우주에 있는 은하와 별은 저마다 빛을 내면서 자신의 존재를 알리지만, 지구에서 모두 쉽게 관측이 되는 것은 아니다. 아무리 밝고 가까이 있어도 이를 가리는 가스나 먼지가 중간에 있으면 지구에서 보이지 않는다. IC 342는 지구에서 700만~1100만 광년 떨어진 은하로 가리는 물체만 없다면 쌍안경만으로도 지구에서 관측이 가능할 정도로 밝은 은하다. 문제는 이 은하가 우리 은하의 디스크 적도면 방향에 있어 우리 은하의 가스와 먼지 때문에 잘 보이지가 않는다는 것이다. 따라서 이 은하를 정밀하게 관측하는 일은 천문학자 사이에서도 어렵기로 정평이 나 있다. 천문학자들은 IC 342에 ‘숨어있는 은하’(Hidden Galaxy)라는 별명을 붙였다. 하지만 미항공우주국(NASA)의 허블 우주 망원경은 우리 은하의 가스와 먼지를 뚫고 IC 342의 중심부를 관측하는 데 성공했다. 이 은하는 우리 은하와 비슷한 나선 은하로 파란색으로 빛나는 젊은 별이 많이 생성되는 가스 성운을 가지고 있다. 수소가 풍부한 가스 성운에서는 새로운 별이 탄생하는데, 이는 은하의 신생아실이나 마찬가지다. 우리 은하에서 가까운 대형 나선 은하는 안드로메다은하를 비롯해 몇 개 없어서 IC 342의 관측 결과는 천문학자들에게 중요한 정보를 제공한다. 이미 천문학자들은 2003년 관측에서 이온화된 수소가 풍부한 HII 핵(HII nucleus)의 존재를 확인했으나 위치상 관측이 힘들어 상세한 구조는 알기 어려웠다. 이번 관측에서는 검붉은 가스 사이로 마치 보석을 뿌려놓은 것처럼 밝고 젊은 별이 파랗게 빛나는 모습을 확인할 수 있다. 그 모습은 마치 우주에서 피어난 파란 장미처럼 보인다. 거리와 관측의 어려움을 생각하면 이번 관측은 적지 않은 성과라고 할 수 있다. 이렇게 천문학자와 숨바꼭질하듯이 숨어 있는 천체는 적지 않다. 그 대상은 은하나 별이 될 수도 있고 블랙홀이나 중성자별이 될 수도 있다. 이를 관측하는 방법은 가시광보다 긴 파장에서 관측하는 전파 망원경을 사용하거나 혹은 허블 우주 망원경처럼 강력한 망원경을 사용하는 것이다. 앞으로 발사될 제임스 웹 우주 망원경은 허블 우주 망원경을 뛰어넘는 강력한 성능으로 여기저기 숨어서 존재를 좀처럼 드러내지 않는 은하와 별을 밝혀낼 것으로 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

최근 아기자기한 섬을 배경으로 소소한 이야기를 담아낸 ‘힐링 콘셉트’ 예능 프로그램을 자주 볼 수 있다. 배우 김희선의 출연으로 화제를 모은 올리브TV ‘섬총사’는 섬 주민들과 함께한 체험기로 많은 시청자들에게 섬 여행에 대한 관심을 자아냈다. 국민 PD로 불리는 나영석 PD가 최근 선보인 ‘윤식당’, ‘삼시세끼 어촌편’은 모두 자그마한 섬을 배경으로 했다는 공통점이 있다. 과거에는 유명 관광지로 널리 알려진 섬들이 주로 주목받았던 것과 달리 ‘이색적 여행’을 추구하는 분위기를 타고 바다 곳곳에 숨어 있는 섬들이 조명받고 있다. 25개 섬으로 구성된 인천 옹진군에는 생각보다 볼거리가 많다. 제주도와 울릉도 등 전국적인 지명도를 지닌 섬들보다 덜 알려졌지만 막상 가보면 “왜 이제야 알았을까”라는 생각이 들 정도로 경관이 뛰어나다. 접경 지역 특성상 사람들의 손이 많이 타지 않아 다른 관광지에서 느낄 수 없는 정갈함이 배어 나온다. 서울에서 2~3시간이면 갈 수 있는 섬들이 널려 있어 접근성도 뛰어나다. 등잔 밑이 어둡다고나 할까. 대부분 섬은 배에 차를 싣고 갈 수 있어 섬 관광의 아킬레스건인 교통 문제도 해결할 수 있다. 옹진군은 관광객의 발걸음을 가볍게 하기 위해 뱃삯을 50% 할인해 주고 있다. 휴가철에 적은 비용으로 실속 있는 섬 여행을 즐길 수 있는 옹진 섬들을 권역별로 소개한다.●가장 기억에 남는 섬 3위 ‘덕적도와 7개 딸린 섬’ 덕적도는 한국해운조합이 섬 여행객들을 대상으로 실시한 ‘가장 기억에 남는 곳’ 설문조사에서 울릉도와 홍도에 이어 3위에 오른 적이 있다. ‘숨겨진 진주’라는 평가도 받는다. 해수욕은 물론 산행이나 낚시, 자전거 여행 등 다양한 레저를 즐길 수 있다. 200년이 넘은 1000여 그루의 노송이 우거지고 모래 질이 뛰어난 백사장이 길게 이어진 서포리해수욕장은 국민관광지로 지정됐다. 덕적도 인근에는 7개의 딸린 섬이 바다 위에 올망졸망 가족처럼 떠 있다. 대개 주민 수가 적은 미니섬이라 하룻밤만 자고 나면 주민들과 친해지게 된다. 해안 경관이 좋은 소야도는 숙박시설과 음식점은 없지만 민박이 가능하고 섬 전체에서 야영할 수 있다. 문갑도는 경사가 완만하고 아담한 300m짜리 한할리해수욕장이 있으며, 인근에서는 조개 잡이 등 갯벌 체험을 할 수 있다. 굴업도 개머리언덕은 서해를 바라보며 트레킹할 수 있어 최근 ‘백패킹’ 명소로 떠오르고 있다. 특히 토끼섬에 있는 바닷물의 침식으로 해안 절벽에 생겨난 깊고 좁은 통로 모양의 해식와(海蝕窪)가 해안 지형의 백미로 꼽힌다. 선미도·백아도·지도·울도에는 해수욕장이 없는 게 아쉽지만 우럭, 놀래미 등이 잘 잡혀 강태공들이 즐겨 찾는다. ●관광객이 가장 많이 찾는 ‘자월·이작·승봉도’ 자월도·이작도·승봉도는 인천 근해 섬 관광의 ‘트로이카’로 불린다. 동해 못지않은 청정 해역을 간직한 데다 인천 연안부두나 안산 대부도 방아머리 선착장에서 뱃길로 1시간이면 갈 수 있어 옹진군 섬 가운데 여름철 관광객이 가장 많이 찾는다. 주로 큰말·이일레·장골해수욕장을 중심으로 사람들이 몰린다. 금빛 모래가 펼쳐진 큰말해수욕장은 물이 빠지면 바지락, 소라 등의 어패류를 잡을 수 있어 자연체험장으로 활용된다. 풀등(풀치)은 썰물이 되면 승봉도와 이작도 바다 사이에 99만㎡의 모래 벌판이 형성돼 ‘바다 위의 신기루’, ‘시한부 모래섬’ 등으로 불린다. 이 섬들은 경관이 좋은 대지·잡종지를 많이 보유하고 있어 전원주택이나 주말 농장지로도 인기를 끌고 있다.●광해군이 신의 마지막 작품이라 극찬한 ‘백령도’ 옹진군 관광의 백미는 뭐니 뭐니 해도 백령도다. 우리나라 최북단이어서 배를 타고 4시간 가까이 가야 하는 게 흠이지만 가 보면 ‘서해의 해금강’으로 불리는 이유를 알게 된다. ‘돌의 미학’을 느낄 수 있는 두무진이 최고의 비경으로 꼽힌다. 하늘로 쭉쭉 뻗은 대형 바위들이 군단을 이뤄 해안에 배치된 모습이 마치 장군들이 머리를 맞대고 회의를 하는 형상이라고 해 두무진(頭武津)이라 불린다. 조선 임금 광해군이 ‘신의 마지막 작품’이라며 감탄했다는 얘기도 전한다. 콩돌 해안은 백색, 갈색, 회색 등 형형색색의 콩만 한 돌들이 바닷가를 덮고 있다. 옛날에는 반지로 만들었다고 전해질 만큼 돌 모양이 아름답다. 백령도에는 심청전과 관련된 지명이 산재해 있다. 심청이 자랐다는 곳으로 심청전 원전에 있는 ‘중화동’이 지금도 연화1리에 있고 뺑덕어멈이 살았다는 ‘장촌’도 이웃 동네에 있다. 심청이가 몸을 던졌다는 인당수가 바라다보이는 바닷가에 세운 심청각에는 심청전 고서를 비롯해 영화 대본, 모형 등이 전시돼 있다. 특히 북한과 마주하고 있어 이곳에 설치된 대형 망원경으로 보면 북한 해안이 손에 잡힐 듯 들어온다.●조그만 섬 곳곳에 6개의 해수욕장 있는 ‘대청도’ 대청도는 해변 전시장이라 불러도 될 만큼 많은 해수욕장을 품고 있다. 조그만 섬에 해수욕장이 6개나 있다. 옥죽포해수욕장은 모래가 바람에 따라 이동해 우리나라 유일의 모래산이 형성돼 있고 곳곳의 모래톱은 해안사구와 함께 특이한 자연경관을 이룬다. 사탄동해수욕장은 우리나라 10대 해수욕장의 하나로 고운 모래와 함께 수백 그루의 적송이 뿜어 내는 솔향으로 절로 발길이 느려진다. 바다낚시 최고 명소인 농여해수욕장, 푸른 잔디 뜰과 함께 모래사장이 널찍해 가족 단위 피서가 제격인 답동해수욕장 등이 있다. 소청도 동쪽 끝에 있는 등대는 아름다운 절벽 위에 세워진 데다 아직 등대원이 근무하는 등 색다른 볼거리가 있어 피서철에는 일부러 찾아오는 사람들이 적지 않다.●섬 특유의 경관·정취 오롯이 ‘신도·시도·모도’ 신도·시도·모도는 가장 쉽게 찾을 수 있는 섬이다. 육지화된 영종도 삼목선착장에서 뱃길로 10분 거리여서 1시간 간격으로 다니는 배 시간만 맞추면 서울에서 차로 1시간 30분 남짓이면 갈 수 있다. 일단 신도에 가면 시도와 모도는 연도교로 각각 이어진다. 이 섬들은 영종도에 개발 붐이 거세게 일 때에도 무풍지대였던 곳으로 섬 특유의 경관과 정취가 그대로 남아 있다. 특별히 유명한 관광지는 없지만 그게 오히려 매력이다. 한가한 갯마을 분위기를 만끽할 수 있어 가족과 함께 찾기에 안성맞춤이다. 30㎞가량 굽이돌며 해변과 야산을 넘나드는 쪽길을 따라 3개 섬을 구경하는 재미가 쏠쏠하다. ●예상과 달리 더없이 조용하고 평화로운 ‘연평도’ 연평도는 북한의 포격 도발이 있었기에 사람들이 가기를 꺼리는 경향이 있지만 막상 가 보면 너무 조용하고 평화로운 분위기여서 찾는 사람들이 오히려 놀란다. 꽃게를 비롯한 어업 기지로 알려졌지만 볼거리도 많다. 주로 남쪽 산에 있는 전망대를 중심으로 등대공원, 조기역사관, 추모공원, 빠삐용절벽 등이 몰려 있다. 추모공원은 연평해전에서 산화한 장병들을 기리고 있다. 연평도는 9월부터 가을철 꽃게 잡이가 시작돼 먹거리를 겸한 가을 여행지로도 적합하다. 연평도는 1960년대까지 조기 파시(波市)로 유명했다. 조기철에는 부두 전체가 배들로 붐벼 배 위를 걸어서 가까운 섬까지 갔고, 개들도 돈을 물고 다녔다는 말까지 전한다. 소연평도는 섬 둘레가 모두 낚시터라고 해도 과장이 아닐 만큼 바다낚시 천국이다. 얼굴바위와 시루섬 주변이 특히 ‘물 좋은 곳’으로 꼽히는데 광어와 놀래미가 많이 잡힌다. 김학준 기자 kimhj@seoul.co.kr

미항공우주국(NASA)의 케플러 우주 망원경과 지상의 대형 망원경의 활약으로 현재까지 인류는 수천 개의 외계 행성을 찾아내는 데 성공했다. 물론 지금까지 찾아낸 외계 행성은 우리 은하계에 존재할 수천 억 개 이상의 외계 행성 중 극히 일부에 불과하지만, 이것만으로도 과학자들은 이전에 알지 못했던 새로운 사실을 대거 발견했다. 예를 들어 우주에는 지구보다 좀 더 크지만, 암석으로 된 행성인 슈퍼지구나 목성보다 더 크지만, 수성보다 더 안쪽 궤도를 공전하는 뜨거운 목성이 다수 존재했다. 그리고 최근 연구 데이터 분석을 통해서 과학자들은 미니 해왕성이라는 또 다른 부류의 행성이 존재한다는 사실을 발견했다. 캘리포니아 공대 연구팀이 천문학 저널(The Astronomical Journal)에 발표한 내용에 따르면 외계 행성들은 무작위로 분포하는 것이 아니라 생물학에서 파충류와 포유류를 나눌 수 있듯이 몇 개의 그룹으로 나눌 수 있었다. 특히 슈퍼지구와 미니 해왕성은 서로 특징을 공유하는 것이 아니라 분명한 차이를 보였다. 슈퍼지구는 지구 지름의 1.75배 이하의 크기를 가진 지구보다 큰 암석 행성이며, 미니 해왕성은 지구 지름의 2배에서 3.5배 사이의 행성으로 표면에 수소와 헬륨으로 된 가스를 지닌 미니 가스 행성이다. 이들은 해왕성이나 천왕성 같은 행성이지만, 가스가 적은 형태의 행성으로 추정된다. 흥미로운 사실은 슈퍼지구 크기의 가스 행성이나 미니 해왕성 크기의 슈퍼지구는 찾기 힘들다는 것이다. 동시에 해왕성보다 크고 목성보다 작은 가스 행성 역시 그 수가 적었다. 그 이유는 잘 모르지만, 과학자들은 이것이 우연이 아니라 그렇게 될 수밖에 없는 원인이 있다고 생각하고 있다. 가능성 있는 가설 가운데 하나는 행성이 생성될 때 일정 크기 이하 행성은 초기에 획득한 수소와 헬륨 가스를 모두 잃어버린다는 것이다. 별의 온도가 높지 않은 초기에는 가스를 보존할 수 있지만, 별의 온도가 높아지면 열과 항성풍에 의해 작은 행성의 수소 및 헬륨 가스는 모두 날아가게 된다. 어쩌면 그 크기의 기준이 지구 지름의 1.75~2배 수준일 수 있다. (위 개념도 참조) 다른 설명으로는 일부 슈퍼지구가 어떤 이유로든 약간의 헬륨과 수소 가스를 얻어 부피를 크게 부풀렸다는 것이다. 이 경우 질량으로는 전체의 1% 수준의 헬륨과 수소도 기체이기 때문에 행성의 부피를 많이 증가시킬 수 있다. 물론 현재까지 발견한 외계 행성은 전체 외계 행성 가운데 극히 일부에 불과해 목성보다 작은 행성을 간단히 두 가지 형태로 분류하는 것은 오류의 가능성이 있다. 따라서 앞으로 발사될 차세대 행성 탐사 망원경과 차세대 고성능 망원경을 이용해서 더 많은 외계 행성을 찾고 분석할 필요가 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

제1세대 별들의 놀라운 ‘운명’ 빅뱅 직후의 우주 공간에 가장 먼저 나타났던 제1세대 별들의 놀라운 운명이 밝혀졌다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 지난달 29일(현지시간) 보도했다. 천문학자들이 2만7000광년 떨어진 우리 은하의 중심부를 들여다보려면 늘 성가신 존재를 만나게 된다. 요동치는 가스와 먼지 덩어리들이 시선을 가로막는 것이다. 그러나 거기서 방출되는 강력한 전파 신호는 이런 방해물을 거뜬히 통과해 우리에게까지 도달하고 있다. 천문학자들은 이제 우리 은하 중심부에서 전파 신호를 방출하고 있는 ‘궁수자리 A’ 전파원이 지름 4400만km(대략 태양-수성 간의 거리)에 태양 질량의 400만 배인 블랙홀일 거라고 거의 확신하고 있다. 우리 은하의 거의 모든 천체는 이 괴물 같은 블랙홀을 중심으로 돌고 있다. 태양계 역시 마찬가지로 이 블랙홀을 중심으로 해 우리 은하의 가장자리를 돌고 있다. 그러나 궁수자리 A 그 자체보다 더욱 놀라운 것은 과연 이 괴물 블랙홀이 어디서 왔느냐는 근원 문제이다. 과학자들의 오랜 관측과 우주론에 기초한 연구와 추론, 그리고 가설을 종합해보더라도 이 괴물 블랙홀의 근원에 대해서는 아직 어떤 확실한 단서도 얻지 못하고 있었다. 빅뱅이 일어나고 약 백만 년이 지났을 무렵, 그 까마득한 태초의 우주 공간에 최초의 별들이 태어났다. 원시 가스 구름 속에서 태어난 이 제1세대 별들을 만든 것은 빅뱅에서 생겨난 수소와 헬륨이었다. 원시 별들은 엄청난 양의 수소와 헬륨을 포식했고, 그 결과 우리 태양의 수백 배 되는 거대한 덩치를 지닌 별로 성장했다. 이처럼 거대한 덩치의 괴물 별은 현재 우주에서는 찾아볼 수 없다. 질량이 무거울수록 별 속의 핵융합 속도는 기하급수적으로 빨라져 별들은 엄청난 에너지를 만들며 빛나다가 순식간에 소진되고 만다. 우리 태양이 수십억 년을 사는 데 비해 그런 괴물 별은 200만 년을 버티기가 힘들다. 우주적인 척도에서 볼 때 거의 폭죽같이 빛나다가 한순간에 끝난 셈이다. 그러나 별의 죽음이 모든 것의 종말을 뜻하는 것은 아니다. 그 별들은 살아 있을 때보다 더 중요한 역할을 우주에서 수행한다고 볼 수도 있다. 별이 살아생전에 자기 몸속에서 만들었던 중원소들을 우주 공간에 흩뿌림으로써 새로운 별들을 잉태하게 해 수많은 다른 별로 환생하게 되는 것이다. 오늘날 우주를 채우고 있는 수많은 은하와 별들은 이런 별들의 윤회에 다름 아닌 것이다. 미국 뉴욕주 리먼 대학의 매트 오다우드 천체물리학 교수는 “원시 우주에서 태어났던 수많은 거대 별은 죽은 뒤 블랙홀을 남겼을 것”이라고 말했다. 이와 함께 “괴물 별들로 이뤄진 무리는 거대 블랙홀 집단으로 진화했다. 그리고 연쇄적인 병합을 통해 태양 질량의 수백만 배가 되는 괴물 블랙홀로 성장해갔다”면서 “우리 은하의 중심에 똬리를 틀고 있는 블랙홀도 그런 블랙홀을 씨앗 삼아 태양질량의 수백만 또는 수십억 배 되는 초질량 블랙홀로 성장했을 것”이라고 설명했다. 따라서 궁수자리 A 블랙홀은 우리 은하의 심장이라 할 수 있는데, 태초의 우주 공간에 나타났던 제1세대 별들이 그 근원이었을 거로 과학자들은 생각하고 있다. 또한 우주를 채우고 있는 2000억 개의 다른 은하들 역시 이런 블랙홀을 품고 있을 것으로 보인다. 그러나 아직 완전한 결론이 난 것은 아니다. 천문학자들이 첨단 망원경을 만들고, 매일 밤 망원경에 매달려 우주를 들여다보는 것은 이런 의문들을 해소하고 더욱 견고한 우주론을 구축하기 위한 것이다. 이제 차세대 우주망원경인 제임스 웨브가 머지않아 우주 공간으로 발사된다. 천문학자들은 이 망원경을 통해 태초의 우주에 나타났던 제1세대 별의 모습을 볼 수 있기를 기대하고 있다. 만약 그렇게 된다면 우리 은하의 심장인 궁수자리 A의 근원을 확인하고 우주의 탄생에 대한 근원적인 통찰을 얻게 될 수도 있다. 그 근원은 우리 인간의 근원이기도 하다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지구촌 천문학자들이 즐겨 찾는 별 베텔게우스가 최근 가장 선명한 모습을 드러내 화제다.최근 프랑스 파리천문대 등의 국제 천문학자들은 세계 최대 전파망원경 ‘알마’(ALMA)로 포착한 베텔게우스의 모습을 지난 26일(현지시간) 공개했다. 적색 초거성인 베텔게우스는 오리온자리의 좌상 꼭짓점에 있으며 지구와의 거리는 약 650광년으로 별 중에서는 그나마 가깝다. 붉게 타오르는 듯한 베텔게우스의 ‘신상’ 이미지가 볼품없는 것처럼 보이지만 지구와의 거리 때문에 사실 점 수준으로도 촬영하기는 쉽지 않다. 베텔게우스는 여러 모로 흥미로운 별이다. 먼저 베텔게우스의 크기는 태양의 1400배로 50만배나 밝게 빛난다. 만약 베텔게우스를 우리의 태양 자리에 끌어다 놓는다면 목성의 궤도까지 잡아먹을 정도다. 또한 나이가 ‘불과’ 850만년으로 젊디젊지만, 조만간 임종을 앞둔 별이기도 하다. 곧 수명을 다해 초신성으로 폭발할 운명으로 어쩌면 현장에서는 이미 폭발했을지도 모른다. 만약 오늘 초신성으로 폭발했다면 우리는 650년 후에나 ‘우주의 불꽃놀이’를 지켜볼 수 있다. 연구에 참여한 이몬 오고르만 박사는 “수십 년간 베텔게우스를 관측해 왔는데 표면뿐 아니라 내부 온도까지 일정치 않다”면서 “자기장에 의해 온도 변동이 이루어지는 것으로 보이는데 이는 우리 태양과 유사하다”고 설명했다. 이어 “베텔게우스는 태양계와 가장 가까운 곳에 위치한 별은 아니지만 엄청난 크기 덕분에 알마로 관측하는 데 이상적”이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

거대한 두 쌍의 초질량 블랙홀의 궤도운동이 사상 처음으로 감지됐다. 최근 미국 뉴멕시코대학 등 국제공동연구팀은 미 전역에 설치된 10개의 전파망원경 네트워크인 VLBA(Very Long Baseline Array)를 이용해 두 쌍의 초질량 블랙홀의 궤도운동을 포착하는데 성공했다고 밝혔다. 지구에서 약 7억 5000만 광년 떨어진 타원은하 ‘0402+379’ 중심부에서 발견된 이 블랙홀 한 쌍은 22.8광년 정도 떨어진 위치에서 서로 바라보며 일정 궤도로 움직인다. 두 블랙홀의 질량을 합하면 우리 태양의 무려 150억 배가 된다. 여기에 블랙홀이 완전히 한 바퀴 회전하는 궤도 주기는 대략 3만 년으로 인간의 시간으로는 상상조차 되지 않는다. 대부분의 은하들은 그 중심부에 우리 태양 질량의 수백 만 배 심지어 수십 억 배가 넘는 거대한 블랙홀을 품고 있다. 우리 은하에도 역시 태양 질량의 400만 배가 넘는 거대 블랙홀이 ‘조용히’ 존재하는 반면, 어떤 블랙홀은 주변 물질을 게걸스럽게 잡아먹으며 요란을 떨기도 한다.　 지난 1995년 처음 인류에게 발견된 이 두 쌍의 블랙홀은 흥미롭게도 서로 다른 은하에 속해있다가 멀고 먼 옛날 두 은하가 합쳐지면서 가까워진 것으로 추정된다. 곧 두 블랙홀 역시 언젠가는 서로 충돌해 하나가 될 운명에 놓이게 되는 셈이다. 연구를 이끈 그레고리 테일러 박사는 "12년이 넘는 시간 동안 두 블랙홀의 궤적을 관측해왔다"면서 "역대 발견된 블랙홀 중 서로 가장 가까운 거리에 있다"고 설명했다. 이어 "두 은하와 블랙홀이 합병되는 이벤트는 우주에서는 흔한 일"이라면서 "이같은 천체 간의 결합은 은하의 진화와 발전을 알려주는 중요한 자료가 된다"고 덧붙였다. 　 이번 연구결과는 천체물리학저널(Astrophysical Journal) 27일 자에 발표됐다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구촌 천문학자들이 즐겨찾는 별 베텔게우스(Betelgeuse)의 역대 가장 디테일한 이미지가 포착됐다. 최근 프랑스 파리천문대 등 국제 천문학자들은 세계 최대의 전파 망원경인 알마(ALMA·Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)로 포착한 베텔게우스의 모습을 공개했다. 붉게 타오르는 듯한 베텔게우스의 '신상' 이미지가 볼품 없는 것처럼 보이지만 지구와의 거리 때문에 사실 점 수준으로도 촬영하기는 쉽지 않다. 적색 초거성인 베텔게우스는 오리온자리의 좌상 꼭짓점에 위치해 있으며 지구와의 거리는 약 650광년으로 별 중에서는 그나마 가깝다. 베텔게우스는 여러모로 흥미로운 별이다. 먼저 베텔게우스의 크기는 태양의 무려 1400배로 50만 배나 밝게 빛난다. 만약 베텔게우스를 우리의 태양 자리에 끌어다 놓는다면 목성의 궤도까지 잡아먹을 정도.(사진 아래 참조) 또한 나이가 ‘불과’ 850만 년으로 젊디 젊지만, 조만간 임종을 앞둔 별이기도 하다. 곧 수명을 다해 초신성으로 폭발할 운명으로 어쩌면 현장에서는 이미 폭발했을지도 모른다. 만약 오늘 초신성으로 폭발했다면 우리는 650년 후에나 '우주의 불꽃놀이'를 지켜볼 수 있는 셈이다. 　 연구에 참여한 이몬 오고르만 박사는 "수십 년 간 베텔게우스를 관측해왔는데 표면 뿐 아니라 내부 온도까지 일정치 않다"면서 "자기장에 의해 온도 변동이 이루어지는 것으로 보이는데 이는 우리 태양과 유사하다"고 설명했다. 이어 "베텔게우스는 태양계와 가장 가까운 곳에 위치한 별은 아니지만 엄청난 크기 덕분에 ALMA로 관측하기에 이상적"이라고 덧붙였다. 사진=ESO/NAOJ/NRAO)/E. O’Gorman/P. Kervella　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘미 항공우주국(NASA)이 우주에서 외계 생명체가 존재한다는 증거를 발견했다’는 익명의 국제해커집단 ‘어나니머스’(Anonymous)의 주장은 사실무근이라는 입장이 나왔다. 지난 26일(이하 현지시간) NASA 과학임무위원회 부총재 토마스 주어부헨 박사는 "외계 생명체와 관련된 발표가 보류된 적이 없다"면서 "우주에 우리만 홀로있는 지는 아직 알지 못한다. 이 근원적인 문제의 답을 찾기위해 우리는 여전히 앞으로 나아가고 있다"고 트위터를 통해 밝혔다. 곧 어나니머스가 주장한 NASA의 외계생명체 발견설은 사실무근이라는 입장.　　　 앞서 영국 데일리메일 등 일부 서구언론은 어나니머스가 비공식 유튜브에 게재된 동영상을 통해 "NASA가 우주에서 외계 생명체가 존재한다는 증거를 발견했으며, 이를 조만간 공식 발표할 것"이라고 보도했다. 어나니머스의 이같은 주장이 세계적인 관심을 모은 배경에는 지난 19일 잠재적인 새로운 행성 후보군 219개를 발견했다는 NASA의 발표와 맞물려 있기 때문이다. 이날 NASA는 케플러 우주망원경으로 219개의 행성 후보를 찾아냈으며 이중 10개는 ‘골디락스 존’(Goldilocks zone)에 위치해 있다고 밝혔다. 골디락스 존은 지구처럼 행성이 항성(태양)과 너무 가깝지도(뜨겁지도) 멀지도(춥지도) 않은 적당한 지역에 위치해 있는 것으로 그만큼 외계 생명체의 존재 가능성은 높아진다. 그러나 이는 외계 생명체가 존재할 조건이 된다는 의미지 실제 존재한다는 증거가 되지는 않는다. 한편 미국 워싱턴포스트는 26일 어나니머스의 이 주장도 가짜뉴스라고 보도했다. 허무맹랑한 내용의 유튜브 동영상을 데일리메일 등 일부 언론매체가 확인없이 보도하면서 빚어진 소동이라고 전했다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2009년 발사된 미항공우주국(NASA)의 케플러 우주 망원경은 외계 행성 탐사에 혁명이라고 할 만큼 큰 성과를 거뒀다. 이미 확인된 외계 행성만 수천 개에 달하고 그 가운데 적어도 수십 개는 지구와 비슷한 크기와 환경을 지닐 가능성이 있다. 케플러 우주 망원경은 심각한 고장 이후에도 K2 연장 임무를 통해 새로운 외계 행성을 발견하고 있다. 하지만 NASA는 케플러를 대신할 더 강력한 행성 사냥꾼을 발사하기 위해 준비하고 있다. 테스(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 그것으로 케플러에 비해 훨씬 강력한 성능으로 더 많은 외계 행성을 찾을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 현재 이렇게 우주 망원경을 이용해서 외계 행성을 대규모로 찾는 나라는 미국뿐이지만, 유럽 우주국도 이 대열에 합류할 계획이다. 최근 6억 유로의 예산이 승인된 플라토(PALTO·PLAnetary Transits and Oscillations of stars)는 2026년 발사를 목표로 한 차세대 행성 사냥꾼이다. 케플러는 우리 은하에 있는 수천 억개의 별 가운데 극히 일부인 15만 개의 별 주변에서 많은 행성을 찾아냈다. 테스는 50만 개의 별 주변에서 훨씬 많은 행성을 찾아내는 것이 목표이며 플라토 역시 30~100만 개 정도 별 주변에서 외계 행성 사냥에 나설 것이다. 이렇게 많은 별 주변에서 외계 행성을 찾을 수 있는 비결은 식현상(transit)을 이용하기 때문이다. 행성이 별 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 것을 포착해서 행성의 존재를 확인한다. 만약 행성 존재가 의심되는 경우 추가 관측을 통해 외계 행성의 존재를 최종 판단한다. 케플러 역시 이 과정을 통해 수천 개의 외계 행성을 확인한 것이다. 테스나 플라토 모두 훨씬 강력한 성능의 망원경과 이미지 센서를 이용해서 0.01% 이하의 매우 미세한 밝기 변화도 정밀하게 추적할 수 있다. 별의 밝기 변화를 포함한 데이터는 지구로 전송되어 과학자들이 분석하게 된다. 강력한 컴퓨터와 지상의 망원경을 사용해서 외계 행성의 존재를 검증하는 과정은 몇 년이 필요하지만, 이 기술 역시 발전해서 점차 외계 행성을 찾고 분석하는 속도가 빨라지고 있다. 테스와 플라토가 순조롭게 임무를 수행하면 케플러보다 훨씬 많은 외계 행성을 찾아낼 수 있을 것이다. 그리고 지구와 유사한 행성 역시 적어도 수백 개는 발견할 수 있을 것이다. 이를 통해 우리는 제2의 지구라고 할 만큼 지구와 유사한 행성들을 여럿 발견할 가능성이 크다. 그러면 그 가운데 생명체의 징후를 찾는 일도 불가능하지 않을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

영국 더럼대학교 출신의 문학 교수 사이먼 존 제임스와 물리학 교수 리처드 바우어는 ‘타임 머신-과거, 미래, 우리들의 시간여행 이야기’라는 프로그램에 참여해 문학과 과학적인 측면에서 시간여행의 흥미로우면서도 다양한 성격과 의미, 과학적인 가능성에 관해 대담을 나누었다. 우주전문 매체 스페이스닷컴 16일자(현지시간)에 소개된 대담 내용의 일부를 발췌해 소개한다. 사이먼 존 제임스(이하 제임스): 리처드, ‘시간여행'(time travel) 이란 말은 물리학자들에게 어떤 뜻으로 쓰입니까 리처드 바우어(이하 바우어): 시간여행은 현대 물리학의 기본 개념입니다. 밤하늘을 올려다보는 것 자체가 바로 시간여행을 하는 셈입니다. 우리는 밤하늘에서 별과 행성들을 봅니다. 하지만 그것은 현재 그들의 모습이 아닙니다. 과거의 모습들인 것이지요. 행성들은 몇 분 전의 과거 모습이지만, 별의 경우에는 몇백 년, 몇천 년 전 과거의 모습을 보는 것입니다. 희미하게 보이는 은하들의 경우에는 수백만 년 전 또는 수십억 년 전의 과거를 보는 셈이지요. 최첨단 망원경으로 볼 수 있는 가장 희미한 은하는 우주의 전 역사를 거슬러 보는 것이라 해도 과언이 아닙니다. 하지만 이런 것을 시간 여행의 모든 것이라 생각할 수는 없지요. 우리는 다만 먼 과거의 시간을 거슬러서 보는 것에 지나지 않으니까요. 현대 물리학에서 화두가 되고 있는 것은 우리가 시간을 거슬러서 과거에 영향을 미칠 수 있느냐 하는 문제입니다. 아인슈타인의 상대성 이론에서 보이는 가장 기본적인 개념의 하나는 시간과 공간이 서로 독립적이 아니라 얽혀 있는 4차원의 시공간 연속체 안에 사물이 존재한다는 것입니다. 비록 모든 관찰자가 두 사건을 연결하는 세계선(世界線·world line)의 길이에 동의한다 하더라도, 두 사건이 동시에 일어난 것인지 또는 같은 장소에서 다른 시간대에 일어난 것인지에 대해 다른 시각을 가질 수 있습니다. 일례로, 내가 점심을 먹기 위해 책상 앞에 앉아 있다가 조금 일을 하고 몇 시간 뒤 집에 가기 위해 일어난다고 치죠. 아주 빠르게 운동하는 관측자가 이것을 본다면 내가 점심을 먹고 이내 자리에서 일어서는 것으로 보였을 겁니다. 아인슈타인의 상대성 이론에 따르면 시간과 공간은 하나로 얽혀 있는 시공간 연속체로서 따로 분리할 수가 없습니다. 따라서 우리는 언제나 4차원 세계선을 따라 움직이며 광속으로 미래를 향해 여행하고 있는 것이라 생각하는 게 적절합니다. 그렇다면 아인슈타인의 이론을 조금 비틀어서 과거로의 여행을 하는 것이 가능한 일일까? 원칙적으로는 불가능합니다. 하지만 절대로 불가능하다는 말은 할 수 없죠. 19세기의 과학은 사람은 결코 하늘을 날 수 없다고 말하지 않았습니가? 앞으로 어떤 영감과 기발한 아이디어가 나타날지는 모르는 일입니다. 제임스: 공상과학 소설들을 보면 기발한 아이디어와 많은 영감들을 발견할 수가 있습니다. 시간 여행에 관해 가장 유명한 소설은 H. G. 웰스의 <타임 머신>(1895)일 겁니다. 말 그대로 타임 머신을 타고 시간여행하는 것을 다룬 최초의 소설이죠. 그가 상상했던 것 중 현실세계에서 실현된 것도 있는데, 예컨대 동력 비행기구 같은 것은 나중에 실제로 발명되었죠. 이 같은 웰스의 혁신적인 아이디어는 현대에 와서 <백 투 더 퓨처>나 <닥터 후> 같은 시간여행 픽션으로 이어졌습니다. 그런데 시간여행을 다룬 다른 많은 소설들은 사건의 인과관계가 시간순을 따라 전개되지는 않는 것 같아요. 바우어: 문학적인 장치는 늘 상상으로 어떤 것이나 가능하지만, 문제는 실제로 시간여행이 가능한가 하는 것입니다. 아인슈타인의 이론에 따르면 시간은 늘어나거나 짧아질 수도 있습니다. 하지만 인과관계를 뒤집어엎을 수는 없죠. 예컨대 피살자가 눈을 감는 순간 자신의 삶이 불꽃처럼 눈앞을 지날 수가 있지만, 그 삶이 죽음 후에 올 수는 없는 것과 마찬가지죠. 그러나 일례로 <터미네이터>를 보면 미래의 인류 문명이 과거로의 시간여행을 해서 사이보그가 새러 코너를 죽이는 것을 막아내는 장면이 있어요. 이는 인과관계를 뒤틀어버리는 결과가 됩니다. 회전하는 블랙홀의 내부는 시간과 공간이 뒤섞여 인과관계가 무너질 수도 있다고 하는데, 나는 아직까지 미래에서 온 누구도 아직 만나본 적은 없습니다. 세계선(world line)이 고리처럼 휘어진다면 오랜 미래로부터 새로운 미래가 탄생할 수 있을지도 모릅니다. 그러면 동시에 평행우주가 존재하게 될 겁니다. 통상적인 시각에서 보면, 과거의 시간으로 거슬러올라간다는 것은 터무니없는 아이디어로 비칠 겁니다. 그러나 현대의 양자역학의 해석을 보면, 많은 갈래로 나누어진 평행우주가 공존하는 것을 제시하고 있어요. 이 수많은 미래들은 동시에 존재합니다. 우리는 그중 오로지 한 우주만을 인식할 뿐이란 거죠. 이러한 관점에서 보면 시간여행이 불가능하다고만은 할 수 없어요. 고리처럼 휘어진 세계선은 또 다른 가능성의 미래를 탄생시키기 때문이죠. 제임스: 학문적인 여러 분야에 대한 토론에서 시간여행이 하나의 메타포로서 다양한 기능을 하는 것이 내게는 무엇보다 매력적인 것으로 받아들여집니다. 역사와 고고학이 가장 명백한 사례일 겁니다. 그러나 최근의 한 프로젝트에서 나는 큰 영감을 얻었는데, 그것은 자적적인 기억을 다루는 심리학 분야의 작품에 관련된 것입니다. 서사는 이제 문학이나 여타 종류의 텍스트만의 전유물은 아닙니다. 인간의 자의식은 시간의 흐름 속에서 획득된 자신의 경험을 서술함으로써 형성된다는 것은 이미 지금까지 논의되어 왔던 부분이죠. 기억과 미래에 대한 계획은 일종의 ‘심리적인 시간여행’이죠. 이것이 우리의 정체성을 구성하는 것입이다. 찰스 디킨스의 ‘크리스마스 캐럴’을 문학적인 예로 들어보고 싶습니다. 스크루지는 과거의 자아에게로 시간여행을 합니다. 이를통해 보다 나은 미래의 자기 삶을 바꾸는 원동력을 얻습니다. 우리는 미래의 크리스마스에 여전히 경멸스럽고 하찮은 수전노인 스크루지와 소설의 끝부분에 나오는 사랑스럽고 행복한 스크루지를 같이 그려볼 수 있습니다. 이는 또 다른 의미에서 평행우주에 사는 두 명의 스크루지라 할 수 있지 않을까요. 바우어: 문학적인 아이디어를 과학의 세계에 접목시키다는 것은 분명 매력적인 일입니다. 평행하는 두 개의 미래는 언젠가 모두 동등한 실제임이 증명될 것으로 봅니다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

체험형 교육과학벨트 완성 우주 탄생·생명 진화 한눈에서울 노원구가 청소년들의 창의력과 탐구력을 높이기 위해 ‘노원우주학교’를 조성하고 22일 문을 연다. 기존에 있던 서울영어과학교육센터를 리모델링해 천문우주과학관으로 탈바꿈시켰다. 지상 6층, 지하 1층 규모로 구는 12억원의 예산을 투입했다. 구청 관계자는 “지난 5월 관내에 문을 연 서울시립과학관과 연계해 교육과학도시 이미지를 구축할 계획”이라면서 “관측 중심의 천문우주교육에서 벗어나 천문우주에 대한 전반적 이해를 돕는 전문과학관으로 만들어 갈 방침을 갖고 있다”고 설명했다. 3층의 빅히스토리관과 4층의 코스모스관은 꼭 둘러봐야 할 장소다. 빅히스토리관은 ▲우주의 탄생(빅뱅에서 태양계 형성, 지구 탄생까지의 과정 소개) ▲지구의 탄생(원시지구와 바다, 지구를 구성하는 물질들) ▲생명의 진화(시대별 화석 표본, 모형을 이용한 지질연대표)존으로 구성됐다. 코스모스관은 미 천문학자인 칼 세이건의 저서 ‘코스모스’를 패널과 영상, 모형, 게임형 체험물로 구성했다. 지하 1층에는 영어카페를 조성하고 지상 1층에는 북카페를 마련했다. 2층은 스페이스홀(3D영상관), 과학교실(생명실, 지구실) 등 교육, 커뮤니티 공간으로 꾸몄다. 5~6층은 망원경의 원리와 작동 방법을 소개하고, 천체 관측을 해 볼 수 있는 우주 체험장으로 마련됐다. 노원우주학교 관람은 화요일부터 일요일까지 오전 9시 30분부터 오후 5시 30분까지 가능하다. 야간 관측은 금요일부터 일요일까지 오후 7시 30분부터 9시 30분까지 진행된다. 입장료는 8월까지 무료다. 김성환 노원구청장은 “마들근린공원의 지구의 길과 노원우주학교 그리고 서울시립과학관이 연결돼 체험형 과학벨트가 완성됐다”며 “노원이 입시 명문 교육도시를 넘어 제4차 혁명을 선도할 창의적 교육도시로 부상하는 계기가 될 것으로 기대한다”고 말했다. 이범수 기자 bulse46@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)은 19일(현지시간) 케플러 우주망원경을 사용한 관측 연구에서 새로운 태양계 밖 외계 행성 후보군 219개를 찾았으며, 그중 10개는 생명체가 살 수 있는 행성으로 보인다고 밝혔다. 연구를 주도한 NASA 산하 아메스연구센터에 따르면, 이번 발견으로 케플러 망원경이 지난 4년간 찾은 행성과 행성 후보군은 총 4034개로 늘었다. 지금까지 케플러 망원경이 발견한 행성 후보군 중 행성으로 확정된 2335개 가운데 약 30개는 지구와 크기가 비슷하고 생명체 거주 가능 영역인 이른바 ‘골디락스 존’에 속해있다. 또한 이번에 발견된 219개 행성 후보군 중 10개 역시 지구와 크기가 비슷하고 항성으로부터 떨어진 거리도 적절해 생명체가 거주할 수 있는 환경을 지닌 것으로 보인다. 이에 대해 연구진은 이번 발견이 외계생명체를 탐색하는 데 큰 도움이 될 거라고 기대감을 드러냈다. NASA 천체물리학부 소속 과학자 마리오 페레즈 박사는 “이번 발견은 행성과 은하의 여러 형태를 이해하는 데 도움을 주고 행성 생성에 대한 지식을 진보시킬 것”이라고 밝혔다. 한편 케플러 우주망원경은 독일 천문학자 요하네스 케플러의 이름을 딴 것으로, 지금까지 수많은 행성을 발견해 ‘행성 사냥꾼’이라는 별명까지 얻었다. 2009년 발사돼 2010년 1월 처음 지구로 조사 결과를 보내기 시작한 이 망원경은 2012년 공식적으로 임무를 마쳤지만, 아직 ‘현역’으로 뛸 수 있다고 판단돼 행성뿐만 아니라 소행성이나 초신성까지 관측하는 새로운 임무 ‘K2’를 부여받기도 했다. 또 케플러 망원경은 2013년 관측 방향을 조정하는 장치가 파손되고 2016년에는 연료 문제가 발생해 그대로 임무가 종료되는 게 아니냐는 전망이 나오기도 했지만, 탐사 임무는 계속됐다. 이 망원경은 지난해에도 104개의 외계 행성을 발견한 바 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr오경진 수습기자 oh3@seoul.co.kr

우주에는 태양처럼 단독으로 존재하는 별만큼이나 두 개의 별이 중력에 의해 서로의 질량 중심 사이를 공전하는 쌍성계가 흔하다. 여기에 다른 별이 끼어들어 삼성계나 사성계가 되는 일도 드물지 않다. 예를 들어 태양에서 가장 가까운 이웃 별인 알파 센타우리의 경우 두 개의 별이 쌍성계를 이루고 적색왜성인 프록시마 센타우리가 그 주변을 도는 삼성계를 이루고 있다. 보통은 같이 태어난 비슷한 질량의 별이 쌍성계를 이루지만, 한쪽의 질량이 훨씬 큰 경우 더 빨리 최후를 맞는 경우도 드물지 않다. 후자의 경우 남은 물질이 뭉쳐서 생긴 천체인 백색왜성, 중성자별, 블랙홀과 일반적인 별이 한동안 같이 공존하게 된다. 그런데 우주에는 일반적인 별만큼이나 이보다 작은 천체인 갈색왜성(brown dwarf)도 흔하다. ‘실패한 별’(failed star)로 불리는 갈색왜성은 행성보다는 크지만, 안정적인 수소 핵융합 반응을 유지하는 데 필요한 질량(보통 태양 질량의 8%, 혹은 목성 질량의 80배)이 부족해 매우 어둡게 보이는 천체다. 따라서 매우 흔하지만, 실제로 관측하기가 어렵다. 과학자들은 죽은 별의 잔재인 백색왜성과 실패한 별인 갈색왜성의 쌍성계가 우리 은하에 드물지 않다고 생각하지만, 둘 다 어두운 천체라 관측은 쉽지 않았다. 최근 국제천문학자 팀은 케플러 우주 망원경 데이터와 SDSS 데이터를 이용해서 ‘WD1202-024’라고 명명된 백색왜성-갈색왜성 커플을 발견했다. 이들은 각기 태양질량의 40%에 달하는 백색왜성과 6.7%에 달하는 갈색왜성으로 놀라운 사실은 두 별이 매우 가까운 위치에서 아주 빠르게 공전하고 있다는 것이다. 이 쌍성계의 공전 주기는 71.2분에 지나지 않는다. 이렇게 공전주기가 짧아진 것은 본래 태양보다 약간 큰 별이었던 동반성이 백색왜성이 되는 과정에서 가스를 방출하면서 갈색왜성의 공전 주기를 줄였기 때문으로 추정된다. 결국, 너무 가까이 다가간 갈색왜성은 표면 중력이 큰 백색왜성에 의해 흡수되는 운명을 맞이하게 된다. 마지막에는 갈색왜성은 사라지고 백색왜성 단독으로 영겁의 세월을 보내게 될 것이다. 이번 관측은 갈색왜성-백색왜성 쌍성계의 존재를 확인했을 뿐 아니라 이들의 독특한 진화과정에 대해서도 중요한 단서를 제공했다. 비록 실패한 별과 죽은 별로 불리지만, 이들은 과학자에게 별 진화의 마지막 단계를 보여주는 소중한 존재다. 모든 사람이 그러하듯 별에도 저마다의 사연이 있고 의미가 있는 셈이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

아인슈타인이 예견한 중력렌즈 현상으로 천체의 질량을 구할 수 있는 새로운 측정기법이 개발되었다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 지난 7일(현지시간) 보도했다. 뜨거운 가스 공인 별들은 지구로부터 수십억 킬로미터 떨어져 있다. 그래서 아무리 배율 높은 망원경으로 보아도 하나의 빛점으로밖엔 안 보인다. 반면에 가까운 거리에 있는 행성들은 원판으로 보인다. 새 연구결과에 따르면, 천문학자들은 별의 진화과정에서 종착역에 다다른 '백색왜성'의 질량을 정확히 측정할 수 있는 기법을 개발했다고 한다. 몇 광년이나 떨어진 곳에 있는 불타는 가스 공의 무게를 대체 어떻게 잴 수 있을까? 테리 오스월트 엠브리리들 항공대학 공학 물리학과 교수는 최근 ‘사이언스’에 백색왜성의 질량 측정법에 관한 글을 기고하면서“천문학자들이 별이나 행성, 그리고 은하들의 질량을 잴 수 있는 유일한 방법은 천체들의 중력 상호작용을 이용한 것”이라고 설명했다. 목성 궤도를 도는 위성의 경우, 위성의 궤도에 미치는 목성의 중력을 측정하면 그 질량을 구할 수 있다. 이 같은 방법은 별의 질량 측정에도 적용된다. 우리 은하의 다른 쪽에 있는 모항성의 둘레를 공전하는 행성이 모항성을 끌어당길 때 모항성은 미세한 속도 변화를 보이는데, NASA의 케플러 우주망원경 같은 민감한 장치는 그러한 행성까지 관측할 수 있다고 오스월트 교수는 밝혔다. 이 같은 속도변화를 측정하면 그 별의 질량을 알 수 있다. 쌍성의 경우처럼 두 별이 서로의 둘레를 공전할 때, 천문학자들은 스피드건의 원리인 도플러 효과를 이용해 별들의 공전속도를 알아낼 수 있다. 속도위반을 찍어 벌금 딱지를 날리는 데 사용되는 도로의 감시 카메라도 이 원리를 장착한 것이다. 그는 “별빛의 스펙트럼을 이용해 그 별의 질량을 간접적으로 측정하는 몇 가지 방법도 있지만 그 별의 대기 모델을 정확히 알아야만 가능한 방법인데, 사실 그걸 알기란 불가능한 일”이라고 덧붙였다. 지난 7일자 ‘사이언스’ 온라인판을 통해 발표한 새로운 측정기법은 망원경으로 관측하기 어려운 별과 다른 천체들, 곧 희미한 백색왜성, 블랙홀, 항성계에서 튕겨저나온 떠돌이 행성 등의 질량을 측정할 수 있는 기술이다. 볼티모어 소재의 우주망원경연구소 천문학자들이 주도한 이 연구는 연구자들이 가까운 백색왜성 스타인 2051 B(Stein 2051 B)의 질량을 측정하는 것을 시연해 보였다. 이 새로운 기법은 별빛이 중력에 의해 받는 영향을 이용한 것이다. “아인슈타인의 유명한 방정식 E =mc^2은 질량과 에너지는 같은 것임을 나타낸 것입니다. 빛은 아주 작은 에너지 조각입니다. 그런데 중력에도 영향을 받습니다.” 오스월트 교수의 설명이다. 아인슈타인은 빛도 강한 중력장을 지나올 때 약간 휘어질 것이라고 예측했다. 예컨대, 먼 별빛이 큰 질량을 가진 천체 옆을 자날 때는 경로가 휘어진다는 것이다. 오스월트 교수는 “백색왜성의 뒤쪽 일직선상에 있는 별빛이 지구까지 오면서 약간 경로가 휘어지는 바람에 별은 실제 위치보다 그만큼 다른 곳에 있는 것처럼 보이게 된다. 그래서 백색왜성은 배경의 별을 천천히 가로지르게 되는데, 그 결과 배경의 별이 작은 고리를 그리는 것처럼 보인다”고 밝힌다. 그는 또한 “기본적인 아이디어는 배경 별의 위치변화는 백색왜성의 중력, 곧 질량과 직접 연계되어 있다는 것”이라면서 “그 둘의 함수관계를 밝히면 백색왜성의 질량이 구해진다”고 덧붙였다. 중력에 의해 별빛이 휘어지는 현상을 중력렌즈 효과라 하는데, 이는 아인슈타인이 예측한 것으로, 1919년 태양이 개기일식을 맞을 때 영국의 천문학자 에딩턴이 태양 옆을 지나는 별빛을 측정함으로써 사실로 입증되었다. 심우주에 있는 은하들의 경우, 빛이 오는 경로상에 거대한 질량체가 있으면 빛이 크게 휘어져 고리처럼 보이기도 하는데, 이를 아인슈타인의 고리(Einstein ring)라 한다. 실제로 스타인 2051 B 백색왜성처럼 가까운 거리에서 중력렌즈 현상을 관측할 수 있는 경우는 아주 드물지만, 유럽우주기구(ESA)의 가이아 관측위성 같은 것을 사용하면 이러한 중력렌즈 현상을 보이는 천체들을 더욱 많이 관측할 수 있을 것이며, 그에 대한 연구도 더욱 활발해질 것으로 오스월트 교수는 기대하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

먼 우주에서 한 쌍의 별이 왈츠를 춘다면 이같은 모습일까? 최근 유럽우주국(ESA)은 허블우주망원경으로 촬영한 이중성계인 '루만 16A'(Luhman 16A)와 '루만 16B'(Luhman 16B)의 모습을 공개했다. 서로가 서로를 공전해 춤을 추는 것처럼 보이는 두 천체는 우주의 별이 되려다 실패한 아픔을 가진 갈색왜성(brown dwarf)이다. 행성보다는 크지만 태양 질량의 0.08% 미만의 질량을 가진 갈색왜성은 연속적인 수소 핵융합 반응을 유지할만한 중력을 가지지 못해 일명 ‘실패한 별’로 불린다. 사진 속 두 갈색왜성의 모습이 왈츠의 스텝처럼 보이는 이유는 허블우주망원경이 3년 간 촬영한 12장의 사진을 합성해 만들었기 때문이다. 곧 3년 동안 두 갈색왜성은 서로가 공전하며 남긴 '발자국'을 심연의 우주 속에 남긴 셈이다. 지구에서 돛자리 방향으로 약 6.5광년 떨어진 곳에 위치한 루만 16AB는 우리와 가장 가까운 곳에 위치한 갈색왜성이지만 불과 4년 전에 발견됐다. 그 이유는 갈색왜성 자체가 워낙 어둡고 주위 배경에 많은 별들이 반짝반짝 빛나 더욱 눈에 띄지 않은 탓이다. 사진=ESA/Hubble & NASA, L. Bedin et al. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구에서 5000광년 떨어진 곳에 있는 부메랑 성운(Boomerang Nebula)은 사실 부메랑과 별로 닮지 않았지만, 한 가지 흥미로운 특징 때문에 과학자들의 시선을 끌었다. 1995년 이 성운을 관측할 때 빅뱅의 흔적인 우주 배경 복사가 흡수되는 현상이 관찰된 것이다. 우주 배경 복사는 우주 전체에서 관측되는 우주의 기본 온도라고 할 수 있는데, 그 온도는 영하 270도 이하인 2.725K(켈빈, 절대 온도의 단위)에 불과하다. 이 파장을 흡수한다는 것은 이보다 더 온도가 낮다는 이야기다. 이후 이뤄진 정밀 관측에서 과학자들은 이 성운의 온도가 절대 영도에 가까운 0.5K에 불과하다는 사실을 발견했다. 이는 이제까지 관측된 가장 낮은 온도의 가스로 부메랑 성운은 우주에서 가장 추운 장소라는 명성을 얻게 됐다. 이렇게 온도가 낮은 이유는 가스가 빠르게 팽창하면서 온도가 낮아지기 때문이다. 그런데 왜 가스가 빠르게 팽창하는지는 정확히 몰랐다. 최근 국제 과학자팀은 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 부메랑 성운을 상세하게 연구했다. 가스 성운에는 광학 망원경보다는 파장이 긴 밀리미터/서브 밀리미터 전파 망원경이 유리하기 때문이다. 연구 결과에 의하면 이 부메랑 성운은 적색 거성이 마지막 단계에서 가스를 뿜어내면서 죽는 초기 단계에 형성되는 전행성상 성운(pre-planetary nebula)이다. 태양 같은 별은 나이가 들면 크게 부풀어올라 적색 거성이 되는데, 마지막 순간에는 가스를 잡아둘 수 없어 주변으로 가스를 뿜어내면서 죽게 된다. 그런데 이 과정에서 동반성이 있는 경우 가스의 흐름에 영향을 주게 된다. 적색 거성과 동반성의 중력 상호 작용 때문에 일부 가스가 매우 빠른 속도로 이동하게 되는 것이다. 지구에서 관측할 때는 동반성 역시 가스에 가려 잘 보이지 않지만, 이런 이유로 인해 가스의 팽창속도가 초속 150km로 빨라져 온도가 빠르게 떨어지게 된다. 현재 이 가스 성운은 3조km나 되는 엄청난 길이로 늘어난 상태다. 연구팀에 의하면 부메랑 성운이 이런 모습을 보여주는 것은 별의 일생에서 매우 짧은 시기로 우리는 별의 임종을 지켜보는 중이다. 한때 별을 이뤘던 뜨거운 가스는 이제 우주에서 가장 차가운 가스가 되어 별의 마지막을 장식하고 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

블랙홀이 빛난다? 빛도 빠져나올 수 없는 강한 중력을 가진 천체인 ‘블랙홀’(검은 구멍)이 빛난다니 역설적인 표현일까. 아니다.블랙홀 중 일부는 강력하게 에너지를 방출하며 빛을 낸다. 과학자들은 블랙홀을 여러 체급으로 분류하는데, 태양의 100만 배 이상 질량을 가진 블랙홀을 ‘초대형 블랙홀’이라고 부른다. 덩치에 걸맞게 초대형 블랙홀은 블랙홀 중에서도 가장 밝게 빛난다. 블랙홀이 빛나는 이유는 블랙홀이 주변의 별이나 가스구름을 끌어당길 때 발생하는 마찰력 때문이다. 지구에 운석이 떨어질 때 엄청난 빛과 소음이 발생하는 것과 비슷한 이치다. 초대형 블랙홀은 강한 중력을 지니고 있어서 블랙홀로 빨려들어가는 물체가 만들어내는 마찰 에너지는 엄청나다. 블랙홀로 끌려들어가는 물질은 토성의 고리처럼 원반 모양의 띠를 이루며 들어가기 때문에 블랙홀은 밝은 ‘불의 고리’를 두르고 있을 것으로 추측된다. 블랙홀 고리의 밝기는 얼마나 많은 물질이 블랙홀로 끌려들어가는지와 밀접한 관계가 있다. 블랙홀은 중력이 강하기 때문에 빛이 나오면서 고리 모양이 왜곡돼 보일 것으로 과학자들은 예상하고 있다. 보석이 박힌 고리처럼 한쪽 가장자리가 빛나고 블랙홀에 가려서 보이지 않아야 할 블랙홀 뒤편의 고리까지도 뒤틀려 보이게 된다는 것이다. 영화 ‘인터스텔라’에서도 이런 블랙홀의 모습이 등장했다. 현대 천문학에서는 모든 은하의 중심에 초대형 블랙홀이 적어도 하나씩은 있다고 본다. 최근 들어서는 초대형 블랙홀이 은하와 은하들의 집단인 은하단과 상호작용하며 진화하고 있다는 증거도 찾아냈다. 초대형 블랙홀 중 일부는 밝게 빛날 뿐 아니라 은하 전체는 물론 별과 행성의 생성에도 영향을 줄 수 있다는 설명이다. 블랙홀에 대한 활발한 연구가 진행되고 있지만 사실 아직까지는 ‘빛나는 블랙홀’이 직접 관측된 적은 없다. 천문학자들은 궁수 별자리 방향에 있는 우리 은하 중심에도 태양의 400만 배 정도 질량을 가진 초대형 블랙홀이 있을 것이라 예측하고 있다. 우리 은하 중심에 있는 초대형 블랙홀은 얌전한 축에 속해 2만 8000광년쯤 떨어진 우리 태양계에 별다른 영향을 주지는 않지만 상당한 빛을 뿜어내고 있다고 본다. 지난 4월 한국을 비롯한 여러 나라의 천문학자들이 함께 우리에게서 가장 가까이 있는 이 블랙홀을 직접 관측하는 ‘이벤트호라이즌 망원경’(EHT) 프로젝트를 시작했다. 전 세계의 전파망원경을 ‘간섭계 기술’로 연결해 지구만 한 가상의 망원경으로 초대형 블랙홀이 만든 ‘불의 고리’에 대한 관측을 수행했다. 자료의 종합 분석에 들어가는 올겨울 즈음에는 인류가 처음으로 블랙홀을 볼 수 있을지도 모르겠다.

지구에서 21광년 떨어진 곳에 ‘슈퍼 지구’가 존재한다는 것을 과학자들이 발견해 냈다. 슈퍼 지구는 물과 생명체가 존재할 가능성이 제기된 지구형 행성으로, 질량이 지구보다 큰 천체를 말한다.●물·생명체 존재 가능성 있는 행성 ‘GJ625’ 발견 카나리아제도 천체물리학연구소(IAC) 연구진은 M형 왜성이자 적색왜성인 글리제625(GJ625)에서 약 0.08천문단위(AU·1AU는 지구~태양 간 거리) 떨어져 있는 곳에서 새로운 암석 행성 GJ625 b를 발견했다. 이 암석 행성이 바로 슈퍼지구의 0순위 후보로 떠오른 것이다. 이들 천문학자는 카나리아제도에 있는 로크 데 로스 무차초스 천문대의 3.6m 구경 갈릴레오국립망원경(TNG)의 북반구용 고정밀 시선속도측정 행성탐사기(HARPS-N)를 사용해 3년 6개월 동안 스펙트럼 151개를 얻었다. 연구진은 이 중에서 시선속도(천체가 관측자의 시선 방향에 가까워지거나 멀어지는 속도)에 생긴 작은 변화를 찾아내 슈퍼 지구의 존재를 밝혀냈다. ●지구보다 질량 2.8배… 14일 주기 공전 이 행성은 분석 결과 질량은 지구의 약 2.8배로, 생명거주가능구역에서 안쪽 가장자리를 따라 약 14일을 주기로 공전하고 있어 액체 상태의 물을 유지하기에 충분한 서늘한 온도를 가진 암석 세상일 가능성이 큰 것으로 나타났다. 이에 대해 연구를 이끈 알레한드로 수아레스 마스카레뇨 연구원은 “GJ625는 비교적 서늘한 별이므로, 이 행성은 생명거주가능구역 가장자리에 있어 표면에는 액체 상태의 물이 존재할 수 있다”면서 “사실 이 행성의 대기를 덮는 구름과 자전 속도를 살펴봐도 이 행성은 잠재적으로 생명체가 거주할 수 있는 곳”이라고 설명했다. ●지구 태양계와 비교적 가깝고 가장 닮아 특히 이번 행성은 지구에서 약 21광년 거리에 있어 태양계와 비교적 가깝고 지금까지 발견된 슈퍼 지구들 중 가장 적은 질량을 갖고 있다고 연구진은 설명한다. 이 행성이 지구와 가장 유사한 환경을 갖고 있음을 뜻한다. 또 다른 연구 저자인 라파엘 레볼로 교수에 따르면 앞으로 과학자들은 이 행성이 다시 모성(GJ625) 앞을 지날 때를 자세히 관측해 밀도와 반지름은 물론 대기 특성 등 더 상세한 정보를 알아낼 계획이다. 이번 연구 성과는 지난달 18일 미국 코넬대학 도서관이 운영하는 물리학 분야의 권위 있는 온라인 논문저장 사이트인 ‘아카이브’(ArXiv.org)에 공개됐으며, 조만간 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics)에 실릴 예정이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이낙연 국무총리 임명동의안이 31일 국회 본회의를 통과하면서 전·현직 국회의원의 ‘인사청문회 불패 신화’는 계속 이어지게 됐다. 국회 특유의 ‘제 식구 감싸기’ 전통이 발현된 결과로 보인다. 공무원·대학 교수·군인 등 비의원에 대해서는 ‘현미경’ 검증을 하는 국회가 같은 의원 출신에 대해서는 ‘망원경’ 검증을 한다는 비판도 나온다. 공직 후보자에 대한 인사청문 제도가 도입된 2000년 이후 현재까지 실시된 인사청문회에서 대상자가 전·현직 의원이었던 사례는 모두 40차례로 집계됐다. 이 가운데 낙마자는 단 한 명도 나오지 않았다. 통과율 100%다. 김대중 정부에서 헌정 사상 첫 인사청문 대상이 된 이한동 전 총리는 당시 6선의 거물급 정치인이었다. 부실한 자료 제출로 지적이 쏟아졌고 전관예우에 따른 재산 형성 의혹이 불거졌지만 청문회 통과에는 걸림돌이 되지 못했다. 노무현 정부 고건 전 총리는 12대 의원, 내무부 장관, 서울시장, 김영삼 정부 마지막 총리를 역임한 묵직한 정치인이었다. 현재 7선의 이해찬 의원은 2004년 당시 5선 의원 신분으로, 유시민 작가는 2006년 재선 의원인 상태에서 각각 국무총리·보건복지부 장관 후보자 청문회에 나섰다. 6선의 정세균 국회의장도 2006년 3선 의원이었을 때 산업자원부 장관 후보자 신분으로 청문회를 경험했다. 이명박 정부에서는 전·현직 의원 대상 청문회가 모두 16차례 열렸다. 한승수 전 총리는 13·15·16대 의원을 지냈다. 2010년 8월 한 달 동안 진수희·이재오·박재완·이주호·유정복 등 5명의 전·현직 의원이 청문회에 나서기도 했다. 박근혜 정부에서는 전·현직 의원 대상 청문회가 14회 개최됐다. 후보자들의 거듭된 청문회 낙마에 따른 ‘고육지책’ 성격의 인선이었다. 특히 박근혜 정부에선 두 번째 청문회를 경험한 전·현직 의원이 4명에 달했다. 유일호 경제부총리 겸 기획재정부 장관과 조윤선 전 문화체육관광부 장관은 박근혜 정부에서만 두 차례, 최경환 자유한국당 의원과 유정복 인천시장은 이명박 정부에 이어 두 번째 청문회를 거쳤다. 문재인 대통령이 지난 30일 더불어민주당 소속 현역 의원 4명을 장관 후보자로 지명한 것도 ‘청문회 통과’를 최우선 고려한 것으로 분석된다. 문 대통령은 야당으로부터 자신이 공약한 공직자 원천 배제 원칙을 어겼다는 비판을 받던 중이었다. 앞으로 낙마자가 발생한다면 문재인 정부 ‘1기 내각’에 참여하는 전·현직 의원의 비중은 더욱 늘어날 것으로 보인다. “의원 출신은 청문회를 무조건 통과한다”는 정치권 내 통설이 정설이 될 수 있었던 것은 의원 간의 ‘동료 의식’ 때문이라는 시각이 지배적이다. 야권의 한 중진 의원은 “국회 상임위원회 활동을 비롯한 의정 활동을 다년간 함께하면서 쌓아 온 친분을 어떻게 저버릴 수 있겠느냐”고 말했다. 또 의원 개개인별로 갖는 “나도 언젠가 저 자리에 앉게 되지 않을까”라는 기대감도 의원 간 ‘솜방망이 검증’ 원인으로 지목된다. 암묵적인 합의 아래 낙마하지 않을 수위로만 검증의 칼날을 겨누며 ‘상부상조’한다는 의미다. 이영준 기자 apple@seoul.co.kr

지구에서 21광년 떨어진 곳에 ‘슈퍼 지구’가 존재한다는 것을 과학자들이 발견해냈다. 슈퍼 지구는 물과 생명체가 존재할 가능성이 제기된 지구형 행성으로, 질량이 지구보다 큰 천체를 말한다. 카나리아 제도 천체물리학연구소(IAC·Instituto de Astrofísica de Canarias) 연구진은 M형 왜성이자 적색왜성인 글리제625(GJ625)에서 약 0.08천문단위(AU·1AU는 지구-태양 간 거리) 떨어져 있는 곳에서 새로운 암석 행성 GJ625 b를 발견했다. 이 암석행성이 바로 슈퍼지구의 0순위 후보로 떠오른 것이다. 이들 천문학자는 카나리아 제도에 있는 로크 데 로스 무차초스 천문대의 3.6m 구경 갈릴레오국립망원경(TNG·Telescopio Nazionale Galileo)의 북반구용 고정밀 시선속도측정 행성탐사기(HARPS-N·High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher for the Northern Hemisphere)를 사용해 3년 6개월 동안 스펙트럼 151개를 얻었다. 연구진은 이 중에서 시선속도(천체가 관측자의 시선 방향에 가까워지거나 멀어지는 속도)에 생긴 작은 변화를 찾아내 슈퍼 지구의 존재를 밝혀냈다. 이 행성은 분석 결과, 질량은 지구의 약 2.8배로, 생명거주가능구역(HZ·habitable zone)에서 안쪽 가장자리를 따라 약 14일을 주기로 공전하고 있어 액체 상태의 물을 유지하기에 충분한 서늘한 온도를 가진 암석 세상일 가능성이 큰 것으로 나타났다. 이에 대해 연구를 이끈 알레한드로 수아레스 마스카레뇨 연구원은 “GJ625(이번에 발견된 슈퍼 지구의 모성)는 비교적 서늘한 별이므로, 이 행성은 생명거주 가능구역 가장자리에 있어 표면에는 액체 상태의 물이 존재할 수 있다”면서 “사실, 이 행성의 대기를 덮는 구름과 자전 속도를 살펴봐도 이 행성은 잠재적으로 생명체가 거주할 수 있는 곳”이라고 설명했다. 특히 이번 행성은 지구에서 약 21광년 거리에 있어 태양계와 비교적 가깝고 지금까지 발견된 슈퍼 지구들 중 가장 적은 질량을 갖고 있다고 연구진은 말한다. 이 말은 지구와 가장 유사하다는 것. 또 다른 연구 저자인 라파엘 레볼로 교수에 따르면, 앞으로 과학자들은 이 행성이 다시 모성(GJ625) 앞을 지날 때를 자세히 관측해 밀도와 반지름은 물론 대기 특성 등 더 상세한 정보를 알아낼 계획이다. 이에 대해 레볼로 교수는 “카나리아 대형망원경(GTC·Gran Telescopio Canarias)의 고정밀 고안정 분광기나 30m 망원경(TMT·Thirty Meter Telescope)과 같은 북반구의 차세대 망원경을 사용하면 된다”고 말했다. 또한 공동 저자 중 한 명인 조네 곤살레스 에르난데스 박사는 “앞으로 측광 관측을 진행할 때 새로운 관측 연구는 모성을 가로지르는 행성 통과를 탐지하는 것이 필수적”이라면서 “GJ625 주변 생명거주가능지역에 암석 행성이 더 있을 가능성이 있으므로 계속해서 탐사를 진행할 것”이라고 말했다. 이번 연구 성과는 지난 18일 미국 코넬대학 도서관이 운영하는 물리학 분야의 권위있는 온라인 논문저장 사이트인 ‘아카이브’(ArXiv.org)에 공개됐으며, 조만간 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics)에 실릴 예정이다. 사진=IAC 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr