가 적용됐다. 로먼은 가시광과 근적외선(IR) 영역(약 0.48~2.3µm 범위) 관측이 가능하여, 허블처럼 가시광 대역뿐 아니라 적외선도 함께 관측할 수 있다. 제임스 웹 우주 망원경은 좁은 영역을 크게 확대하는 데 유리하지만, 대신 시야가 좁다. 로먼 우주 망원경의 가장 큰 장점은 3억 화소의 이미지 센서를 이용한 넓은 시야다. 이 망원경은 한 번에 허블 우주 망원경의 100배에 달하는 영역을 관측할 수 있다. 로먼의 가시광 및 적외선 영역(0.48~2.30µm) 관측 장비인 WFI(Wide Field Instrument)는 하루 1TB가 넘는 데이터를 지구로 전송할 수 있다. 별이나 은하 하나를 자세히 보는 대신 엄청난 숫자의 별과 은하를 한꺼번에 관측해 빅데이터 분석이 가능해진다. 로먼 우주 망원경의 기본 임무는 5년이며 지구-태양 라그랑주점(L2)에서 관측하게 된다. 임무 기간 중 지구로 전송할 데이터는 2만 테라바이트(TB)에 달한다. 따라서 과거 허블 우주 망원경처럼 데이터를 서버에 저장했다가 연구자가 직접 다운로드받는 방식 대신 클라우드 방식으로 데이터를 분산하고 필요한 데이터를 각 연구자가 활용하는 방식이 사용된다. 이 방대한 관측 데이터는 여전히 수수께끼인 암흑에너지의 정체를 밝히고 은하의 진화와 팽창의 비밀을 푸는 데 활용된다. 로먼 우주 망원경의 또 다른 주요 목표는 지구 같은 외계 행성을 찾아내는 것이다. 이를 위해 로먼 우주 망원경은 코로나그래프 장비를 갖추고 있다. 행성의 빛은 별빛에 비해 너무 약하기 때문에 아무리 강력한 망원경이라도 쉽게 포착하기 힘들다. 따라서 별빛을 가리는 장비를 이용해 희미한 행성의 빛을 직접 포착하여 대기를 지니고 있는지, 생명체가 살 수 있는 환경인지를 검증하는 연구를 진행할 계획이다. 과학자들은 엄청난 데이터를 생성할 수 있는 로먼 우주 망원경이 빅데이터 우주 연구의 시대를 열 것으로 기대하고 있다. 2019년 트럼프 행정부의 나사 예산 삭감으로 한때 로먼 우주 망원경 프로젝트가 위기라는 관측이 나오기도 했지만, 2023년 11월 25일 조립이 완성되며 한시름 놓은 상태다. 이미 조립이 완성된 망원경의 발사가 취소될 가능성은 낮기 때문이다. 모든 일이 순조롭게 진행된다면 로먼 우주 망원경은 2026년 발사 테스트 시설로 옮겨져 완성된 망원경이 발사 시 충격과 진동에 견딜 수 있는지 검증하는 최종 테스트 작업을 거치게 된다. 그리고 여기서 합격하면 2027년 스페이스 X의 팔콘 헤비 로켓을 통해 우주로 발사될 예정이다. 허블이 그랬고 제임스 웹이 그랬던 것처럼 로먼 우주 망원경에서도 우주를 향한 인류의 여정이 멈추지 않고 계속될 것으로 기대한다.

불임 모기 대규모 사육한 모레이라우주 진화 측정 망원경 구상 타이슨 희귀 질환을 극복한 아기, 9000m 해저에서 기묘한 생명체를 발견한 과학자, 뎅기열 확산을 막는 모기를 개발한 연구자, 반과학적 정부 정책에 대항하는 보건정책 학자. 과학 저널 ‘네이처’가 올해 과학계를 빛낸 ‘2025년 과학을 만든 10명’을 9일 발표했다. 미국 펜실베이니아 필라델피아 교외에 사는 아기 KJ 멀둔은 체내 요소 수치가 과도하게 높아져 영구적인 뇌 손상이나 사망을 초래하는 CPS1 결핍증을 안고 태어났다. 필라델피아 아동병원 의료진은 크리스퍼 유전자 가위 기술를 이용해 세계 최초로 개인 맞춤형 유전자 치료에 성공했다. 네이처가 ‘선구적 아기’라고 명명한 KJ 멀둔을 치료한 기술은 완치까지는 아니지만 현재로서는 유전 질환 치료 효과가 가장 높다고 연구팀은 밝혔다. 올해는 인간 지식의 경계를 넓힌 해이기도 하다. 칠레에 있는 베라 루빈 천문대는 우주 구조와 진화를 측정하기 위해 인류가 제작한 가장 강력한 광시야 관측 망원경 중 하나로 네이처는 30년 전 이 망원경을 처음 구상한 물리학자인 캘리포니아 데이비스대 토니 타이슨 교수를 ‘망원경 개척자’로 선정했다. 중국과학원 심해과학기술연구소 소속 지구과학자 멩그란 두 박사는 자체 개발 유인 잠수정 ‘펜더우제’를 타고 해저 9000m까지 내려가 지구상에서 동물이 생존할 수 있는 가장 깊은 환경을 발견했다. 또 지난 1월 적은 자원으로 최고 수준의 성능을 보인 대규모 언어 모델 ‘딥시크’를 공개하며 인공지능 분야에 큰 충격을 가져온 중국 AI 스타트업 딥시크 CEO 량원평이 ‘AI 독불장군’으로 명명되며 올해 과학계 10대 인물 중 하나로 선정됐다. 특히 딥시크는 오픈 소스 방식으로 무료로 다운로드와 활용이 가능해 과학자들에게 도움이 됐다고 네이처는 평가했다. 한편 미국 도널드 트럼프 대통령의 백신 정책에 반대했다는 이유로 질병통제예방센터(CDC) 소장 취임 2주 만에 해임된 면역학자 수잔 모나레즈 박사는 ‘공중 보건 수호자’로 선정됐다. 이 밖에도 연구 윤리 문제 규명에 앞장선 데이터 과학자 아찰 아그라왈 박사(인도), 박테리아에 감염돼 뎅기열 확산이 불가능한 불임 모기를 대량으로 사육한 농업 공학자 루시아노 모레이라 연구원(브라질), 지난 4월 세계 최초로 글로벌 팬데믹 조약 체결을 끌어낸 프레셔스 마초소(남아프리카공화국), 치명적 유전 질환인 헌팅턴병 진행을 75%나 줄일 수 있는 기술을 개발한 사라 타브리즈 영국 런던대(UCL) 신경학과 교수, 항균 펩타이드 생성 메커니즘을 발견한 이스라엘 바이츠만 과학 연구소 시스템 생물학자 이파트 메르블 박사 등이 선정됐다.