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　

지금 이 순간에도 우주 어느 공간을 날고 있는 ‘빨간색 전기 스포츠카’가 천체망원경에 포착됐다. 주인공은 괴짜 백만장자로 불리는 엘론 머스크의 테슬라 전기차 ‘로드스터’다. 로드스터는 미국 현지시간으로 지난 6일 머스크의 민간우주기업 스페이스X의 대형 우주발사체 ‘팔콘 헤비’에 실려 우주로 발사됐다. 23층 건물 높이의 팔콘 헤비 로켓은 미국 항공우주국(NASA)의 막강한 새턴 V 달 로켓 이래 최강의 추진력을 자랑하며 순조롭게 목적지인 화성 궤도를 향해 날고 있다. 로드스터는 팔콘 헤비에 실려 함께 우주 공간을 날고 있으며, 현지시간으로 지난 8일 천문학자인 지안루카 마시와 마이클 슈와츠가 애리조나에 있는 테나그라 관측소의 장비로 촬영한 ‘로드스터 비행 영상’이 공개되기도 했다. 이번에 새롭게 공개된 영상은 미국 국적의 천체촬영전문 사진작가가 자신의 장비를 이용해 촬영한 것으로, 이전에 공개된 영상과 달리 조금 더 선명한 화질과 컬러를 자랑한다는 점에서 관심을 사로잡았다. 천체촬영전문 사진작가인 로겔리오 베르날 안드레오는 현지시간으로 지난 9일 샌프란시스코에 있는 자신의 집에서 무려 약 80만 5000㎞떨어진 곳을 날고 있는 팔콘 헤비와 로드스터를 촬영하는데 성공했다. 그는 자신의 웹사이트에 “많은 사람들이 지구에서도 로드스터를 관찰할 수 있는지에 의문을 품었고 나 역시 마찬가지였다”며 촬영 동기를 밝혔다. 한편 팔콘 헤비는 엘론 머스크의 화성 식민지 프로젝트의 핵심으로, 화성에 인류가 거주할 수 있는 도시를 만들고, 지구로부터 사람과 화물 등을 화성까지 실어 나를 수 있도록 개발된 초대형 로켓이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

은하 중심에는 거대한 크기의 블랙홀이 존재한다. 이 거대 질량 블랙홀은 물론 은하보다 질량이 작지만 그래도 태양 질량에서 수백만 배에서 수십억 배에 달하는 거대한 질량을 가진 것들이 많다. 그런 만큼 강력한 중력으로 주변 물질을 흡수해 은하 전체의 물질 분포에 영향을 준다. 과학자들은 이 은하 중심 블랙홀이 은하의 진화에 매우 큰 영향을 준다고 보고 있다. 하지만 이 은하 중심 블랙홀은 관측이 그렇게 간단하지 않다. 은하에서 가장 많은 가스와 별이 밀집된 공간에 있기 때문에 일반적인 광학 망원경으로는 그 구조를 파악하기 힘들다. 일본 국립 천문대의 과학자팀은 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 활동 은하핵 (AGN) 가운데 하나인 M77 은하의 거대 질량 블랙홀을 관측했다. 일반적으로 아무것도 없는 검은 구멍처럼 생각되는 블랙홀이지만, 과학자들은 은하 중심 블랙홀 주변이 매우 복잡한 구조로 되어 있다는 점을 알고 있다. 이전 관측과 이론적 예측을 통해 블랙홀 주변에는 블랙홀로 흡수되는 거대한 물질의 원반인 강착 원반이 있고 그보다 더 먼 장소에는 매우 큰 도넛 모양의 가스가 있을 것으로 생각됐다. 하지만 이를 실제로 관측하기는 어려웠다. 연구팀은 시안화수소(HCN) 및 HCO+ 이온의 분포를 조사해 도넛 모양으로 생긴 구조물을 실제로 관측하는 데 성공했다. 위의 사진에서 사각형 안에 말발굽 모양의 지름 1400광년 정도 되는 구조물이 있고 그 안쪽에 지름 40광년에 달하는 원형 구조물이 포착된 것이다. 다만 ALMA의 강력한 성능으로도 중심부 구조는 다소 흐릿하게 관측된다. 이는 M77이 4,700만 광년 떨어진 은하이기 때문인데, 거리를 생각하면 놀라운 해상도라고 할 수 있다. SF영화에서는 단순하게 처리되는 것과 달리 과학자들은 블랙홀로 물질이 흡수되는 과정 역시 간단하지 않다고 보고 있다. 도넛 모양 구조물에서 더 안쪽의 강착 원반으로 물질이 이동하는 과정 역시 아직 밝혀지지 않은 부분이 많다. 아직도 많은 미스터리를 품고 있는 블랙홀에 대한 연구는 앞으로도 계속 진행될 것이다. 여기에는 우리 은하를 비롯한 은하 진화의 과정과 미래가 담겨 있기 때문이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

현재 우주를 날고있는 빨간색 스포츠카가 지상의 망원경을 통해 관측됐다. 지난 10일(현지시간) 미국 CNN등 주요매체는 화성을 향한 우주 여정에 나선 테슬라 전기차 ‘로드스터’가 천체망원경에 관측됐다고 보도했다. 지상의 망원경을 통해 본 로드스터는 마치 우주의 수많은 천체처럼 작은 점으로 보인다. 밤하늘을 가로지르며 '달리는' 로드스터의 모습은 지난 8일 천문학자 지안루카 마시와 마이클 슈와츠가 애리조나에 있는 테나그라 관측소의 장비로 촬영했다. 우주선처럼 머나먼 여정에 나선 로드스터는 지난 6일 일론 머스크 테슬라 최고경영자가 세운 민간우주기업 스페이스X의 대형 우주발사체 ‘팰컨헤비'에 실려 우주로 발사됐다. 23층 건물 높이의 팰컨헤비 로켓은 미 항공우주국(NASA)의 막강한 새턴 V 달 로켓 이래 최강의 것으로, 발사 추진력이 다른 발사체의 두 배이며, 보잉 747의 18대 수준에 달한다. 이번 발사의 하이라이트는 역시 로켓에 함께 실린 머스크의 '애마' 로드스터와 우주인 복장을 하고 탑승한 마네킹 스타맨이다. 로드스터의 목적지는 화성궤도로, 목표대로 순항하면 수억 년은 그곳을 떠돌게된다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양계 끝자락을 향해 순항 중인 '인류의 피조물'이 지구에서 가장 먼 곳에서 촬영한 천체사진을 보내왔다. 9일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 탐사선 뉴호라이즌스호가 촬영한 '카이퍼 벨트'(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)의 천체사진을 공개했다. 지난해 12월 5일 촬영된 이 사진은 뉴호라이즌스호에 장착된 고해상도 망원카메라인 '로리'(LORRI)가 적외선으로 담아낸 것이다. 각각의 천체 이름은 '2012 HZ84'과 '2012 HE85'로 표면이 얼음으로 이루어진 작은 천체로 추정된다. 이날 뉴호라이즌스호가 지구로 보내온 사진은 인류 역사의 새로운 장으로 기록됐다. 지금까지 탐사선이 촬영한 가장 먼 천체사진 기록은 지난 1990년 2월 14일 보이저 1호에 의해 세워졌다. 당시 보이저 1호는 60억 6000만㎞에서 인류 역사상 ‘가장 철학적인 천체사진’을 촬영해 지구로 보내왔다. 이 사진의 이름은 ‘창백한 푸른 점'(Pale Blue Dot)으로 유명 천문학자인 고(故) 칼 세이건의 제안으로 이루어졌다. 당시 명왕성 부근을 지나고 있던 보이저 1호는 망원 카메라를 지구 쪽으로 돌려 촬영했고 그 속에 지구는 그야말로 ‘먼지 한 톨’이었다. 그로부터 27년이 흐른 지난해 뉴호라이즌스호가 61억 2000만㎞ 떨어진 곳에서 촬영한 천체사진을 보내오면서 보이저 1호가 세운 기록을 깼다. 이 사진은 그간 천체망원경으로만 지켜보던 산개성단 'NGC 3532'로, 성단 내 별들이 마치 우물에 소원을 담아 던져진 수많은 동전처럼 보인다고 해 ‘소원의 우물 성단’(Wishing Well Cluster)이라고도 불린다. 이 기록은 그러나 단 2시간 만에 또 깨졌다. 카이퍼벨트 내 2012 HZ84와 2012 HE85의 사진도 보내왔기 때문이다. 지난 2015년 명왕성 탐사를 마치고 연장근무에 들어간 뉴호라이즌스호가 향하는 새 목적지는 소행성 ‘2014 MU69’다. 미지의 영역인 카이퍼 벨트에 위치한 2014 MU69는 지름 30km가 넘지 않는 소행성으로 카이퍼 벨트에 위치한 속성상 태양계 탄생 초기 물질로 이루어져 있을 것으로 보인다. 뉴호라이즌스호가 순항하면 올해 12월 31일 혹은 내년 1월 1일 새 목적지에 도착할 예정이다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

일론 머스크 테슬라 최고경영자가 세운 민간우주기업 스페이스X의 대형 우주발사체 ‘팰컨헤비’가 6일 낮 3시45분(미국 동부시간) 첫 발사에 성공했다. 발사대는 케네디 우주센터의 39A 발사대로서, 아폴로 달 착륙 우주선과 스페이스 셔틀이 우주로 떠났던 곳이다. 23층 건물 높이의 팰컨헤비 로켓은 미 항공우주국(NASA)의 막강한 새턴 V 달 로켓 이래 최강의 것으로, 발사 추진력이 다른 발사체의 두 배이며, 보잉 747의 18대 수준에 달한다. 팰컨헤비의 발사 광경을 보기 위해 플로리다 해변에는 10만 명이 넘는 인파가 몰려들었다. 세계가 팰컨헤비의 발사를 주목하는 것은 괴짜 억만장자 머스크가 세운 스페이스X가 항공우주산업의 판도를 바꾼 ‘게임 체인저’ 기업이기 때문이다. 스페이스X는 처음으로 로켓 재활용 기술 상용화에 성공해 발사 비용을 경쟁사의 4분의 1 수준으로 크게 낮췄다. 팰컨헤비는 이미 발사에 성공한 재활용 로켓 ‘팰컨9’ 세 개를 나란히 묶은 형태로, 1단 로켓을 재사용할 수 있다. 팰컨헤비가 대기권을 빠져나가면, 1단 양쪽 로켓 2개가 지상으로 돌아오고, 가운데 로켓은 2단 로켓과 분리된 뒤 자율운항무인선박(드론십)에 해상 착륙한다. 회수된 로켓은 최대 10차례 재사용이 가능하다. 재사용 로켓을 활용한 팰컨헤비의 회당 발사 비용은 약 9000만달러(약 972억원)다. 팰컨헤비는 길이 70m, 폭 12.2m에 이른다. 팰컨9는 인공위성을 발사하거나 국제우주정거장(ISS)에 가벼운 물체를 실어나를 때 쓰이지만, 팰컨헤비는 지구 저궤도(600~800㎞)를 기준으로 최대 63.8t까지 운반할 수 있다. 대형 위성이나 거대 우주망원경을 쏘아 올리거나, 대형 로봇을 화성으로 보내는 등 임무를 수행할 목적으로 개발된 것이다. 팰컨헤비의 로드스터에 흰색 우주복을 입은 마네킹 스타맨과 영상 카메라 세 대를 실었다. 첫 비행에선 실패확률이 높기 때문에 인간 우주인이 탑승하지 못했다. 자신이 몰던 빨간색 테슬라 전기 스포츠카 로드스터를 팰컨헤비에 실어 화성으로 보내겠다고 밝힌 머스크는 “로드스터는 초당 11㎞ 속도로 지구에서 4억㎞ 떨어진 곳까지 가게 된다. 우리는 팰컨헤비가 수억 년간, 아마도 십억 년 동안 그 궤도에 있으리라 추산한다”고 말했다. 이번 발사가 시험 비행이라고 밝힌 머스크는 이것이 성공하면 다음 미션을 준비할 것이라고 말했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

우리가 살고있는 우리 은하와 닮은 은하의 환상적인 모습이 사진으로 공개됐다. 지난 3일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 'NGC 7331'의 모습을 공개했다. 지구에서 페가수스 자리 방향으로 약 4500만 광년 떨어진 곳에 위치한 NGC 7331은 우리 은하와 같은 나선은하다. 은하의 크기와 구조도 우리 은하와 비슷해 '쌍둥이 은하'로 불릴 정도. 마치 '은하쇼'를 벌이는듯 환하게 빛나는 나선팔이 우주를 아름답게 비추는데 특히 노란색으로 보이는 그 중심 인근에는 초신성이 자리잡고 있다. 이 초신성의 이름은 'SN 2014C'. 초신성(超新星)이란 항성 진화의 마지막 단계에 이른 별이 폭발하면서 생긴 엄청난 에너지를 순간적으로 방출하는 것으로, 그 밝기가 평소의 수억 배에 이르렀다가 서서히 낮아진다. 초신성 SN 2014C는 특히나 이제까지 본 적 없는 독특한 특징을 갖고있다. 초신성은 수소가 거의 없는 Type I이 가장 흔하고 수소가 풍부한 Type II는 드물다. 그러나 SN 2014C는 Type I에서 Type II로 1년 만에 변했다. 과학자들이 그 원인을 알아내기 위해 노력하고 있으나 현재까지 확실한 답을 알아내지 못했다. 사진=ESA/Hubble & NASA/D. Milisavljevic (Purdue University)　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구를 품고 있는 우리은하 바깥쪽에서 처음으로 생명탄생의 필수요소인 유기분자가 발견돼 주목받고 있다.미국 항공우주국(NASA) 고다드우주비행센터, 버지니아대, 국립전파천문관측소, 일본 오사카부립대, 일본 국립천문대, 영국 킬대, 독일 하이델베르그대, 막스플랑크 전파천문연구소, 쾰른대 공동연구팀은 태양계가 속해 있는 우리은하 바깥쪽에 있는 왜소 은하(dwarf galaxy)에서 거대 유기분자의 흔적을 발견했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널 레터스’ 1월 30일자에 실렸다. 왜소 은하는 수십억 개의 별로 구성된 작은 은하로 2000억~4000억개의 별로 이뤄진 우리은하나 안드로메다은하 같은 거대은하보다 질량과 크기가 훨씬 작은 은하를 말한다. 이들 왜소은하에서는 별들이 만들어지는 속도가 매우 느리기 때문에 화학적 구성이 원시적일 뿐만 아니라 유기물질을 형성하는데 필요한 탄소나 산소 분자가 상대적으로 적다. 이 때문에 우리은하 바깥에서 생명 탄생의 기본 요소인 유기분자는 발견된 적이 없다. 연구팀은 칠레에 있는 세계 최대 규모의 전파망원경 ‘알마’(ALMA)를 이용해 지구에서 16만 광년 떨어져 있는 거대 마젤란 성운에서 유기분자를 찾는 연구를 진행하던 중 성운 내 왜소 은하에서 다이메틸 에테르(CH3OCH3)과 포름산 메틸(CH3OCHO)라는 유기물질의 흔적을 발견했다. 마르타 세위로 NASA 박사는 “이번 발견의 의미는 생명의 기본적인 화학 구성요소인 유기물질이 지구가 있는 우리은하가 생성되기 훨씬 전에 만들어진 우주에서 이미 먼저 형성됐다는 것”이라며 “우주의 탄생과 성장을 화학적 차원에서 연구할 수 있게 됐다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

138억 년의 우주 역사를 가장 자세히 재현한 컴퓨터 시뮬레이션 영상을 국제 연구팀이 1일(현지시간) 영국 왕립천문학회 월간보고(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 공개했다. ‘일루스트리스: 더 넥스트 제네레이션’(IllustrisTNG·Illustris: The Next Generation)으로 명명된 이번 영상은 우주의 형성 과정을 그 어느 것보다 자세히 보여준다. 연구팀은 “이번 영상은 130억 년이 넘는 시간 동안 우주에 은하가 어떻게 형성·진화·성장하고 새로운 별의 탄생을 유도하는지 알 수 있게 해준다”고 설명했다. 이미 연구팀은 이번 시뮬레이션 모델로 블랙홀이 암흑물질의 분포에 어떻게 영향을 주는지, 중원소들이 어떻게 만들어져 분포하는지, 그리고 자기장이 어디에서 비롯되는지 살피고 있다. 연구팀의 샤이 제넬 박사(미국 플랫아이언연구소 전산천체물리학센터)는 “천체 망원경 한 대로는 은하들을 일정량밖에 측정할 수 없지만, 이번 시뮬레이션은 모든 은하의 특성을 추적할 수 있고 현재 모습뿐만 아니라 모든 형성 과정도 살필 수 있다”고 말했다. 이들은 ‘빅뱅’으로 불리는 대폭발 이후 우주 전체로 균일하게 확산해나간 빛 즉 우주배경복사에서 수집한 우주 초장기에 관한 증거를 이용해 이번 시뮬레이션을 제작했다. 이를 통해 우주가 탄생한 지 불과 몇십억 년밖에 안 됐을 때의 조건을 모델링했다. 가상의 우주 공간에 별과 행성 형성에 관여하는 바리온 물질과 은하 구조에 관여하는 암흑물질, 그리고 우주의 가속팽창과 관련한 암흑에너지를 더했다. 그리고 초신성 폭발과 블랙홀에 관한 정보도 추가했다. 또 다른 연구원인 폴커 스프링겔 박사(독일 하이델베르크 이론연구소)는 “이번 모델은 대규모 물질 분포에서 거대질량 블랙홀의 영향을 정확히 예측할 수 있어 특히 매력적”이라면서 “앞으로 나올 관측 연구를 신뢰성 있게 해석하는 데 결정적인 역할을 할 것”이라고 말했다. 연구를 주도한 마크 보겔스버거 박사(미국 매사추세츠공과대)는 이번 시뮬레이션으로 뜨겁고 묽은 가스의 난류 운동이 은하 중심의 자기장을 기하급수적으로 증폭할 수 있는 소규모 자기 발전기를 유도하는 것을 보여줬고 관찰된 자기장의 세기도 정확히 예측했다. 그는 “이번 모델은 정교한 은하 형성 모델과의 결합을 통해 어떤 기존 시뮬레이션보다 자세히 이런 자기장 문제를 탐구하도록 해준다”고 말했다. 시뮬레이션 속 우주는 현재 우리가 관측 가능한 우주인 약 930억 광년의 거리와 비교하면 10억 광년에 불과하다. 하지만 4년 전 제작한 초기 모델 속 우주는 약 3억5000만 광년으로 훨씬 더 작았다. 연구에 참여한 안날리사 필레피치 연구원(막스플랑크 천문학연구소)은 “우리의 예측 모델은 이제 천문학자들에 의해 체계적으로 확인될 수 있다”면서 “이는 계층적 은하 형성이라는 이론적 모델의 결정적인 검사를 이끌어낼 것”이라고 말했다. 사진=IllustrisTNG 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학자들은 우리 은하에서 수천 개 이상의 외계 행성을 발견했다. 그리고 우주 공간에서 다양한 유기물이 생성될 수 있다는 증거도 발견했다. 이 두 가지 사실을 조합하면 우리 은하에 생명체를 지닌 행성이 지구만이 아닐 것이라는 결론에 도달하게 된다. 아직 지구 이외의 행성에서 생명체가 살고 있다는 결정적 증거는 발견하지 못했지만, 많은 과학자들은 이를 찾기 위해 노력하고 있다. 그런데 우리 은하 밖 다른 은하의 사정은 어떨까? 이웃 은하 가운데 가장 가까운 은하로 대마젤란은하(Large Magellanic Cloud, LMC)가 있다. 우리 은하의 위성 은하로 왜소은하지만, 1만 4,000광년의 지름과 태양 질량의 100억 배의 질량을 가진 은하이기도 하다. 지구에서 거리는 16만 광년으로 결코 가까운 거리는 아니지만, 외부 은하 가운데서는 가까운 편에 속하기 때문에 많은 관측이 이뤄진 은하이기도 하다. 과거 과학자들은 대마젤란은하가 젊고 원시적인 은하라는 증거를 발견했다. 마젤란 은하는 대부분 수소와 헬륨으로 구성되어 있으며 무거운 원소의 비중은 작다. 무거운 원소는 별의 핵융합 반응이나 초신성 폭발의 결과로 생기기 때문에 이런 원소가 많을 수록 이미 죽은 별이 많은 오래된 은하다. 따라서 과학자들은 대마젤란은하에 탄소, 산소, 질소를 포함한 유기물 분자가 거의 없을 것으로 생각해왔다. 하지만 최근 국제 과학자팀은 세계 최대 전파 망원경인 ALMA를 사용해 대마젤란은하에서 예상치 못했던 유기 분자를 발견했다. 메탄올, 디메틸에테르, 포름산 메틸 등이 그것이다. 비록 그 자체가 생명체의 증거는 아니지만, 이런 유기 분자가 이렇게 먼 거리에서 발견된다는 이야기는 이보다 더 복잡한 유기물이 이 은하의 가스에 포함되어있음을 시사한다. 대마젤란은하에는 별이 태어나는 성운도 존재하기 때문에 어쩌면 지금 태어나는 새로운 별 주변에는 지구처럼 생명을 잉태할 수 있는 행성이 존재할지 모른다. 과학자들은 이번 발견이 외부 은하에도 생명체를 이루는 데 필요한 유기물이 존재한다는 것을 보여줌과 동시에 우리 은하가 지금보다 젊을 때도 태양계처럼 유기물이 풍부한 행성계가 생성될 수 있던 이유를 설명해준다고 보고 있다. 젊은 은하라도 생각보다 유기물이 적지 않으므로 태양계 같은 행성계가 형성될 수 있다. 물론 거리를 생각할 때 대마젤란은하에 생명체를 지닌 행성이 있다고 해도 지금 우리가 그 사실을 확인할 방법은 없다. 하지만 지구가 우주에서 특별한 장소가 아니라 평범한 행성인 것과 마찬가지로 우리 은하 역시 특별한 장소가 아니라 평범한 은하 중 하나임을 다시 확인해준 결과로 해석된다. 결국, 생물체가 탄생한 은하 역시 우리 은하 하나가 아닐 가능성이 커진 셈이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

새로운 '스타 탄생'을 알리는 암흑성운의 모습이 관측됐다.　 최근 유럽남방천문대(ESO) 측은 지구에서 약 600광년 떨어진 곳에 위치한 ‘루푸스 3’(Lupus 3)의 모습을 공개했다. 전갈자리에 자리잡은 루푸스 3는 이름도 무서운 암흑성운(暗黑星雲)이다. 사진 속에서 검은색 덩어리로 길게 보이는 것이 바로 루푸스 3로 주위에 빛나는 별들과 대비돼 아무 것도 존재하지 않는 것처럼 보인다. 이는 우주 먼지와 가스, 불투명한 구름으로 이루어진 루푸스 3가 배후의 별이나 발광가스를 흡수하기 때문이다. 마치 모든 것을 빨아들이는 블랙홀처럼 느껴지지만 사실 루푸스 3는 수많은 '생명'을 탄생시키는 '별들의 요람'이다. 사진 중앙에 밝게 빛나는 2개의 푸른 천체가 루푸스 3가 낳은 쌍둥이같은 아기 별들이다. 이번에 공개된 사진은 칠레에 있는 거대 망원경(VLT·Very Large Telescope)과 MPG/ESO 2.2m 지상 망원경으로 관측됐으며 역대 촬영된 루푸스 3 중 가장 선명하다. 사진=ESO/R. Colombari 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

31일(현지시간) 홍콩 천문학자들이 빅토리아 하버에서 천체망원경을 설치하고 있다. 개기월식이 일어날 것으로 예견된 이날은 35년 만에 ‘슈퍼문’, ‘블루문’, ‘블러드문’ 총 3가지 천문현상이 관측될 것으로 보인다. 사진=AP 연합뉴스 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

달이 지구에 가까이 접근해 크게 보이는 ‘슈퍼문’과 한달에 보름달이 두번 뜨는 ‘블루문’이 ‘개기월식’과 겹치는 ‘슈퍼 블루문 개기월식’을 31일 밤 볼 수 있다. 전문가들은 이번 천체현상을 보다 잘 관측하려면 작은 망원경 또는 쌍안경과 야외에서 장시간 버틸 수 있는 방한용품을 준비하라고 조언했다.국립과천과학관과 한국천문연구원에 따르면 이번 슈퍼 블루문 개기월식은 지난 1982년 이후 35년만의 ‘우주쇼’다. 월식은 지구 그림자 속으로 달이 들어가는 현상으로 보름달일 때만 나타났다. 달의 일부만 가려지면 부분월식, 전체가 다 가려지면 개기월식이라고 부른다. ●슈퍼문이란 보름달의 크기는 일정하지 않고 지구와 달 사이의 거리에 따라 조금씩 달라진다. 가장 가깝게 지구에 접근하면 가장 멀리 있을 때보다 달의 크기가 14% 더 크고 30% 더 밝다. 미국의 점성술가 리처드 놀은 보름달이 지구에 가장 가깝거나 가장 가까운 거리의 90% 범위에 있을 때 슈퍼문이라 불렀다. 이후 이 용어가 사용되기 시작됐다. ●블루문이란 달은 29.5일 주기로 위상이 변한다. 태양의 공전과 비교하면 매년 11일 정도 차이가 생긴다. 이 때문에 19년에 7번 꼴로 보름달이 한 번 더 뜬다. 한 계절에 4번의 보름달이 뜰 수 있고 이 중 3번째 뜨는 달을 블루문이라고 부른다. 최근에는 편의상 같은 달에 두 번 보름달이 뜰 때 두 번째 뜨는 보름달을 블루문이라고 한다. ●월식은 언제부터 언제까지 31일 개기월식은 서울 기준으로 오후 8시 48분 6초 시작된다. 오후 9시 51분 24초면 지구 그림자 속에 달이 완전히 가려진다. 오후 11시 8분 18초까지 약 77분 동안 완전히 가려진 상태가 지속된다. 자정을 넘어 새벽 1시 10분까지 달이 그림자 속에서 나오면서 월식의 모든 과정이 끝난다.●관측에 좋은 곳 하늘이 탁 트인 곳을 찾는 것이 좋다. 맨눈으로도 개기월식을 관측할 수 있으나 작은 망원경이나 쌍안경을 사용하면 선명하고 자세하게 월식을 볼 수 있다는 게 정부의 설명이다. 장시간 관측으로 인한 추위와 피로를 피할 수 있도록 핫팩 등 방한용품을 챙기고 따뜻한 물을 보온병에 담아가는 것도 좋겠다. ●다음 월식은 언제 올해 7월 28일에도 한 번 더 개기월식이 있다. 이때는 새벽시간에 월식이 시작돼 월식 전체를 다 볼 수는 없다. 그 다음 개기월식은 2021년 5월, 2025년 9월이다. 그러나 오늘과 같은 슈퍼 블루문 개기월식은 19년 뒤인 2037년 1월 31일에나 다시 찾아온다. 오늘을 놓치면 안 되는 이유다. ●관련 행사 국립과천과학관에서는 30여대의 천체망원경과 해설을 통해 개기월식의 생생한 장면을 체험하는 행사를 마련했다. 디지털카메라를 들고가면 과학관 장비를 사용해 개기월식 사진을 직접 찍을 수 있다. 일부 유료 프로그램을 빼곤 당일 과학관을 찾는 방문객 누구나 사전 예약 없이 무료로 관측이 가능하다. 한국천문연구원의 이동천문대 ‘스타카’는 개기월식 전 과정을 대형 영상으로 현장 중계한다. 한국천문연구원의 페이스북(https://www.facebook.com/kasipr)에서도 온라인 생중계한다. 오달란 기자 dallan@seoul.co.kr

우리나라에서 슈퍼문과 블루문에 개기월식까지 세 가지 천문현상을 31일 밤 동시에 관측할 수 있다. 경기 과천시는 국립과천과학관 천문대에서 이날 오후 7시부터 관측 행사를 개최한다고 30일 밝혔다. 한국천문연구원(천문연), 과천정보과학도서관 등 세 기관이 함께 진행한다.평소보다 달이 크게 보이는 슈퍼문과 같은 달 두 번째 뜨는 보름달인 블루문 현상이 겹친 가운데 개기월식까지, 세 가지 현상이 동시에 일어나는 것은 우리나라에서 1982년 12월 30일 이후 35년 만이다. 달이 지구와 가장 가까워지는 시기에 뜨는 보름달인 슈퍼문은 가장 먼 곳의 보름달보다 14％ 크고 30％ 더 밝다. 천문연에 따르면 달이 지구 본그림자에 완전히 들어가는 개기월식은 오후 9시 51분 24초에 시작해 10시 29분 54초에 최대에 이르며 11시 8분 18초까지 지속된다. 다음번 개기월식 전 과정은 2025년 9월 7일 관측할 수 있고 ‘슈퍼 블루문 개기월식’은 19년 뒤인 2037년 1월 31일 다시 나타난다. 천문연과 과천과학관, 과천정보과학도서관은 이날 개기월식 관측, 강연, 체험 행사를 진행한다. 과천과학관에 설치된 30여대의 천체망원경으로 개기월식 장면을 관측할 수 있다. 과학관 장비를 이용, 디지털 일안 반사식(DSLR) 카메라로 개기월식 사진도 촬영할 수 있다. 남상인 기자 sanginn@seoul.co.kr

스마트폰이 보편화되면서 스마트폰에 내장된 카메라의 기능 역시 빠르게 향상됐다. 화소수가 높아져 더욱 선명한 사진을 얻을 수 있는 것은 물론이고, 스스로 얼굴을 인식하거나 마치 영화와 같은 화면을 만들어낼 수 있는 ‘능력’을 갖췄다. 하지만 스마트폰 카메라의 진화가 여기서 멈추지 않을 것으로 보인다. 최근 호주 온라인 학술매체인 ‘컨버세이션’에는 차세대 스마트폰 카메라의 기능과 형태가 상상 그 이상이 될 것이라는 전망을 담은 글이 실렸다. 이 분야 전문가인 영국 글래스고대학의 다니엘 파시코 박사와 헤리어트 와트 대학의 스테판 맥로인 박사에 따르면 머지않은 미래에는 스마트폰에 벽 너머도 볼 수 있는 투시 능력을 가진 카메라가 장착될 수 있을 것으로 보인다. 여기에는 전통적인 카메라 기술이 아닌 광 검출기(light detector)가 활용될 가능성이 높다. 현재 스마트폰에 장착된 카메라는 매우 많은 ‘픽셀’을 가지고 있고, 이 픽셀이 모여 하나의 이미지를 구성한다. 하지만 빛을 추출하는 광 검출기가 있다면 단 1개의 픽셀만으로도 선명한 사진을 얻을 수 있다는 것이 전문가의 예측이다. 광 검출기를 통해 이미지를 만들어내는 광 이미지 센서가 개발되면 해상도가 높아질 뿐만 아니라 안개 너머 또는 두텁게 쌓인 눈 너머의 피사체까지 꿰뚫어볼 수 있다. 일반 눈으로는 볼 수 없는 자외선부터 근적외선까지 빛을 감지할 수 있다면 마치 투시 능력을 가진 초능력자처럼 벽 뒤의 피사체를 카메라에 담는 일도 불가능하지 않다. 이와 유사한 기슬은 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)가 공공 개발한 우주망원경인 허블망원경에 적용돼 있다. 허블 망원경은 눈으로 보이는 가시광선 등 빛의 파장을 이용해 보다 선명한 이미지를 만들어낸다. 가장 최근 등장한 유사한 기능의 카메라는 ‘라이트로’다. 이 카메라는 이미지를 촬영한 뒤 초점을 임의로 바꿀 수 있는 기능을 갖췄으며, 이후 가상현실을 촬영할 수 있는 360도 카메라로 업그레이드됐다. 파시코 박사는 “이러한 기술이 완성되기까지 약간의 시간이 필요할 수 있지만, 우리는 이미 물리학이 신기술과 독창성을 결합해 이러한 문제를 해결할 수 있다는 사실을 알고 있다”며 해당 기술의 등장이 머지않았음을 시사했다. 사진=123rf.com 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

중국이 지구에서 달까지의 거리를 측정하는 데 성공했다. 미국과 프랑스, 그리고 이탈리아에 이은 4번째 국가로 기록된 것이다. 중국 과학원 윈난 천문대는 23일 전날 밤 레이저에 의한 거리 측정으로 지표에서 달까지의 거리를 측정하는 데 성공했다고 발표했다. 이번 관측 데이터에 따르면, 지구에서 달까지의 거리는 38만5823.433㎞에서 38만7119.6㎞ 사이다. 평균 거리는 38만4403.9㎞로 기존 데이터와 거의 일치한다. 달까지의 거리 측정은 정밀한 레이저 펄스를 지상에서 발사해 아폴로 15호가 달 표면에 설치해둔 반사경까지 왕복하는데 걸린 시간으로 산출한다. 이는 레이저 기술 등 다양한 과학 기술을 결합하고 있어, 현시점에서는 최고의 수단으로 꼽힌다. 이번 측정은 현지 시간으로 22일 21시 25분부터 22시 31분 사이에 구경 1.2m 망원경 시스템을 사용해 진행됐으며, 이를 통해 나온 데이터는 앞으로 달 관련 연구자들에게 제공될 예정이다. 사진=중국 과학원 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

은하 주변의 공간이라고 해도 사실 아무것도 없는 빈 공간은 아니다. 별 사이에 공간에 성간 가스라는 매우 희박한 가스가 있듯이 은하 외부 공간에도 은하 간 가스가 있다. 은하 사이의 가스라고 해봐야 사실 인간의 관점에서는 진공 상태나 다를 바 없지만, 워낙 공간이 크기 때문에 오히려 은하보다 총질량이 더 크다. 그리고 이 공간에 미스터리한 암흑 물질이 존재한다. 천문학자들은 은하 주변의 물질 분포를 확인하기 위해 암흑 에너지 조사(Dark Energy Survey, DES) 연구를 진행 중이다. 사실 우리가 아는 수소나 헬륨 같은 물질은 우주에서 차지하는 비중이 매우 낮다. 우주에 있는 물질과 에너지 대부분은 암흑 에너지이며, 물질의 80%도 사실은 그 정체를 모르는 암흑 물질이다. 비록 그 정체는 모르지만, 과학자들은 암흑 물질이 행사하는 중력을 통해 그 존재를 알 수 있다. DES에서는 2013년부터 5억7000만 화소의 암흑 에너지 카메라(Dark Energy Camera)와 고성능 망원경을 이용해서 전체 하늘의 1/8에 해당하는 지역의 사진 4만 장을 확보했다. 그리고 이를 다시 분석해 우리 은하 주변의 물질 분포를 연구했다. 그 결과 새로운 11개의 별의 흐름(stellar stream)을 발견할 수 있었다. (개념도 참조) 사실 개념도처럼 쉽게 파악할 수 있을 정도로 많은 별이 존재하지는 않지만, 거의 별이 없는 공간을 흐르는 별과 가스의 집단이 있기 때문에 이런 명칭이 붙었다. 과거 23개의 별의 흐름이 알려져 있었고 이번에 11개를 새로 찾아냈는데, 아직도 발견되지 않은 별의 흐름이 우리 은하 주변에 존재할 가능성이 있다. 이런 별의 흐름은 과거 은하 간 상호 중력 작용이나 혹은 흡수된 위성 은하의 흔적 등이 원인이다. 비록 오래전 원인이 되는 천체는 사라졌지만, 그때 작용한 중력이 물질과 암흑 물질을 끌어당겨 긴 꼬리를 남긴 것이다. 좀 더 서정적으로 표현하면 은하 주변을 흐르는 별의 강이나 시냇물 정도로 표현할 수 있다. DES 연구팀은 이 별의 흐름에 보이지 않는 암흑 물질의 분포가 중력을 통해 큰 영향을 행사한다고 보고 있다. 이를 연구하면 암흑 물질의 분포를 파악하는 것은 물론 그 정체에 대해서 한 발 더 다가설 수 있을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

마치 우주의 역사를 이끄는듯한 수레바퀴 천체가 멀리 우주에서 포착됐다. 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 신비로운 은하의 모습을 사진으로 공개했다. 사진 속 수레바퀴 모양으로 빛나는 오른쪽에 위치한 천체는 모습 그대로 이름도 '수레바퀴 은하'(Cartwheel Galaxy)다. 남반구 별자리인 조각가 자리에 위치한 수레바퀴 은하는 지구에서 약 5억 광년 떨어져 있으며 지름은 15만 광년으로 우리은하보다 50% 더 크다. 사진 속 푸른색으로 빛나는 링 속에는 적어도 수십억개의 어린 별들로 가득차있다. 흥미로운 점은 수레바퀴 은하가 왜 이같은 특이한 모습을 갖게 됐느냐는 점이다. 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. 또한 수레바퀴 은하를 이 '꼴'로 만든 유력한 '용의자'는 왼쪽의 작은 두 은하지만 아직 전문가들은 '진범'을 특정하지는 못했다. 이 사진은 지난 2010년 허블우주망원경이 촬영한 데이터를 보정한 것이다. 　 사진=ESA/Hubble & NASA　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr