천체 관측 사상 가장 큰 혜성이 태양계에 진입 중이다. 미 항공우주국(NASA)은 12일(현지시간) 혜성 ‘C/2014 UN271’(이하 2014 UN271)이 현재 태양계 안쪽으로 진입하고 있다고 밝혔다. 미 로스앤젤레스 캘리포니아대의 행성과학·천문학 교수인 데이비드 주잇 박사가 이끄는 국제 연구팀은 이 혜성에 관한 최근 관측 정보를 국제 학술지 ‘천체물리학 저널 회보’(Astrophysical Journal Letters) 12일자에 발표했다. 허블 우주망원경을 통해 측정한 혜성의 중심부 핵은 지름만 130㎞로 일반적인 혜성 핵보다 50배 크다. 질량은 500조t으로 태양에 근접하는 다른 혜성의 수십만 배에 달한다.현재 혜성은 시속 3만 5400㎞의 속도로 이동 중이다. 오는 2031년쯤 지구와 토성 사이 거리보다 약간 더 먼 약 16억㎞까지 태양에 접근한 뒤 ‘오르트 구름’으로 돌아갈 것으로 예상된다. 오르트 구름이란 네덜란드 천문학자 얀 오르트가 장주기 혜성의 기원으로 발표한 것으로, 태양계 바깥을 둘러싸고 있다는 가상의 천체집단을 말한다. 천문학자들은 이곳을 태양계 중심으로 들어오는 모든 장주기 혜성과 핼리혜성, 수많은 센타우루스 소행성군, 목성족 혜성의 출발점으로 보고 있다. 혜성 2014 UN271은 지난 2010년 약 48억㎞ 밖에서 처음 우연히 포착됐다. 이후 지상과 우주망원경을 통해 집중 관측이 이뤄져 왔지만, 너무 멀리 있어 먼지와 가스로 된 코마에 둘러싸인 핵의 크기를 특정하지 못했다.이후 연구팀은 지난 1월 8일 허블망원경을 이용해 태양에서 약 32억㎞ 떨어진 곳에 있는 이 혜성을 관측하며 사진 5장을 찍었다. 가시광 이미지만으로는 핵을 들여다볼 수 없어 핵이 있는 자리에서 빛이 증가한 자료를 활용했다. 핵 주변의 코마에서 발생하는 빛을 컴퓨터 모델을 이용해 제거하고 칠레 북부 사막에 있는 ‘알마’(ALMA) 망원경으로 관측한 전파 자료와 합쳐 결과를 얻어냈다. 주잇 교수는 “이 혜성은 먼 거리에서도 매우 밝아 핵이 클 것으로 생각해왔는데 마침내 확인할 수 있었다. 오르트 구름에서 100만 년 이상에 걸쳐 태양을 향해 다가오고 있는데 같은 시간 동안 다시 돌아갈 것”이라고 덧붙였다. 한편 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체다. 혜성은 바위(돌) 등으로 구성된 소행성과 달리 얼음과 먼지로 이뤄져 있다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색 등으로 빛나는 꼬리를 남긴다.

영원히 빛날 것 같은 태양도 50억 년 후에는 핵융합 반응에 필요한 연료가 고갈되어 최후를 맞는다. 물론 인간의 수명과 비교하면 영겁의 세월이지만, 그래도 언젠가 태양도 가스를 주변으로 방출하면서 행성상 성운을 만든 후 타고 남은 물질이 모여 백색왜성이 될 것이다. 과학자들은 이 과정을 상세히 연구하기 위해 최후의 순간을 지나는 별들을 자세히 관측했다.  태양 같은 별은 마지막 순간에 엄청나게 부풀어 올라 적색거성이 된 후 주변으로 가스를 방출한다. 지구에서 1300광년 떨어져 있는 V 히드라 (V Hydrae)는 적색거성의 마지막을 생생하게 보여주는 별이다. 본래 이 별의 질량은 태양과 비슷했지만, 엄청나게 부풀어 올라 밝기는 7850배에 달한다. V 히드라는 이미 주변으로 가스를 방출하면서 행성상 성운이 될 준비를 하고 있다.  그런데 V 히드라는 임종을 앞두고 정적인 모습을 보이는 대신 역동적으로 물질을 분출하면서 화려한 피날레를 장식하고 있다. 가장 눈길을 끄는 것은 과녁처럼 생긴 거대한 여섯 개의 가스 고리 구조다.  나사 제트 추진 연구소의 가 이끄는 연구팀은 허블 우주 망원경과 ALMA 전파 망원경을 이용해 그 정체를 밝혀냈다. 이 우주 과녁은 마지막을 앞두고 매우 불안정해진 별에서 방출된 가스와 플레어가 2100년 동안 주기적으로 방출하면서 만들어졌다. 연구팀은 동적으로 팽창하는 가스 고리에 두드 (DUDE, Disk Undergoing Dynamical Expansion) 라는 명칭을 붙였다. 두드도 매우 특이한 현상이지만, 더 독특한 사실인 지구에서 봤을 때 수직 방향으로도 강력한 물질 분출이 이뤄지고 있다는 것이다. 만약 두드를 옆에서 본다면 거대한 모래시계 형태로 양방향으로 분출하는 물질을 확인할 수 있을 것이다. 그 속도는 초속 240km에 이른다. 과학자들은 비슷한 질량을 지닌 적색거성과 행성상 성운들이 매우 다른 모습을 보이며 최후를 맞이하는 것을 목격했다. 주변 동반성의 간섭이나 이전에 방출된 가스와 먼지가 다양한 형태를 보이는 이유 중 하나로 생각되지만, 아직도 모르는 부분이 많다. 우주의 신비와 먼 미래 태양의 운명을 알기 위한 연구는 계속될 것이다.

봄 ‘벚꽃’, 여름 ‘고래바다’, 가을 ‘태화강 억새물결’, 겨울 ‘떼까마귀 군무’ 등 계절별 볼거리부터 모노레일·오징어게임·미디어아트 전시관 등 복합 체험 콘텐츠까지 갖춘 울산 남구. 365일 산업 불꽃이 꺼지지 않는 남구가 관광·문화·예술이 공존하는 ‘꿀잼(매우 재미있음) 도시’로 변신하고 있다. ●‘울남 9경 답사하기’ 이벤트 추진 남구는 가장 경치 좋고, 아름다운 아홉 곳을 ‘울산 남구 9경’(울남 구경)으로 지난 1월 선정해 전국에 알리고 있다고 11일 밝혔다. 울남 9경은 가을철 태화강 둔치를 황금빛으로 물들이는 ‘태화강 억새 물결’, 겨울철 삼호철새공원을 뒤덮는 ‘떼까마귀 군무’, 365일 꺼지지 않는 ‘울산석유화학공단 야경’, 장생포 문화창고에서 감상하는 ‘장생포 저녁노을’ 등이다. 여기에 계절마다 새로움을 전하는 ‘선암호수공원 사계’, 봄철 벚꽃터널로 유명한 ‘궁거랑 벚꽃길’, 장생포 ‘고래문화마을 오색 수국정원’, ‘남산 12봉 가을단풍’, ‘울산체육공원 가을단풍’ 등도 포함됐다. 남구는 울남 9경을 홍보하기 위해 기념엽서와 안내책자도 만들어 배부한다. 울산의 관문인 태화강역, KTX 울산역, 울산공항에 비치했다. 부산~울산 광역전철 출발역인 부산 부전역에는 남구 홍보코너를 마련했다. 남구는 ‘울남 9경 답사하기’, ‘울산 9경 퀴즈’, ‘사진·동영상 공모’ 등 다양한 이벤트도 추진하고 있다. 남구는 태화강역을 통해 들어오는 관광객의 편의를 위해 지난해 5월부터 ‘관광 수소버스’를 운영하고 있다. 관광 수소버스는 태화강역을 출발해 고래박물관, 문화창고 등 주요 관광지를 운행한다. 방문객이 늘면서 관광버스도 3대로 늘렸다.●낡은 냉동창고가 복합문화공간 남구는 1973년 지어진 옛 세창냉동창고(지하 1층, 지상 7층) 건물을 고친 ‘장생포 문화창고’를 지난해 6월 개관했다. 문화창고는 ‘울산공업센터기공식기념관’이 있고 교육·체험, 예술 창작활동, 공연·전시·행사 등을 펼칠 수 있는 복합문화예술 공간이다. 1층에는 청춘마당과 어울림마당, 2층에는 지역주민 창작·체험 공간과 기공식기념관, 3층에는 갤러리와 테마공간, 4층에는 시민 창의광장과 갤러리, 5층에는 공유작업실과 사무실, 연습실이, 6층에는 소극장과 북카페가 들어섰다. 옥상 정원은 휴식공간인 별빛마당으로 조성됐다.지난달 31일에는 357㎡ 규모의 ‘미디어아트 전시관’이 문 열었다. 반 고흐의 일생을 재해석한 ‘고흐 마스터피스전’이 열리고 있다. 남구는 장생포 문화창고가 지역의 미디어아트 중심으로 도약할 수 있도록 앞으로 다양한 작품을 전시할 계획이다. ●고래탐사, 달고나, 구슬치기 체험 장생포 고래문화특구는 코로나19 악재에도 다양한 볼거리와 즐길거리로 관광객의 발길이 이어지고 있다. 고래박물관, 고래생태체험관, 고래바다여행선, 고래문화마을, 울산함, 웰리키즈랜드, 모노레일, 5D입체영상관 등 볼거리와 즐길거리가 풍성하다. 겨울에 운항을 잠시 멈췄던 고래바다여행선(550t)은 지난 2일부터 다시 울산 앞바다를 누비며 살아 있는 고래를 탐사하고 있다. 최대 320명까지 탑승 가능한 고래바다여행선은 뷔페식당, 공연장, 회의실, 휴게실 등 편의 시설을 갖췄다. 2018년 5월 도입한 모노레일은 고래박물관~고래생태체험관~고래문화마을~5D 입체영상관을 돌아오는 인기 시설이다. 1970년대 옛 장생포 어촌마을을 재현한 고래문화마을은 넷플릭스 드라마 ‘오징어게임’에 나왔던 우리나라 전통 놀이·체험을 즐길 수 있다. ‘무궁화꽃이 피었습니다’, ‘구슬치기’, ‘달고나 만들기’ 등이 인기다. 오징어게임 놀이를 체험하려는 외국인 관광객도 늘고 있다. 포경선 포수 출신의 해설사가 들려주는 고래잡이 얘기도 관광객들의 관심을 끈다.●‘AI 고래’와 함께 하는 스마트 여행 남구는 올해 고래문화특구를 한층 더 활성화하려고 인공지능(AI)과 정보통신기술(ICT) 등 첨단기술을 입힌다. 고래문화특구는 정부의 ‘2022년 스마트 관광도시 조성사업’에 선정돼 스마트 관광지로 변신하고 있다. 스마트 관광서비스를 한곳에서 편리하게 이용할 수 있는 ‘반려고래’ 웹과 애플리케이션을 구축하는 사업이다. 맞춤형 여행정보 제공 서비스인 ‘알려주고(GO)’, 이동수단 연계 서비스인 ‘고래타고’, 지역화폐인 울산페이와 연계해 결제를 지원하는 ‘구매하고’ 등이다. ‘알려주고’에서는 AI 반려고래가 관광객 맞춤형 여행정보를 알려준다. 이 반려고래는 관광객이 일상으로 돌아간 후에도 장생포와 관련된 축제 등 각종 정보를 알려주며 재방문을 유도한다. ‘고래타고’는 다양한 모빌리티를 하나의 플랫폼으로 통합·연계해 최적의 경로를 탐색하고 관광지 예약·결제 서비스를 한 번에 제공한다. 이와 함께 스마트 망원경과 스마트 고래체험 등 ICT를 입혀 실제로 살아 있는 듯한 고래를 구현해 다양한 종류의 고래를 생생하게 만날 수 있는 프로그램도 개발된다. ●‘삼호곱창 특화거리’ 방문객 북적 남구는 특화된 먹거리와 볼거리로 방문객 유치에 나선다. 남구는 지난해 골목형 상점가를 지정한 데 이어 올해는 특화거리를 조성하고 있다. ‘삼호곱창 특화거리’와 ‘공업탑1967 특화거리’가 대표적이다. 삼호곱창 특화거리는 울산의 대표 먹거리로 유명한 삼호곱창을 콘텐츠로 한 특화거리다. 우선 삼호동 곱창골목 진입로를 산뜻하게 포장하고, 벚나무 조형물과 경관조명을 설치한다. 곱창을 테마로 한 특화 게이트, 지주사인, 상권정보 안내도, 삼호동 유래 안내간판 등도 설치한다. 공업탑1967 특화거리는 공업탑 상징조형물, 포토존, 흑백TV를 형상화한 키오스크, 담장 벽화 등으로 꾸민다. 공업탑은 산업수도 울산의 상징이자, 1970~80년대 상권의 중심이기도 했다.

외계 지적생명체는 우주에 과연 존재할까? 이것은 인류의 우주탐사에 있어 가장 중요한 화두 중 하나로, 끊임없이 호기심을 자극한다. 최근 과학자들은 지구 밖에 있을지 모르는 지적 외계인(ET)을 위한 새로운 메시지를 만들었고, 그것을 보내는 문제에 대해 대중의 의견을 구하고 있다. 새로운 메시지를 보내는 데 필요한 기술은 아직 준비되지 않았다. 만약 메시지가 우주로 송출된다면 목적지에 도달하는 데만도 수천 년이 걸린다. 다시 말해서, ET의 응답 메시지가 곧 올 것이라는 기대는 하지 않는다는 뜻이다. 그러나 메시지를 만든 과학자들은 자신들의 아이디어가 외계인과 접촉하는 방법과 전할 말, 그리고 인류를 하나의 종으로 영속시킬 방법에 대해 논의의 물꼬를 틀길 희망한다. 미 항공우주국(NASA) 산하 제트추진연구소(JPL) 천체물리학자 조너선 지앙 박사는 “우리는 비록 얼마 후면 사라질 존재이지만 그래도 병에 담긴 메시지를 우주 바다에 던져 보내서 ‘이봐, 우리가 여기 있다’고 말하고 싶은 것”이라고 밝혔다. 지앙 박사와 그의 연구팀이 만든 메시지는 이전에 인류가 우주로 보낸 편지를 기반으로 했다. 사실, 연구팀은 ET와 접촉하기 위한 최초의 시도로 1974년 11월 17일 아레시보 전파 망원경으로 메시지를 송출한 지 50년 만인 오는 2024년에 새 메시지를 보내기로 했다. 당시 첫 외계인 메시지는 2진법 코드를 사용해 인류의 10진법 계산 시스템, 공통 중요 원소 및 태양계 지도에 대한 정보를 전달했다. 반면 출판 전 데이터 보관소인 아카이브에 게시된 새로운 메시지는 외계인이 인류를 이해하는 데 필요한 기본 수학, 물리학을 비롯해 DNA, 아미노산, 포도당 등에 관한 생물학 정보를 2진법으로 바꿔 설명한다. 또한 행성의 조성과 대기에 대한 정보를 포함해 은하수, 태양계 및 지구 자체의 지도를 포함하고 있다. 구상성단을 이용해 정확한 지구 위치 정보 담았다 메시지는 몇 가지 주요 측면에서 이전보다 더 발전됐다. 첫째, 은하수에서 지구의 위치에 대한 지도가 아레시보 메시지에 있는 지도보다 더 정확하다. 첫 메시지에서는 과학자들은 펄서라고 불리는 회전하는 별의 위치를 이정표로 사용해 지구를 정확히 나타내고자 했다. 그러나 펄서의 위치는 오랜 시간이 지나면 변하므로 광대한 은하계에서 한 장소를 정확히 나타내는 데는 한계가 있었다. 그래서 지앙 박사팀은 지도의 랜드마크로 은하수의 구상성단을 대신 사용했다. 이 구형의 별 집단은 밝고 쉽게 볼 수 있어 유용한 이정표 역할을 할 수 있다. 연구원들은 또한 메시지를 받은 외계인이 언제 보낸 것인지 알 수 있도록 최초의 시간 기록을 포함시켰다. 그러나 지구인과 측정하는 방식이 매우 다를 수 있는 외계문명에 우리의 시간을 어떻게 전달할 수 있을까? 해답은 수소 원자에 있다고 메시지 공동 설계자인 네덜란드 한제응용과학대학 소속의 키티안 진 연구원이 밝혔다. 성간 가스에서 발견되는 중성 수소는 다른 원자나 전자와 충돌한 후 고에너지 상태에 들어갈 수 있다. 약 1000만 년 후, 이러한 고에너지 수소 중 하나는 스핀-반전(spin-flip transition)이라고 불리는 저에너지 상태로 다시 전환된다. 이 스핀-반전은 빅뱅 메시지가 발신된 후 얼마나 오래되었는지 아는 데 있어 편리한 보편 시간 단위를 제공한다. 진 연구원은 라이브사이언스에 “수소는 타임캡슐 같은 것이므로 누가 그것을 받았을 때 언제 보냈는지 알기에 꽤 중요한 장치로, 그들은 우리의 역사를 알 수 있게 되고, 그것을 기반으로 뭔가를 탐구할 수 있을 것"이라고 설명하면서 "외계문명이 시간이 지남에 따라 지구에 대해 더 많이 알 수 있도록 업데이트된 시간 기록과 정보가 포함된 여러 메시지를 보내는 것이 가능할 수 있다"고 덧붙였다. 연구자들은 외계인에게 어떤 정보를 보낼 것인지에 대한 논의를 활성화하고 메시지를 듣는 데 대한 관심을 되살리기를 희망하고 있다. 인류는 이미 라디오, 텔레비전 및 레이더 신호를 우주로 송출하고 있다. 천문·우주 연구단체인 행성협회(Planetary Society)에 따르면 인류가 우주로 보낸 통신 거품은 약 200광년에 달한다. 우리은하 규모에 비해 그리 멀지는 않지만 거품은 계속 커질 것이고, 인류가 외계인에게 주는 인상은 최고가 아닐 수 있다고 SETI 연구소의 천체물리학자 스튜어트 테일러 박사가 말했다. 테일러 박사는 또한 "어쨌든 그들이 우리의 말을 들을 것이기 때문에 긍정적인 메시지를 보내는 것이 나을 것"이라면서 "별에 도달할 수 있을 만큼 충분히 발달한 외계문명이 '은하의 보노보 침팬지'로서 우리 인류의 영장류 친척이 되어 지구인에게 좋은 조언을 제공하는 협력적인 관계를 맺기 바란다"라고 덧붙였다. 

지금까지 발견된 천체 중 가장 멀리 떨어져 있는 천체가 발견되었다. HD1이라는 이름의 은하 후보는 무려 135억 광년 떨어져 있는 것으로 추정됩니다. 이것은 현재 가장 멀리 있는 은하인 GN-z11보다 1억 광년이나 더 멀리 떨어져 있는 것으로, 빅뱅 직후 3억 년 이내에 형성된 은하인 셈이다.  HD1은 특히 자외선에서 밝게 보이는데, 이는 은하에서 매우 활발한 활동을 일어난다는 증거이다. 따라서 과학자들은 그것이 '폭발적 별 형성 은하'(starburst galaxy)이거나 상대적으로 빠른 속도로 별을 생성하는 은하일 수 있다고 일단 이론화했다. 그러나 보다 면밀히 조사한 결과 천문학자들은 이 은하 후보가 매년 100개 이상의 별을 생성하고 있음을 발견했다. 이는 일반적인 폭발적 별 형성 은하보다 10배 빠른 속도이다.  현재 연구자들은 은하에서 방출되는 극한 에너지를 설명하기 위해 두 가지 새로운 가능성을 제안하고 있다. 그중 하나는 은하 중심에 태양보다 1억 배 큰 초대질량 블랙홀이 있을 수 있다는 것이다. 이는 지금까지 관찰된 동급 사이즈 중 가장 오래된 블랙홀이 될 것이다. 또 다른 하나의 가설은 HD1은 천문학자들이 지금까지 관찰할 수 없었던 우주 최초의 별들의 고향일 수 있다는 것이다.  이번 연구의 공동 저자이자 하버드-스미소니언 천체물리학 센터 천문학자인 파비오 파쿠치는 "우주에서 형성된 최초의 별들은 현대의 별보다 더 무겁고 더 밝고 뜨겁다"고 성명에서 밝혔다. 제3그룹 별(Population III)이라고 불리는 이러한 별은 일반적인 별보다 훨씬 더 높은 수준의 자외선을 생성하는 것으로 믿어지는데, 이 점이 잠재적으로 HD1의 밝기를 설명할 수 있을 것으로 보인다. 천문학자들이 HD1에 제3그룹 별이 포함되어 있다는 것을 증명한다면, 이러한 천체가 관측된 최초가 사례가 될 것이다. 천문학자들은 하와이의 스바루 망원경, 칠레의 VISTA 망원경, 영국의 적외선 망원경, 그리고 현재는 퇴역한 NASA의 스피처 우주망원경으로 1200시간 동안 HD1을 관측했으며, 이후 칠레 아타카마 사막의 세계 최대 전파망원경 알마(ALMA/ Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해 해당 천체까지의 거리를 확인했다. 연구팀은 조만간 제임스웹 우주망원경으로 HD1을 관찰하여 그들의 계산을 추가로 확인할 것이라고 밝혔다. 이 발견은 '천체물리학 저널(Astrophysical Journal)' 목요일(4월 7일)자에 발표되었으며, '영국 왕립천문학회 월간 보고'에 첨부되었다.

국제우주정거장(ISS)의 우주비행사들이 밖으로 나와 우주유영을 하는 모습이 지상의 카메라에 포착됐다. 최근 독일의 유명 천체사진작가 세바스찬 볼트메는 두 우주비행사들의 우주유영 순간을 지상의 망원경과 카메라로 포착하는데 성공했다고 밝혔다. 자신도 모르게 사진 속 주인공인 된 이들은 각각 미 항공우주국(NASA)의 라자 차리와 독일 출신의 마티아스 마우러. 이들은 지난달 23일 ISS의 카메라 설치와 장비 유지 보수 및 업그레이드를 위해 우주로 나와 6시간 동안 우주유영하며 임무를 수행했다. 이 장면은 수 백㎞ 떨어진 독일 장크트벤델에서 촬영됐는데 우주유영하는 두 우주인의 모습이 작지만 명확히 보인다. 사실 ISS 자체도 지상에서 카메라로 담아내기란 여간 어려운 일이 아니다. ISS의 항로를 미리 파악해 진득하게 하늘만 쳐다봐야 하지만 지나가는 순간은 눈 깜짝할 새이기 때문이다. ISS는 고도 약 350~460㎞에서 시속 2만 7740㎞의 상상을 초월하는 속도로 지구를 돈다. 특히나 사진작가 볼트메처럼 ISS뿐 아니라 우주유영하는 우주비행사의 모습을 지상에서 담아내기는 거의 불가능에 가깝다. 볼트메는 "아마도 2명의 우주유영자를 지상에서 촬영한 최초의 사진일 것"이라면서 "정말 일생에 단 한번 뿐인 사진을 촬영한 기분"이라고 밝혔다. 이어 "처음에는 우주비행사 마우러의 모습만 사진으로 확인했지만 전문가들의 도움을 거쳐 차리도 찾을 수 있었다"고 덧붙였다.　 

최근에 발견된 판-스타스(Pan-STARRS) 혜성이 현재 태양을 향해 맹렬하게 돌진하고 있는 중이다. 그런데 4월 말에 예정된 태양과의 최근 거리 접근 후 과연 혜성의 운명이 어떻게 될까 하는 것이 앞으로 몇 주 동안 하늘을 관찰하는 사람들에게 가장 큰 질문이 되고 있다.  이 새로운 태양계 방문자는 분명히 오르트 구름에서 내부 태양계로 진입한 것으로 과학자들은 생각하고 있다. 오르트 구름은 태양계의 가장자리를 두꺼운 구형으로 감싸고 있는 소행성 무리 구름으로, 장주기 혜성들의 고향으로 알려져 있다. 이 혜성 구름의 가장 바깥쪽 한계는 지구-태양 간 거리(1AU)의 16만 배나 되는 약 24조km에 이르며, 그 바깥쪽은 성간공간으로 이어진다. 참고로, 빛이 1년 동안 달리는 거리, 곧 1광년은 약 10조km이다. 공식적으로는 C/2021 O3(Pan-STARRS)로 알려진 판-스타스 혜성은 2021년 7월 26일, 천문학자들이 하와이 할레아칼라에 자리한 구경 1.8m의 판-스타스(Pan-STARRS/Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System) 리치-크레티앙식 반사망원경을 사용하여 발견했다. 지난 여름에 발견되었을 때 판-스타스는 태양에서 6억 4800만km 떨어진 목성 궤도 너머에 있었다. 지구에서의 거리는 약 5억 7천만km로, 태양-지구 간 거리의 4배에 약간 못 미치는 거리였다. 당시 혜성은 눈으로 볼 수 있는 가장 희미한 6등급 별보다 약 40만 배 더 어둡게 빛나고 있었다. 그러나 4월 21일께로 예정되는 근일점(태양에 가장 가까운 지점)에서는 태양에 약 4,290만km까지 접근해 수성의 궤도 안으로 쑥 진입할 것이다. 이때쯤이면 일반적으로 혜성의 고유 광도가 약 16등급 증가하여 육안으로 볼 수 있는 정도가 된다. 판-스타스가 5월 8일 지구에 가장 가까이 접근할 때는 약 9천km의 거리에서지구를 통과할 것이다. 이는 지구-태양 간 거리의 60%에 해당한다.  현재로서는 혜성이 태양에 매우 가까이 있기 때문에 관측할 수 없다. 판-스타스의 마지막 '신뢰할 수 있는' 관찰은 지난 일본의 겐-이치 간도타에 의해 이루어졌다. 당시에도 혜성은 매우 희미했다. 시간이 지남에 따라 혜성의 밝기 변화를 모니터링하여 혜성이 예측한 대로 밝아지고 있는지 여부를 확인할 수 있다면 확실히 관측에 도움이 되겠지만, 불행히도 이번 같은 특별한 경우에는 불가능하다. 현재까지 판-스타스의 상황과 관련하여 무슨 일이 일어나고 있는지 추측할 수 있을 따름이다.  4월 21일께 판-스타스는 근일점에서 태양을 플라이바이해 태양 밝음을 벗어난 후, 이달 말까지 이른 저녁 황혼의 하늘로 천천히 이동할 것이다. 그 무렵 혜성은 밝기가 6등급에 이르는데, 어두운 하늘에서 육안으로 희미하게나마 보일 수 있게 된다. 물론 쌍안경이나 망원경으로 보면 훨씬 더 잘 볼 수 있다.  천체의 밝기는 등급의 숫자로 표시되는데, 적은 수일수록 더 밝은 것이다. 하늘에서 가장 밝은 별은 0등급 또는 1등급이며, 어두운 밤하늘에서 맨눈으로 볼 수 있는 가장 희미한 별은 6등급이다. 1등성은 6등성보다 100배 더 밝다.  6등급이라면 경험 많은 별지기가 어렵잖게 판-스타스를 관측할 수 있는 밝기이지만, 현시점에서 이 혜성은 2020년 네오와이즈 혜성이나 지난해 12월 레너드 혜성만큼 대중의 이목을 집중시킨 스펙터클한 모습으로 진화할 것으로 보이지는 않는다. 게다가 혜성은 북서쪽 하늘의 낮은 고도를 통과하므로 초보가 관측하기에는 매우 어려울 수 있다.  하지만 실망하지는 말자. 가장 좋은 관측 기회가 5월 2일 저녁에 온다. 이때 세 개의 눈에 띄는 천체를 사용하면 판-스타스를 찾는 데 도움이 된다. 그 세 천체는 초승달, 수성 그리고 플레이아데스 성단이이다.  일몰 약 50분 후에 쌍안경을 사용하여 서-북서 수평선 위의 낮은 곳을 죽 훑는다. 월령 2일의 초승달을 쉽게 볼 수 있을 것이다. 그러면 달의 오른쪽 아래 4도(보름달 크기가 0.5도) 지점에 오렌지색으로 빛나는 밝은 '별'이 보인다. 별이 아니라 행성인 수성이다. 그리고 수성의 오른쪽 아래 약 3도 지점에서 플레이아데스를 구성하는 작은 은빛 별 구름을 찾을 수 있을 것이다.  이제 플레이아데스와 달의 위치 사이의 거리를 일종의 잣대로 사용하여 플레이아데스의 오른쪽 상단과 비슷한 거리(약 6도)인 하늘 구역을 어림잡아 쌍안경으로 찬찬히 훑는다. 그러면 짧은 꼬리가 지평선에 거의 직선으로 드리워진 원형의 희미한 빛 조각을 볼 수 있을 것이다. 여러분의 행운을 빈다.​ 

 129억 광년 거리의 에어렌들 별 지금까지 관찰된 별 중 우주에서 가장 멀리 떨어져 있는 별을 허블 우주망원경이 포착했다. 별까지의 거리는 무려 129억 광년. 빅뱅이 일어난 후 9억 년 만에 생성된 별이라는 뜻이다.  새로운 연구 결과는 빅뱅으로 우주가 탄생한 지 10억 년 미만으로 거슬러 올라가, 우주에서 가장 오래된 별의 비밀을 밝힐 수 있는 가능성을 비쳐주고 있다.  과학자들은 '새벽 별' 또는 '떠오르는 빛'을 의미하는 고대 영어에서 해당 별의 이름을 에어렌들(Earendel)이라고 지었다. 공식 명칭이 WHL0137-LS인 에어렌들의 질량은 최소 태양 질량의 50배이며, 밝기는 수백만 배에 달한다.​  NASA의 허블 우주망원경이 발견한 '우주에서 가장 먼 별'은 너무나 멀리 떨어져 있어 그 빛이 지구에 도달하는 데 무려 129억 년이 걸렸다. 우주에서는 공간이 곧 시간이므로 별까지의 거리 역시 129억 광년이란 얘기다. 지금 우리가 보는 이 별은 우주의 나이가 현재 나이의 7%에 불과한 약 9억 살 때의 모습인 셈이다. 지금까지 허블이 잡은 가장 멀리 떨어져 있는 단일 별은 2018년에 발견한 것으로, 우주 나이가 약 40억 년, 즉 현재 나이의 30%였을 때 태어났던 별이었다.  미국 볼티모어에 있는 존스홉킨스 대학의 천체 물리학자인 브라이언 웰치는 스페이스닷컴(Space.com)에 "이번 발견은 초기 우주의 별을 자세히 연구할 수 있는 귀중한 기회를 제공한다"라고 밝혔다. 일반적으로 에어렌들과 같은 밝은 별도 지구에서의 거리를 감안할 때 볼 수 있는 별은 아니다. 이전까지 그렇게 먼 거리에서 볼 수 있는 천체는 초기 은하 내부에 둥지를 튼 성단 정도였을 뿐이다.  이번에 과학자들이 에어렌들을 발견하게 된 것은 지구와 그 별 사이에 자리잡고 있는 거대한 은하단인 WHL0137-08 덕분이었다. 이 거대한 은하단의 중력은 시공간의 구조를 왜곡시켜 중력 렌즈를 만들어 에어렌들과 같이 은하 뒤 먼 물체의 빛을 크게 증폭시켜 주었기 때문이다. 이 중력 렌즈는 에어렌들이 있는 은하의 빛을 긴 초승달 모양으로 왜곡시켰는데, 연구원들은 그것을 '선라이즈 아크'(Sunrise Arc)라고 명명했다. 이번에 발견한 에어렌들이 과학자들이 발견한 우주에서 가장 먼 물체는 아니라고 강조하는 웰치는 "허블은 더 먼 거리에서 은하를 관찰했다"라고 설명하며 "그러나 그것은 수백만 개의 별에서 나오는 빛이 모두 혼합된 것을 본 것에 지나지 않지만, 개별 천체의 빛을 식별할 수 있는 것으로는 에어렌들이 가장 먼 물체"라고 덧붙였다.  이 별이 멀리 있지만 나이가 그만큼이라는 아니라고 말하는 웰치는 "우리는 별을 129억 년 전의 모습으로 보고 있지만 그렇다고 해서 별의 나이가 129억 년이라는 의미는 아니"라고 밝히면서 "아마 몇 백만 년 정도 나이를 먹었을 수 있지만, 결코 그보다 더 늙지는 않았을 것"이라고 못박는다.  “별은 질량이 많을수록 급격한 핵융합으로 연료가 빨리 소진되어 일찍 폭발하거나 블랙홀로 붕괴되는 경향이 있기 때문에 이 별은 오늘날까지 살아남지 못했을 것”이라고 설명하는 웰치는 "지금껏 알려진 가장 오래된 별은 비슷한 시기에 형성되었지만 훨씬 질량이 적어 오늘날까지 계속 살아서 빛나고 있다"고 덧붙였다.  에어렌들의 정확한 질량, 밝기, 온도 및 유형 등 많은 세부 사항은 아직까지 불확실하다. 에어렌들이 홑별인지 쌍성인지도 아직 확실하지 않다. 에어렌델 급의 질량을 가진 별들은 대부분 작고 어두운 동반성을 갖고 있기가 쉽다. 만약 에어렌들이 쌍성이라면 그 동반성보다 훨씬 밝고 큰 별일 것이다.  과학자들은 NASA가 최근 발사한 제임스웹 우주망원경으로 후속 관측을 수행하여 에어렌들의 적외선을 분석하고 별에 대한 자세한 정보들을 찾아낼 계획이다. 그런 정보는 무거운 별의 후속 세대에 의해 생성된 중 원소로 우주가 가득 차기 전에 형성된 최초의 별을 규명하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대되고 있다.  "이번 연구 결과에 대해 가장 흥미로운 점은 초기 우주에 대한 새로운 창을 열었다는 것"이라고 밝히는 웰치는 "보통 이 거리에서 우리는 전체 은하를 작고 흐릿한 한 천체로 간주하고, 그 안에 있는 별에 대한 세부 정보를 은하의 빛다발로부터 추론한다"고 밝히면서 "그러나 에어렌델은 그와는 달리 단일 별의 빛을 분석해 독립적으로 연구할 수 있으며, 이를 통해 우리은하의 별과 직접 비교하고 초기 우주의 별에 대한 이해를 향상시킬 수 있을 것"이라고 덧붙였다.  연구결과는 '네이처' 저널 수요일(3월 30일)자에 온라인으로 자세히 설명되어 있다.

인류의 시작과 함께 우주는 동경의 대상이 돼 왔다. 시인과 소설가들은 우주를 노래했고 과학자들은 우주의 비밀을 파헤치기 위해 다양한 시도를 하고 있다. 최근에는 민간 우주업체들이 등장해 희귀광물 확보, 관광객 유치 등 우주를 산업의 대상으로 바라보는 시각까지 나타났다. 국내에서도 이런 추세에 발맞춰 우주 연구와 우주산업 육성을 위한 정책들이 속속 나오고 있다.우주가 인간들의 새로운 정복 대상이 되면서 탄소발자국에 대한 우려도 커진다. 탄소발자국은 개인, 기업, 국가가 활동하는 모든 과정에서 발생하는 온실가스, 특히 이산화탄소의 총량을 말한다. 탄소발자국을 가장 크게 내는 산업은 항공 분야로 항공기 승객 1명당 이산화탄소 배출량은 1마일(1.6㎞)당 0.2㎏이지만 민간 우주기업들이 우주여행을 위해 발사하는 저궤도 우주비행선이 만들어 내는 이산화탄소 배출량은 1마일당 12㎏으로 약 60배나 많은 것으로 알려져 있다. 그렇지만 우주 연구개발(R&D) 과정에서 발생하는 탄소발자국에 대해서는 정확히 계산된 게 없다. 프랑스 툴루즈대 천체물리학·행성연구소 연구팀이 천문학 연구에 사용되는 우주와 지상에 있는 시설들의 탄소발자국과 연간 온실가스 배출량을 따져 봤다. 연구팀은 우주 연구개발 전 과정을 계산해 우주 연구로 발생하는 이산화탄소를 추산한 결과 매년 최소 120만t에 이른다고 27일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 3월 22일자에 실렸다. 연구팀은 전 세계 46개 우주 연구 활동과 39개 지상 천문우주망원경 시설의 건축비, 운용비, 전기 사용량, 연구 임무, 발사 과정 등을 분석해 온실가스 배출량을 추산했다. 계산에서 과학자들이 학회 참여를 위해 비행기를 타거나 연구를 위해 슈퍼컴퓨터를 가동한 것, 연구실 냉난방에 쓰인 전력 등은 제외됐다. 연구팀의 계산 결과 천문연구시설 및 장치들이 만든 탄소발자국은 2030만t이며 매년 117만t의 온실가스를 배출하는 것으로 확인됐다. 이산화탄소 배출량 2000만t은 2020년 기준 볼리비아(2100만t), 쿠바(2000만t), 과테말라(1900만t)가 연간 배출한 양과 비슷하다. 우주 연구사업 중 탄소발자국이 가장 큰 것은 지난해 크리스마스 때 제임스웹우주망원경의 발사로 30년 만에 퇴역한 허블우주망원경으로 확인됐다. 운영 기간 동안 과학자 4만 2315명이 5만 2497편의 논문을 쓸 수 있도록 한 허블우주망원경의 탄소발자국은 55만 5500t으로 연간 1만 8517t으로 추정됐다. 지상 기반 연구시설 중 탄소발자국이 가장 큰 것은 칠레 아타카마 사막에 설치된 초거대망원경(VLT)이다. 운영 기간 21년 동안 2만 6442명의 과학자가 1만 7235편의 논문을 쓸 수 있도록 도운 VLT는 54만t의 탄소발자국을 남긴 것으로 추정됐다. 또 지난해 발사된 제임스웹우주망원경이나 2030년 운영을 목표로 건설 중인 초거대 전파망원경 ‘스퀘어 킬로미터 어레이’(SKA) 같은 시설은 각각 최소 31만t의 이산화탄소를 배출할 것으로 연구팀은 예상했다. 연구를 이끈 위르겐 크레들세더 박사는 “일반인들이 모르고 있는 것이 우주 관련 연구개발에서는 상당한 양의 이산화탄소가 배출된다는 사실”이라며 “파리기후협정 목표를 달성하기 위해서는 앞으로 우주 관측 연구도 지속 가능하게 느린 속도로 추진하고, 기존 관측 자료들을 최대한 활용하는 등 ‘슬로 사이언스’가 필요하다”고 말했다.

우주에서 관측되는 수수께끼의 천체 ‘오드 라디오 서클’(Odd Radio Circle·이상한 전파 고리) 중 가장 선명한 이미지가 공개됐다. 2020년 처음 발견된 이 천체에 대한 지식이 더 깊어질 전망이다. 24일(현지시간) CNN 등에 따르면, 국제연구진이 2년 전 ‘호주 스퀘어 킬로미터 어레이 패스파인더‘(ASKAP) 전파망원경 전파망원경에 포착된 오드 라디오 서클을 최근 성능이 더 뛰어난 남아프리카 전파망원경으로 다시 관측하는데 성공했다.남아프리카전파천문대(SARAO)의 전파망원경 미어캣(MeerKAT)으로 관측된 오드 라디오 서클은 이전보다 선명한 고리 모양을 띄었다. 연구진은 이 천체의 지름은 약 100만 광년으로, 태양계가 속한 우리 은하의 16배에 해당한다고 밝혔다. 이 고리는 매우 커 다른 은하들까지 확장됐으며, 앞으로 10억 년 후 최대 크기에 도달할 것으로 예측된다. 이 천체의 정체는 처음에 은하 규모의 충격파나 우주의 샛길인 웜홀일 가능성 등이 거론됐었다. 하지만 이번 관측으로 데이터가 추가돼 새로운 세 가지 가설이 주목된다. 첫째는 이 천체가 은하 중심에서 일어난 거대 폭발의 잔해일 가능성이 있다는 것이다. 그다음으로는 은하 중심에서 에너지 입자를 분출하는 강력한 제트일 가능성이다. 마지막은 은하 안에서 별이 태어날 때 발생하는 충격파의 결과일 수 있다. 오드 라디오 서클은 지금까지 단 다섯 차례밖에 관측되지 않았다. 전파망원경 외에 가시광선이나 적외선, X선을 관측하는 망원경으로는 그 모습이 잡히지 않았다. 한편 이번 연구 결과는 ‘영국 왕립천문학회 월간보고 회보’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters) 3월 20일자에 실렸다.

한-일 과학자들이 함께 만든 관측 장비로 밤하늘에 가장 밝게 빛나는 오리온 성운을 관측하는데 성공했다. 한국천문연구원 전파천문본부와 일본 국립천문대(NAOJ) 공동으로 세계 최대 전파간섭계 망원경인 ‘알마(ALMA)’용 분광기 개발에 성공했다. 연구팀은 이 장치를 이용해 1344(±20) 광년 떨어진 오리온성운 심장부인 별 탄생 지역에서 나오는 전파를 포착했다고 23일 밝혔다. 분광기는 전파 망원경이 수신한 전파 정보를 주파수에 따른 전파 강도로 표현된 스펙트럼으로 변환시키는 장치이다. 이번 분광기는 그래픽 처리, 비디오 게임에서 흔히 사용되는 그래픽 처리장치 GPU로 개발했다. GPU를 이용해 ALMA 망원경의 12m급 안테나 4대에서 오는 초당 128기가바이트의 자료를 실시간 처리해 기존 장비보다 데이터 처리 속도와 양이 향상돼 더 정밀한 스펙트럼을 얻을 수 있다. 2015년부터 개발을 시작한 공동 연구팀은 지난 2월 해발 5000m 고지에 위치한 칠레 아타카마 알마 관측소에 분광기를 설치하고 오리온성운 심장부인 ‘KL’ 지역을 관측했다. 연구팀은 알마 망원경으로 KL 지역에서 방출되는 전파를 수신하고 이번에 개발한 분광기로 일산화규소 분자가 내는 86㎓ 메이저 스펙트럼을 얻었다. 일산화규소는 무거운 별이 탄생하는 지역에서 만들어져 ‘메이저선’이라는 강한 전파를 방출하는데 이를 관측하면 별 주변의 물리적 환경과 물질 방출에 대한 단서 뿐만 아니라 별의 탄생과 진화 과정을 탐구하는데 도움이 된다. 연구를 이끈 김종수 천문연구원 박사는 “이번 분광기 개발은 한국과 일본 과학자들이 수년에 걸친 노력 덕분”이라며 “올해 추가 시험 관측을 수행해 GPU 분광기 성능을 검증하고 2023년 10월부터 본격적인 관측에 사용할 계획”이라고 말했다.

태양계 너머에는 5000개 이상의 또 다른 세계가 있다고 미 항공우주국 나사(NASA)가 발표했다. 나사는 21일(현지시간) 외계행성 아카이브(NASA Exoplanet Archive)에 새로운 외계행성 65개를 추가했다. 나사는 새로 발견된 외계행성 가운데 동료 심사를 거친 과학 논문에 실린 것들을 기록보관소에 등록하고 있다. 이로써 인류가 확인한 외계행성 수는 5005개로 늘었다. 1992년 첫 외계행성 발견 이후 30년 만이다. 외계행성 후보는 8709개에 달한다. 캘리포니아공대가 운영하는 기록보관소의 과학 책임자 제시 크리스천슨은 “이것은 단순한 숫자가 아니다. 각각은 새로운 행성, 새로운 세계다. 우리는 외계행성에 대해 아무것도 모른다는 점에서 더욱 흥미롭다”라고 말했다.나사 아카이브에 새로 추가된 외계행성 65개는 슈퍼지구와 ‘뜨거운 목성형’ 행성, 준해왕성급 행성이 대부분이다. 슈퍼지구는 지구보다 크고 생명체가 존재할 가능성이 있는 암석 행성이며, 뜨거운 목성형 행성은 목성 같은 가스 행성이다. 준해왕성급 행성은 해왕성보다는 작은 얼음 행성이다. 지구와 비슷한 크기의 암석 행성 2개도 있지만, 표면온도가 327도에 달한다. 크리스천슨은 “인간이 거주할 수 있는 행성은 아니다. 뜨거운 바위에 가깝다”고 설명했다. 인류는 1992년 처녀자리에서 처음으로 외계행성을 발견했다. 펄서(pulsar, 초고속으로 자전하는 중성자별)가 내뿜는 전자기파의 변화를 측정해, 주변 궤도에 있는 행성 2개를 확인했다. 2000년까지만 해도 인류가 찾은 외계행성은 100여 개에 불과했다. 하지만, 허블과 스피처, 케플러, 테스 등 ‘행성 사냥꾼’이라 불리는 위성망원경 발달로 그 수는 수천 개까지 늘었다. 특히 2018년 퇴역한 케플러 우주망원경은 발사 후 9년간 외계행성 2662개를 발견했다.크리스천슨은 “내가 대학원생이었던 2000년대 초, 인류가 찾은 외계행성은 100여 개에 불과했다. 그러나 지금은 외계행성이 아주 흔하다”라고 말했다. 이어 “우리 은하에만도 수천억 개의 행성이 있을 것이다. 알려진 5000개의 외계행성 중 4900개가 지구에서 수천 광년 이내에 있다”고 밝혔다. 그러면서 “태양계가 우리 은하 중심에서 3만 광년 떨어져 있다는 사실을 생각하면, 우리 은하에는 아직 발견하지 못한 행성이 1000억~2000억개 더 있을 것이다”라고 강조했다. 현재까지 나사 외계행성 아카이브에 등록된 외계행성 중 30%는 가스 행성, 31%는 슈퍼지구, 35%는 얼음 행성이다. 나머지 4%만이 지구와 비슷하거나 조금 작은 암석 행성이다. 나사가 2018년 케플러 후임으로 외계행성탐사위성 테스를 발사한 만큼, 앞으로 더 많은 외계행성이 발견될 것으로 보인다. 특히 인류 역사상 가장 크고 강력한 제임스웹 우주망원경의 활약이 기대된다. 2027년에는 나사가 낸시그레이스로먼 우주망원경을, 2029년에는 유럽우주국이 아리엘 우주망원경을 잇따라 발사할 예정이기도 하다.

지구의 자전축은 2만6000년을 주기로 흔들리는 팽이처럼 한 바퀴 움직이는 세차운동을 한다. 물론 짧은 삶을 살아가는 우리가 그 흔들림을 볼 순 없지만, 오랜 세월이 흐르면 북극성이 변한다는 사실은 역사적 기록을 통해서도 확인할 수 있다. 현재 북극성인 작은곰자리 알파(폴라리스)는 서기 500년 이후 북극에 가장 가까운 별이 되어 북극성의 위치에 올랐다. 그리고 폴라리스는 2100년 경 북극에 가장 가까워진 후 서기 3000년쯤에는 세페우스자리 감마(Gamma Cephei, 알라이 혹은 에라이라는 고유 명칭이 있음)에게 북극성의 자리를 내주고 북극에서 점점 멀어지게 된다. 세페우스자리 감마는 사실 두 개의 별이 서로를 공전하는 쌍성계로 우리 눈에 보이는 주성인 세페우스자리 감마A와 눈에 보이지 않는 어두운 별인 세페우스자리 감마B가 있다. 그리고 세페우스자리 감마A에는 목성보다 큰 외계 행성 세페우스자리 감마 Ab가 존재한다. 독일 예나 천문대 과학자들은 독일과 스페인에 있는 망원경을 통해 2014년부터 2020년까지 세페우스자리 감마 AB를 관측했다. 그 결과 세페우스자리 쌍성계에 대해 좀 더 정확한 관측 결과를 얻을 수 있었다. 이번 관측 결과에 따르면 세페우스자리 감마 AB의 크기는 이전 관측보다 조금 작았다. A와 B의 질량은 각각 태양 질량의 1.29배와 0.38배 정도였다. A는 태양보다 좀 더 크고 밝은 별로 겉보기 등급이 3등급 정도지만, B는 작고 어두운 적색왜성으로 망원경으로만 관측이 가능하다. 둘 사이의 거리는 지구-태양 거리의 19.56배 (대략 30억㎞) 정도로 66.84년을 주기로 공전한다. 외계 행성 세페우스자리 Ab는 목성 질량의 1.7배 정도 되는 크기로 화성 궤도와 비슷한 지구-태양 거리의 두 배 (약 3억㎞) 거리에서 공전하고 있다. 태양계로 치면 화성 궤도에 목성이 있고 천왕성 궤도에 동반성이 있는 셈이다. 참고로 32.5억년 된 별이기 때문에 상당히 오랜 시간 이런 구조를 유지했을 가능성이 높다. 쌍성계는 다른 별의 중력 때문에 행성이 안정적으로 존재하기 힘들다고 여겨지지만, 세페우스자리 감마은 얼마든지 행성이 안정적으로 끼어들 수 있는 방법이 있다는 사실을 보여준다. 차기 북극성 후보라는 사실을 제외하고도 이런 재미있는 특징이 있는데다 지구에서 거리도 45광년으로 가까운 편이기 때문에 앞으로도 세페우스자리 감마는 천문학자들에게 중요한 관측 대상이 될 것이다.

지구에서 약 150만㎞ 떨어진 심연의 우주 속에서 인류의 피조물이 또다른 피조물을 촬영했다. 최근 유럽우주국(ESA)은 현재 라그랑주2(L2)에서 임무를 수행 중인 가이아 위성이 미 항공우주국(NASA) 제임스웹 우주망원경(이하 제임스웹)의 모습을 촬영했다며 해당 사진을 뒤늦게 공개했다. 지난 2월 18일 가이아가 촬영한 제임스웹의 모습은 그야말로 우주에 떠있는 작은 점으로 보인다. 사실 가이아가 우주 속에서 제임스웹을 찾아내는 것은 물론 태양빛과 다른 별빛을 피해 그 모습을 촬영하는 것은 쉽지 않다. 특히 촬영 당시 두 위성 간의 거리는 무려 100만㎞에 달했다.ESA측이 심혈을 기울여 개발한 은하 관찰위성 가이아는 지구가 속한 은하에 대한 3D 지도를 만드는 임무를 갖고 지난 2013년 발사돼 현재 L2를 공전하며 임무를 수행 중이다. 이에반해 빅뱅 직후 우주의 모습을 보고픈 인류의 꿈이 녹아 든 제임스웹은 지난해 12월 발사돼 지난 1월 24일 목표 지점인 L2에 도착했다. 두 위성 모두 L2를 공전하며 먼 우주를 보고있는 것으로 궤도에 있는 위치에 따라 둘은 40~110만㎞ 떨어져 있다. 　 　 한편 NASA측은 지난 16일 제임스웹의 광학기능이 제대로 작동하기 위해 중요한 미세 단계를 성공적으로 마쳤다고 발표했다. 제임스웹은 장착된 육각형 거울 18개를 활짝 펴 하나의 거울처럼 만드는 정렬 작업을 진행 중이었는데 그 작업이 마무리 단계에 들어간 것을 의미한다.아직 망원경이 본격적으로 가동되지는 않았지만 테스트 촬영한 별인 '2MASS J17554042+6551277'는 과거 테스트 이미지에 비해 점점 더 선명해지는 모습을 확인할 수 있다. NASA 측은 “제임스웹의 테스트가 성공적으로 이루어졌으며 어떤 문제도 발생하지 않았다”면서 “제임스웹의 관측 능력은 매우 민감해 2MASS J17554042+6551277 뒤에 있는 은하들과 별들도 볼 수 있다”고 밝혔다.  

제임스웹 우주망원경의 주경 정렬이 완전히 마무리되었으며, 원래 설계된 것보다 훨씬 좋은 성능을 발휘한다고 미 항공우주국(NASA) 관리들이 지난 16일(현지시간) 화상 기자회견에서 밝혔다. 18개의 육각형 조각거울로 구성된 지름 6.5m의 주경은 접힌 상태에서 지난해 12월 25일 우주로 발사되어 근무지인 라그랑주2 포인트로 이동하는 중에 전개되었다. 벌집 모양의 18개 조각 거울을 단일 반사경으로 기능하도록 정밀하게 정렬시키는 것이 지상의 웹 팀이 해결해야 했던 주요 작업 중 하나였다. 그것은 각 조각거울들의 위치와 기울기를 나노미터 수준의 정밀도로 미세 조정하는 정교한 프로세스로서, 그 작업이 비로소 완료되었다고 관계자들이 말했다. 아직 망원경이 본격적으로 가동에 들어가지는 않았지만, 지금까지 발사된 우주망원경 중 가장 복잡하고 비싼(한화 약 12조원) 제임스웹이 주경 정렬 후 보내온 첫 심우주 이미지를 본 과학자들은 놀라움을 감추지 못했다. 미국 메릴랜드에 있는 NASA 고다드 우주비행 센터의 웹 운영 프로젝트 과학자인 제인 릭비는 “지금까지 보여준 망원경의 성능은 우리가 감히 기대했던 모든 것을 충족시킨 것”이라면서 “오늘 우리가 본 제임스웹의 이미지는 허블 망원경이 찍은 이미지만큼 선명하지만, 허블이 전혀 볼 수 없는 빛의 파장이라는 것이 다른 점”이라고 밝혔다.1월 초 거울 정렬 과정이 시작되었을 때, 지상 팀은 우리 은하계에서 ‘특징없는 별’로 생각되는 HD 84406을 망원경 초점 테스트용으로 선택했다. 육안으로 볼 수 있는 것보다 100배 더 희미한 이 별은 과학적 중요성이 아니라 순전히 밝기와 위치 때문에 선택되었다. 정렬 과정이 시작될 때 망원경은 별에 대한 18개의 개별 이미지를 제공했으며, 각 조각 거울은 자체적으로 하나의 반사경 역할을 했다. 16일 공개된 이미지는 밝게 빛나는 호박색 별이 우주를 가로질러 빛줄기를 발산하는 모습을 보여준다. 그러나 별 자체보다 훨씬 더 흥미로운 것은 그 배경으로, 이전에는 도달할 수 없었던 심우주에서 빛나는 수십 개의 반점과 얼룩들을 보여준다. 이것들은 모두 심우주의 은하들이다. 말하자면 이 심우주의 은하들은 웹이 포착한 최초의 ‘딥 필드'(deep field)라 할 수 있다. 하늘의 작은 부분에 초점을 맞춘 딥 필드 이미지는 우주에서 가장 멀리 있는 물체를 포착하는 것을 목표로 한다. 이는 원래 허블 우주망원경의 전문 분야였지만 이제는 그 후계자에게 자리를 물려주게 되었다. 심우주를 들여다보는 데는 제임스웹이 단연 앞서는 성능을 가졌기 때문이다.릭비는 “제임스웹이 하늘의 어느 지점이든 2000초만 들여다본다면 어떤 딥 필드 이미지라도 얻을 수 있다”면서 “이것이 지금부터 우리의 미래가 될 것이다. 어디를 보아도 딥 필드다. 정말 땀 한 방울 흘리지 않고도 우리는 수십억 년을 거슬러올라 먼 과거의 은하들을 볼 수 있게 된 것”이라고 덧붙였다. NASA의 웹 프로젝트 과학자인 랜디 킴블은 스페이스닷컴과의 인터뷰에서 허블이 최고의 딥 필드 이미지를 얻는 데 몇 주가 걸리는 반면, 웹은 몇 시간 내에 동일한 결과를 얻을 것이라고 말했다. 그러나 두 우주망원경은 동일한 파장대의 우주를 촬영하지는 않는다. 허블이 가시광선 및 자외선 복사의 파장대를 전문으로 하고 있는 데 비해 제임스웹은 적외선 영역 관측에 특화되어 있다. 제임스웹은 허블보다 최대 100배 더 민감하도록 설계되었는데, 그 목표는 달성되었을 뿐만 아니라 초과했다고 NASA 관계자는 브리핑에서 밝혔다. NASA의 과학담당 부국장인 토마스 주버켄은 “그 동안 숱한 잠 못 이루는 밤과 걱정은 이제 모두 내려놓았다”면서 “앞에 길이 없기 때문이 아니라 아직 넘어야 할 산이 있고, 해야 할 중요한 작업이 있기 때문이다. 하지만 우리는 그 산을 잘 올라가고 있다”고 말했다.　  

지구 같은 행성은 태양계 초기에 있었던 가스와 먼지의 원반인 원시 행성계 원반(protoplanetary disc)에서 태어났다. 물론 과학자들이 직접 지구의 탄생을 목격한 건 아니지만, 새로운 행성이 태어나는 다른 행성계를 연구해 이와 같은 사실을 확인했다. 지구를 구성한 암석 성분과 물, 그리고 생명체를 만든 유기물 역시 원시 행성계 원반에 포함된 물질로 과학자들은 다른 별 주변의 원시 행성계 원반에서 이런 물질들을 대량으로 확인했다. 네덜란드 라이덴 천문대 과학자들은 가장 강력한 전파 망원경 중 하나인 ALMA를 이용해 지구에서 444광년 떨어진 아기별인 IRS 48를 관측했다. IRS 48 주변에는 다른 아기별과 마찬가지로 새로운 행성이 만들어지는 원시 행성계 원반이 있다. 연구팀은 여기서 지금까지 발견된 가장 복잡한 유기물인' 디메틸 에테르'(Dimethyl ether, CH3OCH3)를 발견했다. 디메틸 에테르는 9개의 원자로 구성된 단순한 유기물로 아미노산이나 당 분자 같은 더 복잡한 유기물을 만드는 원료가 된다. 지금까지 별이 태어나는 가스 성운에서 이 물질이 포착된 적은 있었지만, 원시 행성계 원반에서 포착된 것은 처음이다. 디메틸 에테르가 존재한다는 것은 더 복잡한 유기물이 합성되고 있다는 강력한 증거이기 때문에 과학자들은 이번 연구 결과에 주목하고 있다. 이번 관측에서 더 흥미로운 부분은 마치 캐슈넛 같이 생긴 먼지 트랩의 존재다.(사진) 별의 중력에 의해 원형 고리 모양을 유지하고 있는 원시 행성계 원반의 모양이 변한 것은 보이지 않는 작은 행성의 존재를 시사한다. 그리고 이 장소에서 별의 에너지를 받은 일산화탄소의 얼음이 승화된 후 다른 원자와 화학 반응을 일으켜 디메틸 에테르나 다른 유기물 분자를 만드는 것으로 보인다. 초기 행성의 생성과 유기물의 진화를 암시한다는 점에서 중요한 관측 결과다. 아마 지구 역시 이렇게 유기물이 풍부한 원시 행성계 원반에서 태어났을 가능성이 높다. 행성이 생성되기 전 우주 공간에서 합성된 유기물은 지구로 흡수된 후 생명체의 재료가 됐을 것이다. 과학자들은 46억 년 전 지구 탄생 시점에 있었던 일을 태양과 비슷한 별이 생성되는 가스 성운에서 관측하고 있다. 앞으로 관측 기술이 발전함에 따라 지구 생명체가 정확히 어떤 과정을 통해 생성되었는지, 그리고 생명체가 태어날 수 있는 제2의 지구는 우주에 얼마나 흔한 지 같은 여러 가지 질문에 대한 답을 찾을 수 있을 것으로 기대된다.

135억년 전 빅뱅 직후 우주의 모습을 보고픈 인류의 꿈이 녹아 든 제임스웹 우주망원경(이하 제임스웹)이 성공적으로 '눈'을 활짝 뜨고있는 것으로 전해졌다. 지난 16일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 제임스웹의 광학기능이 제대로 작동하기 위해 중요한 미세 단계를 성공적으로 마쳤다고 발표했다. 지난 1월 24일 목표 지점인 라그랑주2(L2)에 무사히 도착한 제임스웹은 현재 장착된 육각형 거울 18개를 활짝 펴 하나의 거울처럼 만드는 정렬 작업을 진행 중이다. 제임스웹이 '우주의 천문대'가 되기위한 가장 중요한 작업으로 이는 총 7단계로 이루어져 있다.이를 간단히 요약하면 18개 거울에서 오는 빛을 모두 정밀하게 한 점으로 모이게 하는 것으로, 이를위해 부분 정렬과 이미지 스택, 이미지 보정, 미세 조정 등의 단계를 거치게 된다. 이번 미세 조정은 5단계에 해당되며 NASA 측은 정렬 작업이 모두 끝나는 시기를 오는 5월로 보고있다. 제임스웹은 이번 정렬 작업이 성공적으로 이루어졌는지 테스트 하기위해 2MASS J17554042+6551277라는 별을 촬영했는데 과거 테스트 이미지에 비해 점점 더 선명해지는 모습을 확인할 수 있다. NASA 측은 "제임스웹의 테스트가 성공적으로 이루어졌으며 어떤 문제도 발생하지 않았다"면서 "제임스웹의 관측 능력은 매우 민감해 2MASS J17554042+6551277 뒤에 있는 은하들과 별들도 볼 수 있다"고 밝혔다.한편 제임스웹은 지난해 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사됐다. 이후 제임스웹은 차광막 전개 등 다양한 시스템과 구조를 전개해가며 날아가 지난 1월 24일 최종 목표 궤도에 성공적으로 진입했다. 현재 제임스웹이 머물고 있는 곳은 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 L2로, 망원경이 안정적으로 태양 궤도를 돌며 연료 소모를 최소화할 수 있는 곳이다. 제임스웹은 L2 주변을 180일마다 80만㎞의 작은 원을 그리며 지구에 맞춰 태양궤도를 돌게 된다.제임스웹은 기존 허블우주망원경과는 전혀 다른 형태를 취한 우주망원경이다. 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. 또한 제임스웹은 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 제임스웹의 관측 능력은 허블 망원경보다 100배 클 것으로 평가된다.　

당신은 얼마나 멀리 볼 수 있습니까? 만약 당신의 눈이 모든 종류의 복사선을 감지할 수 있다고 가정할 때,당신이 지금 볼 수 있는 모든 것, 그리고 볼 수 있을지도 모르는 모든 것이 이른바 천문학자들이 말하는 '관측 가능한 우주'입니다.  빛으로 우리가 볼 수 있는 가장 멀리 있는 것은 138억 년 전 우주가 짙은 안개처럼 불투명했던 시간인 우주 마이크로파 배경에서 나온 것입니다. 우리를 둘러싸고 있는 일부 중성미자와 중력파는 훨씬 더 먼 곳에서 왔지만, 인류는 아직 이를 감지할 수 있는 기술이 없습니다.  지금까지 가장 먼 우주를 본 것은 허블 망원경의 '울트라 딥 필드'로, 무려 130억 광년의 우주를 담아냈습니다. 지난 크리스마스에 발사되어 현재 지구에서 160만km 떨어진 라그랑주2 포인트에서 기기를 점검중에 있는 제임스웹 우주망원경은 빅뱅 직후, 그러니까 무려 135억 광년의 거리 밖에서 우주에 최초로 나타난 첫 별빛을 포착할 예정입니다. 현재 실제 우주의 크기는 약 940억 광년이라는 계산서가 나와 있는데, 이는 우주 초창기에 광속보다 빠른 팽창을 가져온 인플레이션 때문이라고 합니다.  기사 맨 위의 이미지는 중심의 지구-태양과 함께 우리 태양계, 가까운 별, 가까운 은하, 먼 은하, 초기 물질의 필라멘트 구조 및 우주 마이크로파 배경으로 둘러싸인 시야가 가장자리로 갈수록 점점 더 컴팩트해지는 관측 가능한 우주를 보여줍니다.  우주론자들은 일반적으로 우리의 관측 가능한 우주가 동일한 물리 법칙이 적용되는 '우주'로 알려진 더 큰 실체의 가까운 부분일 뿐이라고 가정합니다. 그러나 이 우주조차도 다른 물리적 상수가 발생하고, 다른 물리 법칙이 적용되고, 더 높은 차원이 작동하거나, 표준 우주의 약간 다른 버전이 우발적으로 달라지는 더 큰 다중우주의 일부라고 주장하는 대중적인 추론이 몇 가지 있습니다. 그러나 그것은 어디까지나 가설의 단계일 뿐으로, 검증할 방법은 아직 없습니다.

마치 '우주의 역사'를 이끄는듯한 수레바퀴 모양 천체에서 또하나의 '역사'가 기록됐다. 최근 유럽남방천문대(ESO)는 초대형망원경(VLT)과 신기술망원경(NTT)으로 촬영한 ‘수레바퀴 은하’(Cartwheel Galaxy)의 과거와 현재 이미지를 공개했다. 실제 수레바퀴처럼 생긴 수레바퀴 은하는 지구에서 5억 광년 떨어진 남반구 별자리인 조각가 자리에 위치해 있다. 이번에 ESO가 수레바퀴 은하에 주목한 이유는 '우주 최대의 이벤트'로 꼽히는 초신성 폭발의 흔적이 이미지에 담겼기 때문이다. 먼저 지난 2014년 8월 VLT로 본 수레바퀴 은하와 지난해 12월 NTT로 본 수레바퀴 은하는 비슷하지만 결정적으로 큰 차이 하나가 발견된다. 지난해 12월 촬영된 사진에서 은하 왼쪽 하단에 기존에 없던 큰 흰 점(사진 참고)이 보이기 때문이다.전문가들은 이 점을 초신성 폭발로 생긴 II형 초신성(자체의 질량이 커서 스스로 중력붕괴를 일으켜 폭발한 초신성)으로 보고 'SN2021afdx'라는 이름으로 명명했다. 다만 관측상으로 보면 이 초신성은 불과 몇년 만에 생성된 최신이지만 사실 이 또한 5억년 전 벌어진 일이다. 초신성(超新星·supernova)은 이름만 놓고보면 새로 태어난 별 같지만, 사실 종말하는 마지막 순간의 별이다. 과거 망원경이 없던 시대에 갑자기 밝은 별이 나타났기에 붙은 이름으로 신성과는 아무런 상관이 없으며 우리나라에서는 잠시 머물렀다 사라진다는 의미로 '객성'(客星·손님별)이라고 불렸다. 일반적으로 별은 생의 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이때 자신의 물질을 폭풍처럼 우주공간으로 방출한다. 이 과정을 통해 또다시 수많은 천체들이 탄생하기 때문에 초신성 폭발은 별의 종말이자 또다른 시작이다. 　 　 한편 당초 수레바퀴 은하는 우리은하와 비슷한 모습의 나선은하였다. 그러나 1억 년 전 작은 은하가 수레바퀴 은하와 충돌하며 관통했고 이로인해 이같은 모습으로 변했다는 것이 전문가들의 추측이다. 곧 호수에 돌을 던졌을 때 나타나는 파동이 우주에 그림처럼 새겨진 것이다.　  

약 3t에 달하는 우주쓰레기가 우리나라 시간으로 4일 오후 9시 25분 경 달 뒷면에 충돌한 것으로 알려졌다. 이날 AFP통신 등 외신은 우주쓰레기가 된 로켓 잔해가 시속 9300㎞의 속도로 달 뒷면헤르츠스프룽 충돌구 안에 떨어져 지름 10~20m 크기의 크레이터(분화구)가 생겼을 것으로 보인다고 보도했다. 앞서 여러차례 보도를 통해 알려진 이 우주쓰레기는 과거 우주로 발사된 로켓의 일부다. 발사 이후 자체 연료가 고갈되면서 지구와 달, 태양의 중력에 따라 떠돌다가 달에 떨어지면서 최후를 맞은 셈이다. 결과적으로 인류의 피조물이 달과 충돌하는 역사상 첫 사례로 이미 수많은 분화구가 있는 달에 미치는 영향은 미미하다.그러나 이번 우주쓰레기는 달의 뒷면에 떨어져 지구에서 직접 관측할 수 없었다. 특히나 미 항공우주국(NASA)의 달정찰궤도선(LRO)과 인도의 찬드라얀 2호도 다른 곳에 위치해 역사적인 이벤트를 포착할 수 없었다. 이 때문에 현재까지 우주쓰레기가 달과 충돌했다고 예상만 할 뿐 '사진 증거'를 누구도 내밀지 못하고 있다. 다만 이후 LRO가 충돌 지점을 관측할 때 충돌로 생긴 흔적을 포착할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 특히 또 하나의 관심 사항이었던 이 우주쓰레기의 '국적'은 영원히 미스터리로 남을 전망이다. 당초 미국 천문학자 빌 그레이 박사는 이 로켓 잔해가 지난 2015년 미국 플로리다에서 발사된 스페이스X 팰컨9 로켓의 일부라고 발표했다. 미 항공우주국(NASA)의 심우주 기상관측위성(DSCOVR)을 지구에서 약 160만㎞ 떨어진 라그랑주 포인트에 보낸 후 로켓 자체의 연료가 떨어져 우주쓰레기가 됐다는 것.그러나 이후 그레이 박사는 데이터를 다시 분석한 후 팰컨9 로켓이 아니라 2014년 발사된 중국의 창어 5호-T1의 부스터라고 정정했다. 특히 미 제트추진연구소(JPL)측은 망원경을 통해 해당 우주쓰레기를 관측하는 동안 페인트에서 반사된 빛에서 중국 로켓 부분을 식별했다고 주장했다. 이같은 소식에 중국은 외무부까지 나서 발끈했다. 중국 외교부 왕웬빈 대변인은 “이 우주쓰레기가 중국 것이라는 미국 측 주장은 사실과 다르다”면서 “창어 5호-T1은 과거 안전하게 지구 대기권에 진입해 완전히 불타 사라졌다”고 반박했다.