통제 불능인 중국의 소형우주정거장 톈궁(天宮) 1호가 한국시간으로 오는 4월 1일 오후 11시(±16시간) 지구 대기권에 진입할 것으로 보인다. 미국 항공우주분야 연구기관 에어로스페이스 코퍼레이션(AC)은 29일(현지시간) 위와 같이 최신 분석 자료를 공개했다. AC와 마찬가지로 톈궁 1호의 이동 경로를 추적하고 있는 유럽우주국(ESA)에 따르면, 톈궁 1호는 지구의 밀도 높은 외부 대기를 스쳐 지나면서 상당한 항력을 받아 하루에 약 2.5마일까지 원래 궤도에서 벗어나고 있다. 이 위성이 지표에서 약 43마일 떨어진 위치에 도달하면 재진입이 시작된다. 현재 톈궁 1호가 추락할 가능성이 있는 지역은 북위 43도에서 남위 43도 사이로 매우 넓다. 왜냐하면 대기권에 재진입한 뒤 지표면에 추락하는 시점은 대기의 흐름과 밀도 등 환경 변화에 따라 달라질 수 있기 때문이다. 여기에는 뉴욕(미국)과 바르셀로나(스페인), 베이징(중국), 시카고(미국), 이스탄불(터키), 그리고 토론토(캐나다)와 같은 대도시도 들어간다. 추락 예상 지역에 한국은 없지만 일본의 삿포로와 구시로는 들어가 있다. ESA 측은 “톈궁 1호의 잔해에 사람이 다칠 확률은 거의 없다”면서 “파편에 맞을 확률은 1조2000억 분의 1로 벼락에 맞을 확률보다 1000만 배쯤 낮다”고 설명했다. 하지만 문제는 톈궁 1호에 쓰인 연료가 맹독성 하이드라진이라는 점에 있다. 이 물질은 눈과 목에 염증을 일으키며 현기증이 나타날 수 있고 암 종양의 성장을 유발할 수 있는 것으로 알려졌다. 따라서 현재 각국 전문가들은 톈궁 1호가 어디에 떨어지게 될지 실시간으로 추적하고 있으며, ‘가상 망원경 프로젝트’(Virtual Telescope Project) 웹사이트에서는 실시간 영상의 공개도 시작했다. 독일 프라운호퍼 고주파물리학·레이더기술연구소(FHR)에서는 레이더 이미지 처리 기술을 사용해 톈궁 1호의 선명한 이미지를 포착해내기도 했다. 한편 과학기술정보통신부와 한국천문연구원은 미국 합동우주작전본부(JSpOC), 국제우주잔해물조정위원회(IADC), 한국항공우주연구원(원장 임철호), 공군 등 국내·외 관계기관과 협력해 톈궁 1호 추락상황실을 본격적으로 운영하며 24시간 감시활동을 수행하고 있다. 톈궁 1호의 실시간 추락 상황은 천문연 우주위험감시센터 홈페이지(www.nssao.or.kr)와 트위터(@KASI_NEWS)를 통해 확인할 수 있다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우주의 약 4분의 1을 차지하고 있다고 하지만 보이지 않는 ‘암흑물질’. 그런데 이 수수께끼의 물질이 전혀 존재하지 않는 은하를 발견했다고 천문학자들이 밝혔다. 세계적 학술지 네이처 최신호(28일자)에 발표된 연구논문에서 국제 연구팀은 이번 발견으로 은하 형성 방법에 관한 다양한 이론을 다시 검토하거나 대폭으로 수정해야 할지도 모른다고 지적했다. 이 연구에 공동저자로 참여한 캐나다 천문학자 로버토 에이브러햄 토론토대 교수는 “정말 이상하다. 이 정도 크기의 은하라면 일반 물질의 30배 이상 더 많은 암흑물질이 있어야 하지만, 전혀 없다”면서 “이는 있을 수 없는 일”이라고 말했다. 우리 지구에서 약 6500만 광년 거리에 있는 이 기이한 은하의 명칭은 ‘NGC1052-DF2’(이하 DF2). DF2 은하는 우리 은하와 크기가 거의 같지만 항성 수는 1000분의 1에서 100분의 1 정도밖에 없다. 암흑물질의 존재는 중력에 의해 영향받는 천체의 움직임으로 추정한다. 또 다른 공동저자인 독일 막스 플랑크 천문학연구소의 앨리슨 메리트 연구원은 “(암흑물질은) 모든 은하에 꼭 필요하며 은하를 구성하는 접착제로 은하 형성의 토대가 되는 것으로 생각돼 왔다”고 말했다. 네덜란드 출신 천문학자 피터르 판 도쿰 미국 예일대 교수가 주도한 이번 연구팀은 미국 하와이주(州)에 있는 W·M·켁 천문대의 대형 망원경을 사용해 ‘DF2’ 은하에 있는 항성 약 10만 개로 구성된 성단 몇 개의 움직임을 추적했다. 그 결과, 이들 성단은 은하와 같은 속도로 움직였고 스스로 움직이는 것으로 나타났다. 만일 암흑물질이 있다면 성단은 더 느리거나 더 빠르게 움직일 것이다. 암흑물질이 없는 은하의 발견은 성가신 문제를 제기해 천문학자들을 곤란하게 만들고 있다. 이에 대해 도쿰 교수는 “이는 은하 구조에 관한 우리의 일반적인 생각에 이의를 제기하는 것”이라면서 “은하처럼 거대한 무언가가 암흑물질 없이 어떻게 뭉쳐있는지 파악하는 것은 어렵겠지만, 이 은하가 처음에 어떻게 형성됐는지 이해하는 것은 훨씬 더 어려울 것”이라고 말했다. 사진=NASA, ESA, and 피터르 판 도쿰(예일대) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA)이 27일(현지시간) 제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope)의 발사를 2020년 5월로 연기한다고 발표했다. NASA는 높은 기대를 받은 망원경이 “현재 성공적인 임무를 확실히 하는데 더 많은 시간이 필요한 최종 통합 및 실험 단계를 밟고 있다”고 성명을 냈다. 제임스 웹 우주망원경의 발사는 이전에 한번 2019년으로 연기되었다. NASA는 “새 발사 준비 날짜가 정해지면, 예상된 80억 달러(한화 약 8조 5000억원)의 개발비를 초과한 비용 평가를 공개할 것”이라며 더 명확한 최종 프로젝트 비용을 밝히지 않았다. 제임스 웹 우주망원경은 1961년~1968년에 재직한 나사의 제2대 국장의 이름을 따서 지어졌으며, 가장 성능이 좋은 망원경이다. 한편 허블이 1990년에 발사한 허블 우주망원경(Hubble Space Telescope)보다 100배나 더 감도가 우수한 제임스 웹 우주망원경은 태양계 외에 있는 외계행성의 대기를 더 정밀하게 탐사할 수 있을 것이다. 장관섭 프리랜서 기자 jiu670@naver.com

안드로메다는 우리 은하와 여러 면에서 비슷한 대형 나선 은하다. 200만 광년 이상 떨어진 은하임에도 크기가 매우 커 망원경 없이 눈으로 볼 수 있기 때문에 오래전부터 신화의 주인공이 된 은하이기도 하다. 과학자들에게는 가장 가까이 있는 대형 나선 은하로 집중적인 연구의 대상이 되고 있다. 최근 프랑스 파리 천문대의 연구팀은 프랑스에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터를 이용해서 안드로메다 은하의 과거를 재구성했다. 연구팀은 안드로메다 은하의 나선 팔의 형태와 주변 가스의 분포를 계산해 이 은하가 두 개의 중대형 은하의 충돌로 형성되었다는 결론을 얻었다. 두 은하는 70-100억 년 전 충돌 궤도에 들어선 후 적어도 세 차례의 충돌 과정을 거쳐 18-30억 년 전 지금의 안드로메다 은하로 완전히 융합했다. 흥미로운 사실은 비슷한 크기의 은하 두 개가 충돌한 것이 아니라 1:4 정도로 질량이 다른 은하 두 개가 충돌해 하나의 나선 은하로 진화했다는 점이다. 이는 대형 은하가 다른 작은 은하를 합병한 것으로 볼 수 있다. 이런 일은 우주에서 드물지 않게 일어난다. 본래는 작은 은하가 충돌과 합체를 통해 대형 은하로 성장하는 것이다. 우리 은하 역시 여러 개의 작은 은하와 충돌한 흔적이 있다. 더 흥미로운 사실은 앞으로 우리 은하와 안드로메다 은하 역시 충돌할 가능성이 크다는 점이다. 현재 우리 은하와 안드로메다 은하는 서로 가까워지고 있으며 대략 30억년 이후에는 충돌을 시작할 것으로 생각된다. 결국 오랜 세월이 흐르면 새로운 대형 은하로 탄생할 것이다. 일부 과학자들은 이 은하이 이름으로 우리 은하와 안드로메다의 합성어인 밀코메다 (Milky way + Andromeda = Milkomeda)나 밀크드로메다 (Milkdromedia)를 제시하기도 했다. 안드로메다 은하와 우리 은하의 질량비는 대략 2:1정도로 생각했지만, 최근 연구에서는 비슷할 수 있다는 결과가 나와 거의 1:1 합병이 될 가능성이 있다. 다만 합병이 완료되는 시점은 태양이 수명이 끝나는 시점이나 혹은 그 후가 될 것이라서 지구에서 이를 지켜볼 사람은 아무도 없을 것이다. 하지만 직접 겪거나 관찰할 수 없는 일이라고 해도 과학적으로는 매우 흥미로운 사실임이 틀림없다. 과거 안드로메다 은하와 우리 은하에서 일어난 은하 충돌을 재구성하면 앞으로 우리 은하와 안드로메다 은하의 운명이 어떻게 될지 이해하는 데 큰 도움이 될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

“단성계보다 중력 강해 소행성 방출”지난해 10월 ‘외계에서 온 첫 손님’으로 화제가 된 소행성에 대한 새로운 연구 결과가 나왔다. 최근 캐나다 토론토대학 스카버러 캠퍼스 연구팀은 소행성 ‘오무아무아’가 태양계 밖 쌍성계에서 왔을 가능성이 높다는 논문을 발표했다. 하와이말로 ‘제일 먼저 온 메신저’를 뜻하는 오무아무아는 길이가 400m 정도인 소행성으로 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형을 가진 것이 특징이다. 지난해 10월 처음으로 천체망원경에 포착됐는데, 당시 오무아무아는 베가성 방향에서 시속 9만 2000㎞의 빠른 속도로 날아와 태양계를 곡선을 그리며 방문한 후 페가수스 자리 방향으로 날아갔다. 전문가들이 이 소행성을 ‘외계 방문자’로 지목한 이유는 그 움직임이 일반적인 태양계의 소행성 궤도로는 설명할 수 없기 때문이다. 당시 하와이대학 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 오무아무아의 움직임을 관측해 첫 번째 지구를 찾아온 인터스텔라(성간) 천체로 규정했다. 정식 명칭은 ‘1I/2017 U1’로, 이름에 붙은 ‘1I’의 의미도 첫 번째 인터스텔라라는 뜻이다. 오무아무아가 지구와 최근접한 것은 지난해 10월 14일로 당시 거리는 2400만㎞다. 이후 전 세계 과학자들이 오무아무아에 대한 연구를 진행해 최근 들어 하나 둘 씩 성과물을 꺼내 놓기 시작했다. 이번에 토론토대학은 컴퓨터 모델링을 통해 오무아무아가 쌍성계에서 왔다는 주장을 내놨다. 쌍성계는 태양이 두 개 뜨는 곳으로 영화 ‘스타워즈’의 주인공 루크 스카이워커가 살던 고향 같은 곳이다. 논문의 선임저자인 앨런 잭슨 박사는 “태양계와 같은 단성계보다 쌍성계는 더 강한 중력으로 보다 많은 소행성들을 성간으로 방출할 수 있다”면서 “다만 오무아무아가 어디 출신인지, 얼마나 오랫동안 심우주를 이동하고 있는지는 알 수 없다”고 설명했다. 이어 “태양계 밖에서 온 천체를, 그것도 소행성을 관측했다는 것 자체가 매우 획기적인 일”이라면서 “꼬리를 남기는 혜성에 비해 소행성은 관측하기가 쉽지 않다”고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

경북대 지구시스템과학부 천문대기과학전공이 대학생은 물론 일반인을 대상으로 한 공개관측 및 공개강연 행사를 마련한다. 경북대 지구시스템과학부 천문대기과학전공은 ‘2018 봄, 여름 밤하늘 이야기’를 오는 28일과 4월 24일, 5월 23일, 그리고 6월 25일에 경북대 제1, 2과학관에서 개최한다. ‘봄, 여름 밤하늘 이야기’ 에서는 3월 관측에서 플레이아데스 성단, 프레세페 성단, M35 산개성단, 오리온자리 대성운과 베텔게우스를, 4월 관측에서 프레세페 성단, M35 산개성단과 함께 레굴루스, 미자르와 알코르 등을 관측할 예정이다. 이어서 5월 관측에서는 두 이중성인 미자르와 알코르, 이자르 이중성, M13 구상성단, 그리고 목성과 달을 관측할 수 있으며, 6월에는 목성과 토성, 거문고자리 이중성 등을 망원경을 통해 관측할 수 있다. 공개관측과 같이 열리는 공개강연으로는 최근 별세한 스티븐 호킹 교수의 과학적 업적을 살펴보는 경북대 박명구 교수의 3월 28일 강연 ‘스티븐 호킹의 블랙홀’을 시작으로, 4월 24일에는 경북대 박명구 교수의 ‘우리는 얼마나 운이 좋은가?’, 5월 23일에는 서울대 김수봉 교수의 ‘땅속에서 우주를 보다’, 6월 25일에는 성균관대 박일흥 교수의 ‘우주에서 일어나는 천둥과 번개’가 예정돼 있다. 행사의 시작 시간은 오후 7시이며, 경북대학교 제1과학관 120호에서 약 60분간 공개강연이 진행 된 후 경북대 제2과학관 옥상에 있는 천문대로 이동해 공개관측을 진행하게 된다. 행사 참여를 원하는 방문객들은 시작 시간에 맞추어 경북대 제1, 제2과학관으로 오면 안내를 받을 수 있다. 행사와 관련된 구체적인 내용은 경북대 천문대기과학전공 홈페이지(http://hanl.knu.ac.kr)에서 볼 수 있다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

지난해 10월 '외계에서 온 첫 손님'으로 화제가 된 소행성에 대한 새로운 연구결과가 나왔다. 최근 캐나다 토론토 대학 스카버러 캠퍼스 연구팀은 소행성 ‘오무아무아’가 태양계 밖 쌍성계에서 왔을 가능성이 높다는 논문을 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 9만 2000㎞의 빠른 속도로 날아와 태양계를 곡선을 그리며 방문한 후 페가수스 자리 방향으로 날아갔다. 전문가들이 이 소행성을 ‘외계 방문자’로 지목한 이유는 그 움직임이 일반적인 태양계의 소행성 궤도로는 설명할 수 없었기 때문이다. 당시 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㎞다. 이후 전세계 과학자들은 오무아무아에 대한 연구를 진행해 최근들어 하나 둘 씩 그 성과를 꺼내놓기 시작했다. 이번에 토론토 대학은 컴퓨터 모델링 작업을 통해 오무아무아가 쌍성계에서 왔을 것이라는 주장을 내놨다. 쌍성계는 한마디로 태양이 두개인 곳으로 의외로 우주에 흔하디 흔하다. 우리은하에도 쌍성계가 50% 정도 될 것이라는 추측이 있을 정도다. 연구팀은 태양계와 같은 단성계보다 쌍성계는 더 강한 중력으로 보다 많은 소행성들을 성간으로 방출될 수 있다는 점을 강조했다. 논문의 선임저자인 알란 잭슨 박사는 "태양계 밖에서 온 천체를, 그것도 소행성을 관측했다는 것 자체가 매우 획기적인 일"이라면서 "꼬리를 남기는 혜성에 비해 소행성은 관측하기가 쉽지 않다"고 설명했다. 이어 "오무아무아가 어디 출신인지, 얼마나 오랫동안 심우주를 이동하고 있는지는 알 수 없다"면서 "다만 우주 어딘가 쌍성계에서 행성이 형성될 당시 떨어져 나온 것으로 보인다"고 덧붙였다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난달 말 이틀 일정의 알마(ALMA) 망원경 과학자문위원회 회의에 참석하러 칠레 산티아고를 다녀왔다. 한국과 정반대편에 위치한 칠레는 비행기만 24시간 이상 타야 도착할 수 있다. 과학자문위원회의 주요 임무는 알마 망원경의 과학적 성과를 높일 수 있는 방안 제시다. 위원으로서 필자가 제시한 의견이 알마 망원경의 과학 성과를 높이는 데 기여하고 있다는 생각이 긴 여정의 유일한 위안이다. 알마 전파 망원경은 직경 12m 안테나 54개, 7m 안테나 12개로 구성돼 있다. 알마 망원경은 우주 공간에 있는 분자나 먼지가 방출하는 밀리미터(㎜)나 그보다 짧은 서브밀리미터파(波)를 관측한다. 지구 대기 중에 포함된 수증기 영향을 최소화하기 위해 세계에서 가장 건조한 칠레 아타카마 사막 5000m 고지에 만들어졌다. 알마 망원경은 지금까지 건설된 다른 전파 망원경과 비교해 뛰어난 분해능과 감도를 갖고 있다. 부산에 있는 사람이 서울에 있는 동전 종류를 구분할 수 있을 정도다. 알마 망원경은 유럽, 북미, 동아시아, 칠레가 공동으로 건설했다. 한국 역시 건설에 참여한 덕분에 한국 천문학자들도 알마를 연구에 유용하게 활용하고 있다. 알마 망원경을 활용한 가장 유명한 연구 성과는 행성이 생성되는 장면을 포착한 것이다. 지구로부터 약 450광년 떨어져 있는 황소 자리에 있는 ‘HL 타우’라고 명명된 10만년 된 어린 별이 있다. 그 별 주위에는 기체와 먼지로 이루어진 원반이 있는데 그 원반의 여러 틈이 알마 망원경으로 처음 관측됐다. 이 틈은 어린 별 주위를 돌고 있는 행성에 의해 만들어졌다고 천문학자들은 믿고 있다. 이 발견 뒤 알마 망원경으로 행성이 생성되고 있는 어린 별 주위 원반을 추가로 여러 개 발견했다. 알마 과학자문위원회는 회의 두 달 전 의제가 확정되고 필요한 문서가 회의 전에 미리 배포된다. 알마 프로젝트 과학자나 관련자들이 의제와 관련된 발표를 하고 자문위원들은 심도 깊은 질문을 한다. 둘째 날 오후 자문위원회는 전날 회의 결과에서 도출된 중요한 요청이나 결정 사항을 정리한다. 알마 망원경 대장을 비롯해 요직에 있는 사람들이 참석한 가운데 정리한 내용을 발표함으로써 알마 망원경 운영자들이 위원회 요청이나 결정 사항을 숙지하게 만든다. 회의가 끝나고 2주 내에 위원들은 정리된 내용을 바탕으로 위원회 보고서를 작성해 제출한다. 다음 회의 때 알마 프로젝트 과학자는 이 보고서 내용의 실행 결과를 자문위원들에게 알려 준다. 알마 망원경 모든 운영자들이 과학자문위원의 의견을 존중하고 실행에 옮기는 모습이다. 이러한 자문회의 운영은 우리의 과학계가 본받아야 할 자세다.

미국항공우주국(NASA, 이하 나사)이 행성 사냥꾼 케플러 우주 망원경의 수명이 얼마 남지 않았다고 발표했다. 케플러 우주 망원경의 연료가 거의 고갈되어 사실상 망원경으로써 작동이 불가능해지는 것이다. 공교롭게도 케플러의 후계자인 TESS가 다음 달 발사될 예정이라 케플러는 그 임무를 후임에게 맡기고 퇴역하게 된다. 케플러는 2009년 외계 행성 탐사의 임무를 띠고 발사됐다. 15만 개 이상의 별의 밝기 변화를 감지하는 망원경으로 행성이 별 앞을 지날 때 별빛이 미세하게 감소하는 것을 측정하는 원리다. 다만 별에 비하면 행성이 워낙 작기 때문에 매우 미세한 변화를 감지해야 한다. 따라서 대기에 의한 왜곡이나 날씨의 변화를 받지 않는 우주 공간에 망원경을 발사해 이를 3.5년에 걸쳐 관측하는 것이 첫 번째 목표였다. 케플러 우주 망원경은 이 임무를 충실히 수행했다. 케플러의 활약으로 수천 개의 새로운 외계 행성이 밝혀졌으며 이 가운데는 지구와 비슷한 크기의 행성도 여럿 존재했다. 케플러의 성과에 만족한 나사는 3.5년의 추가 임무를 승인했다. 그런데 2013년에 케플러의 자세를 잡아주는 중요한 부품인 리액션 휠이 말썽을 일으켰다. 케플러는 4개의 리액션 휠이 있는데, 자세를 고정하기 위해서는 삼각대처럼 적어도 3개의 리액션 휠이 필요하다. 그런데 두 개가 고장 난 것이다. 따라서 케플러는 임무를 종료해야 할 위기 상황에 몰렸다. 나사의 과학자들은 새로운 대안을 생각했다. 두 개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용해서 케플러의 방향을 본래 목표와 다른 방향으로 고정하는 것이다. 물론 완전하지는 않지만, 덕분에 2018년까지 임무를 연장했을 뿐 아니라 본래 목표로 삼았던 지역 이외에 다른 별도 관측할 수 있게 됐다. K2 임무로 명명된 2차 관측에서 케플러는 수많은 외계 행성을 발견해 적지 않은 과학적 성과를 올렸다. 하지만 이제는 발사된 지 9년째에 이르러 연료가 고갈되고 있다. 연료가 완전히 떨어지면 케플러는 임무 수행을 위한 궤도를 유지할 수 없게 되어 거기서 임무가 종료될 것으로 보인다. 다만 지구에서 멀리 떨어진 위치에 있어 지구로 추락하지는 않는다. 케플러의 후계자인 TESS는 성능이 대폭 업그레이드 되어 발사된다. 따라서 훨씬 많은 제2의 지구를 찾아낼 것으로 기대된다. 하지만 그래도 외계 행성에 대한 우리의 지식을 대폭 확장한 케플러의 업적은 사라지지 않을 것이다. 위기의 순간에도 포기하지 않고 오히려 새로운 기회로 만든 나사 과학자들의 이야기 역시 전설로 남게 될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

외계생명체를 찾을 가장 좋은 기회를 과학자들이 발견했을지도 모르겠다. 천문학자들이 태양계 근처 10여 개의 적색왜성 주변에서 슈퍼지구 후보를 15개나 무더기로 발견했다고 영국 일간 데일리메일이 12일(현지시간) 보도했다. 슈퍼지구는 지구처럼 액체 상태의 바다가 존재할 가능성이 커 과학 기술이 발전하면 인류가 살 수 있을 곳으로 평가된다. 그런데 슈퍼지구 후보가 우리 태양보다 어둡고 차가운 적색왜성들 주위에 깔려있던 것이다. 슈퍼지구 후보 중 한 곳은 ‘K2-155d’로 명명된 행성으로, 지구에서 200광년 거리에 있으며 우리 지구보다 1.6배 크지만, ‘어머니 별’이 되는 주성의 거주 가능 영역에 속한다고 한다. 사실 과학자들은 오랫동안 적색왜성 주변은 슈퍼지구 탐사에서 제외했다. 그 주위를 공전하는 행성들은 거주 가능 영역이 좁기 때문이다. 대부분 행성이 주성에 너무 가까이 있어 한쪽은 너무 뜨겁고 다른 한쪽은 너무 차가워 생명체가 살기에 적합하지 않다는 것이다. 하지만 천문학자들이 미국항공우주국(NASA) 케플러 우주망원경의 두 번째 임무 ‘K2’ 조사 자료를 분석해 찾아낸 슈퍼지구 후보들은 관련 연구자들에게 적색왜성 주변 행성들의 생성과 진화 과정을 보여줘 크게 유용할 수 있다. 이번 연구에서 천문학자들은 기후 시뮬레이션을 기반으로 K2-155d와 같은 몇몇 행성의 지표면에 액체 상태의 물이 있어 지구와 비슷할 것이라고 추정한다. 물론 연구자들이 주성의 크기와 온도를 좀 더 정확하게 알아낼 때까지는 이런 행성이 실제로 생명체가 살기에 적합한 환경이 조성돼 있는지 확신할 수는 없다. 이를 알아내려면 더 많은 연구가 필요할 것이라고 관련 연구자들은 말한다. 이번 연구를 주도한 일본 공업대학의 히라노 데루유키 박사는 “우리의 시뮬레이션에서 행성의 대기와 구성은 지구와 비슷하다고 나오지만, 아직 확신할 수는 없다”면서 “현재 우리는 그곳에 갈 기술이 없지만, 미래 세대는 엄청나게 빠른 우주선으로 그곳에 도착하리라 생각된다”고 말했다. 현재 우리 인류에게 가장 빠른 우주선은 뉴허라이즌스호(號)다. 이 기체는 시속 5만1500㎞ 정도의 속도로 비행할 수 있는데 예를 들어 슈퍼지구 후보 K2-155d까지 가는데 400만 년 이상이 걸린다는 계산이 나온다. 현재 이번 연구의 주된 성과는 적색왜성을 공전하는 행성들이 태양형 행성을 공전하는 행성들과 놀라울 정도로 비슷한 특징이 있을지도 모른다는 점을 보여준다. 적색왜성은 태양형 항성보다 작고 상대적으로 차갑지만, 우리 은하에서 가장 흔하다. 이들은 광도가 낮아 종종 관측되지 않으므로 지구에서 맨눈으로 볼 수 없다. 현재 태양에서 가장 가까운 별 60개 중 50개가 이런 적색왜성이며 그중 가장 가까운 ‘프록시마 켄타우리’ 역시 적색왜성이다. 히라노 박사는 “적색왜성 주위 행성 수가 태양형 항성 주위 행성 수보다 훨씬 더 적다는 점에 주목하는 게 중요하다”면서 “적색왜성 세계, 특히 가장 차가운 적색왜성에 대한 연구는 이제 막 사작돼 이런 별은 앞으로 외계행성 탐사 연구에서 흥미진진한 목표가 될 것”이라고 말했다. 이번 연구 성과는 천문학 분야 최상위 학술지 ‘미국 천문학회 천문학 저널’(The Astronomical Journal) 최신호(2월23일자)에 실렸다. 사진=ESO(위), 도쿄 공업대학 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우주에는 수많은 별이 존재하지만, 대부분은 은하에 몰려 있다. 은하 사이의 공간에는 별은 물론 가스도 거의 없다. 하지만 그렇다고 해서 별이 아예 없는 건 아니다. 마치 대륙 주변의 작은 섬처럼 우리 은하 주변에도 별이 점점이 흩어져 존재한다. 과학자들은 이 별이 어디에서 기원했는지 연구해왔다. 이론적으로 별은 수소가 주성분인 우주 공간의 가스가 뭉쳐서 생성된다. 은하 밖의 가스 밀도가 낮다는 점을 생각하면 이곳에서 가스가 뭉쳐 생성되었을 가능성은 희박하다. 따라서 은하 외부의 별은 은하에서 추방된 별이거나 혹은 외부 은하에서 추방되어 우리 은하로 다가오는 방문자로 생각된다. 어느 쪽이 가능성이 큰지 검증하기 위해 독일 막스플랑크연구소의 천문학자들은 은하계 밖에 존재하는 두 개의 집단에서 14개의 별을 관측했다. 트라이-안드(Triangulum-Andromeda·Tri-And)와 A-13이라고 불리는 이 집단은 은하 디스크(Galactic disc) 평면에서 각각 1만4천 광년 떨어져 있으며 모노세로스 고리(Monoceros Ring)라는 은하 주변 구조물과 연관되어 있다. (개념도 참조) 연구팀은 Keck과 VLT 망원경을 이용해서 이 별들의 스펙트럼을 분석해 화학 구성을 살펴봤다. 별의 화학 성분은 별에 따른 차이도 있지만, 은하에 따른 차이도 존재하기 때문이다. 그 결과 이들은 사실 우리 은하의 별이라는 사실이 밝혀졌다. 본래는 우리 은하의 일부였는데, 어떤 이유로 우리 은하에서 추방당한 것이다. 가장 가능성 높은 설명은 인접한 다른 은하의 중력에 의해 물질이 은하 밖으로 끌려 나오면서 같이 빠져나왔다는 것이다. 아마도 큰 질량을 지닌 위성 은하가 은하 주변 헤일로를 통과하면서 일부 별을 중력으로 끌어당긴 것으로 생각된다. 연구팀은 우리 은하가 일반적인 개념도에서 그려지는 것과 같이 단순한 2차원 평면 구조가 아니라 매우 복잡한 3차원 구조를 지니고 있다고 설명했다. 우리 은하 자체도 단순한 원반 모양 구조가 아니라 나선 팔을 지닌 복잡한 3차원 구조물이다. 여기에 주변 위성 은하 역시 우리 은하의 중력에 의해 주변을 공전하지만, 반대로 우리 은하의 별과 가스를 중력으로 잡아당긴다. 그 결과 상당히 복잡한 구조가 형성되는 것이다. 비록 한 번에 이해하기는 쉽지 않지만, 이렇게 하나씩 연구를 통해 과학자들은 그 구조를 이해하고 있다. 사실 지구에서 일어나는 일도 해결 못 하는 인류에게 우주는 너무 멀고 추상적인 존재일지도 모른다. 하지만 우주를 향한 인간의 호기심은 문명의 초기부터 지금까지 한 번도 멈춘 적이 없다. 은하를 이해하기 위한 우리의 호기심 역시 멈추지 않고 계속될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　　

목성의 붉은 폭풍인 ‘대적점’을 지금이라도 찬찬히 봐둬야겠다. 이 거대 폭풍은 현재 줄어들고 있으며 앞으로 10~20년 안에 사라질 수 있기 때문이다. 미국항공우주국(NASA)이 10억 달러를 투자해 쏴 올린 목성 탐사선 ‘주노’는 지난해 7월 대적점의 화려한 모습을 사진에 담아 우리에게 선물했다. 주노는 대적점에 그 어느 때보다 가까이 접근한 것이다. 천문학자들은 주노가 보내온 선물에 기뻐했다. 대적점은 현재 지구의 크기보다 크다. 과학자들은 이 거대 폭풍이 1600년대부터 소용돌이쳤으리라 추정한다. 반면 지구에서 가장 오랫동안 이어진 폭풍은 1994년 발생한 허리케인 ‘존’으로, 단 31일에 불과하다. 최근 미 온라인매체 비즈니스인사이더는 주노의 탐사 임무를 주도하고 있는 NASA 제트추진연구소(JPL)의 행성과학자 글렌 오턴 박사에게 왜 대적점이 오랫동안 계속됐는지 질문했다. 그러자 오턴 박사는 “그렇지 않다. 적어도 모든 부분이 그런 것은 아니다”고 답했다. 이와 함께 “대적점은 서로 다른 방향으로 움직이는 2개의 컨베이어 벨트에 끼워진 회전하는 바퀴로 상상하라. 대적점은 안정돼 오래 이어질 수 있다”면서 “왜냐하면 서로 다른 방향으로 부는 2개의 제트기류 사이에 끼워져 있기 때문”이라고 설명했다. 목성의 제트기류는 시속 300마일(약 480㎞)이 넘는 속도로 이동해 목성의 자전과 반대로 회전하는 폭풍에 큰 힘을 실어주고 있다. 이것이 “소용돌이에 운동량(momentum)을 제공하는 것”이라고 오턴 박사는 설명했다. 앞으로 다시 주노가 대적점 상공을 지나는 시기는 오는 4월이다. 그후 2019년 7월과 9월, 그리고 2020년 12월이 마지막이다. 하지만 주노가 지난해 7월 스쳐 지나갈 정도로 접근했을 때만큼 자세한 이미지를 촬영하는 것은 아니다. 오턴 박사는 “주노의 현재 궤도를 바꾸지 않는 한 지난번처럼 접근할 가능성은 없다”면서 “이는 대적점이 목성 대기에서 현재의 표류 속도를 유지한다는 가정 아래 계산된 것”이라고 말했다. ■ 대적점, 언제 사라지나? 몇십만 마일의 두꺼운 대기에 덮인 목성과 달리 지구에서는 폭풍이 몇백 년 동안 그 모습을 유지하는 사례는 없다. 대신 지구의 역동적인 대기는 바다와 육지 같은 특징과 밀접한 관련이 있다. 지구는 목성보다 크기가 작고, 자전 속도도 느리다. 참고로 목성은 10시간에 1번 회전한다. 따라서 폭풍 등 기상 상태는 너무 커지기 전에 지구의 제트기류에 의해 소멸된다. 하지만 오턴 박사는 “목성의 대적점도 끝이 다가오고 있다”면서 “사실 대적점은 오랜 기간에 걸쳐 줄어들고 있다”고 설명했다. 1800년대 후반에는 대적점의 폭이 3만5000마일(약 5만6000㎞)로 지구 지름의 4배였다. 하지만 1979년 보이저 2호가 목성을 통과했을 때, 그 지름은 지구의 2배 크기 정도로 줄었다. 오턴 박사는 ”이제 그 크기는 지구의 불과 1.3배에 불과하다”면서 “영원히 계속될 수 없다”고 말했다. 마찬가지로 태양계의 또다른 행성 해왕성에 있는 어두운 폭풍인 대흑점도 사라지고 있다는 것이 최근 허블 우주망원경의 관측으로 확인됐다. 스페이스닷컴에 따르면, 해왕성의 어두운 폭풍은 지구의 한 대륙만큼이나 컸지만, 몇 년 안에 사라질 수도 있다. 목성의 대적점에 남겨진 수명도 길지 않다. 오턴 박사는 “10년이나 20년 뒤 대적점은 커다란 붉은 원(Great Red Circle)이 될 것”이라면서 “아마 얼마 뒤에는 커다란 붉은 흔적(Great Red Memory)으로 남을 것”이라고 말했다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

중력 렌즈는 아인슈타인의 상대성 이론에 따라 빛이 중력의 영향으로 경로가 바뀌면서 마치 렌즈처럼 멀리 있는 천체를 확대하는 현상이다. 이를 통해 과학자들은 본래대로라면 희미해서 관측하기 힘든 천체도 관측할 수 있다. 초점이 딱 맞는 경우는 별로 없기 때문에 본래 모양과는 좀 다르거나 여러 개로 보이기는 하지만, 기술의 발전으로 본래 모습을 재구성하는 것은 물론 그 차제로도 스펙트럼 분석을 통해 구성 물질 등 여러가지 특징을 연구할 수 있다. 과거 중력 렌즈를 통해서 관측할 수 있는 천체도 주로 퀘이사나 멀리 있는 은하였다. 이제는 별이나 심지어 행성까지 시도되고 있다. 본래 밝기의 10배까지 더 밝게 보이는 중력 렌즈는 천문학자들에게는 신이 내린 선물이라고 할 수 있다. 최근 하와이 대학의 하랄드 에벨링(Harald Ebeling)이 이끄는 국제 전문학자 팀은 허블 우주 망원경을 이용해서 역대 가장 큰 배율의 중력 렌즈를 찾아냈다. 'eMACSJ1341-QG-1'라고 명명된 매우 멀리 떨어진 은하가 본래 밝기의 30배로 확대되어 보이는 것을 찾아낸 것이다. 렌즈 역할을 하는 천체는 eMACSJ1341.9-2441이라는 은하단으로 역시 지구에서 매우 멀리 떨어진 대형 은하단이다. 이 은하는 매우 길쭉하게 늘어나 있지만, 이것만으로도 많은 정보를 알아낼 수 있기 때문에 현재 지상의 망원경으로 후속 관측이 이뤄지고 있다. 중력 렌즈에서 흥미로운 사실 중 하나는 관측 대상은 물론 렌즈에 대해서도 많은 것을 알아낼 수 있다는 점이다. 렌즈 효과를 역으로 조사하면 렌즈 역할을 한 은하단의 질량 같은 중요한 정보를 알아낼 수 있다. 천문학자들은 종종 이를 통해 암흑물질처럼 직접 관측이 어려운 물질의 분포를 관측한다. 중력 렌즈는 종종 우주에서 가장 큰 렌즈로 불린다. 앞으로 이 거대한 렌즈의 도움을 받아 천문학자들은 우주의 비밀을 더 쉽고 자세하게 풀어나갈 수 있을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com 　

“적절한 시기에 적절한 위치에 있었다”고 말하는 아마추어 천문가 빅터 부소의 소감은 아마도 천문학 역사상 가장 절제된 표현일지도 모르겠다. 남미 아르헨티나 로사리오에 사는 빅토르 부소는 별이 섬광을 발하고 폭발하면서 초신성으로 변하는 ‘전후’ 순간을 사상 처음으로 촬영하는 데 성공했다. 비록 우연이었지만 말이다. 천문학자들은 이 극히 중요한 순간을 ‘충격 방출’(shock breakout) 또는 ‘충격파’(shockwave)라고 부르며, 별이 이처럼 극적인 변화를 이루는 모습을 실시간으로 목격하길 오랫동안 꿈꿔왔다. 이번 발견을 보고하는 연구논문의 주저자인 아르헨티나 라플라타 천체물리학연구소의 멜리나 베르스텐 연구원은 “이 순간을 우연히 발견할 확률은 1억분의 1 이하”라고 설명했다. 또한 연구에 참여한 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC 버클리)의 천문학자 알렉스 필리펜코 교수는 “이는 우주의 복권에 당첨된 것과 같다”고 비유했다. 부소는 지난 2016년 9월 새 카메라를 구경 40㎝ 천체 망원경에 장착해 테스트하고 있었다. 촬영한 사진 중 1장에 남쪽 하늘의 별자리인 조각가자리(Sculptor) 방향으로 밝은 섬광이 찍혀 있던 것을 발견했다. 이 별을 품고 있는 은하는 지구에서 약 8000만 광년의 거리에 있다. 초신성 폭발로 확산한 빛이 지구에 도달하는 데만 약 8000만 년이 걸린 셈이다. 일의 중대성을 감지한 부소는 평소 알고 지내던 베르스텐 연구원에게 연락했다. 베르스텐 연구원은 사진을 보는 즉시 이 아마추어 천문 애호가가 다이아몬드 원석을 발견했음을 알아차렸다. 베르스텐 연구원은 전 세계 천문학자들에게 초신성 관측을 알렸다. 그 결과 몇 시간 안에 전 세계에 있는 천문학자들은 저마다 최고의 망원경을 사용해 나중에 ‘SN 2016gkg’로 새롭게 명명된 이 초신성을 관측했다. 초신성 관측 데이터는 항성이 파괴적인 붕괴에 이르기 직전의 물리적 구조와 폭발 자체의 성질 등에 관한 중요한 단서를 제공한다. 미국 캘리포니아주 릭천문대에서 후속 관측을 진행한 필리펜코 교수는 “폭발을 시작하는 순간의 별을 관측함으로써 얻을 수 있는 정보는 다른 방법으로는 직접 얻을 수 없다”고 설명했다. 폭발 현상 분석에서 SN 2016gkg는 IIb형 초신성으로 밝혀졌다. IIb형 초신성은 폭발할 때까지 수소로 된 외층의 대부분을 잃어 거대한 별이 된다. IIb형 초신성은 1987년 필리펜코 교수가 처음 확인했다. 연구팀은 관측 데이터와 이론 모델을 조합해 폭발을 일으킨 항성의 원래 질량을 태양 질량의 약 20배로 추정했다. 하지만 이 별은 폭발할 때 질량의 4분의 3을 잃었다. 잃어버린 질량은 쌍성의 동반성에 흡수됐을 가능성이 높다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호에 상세히 실렸다. 사진=아마추어 천문가가 포착한 초신성 이미지(AFP 연합뉴스) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“적절한 시기에 적절한 위치에 있었다”고 말하는 아마추어 천문가 빅터 부소의 소감은 아마도 천문학 역사상 가장 절제된 표현일지도 모르겠다. 남미 아르헨티나 로사리오에 사는 빅토르 부소는 별이 섬광을 발하고 폭발하면서 초신성으로 변하는 ‘전후’ 순간을 사상 처음으로 촬영하는 데 성공했다. 비록 우연이었지만 말이다. 천문학자들은 이 극히 중요한 순간을 ‘충격 방출’(shock breakout) 또는 ‘충격파’(shockwave)라고 부르며, 별이 이처럼 극적인 변화를 이루는 모습을 실시간으로 목격하길 오랫동안 꿈꿔왔다. 이번 발견을 보고하는 연구논문의 주저자인 아르헨티나 라플라타 천체물리학연구소의 멜리나 베르스텐 연구원은 “이 순간을 우연히 발견할 확률은 1억분의 1 이하”라고 설명했다. 또한 연구에 참여한 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC 버클리)의 천문학자 알렉스 필리펜코 교수는 “이는 우주의 복권에 당첨된 것과 같다”고 비유했다. 부소는 지난 2016년 9월 새 카메라를 구경 40㎝ 천체 망원경에 장착해 테스트하고 있었다. 촬영한 사진 중 1장에 남쪽 하늘의 별자리인 조각가자리(Sculptor) 방향으로 밝은 섬광이 찍혀 있던 것을 발견했다. 이 별을 품고 있는 은하는 지구에서 약 8000만 광년의 거리에 있다. 초신성 폭발로 확산한 빛이 지구에 도달하는 데만 약 8000만 년이 걸린 셈이다. 일의 중대성을 감지한 부소는 평소 알고 지내던 베르스텐 연구원에게 연락했다. 베르스텐 연구원은 사진을 보는 즉시 이 아마추어 천문 애호가가 다이아몬드 원석을 발견했음을 알아차렸다. 베르스텐 연구원은 전 세계 천문학자들에게 초신성 관측을 알렸다. 그 결과 몇 시간 안에 전 세계에 있는 천문학자들은 저마다 최고의 망원경을 사용해 나중에 ‘SN 2016gkg’로 새롭게 명명된 이 초신성을 관측했다. 초신성 관측 데이터는 항성이 파괴적인 붕괴에 이르기 직전의 물리적 구조와 폭발 자체의 성질 등에 관한 중요한 단서를 제공한다. 미국 캘리포니아주 릭천문대에서 후속 관측을 진행한 필리펜코 교수는 “폭발을 시작하는 순간의 별을 관측함으로써 얻을 수 있는 정보는 다른 방법으로는 직접 얻을 수 없다”고 설명했다. 폭발 현상 분석에서 SN 2016gkg는 IIb형 초신성으로 밝혀졌다. IIb형 초신성은 폭발할 때까지 수소로 된 외층의 대부분을 잃어 거대한 별이 된다. IIb형 초신성은 1987년 필리펜코 교수가 처음 확인했다. 연구팀은 관측 데이터와 이론 모델을 조합해 폭발을 일으킨 항성의 원래 질량을 태양 질량의 약 20배로 추정했다. 하지만 이 별은 폭발할 때 질량의 4분의 3을 잃었다. 잃어버린 질량은 쌍성의 동반성에 흡수됐을 가능성이 높다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호에 상세히 실렸다. 사진=아마추어 천문가가 포착한 초신성 이미지(AFP 연합뉴스) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 차세대 외계 행성 사냥꾼인 'TESS 우주 망원경'이 계획된 발사보다 2개월 앞서 플로리다에 도착했다. 최근 NASA 관계자는 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 지난 12일(현지시간) 트럭에 실려 케네디 우주 센터에 운송됐다고 밝혔다. 향후 TESS는 케이프 커내버럴 공군기지에서 빨라도 4월 16일 이후 스페이스X 팰컨 9 로켓 위에 탑재될 예정이다. TESS는 행성이 별의 앞면을 통과하는 데 따라 별의 광도가 약간 감소하는 현상을 포착하기 위해 적어도 2년 동안 태양에 가까운 20만 개의 밝은 별을 연구하는 데 20년 이상을 소비할 예정이다. NASA의 성공적인 행성 사냥꾼 케플러 우주 망원경은 이 같은 ‘통과’ 기술을 사용하여 거의 2,500개의 확인된 외계 행성을 발견했다. TESS 팀 멤버들은 이 미션을 통해 수천 개의 외계행성 발견을 기대하고 있다. 모든 것이 계획대로 진행된다면 내년에 발사될 예정인 NASA의 89억 달러 규모의 제임스 웹 우주 망원경이 이들 중 몇십 개를 심도있게 관측, 연구하게 될 것이다. 제임스 웹은 가장 가까운 외계 행성 일부의 대기에서 수증기, 메탄 및 기타 가스를 스캔할 수 있어 천문학자들이 그 세계가 생명을 품고 있을 잠재력을 측정할 수 있게 도와줄 것이다. 정말로 운이 좋다면 연구원들은 웹이 생명 자체를 암시하는 가스를 발견할 수도 있을 것으로 기대하고 있다. TESS 미션은 메릴랜드주 NASA의 고다드 우주비행 센터에서 관리하며, 그 운영은 매사추세츠 공과대학(MIT)이 맡고 있다. MIT의 천체물리학 및 우주 연구를 위한 캐블리 연구소의 조지 리커 박사가 주요 연구원이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

천문학자들이 우주 망원경을 이용해 지구처럼 바위로 이뤄진 지구형 행성부터 목성과 토성 같은 기체형 행성까지 100개 가까운 새로운 외계행성을 한꺼번에 발견해 주목을 받고 있다. 덴마크공과대(DTU)와 미국 하버드·스미스소니언 천체물리학연구소, 프린스턴대, 캘리포니아공과대(칼텍), MIT, 항공우주국(NASA), 일본 도쿄대 등 국제공동연구팀은 NASA에서 운용하고 있는 케플러 우주 망원경을 이용해 새로운 외계행성 95개를 무더기로 발견하고 공개 학술 데이터베이스인 ‘아카이브’ 15일자로 발표했다. 이번 발견으로 지금까지 K2 프로젝트로 발견한 외계행성은 314개가 됐다. 연구팀은 케플러 우주 망원경이 보내온 신호를 분석해 275개의 외계행성 후보 중 149개를 실제 외계행성으로 확인했고 그중 95개는 그동안 발견되지 않은 완전히 새로운 외계행성이라는 사실을 밝혀냈다. 이번에 발견된 외계행성들은 지구처럼 바위로 이루어져 있고 지구보다 큰 것들부터 목성이나 토성처럼 가스로 뒤덮여 있고 지구보다 훨씬 큰 가스형 행성까지 다양한 형태라고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 이번에 발견된 행성 중 하나는 지구처럼 ‘HD212657’이라는 항성(별) 주위를 10일 간격으로 공전하고 있어 지구와 비슷한 환경을 가진 ‘골디락스 행성’일 가능성이 높다고도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 차세대 외계 행성 사냥꾼인 'TESS 우주 망원경'이 계획된 발사보다 2개월 앞서 플로리다에 도착했다. 최근 NASA 관계자는 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 지난 12일(현지시간) 트럭에 실려 케네디 우주 센터에 운송됐다고 밝혔다. 향후 TESS는 케이프 커내버럴 공군기지에서 빨라도 4월 16일 이후 스페이스X 팰컨 9 로켓 위에 탑재될 예정이다. TESS는 행성이 별의 앞면을 통과하는 데 따라 별의 광도가 약간 감소하는 현상을 포착하기 위해 적어도 2년 동안 태양에 가까운 20만 개의 밝은 별을 연구하는 데 20년 이상을 소비할 예정이다. NASA의 성공적인 행성 사냥꾼 케플러 우주 망원경은 이 같은 ‘통과’ 기술을 사용하여 거의 2,500개의 확인된 외계 행성을 발견했다. TESS 팀 멤버들은 이 미션을 통해 수천 개의 외계행성 발견을 기대하고 있다. 모든 것이 계획대로 진행된다면 내년에 발사될 예정인 NASA의 89억 달러 규모의 제임스 웹 우주 망원경이 이들 중 몇십 개를 심도있게 관측, 연구하게 될 것이다. 제임스 웹은 가장 가까운 외계 행성 일부의 대기에서 수증기, 메탄 및 기타 가스를 스캔할 수 있어 천문학자들이 그 세계가 생명을 품고 있을 잠재력을 측정할 수 있게 도와줄 것이다. 정말로 운이 좋다면 연구원들은 웹이 생명 자체를 암시하는 가스를 발견할 수도 있을 것으로 기대하고 있다. TESS 미션은 메릴랜드주 NASA의 고다드 우주비행 센터에서 관리하며, 그 운영은 매사추세츠 공과대학(MIT)이 맡고 있다. MIT의 천체물리학 및 우주 연구를 위한 캐블리 연구소의 조지 리커 박사가 주요 연구원이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

천문학자들이 우주 망원경을 이용해 바위로 만들어진 지구형 행성부터 목성과 토성 같은 기체형 행성까지 100개에 가까운 새로운 외계행성을 한꺼번에 발견해 화제가 되고 있다.덴마크공과대학(DTU)과 미국 하버드-스미소니언 천체물리학연구소, 프린스턴대, 캘리포니아공과대(칼텍), MIT, 항공우주국(NASA), 일본 도쿄대 등 국제공동연구팀은 NASA에서 운용하고 있는 케플러 우주망원경을 이용해 새로운 외계행성 95개를 무더기로 발견하고 공개 학술 데이터베이스인 ‘아카이브’ 15일자로 발표했다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천문학 저널’에도 실릴 예정이다. ‘행성 사냥꾼’이라고 불리는 케플러 우주망원경은 지구에서 6500만㎞ 떨어진 곳에서 태양궤도를 돌면서 지구형 행성을 찾는 임무를 위해 2009년 발사됐다. 2012년 공식적인 임무 수명은 마쳤지만 2014년부터 외계의 지구형 행성 뿐만 아니라 소행성과 초신성을 비롯한 은하 중심부를 관측하는 ‘K2’라는 새로운 임무를 부여받아 운영되고 있다. 이번 발견으로 지금까지 K2 프로젝트로 발견한 외계행성은 314개가 됐다. 연구팀은 케플러우주망원경이 보내온 신호를 분석해 275개의 외계행성 후보 중 149개를 실제 외계행성으로 확인했고 그 중 95개는 그동안 발견되지 않은 완전히 새로운 외계행성이라는 사실을 밝혀냈다. 이번에 발견된 외계행성들은 지구처럼 바위로 이루어져 있고 지구보다 큰 것들부터 목성이나 토성처럼 가스로 뒤덮여 있고 지구보다 훨씬 큰 가스형 행성까지 다양한 형태라고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 이번에 발견한 행성 중 하나는 지구처럼 ‘HD212657’이라는 항성(별) 주위를 10일 간격으로 공전하고 있어 지구와 비슷한 환경을 가진 ‘골디락스 행성’일 가능성이 높다고도 했다. 앤드류 메이요 DTU 연구원은 “외계행성은 천문학 분야에서 매우 흥미로운 주제”라며 “외계행성이 많이 발견될수록 태양계에 대해 더 많은 것을 알게 될 뿐만 아니라 우주 생성의 비밀에 가까워 질 수 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

해왕성의 어두운 폭풍인 대흑점은 한때 미국 보스톤에서 포르투갈까지 도달할 만큼 컸지만, 허블우주망원경이 지켜보는 동안 서서히 줄어들고 있는 것이 관측됐다. 미 항공우주국(NASA)의 보이저 2호가 1989년 해왕성 옆을 스쳐지났을 때, 먼 행성의 대기에 있는 크고 어두운 폭풍이 관찰되었다. 그로부터 과학자들은 허블우주망원경을 사용해 해왕성을 감시하며 새로운 폭풍이 형성되는 것을 보았다. 그러나 2세기 동안 폭풍으로서 맹위를 떨치는 목성의 대적점과는 달리, 해왕성의 폭풍은 불과 몇 년 만에 생성과 소멸을 반복하던 끝에 처음으로 연구자들이 지켜보는 가운데 소멸을 맞고 있다고 NASA 관계자가 밝혔다. 미국 버클리 캘리포니아 대학의 연구원이자 이 연구의 저자인 마이클 웡은 “우리는 이 어두운 소용돌이의 종말을 포착하고 있는 것 같다. 잘 알려진 연구가 기대했던 것과는 다른 것 같다”고 밝혔다. 이전의 시뮬레이션은 소용돌이가 행성의 적도 쪽으로 이동해 가까이 접근하면 부서져 엄청난 구름 활동을 일으킬 것으로 예상됐다. 그러나 그 대신에 대흑점은 해왕성의 남극을 향해 떠돌았으며 조용히 사라져가고 있는 중이다. 소용돌이는 허블이 2015년에 발견했을 때 긴지름이 약 5,000km였는데, 지금은 3,700km까지 줄어들었다. 이 어두운 폭풍과 같은 행성의 안티사이클론은 해왕성 대기의 더 깊은 곳에서 어두운 물체를 끌어당긴다. 이들은 적도에서 서쪽으로 가는 길과 각 극 근처에서 동쪽으로 가는 세 갈래의 제트 기류에 의해 운반된다. 해왕성의 강력한 바람은 태양계에서 가장 빠른 속도로 초음속에 도달하는 것으로 밝혀졌다.　​ 허블의 조심스러운 추적은 해왕성에서 폭풍이 얼마나 흔한지, 앞으로 어떤 일이 벌어질 지 밝혀낼 수 있을 것으로 기대되고 있다. “허블과 보이저 이외의 어떤 장비도 이러한 와류를 관찰하지 못했다”고 밝힌 웡은 “현재로서는 허블만이 매혹적인 해왕성의 기상 시스템이 얼마나 흔하고 희귀한지 이해하는 데 필요한 데이터를 제공할 수 있다”고 설명했다. 이 연구는 2 월 15일 천문저널에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com