7월에 접어들었다. 이번 여름 밤하늘에서는 어떤 것들을 볼 수 있을까? 미항공우주국(NASA)이 ‘오늘의 천체사진(APOD)’에 소개한 여름 밤하늘의 천문현상에서 궁금증을 풀 수 있다. 위의 그래픽에는 지구의 북반구에서 볼 수 있는 여름 밤하늘의 하이라이트들을 몇 개 늘어놨다. 아래쪽 중심에서 왼쪽으로는 북반구의 초여름 하늘이, 오른쪽으로는 늦여름에 볼 수 있는 밤하늘 이벤트들이 나타나 있다. 상대적으로 지구에 가까운 천체일수록, 일반적으로 아래 가운데 망원경 그림에 더 가깝게 그려져 있지만, 여기 표시돼 있는 대부분의 현상들은 망원경 없이 맨눈으로도 볼 수 있는 것들이다. 별자리는 계절마다 매년 똑같이 뜨고 지며, 유성우도 매년 같은 날짜에 찾아온다. 예를 들어, 지난해 여름과 마찬가지로 올해 여름에도 여름철 대삼각형이 여름 밤하늘을 장엄하게 수놓을 것이고, 페르세우스 유성우도 예년과 다름없이 8월 중순 절정에 다다를 것이다. 여름의 하늘에는 6월부터 해가 지고 나서 볼 수 있던 목성과 함께 금성 역시 7~8월 동안 저녁의 서녘하늘에서 밝게 빛나는 모습을 볼 수 있을 것이다. 토성과 화성은 이번 계절 밤 동안 볼 수 있는데, 특히 화성은 7월 27일이 ‘충’(지구를 중심으로 태양의 정반대에 위치하는 시각)양이다. 이 무렵이 화성이 지구에 가장 가까이 다가오는 최대접근 시기이므로, 화성은 물론 화성의 작은 두 달 포보스와 데이모스를 관측할 수 있는 절호의 기회다. 하늘 투명도만 좋다면 웬만한 망원경으로도 볼 수 있다. 토성 역시 6월 말경 충에 놓이게 된다. 마지막으로 7월 28일 새벽에는 부지런한 사람이라면 개기월식을 보게 될 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　 　

지난해 10월 ‘외계에서 온 첫 손님’으로 화제가 된 소행성이 사실은 혜성이라는 새로운 연구결과가 나왔다. 최근 유럽우주국(ESA) 소속의 이탈리아 천문학자 마르코 미첼리 박사 연구팀은 '오무아무아'가 소행성이 아닌 혜성이라는 연구결과를 세계적인 과학저널 '네이처' 최신호에 발표했다. 하와이말로 ‘제일 먼저 온 메신저’를 뜻하는 오무아무아(Oumuamua)는 길이가 400m 정도인 소행성으로 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형을 가진 것이 특징이다. 지난해 10월 처음으로 천체망원경에 포착됐는데 당시 오무아무아는 베가(Vega)성 방향에서 시속 9만2000㎞의 빠른 속도로 날아와 태양계를 곡선을 그리며 방문한 후 페가수스 자리 방향으로 날아갔다. 흥미로운 점은 당초 전문가들은 오무아무아의 정체를 혜성으로 추측했다는 사실이다. 그러나 태양 인근을 지나가면서도 오무아무아가 혜성의 특징인 꼬리 분출같은 현상이 보이지 않아 소행성으로 '신분'이 바뀌었다. 한때는 두려움과 경이의 대상이었던 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말한다. 소행성과의 가장 큰 차이점은 소행성이 바위(돌) 등으로 구성된 것과는 달리 혜성은 얼음과 먼지로 이루어져 있다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 아름다운 꼬리를 남긴다. 그러나 미첼리 연구팀은 이번 연구를 통해 오무아무아를 다시 혜성이라고 결론지었다. 미첼리 박사는 "오무아무아가 태양의 중력으로 설명될 수 있는 비행 궤적에서 약간 벗어나있는데 이는 혜성 자체에서 나오는 먼지와 가스로 인한 제트의 영향 때문"이라면서 "오무아무아의 표면에서 나오는 가스가 궤적에 작은 변화를 주고있다"고 설명했다. 이어 "소량의 가스가 분출되는 탓에 직접적으로 관측되지 않은 것"이라고 덧붙였다. 한편 지난해 미국 하와이 대학 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 오무아무아의 움직임을 관측해 첫번째 지구를 찾아온 인터스텔라(interstellar·성간) 천체로 규정했다. 정식명칭은 ‘1I/2017 U1‘로 이름에 붙은 ‘1I’의 의미도 첫번째 인터스텔라(interstellar)라는 뜻이다. 오무아무아가 지구와 최근접한 것은 지난해 10월 14일로 당시 거리는 2400만㎞였으며 현재는 7억㎞ 이상 떨어져 태양계를 벗어나고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

낮 기온 30도를 웃도는 무더위가 이어지고 있다. 한여름의 초입이다. 한국관광공사에서 7월에 가볼 만한 곳을 추천했다. 여름밤 별을 보며 더위를 식히기 좋은 곳이 테마다. 아이돌과 함께 가면 좋을 천문대, 낭만이 가득한 산책길 등 다양한 곳이 선정됐다.①1010m에서 보는 밤하늘 ‘화천 조경철천문대’ 강원 화천에는 ‘아폴로 박사’로 유명한 천문학자 조경철을 기리는 조경철천문대가 있다. 광덕산에 자리잡은 천문대는 밤하늘을 바라보는 데 최적의 조건을 갖췄다. 일반인이 접근할 수 있는 국내 천문대 중 가장 높은 곳(해발 1010m)에 있다. 시민천문대 중 가장 구경이 큰 1m 망원경도 설치돼 있다. 연간 관측 일수가 130일 이상이어서 별이 쏟아질 듯한 비경을 만나기 좋다. 매일 저녁 8시 ‘별 헤는 밤’ 강연과 밤 11시부터 밤새 별을 보는 ‘심야관측’ 프로그램은 천문학에 대한 이해를 돕는다. 관측기법을 배우는 별사진학교와 다양한 실습과정도 운영된다. 천문대에 자세한 내용을 확인하고 예약 후 참가하는 것이 좋겠다. 천문대 근처 광덕계곡에는 숙박시설이 많아 물놀이를 하기에 제격이다. 곡운구곡의 절경, 파로호전망대, 한국수달연구센터, 평화의댐 등을 함께 둘러봐도 좋다. 화천 조경철천문대 (033)818-1929.②‘거인의 눈동자’로 보는 증평 좌구산천문대 좌구산천문대는 충북 증평과 청주 일대 최고봉인 좌구산(657m)에 자리해 있다. 주변에 도시의 불빛이 없어 맑고 깨끗한 밤하늘이 펼쳐진다. 국내에서 가장 큰 356㎜ 굴절망원경은 ‘거인의 눈동자’라는 별명으로 불리기도 한다. 경통 길이만 4.5m, 천체를 최대 700배까지 확대해서 볼 수 있다. 작은 망원경으로 볼 수 없는 다양한 천체의 모습을 관찰하는 데 유용하다. 여름철에는 토성과 목성 등을 찾아볼 수 있어 아이들에게 인기다. 1층 천체투영실의 돔형 스크린에 펼쳐지는 별자리 이야기와 2층 ‘스페이스 랩’의 로켓 시뮬레이션 등 전시물도 볼거리다. 천문대 밖으로 펼쳐진 좌구산자연휴양림은 여름밤 휴식을 취하기 좋은 산책로다. 천문대 주차장에서 좌구산 정상까지 바람소리길이 40분쯤 이어진다. 휴양림에서 하루 묵은 뒤 증평민속체험박물관, 증평대장간 등을 둘러보는 것도 좋다. 증평군 문화체육과 (043)835-4146.③숲에 별 쏟아질 듯 ‘장흥 정남진편백숲우드랜드’ 전남 장흥 억불산에 자리한 정남진편백숲우드랜드는 맑고 투명한 하늘을 이고 있어 빛 오염 없이 별 구경하기 좋은 곳이다. 여름은 별을 관측하기에 최적의 시기는 아니지만 억불산 주변은 대기가 맑아 머리 위로 별이 쏟아질 듯하다. 정상 부근에는 정남진천문과학관이 있다. 주관측실에는 600㎜ 반사망원경과 152㎜ 굴절망원경이 설치돼 있어 성운, 성단, 은하 등을 관측할 수 있다. 보조관측실에는 태양의 홍염과 흑점을 살필 수 있는 망원경 6대가 있다. 2층 전시실의 천상열차분야지도와 별자리 탐험 등 전시물도 흥미롭다. 억불산 편백숲을 걸으며 별을 올려다보는 것도 좋다. 푹신푹신한 톱밥산책로를 걸으며 심호흡을 하면 상쾌한 피톤치드향이 밀려든다. 정남진편백숲우드랜드에는 황토흙집, 목조주택, 삼나무한옥 등 다양한 숙박시설이 갖춰져 있다. 인근 한승원소설문학길, 이청준 생가 등을 돌아봐도 좋다. 장흥군 문화관광과 (061)860-0257.④별빛 조명 삼은 반딧불이 군무 ‘영양 천문대’ 무공해 청정지역으로 이름난 경북 영양에는 국제밤하늘보호공원과 반딧불이천문대가 있다. 주변에 민가 불빛이 없어 칠흑 같은 어둠 속에서 영롱한 별빛과 반딧불이 군무를 만날 수 있다. 국제밤하늘협회(IDA)는 왕피천생태경관보전지구 일부를 포함한 반딧불이생태공원 일대 390만㎡(약 120만평)를 아시아 최초 국제밤하늘보호공원(IDS Park)으로 지정했다. 반딧불이천문대에서는 낮에는 태양망원경으로 흑점과 홍염을, 밤에는 주관측실 406.4㎜ 반사굴절망원경 등으로 행성, 성운, 성단 등을 관측할 수 있다. 전문해설사의 별 이야기도 흥미롭다. 반딧불이천문대 야간 관측은 저녁 7시 30분부터 10시까지다. 월요일과 공휴일 다음날은 휴관이다. 영양군청소년수련원에서 반딧불이생태학교까지 수하계곡 일대 1㎞에는 6월 말부터 반딧불이가 나타난다. 반딧불이가 많을 때는 나무가 크리스마스트리처럼 반짝이는 진풍경이 펼쳐진다. 영양군 문화관광과 (054)680-6413.⑤낮엔 조랑말 밤엔 별구경 명당 ‘제주 마방목지’ 낭만의 섬 제주는 별과 함께 여름을 보내기에 최적의 장소다. 바닷가에서도 별을 볼 수 있지만 불빛이 없는 곳을 찾으면 더 아름다운 밤하늘을 볼 수 있다. 5·16도로에 위치한 마방목지는 낮에 조랑말을 보러 사람들이 찾는 장소지만 밤에는 인적이 끊겨 별을 즐기기 좋다. 아이와 함께 별을 보고 싶다면 제주별빛누리공원이 제격이다. 별과 우주를 주제로 한 천문 공원으로 4D입체상영관, 천체투영실 등이 있다. 3층 관측실에는 600㎜ 카세그레인식 반사망원경과 소형 망원경도 마련돼 있다. 1100고지휴게소는 사진가들이 손꼽는 별 구경 명당이다. 가로등 하나 없는 길을 굽이굽이 올라야 해 운전에 주의할 필요가 있다. 별 이름이 붙은 새별오름도 별 구경 명소다. 오름 정상은 해발 519.3m. 가는 길이 잘 정비돼 있어 30분이면 오를 수 있다. 마방목지에서 차로 5분 거리의 사려니숲길을 걸으며 쉬어 가는 것도 좋다. 제주관광정보센터 (064)740-6000.⑥천문 테마파크 ‘양주 송암스페이스센터’ 경기 양주 계명산 자락에 자리한 송암스페이스센터는 ‘천문 테마파크’다. 별을 관측하는 천문대와 교육공간간 스페이스센터부터 호텔급 숙소, 레스토랑까지 갖추고 있다. 스페이스센터 천체투영관에서는 360도 반구형 스크린을 통해 실감 나는 우주여행 영상을 볼 수 있다. 영어 버전 동영상을 갖춰 외국인이 찾기에도 적당하다. 아시아 최초로 문을 연 챌린저러닝센터에서는 ‘인류 최초 목성 탐사’ 시나리오에 맞춘 기본훈련을 체험할 수 있다. 단체 이용만 가능하다. 스페이스센터 맞은편 트램스테이션에서는 천문대로 올라가는 케이블카가 출발한다. 탁 트인 전망을 보며 627m를 오르면 천문대가 나온다. 국내 기술로 처음 만든 600㎜ 주망원경이 있는 뉴턴관(주관측실)에서는 시간대별로 가장 멋진 모습을 뽐내는 천체를 볼 수 있다. 인근 양주시립장욱진미술관, 장흥자생수목원 등도 둘러볼 만하다. 양주시 문화관광과 (031)8082-4114. 이정수 기자 tintin@seoul.co.kr 한국관광공사 제공

눈의 초점이 맞지 않아 물체가 여러 개로 흔들려 보이는 난시는 각막의 곡률이 균일하지 않아 생기는 현상이다. 현미경이나 망원경 등에도 이처럼 난시 현상이 나타나는 경우가 많다. 학생들이 사용하는 광학장비에서는 난시현상이 나타나더라도 큰 문제가 없지만 정밀과학 분야에서는 연구결과에 심각한 영향을 미치게 된다.이 때문에 많은 학자들이 현미경의 난시현상을 개선하기 위해 연구를 하고 있지만 효과가 크지는 않은 상태다. 국내 연구진이 빛의 파동을 정보라는 개념으로 접근해 현미경 난시현상을 근본적으로 해결할 수 있는 방법을 제시해 주목받고 있다.광학 분야에 정보개념을 도입해 기하학적 정보의 손실을 이론적으로 규명하고 이를 이용해 현미경 난시라고 불리는 ‘수차현상’을 줄여 해상도를 개선하는 방법을 제시했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호에 실렸다. 이번 연구결과는 현미경 뿐만 아니라 전자기파, 빛, 소리 같이 파동을 활용하는 모든 분야에서 정보손실을 막을 수 있을 것으로 기대되고 있다. 카메라나 현미경 등 광학기기는 초점이 얼마나 작은 영역에 보이는가에 따라 해상도가 결정되는데 초점을 맞추고 결정하기 위해서는 곡률과 형태 등 모양정보에 해당하는 파동의 기하학 정보가 필요하다. 연구팀은 파동이라는 정보가 어떻게 사라져 초점을 변하게 하는지 확인하기 위한 실험을 진행했다. 그 결과 렌즈의 휘어짐을 나타내는 곡률 때문에 초점 차이가 만들어져 이미지가 흐려진다는 사실을 확인했다. 이에 연구팀은 렌즈의 곡률을 일부러 다르게 만들어 초점을 이동시킴으로써 해상도를 높이는 비교적 단순한 방법으로 광학장비의 난시 현상을 해결했다. 프랑소와 암블라흐 연구위원은 “이번 연구는 초정밀 광학장비의 해상도를 향상시키기 위한 근본적 방법을 제시한 것”이라며 “기초과학은 물론 위성 및 우주선과 장거리 통신을 비롯해 파동을 이용하는 모든 기술의 설계를 바꿀 정도로 획기적인 성과”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

야생에서 생물을 관찰한다는 것은 TV 다큐멘터리처럼 황홀한 일만은 아니다. 혹독한 추위와 칼바람 속에서 손가락을 내놓고 망원경이나 사진기를 조작해야 하며, 진흙탕물 속에서 젖은 채로 그물을 휘두르기도 한다. 썩은 나무를 손으로 파내거나 동물의 똥을 주우러 숲속을 기웃거려 오해를 사는 일도 있다. 이런 노력에도 불구하고 우리네 상식과 다른 생활 양식과 행동으로 관찰이 어려운 생물들이 있다. 비단 세계적 멸종 위기종이 아니더라도 뒷산에 매년 찾아오는 철새마저 수풀에 가려 존재를 몰랐던 때도 있었다. 아직까지도 열대 우림에서는 새로운 포유류가 발견되기도 한다. 이렇게 한참 뒤떨어진 것처럼 보이는 생태학도 시대의 흐름에 맞게 변화의 조짐이 보인다. 오늘날 전 세계는 인터넷으로 연결돼 있고 76억 인구의 20%는 매일 페이스북에 자신의 삶의 자취를 남긴다. 이는 ‘빅데이터’로 저장돼 인간 행동을 이해하는 막강한 도구로 사용된다. 사진 기술과 사회관계망은 생태와 환경을 밝히는 데 매우 중요한 분야로 떠오르고 있다. 마이크로소프트는 최근 인공지능(AI) 기술을 이용한 환경과 생태 연구에 눈을 돌려 투자에 나서고 있다. AI를 이용해 신종 감염질환을 조기에 찾아내거나 생물 다양성을 예측하고 현재보다 1000배 정밀한 지리정보 시스템을 이용해 생태계를 보전하려는 시도 등이다. AI가 두 눈과 두 귀, 코 그리고 네 발과 꼬리를 가진 개와 고양이를 구분하는 것은 최근의 일이지만, 이른바 머신 러닝에 인간의 신경망 알고리즘을 더한 ‘딥 러닝’ 기술이 개발되면서 AI가 획기적으로 발전하고 있다. 이미 마이크로소프트에서 운영하는 딥 러닝 기반의 생태환경 알고리즘은 약 13만종의 생물 정보를 사회관계망을 통해 수집하고 약 5000종의 생물에 대해 80%의 인식 정확도를 갖고 있다. 최근 대상 인식은 딥 러닝 기술을 이용해 아프리카 야생 동물의 사진을 판독해 99% 이상의 정확도로 생물의 이름을 맞히는 단계까지 ?다. 그 대상 동물이 한정적이고, 인간이 충분한 정보를 AI에 제공한 사례에 한해서다. 앞으로 과제는 AI가 제시한 판독 결과를 인간이 어느 정도의 정확도로 인정하느냐가 되겠다. 1%의 판독 실패는 100만건 중 1만건이나 되는 결코 작지 않은 수이며, 그 실패는 자료가 빈약한 희귀한 생명체로부터 나올 확률이 매우 크기 때문이다. 그럼에도 불구하고 이런 기술들은 몇몇 야생 생태환경 분야의 연구를 획기적으로 변화시킬 수 있다. 우리나라도 AI 강국이 되기 위해 힘을 쓰는데, AI가 더욱 발달해 동물의 안면 인식이 가능한 시점이 온다면 우리네 주변에 얼마나 많은 생물들이 어떻게 살고 있는지를 TV연속극을 보듯이 관찰할 수 있지 않을까 하는 상상을 조심스레 해 본다.

허블우주망원경이 잡은 우주의 10대 신비 중 독수리 성운(M16)의 ‘창조의 기둥'(Pillars of Creation)이 자기장의 힘으로 유지되고 있다는 사실이 한국 과학자들이 참여한 연구에서 밝혀졌다. 지구에서 약 7000광년 떨어진 곳에 위치한 독수리성운은 고밀도의 수소와 먼지들로 꽉 차있으며 이곳에서 셀 수 없는 수많은 별들이 탄생하고 있는 ‘별들의 부화장’이다. 그중 창조의 기둥은 압도적인 형태와 규모를 자랑하는데, 왼쪽의 가장 높은 기둥은 바닥에서 꼭대기까지 거리가 무려 1광년에 달한다. 한국천문연구원 연구진이 참여한 국제연구팀 ‘BISTRO’(B-Fields in Star-Forming Region Observations)는 전파관측을 통해 창조의 기둥 내 자기장 방향이 기둥과 나란히 위치하고, 그 세기는 기둥 구조를 유지할 수 있을 정도로 강하다는 것을 처음으로 규명했다. 별들은 낮은 온도와 높은 밀도 때문에 대부분의 가스가 분자 형태로 존재하는 분자구름에서 중력수축으로 만들어진다. 하지만 분자구름 속의 대부분의 가스와 먼지는 별을 만드는 데 사용되지 않는다. 이는 중력수축을 방해하는 작용이 있음을 암시한다. 별 탄생 영역의 자기장은 먼지로부터 나오는 열복사 관측을 통해 연구할 수 있다. 길쭉한 먼지알갱이들은 자기장 속에서 일정한 방향으로 정렬되고 자기장 방향에 수직으로 편광된 전파를 방출한다. 이런 원리를 바탕으로, 밀리미터 또는 서브밀리미터 파장의 전파관측으로 편광 현상을 관측하면 자기장 방향을 추정할 수 있다. 연구진은 전파관측을 통해 ‘창조의 기둥’ 내 자기장을 연구해 자기장의 방향이 기둥에 나란하며 그 세기가 기둥의 구조를 유지할 수 있을 정도로 강하다는 것을 처음으로 밝혔다. 이런 자기장이 없었다면 기둥을 둘러싸고 있는 플라즈마의 압력에 의해 그 구조가 파괴되어 기둥대신 올챙이 모양이나 구형으로 변했을 것이다. 연구진이 참여하고 있는 국제 프로젝트 BISTRO는 JCMT 전파망원경의 대규모 과제 중 하나로 별 탄생 영역에서 자기장의 역할을 연구한다. 전 세계 120여 명의 연구진 중 한국에서는 28명의 천문학자가 참여하고 있으며 한국의 연구책임자는 한국천문연구원 권우진 박사다. 권 박사는“별 탄생에서의 자기장 역할은 수십 년간 논란이 되고 있는 난제이며, 이번 연구는 독수리성운의 별 탄생 기둥이 자기장에 의해 그 구조가 유지된다는 것을 처음으로 밝혔다”며 “BISTRO 과제에 참여하고 있는 한국 연구자들은 다른 별 탄생 영역의 자기장 형태와 세기를 연구하고 있어 다양하고 흥미로운 연구결과들이 계속 이어질 것”이라고 말했다. 해당 연구 논문은 '아스트로피지컬 저널 레터스'(The Astrophysical Journal Letters) 6월 10일 자에 게재되었다. 　 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지구의 달은 생명체가 살 수 없는 척박한 환경이다. 하지만 과학자들은 내부에 액체 상태의 물이 있는 목성의 위성 유로파나 토성의 위성 엔셀라두스에 생명체가 존재할지 모른다고 보고 있다. 따라서 미 항공우주국(NASA)은 가까운 미래에 유로파에 탐사선을 보내 결정적인 증거를 찾을 계획이다. 그런데 태양계 밖 위성에서 외계 생명체를 찾기 위해 노력하는 과학자들도 있다. '외계 달'(exomoon)은 외계 행성 주변을 공전하는 위성으로 사실 현재까지는 직접 관측이 이뤄지지 않았다. 하지만 태양계가 우주에서 특별한 존재가 아니고 흔한 별과 행성계 중 하나라는 점을 생각하면 당연히 외계 행성도 여러 위성을 거느리고 있을 것으로 예상된다. 흥미로운 사실은 과학자들이 지금까지 발견한 생명체 거주 가능 위치 행성들이 목성 같은 거대 가스 행성이라는 점이다. 당연히 가스 행성에는 생명체가 살 수 없지만, 만약 이 행성에 화성이나 지구 크기의 암석 위성이 있다면 대기와 액체 상태의 물이 표면에 있을 가능성이 있다. 당연히 생명체 존재 가능성을 생각해 볼 수 있다. 미국 캘리포니아 대학과 서던 퀸즐랜드 대학 연구팀은 케플러 우주망원경 데이터를 이용해 큰 위성을 거느릴 수 있는 가스형 외계 행성 가운데 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 후보군을 조사했다. 그 결과 121개의 가스 행성이 가능성이 있는 것으로 나타났다. 태양계에는 지구 크기의 위성이 없지만, 외계 행성 중에는 목성보다 더 큰 행성도 드물지 않기 때문에 과학자들은 얼마든지 가능성이 있다고 보고 있다. 하지만 현존하는 가장 강력한 망원경으로도 이렇게 멀리 떨어진 위성을 직접 관측하기는 불가능하다. 그래도 희망은 있다. 제임스 웹 우주 망원경 같은 강력한 차세대 망원경이 발사를 앞두고 있고 여러 관측 기술이 계속해서 발전하고 있기 때문이다. 우리는 생명체가 당연히 행성에 살 것이라고 생각해왔지만, 어쩌면 이는 우리의 편견에 지나지 않을 수 있다. 외계 생명체가 살고 있는 위성에 대한 결정적 증거가 발견될 때까지 과학자들은 관측을 멈추지 않을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

약 1억5000만 광년 거리에 있는 거대한 블랙홀 하나가 항성을 잡아먹는 모습이 포착됐다. 태양보다 질량이 2000만 배 이상 큰 이 괴물 천체에서 별을 빨아먹는 과정에서 트림하듯 나온 ‘제트’ 현상을 천문학자들이 관측하는 데 성공한 것이다. 이런 초질량 블랙홀은 평소 잠을 자듯 가만히 있지만 별이 사정권 안에 들어오면 본격적인 사냥을 시작한다. 그런데 블랙홀의 강력한 중력에 붙잡힌 별은 가까운 쪽과 먼 쪽에 작용하는 중력의 크기가 달라 마치 면 가락을 뽑듯 가늘고 길게 늘어난다. 그러면 블랙홀은 이를 마치 국수 먹듯 삼킨다. 이른바 ‘조석파괴사건’(TDE·tidal disruption event)으로 불리는 이 우주 현상은 지금까지 극히 일부에서만 발견됐지만, 우주 초기에는 더 흔한 일이었다고 천문학자들은 추정한다. 미국국립전파천문대(NRAO)가 주도한 국제천문학연구팀은 세계 각지에 있는 여러 전파망원경과 적외선망원경을 사용해 ‘Arp 299’로 불리는 충돌하는 두 은하 중 한쪽에서 이런 조석파괴사건을 발견할 수 있었다. 두 은하 중 한쪽 중심에 있는 초질량 블랙홀은 태양보다 질량이 두 배 이상 큰 별 하나를 흡수하며 조석파괴사건에서 중요한 세부적인 내용을 보여줬다. 천문학자들은 이 불운한 별에서 뜯겨 나온 물질들이 블랙홀 주위에 회전 원반을 형성하고 일부 물질이 블랙홀 자전축 양방향으로 고속으로 분출하는 제트를 형성한다고 말한다. 이번 관측 연구에 공동저자로 참여한 스페인 안달루시아 천체물리학연구소의 미겔 페레스-토레스 박사는 “지금까지 조석파괴사건에서 제트의 형성과 진화 과정이 직접 관측된 적은 없었다”고 말했다. ‘Arp 299’에 블랙홀이 존재한다는 것을 보여주는 첫 번째 증거는 2005년 1월 30일에 나왔다. 당시 천문학자들은 카나리아제도에 있는 윌리엄허셜망원경을 사용해 두 은하 중 한쪽 중심에서 방출된 밝은 적외선 폭발을 포착했다. 같은해 7월 17일 미국 전역에 설치된 10개의 전파망원경 네트워크인 ‘베리롱베이스라인어레이’(VLBA)에서도 Arp 299의 같은 위에서 방출된 새로운 별개의 전파를 확인했다. 거의 10년 동안에 걸쳐 시행된 VLBA와 유럽 VLBI 전파망원경 네트워크(EVN), 그리고 또다른 전파망원경들을 사용한 지속적인 관측에서 블랙홀의 제트 분출 현상은 예상대로 한 방향에서 폭발하는 전파 방출임을 보여줬다. 관측된 전파 팽창은 제트 속 물질이 평균적으로 빛의 속도의 약 4분의 1로 이동했음을 보여줬다. 다행히 전파는 은하 속 블랙홀로 흡수되지 않고 지구까지 도달할 수 있었다. 대부분 은하 중심에는 태양의 몇백만 배에서 몇십억 배의 질량을 가진 초질량 블랙홀이 존재한다. 블랙홀 하나에는 질량이 너무 많이 집중돼 있어 중력이 너무 강해 빛조차 빠져나갈 수 없다. 하지만 블랙홀이 주변 물질을 흡수하는 과정에서 제트 분출이 일어나 블랙홀의 존재를 보여준다. 이는 전파 은하와 퀘이사에서 볼 수 있는 현상이다. 페레스-토레스 박사는 “하지만 대부분의 경우 초질량 블랙홀은 어떤 것도 파괴할 만큼 활동적이지 않아 조용한 상태”라면서 “조석파괴사건은 우리에게 강력한 블랙홀 부근에서 제트 형성과 진화에 대한 이해를 증진할 특별한 기회를 줄 것”이라고 말했다. Arp 299의 초기 적외선 폭발은 충돌하는 두 은하에서 초신성 폭발을 감지하기 위한 프로젝트 진행 도중 발견됐다. Arp 299에서는 수많은 별이 폭발하며 초신성이 된다. 이 때문에 Arp 299는 초신성 공장으로도 불린다. 블랙홀 제트 분출 역시 처음에는 초신성 폭발로 여겨졌다. 처음 관측된지 6년 뒤인 2011년에서야 전파 방출 부분이 증가하기 시작했다. 그후 관측에서는 이런 전파 팽창이 증가했고 과학자들은 자신들이 보고 있는 것이 초신성이 아니라 제트임을 알 수 있었다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지 사이언스(Science) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구 궤도를 돌고있는 우주쓰레기를 한방에 날려버릴 파괴적인 기술이 개발되고 있다. 최근 러시아 영자매체 러시아투데이(RT)는 러시아 연방우주국(Roscosmos)이 우주쓰레기를 녹여버릴 '레이저 대포'(laser cannon)를 개발 중에 있다고 보도했다. 우주쓰레기는 우주선의 파편과 더 이상 운행하지 않는 폐기된 인공위성, 우주에서 분리되는 우주선 발사추진제 등을 말한다. 미 항공우주국(NASA)에 따르면 현재 지구 궤도를 돌고있는 우주쓰레기는 야구공 크기 기준으로 2만 개 이상, 러시아 전문가들은 길이가 10㎝ 이상인 것만 약 2만 3000여개에 달한다고 보고있다. 그러나 이보다 작은 크기의 우주쓰레기까지 합치면 지구 궤도상에서 정처없이 떠도는 숫자는 수억 개에 이를 것이라는 추정도 있다. 문제는 이 우주쓰레기가 영화 ‘그래비티’에서 보여준 것 처럼 자칫하면 큰 피해를 줄 수도 있다는 점이다. 이들 우주쓰레기는 지구 궤도를 시속 2만8160㎞로 비행하고 있는데, 길이 1㎝정도의 작은 우주쓰레기 조각만으로도 세계 각국에서 띄운 각종 인공위성에 심각한 손상을 입힐 수 있다. 이 때문에 우주 선진국들은 앞다퉈 우주쓰레기를 제거하기 위한 다양한 방법을 연구하고 있다. 현재까지의 대표적인 계획은 소위 ‘청소부 위성’을 띄우는 것이다. 다만 우주쓰레기 수거 방법은 조금씩 차이가 있는데 작살 사용, 로봇팔 수거, 그물 포획 등 여러가지다. 이중 어떤 방식이 가장 효과적이고 경제적인지는 차후에 밝혀질 것으로 보인다. 이번에 러시아 측이 우주쓰레기 제거를 위해 내놓은 방식은 다소 파격적이다. 그간 무기로만 인식돼있던 레이저를 사용해 한마디로 우주쓰레기를 녹여버리는 방식이기 때문이다. 특히나 이 레이저를 위성이 아닌 지상에서 발사하는 '레이저 대포'라는 사실이 알려지면서 또다른 논란도 부르고 있다. RT는 "현재 Roscosmos측이 3m 짜리 광학망원경을 제작 중에 있다"면서 "이 망원경을 통해 지구 저궤도에 있는 우주쓰레기(타깃)를 정하고 이를 지상에서 레이저를 발사해 없애버리는 것이 목표"라고 보도했다. 그러나 일각에서는 만약 레이저가 정확하게 발사되지 않거나, 타깃을 완전하게 제거하지 못하면 방향이 바뀌면서 더 큰 문제를 야기할 수 있다며 우려하고 있다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

싱가포르에서 북·미 정상회담이 열린 12일 경기 파주 오두산 통일전망대에서 한 시민이 망원경으로 북한 지역을 살펴보고 있다. 박지환 기자 popocar@seoul.co.kr

우리나라에서 4번째로 큰 섬 강화도는 고려의 도읍 개성과 조선의 도읍 한양에 가까워 역사적으로 중요한 역할을 해왔다. 몽골 침입 당시 고려의 임시수도 역할을 하는가 하면 개화기 서구열강과 일제가 할퀸 역사의 아픈 상처도 고스란히 품었다. 문화체육관광부가 강화를 ‘2018 올해의 관광도시’로 선정한 것도 이런 이유일 것이다. 호국보훈의 달 6월이다. 아이들의 손을 잡고 강화도로 역사 탐방을 떠나보는 건 어떨까.경기 김포와 인천 강화를 잇는 강화대교를 건너 차로 25분쯤 달리니 첫 목적지 강화평화전망대다. 강화도 북단에 위치한 전망대에서 북한 황해북도 개풍군까지는 불과 2㎞ 남짓. 2층과 3층 전망대에서 보이는 북녘 땅이 손에 잡힐 듯 가깝다. 500원짜리 동전을 넣고 망원경에 눈을 가까이 댔다. 들녘에 농사일 하러 나온 북한 주민 수십명이 렌즈 너머로 분주히 움직였다. 헤엄쳐 건널 만큼 지척이건만 해안가에는 철조망이 꼿꼿이 서 있다. 두 땅 사이로 유유히 흘러온 한강은 이곳에서 바다가 된다.●비극의 근대사 강화도조약 맺었던 ‘연무당 옛터’ 전망대 1층에는 2010년 천안함 피격 사건 당시 사진들이 전시돼 있다. 전시관 안쪽 기둥과 벽에는 방문객들이 남긴 통일 염원 메시지가 주렁주렁 걸렸다. 전망대로를 타고 남쪽으로 내려와 48번 국도로 접어들면 얼마 안 가 강화산성 서문이 보인다. 맞은편은 쓰라린 역사가 서린 연무당 옛터다. 1875년 운요호 사건을 일으킨 일제는 이를 빌미로 이듬해 강화도 연무당에서 조선과 조일수호조규(강화도 조약)를 체결한다. 조선이 외국과 맺은 최초의 근대적 조약이자 불평등조약이다. 아픔으로 점철된 한국 근대사의 시작점이기도 하다. 조선은 이를 계기로 일제에 부산, 인천, 원산을 개항한다. 지금은 새로 놓인 비석과 안내판만 덩그러니 있는 공터지만 강화읍내를 둘러보는 출발점으로 삼을 만하다. 시간을 조금 더 거슬러 올라가 보자. 연무당 옛터에서 차로 5분, 도보로 15분 거리에 강화고려궁지가 있다. 야트막한 언덕 위 고려궁지 입구 계단에 서면 남쪽으로 강화읍내가 발아래다. 1231년 몽골이 고려를 침략해 오자 고종은 이듬해 강화로 피란한다. 이후 원종이 몽골과 화친을 맺고 개경으로 환도할 때까지 강화는 38년간 고려의 도읍이었다. 다만 고려의 흔적을 기대하고 왔다면 적잖이 실망할지도 모르겠다. 몽골의 요구로 당시 궁궐과 성곽이 모두 파괴됐기 때문이다. 영화는커녕 굴욕의 세월만 보내다 흔적마저 사라진 도읍이었던 탓이다. 현재는 조선시대 행궁으로 쓰일 당시 처음 지어진 유수부 동헌, 이방청, 외규장각 등이 남아 있다. 그마저도 병자호란·병인양요 때 소실됐다가 1970년대 이후 복원했다. ●몽골 요구로 흔적 없이 사라진 고려 도읍 ‘강화고려궁지’ 외규장각에 들어가 의궤 관련 전시물을 둘러봤다. 의궤는 조선 왕실의 중요한 행사와 건축 등을 글과 그림으로 상세하게 기록한 종합보고서다. 이곳에 보관됐던 의궤는 왕이 친히 열람하던 것이지만 병인양요 때 프랑스군에 약탈됐다가 2011년에야 반환이 마무리됐다. 외규장각 뒤편으로는 고려궁지 발굴 작업이 이뤄지고 있다. 400년 세월 동안 고려궁지를 지켜온 동헌 앞 아름드리 나무도 볼만하다. 강화도 동쪽 해안으로 발길을 옮겼다. 섬 전체를 빙 둘러 설치된 5진 7보 53돈대 중 가장 대표적인 유적을 돌아볼 차례다. 강화8경에 꼽히는 갑곶돈대, 광성보, 초지진은 강화대교와 초지대교 사이에 차례로 자리하고 있어 해안가를 따라가며 둘러보기 좋다.강화대교 코밑 갑곶돈대로 향하니 바로 옆 강화역사박물관이 먼저 보였다. 1~2층 전시관에는 선사시대부터 현재까지 강화의 역사가 일목요연하게 정리돼 있다. 특히 외세 침략기마다 중추적인 역할을 해 온 강화인지라 이곳을 둘러보는 것만으로도 우리나라 역사를 훑어볼 수 있다. 박물관을 나와 해안가 낮은 언덕의 갑곶돈대에 올랐다. 1866년 프랑스 극동함대 병력 600여명이 이곳으로 상륙해 강화성과 문수산성을 점령했다. 건너편 육지와 섬 사이를 흐르는 강 같은 바다 ‘염하’를 바라보다 정자(이석정)에서 쉬었다. 어느덧 따가워진 6월 햇볕을 피해 앉으니 섬을 지나 불어온 바닷바람이 시원했다. 해안동로를 따라 차로 15분 남짓 남쪽으로 달리면 광성보다. 강화도 동해안에서 육지 쪽으로 유독 툭 튀어나온 곳에 위치한 광성보는 1871년 신미양요 때 미국 군대와의 격전지다. 광성보 내 너른 산책로를 거닐며 무명용사들의 무덤인 신미순의총 등을 둘러볼 수 있다.●병인·신미양요 때 함락됐던 뼈아픈 역사 ‘초지진’ 초지대교에 이르기 전 초지진이 있다. 넓지 않은 진 둘레를 옹골찬 모양으로 둘러싼 성벽이 인상 깊지만 한눈에도 새로 쌓아 올렸다는 걸 알 수 있다. 병인양요와 신미양요 때 함락된 데 이어 일제에 의해 파괴됐다가 1973년 복원됐다.초지진까지 둘러볼 계획이었지만 강화도를 떠나기 못내 아쉬워 차로 10분 거리에 있는 전등사로 향했다. 언덕을 오르고 매표소를 넘자 소나무 숲이 펼쳐져 있다. 400년 된 나무 여러 그루 사이로 700살 된 나무까지 보였다. 오솔길을 따라 10여분을 쉬엄쉬엄 오르니 옹기종기 모인 절 건물들이 보였다. 마당 한편 범종은 보물 제393호. 그 너머로 고고한 자태를 뽐내는 건물이 보물 제178호 대웅전이다. 세월이 묻은 현판과 서까래가 운치 있다. 섬을 나설 때는 초지대교를 건넜다. 차창 밖으로 보이는 낙조에 마음이 끌려 차를 돌렸다. 800년 전 고려의 왕도 강화의 낙조를 바라봤을까. 염해에 비친 석양이 구슬펐다. 글 사진 이정수 기자 tintin@seoul.co.kr ■여행 수첩 →강화군 주요 관광지 11곳 중 3곳 이상 방문 시 할인요금을 적용받을 수 있다. 3곳 이상 15%, 5곳 이상 20% 할인된다. 여행 전 방문할 곳을 미리 정해 놓고 처음 가는 곳에서 입장권을 한 번에 구입하는 게 유리하다. 8곳 이상일 땐 입장권을 이틀간 사용할 수 있다. 전등사는 별도요금을 받는다. 어른 3000원. →평화전망대를 나올 때는 해병대 초소에 ‘민북지역 출입증’을 잊지 말고 반납하자. 무심코 나갔다가 되돌아오는 낭패를 겪을 수 있다.

거대한 두 개의 은하가 서서히 충돌해 생긴 '우주의 혼돈'이 카메라에 포착됐다. 지난달 31일(현지시간) 유럽우주국(ESA)은 허블우주망원경으로 촬영한 NGC 3256의 모습을 사진으로 공개했다. 지구에서 무려 1억 광년 떨어진 곳에 위치한 NGC 3256은 히드라-센타우루스 초은하단( Hydra-Centaurus Supercluster)의 구성원으로 전체적인 사이즈는 우리 은하와 비슷하다. 천문학자들의 관심을 끄는 이유는 두 개의 은하가 서로 접근해 충돌하고 있기 때문이다. 전문가들은 약 5억년 전 부터 두 개의 나선은하가 충돌을 시작해 지금은 막바지 단계에 접어든 것으로 보고있다. 결과적으로 지금의 모습은 두 은하의 '합병'이 남긴 혼돈을 사진으로 보여주고 있는 셈이다. 다만 두 은하가 합병한다고 해도 각각의 별들이 직접적으로 충돌할 가능성은 거의 없다. 이는 천체들의 먼 거리 때문이지만 그 주위를 둘러싼 가스와 먼지등은 지금도 활발히 충돌하고 있을 것으로 보인다. 한가지 더 흥미로운 사실은 합병 과정에서도 수많은 별들은 탄생하고 있다는 점이다. 사진 속에서 파랗게 빛나는 점들은 새롭게 태어난 어린 별들로 가스와 먼지의 충돌이 만들어낸 결과물이다. 　 　 　 　　 사진=NASA, ESA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

검은 과부거미(black widow spider)는 짝짓기 이후 암컷이 수컷을 잡아먹기 때문에 이같은 명칭이 붙었다. 그런데 천문학자들도 동반성을 흡수하는 중성자별에 같은 이름을 붙였다. 블랙 위도우 펄서(black widow neutron star/pulsar)는 강력한 중력으로 동반성을 흡수해 몸집을 키운다. 중성자별은 초신성 폭발 후에 남은 잔해가 뭉쳐서 형성되는 천체로 전체가 중성자로 구성된 하나의 원자핵이나 마찬가지다. 작은 크기에도 불구하고 질량은 태양보다 커서 그 표면 중력은 빛의 속도로만 겨우 탈출할 수 있는 수준이다. 만약 이보다 더 질량이 커지면 그때는 빛조차도 빠져나오지 못하는 블랙홀이 된다. 보통 중성자별은 초신성 폭발의 결과로 생성된다. 그런데 동반성을 가진 초신성이 초신성 폭발 이후에도 동반성을 계속 거느리고 서로의 주위를 공전하는 경우가 있다. 일반적인 별과 중성자별의 쌍성계는 거리가 먼 경우 안정적으로 유지되지만, 만약 거리가 가까운 편이면 중성자별의 중력이 작용해 동반성이 흡수되는 운명에 처한다. 이는 이론적으로는 쉽게 예측할 수 있으나 중성자별이 대부분 멀리 떨어져 있어 그 구체적인 모습은 알기 어려웠다. 캐나다 토론토 대학의 로버트 마인과 동료 과학자들은 작년에 푸에르토리코에 있는 아레시보 전파 망원경으로 지구에서 6500광년 떨어진 중성자별인 'PSR B1957+20'를 관측했다. 이 중성자별은 초당 600회라는 엄청난 속도로 회전하고 있어 밀리세컨드 펄서로 분류된다. 그런데 이 중성자별에서 매우 가까운 거리에는 태양 지름의 1/3 정도 되는 갈색왜성(brown dwarf)이 존재한다. 갈색왜성은 목성 질량의 13배에서 80배 사이의 천체로 행성과 달리 핵융합 반응을 일으킬 수 있으나 안정적인 핵융합 반응을 유지할 수 없어 흔히 실패한 별로 불린다. 연구팀은 역대 최고 분해능인 20km로 이 쌍성계를 관측하는 데 성공했다. 이는 명왕성에서 지구 표면에 벼룩을 관측한 것과 비교할 수 있는 수준으로 중성자별 관측 사상 가장 정밀한 관측이다. 관측 결과 중성자별과 갈색왜성 간의 거리는 200만km에 불과했다. 이는 지구 달 거리의 5배 정도로 중성자별의 강력한 중력과 방사선을 생각하면 대단히 가까운 것이다. 일반적인 갈색왜성의 온도는 낮지만, 이 갈색왜성은 중성자별에서 나오는 강력한 방사선의 영향으로 표면 온도가 태양과 비슷한 섭씨 6000도에 달한다. 이로 인해 표면 물질이 증발해 마치 혜성의 꼬리 같은 구조물을 만들고 있다. 그리고 이렇게 증발한 물질이 중성자별의 강력한 중력에 의해 흡수되는 것이다. 아마도 이 갈색왜성은 과거에는 지금보다 크기가 더 컸을 것이며 어쩌면 평범한 별이었는데 갈색왜성으로 크기가 감소했을 가능성도 있다. 물론 과거사와 관계없이 이 갈색왜성의 운명은 중성자별로 흡수되는 것이다. 연구팀은 이번 관측을 통해 이론적으로 예측되었던 사실을 다시 확인했을 뿐 아니라 지금까지 정확히 원인을 몰랐던 여러 가지 현상에 대한 단서를 얻었다. 하지만 과학자들은 당연히 여기에서 만족하지 않고 앞으로 더 정밀한 관측을 통해 우주의 비밀을 풀어나갈 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

‘빅아일랜드’라고 부르는 하와이 제도의 가장 큰 섬 하와이에는 해발 4000m가 넘는 높이를 가진 마우나케아산이 있다. 고도가 높다 보니 오르다 보면 숨이 턱 밑까지 차오르지만 산에서 보는 석양은 그야말로 장관이다. 이 때문에 하와이의 최고 관광 상품은 마우나케아산에서 보는 석양이라고 자랑하는 주민도 있다. 청정한 환경과 높은 고도 덕분에 마우나케아는 천문대 건설 최적의 부지 중 하나다. 석양을 보기 위해 산을 오른 관광객들은 세계 최고의 천문대들이 하늘과 산의 경계에 늘어서 있는 특이한 모습도 함께 감상할 수 있다. 지난 4월 말 우리 은하 중심의 초대형 블랙홀 국제 공동 연구를 위해 마우나케아에서 2주간 머물며 관측을 했다. 관측 전후에 하와이에서 두 번째 큰 도시 힐로에서 이틀간 시간을 보낼 기회가 있었다. 하와이 제도에서 호놀룰루 다음으로 인구가 많은 도시라고는 하나 인구수는 호놀룰루의 10분의1 정도인 약 4만명에 불과한 전원 마을이다. 우연히 하와이 원주민이 운전하는 택시에 타게 돼 하와이 왕국 시절 수도였던 힐로 대신 작은 섬 오하우의 호놀룰루가 새로운 중심지가 된 이유에 대해 물었다. 20세기 하와이에 닥쳤던 두 번의 큰 쓰나미에 가장 남쪽에 위치한 하와이 섬과 힐로가 큰 피해를 입었고 그 후에는 해변 가까이로는 건물을 짓지 않는다는 이야기를 들을 수 있었다. 1940년대 쓰나미가 힐로를 강타하는 순간 찍은 사진 몇 장도 보게 됐는데 맑은 바닷물이 수십m 벽을 이루어 도시를 덮치는 순간이 생생히 기록되어 있었다. 힐로에는 이 재난을 기록한 쓰나미 박물관도 있다. 국제 천문학계는 마우나케아에 세계 최대 수준인 30m 직경 TMT(Thirty Meter Telescope) 망원경 건설을 준비하다가 지역 주민들의 반대로 공사를 진행하지 못했다는 이야기를 들은 바 있어 이에 대해서도 그에게 물었다. 그랬더니 마우나케아는 우리의 백두산처럼 하와이 주민들에게는 ‘영산’으로 신성한 장소라는 답이 돌아왔다. 또 그동안 여러 천문대가 마우나케아에 세워지는 과정에서 미국 정부의 사업 시행 과정이 합법적이지 않았다는 이야기도 들었다. 비록 의례적이기는 하나 “앞으로의 과정은 주민들이 공정하다고 느낄 수 있도록 진행되기를 바란다”고 말했다. 같은 말이라도 다른 선진국 출신의 연구자들보다 더 진심을 담은 것으로 받아들였기를 바란다. 출장을 마치고 돌아온 다음날부터 하와이섬 남쪽 킬라우에아의 화산 활동이 연일 전해지고 있다. 이번 화산 활동이 하와이에 큰 피해를 주지 않아 이번에 인연을 맺은 하와이 사람들의 무사하고 행복한 모습을 다음에 다시 보게 되기를 소망한다.

천문학자들이 지구에서 가장 가까운 ‘별들의 요람’을 그 어느 때보다 자세하게 보여주는 새로운 지도를 만들어냈다. 이 요람은 오리온 성운 중에서 ‘오리온 A 분자구름’으로 불리는 곳이다. 오리온 성운은 은하수로 불리는 우리 은하에 속하며 지구에서 약 1350광년 거리에 있다. 성운은 성간 가스와 먼지가 널리 펼쳐진 구름을 말하는데 오리온 성운의 질량은 태양의 2000배에 달한다. 이 곳에는 다양한 진화 단계에 있는 별들이 있어 천문학자들은 별들이 어떻게 태어나고 진화하면서 주변 환경에 어떤 영향을 미치는지를 관측을 통해 배울 수 있다. 이번 지도 제작을 주도한 미국 예일대의 숴 콩 박사후연구원은 “우리 지도는 별들이 어떻게 분자구름 속에서 형성되고 그 어린 별들이 부모가 되는 분자구름에 다시 어떻게 영향을 주는지 연구하는 데 필요한 광범위한 물리적 척도를 제시한다”고 말했다. 지도 제작에는 캘리포니아주(州)에 있는 카르마(CARMA·Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy) 전파간섭계와 일본 나가노에 있는 노베야마 전파관측소(NRO·Nobeyama Radio Observatory) 망원경의 데이터가 쓰였다. 연구팀은 이들 정보를 통해 오리온 A 분자구름이라는 별 형성 영역의 상세한 지도를 만들 수 있었다. 이번 프로젝트에 참여한 제시 페더슨 연구원은 “이번 조사는 독특하게도 특성이 서로 다른 두 망원경의 데이터를 조합한 것”이라면서 “우리는 CARMA의 확대 데이터와 NRO의 광각 데이터를 결합해 형성 중인 각 별의 모습은 물론 분자구름의 전반적인 형태와 움직임까지 동시에 포착해냈다”고 말했다. 이에 대해 헥터 아르세 예일대 천문학과 교수는 “우리가 공개한 이 자료는 별들의 형성과 진화 과정에 관한 광범위한 연구에 도움이 될 것”이라고 말했다. 또 연구팀은 이번 지도가 은하수 바깥 영역에 관한 연구를 진행하기 위해 별 형성 모델을 만드는 데도 유용하게 쓰일 것이라고 생각한다. 미국 국립과학재단(NSF)의 프로그램 책임자 글렌 랭스턴은 “결합한 관측 자료는 천문학자들이 별들이 얼마나 빠르고 효율적으로 형성되는지를 이해하는 데 큰 도움이 된다”면서 “예를 들어, 이 지도는 질량이 큰 별들이 방출하는 에너지가 분자구름 환경에 커다란 영향을 미치는 것을 보여준다”고 말했다. 한편 이번 연구 성과는 천문학 분야 권위지인 ‘천체물리학저널 중보’(The Astrophysical Journal Supplement Series) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

LG복지재단 대표이사, LG상록재단 이사장, LG연암문화재단 이사장, LG연암학원 이사장.20일 별세한 고(故) 구본무 LG그룹 회장의 또다른 직함들이다. 그룹 경영만큼이나 공익활동을 중시하면서 이른바 ‘노블레스 오블리주’(사회지도층의 사회적 의무와 책임)의 모범을 보여줬다는 게 재계 안팎의 평가다. 고인은 2015년 국가와 사회정의를 위해 희생한 의인에게 기업이 사회적 책임으로 보답해야 한다는 취지에서 ‘LG 의인상’을 제정했다. LG복지재단은 지금까지 72명의 의인을 선정·발표했다. LG상록재단은 산림환경의 보호·연구, 야생 동·식물 보호·연구 지원 사업을 목적으로 1997년 12월 설립된 재단으로, 고인이 일생 보여준 새와 숲에 대한 사랑을 엿볼 수 있는 곳이다. 고인은 서울 여의도 LG트윈타워에 있는 집무실에 망원경을 두고 내려다보이는 한강의 밤섬에 몰려드는 철새를 즐겨 감상했다고 한다. 또 경기 광주시 곤지암에 본인의 아호를 딴 ‘화담(和談)숲’을 조성하고, 무궁화 500주를 심어 나라꽃 사랑을 실천했다. LG상록재단이 지난달 산림청과 공동으로 실내 재배용 무궁화 품종 개발과 보급에 나서겠다고 밝힌 것도 고인의 이런 뜻을 반영한 것이다. ‘기업이 국가와 민족의 번영에 밑거름이 돼야 한다’는 신념으로 학술지원과 청소년교육, 문화예술 분야에서 지원 활동을 벌인 LG연암문화재단, ‘인재육성’과 ‘과학기술 진흥’이란 창업자의 유지를 이어받아 설립한 연암학원 등도 고인의 공익 정신이 고스란히 담긴 곳이다. 재계 관계자는 “고인은 직원들로부터도 ‘이웃집 아저씨 같다’고 평가될 정도로 이른바 ‘재벌 갑질’과는 거리가 먼 인물이었다”면서 “국내외에서 사회공헌 활동을 활발하게 펼치며 사회의 귀감이 됐다”고 말했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

태양 같은 별의 마지막은 갖고 있던 가스를 우주 공간으로 방출하고 중심부에 있던 물질이 뭉쳐 작고 조밀한 천체인 백색왜성이 되는 것이다. 이 과정은 별의 전체 일생보다 매우 짧은 시간 동안 발생하지만, 이 시기가 별의 생애에서 가장 아름다운 순간이 될 수 있다. 주변으로 퍼진 가스가 독특한 모양과 색으로 빛나는 행성상 성운을 만들기 때문이다. 각양각색의 행성상 성운은 천문학자는 물론 일반 천문 애호가들 사이에서도 인기가 높다. 하지만 행성상 성운의 가치는 단지 아름답다는데 그치지 않는다. 별이 마지막 순간에 우주로 방출하는 가스에는 다음 세대의 별과 행성을 만들 다양한 물질이 담겨 있다. 따라서 이 과정을 이해하는 것은 별의 마지막 순간을 파악하는 것은 물론 은하와 별의 진화를 이해하는 데 중요하다. 최근 유럽우주국(ESO)의 허셜 우주망원경은 지구에서 8000광년 떨어진 거리에 있는 ‘개미 성운’(Ant Nebula, Menzel 3)에서 매우 독특한 파장의 빛을 검출했다. 이를 분석한 국제 천문학자 팀에 따르면 이는 수소 재조합 레이저 방출 (hydrogen recombination laser emission)이라는 매우 드문 현상으로 자연적으로 생기는 레이저 방출이다. 특정 파장의 빛이 자연적으로 증폭돼 레이저 형태로 방출되는 현상은 가끔 행성상 성운에서 발견할 수 있지만, 여러 가지 조건이 우연히 일치해야 가능하다. 따라서 반대로 이를 확인하면 보통은 관측이 어려운 행성상 성운 내부의 상태를 파악할 수 있다. 연구팀은 개미 성운 내부에 있는 백색왜성 주변에 성운의 다른 부위보다 몇천 배 높은 밀도의 가스 원반이 있을 것으로 추정했다. 가장 가능성이 큰 설명은 두 개의 별이 쌍성계를 이루고 있는데 먼저 죽은 동반성이 백색왜성의 형태로 공전하고 있다가 다른 동반성이 가스를 방출할 때 중력을 통해 영향력을 행사한다는 것이다. 개미처럼 생긴 독특한 성운의 모습 역시 동반성이 있다고 가정하면 쉽게 설명할 수 있다. 비록 쌍성계의 모습 자체는 가스에 가려 보이지 않지만, 과학자들은 이론적 모델과 관측 결과를 비교해 내부의 모습을 파악할 수 있다. 레이저를 방출하는 개미 성운은 우주에 독특한 천체가 얼마나 많은지 보여주는 사례 가운데 하나다. 물론 아직 밝혀지지 않은 비밀을 간직한 행성상 성운도 여럿 존재한다. 이들이 지닌 비밀 역시 과학 앞에 하나씩 모습을 드러낼 것이다. 사진=NASA, ESA & the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

해왕성 너머 카이퍼벨트(태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 존재하는 특이한 소행성이 확인됐다.최근 영국 퀸스대학 등 공동연구팀은 카이퍼벨트에 존재하는 소행성 ‘2004 EW95’가 과거 화성과 목성 사이에 있다가 태양계 끝자락으로 쫓겨난 천체로 보인다는 연구 결과를 ‘천체물리학 저널 레터’ 최신호에 발표했다. 폭이 300㎞에 달하는 이 소행성은 지구에서는 무려 40억㎞ 정도 떨어진 곳에 있어 관측이 쉽지 않다. 2004년 허블우주망원경을 통해 처음 존재가 확인됐으나 발견 당시부터 전문가들을 혼란스럽게 했다. 반사되는 파장이 기존의 카이퍼벨트 천체와는 달라 관측에 오류가 있는 것이 아니냐는 의문이 제기됐기 때문이다. 카이퍼벨트 지역은 태양의 빛이 미치지 못해 매우 춥고 어둡다. 이 같은 이유로 이곳에는 얼음 천체들이 모여 있으며 지구 주위로 날아오는 혜성의 고향도 바로 이곳이다. 이번에 연구팀은 유럽 남방천문대의 초거대망원경(VLT)을 이용해 2004 EW95의 재분석에 나섰다. 그 결과 2004 EW95가 탄소가 풍부한 암석형 소행성이라는 사실이 새롭게 드러났다. 또한 연구팀은 산화 제2철과 엽상(葉狀) 규산염도 찾아냈는데 이는 화성과 목성 사이 소행성대의 천체에서 주로 발견된다. 결과적으로 태양계가 형성되던 초기 소행성대에 있던 2004 EW95가 알 수 없는 원인으로 인해 수십억㎞ 떨어진 태양계 끝자락까지 밀려났다는 가설이 가장 합리적인 설명이다. 그렇다면 그 원인은 무엇일까? 연구팀은 이를 ‘그랜드 택 가설’로 설명했다. 이 이론에 따르면 태양계 형성 초기 가스 행성인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성은 서로 가깝게 있었으며 태양과의 거리도 지금보다 가까웠다. 그러나 행성들이 서로 근접했다가 어떤 힘에 의해 멀어지면서 남은 물체를 태양계 끝으로 밀어냈다는 주장이다. 논문의 선임저자 톰 시컬은 “2004 EW95는 너무 먼 곳에 있어 매우 희미하게 보인다”면서 “카이퍼벨트에서 이 같은 성분의 소행성이 발견된 적은 없었다”고 설명했다. 이어 “2004 EW95는 그랜드 택 가설의 주요한 증거가 될 수 있다”면서 “태양계 형성의 비밀을 밝혀 줄 원시 태양계의 유물”이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 은하에서 가까운 이웃 은하들의 모습을 그 어느 때보다 선명하게 보여주는 이미지가 공개됐다.미국항공우주국(NASA)은 17일(현지시간) 천문학자들이 허블우주망원경으로 이웃 은하들을 관측해 고해상도 이미지를 만들어냈다고 밝혔다. 이들 연구자는 허블우주망원경의 새로운 적외선 관측 자료를 기존 자료와 결합해 무수히 많은 별이 만들어지고 있는 나선은하와 왜소은하 등 이웃 은하 50개의 이미지를 제작했다. ‘레거스’(LEGUS·Legacy ExtraGalactic UV Survey)로 명명된 이 프로젝트는 각 은하의 이미지뿐만 아니라 그 안에 있는 성단과 항성 목록까지 포함돼 있다. 이번 조사연구를 이끈 미국 매사추세츠대 애머스트캠퍼스의 다니엘라 칼제티 교수는 “지금까지 자외선 관측 자료를 포함한 성단과 항성 목록이 작성된 적은 없다”면서 “자외선은 천문학자들이 항성의 나이는 물론 형성 방법을 알아내는 데 도움을 주는 가장 뜨겁고 어린 별 집단을 추적하는 주요 인자”라고 설명했다. 성단 목록에는 100만 년부터 5억 년까지 약 8000개의 젊은 성단이 포함됐다. 이런 ‘항성 군집’(별들이 모여있는 것)은 우리 은하에서 볼 수 있는 가장 큰 성단보다 10배 더 크다. 또 항성 목록에는 우리 태양보다 최소 5배 더 큰 항성이 3900만 개가 있다. 가시광선 자료에는 100만 년에서 몇십억 년 사이에 있는 별들이 있고, 자외선 자료에는 100만 년에서 1억 년 사이에 있는 가장 어린 별들이 있다. 이같은 허블의 관측 자료는 이웃 은하들을 분석하기 위한 모든 정보를 제공해준다. 미국 우주망원경과학연구소(STScI)의 엘레나 새비 박사는 “우리는 다른 천문학자들에게도 항성과 성단 목록 자료를 해석하는 데 도움이 되도록 컴퓨터 모델을 제공한다”면서 “예들 들면 연구자들은 하나의 특정 은하나 일련의 은하에서 별들이 형성되는 방법을 조사할 수 있다”고 말했다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

132억 8000만 광년 떨어져 있는 은하 속의 별들이 빅뱅 이후 불과 2억 5000만 년 만에 형성된 별이란 사실이 새롭게 밝혀졌다. 새로운 관측 결과에 따르면, 이제껏 직접적으로 관측된 어떤 은하보다도 먼 거리에서 발견된 'MACS1149-JD1' 은하계는 우주의 역사에서 볼 때 가장 이른 초창기에 탄생한 은하로 밝혀졌다. 또한 이 은하는 가장 먼 거리의 산소 원천이자 정확한 거리 측정을 한 은하 중 가장 먼 은하라는 사실이 영국 런던 대학(UCL) 연구원 니콜라스 라포르테 공동저자의 연구결과로 밝혀졌다고 스페이스닷컴이 지난 16일(현지시간) 보도했다. MACS1149-JD1 은하는 2012년에 가장 먼 심우주의 천체 중 하나로 발견되었다. 런던 대학과 일본 오사카 산교 대학의 연구자들로 이루어진 연구팀은 이 은하의 스펙트럼에서 적색이동을 정밀하게 측정했다. 한 천체가 우리로부터 멀어질 때 그 천체의 스펙트럼이 거리에 비례해서 적색 쪽으로 이동하는 성질을 보이는데, 이 적색이동의 정도를 측정하면 해당 천체까지의 거리를 정확하게 결정할 수 있다. 이 은하의 산소 존재를 확인하는 과정에서 별의 나이가 분명하게 파악되었다. 산소는 별의 열핵융합으로 생성되며, 그 별이 죽으면 은하의 가스 구름으로 방출된다. 따라서 MACS1149-JD1에서 산소의 존재를 확인하면 이전 세대의 별이 이미 존재했었다는 사실이 증명되는 셈이다. 뿐만 아니라, 전 세대의 별들이 그 은하계에서 어떻게 사망했는지도 알 수 있다. 라포르테 박사는 "산소의 발견으로 충격을 받지는 않았지만, 우주의 역사에서 산소가 이처럼 일찍 형성되었다는 사실이 적잖이 놀랐다"면서 "앞으로 추가 연구에서 더 정확한 별의 나이를 계산할 것"이라고 밝혔다. 연구진은 칠레 아타카마에 있는 세계 최대 전파 망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해 MACS1149-JD1의 스펙트럼에서 이중 이온화 산소 방출선의 특성을 측정해 은하의 적색이동이 약 9.11임을 알아냈다. 적색이동이 클수록 해당 천체까지의 거리는 더 멀다. 연구자들은 이 은하의 적색이동을 조사한 결과, 이 은하의 나이가 겨우 5억 5000만 년밖에 되지 않았다는 결론을 내렸다. 그리고 이 은하의 별들은 빅뱅 이후 고작 2억 5000만 년 만에 형성된 것으로 나타났다. 라포르테 박사는 “시간을 더욱 거슬러 올라가고 싶다면 적색이동이 20, 50 되는 은하와 별을 찾으면 된다”면서 “우주의 역사에서 별과 은하가 처음 형성된 지점, 즉 우주의 새벽이라고 알려진 신기원을 발견함으로써 과학자들은 현대 천문학에서 가장 큰 신비 중 하나에 대답하게 될 것”이라고 설명했다. 이어 “'첫 번째 은하가 완전히 어두운 우주에서 나온 것인가?' '첫 번째 별과 은하는 어땠을까?' 하는 유서깊은 질문에 답하는 단계로 가고 있다”고 덧붙였다. 이 연구는 세계적인 학술지 '네이처' 16일자에 발표됐다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com