목성이나 토성 같은 가스형 거대 행성의 중심부가 어떻게 생겼는지 밝히는 데 도움을 줄 한 외계행성의 존재가 처음으로 확인됐다. 영국 워릭대 데이비드 암스트롱 박사가 이끄는 국제연구진은 2018년 미국항공우주국(NASA)의 테스(TESS) 우주망원경이 처음 발견하고 칠레 라실라 천문대가 나중에 존재를 확인한 외계행성 TOI-849b를 조사했다. 지구에서 약 730광년 떨어진 항성 TOI-849의 주위를 공전하는 이 외계행성은 그 질량이 지구의 약 40배, 토성의 절반 수준이고 그 지름은 지구의 약 3.45배, 해왕성에 맞먹는 수준이라는 것을 칠레 파라날 천문대와 라스 컴브레스 천문대에 있는 두 지상망원경의 관측자료 덕분에 확인했다.또 모든 정보를 종합했을 때 이 행성은 지금까지 발견된 가장 밀도가 높은 해왕성 크기의 행성인 것으로 밝혀졌다.특히 이 행성은 18.4시간마다 모항성 주위를 빠르게 공전한다. 이는 이 행성과 모항성 사이의 평균 거리가 1천문단위(AU)의 1.5%에 불과하다는 것을 보여줬다. 여기서 1AU는 지구와 태양 사이의 평균 거리로 약 1억5000만㎞이다. 따라서 이번에 발견된 이 행성은 모항성과의 거리가 매우 가까워 가스를 모두 잃었다고 해서 ‘해왕성 사막’(Neptunian desert)이라고도 불린다. 이에 대해 연구진은 이 행성은 모항성에서 나오는 우주 방사선에 의해 기체로 된 바깥 층이 파괴됐을 가능성이 있다는 이론을 세웠다. 하지만 이들 학자는 항성의 강력한 열기가 이 행성의 핵까지 벗겨내기에는 충분하지 않았을 것이라고 말했다. 이 신비한 외계행성은 형성된지 약 67억 년밖에 되지 않았으며 모항성과의 거리를 고려할 때 질량의 단 몇 %밖에 잃지 않았을 것이라고 연구진은 설명했다. 또 이 행성은 궤도를 따라 빠르게 공전하는 동안 다른 거대 행성과 충돌했을 가능성도 있다. 또 다른 이론은 이 행성이 모항성 주위를 도는 궤도에서 형성되긴 했지만, 완전히 형성하는 데는 재료가 되는 물질이 충분하지 않았다는 것을 시사했다. 하지만 이 행성은 기화한 암석과 먼지의 대기가 너무 얕아서 차세대 망원경만이 그 화학적 구성을 확인할 수 있을 것이라고 연구진은 덧붙였다. 따라서 이 행성의 역사는 아직 수수께끼로 남았지만 그 모습은 과학자들에게 가스형 거성의 내면을 처음으로 엿보게 해 앞으로 목성이나 토성 등의 중심부가 어떻게 생겼는지 밝히는 데 도움을 줄 전망이다. 자세한 연구 결과는 미 코넬대 온라인 논문저장 사이트 ‘아카이브’(ArXiv.org)에 3월23일자로 공개됐으며, 세계적 학술지 ‘네이처’에도 투고돼 최종 승인(Accept)을 받은 것으로 전해졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

일반 초신성(supernova)보다 최고 500배나 밝은 새로운 초신성이 발견됐다. 초신성은 항성 진화의 마지막 단계인 폭발하며 사멸하는 과정에서 순간적으로 엄청난 에너지를 방출하고 평소보다 수억 배 이상의 밝기에 이르는 질량이 큰 별을 뜻한다. 13일(현지시간) CNN 방송에 따르면 하버드대·스미스소니언 천체물리학센터(CfA) 공동 연구팀은 최근 발견한 초신성 ‘SN2016aps’가 지금까지 발견된 초신성 중에서 가장 밝고 에너지와 질량도 크다는 연구 결과를 과학저널 ‘네이처 천체물리학’ 최신호에 실었다. SN2016aps는 2016년 하와이 할레아칼라 천문대 망원경 ‘판-스타스’에 처음 포착됐으며, 이후 4년간 에너지 방출 등 진행 상황을 추적 관측해 확인된 것이다. 관측 결과 SN2016aps는 폭발 에너지가 10의 52승 에르그(erg)에 이르고 이 에너지의 약 50%가 가시광으로 복사돼 밝기가 일반 초신성의 500배에 이른다. 질량 역시 밝기가 절정 대비 1%가 될 때까지 추적한 결과 태양의 50~100배에 이른다. 일반 초신성의 질량은 태양의 8~15배 정도다. 공동 연구팀을 이끈 에도 버거 하버드대 천문학과 교수는 “이번 초신성은 극히 희귀한 형태의 폭발이고 믿을 수 없을 정도로 에너지가 컸다”면서 “이 같은 폭발은 지금까지 실제 관측되지 않고 이론으로만 존재해 왔다”고 설명했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

한국의 20세기 사상사에 늘 앞줄을 차지하는 철학자로 다석 유영모라는 분이 있다. 호 다석(多夕)은 평생 저녁 한 끼만 먹었다는 데서 온 것이라 하니, 이것부터가 범상치 않은데, 일단 정인보, 이광수와 함께 1940년대 조선의 3대 천재로 알려져 있다. 이 밖에도 유영모를 특징짓는 요소들을 들자면, 정주 오산학교 교장을 지낸 것, 일찍이 기독교에 귀의하여 <성서>에 대한 해박한 지식과 독특한 관점의 해설로 YMCA에서 35년간 성서연구반을 이끌었다는 것, 독립운동에 참가해 일제에 투옥경험이 있다는 점 등을 들 수 있겠다. 그리고 함석헌이 그의 제자라는 점도 빠뜨릴 수 없겠다. 또 특이한 점은 도쿄 물리학교에서 수학한 후 약관 21살에 오산학교 교장으로 2년간 교편을 잡으면서 물리와 화학을 가르쳤다고 하니, 보기 드문 이과형 사상가할 할 수 있겠다. 다석은 어릴 때 배운 한학으로 고전에도 밝았는데, 오산학교 부임 초 <논어>의 첫 구절 ‘학이시습지불역열호’(學而時習之不亦說乎·배우고 때로 익히면 또한 기쁘지 아니하냐)의 ‘학(學)’ 하나를 놓고 무려 2시간을 강의하여 사람들을 놀라게 했다는 전설을 남겼다. 어쨌든 유영모의 종교사상은 1998년 영국의 에든버러 대학에서 강의되었다고 하니, 우리나라 사상계에 큰 발자국을 남겼다고 하겠다. 그런데 이 다석이 한국에서 최초의 별지기 반열에 든다는 사실을 아는 사람은 많지 않은 듯하다. 과학에 밝았던 다석은 그의 아들과 함께 자작 망원경을 만들어 방에다 두고는 수시로 천체관측을 했다고 한다. 다재다능한 인물이라 하지 않을 수 없다. 하긴 천재를 누가 말리랴. 다석은 천체관측을 함으로써 별에서 영원성을 발견하고 우주의 광대함에서 신을 발견했다. 따라서 그의 신관은 매우 합리적이라는 평가를 받는다. 유영모는 자연의 위대함이 곧 신의 위대함이라고 믿었다는 점에서 “우주는 신이다”고 말한 스피노자와 맥을 같이하고 있다. 이처럼 철학자나 시인, 작가, 예술가 중 천문학에 관심이 깊었던 이가 적지 않다. 청마 유치환 역시 그러한 사람 중 한 분인데, 만년에 제자가 “선생님은 시인이 안되었으면 무엇을 하셨을까요?” 물으니 “그야 천문학자가 되었을 거야”라고 대답했다고 한다. 끝으로 다석에 관한 재미있는 에피소드 하나. 다석이 젊었을 때 맞선을 본 처녀가 있었는데, 무척 마음에 들었지만 처녀의 집에서 신랑감에 장래성이 안 보인다는 이유로 결혼을 허락지 않았다. 그러자 다석은 붓으로 긴 편지를 써서 처녀 부친에게 보냈는데, 명필로 도도하게 흐르는 문장을 보니, 이건 뭐 편지라기보다 저작이라 할 만한 것으로, 이로써 그의 결혼은 일사천리로 이루어졌다고 한다. 다시 말해, 천재를 누가 말리랴. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

역사상 가장 위대한 우주사진 중 하나로 손꼽히는 ‘명작’ 사진의 적외선 이미지가 새롭게 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 일명 ‘창조의 기둥들’(Pillars of Creation)의 사진을 SNS를 통해 공개했다.유령처럼 우뚝 서 보이는 이 사진의 대상은 ‘독수리성운’(Eagle Nebula·M16)이다. 마치 동굴의 석순처럼도 보이는 이 성운은 지구에서 약 7000광년 떨어진 곳에 위치해 있으며 고밀도의 수소와 먼지들로 꽉 차있다. 이 성운에 창조의 기둥들이라는 별칭이 붙은 것은 이 곳에서 수많은 별들이 탄생하는 아기별의 부화장이기 때문이다.앞서 지난 1995년 허블우주망원경은 기둥처럼 서 있는 독수리성운을 촬영해 세계적인 화제를 모았으며, 20년 후인 2015년 과거보다 훨씬 더 선명하고 넓은 관측시야를 자랑하는 같은 성운 사진을 촬영해 공개한 바 있다. 이번에 공개된 사진이 과거와 다른 점은 적외선으로 촬영된 점이다. 기존 사진은 가시광으로 촬영한 여러 이미지를 합쳐만든 반면 이번에는 적외선으로 촬영해 가시광이 볼 수 없는 성간 먼지의 안을 들여다볼 수 있다. 다만 수소가스와 먼지가 아름답게 보이는 가시광 사진과는 달리 적외선은 유령이 떠 있는 것처럼 보인다. 전문가들에 따르면 독수리 성운의 기둥 중 왼쪽에 보이는 가장 큰 기둥의 길이는 무려 4~5광년에 달한다. 　 　　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

수성 탐사선 베피콜롬보가 중력 도움을 얻기 위해 지구를 플라이바이(Fly-by)하던 지난 10일(현지시간) 우리 지구의 멋진 모습을 사진으로 찍어 보내 코로나19 바이러스로 신음하는 지구인들을 위로했다. 유럽우주국(ESA)과 일본우주항공연구개발기구(JAXA)의 합작인 베피콜롬보는 태양에 가장 가까운 행성이자 태양계에서 가장 작은 행성인 수성으로 가고 있다. 2018년 10월 발사된 베피콜롬보는 오늘날 널리 쓰이는 우주 탐사선의 항법인 중력 도움 기법을 개발한 20세기 이탈리아 과학자 주세페 베피 콜롬보의 이름을 딴 것이다.​베피콜롬보는 수성 궤도에 안착하기까지 복잡한 비행경로를 거치게 되는데, 지구의 한 차례, 금성에서 두 차례, 수성에서 6차례 플라이바이를 하게 된다. 이날 베피콜롬보가 지구에서 1만2677㎞ 떨어진 곳에 도착한 이유는 그 첫번째 플라이바이를 위한 것이었다.베피콜롬보는 이전 어떤 수성 탐사선보다 뛰어난 첨단 과학기기로 무장하고 있는데, 그중에는 각기 다른 기능을 가진 3개의 카메라도 포함돼 있다. 지상에서 임무를 수행하는 연구원들은 이들을 최대한 활용해 제작한 개별 이미지와 에니메이션 시리즈를 발표했는데, 지구를 포착한 이번 이미지도 그중 하나이다. ‘셀카’를 찍도록 설정된 카메라로 잡은 이미지는 지구와 우주선 일부를 보여준다. 베피콜롬보는 현재 하나의 ‘우주선’으로 여행하고 있지만, 사실 복합 탐사선이다. 베피콜롬보는 수성 궤도에 도착하면 두 개의 관측위성으로 분리돼 3년 동안 각자 임무를 수행한다. 하나는 ESA의 수성행성궤도선(MPO)으로 수성 상공 최대 1500㎞에서 수성의 표면을 관측하고, 일본의 수성자기권궤도선(MMO)은 최대 1만1800㎞ 상공에서 수성의 자기장과 입자를 측정한다. ​거기에서 수집한 측정치는 태양계 가장 안쪽 행성의 신비를 풀 수 있을 뿐만 아니라 우리 태양계 형성에 관한 비밀을 풀 수 있는 실마리를 제공해줄 것으로 과학자들은 기대한다. 이 수성 임무에 ESA와 JAXA가 투입한 비용은 20억 달러에 이르는 것으로 알려졌다.이번 지구 플라이바이는 또한 우주선을 직접 볼 수 있는 마지막 기회였다. 앞으로 ESA와 JAXA는 통신에만 의존해 베피콜롬보와 소통할 뿐이다. 위치와 날씨에 따라 쌍안경이나 소형 망원경으로 무장한 별지기들은 하늘을 가로지르는 밝은 점으로 보이는 베피콜롬보와 마지막 작별 인사를 할 기회를 가질 수 있었다. 베피콜롬보는 2021년부터 플라이바이를 위해 수성에 도착하고 2026년 궤도를 돌면서 과학 임무을 시작하면, NASA의 메신저 우주선이 수성 표면에 충돌로 임무을 완료한 2015년 이후 인류의 첫 번째 수성 탐사가 될 것이다. 베피콜롬보는 수성 주변을 타원형으로 돌면서 2~3년에 걸쳐서 탐사 임무를 완수한 뒤 서서히 고도를 낮춰 수성 표면에 충돌할 것으로 예상된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

달의 운석구덩이인 크레이터를 거대한 전파망원경으로 변신시키는 획기적인 프로젝트를 미국항공우주국(NASA)이 최근 발표했다. NASA에 따르면, 원형 크레이터 안에 전파망원경을 설치함으로써 지구에서는 탐지할 수 없는 주파수를 파악할 수 있다. 달은 지구와 가까운 거리에서 공전하므로 공전주기와 자전주기가 일치하는 조석고정(tidal locking) 현상이 발생해 지구를 향해 항상 같은 면을 향하므로, 전파망원경은 달의 뒷면에 있는 크레이터에 설치할 계획이다. 현재 달 크레이터 전파망원경(LCRT·Lunar Crater Radio Telescope)으로 불리는 이 관측기기의 크기는 지구에 있는 가장 큰 전파망원경의 두 배가 될 전망이다.설치 순서로는 공개된 첫 번째 이미지에서처럼 지름 3~5㎞의 크레이터 안에 달탐사로버를 이용해 와이어를 당겨 그 중심부에 지름 1㎞의 튼튼한 그물망을 만든다. 그 그물코에 매달아 내리는 형태로 수신기가 설치된다. 시스템의 가동은 수신기가 모두 자동으로 시행하므로 전파 관측과 기록에 수작업은 일절 필요 없다. 또 LCRT가 실현되면 태양계 최대의 구경을 가지는 전파망원경이 된다.현재 지구상에서 가장 큰 전파망원경은 중국 구이저우성 첸난주 핑탕현 산림지대에 설치된 지름 500m의 ‘구형 전파망원경 톈옌’(FAST)이다. 그전까지는 푸에르토리코에 있는 지름 305m의 아레시보 전파망원경이 최대였다. FAST는 이미 우주의 깊은 곳에서 나오는 수수께끼 같은 ‘빠른 전파 폭발’(FRB·Fast Radio Burst)을 파악해 그 가치를 증명하고 있다. 그런데 LCRT는 그보다 더 많은 전파 현상을 파악할 수 있다고 NASA 연구팀은 보고 있다. 왜냐하면 현재 지구의 저궤도대에는 인공위성의 수가 크게 늘어 우주에서 오는 전파를 포착하기가 어려워졌다. 또 지구를 둘러싼 전리층이나 다양한 전파 노이즈에 의해 지상의 전파망원경 성능이 떨어져 버리는 것이다. 하지만 LCRT에는 이런 장애가 없다. NASA 제트추진연구소(JPL)의 로보틱스 기술자 셉타르시 반디요파디예 박사는 “LCRT는 10~50m 파장 대역(6~30㎒ 주파수 대역)으로 초기 시대의 우주를 관측하므로, 천문학에 있어서의 미지의 대발견을 할 수 있을 것”이라고 말했다. 계획은 아직 준비 단계에 있어 어떤 크레이터를 LCRT에 사용할지는 결정하지 않았지만, 실현되면 우주 탄생의 비밀도 밝혀질지도 모른다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 태양이 그 어느 때보다 적나라한 민낯을 드러냈다. 미국항공우주국(NASA) 마셜우주비행센터(MSFC)와 영국 센트럴랭커셔대(UCLan) 공동연구진은 NASA의 ‘고해상도 코로나 이미저’(Hi-C·High-Resolution Coronal Imager) 우주망원경이 촬영한 태양의 부분 이미지를 연구·분석했다. 그 결과 기존에 어둡거나 대부분 비어있다고 생각된 태양의 대기가 폭 약 500㎞의 전기를 띠는 기체 가닥들로 채워져 있다는 것을 밝혀냈다. 연구진에 따르면 이 가닥들의 온도는 100만℃에 달한다.Hi-C 우주망원경은 태양의 대기에 있는 구조를 항성 전체 크기의 약 0.01%인 약 70㎞의 크기 만큼 작은 부분도 자세히 볼 수 있다. 덕분에 연구진은 대양의 대기에서 믿을 수 없을 정도로 미세한 자기성 가닥들을 포착할 수 있었고, 이들 가닥이 플라스마로 이뤄져 있다는 것을 알아냈다. UCLan 연구진은 이들 가닥을 정확히 무엇이 만들어냈는지는 분명하지 않지만 이제 천문학자들의 지대한 관심을 받을 것이라고 밝혔다. 또 이들 가닥이 왜 형성됐는지와 이들의 존재가 어떻게 태양 플레어와 태양 폭풍이 나오는 것을 이해하는 데 도움을 주는지에 대해 토론하게 할 것이라고 설명했다. 태양의 민낯을 촬영한 Hi-C 우주망원경은 준궤도 로켓 비행을 통해 우주로 간 특별한 천체망원경이다. 이 망원경은 우주의 한켠으로 발사돼 태양의 이미지를 1초마다 포착해 지구로 전송한다. 이 망원경으로 이번 발견을 이뤄낸 연구진은 이제 Hi-C의 새로운 임무를 시작할 계획을 세우고 있다. 이후에는 현재 NASA의 파커 태양 탐사선과 유럽우주국(ESA)의 태양 궤도선이 수집 중인 추가 자료와 종합할 예정이다.NASA MSFC의 Hi-C 연구책임자인 에이미 와인바거 박사는 “Hi-C의 이번 이미지는 우리에게 태양의 대기에 관한 놀라운 정보를 제공한다”면서 “다른 두 태양 관측우주선 같이 현재 진행 중인 임무와 함께 가까운 미래에 이런 우주 관측장비는 태양의 역동적인 외층을 완전히 새로운 시각으로 드러낼 것”이라고 말했다. 이번 자료의 분석을 주도한 제1저자인 UCLan의 톰 윌리엄스 박사후연구원 역시 이번 이미지는 지구와 태양이 서로 어떻게 연관돼 있는지를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것이라고 밝혔다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal) 최신호에 게재됐다. 사진=영국 센트럴랭커셔대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난해 4월 10일 아인슈타인의 상대성 이론과 간접 관측으로만 존재가 알려져 있었던 블랙홀이 처음으로 인류 앞에 모습을 드러냈다. 당시 연구팀은 지구에서 5500만 광년 떨어진 은하 M87 중심부에 위치한 블랙홀의 모습을 촬영했다. 그로부터 1년이 지난 7일 블랙홀의 모습을 촬영하는데 성공한 ‘사건의 지평선 망원경’(EHT) 연구팀이 블랙홀과 관련된 또 하나의 우주 비밀을 풀어냈다. 전 세계 148개 연구기관으로 구성된 EHT 연구팀은 EHT, 칠레 북부에 위치한 세계 최대 전파망원경 간섭계 ALMA는 물론 한국의 밀리미터파 초장기선 전파간섭계(VLBI) 등 전 세계의 전파망원경을 이용해 전파망원경 처녀자리에 위치한 초거대질량 블랙홀에서 발생하는 강력한 블랙홀 제트 분출을 촬영하는데 성공하고 그 결과를 천문학 분야 국제학술지 ‘천문학과 천체물리학’ 7일자에 발표했다. 이번 연구논문의 제1저자는 재독 한인과학자인 독일 막스플랑크 전파천문연구소 김재영 박사이며 국내에서도 한국천문연구원, 서울대, 연세대, 과학기술연합대학원대학교(UST), 울산과학기술원(UNIST) 소속 천문학자들이 대거 참여했다. 지난해 공개된 영상에서는 블랙홀에서 발생하는 거대한 에너지 분출현상인 ‘제트’가 없어 천문학자들 사이에서 불완전한 블랙홀 사진이라는 평가를 받기도 했었다. 연구팀은 지구로부터 약 5380만 광년 떨어져 있는 처녀자리에 있는 퀘이사 ‘3C 279’를 관측했다. 퀘이사는 은하의 중심에 있는 초거대질량 블랙홀 주변에서 별과 가스가 떨어질 때 나오는 마찰열 때문에 태양같은 항성(별)보다 수 배에서 수 백배 밝게 빛나는 발광(發光) 천체로 준항성이라고도 불린다. 특히 이번에 관측 대상이 된 3C 279는 타원형 은하 중심에 있는 초거대질량 블랙홀과 관련돼 광학적으로 매우 활발하고 다변성이 큰 퀘이사로 알려져 있다.연구팀은 이번 퀘이사 정밀관측으로 처녀자리 초거대질량 블랙홀에서 발생하는 제트를 관측하는데 성공한 것이다. 연구팀에 따르면 블랙홀 주변에 가스물질로 이뤄진 디스크, 일명 강착원반이 있고 위, 아래쪽으로 광속과 비슷한 속도로 제트가 뿜어져 나오는 것이 확인됐다. 블랙홀에서 뿜어져 나오는 제트는 직선형태가 아니라 새끼처럼 약간 비틀려 꼬인 상태로 뿜어져 나오는 것으로 확인됐다. 제1저자로 연구를 이끈 김재영 독일 막스플랑크 전파천문연구소 박사는 “제트가 발생할 것이라고 예측한 곳에서 정확히 선명한 제트를 발견했다는 점이 이번 연구에서 놀라운 점“이라며 “제트의 이미지가 빠른 속도로 변하고 일직선 형태로 곧게 뿜어져 나오는 것이 아니라 약간 비틀어지고 기울어져 뿜어나온다는 점에 대해서는 추가적인 논의가 필요하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

'외계에서 온 두번째 손님'이 태양계를 찾아와 '수난'을 당한 모습이 관측됐다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대학(UCLA) 연구팀은 허블우주망원경으로 관측한 결과 ‘2I/보리소프'(2I/Borisov·이하 보리소프) 혜성의 핵 일부가 떨어져 나간 것으로 보인다고 밝혔다. 지난 2017년 10월 태양계에 날아든 ‘오무아무아‘(Oumuamua)에 이어 외계에서 온 두번째 손님으로 기록된 보리소프는 지난해 8월 30일 우크라이나에 있는 크림 천체물리관측소에서 처음 관측됐다. 당시 아마추어 천문학자 겐나디 보리소프는 직경 0.65ｍ의 망원경으로 태양에서 약 4억8280만㎞ 떨어진 게자리에서 흐릿한 빛을 띠며 빠른 속도로 움직이는 이 천체를 처음 발견했다. 그로부터 1주일 후 태양계 내 소형 천체를 추적하고 인증하는 국제천문학연합(IAU) 소행성센터(MPC)는 지름이 2~16㎞인 이 천체가 인터스텔라에서 온 것으로 추정된다는 관측결과를 발표하면서 외계에서 온 두번째 손님으로 기록됐다.이후 보리소프 혜성은 지난해 12월 8일 태양에서 가장 가까운 근일점을, 그로부터 20일 후인 12월 28일에는 지구에서 가장 가까운 근지점을 통과했다. 이렇게 보리소프가 태양계를 찾아온 후 전세계 천문학자들은 이 혜성의 움직임을 관측해왔다. UCLA 천문학자 데이비드 주이트 박사는 "보리소프가 처음 발견된 이후 몇 달 동안 꾸준히 우주망원경으로 이 천체를 관측해왔다"면서 "2월 24일부터 3월 28일까지 일련의 허블우주망원경의 사진을 비교해보면 혜성의 핵에서 분리된 약 100m 이하 크기의 작은 파편이 확인됐다"고 밝혔다.사실 혜성은 태양에 접근하면서 본래 모습을 잃고 소멸하기도 한다. 혜성이 태양 부근을 통과하면서 이전에 경험해보지 못한 강한 고온과 중력을 이기지 못하고 혜성 내부의 핵이 분열을 일으키기 때문. 이 덕에 아름답게 빛나는 혜성의 모습을 관측할 수 있지만 사실 찬란한 죽음의 모습이기도 하다. 주이트 박사는 "보리소프의 모습은 마치 끓는 냄비에서 증기가 나오는 것과 같다"면서 "이 과정에서 혜성의 내부 성분이 태양계 출신 혜성과 어떻게 다른지 비교 분석할 수 있는 좋은 기회가 된다"고 설명했다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

한반도 상공을 지나가는 정찰위성을 감시하는 군 전용 우주감시망원경이 올 하반기 전력화에 들어간다. 군 소식통은 2일 “정확한 정보가 없어 감시가 어려웠던 위성이 한반도 상공을 지나간다면 군의 정보가 노출될 위험이 있다”며 당국이 추진 중인 ‘전자광학위성감시체계 개발사업’의 일환으로 도입되는 군 전용 우주감시망원경이 하반기 공군에 전력화될 계획이라고 밝혔다. 공군은 지난해 9월 공군작전사령부 예하 위성감시통제대를 창설했다. 위성감시통제대가 사용하게 될 우주감시망원경은 한국천문연구원에서 우주물체 감시용으로 사용하는 ‘아울렛’ 망원경 기반인 것으로 전해졌다. 우주감시망원경은 위성을 근거리에서 관측해 각국의 위성 움직임을 파악할 수 있으며 촬영도 가능하다. 세계가 ‘우주패권’을 놓고 다투면서 위성감시 능력 확보가 시급하다는 목소리가 나온다. 일본은 올해 우주 부대인 ‘우주작전대’(가칭)를 항공자위대 산하에 창설할 계획이다. 북한도 이날 대외선전매체 ‘내나라’를 통해 2016년 시작한 제2차 ‘국가우주개발’ 사업을 소개하며 우주 패권에 집중하고 있다는 사실을 강조했다. 군 소식통은 “우주감시망원경을 이용해 적성을 띤 위성이 지나가는 시간대에는 군사작전을 중단하는 등 정보 활동에 사용될 것으로 보인다”고 말했다. 현재 각국에서 발사한 군사위성은 비공식적으로 800여개에 달하는 것으로 평가된다. 공군 항공우주전투발전단은 지난 3월 향후 도입될 레이저 위성추적체계, 레이더 우주감시체계까지 연동한 통합관리체계 구축을 위해 연구용역을 시작했다. 통합관리체계가 도입되면 위성의 구체적 거리와 궤도 이동 등 면밀한 위성 정보의 파악이 가능하다. 정부가 미국의 F35A 스텔스 전투기를 구매하면서 록히드마틴으로부터 절충교역으로 제공받기로 한 군 전용 통신위성이 올해 미 플로리다주에서 발사될 수 있다는 전망도 나온다. 군 통신위성이 도입되면 전자기펄스(EMP)탄 등을 통한 전파 방해로부터 지휘통신체계를 유지할 수 있게 된다. 다만 코로나19의 여파로 시기가 늦어질 수 있다는 관측도 제기된다. 이주원 기자 starjuwon@seoul.co.kr

검은나비의 날개에는 가시광의 99.94%를 흡수하는 나노구조가 숨겨져 있는 것으로 밝혀졌다. 이는 얼마 전까지 가장 완벽한 검은색으로 불린 반타블랙의 흡수율인 99.965%에 필적한다. 현재 흡수율 99.995%를 자랑하는 탄소나노튜브(CNT)가 개발됐지만, 자연계에서는 나비 날개보다 검은색은 존재하지 않는다. 미국 듀크대 생물학과 연구진은 아시아와 중남미 등 세계에서 검은나비 10종을 채집해 날개의 흑도(blackness·복사율)를 조사했다. 이들 나비 중 가장 검은 개체를 ‘울트라 블랙’(ultra-black), 중간 수준으로 검은 개체를 ‘레귤러 블랙’(regular black), 덜 검은 개체를 ‘다크 브라운’(dark brown)으로 분류했다.그 결과, 이들 날개는 일반적으로 복사율이 높은 물질로 알려진 숯이나 아스팔트 또는 검은색 벨벳보다 각각 10~100배 더 검은 것으로 나타났다.또 이들 연구자는 이런 결과가 나온 비밀을 밝히기 위해 각 나비의 날개를 전자현미경으로 관찰했는데 그 표면의 나노 구조가 스펀지(해면)나 그물 모양이며, 2층 구조처럼 돼 있는 것을 확인할 수 있었다. 상부는 일정한 간격으로 즐비한 융기선과 그 사이 구멍으로 돼 있으며 하부는 상부를 지탱하는 기둥 같은 조직으로 돼 있다. 이전에는 이들 기둥 사이 벌집 모양의 구멍은 복사율과 관계가 있는 것으로 예상됐지만, 오히려 융기선과 기둥이 중요한 것으로 드러났다고 이번 연구에 참여한 쇤케 존슨 교수는 설명했다. 이들 연구자가 울트라 블랙에 속하는 나노 구조를 레귤러 블랙의 것과 비교했더니 융기선은 매우 가파르며 아래 기둥 조직도 더 깊고 굵은 것으로 나타났다. 이와 함께 이들은 컴퓨터 모델을 이용해 융기선과 기둥 조직이 없는 경우를 시뮬레이션했다. 그 결과, 원래 상태보다 가시광선을 16배 반사하기 시작했다. 이는 울트라 블랙의 날개가 다크 브라운 수준까지 밝아진 것에 해당한다. 이에 대해 이번 연구 주저자인 알렉스 데이비스 연구원은 “이런 구조적 변화가 빛을 흡수하기 위한 표면적을 늘린다는 점을 고려할 때 나비의 날개는 인공적으로 만들어진 탄소나노튜브 등과 똑같은 설계 원리로 작동한다고 결론내릴 수 있다”고 설명했다. 즉 나비 날개의 구조 메커니즘은 앞으로 여러 분야에서 응용할 수 있다는 것이다. 게다가 나비 날개는 탄소나노튜브보다 몇 배 얇은 몇 미크로미터(㎛) 수준이므로, 그 구조가 규명되면 무게를 늘리지 않고 높은 흡수율을 유지하는 물질이 만들어질 수도 있다. 이런 연구는 고성능 태양전지판(솔라패널)이나 망원경 또는 항공기 위장에 이용될 가능성도 있다.자세한 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스 최신호(10일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-오랜 천문학의 수수께끼인 '은하의 질량 문제'에 단서 우주에 있는 거의 모든 은하의 중심에는 엄청난 양의 물질을 게걸스럽게 집어삼키는 초거대 블랙홀이 똬리를 틀고 있는데, 여기서 엄청난 양의 방사선이 방출되고 있다. 이 같은 블랙홀을 퀘이사(Quasi-stellar Object, QO/準星)라 하는데, 망원경을 통해 볼 때 별처럼 보이기 때문에 붙여진 이름으로, 우주에서 가장 활기 넘치는 천체라 할 수 있다. 퀘이사로 유입되는 물질은 광속에 가까운 속도로 퀘이사 주위를 소용돌이 치면서, 자신의 엄청난 방사선 에너지에 의해 가열되어 우주공간으로 뻗어나간다. 은하의 소화불량으로 인해 발생하는 이 강력한 제트 분출은 수천억의 별이나 은하계 전체가 내는 밝기를 압도하는 장관을 연출하기도 한다. 일련의 새로운 논문에 따르면, 우주지도에 그 이름을 올린 퀘이사들이 내뿜는 방사선이 블랙홀을 가진 은하 자체를 파괴할 수도 있다는 것을 보여준다. 3월 16일자(현지시간) '천체물리학 저널' 특별판에 게재된 6건의 연구에서 천문학자들은 미 항공우주국(NASA)의 허블 우주 망원경을 사용하여 심우주에 있는 13개의 퀘이사 유출, 곧 퀘이사에서 방출되는 고속 방사선을 면멸히 관측했다. 수년에 걸친 이 조사에서 과학자들은 다양한 전자기 스펙트럼 파장에서 방사선 유출을 관찰한 결과, 퀘이사에서 분출되는 폭풍과 가스는 속도는 시속 6400만km 이상, 온도는 수십억 도에 도달할 수 있다는 사실을 발견했다. 이 뜨겁고 빠른 가스는 퀘이사의 숙주 은하에 엄청난 피해를 줄 수 있으며, 해일처럼 은하의 디스크를 관통하여 우주공간 멀리까지 별 형성 물질을 날려버릴 수 있다는 사실을 연구자들은 발견했다. 1년 동안 한 번의 퀘이사 유출로 태양 질량의 수백 배에 이르는 물질을 우주공간으로 밀어냄으로써 새 별이 형성되는 것을 막아내는 한편, 멋진 불꽃 놀이를 연출할 수 있다고 과학자들은 밝혔다. 이 발견은 우주에 대한 오랜 수수께끼를 풀어내는 데 도움이 될 수 있다. 큰 은하가 어떤 특정한 질량에 도달하면 왜 더 이상 덩치를 키우지 않는 걸까 하는 문제는 천문학의 오랜 마스터리였다. 연구팀은 새로운 퀘이사 유출 데이터를 은하 형성 모델에 적용했을 때, 이 퀘이사 유출이 많은 은하에서 새로운 별의 탄생을 방해할 수 있음을 발견했다. 뉴욕 컬럼비아 대학의 천체물리학자 제레미아 P. 오스트라이커는 성명서에서 "천체물리학의 이론가와 관측자들은 수십 년 동안 거대한 은하에서 별 형성을 차단하는 물리적 과정이 있다는 것을 알고 있었지만, 그 과정의 본질은 미스터리였다"고 밝히면서 "이 퀘이사의 유출 데이터를 우리의 시뮬레이션에 집어넣으면 은하 진화 과정에서 풀리지 않았던 문제를 해결하는 데 결정적인 단서를 얻을 수 있다"고 덧붙였다. 퀘이사가 더 많은 물질을 빨아들일 때 가속되는 강력한 유출에 대한 추가 연구로 우주의 가장 활력있는 천체가 어떻게 은하계를 만들고 파괴하는지 자세한 내용을 알 수 있을 것으로 연구자들은 기대하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

올해 교육 예산 270억… 강남권보다 많아 AI·VR 기술 배우는 청소년 직업학교 시립과학관·우주학교 등 체험 시설 다양 대학교 협력 사업으로 사교육비 절감도“교육은 여전히 노원의 매력 포인트다. 입시제도가 바뀐다 해도 교육환경이 잘 갖춰진 노원으로 올 수밖에 없다. 여기에 수락산과 불암산, 중랑천과 당현천 등 유려한 자연조건도 아이부터 어르신까지 모두에게 살기 좋은 환경을 제공한다.”서울 노원구가 항상 강조하는 얘기가 바로 이런 교육에 대한 자부심이다. 서울 동북부에 자리한 인구 54만의 노원구는 ‘강북의 대치동’이라 불릴 만큼 교육열이 뜨거운 곳이다. 초·중·고등학교가 94개로 25개 자치구 중 가장 많고 대학교도 7개나 된다. 이미 2007년에 전국 최초로 교육 전담부서를 신설할 정도로 교육열이 높아 해마다 명문대와 과학고 등 특목고 진학률이 전국 최고 수준이다. 실제 올해 교육부의 학교 알리미 정보를 바탕으로 분석한 전국 251개 중학교 대상 ‘2019 중학교 졸업생 진로현황’을 보면 노원구의 과학고 진학 학생수는 58명으로 강남구에 이어 전국 2위를 기록하고 있다. 자사고와 국제고는 175명으로 3년째 전국 1위를 유지하고 있다. 구 관계자는 “서울 부모들은 자녀가 고학년이 되면 면학 분위기가 좋은 곳을 찾아 전학하는 사례가 많은데 노원구가 그런 예”라면서 “한 예로 출산율 저하로 인한 학생수 감소는 전국적인 현상이지만 노원의 중학교는 학생수 변화가 거의 없다”고 말했다. 노원구의 교육에 대한 관심은 학교 교육환경 개선 등 교육에 투자하는 예산만 봐도 알 수 있다. 재정자립도(15.3%)가 하위권으로 1위인 중구(54.9%)에 비해 크게 뒤처지지만 교육에 투입하는 예산은 올해에만 270억원에 이른다. 재정 여건이 우수한 강남권보다 더 많다. 교육투자만이 노원의 지역 브랜드 가치를 높이고 나아가 주민들의 자산 가치를 올려줄 수 있다는 믿음 때문이다. 현재 구가 중점을 두고 추진하는 것은 공교육 인프라 구축이다. 이를 반영하듯 노원구는 굵직한 교육 인프라를 잘 갖추고 있다. 체험시설로 서울시립과학관, 노원우주학교가 있고 최근에는 노원수학문화관도 전국 지자체 처음으로 문을 열었다. 지난해 10월 개관한 노원수학문화관은 개관한 지 4개월이 지난 지금까지 학부모들 사이에서 입소문이 나 5만 2000여명이 다녀갔다. 인근 학교 수학 동아리 학생들의 모임 장소로도 인기다. 공릉동 태랑중학교 1학년 박모(14)군은 “학원에선 공식 암기와 문제풀이 위주로만 배우는데 수학문화관에 오면 이항분포 실험실에서 직접 과정을 보면서 쉽게 익힐 수 있다”며 즐거워했다.하계동에 자리한 서울시립과학관은 서울시 최초의 종합과학관으로 노원이 자랑하는 시설 중 하나다. 청소년의 기초과학에 대한 이해를 돕고 과학의 대중화를 위해 지난 2017년 5월 개관했다. 4개의 상설전시실을 갖추고 우주와 인체, 유전은 물론 생태와 환경에 이르기까지 일상에 숨어 있는 과학적 원리를 쉽게 체험하는 공간이다. 태풍과 토네이도, 지진 체험이 인기가 많고 구슬을 움직여 상대편 골대에 넣는 게임을 통해 뇌파를 측정하는 체험도 가능하다. 또한 중계 근린공원에 위치한 노원우주학교는 널리 알려진 체험시설이다. 우주의 역사와 과학탐구, 천문 교실 등 실험 위주의 학습이 이뤄진다. 대형 천체망원경을 갖춰 별자리 관찰이 가능하고 달이 태양의 일부를 가리는 부분일식이 예정되면 관측 행사도 개최한다. 4차 산업혁명을 대비한 체험 시설도 있다. 지난해 6월 하계동에 지하 1층~지상 3층 연면적 3299㎡ 규모로 개관한 노원 청소년직업체험학교다. 광운대 공과대학 교수와 학생들의 지도하에 코딩교육을 비롯해 인공지능(AI), 가상현실(VR), 로봇 기술, 3D 프린팅, 디지털 드로잉 등 4차 산업 핵심기술을 직접 체험해 볼 수 있다. 올해는 3개 분야, 18개 프로그램을 진행한다. 구는 학생들을 위한 과학 축제도 해마다 정례화하고 있다. 대학과 연계한 로봇축제, 미래의 먹거리 산업을 가까이서 접할 수 있는 드론·로봇·VR·3D 프린팅 등 미래 혁신기술을 체험할 수 있는 과학축제를 지난해 처음 개최했다.공교육을 보완하고 사교육비를 절감하기 위해 대학과의 협력 사업도 활발하다. 특히 삼육대와 진행하는 ‘노원과학체험교실’과 ‘원어민 영어캠프’가 대표적이다. 과학체험교실은 구에 거주하는 초등학교 4학년~중학교 3학년생이 대상이며 모집 인원은 150여명이다. 프로그램은 4일 과정으로 삼육대 과학 관련 학과 실험실 등에서 진행된다. DNA 모형 만들기, 뇌 훈련 체험 등 다양한 과학실험 외에도 서울시교육청 과학전시관 현장체험도 병행한다. 지금까지 구가 추진하고 앞으로 구상하는 노원 교육의 큰 그림은 ‘노원 평생교육 중장기 발전계획’에 담을 예정이다. 2013년 평생학습도시 지정 이후 지금까지 추진해 온 교육정책을 되돌아보고 앞으로의 교육정책 로드맵을 제시할 계획이다. 오승록 노원구청장은 “보다 많은 학생과 주민들이 공평하고 양질의 교육을 받을 수 있도록 작은 것도 놓치지 않고 세심하게 살피겠다”면서 “구의 교육 인프라를 최대한 활용해 전 세대를 아우르는 명품 교육도시를 만들어 가겠다”고 말했다. 황비웅 기자 stylist@seoul.co.kr

태양계 너머 ‘외계에서 온 두번째 손님'이 태양계를 찾아와 소멸됐을 가능성이 제기됐다. 최근 폴란드 바르샤바 대학 연구팀은 ‘2I/보리소프‘(2I/Borisov) 혜성이 지난 5일과 9일 두차례에 걸쳐 갑자기 밝아지는 현상이 관측됐다고 밝혔다. 외계에서 온 두번째 손님으로 기록된 보르소프는 지난해 8월 30일 우크라이나에 있는 크림 천체물리관측소에서 처음 관측됐다. 당시 아마추어 천문학자 겐나디 보리소프는 직경 0.65ｍ의 망원경으로 태양에서 약 4억8280만㎞ 떨어진 게자리에서 흐릿한 빛을 띠며 빠른 속도로 움직이는 이 천체를 처음 발견했다. 그로부터 1주일 후 태양계 내 소형 천체를 추적하고 인증하는 국제천문학연합(IAU) 소행성센터(MPC)는 지름이 2~16㎞인 이 천체가 인터스텔라에서 온 것으로 추정된다는 초기 관측결과를 발표하면서 외계에서 온 두번째 손님으로 기록됐다.이후 보리소프 혜성은 지난해 12월 8일 태양에서 가장 가까운 근일점을, 그로부터 20일 후인 12월 28일에는 지구에서 가장 가까운 근지점을 통과했다. 　　 이번에 바르샤바 대학 연구팀이 보르소프의 소멸 가능성을 제기한 것은 혜성이 태양 부근을 통과하면서 이전에 경험해보지 못한 강한 고온과 중력을 이기지 못하고 혜성 내부의 핵이 분열을 일으켰을 것으로 보기 때문이다.연구팀은 "두차례나 혜성이 밝아진 것은 내부 핵이 폭발하면서 생긴 강한 징후"라면서 "수광년이나 날아왔을 혜성의 종착점이 태양계일 수 있다"고 밝혔다. 이어 "혜성이 폭발해 사라진다고 해서 슬픈 일은 아니다"면서 "이 과정에서 스펙트럼 관측을 통해 혜성의 내부 성분이 태양계 출신 혜성과 어떻게 다른지 비교 분석할 수 있는 좋은 기회"라고 덧붙였다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr　

과학자들은 지금까지 수천 개 이상의 외계 행성을 발견했다. 이들 중 대부분은 태양처럼 하나의 별 주변을 공전하는 행성이지만, 두 개 이상의 별 주위를 공전하는 외계 행성도 존재한다. 이 외계 행성에서 하늘을 바라보면 영화 스타워즈에 나오는 타투인 행성처럼 태양이 두 개로 보이는 것이다. 과학자들도 공식적으로는 '쌍성계 주변 행성'(circumbinary exoplanet)이라고 부르지만, 스타워즈 속 타투인 행성의 존재가 워낙 유명하기 때문에 이런 행성에는 타투인 행성이라는 별명이 붙어 있다. 사실 우주에는 두 개의 별이 중력으로 연결되어 서로 공전하는 쌍성계가 흔하다. 하지만 두 개의 별의 중력이 서로 간섭하는 경우 행성 궤도가 안정적으로 유지되기 어렵다. 따라서 과학자들은 쌍성계 주변 행성이 드물 것으로 예상했으나, 예상외로 많은 타투인 행성을 발견할 수 있었다. 미국 캘리포니아 대학 이언 체칼라가 이끄는 연구팀은 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해 타투인 행성이 생성되는 과정을 조사했다. 연구팀은 ALMA를 이용해 태어난 지 얼마되지 않은 쌍성계 주변 디스크를 관측했다. 행성은 새로 생성된 별 주변에 있는 가스 및 먼지 디스크에서 생성된다. 상대적으로 낮은 온도의 디스크는 가시광 영역보다 파장이 긴 전파에서 관측이 쉽기 때문에 연구팀은 강력한 전파 망원경을 이용해 관측한 것이다.관측 결과 19개의 원시 쌍성계 주변에서 행성이 태어날 수 있는 디스크를 발견할 수 있었는데, 모두 쌍성계의 공전 주기가 한 달 이내라는 공통점이 있었다.(사진) 사실 이 관측 결과는 기존의 타투인 행성계 생성 이론과 부합되는 결과다. 두 별의 중력 간섭을 받지 않고 행성이 생성될 수 있는 가장 좋은 조건은 두 별이 가까이에서 공전해서 마치 하나의 별처럼 중력을 행사하는 경우이기 때문이다. 따라서 타투인 행성은 매우 공전 주기가 짧은 쌍성계 주변에서만 생성될 수 있다. 미 항공우주국(NASA)의 행성 사냥꾼인 케플러 우주 망원경이 찾아낸 타투인 행성 역시 두 별의 공전 주기가 40일 이내였다. 이번 관측 결과는 기존의 이론을 검증했다고 볼 수 있다. 스타워즈에 등장한 타투인 행성에서 두 개의 태양은 상당히 근접해 보인다. 이는 그냥 태양을 두 번 촬영했기 때문이지만, 실제 타투인 행성 역시 두 태양의 거리가 가까운 경우가 대부분이다. 우연의 일치지만, 과학자들이 쌍성계 주변 행성을 타투인 행성이라고 불러도 좋은 이유가 하나 더 추가된 셈이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

말레이시아의 유명 주술사가 코로나19 퇴치를 위해 지구본을 들고 등장했다. 말레이메일 등 현지 언론은 '라자 보모'(주술사의 왕)로 알려진 주술사 이브라힘 맛 진이 지구본을 들고 주술을 행하는 모습의 12분 길이의 동영상을 공개했다. 그는 “전 세계 퍼진 코로나19를 멈추게 도와달라는 전 세계 주술사들의 요청을 받았다”면서 “코로나19를 막기 위한 책임감을 느꼈고, 이는 인류의 큰 이익을 위한 것”이라고 밝혔다. 이어서 그는 “지구본을 통해 코로나19로 감염된 지역을 고칠 수 있다”면서 손에 든 약초를 지구본 위에서 흔들며 주술을 행했다. 또한 그는 조상으로부터 물려받았다는 미니 망원경을 손에 들고 “지구를 스캔할 수 있다”고 말했다. 망원경으로 지구본을 이리저리 들여다본 후 쌀알을 뿌리며 “훠이 날아가라”는 주술을 외쳤다. 또한 무히딘 야신 말레이시아 총리가 코로나19로 정권에 도전을 받고 있다면서 총리에 대한 걱정도 드러냈다. 마지막으로 말레이시아인은 이동 제한 명령에 협조하고, 청결을 유지해야 하며, 정부는 국민을 도와야 한다 전했다. 기이한 그의 주술적 행위는 과거에도 전 세계 화제가 된 바 있다. 지난 2014년 승객과 승무원 등 239명을 태운 말레이시아항공 MH370편이 실종됐을 때는 대나무 쌍안경을 이용해 주술을 시행했다. 당시 말레이시아 정부 고위 관리의 초청으로 주술이 이루어진 것으로 알려져 “나라 망신”이라는 비난을 받았다. 2017년에는 “북한의 위협을 차단하고, 김정은의 마음을 녹여 억류된 말레이시아인을 석방하겠다”면서 대나무 모형 대포 5문을 바다 쪽으로 세워놓고 코코넛 열매를 던지는 주술을 행했다. 이종실 호치민(베트남)통신원 litta74.lee@gmail.com

허블 우주망원경이 황소자리 방향으로 약 1억6700만 광년 거리에 있는 나선 은하 NGC 1589의 새로운 이미지를 공개했다. 9일(현지시간) 유럽우주국(ESA)에 따르면, 지름 약 16만 광년 크기의 이 은하 중심에는 거대질량 블랙홀이 숨어 있는 것으로 여겨진다. 따라서 이 은하의 중심 근처를 지나던 운 나쁜 별은 거대질량 블랙홀의 강력한 중력에 잡혀 갈가리 찢겨 흡수됐을 가능성이 크다. 이런 현상을 확인하기 위해 천문학자들은 허블 우주망원경을 이용해 관측을 이어가고 있다. 허블 우주망원경은 이전에도 비슷한 현상을 관측했다. 따라서 관련 연구자들은 운 나쁜 별들의 잔해 등 결정적인 증거를 발견할 수 있을 것이라고 말한다. 한편 이 은하는 1783년 독일 태생의 영국 천문학자 윌리엄 허셜에 의해 처음 발견됐으며 이번에 공개된 이미지는 ESA와 미국항공우주국(NASA)이 공동으로 운영하는 허블 우주망원경에 장착된 3번 광시야 카메라(WFC-3)로 관측한 두 개의 가시광선과 한 개의 적외선 영역의 데이터 세 가지를 합성해 만든 것이다. 사진=ESA/허블 & NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이웃 행성인 화성은 여러모로 지구와 비슷한 행성이다. 지구처럼 대기가 있으며 하루는 24시간 37분이다. 그리고 놀랍게도 극지방에는 지구처럼 얼음이 존재한다. 화성의 남극과 북극에서는 물과 이산화탄소가 얼어서 형성된 얼음이 존재하는데 망원경으로 봤을 때 마치 모자처럼 보인다고 해서 빙관(ice cap) 혹은 극관이라는 명칭을 갖고있다. 지난 11일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 현재 화성 주위를 공전하는 화성정찰위성(MRO)에 탑재된 고해상도 카메라(HiRISE)로 촬영된 북극 퇴적층의 모습을 공개했다. NASA가 '티라미수 케이크'처럼 보인다고 평가할 만큼 실제 화성 북극의 모습은 신비롭다. 붉은 색 땅 위에 크림처럼 보이는 것은 얼음층이 밖으로 드러난 것으로 이는 화성의 기후 변화 때문이다. 화성 역시 지구와 마찬가지로 거대한 빙하 지형을 가지고 있는데 다른 점은 물의 얼음 뿐 아니라 이산화탄소의 얼음인 드라이아이스 성분이 풍부하다는 사실이다. 사진에서 처럼 화성의 북극은 이산화탄소의 얇은 층으로 덮여 있으며 봄이 오면 이산화탄소는 증기로 변한다.　 또한 화성의 남극과 북극은 서로 같은듯 다르다. 화성 북반구의 경우 천체 충돌로 인한 크레이터가 남반구에 비해 적고 평원도 낮다. 반대로 남반구는 산과 크레이터가 많다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

은하계에 있는 대부분의 별은 태양보다 작고 어두운 별인 적색왜성이다. 별이 클수록 많은 가스가 필요해 생성되기가 힘들고 일단 생성되더라도 질량에 비례해 수명이 짧아지기 때문에 거대 별은 드문 존재다. 하지만 과학자들은 거대 별의 생성과 최후에 관심이 많다. 거대 별이 죽으면서 무거운 원소를 대량으로 생성하기 때문이다. 그러나 태양 질량의 수십 배에서 100배 이상의 거대 별이 어떻게 생성되는지에 대해서는 모르는 부분이 많다. 일본 이화학 연구소(RIKEN)의 과학자들은 칠레에 있는 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)와 뉴멕시코에 있는 VLA 전파 망원경을 이용해 'G45.47+0.05'이라는 원시별(protostar)을 연구했다. 이 별은 갓 태어난 원시별로 아직 두꺼운 가스와 먼지에 가려 있기 때문에 파장이 긴 전파 망원경이 관측에 유리하다. 이번 연구에서는 G45.47+0.05가 이미 태양 질량의 30~50배에 달하는 크기로 성장했음에도 불구하고 더 커지고 있다는 증거가 발견됐다. 가스 성운에서 물질이 뭉쳐 형성되는 원시별은 초기 단계에는 중력에 의해 가스를 계속 흡수하면서 커지지만, 일정 질량을 넘으면 핵융합 반응을 일으키면서 주변으로 가스를 밀어내게 된다. 질량이 커질수록 중력도 같이 커지긴 하지만, 일정 한계점을 넘으면 주변에 있는 가스를 대부분 흡수하는 데다 강력한 에너지를 방출하기 때문에 더 이상 가스를 모으지 못하고 새로운 별로 탄생하게 된다. 이번 연구에서는 G45.47+0.05 주변에 모래시계 형태의 가스 구조가 확인되었으며 그 중심에는 섭씨 1만도에 이르는 고온의 가스가 초속 30㎞로 빠르게 이동하는 것이 포착됐다. 이는 거대 별 주변에 가스를 흡수하는 원반이 형성되었다고 설명하면 쉽게 이해될 수 있다. 또 성장 중인 원시별에서 나오는 특징적인 제트(jet) 역시 같이 포착됐다. 이는 거대 원시별이 아직도 계속 성장 중이라는 것을 의미한다. 이 별이 어디까지 커질지는 아직 알 수 없지만, 과학자들은 거대 별의 탄생 과정을 연구할 수 있는 좋은 목표를 찾은 셈이다. 태양 질량의 30~50배가 넘는 거대 별은 우리와는 동떨어진 존재처럼 느껴지지만, 사실 이런 거대 별이 초신성 폭발과 함께 남긴 무거운 원소가 없다면 인간도 존재할 수 없다. 이런 거대 별이 없었다면 우주는 지금도 수소와 헬륨이 대부분인 상태로 지구 같은 행성이나 인간 같은 생물이 존재할 수 없기 때문이다. 거대 별의 탄생과 죽음을 연구하는 것은 결국 우리의 과거를 연구하는 것이나 다름없다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

마치 심장이나 맥박이 뛰듯 희한한 움직임을 보이는 별이 처음으로 발견됐다. 지난 9일(현지시간) 미국 CNN 등 해외 주요언론은 지구에서 약 1500광년 떨어진 곳에서 물방울 같은 모양의 별이 발견됐다고 보도했다. 시민 과학자들에 의해 처음 존재가 발견된 이 별의 이름은 HD74423. 'A-타입' 별로 매우 뜨거운 HD74423은 우리 태양 질량의 1.7배 정도의 매우 젊은 별이다. 별은 그 온도에 따라 O, B, A, F, G, K, M 타입으로 나뉘는데 가장 뜨거운 것이 바로 ‘O-타입’이다. 우리의 태양이 중간 단계인 G-타입에 해당된다. HD74423의 가장 큰 특징은 한쪽 면이 진동(사진 참조)한다는 점. 별 내부에서 마치 맥박이 뛰듯 리듬감 있는 패턴으로 진동하는 것이 확인됐는데 이는 대류와 내부의 자기장에 의해 생성되는 것으로 추측된다. 또 하나의 흥미로운 점은 바로 옆에 '친구 별'이 존재한다는 사실이다. 이 별은 우리의 태양보다 작고 침침한 별인 적색왜성으로, 서로를 불과 1.6일 만에 공전할 만큼 바짝 붙어있다. 결과적으로 적색왜성의 중력이 물방울같은 별의 모습을 만들고 진동을 왜곡하는 것으로 해석되는 셈. 특히 HD74423을 발견한 가장 큰 공헌자는 시민 과학자들이다. 차세대 ‘행성 사냥꾼‘인 우주망원경 테스(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)의 방대한 데이터를 분석하던 중 HD74423의 특이한 점을 발견해 전문가들에게 알린 것. 연구에 참여한 호주 시드니 대학 사이먼 머피 박사는 "TESS는 수십만 개 별들에 대한 데이터를 수집한다"면서 "특이한 천체를 찾아내는 것은 결국 인간의 눈인데 현재 1만 6000명이 넘는 자원봉사자들이 TESS의 데이터를 샅샅이 뒤지고 있다"고 평가했다. 논문의 공동저자인 영국 센트럴 랭커셔 대학교 돈 커츠 교수는 "1980년대 이래로 천문학자들이 이같은 별이 이론적으로 존재한다는 사실은 알고있었다"면서 "다만 지금까지 거의 40년 간 이같은 별을 찾아왔고 마침내 첫번째를 발견했다"고 밝혔다. 이번 연구결과는 세계적 학술지 네이처 자매지인 네이처 천문학(Nature Astronomy) 최신호(9자)에 실렸다. 한편 2018년 4월 발사된 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사하고 있다. 특히 TESS에 ‘차세대’라는 명칭이 붙은 이유는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이기 때문으로 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr