별을 국수처럼 ‘호로록’ 빨아 먹는 괴물 블랙홀이 포착됐다. 미국과 헝가리 등이 참여한 국제 연구진이 지구로부터 약 30억 광년 거리에 있는 한 거대질량 블랙홀의 식사 장면을 확인했다고 영국 일간 데일리메일 등 외신이 29일(현지시간) 보도했다. 천문학자들은 이전에도 여러 블랙홀이 별을 먹은 과정을 목격해왔지만, 이번처럼 식사 중인 모습이 관측된 경우는 이례적인 일이라고 밝혔다. 이 놀라운 광경은 2009년 1월 미국 텍사스주(州)에 있는 맥도널드천문대의 한 작은 망원경(ROTSE-IIIB)에 의해 처음 목격됐다. 이후 미 하와이 마우나케아 산에 있는 W.M.켁 천문대의 천체망원경과 구경 9.2m 호비-에버리 망원경, 스위프트 위성 등으로 관측한 데이터를 사용해 ‘비밀’을 밝힐 수 있었다. -22.5등급으로 분류되는 당시 천문 사건은 가장 밝은 항성 폭발로 알려진 ‘초광도 초신성’보다 더 밝았다. 연구진은 당시 이 천체에 ‘더기’라는 별명을 붙였다. 더기는 미국 유명 카툰 ‘사우스파크’에서 성격 때문에 혼돈의 장군이라고 불리는 등장인물이다. 연구를 이끈 헝가리 세게드대의 요제프 빈코 박사는 “처음 ‘더기’를 발견했을 때는 초신성인 줄 알았지만, 변광(밝기 변화) 등을 분석한 결과 전에 본 적 없는 것임을 알게 됐다”고 말했다. 이어 “이 천체가 거대질량 블랙홀이 별을 먹는 과정에서 뿜어낸 빛임을 알아냈다”면서 “흥미로운 경험이었다”고 덧붙였다. 또 다른 연구 저자인 미 텍사스(오스틴)대의 제이 크레이그 휠러 박사는 이 현상이 기조력이 분열하는 과정에서 보인 것이라고 설명했다. 휠러 박사는 “블랙홀이 근처에 있는 별의 한 면을 다른 면보다 많이 흡수했다”면서 “특히 여기서 발생하는 기조력은 별이 국수처럼 늘어나 보일 만큼 강력하다”고 말했다. 이어 “별은 블랙홀에 곧바로 흡수되지 않았다. 우선 먼지 원반을 형성할 것이지만, 대부분 블랙홀에 흡수될 운명이다”고 덧붙였다. 연구진은 ‘더기’로부터 나온 빛의 특성과 원래 별의 질량을 추정한 데이터를 기반으로, ‘더기’가 블랙홀이 되기 전에 우리 태양과 같은 별이었음을 밝혀냈다. ‘더기’가 속한 은하 관측을 통해 태양의 약 100만 배 질량을 지니고 있는 일반적인 거대질량 블랙홀임을 알아냈다고 휠러 박사는 설명했다. 그는 “‘더기’의 행동으로 멀리 있는 소규모 은하에 대해 더 많은 것을 배운 예상외의 결과였다”면서 “이 평범한 천체가 (초신성이 아니라) 블랙홀이었음을 누가 알았겠느냐?”라고 말했다. http://youtu.be/DMOMG2sEav8 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

별을 마치 ‘국수’처럼 늘려 먹는 괴물 블랙홀이 포착됐다. 미국과 헝가리 등이 참여한 국제 연구진이 한 거대 블랙홀이 한 별을 힘겹게 흡수하는 과정을 확인했다고 영국 일간 데일리메일 등 외신이 29일(현지시간) 보도했다. 천문학자들은 이전에도 여러 블랙홀이 별을 삼키는 과정을 목격해왔지만, 이번처럼 별을 쉽게 삼키지 못하는 경우는 이례적인 일이라고 한다. 이는 블랙홀이 삼키려는 별이 ‘30억 광년’이라는 먼 거리에 떨어져 있기 때문. 이 블랙홀은 엄청난 중력으로 별의 한쪽 면부터 빨아들이면서 ‘숨이 막힌’ 것처럼 보인다고 연구진은 설명했다. 이 놀라운 광경은 2009년 1월 미국 텍사스주(州)에 있는 맥도널드천문대의 한 작은 망원경(ROTSE-IIIB)에 의해 처음 목격됐다. 이후 미 하와이 마우나케아 산에 있는 W.M.켁 천문대의 천체망원경으로 관측한 데이터를 사용해 ‘비밀’을 밝힐 수 있었다. -22.5등급으로 분류되는 당시 천문 사건은 가장 밝은 항성 폭발로 알려진 ‘초광도 초신성’보다 더 밝았다. 연구진은 당시 이 천체에 ‘더기’라는 별명을 붙였다. 더기는 미국 유명 카툰 ‘사우스파크’에서 성격 때문에 혼돈의 장군이라고 불리는 등장인물이다. 연구를 이끈 헝가리 세게드대의 요제프 빈코 박사는 “처음 ‘더기’를 발견했을 때는 초신성인 줄 알았지만, 변광(밝기 변화) 등을 분석한 결과 전에 본 적 없는 것임을 알게 됐다”고 말했다. 이어 “이 천체가 거대질량 블랙홀이 별을 먹는 과정에서 뿜어낸 빛임을 알아냈다”면서 “흥미로운 경험이었다”고 덧붙였다. 또 다른 연구 저자인 미 텍사스(오스틴)대의 제이 크레이그 휠러 박사는 이 현상이 기조력이 분열하는 과정에서 보인 것이라고 설명했다. 휠러 박사는 “블랙홀이 근처에 있는 별의 한 면을 다른 면보다 많이 흡수했다”면서 “특히 이처럼 큰 기조력은 별이 국수처럼 늘어날 만큼 충분히 강력할 수 있다”고 말했다. 이어 “별은 블랙홀에 곧바로 흡수되지 않았다. 우선 먼지 원반을 형성할 것이지만, 대부분 블랙홀에 흡수될 운명이다”고 덧붙였다. 연구진은 ‘더기’로부터 나온 빛의 특성과 원래 별의 질량을 추정한 데이터를 기반으로, ‘더기’가 블랙홀이 되기 전에 우리 태양과 같은 별이었음을 밝혀냈다. ‘더기’가 속한 은하 관측을 통해 태양의 약 100만 배 질량을 지니고 있는 일반적인 거대질량 블랙홀임을 알아냈다고 휠러 박사는 설명했다. 그는 “‘더기’의 행동으로 멀리 있는 소규모 은하에 대해 더 많은 것을 배운 예상외의 결과였다”면서 “이 평범한 천체가 (초신성이 아니라) 블랙홀이었음을 누가 알았겠느냐?”라고 말했다. http://youtu.be/DMOMG2sEav8 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-아마추어 자원봉사자들, 획기적 발견 미항공우주국(NASA)의 스피츠 우주망원경이 보내온 수만 장의 이미지들을 훑어보던 아마추어 자원봉사자들이 항성 형성 과정을 규명하는 데 필수적인 중대한 발견을 했다고 28일(현지시간) 데일리메일이 보도했다. 이미지 중에서 이상한 '노란 볼'을 발견했는데, 이것이 별들이 만들어지는 과정 중 아직까지 규명되지 않은 '잃어버린 고리'라고 과학자들은 생각하고 있다. 자원봉사자들은 스피츠 우주망원경이 우리은하 지도 프로젝트를 위해 수집한 수만 장의 밤하늘 사진을 정밀 검사한 끝에 이 '노란 볼'을 발견해냈다. "자원봉사자들은 우리은하 사진들 속에서 발견한 중 노란 볼에 대해 많은 이야기들을 나눈 끝에 이것이 중대한 발견이라는 결론을 내린 것입니다" 라고 시카고 아들러 플라네타리움의 그레이스 울프-체이스는 밝혔다. 스피츠 이미지를 모자이크한 37m의 컬러풀한 우리은하 사진이 이 플라네타리움에 걸려 있는데, 여기에는 별들이 태어나는 광경이 담겨 있다. 이 사진의 노란 볼들은 조그맣게 보이지만 실제로는 우리 태양계보다 수백 내지 수천 배는 크다. "이 노란 볼들을 분석해본 결과, 무거운 별들이 형성되는 초기 단계라는 결론을 내리게 된 것입니다." 하고 아이오와 주립대학의 찰스 커턴 교수가 밝혔다. "처음에는 저게 대체 뭐지? 하다가 이런 큰 발견을 해낸 셈이죠." 커턴 교수는 '아스트로피지컬 저널'에 발표된 이번 논문의 대표저자이고, 울프-체이스는 공동저자다. 우리은하 프로젝트는 주니버스(Zooniverse) 웹사이트의 이른바 시민 참여 과학 프로젝트 중 하나로 거의 과학 전 분야에 걸쳐 데이트들을 분류, 분석, 토론하는 최대의 무대다. 지금까지 주니버스를 통해 발표된 자원봉사자들의 과학 논문은 70여 건에 이르는데, 그중 4건은 우리은하 프로젝트에 관련된 것이다. 2009년 자원봉사자들은 주비너스 프로젝트를 통해 '갤럭시 주'(Galaxy Zoo)라는 채팅 방을 만들었는데, 거기서 '그린 피'(green peas)로 명명된 이상천체에 대해 토론이 진행되었다. 그러한 노력은 수많은 별들을 탄생시키고 있는 치밀은하들(compact galaxies)을 다수 발견하는 개가를 올렸다. 우리은하 프로젝트에서 자원봉사자들은 별들이 탄생하는 두터운 우주 먼지 지역을 찍은 스피츠 망원경의 이미지들을 정밀검사했다. 스피츠 망원경이 잡은 적외선 파장의 이미지들은 다시 가시적인 파장 영역의 이미지로 변환되었다. 이렇게 해서 발견된 노란 볼들과 함께 붉은 중심을 가진 초록색 거품들도 다수 발견되었는데, 이는 소용돌이치는 가스와 먼지가 만들어내는 것들이다. 이러한 거품들은 무거운 별들이 탄생할 때 주변의 가스를 우주공간으로 내뿜은 것이다. 거품의 가장자리에는 다환방향족 탄화수소(PAHs)로 불리는 유기분자들이 풍부하게 섞여 있는데, 이들이 모성의 항성풍과 복사로 우주공간으로 흩어지고 있다. 거품의 중앙이 붉은 것은 모성의 복사열에 의한 것이다. '노란 볼'과 초록색 거품들에 대한 철저한 분석 결과, 연구자들은 별 형성의 한 단계에서로 노란 볼이 초록색 거품으로 진화한다는 결론을 내리게 되었다. "노란 볼은 잃어버린 고리" 하고 울프-체이스는 밝혔다. "어두운 우주먼지 속에서 막 태어나려고 하는 별과 거품들을 날려보내는 신생 별의 사이에 있는 고리인 셈이죠" 자원봉사자들이 지금까지 발견한 노란 볼은 모두 900 개를 넘어서고 있다. 이들의 발견은 과학자들에게 커다란 연구감을 안겨준 셈이다. "이번 발견은 과학의 발전에 있어 시민 참여의 중요성을 일깨워준 중요한 사례"라는 울프-체이스의 말에 덧붙여 "일반인이라 하더라도 얼마든지 중요한 과학적 발견을 할 가능성이 있다. 그것이 전문 과학자들에게 크게 도움이 되는 경우가 왕왕 있습니다. 특히 천문학에서는 그러한 현상이 더욱 두드러지죠." 하고 말을 마무리한다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

-새로운 우주를 보여줄 '아라고' 계획 발표 우주망원경에 혁명이 일어났다. 허블 망원경보다 무려 1천 배나 높은 해상도를 가진 망원경이 곧 탄생할 전망이다. 지름이 무려 800m에 이르는 거대한 덩치다. 이 새로운 우주 풍경을 보여줄 망원경에 대한 구상은 미항공우주국(NASA)과 콜로라도 대학 볼더 캠퍼스(CUB)에 의해 개발된 것이다. CUB의 과학자들은 다음 주에 보다 진전된 계획안을 만들기 위해 NASA 관계자들과 회의를 가질 예정이다. 망원경의 기본 얼개는 우주망원경과 그 앞에 펼쳐진 지름 800m의 불투명 원반으로 구성되어 있는데, 이 거대한 원반이 우주에서 오는 빛을 모아 망원경 초점으로 보내주는 것이다. "표적 별이나 기타 천체로부터 오는 파장이 다른 빛이 원반 가장자리에서 분산되면 이를 굴절시켜 중심으로 집중시키는 역할을 한다"고 밝히는 CUB의 웹스터 캐시 교수는 "모여진 빛은 궤도를 도는 우주 망원경으로 보내져 해상도 높은 이미지를 만들어내는 것"이라고 덧붙인다. 이 신개념 망원경에는 '아라고' 망원경이라는 이름이 붙여졌는데, 이는 원반 주변에서 빛이 분산되는 현상을 최초로 발견한 프랑스의 물리학자 프랑수아 아라고의 이름에서 따온 것이다. 이 망원경은 기존의 망원경에 비해 관측 대상을 크게 늘릴 전망인데, 예컨대 블랙홀의 사건 지평선이라든가 항성 간 플라스마 교환 현상 같은 것도 관측 가능하다고 CUB 천체물리학 센터의 캐시 교수가 말한다. 이 새로운 망원경은 또한 지구로 향할 때는 토끼 같은 작은 동물도 잡아낼 수 있으며, 산악에서 조난당한 사람들을 찾는 데도 유용할 것이라고 캐시 교수는 덧붙인다. "우주망원경은 기본적으로 허블망원경처럼 한 장의 반사경으로 되어 있다"고 설명하는 CUB의 천체물리학-행성과학 박사과정의 앤서니 하니스는 "우주망원경은 무거울수록 발사비용이 증가한다. 그래서 크지만 가벼운 광학 장비를 개발하게 된 것"이라고 밝힌다. 그는 지금 캐시 교수를 도와 이 프로젝터를 진행하고 있다. 이 불투명 우주 원반은 강하고 어두운 색깔의 플라스틱 재질의 접이식으로 만들어져, 우주로 발사된 뒤에는 낙하산처럼 펼쳐질 것이다. 그리고 우주에서는 망원경으로부터 수십 내지 수백 마일 떨어진 거리에 위치하게 된다. 그 거리는 우주 원반의 크기에 따라 가변적이다. 아라고 망원경의 불투명 원반은 망원경의 기본 렌즈 기능과 유사한데 원반의 가장자리에서 분산된 빛을 모아 중앙으로 집중시키고 이를 망원경의 초점으로 보내 이미지를 만들어낸다. 이미지 해상도는 망원경의 구경에 비례하기 때문에 크고 가벼운 원반을 궤도에 띄울 수만 있다면 기존의 작은 망원경들보다 훨씬 해상도 높은 이미지들을 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 또한 아라고 망원경은 지상 4만km의 정지 궤도에 올려져, 지구에 대한 상대적인 움직임은 전혀 없을 것으로 보인다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

-5개 암석형 행성 보유...생명체 비밀 엿볼 열쇠 5개의 암석형 행성을 가진 태고의 별이 발견되었다고 27일(현지시간) '천체물리학 저널'이 발표했다. 우주의 나이 80%에 해당하는 이 오랜 행성들의 존재는 지구 같은 행성이 우리은하의 초창기에도 나타날 수 있음을 시사하는 것으로, 행성 형성에 대한 새로운 전환점이 만들어져 학계의 비상한 관심을 끌고 있다. 이번에 새로 발견된 태양계외 행성들이 돌고 있는 모성은 케플러-444라는 항성으로, 그 나이가 자그마치 우주의 나이에 버금가는 112억 년이다. 케플러-444는 태양보다 약 25% 정도 작은 별로서, 지구에서 117광년 떨어진 거문고자리에 있다. 발견된 5개의 행성들은 모두 금성만하거나 그보다 약간 작은 암석형 행성으로, 그 화학적 조성에 대해서는 아직 알려진 것이 없다. 그런데 이 행성들은 모두 10일 이내의 공전주기를 갖고 있는 만큼, 상당히 높은 온도일 것으로 보여 생명체가 서식하기에는 거의 불가능할 것으로 보인다고 과학자들은 생각하고 있다. 그러나 케플러-444는 우주 초창기에 형성된 행성계에서도 생명이 서식할 가능성이 있음을 시사한다. "138억 년의 우주의 역사를 놓고 볼 때 거의 전 기간에 걸쳐 지구 크기의 행성들이 형성되었다는 사실을 이로써 확인할 수 있다"고 논문 대표저자 티아고 캄판테 영국 버밍엄 대학 교수가 밝혔다. 참고로, 지구를 포함해 태양계 모든 천체들은 약 46억 년 전에 탄생했다. 따라서 케플러-444 체계의 나이는 태양계의 2배가 넘는 셈이다. 캄판테와 그 동료 과학자들은 미항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 수집한 데이터를 분석한 결과, 케플러-444와 그 행성들을 발견하게 되었다. 케플러 망원경은 모성의 앞을 행성이 지날 때(이를 '엄폐'라 한다) 나타나는 광도의 변화를 탐지하는 방법으로 태양계와 행성을 발견하고 있다. 6억 달러가 투입된 케플러 우주망원경은 우리은하에 지구형 행성들이 얼마나 있는지를 밝혀내기 위해 2009년 3월 발사되었다. 케플러 망원경이 지금까지 발견한 태양계외 행성은 약 1,000 개에 이르며, 행성 후보로 목록에 올린 것은 3,000 개나 된다. 이들은 이후 더욱 정밀한 관측과 분석으로 행성 여부를 판가름하게 될 것이다. 케플러 망원경의 행성 탐사 임무는 지난 2013년 5월로 '공식 종료'되었다. 관측대상을 정확히 조준하는 역할을 하는 리액션 휠 4개 중 2개가 고장났기 때문이다. 그러나 케플러 망원경은 그후 2개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용해서 부활되어 K2라는 새로운 임무를 부여받고 지금까지 외계 행성 탐색을 계속하고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

얼마전 태양 질량의 100배가 넘는 용골자리 에타 별의 생생한 이미지가 미 항공우주국(NASA)에 의해 공개돼 별지기들은 물론 일반인들에게 놀라움과 화제를 안겨주었다. 태양만 하더라도 지름이 지구-달 간 거리의 3.5배인 140만 km에 달하는데, 이보다 100배나 크다는 사실은 충격적으로 받아들여지기도 했다. 그렇다면 도대체 우주에서 가장 큰 별은 얼마나 클까? 이러한 궁금증을 해소하기 위해 필자가 최신 자료를 활용, 별에 관한 재미있는 정보들을 정리해보았다. 별은 우주라는 구조물을 이루고 있는 기본적인 자재다. 말하자면 우주의 벽돌이라고 할 수 있다. 우주에는 셀 수도 없는 수많은 별들이 있지만 크기 또한 엄청나고 다양하다. 그중에서 가장 큰 별은 얼마나 클까? 한도 끝고 없이 넓은 것이 우주이니까, 그걸 다 뒤질 수는 없는 노릇인지라 어차피 우리은하와 그 주변의 별들을 대상으로 후보를 뽑을 수밖에 없다. 그런데 큰 별들은 거의가 다 적색거성들이다. 별의 종말에 이르러 몸집이 불어날 대로 불어난 별들이 순위를 차지하는 것은 당연한 노릇이기도 하다. 다만 별의 크기를 정확히 측정하는 것이 다소 어려운 작업이고, 더욱이 어떤 별은 어디까지가 몸체이고 주변 가스인지조차 분별하기 어려운 경우도 있다. 또 별 크기를 측정하는 기술 역시 세월에 따라 진보하는 만큼 이러한 별 크기 순위는 언제든 바뀔 수도 있다는 점을 감안할 필요가 있다. 지금까지 밝혀진 별 가운데 가장 큰 별은 지름이 24억km인 방패자리 UY 별(UY Scuti)이다. 비행기를 타고 지구 한 바퀴 도는 데 약 이틀이 걸린다. 하지만 이 별을 한 바퀴 돌려면 무려 950년이 걸리는 엄청난 크기다. 하나의 사물이 이렇게 클 수가 있다니! 정말 믿기 어려운 노릇이고 상상이 안 간다. 하지만 사실이다. 우주는 이토록 놀랍다. 　다음 목록 중 별 이름 다음 괄호 안의 숫자는 태양 크기의 몇 배임을 나타낸다. 10위: 전갈자리 AH 별 / AH Scorpii(1,411) 전갈자리 AH 별은 전갈자리에 있는 적색초거성으로 3등급 부근의 변광성이다. 온도도 변하는 만큼 크기도 변해 대략 태양 반지름의 1,287~1,535 사이에서 요동한다. 지구와의 거리는 12,000광년. 밝은 동반성을 가진 것으로 알려졌다. 9위: 백조자리 KY별/ KY Cygni(1,420)　백조자리 KY 별은 3.5등급으로 백조자리 별이다. 실제 밝기는 태양의 300,000배이지만, 거리가 5,000광년이나 떨어져 있어 맨눈으로는 안 보인다. 8위: 큰개자리 VY 별/ Canis Majoris (1,420) 　이 극초거성은 한때 우주 최대의 별로 군림했지만, 보다 정밀한 측정이 이루어진 결과 순위가 뚝 떨어졌다. 큰개자리에 있는 이 별은 태양 크기의 1,420 ± 120배다. 이는 약 13AU(천문단위:지구-태양 간 거리)에 해당하는 길이로, 1,976,640,000km다. 만약 이 별을 태양 자리에 끌어다놓는다면 목성 궤도에까지 미치고, 때로는 토성 궤도까지 넘볼 것이다. 지구로부터 거리는 3,900광년이다. 7위: 세페우스자리 RW 별/ RW Cephei (1,435) 　세페우스자리 RW 별은 황색 또는 적색 극대거성으로, 세페우스자리에 있다. 크기는 태양의 1,260~1,610배로, 평균은 1,435배다. 변광성으로서 그 밝기 변화폭이 너무 커 G2형에서 M형까지를 널뛰기한다. 지구에서 약 11,500광년 떨어져 있다. 6위: 세페우스자리 VV 별/ VV Cephei A (1,050-1,900) 　세페우스자리 VV 별은 지구에서 약 3,000광년 떨어진 세페우스자리에 있는 식쌍성(蝕雙星·식변광성)이자 알골형 변광성이다. 세페우스자리 VV A는 지름이 태양의 약 1,600-1,900배 정도로, 이 별이 현재 태양의 위치에 있다고 가정하면 그 둘레는 목성 공전궤도를 넘을 정도다. 밝기는 태양보다 약 275,000~575,000배다. 5위: 궁수자리 VX 별/ VX Sagittarii (1,520)　궁수자리 VX 별은 궁수자리 μ별과 삼렬성운 사이에 위치한 적색 초거성으로 맥동 변광성이다. 태양 반지름의 약 832~1,520배에 달하는 어마어마한 크기로 미루어볼 때, 궁수자리 VX 별은 이미 최후를 맞이했거나 또는 수천, 수만년 뒤에 초신성 폭발로 최후를 맞이할 것으로 예측된다. 지구로부터 약 5,150광년 떨어져 있어 폭발하더라도 직접적인 영향은 없을 것이다. 4. 웨스터룬드 1-26 별/ Westerlund 1-26 (1,530) 웨스터룬드 1-26 별은 강력한 전파를 내뿜는 청색 극대거성이다. 웨스터룬드 1이라는 초항성 성단에 자리잡은 별로, 대략 태양 반지름의 1,530배, 1,064,880,000km에 이른다. 태양 자리에다 끌어온다면 목성 궤도를 잡아먹을 것이다. 3. WOH G64 (1,540) 　WOH G64는 우리 은하의 동반 은하인 대마젤란 성운에서 발견된 항성들 중 가장 큰 별로, 황새치자리 방향으로 지구에서 약 16만 3천 광년 떨어진 곳에 있다. 크기는 태양반경의 1,540배로 만약 태양 자리에 끌어다놓는다면 항성 표면은 토성 궤도까지 미칠 것이다. 이 별의 주위에는 반지름이 최소 120AU(천문단위)~ 최대 30,000AU에 이르는 도넛 모양의 두터운 가스 물질이 둘러싸고 있는데, 물질의 총질량은 태양의 3~9배에 이른다. 2. 백조자리 NML 별/ NML Cygni (1,650)　백조자리 NML 별은 특이하게도 성운으로 둘러싸여 있는 극대거성이다. 크기는 태양의 1,650배, 15.3AU, 2,295,000,000km에 이른다. 태양 자리에다 놓는다면 항성 표면이 목성 궤도를 넘어 토성 궤도 중간까지 육박할 것이다. 부피는 태양의 45억 배에 달한다. 1. 방패자리 UY별/ UY Scuti (1,708)방패자리 UY 별은 적색 초성성이거나 극대거성으로 방패자리의 변광성이다. 이제껏 알려진 별 중에서 가장 큰 별로, 태양 반지름의 1,708배에 달한다. 지름은 24억km(16AU)이고, 부피는 태양의 50억 배다. 지구에서 가장 가까운 극대거성의 하나로 거리는 약 9,500광년이다. 만약 태양 자리에다 갖다놓는다면 그 광구는 목성 궤도를 삼키고 거의 토성에까지 육박하는 크기다. 끝으로, 우주에서 가장 큰 은하는 뱀자리에 있는 IC 1101이라는 은하로, 지름이 약 600만 광년으로 밝혀졌다. 이는 우리은하의 약 60배라는 뜻이다. 인간이 지금껏 만들어낸 가장 빠른 속도는 보이저 1호의 초속 17km다. 총알 속도의 17배인 이것을 타고 이 은하를 가로지르는 데는 무려 60억 년이 걸린다. 이것이 바로 인간에게는 무한이고 영겁이 아닐까?　이광식 통신원 joand999@naver.com

지구로 부터 약 1만 광년 떨어진 곳에는 '별중의 별'로 불리는 쌍성의 특이한 별이 있다. 바로 우리의 태양보다 500만 배는 더 밝은 별 '에타 카리나이'(Eta Carinae)다. 지난주 미 항공우주국 나사(NASA)가 3D로 구현된 에타 카리나의 모습을 미 천문학협의회 연례회의에 공개해 화제에 올랐다. 지난 11년 동안 지상의 각종 천체망원경과 우주에 떠있는 허블우주망원경 등 모든 관측 수단을 동원해 만들어진 이 영상은 환상적인 '에타 카리나이'의 모습을 자세한 설명과 함께 담고있다. 용골자리(the constellation Carina)에 위치한 에타 카리나이는 지금도 매우 격렬하고 불안정하게 활동하는 별로 크고 작은 두개의 '태양'으로 이루어져 있다. 큰 별은 우리의 태양보다 질량이 90배 정도 크지만 500만 배는 더 밝은 것이 특징. 작은 별 역시 태양보다 30배 정도 큰 질량을 가졌지만 100만 배는 더 밝다. 에타 카리나이가 세상에 처음 알려진 것은 지난 1830년으로 15년 전 부터 NASA를 중심으로 본격적으로 연구가 진행되고 있다. NASA 고나드 우주비행센터 천체물리학자 토마스 마두라 박사는 "2개의 별이 타원을 그리며 5.5년을 주기로 서로를 공전하고 있다" 면서 "이 과정에서 격렬한 항성풍(stellar wind)등 엄청난 양의 에너지를 방출한다"고 설명했다. 이어 "먼 미래에 초신성 폭발로 대미를 장식할 것으로 예상된다" 고 덧붙였다.　 　박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-생명이 나타난 건 몇십억 년 이전일 수도… 우주의 생명체 탐색에 한 전기가 마련됐다고 데일리메일이 3일((현지시간) 보도했다. ​ ​우주 안에서 생명체를 탐색하는 데 있어 핵심적인 사항은 다른 행성들이 언제 어떻게 생성되었는가 하는 것이다. 그리고 지구는 생명을 잉태할 만큼 성숙하게 된 것이 그런 행성들에 비해 얼마나 늦거나 빠른가 하는 문제 역시 매우 중요한 사항이다.​ 최근 천문학자들은 그 답을 찾아낸 것일지도 모른다는 기대에 부풀어있다. 태양계보다 무려 2배나 오랜 112억 년 된 행성을 우리은하에서 발견했기 때문이다. 더욱 중요한 사실은 지구 크기 만한 그 행성의 존재를 통해 우리 우주에서 행성이 만들어지기 시작한 시기가 우주의 역사 초창기까지 거슬러 올라갈 수 있음을 알게 됐다는 점이다. ​ 117광년 떨어진 거문고자리의 이 외부 태양계 체계에서 이 같은 사실을 발견한 것은 영국 버밍엄 대학의 천문학자 티아고 컴팬트 박사의 연구팀이다. 그의 연구팀은 케플러 우주망원경이 발견한 KOI-3158 (KOI = Kepler Object of Interest)을 연구한 결과 그 같은 결론에 도달했다. ​ 그 별 주위를 도는 행성은 5개인데, 모두 지구보다 작다. 연구팀은 이 별의 체계가 112억 년은 되었을 것으로 추정했다. 오차 범위는 9억 년이다. 이에 비해 우리 태양계는 그의 절반도 되지 않는 45억 6000만 년 정도다. 천문학자들은 행성의 나이를 그 모성의 나이로 계산해낸다. 항성의 나이는 그 항성이 속해 있는 성단의 나이를 조사함으로써 알 수 있다. 지구 크기 행성들의 체계인 KOI-3158은 우주 나이가 현재의 20%쯤 됐을 때 만들어진 것으로 추정된다. 따라서 지구 크기의 행성들의 나이는 거의 우주의 역사와 같이 시작됐다고 볼 수 있다. 그러므로 은하에 생명이 태동한 것은 지금까지 생각해왔던 것보다 훨씬 이전일 수 있다는 가능성을 시사하는 것이다. 이 행성 시스템에서 가장 안쪽 궤도를 도는 행성은 수성 정도의 크기이고, 가운데 세 행성들은 화성 정도 크기이며, 가장 바깥의 행성은 금성보다 약간 작다. 현재 이들 행성에는 생명이 서식하지 않는 것으로 보인다. 모든 행성들이 모성 주위를 태양-수성보다 더 가까운 거리에서 돌고 있기 때문이다. KOI-3158 별이 비록 태양보다 25% 작고 온도가 700℃ 정도 낮지만, 행성들의 궤도가 너무 가까워 생명이 살기에는 지나치게 뜨거울 것으로 보인다. ​ 그러나 그 크기와 나이로 볼 때 이 행성 체계는 지극히 흥미로운 점을 지니고 있는데, 그것은 이 우주에 우리 지구와 같이 생명이 서식하기 알맞은 행성들이 얼마든지 존재할 수도 있다는 사실이다. ​ 지구상의 생명체가 오늘날과 같은 모습으로 진화해온 데는 수십억 년이 걸렸을 것으로 추정되고 있다. 그리고 일부에서는 우리 행성이 복잡한 고등 생명체를 탄생시킨 최초의 행성 중 하나일 거라는 믿음을 갖고 있다. 하지만 지구보다 두 배나 오랜 역사를 가진 행성들이 있다면 지구와 같은 생명체를 얼마든지 탄생시킬 수 있을 거라고 생각하는 게 보다 합리적일 것이다. 그러나 또 다른 과학자들은 지금까지 우주의 다른 곳에서 생명체가 발견된 적이 없는 것을 보면, 고등 생명체가 존재할 확률은 지극히 낮다고 주장한다. ​한편 지난 12월 MIT의 제러미 잉글랜드 박사는 생명은 우주에 일반적이라는 주장을 폈다. 여러 대학에서 이루어진 일련의 강의에서 그는 생명의 기원에 대해 “생명이란 바위가 언덕에서 굴러 내리는 것만큼이나 그리 놀라운 일이 아니다”라고 주장한 뒤 이렇게 덧붙였다. “여기 한 덩어리의 원자 뭉치가 있다고 할 때, 거기에 오래 햇빛을 비추면 식물이 싹틀 수 있다는 게 그렇게 놀랄 만한 일인가?” 그의 이론에 따르면, 모든 물질은 바위에서 식물에 이르기까지 에너지를 흡수하고 분산시킨다. 생명이란 단지 이 에너지를 잘 재분배하는 존재일 따름이다. 이는 원자들이 스스로를 재조직해서 생명으로 나아갈 수 있다는 뜻이며, 에너지의 재분배는 물에서 가장 잘 이루어질 수 있다는 것이다. ​ 만약 이것이 진실이라면, 잉글랜드 박사의 주장이 지니는 함의는 지극히 광범하다 할 것이다. 이번 발견에서 무엇보다 중요한 것은 이 우주에 생명이 의외로 많이 존재할지도 모르며, 행성이나 별들만큼이나 일반적일 수도 있다는 사실이다. ​ 우주 초창기에 태어난 행성들을 발견함으로써 인류는 우리가 우주에서 유일한 생명체인가 아닌가를 확인하는 데 한 발짝 더 다가섰다고 할 수 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

우주에는 수많은 은하가 있다. 이들은 서로 영향을 주며 간혹 충돌을 일으키기도 한다. 이때 더 큰 은하가 작은 은하를 ‘파괴’하며 막대한 양의 질량을 흡수하면서 새로운 별들을 ‘창조’한다. 이는 우리 은하 주변에 남은 별들을 통해서도 예상된다. 미국항공우주국(NASA)은 11일(현지시간) 거대한 두 은하의 화려한 충돌을 나타낸 이미지를 공개했다. NASA는 연말을 맞아 두 은하를 화려한 축제 조명에 비유했다. 사진 속 두 은하는 한겨울 무렵 남동쪽 하늘에서 볼 수 있는 큰개자리 방향에서 관측할 수 있는데 지구로부터 약 1억 3000만 광년 거리에 있다. ‘NGC 2207과 IC 2163’라는 이름의 두 은하는 이미지에서 오른쪽에 자리 잡고 있는 NGC 2207이 왼쪽에 있는 IC 2163의 질량을 흡수하고 있다. NASA에 따르면 두 은하에서는 지난 15년간 세 차례의 초신성 폭발이 관측됐고 ‘엄청나게 밝은 X선 빛을 내뿜는 천체’들이 탄생하고 있다. ‘초광도 X선원’(ULX)으로 알려진 이런 특별한 천체는 과학자들이 NASA의 찬드라 X선망원경의 데이터를 사용해 발견했다. 두 은하에는 중성자별이나 항성이 소멸해 탄생하는 항성 블랙홀과 짝을 이루는 쌍성들이 무수히 존재한다. 이들은 X선 관측으로 볼 수 있다. 중성자별이나 블랙홀의 강력한 중력은 이들의 동반성으로부터 막대한 양의 에너지를 흡수한다. 이런 중성자별이나 블랙홀로 흡수되는 질량으로부터 수백만 도 이상의 극고온이 발생하고 이때 X선을 내뿜게 되는 것이다. 그런데 ULX는 이런 일반적인 쌍성들이 내뿜는 X선보다 훨씬 더 밝다고 한다. ULX의 실제는 아직 논쟁거리가 되지만, 이들은 X선을 내뿜는 쌍성의 특별한 유형으로 추정된다. 일부 ULX에 있는 블랙홀들은 태양 질량의 70배 이하로 알려진 항성 블랙홀들보다 훨씬 더 무거울 수 있으며 아직 가설이지만 중간질량 블랙홀로 분류된다. 공개된 이미지에서 분홍색은 찬드라의 데이터를, 나머지 적색, 녹색, 청색으로 조합 가능한 색상은 기존 허블우주망원경의 광학 데이터를 합성한 것이며 여기에 스피처 우주망원경의 적외선 데이터를 적색으로 첨가했다. 찬드라 데이터를 더한 이 새로운 이미지는 두 은하의 충돌 과정에서 존재하는 ULX를 연구하기 위한 것으로 기존 이미지보다 5배 이상 선명하게 관측하고 분석할 수 있다. 과학자들은 지금까지 두 은하에서 무려 28개에 달하는 ULX를 찾아냈다. 이 중 12개는 수년의 기간에 걸쳐 변화했는데 초기 관측 과정에서 잠잠했던 7개는 기존에는 볼 수 없었던 것이라고 한다. 학자들은 두 은하의 서로 다른 영역에 있는 X선원의 개수와 그 영역에서 형성되는 별의 비율 사이에 강한 상관관계가 있다고 지적한다. 공개된 합성 이미지에서 이런 상관관계는 많은 별이 형성되는 것으로 알려진 은하 ‘나선팔’에 집중된 X선원을 통해 알 수 있다. 또 이 상관관계는 이중성계에 있는 동반성이 젊고 크다는 것을 시사한다. 이런 은하 충돌은 강력한 별 형성 과정이 있음을 잘 보여준다. 은하 충돌 시 초음속 항공기의 소닉붐과 같은 충격파가 형성되고 가스운의 붕괴가 나타나며 성단이 형성된다. 사실, 관련 학자들은 ULX와 관련한 별들은 매우 젊어 생성 시기가 약 1000만 년인 것으로 추정하고 있다. 반면 우리 태양은 생성 시기가 약 100억 년인 것으로 알려졌다. 더욱이 두 은하의 충돌로 다양한 질량의 별이 형성되고 있으며 우리 태양과 비슷한 질량을 가진 별은 매년 평균 24개씩 생성되고 있는 것으로 분석됐다. 이에 비해 우리 은하와 같은 은하에는 매년 1~3개의 태양이 태어나고 있는 것으로 추정되고 있다. 이번 연구성과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최근호에 실렸다. 사진=은하 충돌 NGC 2207(오른쪽)과 IC 2163(X-ray: NASA/CXC/SAO/S.Mineo et al, Optical: NASA/STScI, Infr) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우주에는 수많은 은하가 있다. 이들은 서로 영향을 주며 간혹 충돌을 일으키기도 한다. 이때 더 큰 은하가 작은 은하를 ‘파괴’하며 막대한 양의 질량을 흡수하면서 새로운 별들을 ‘창조’한다. 이는 우리 은하 주변에 남은 별들을 통해서도 예상된다. 미국항공우주국(NASA)은 11일(현지시간) 거대한 두 은하의 화려한 충돌을 나타낸 이미지를 공개했다. NASA는 연말을 맞아 두 은하를 화려한 축제 조명에 비유했다. 사진 속 두 은하는 한겨울 무렵 남동쪽 하늘에서 볼 수 있는 큰개자리 방향에서 관측할 수 있는데 지구로부터 약 1억 3000만 광년 거리에 있다. ‘NGC 2207과 IC 2163’라는 이름의 두 은하는 이미지에서 오른쪽에 자리 잡고 있는 NGC 2207이 왼쪽에 있는 IC 2163의 질량을 흡수하고 있다. NASA에 따르면 두 은하에서는 지난 15년간 세 차례의 초신성 폭발이 관측됐고 ‘엄청나게 밝은 X선 빛을 내뿜는 천체’들이 탄생하고 있다. ‘초광도 X선원’(ULX)으로 알려진 이런 특별한 천체는 과학자들이 NASA의 찬드라 X선망원경의 데이터를 사용해 발견했다. 두 은하에는 중성자별이나 항성이 소멸해 탄생하는 항성 블랙홀과 짝을 이루는 쌍성들이 무수히 존재한다. 이들은 X선 관측으로 볼 수 있다. 중성자별이나 블랙홀의 강력한 중력은 이들의 동반성으로부터 막대한 양의 에너지를 흡수한다. 이런 중성자별이나 블랙홀로 흡수되는 질량으로부터 수백만 도 이상의 극고온이 발생하고 이때 X선을 내뿜게 되는 것이다. 그런데 ULX는 이런 일반적인 쌍성들이 내뿜는 X선보다 훨씬 더 밝다고 한다. ULX의 실제는 아직 논쟁거리가 되지만, 이들은 X선을 내뿜는 쌍성의 특별한 유형으로 추정된다. 일부 ULX에 있는 블랙홀들은 태양 질량의 70배 이하로 알려진 항성 블랙홀들보다 훨씬 더 무거울 수 있으며 아직 가설이지만 중간질량 블랙홀로 분류된다. 공개된 이미지에서 분홍색은 찬드라의 데이터를, 나머지 적색, 녹색, 청색으로 조합 가능한 색상은 기존 허블우주망원경의 광학 데이터를 합성한 것이며 여기에 스피처 우주망원경의 적외선 데이터를 적색으로 첨가했다. 찬드라 데이터를 더한 이 새로운 이미지는 두 은하의 충돌 과정에서 존재하는 ULX를 연구하기 위한 것으로 기존 이미지보다 5배 이상 선명하게 관측하고 분석할 수 있다. 과학자들은 지금까지 두 은하에서 무려 28개에 달하는 ULX를 찾아냈다. 이 중 12개는 수년의 기간에 걸쳐 변화했는데 초기 관측 과정에서 잠잠했던 7개는 기존에는 볼 수 없었던 것이라고 한다. 학자들은 두 은하의 서로 다른 영역에 있는 X선원의 개수와 그 영역에서 형성되는 별의 비율 사이에 강한 상관관계가 있다고 지적한다. 공개된 합성 이미지에서 이런 상관관계는 많은 별이 형성되는 것으로 알려진 은하 ‘나선팔’에 집중된 X선원을 통해 알 수 있다. 또 이 상관관계는 이중성계에 있는 동반성이 젊고 크다는 것을 시사한다. 이런 은하 충돌은 강력한 별 형성 과정이 있음을 잘 보여준다. 은하 충돌 시 초음속 항공기의 소닉붐과 같은 충격파가 형성되고 가스운의 붕괴가 나타나며 성단이 형성된다. 사실, 관련 학자들은 ULX와 관련한 별들은 매우 젊어 생성 시기가 약 1000만 년인 것으로 추정하고 있다. 반면 우리 태양은 생성 시기가 약 100억 년인 것으로 알려졌다. 더욱이 두 은하의 충돌로 다양한 질량의 별이 형성되고 있으며 우리 태양과 비슷한 질량을 가진 별은 매년 평균 24개씩 생성되고 있는 것으로 분석됐다. 이에 비해 우리 은하와 같은 은하에는 매년 1~3개의 태양이 태어나고 있는 것으로 추정되고 있다. 이번 연구성과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최근호에 실렸다. 사진=은하 충돌 NGC 2207(오른쪽)과 IC 2163(X-ray: NASA/CXC/SAO/S.Mineo et al, Optical: NASA/STScI, Infr) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 태양과 비슷한 항성 앞을 지구와 비슷한 외계행성이 가로 지르는 모습이 지상에서 처음으로 관측됐다. 하버드-스미소니언 천문학센터(CfA)는 1일(현지시간) 지구에서 약 40광년 거리에 있는 태양과 비슷한 항성의 앞을 조그만 지구형 행성이 통과하는 모습을 지상 망원경으로 처음 관측했다고 밝혔다. 국제 천문학자들이 주목한 항성계는 게자리 방향의 ‘게자리 55’라는 항성계. 맨눈으로도 볼 수 있는 모항성 ‘게자리 55a’의 주위에는 지금까지 5개의 행성이 발견되고 있다. 그중 가장 안쪽에 있는 행성 ‘게자리 55e’가 모성 앞을 통과할 때 별빛이 아주 살짝 약해지는 감광 현상을 스페인령 라 팔마 섬에 있는 구경 2.5m 노르딕 광학망원경으로 포착한 것이다. 이 망원경은 현재 기준으로 그 크기가 중간급이지만 관측을 위한 최신 장비를 갖추고 있다. 사실 ‘게자리 55e’의 존재는 10년 전부터 알려져 왔으며, 지구의 약 두 배 크기를 갖고 있어 거대 지구형 행성을 뜻하는 이른바 슈퍼지구로 알려졌다. 공전주기가 18시간인 이 행성이 별 앞을 통과하는 2시간 동안 해당 별빛은 약 0.05% 차단됐다. 미국항공우주국(NASA)의 ‘스피처’와 캐나다우주국(CSA)의 ‘모스트’(MOST)라는 우주망원경으로 ‘통과법’으로 관측된 적은 있지만, 지상의 망원경으로 이 정도의 경미한 감광을 파악한 것은 처음이다. 이번 관측은 태양과 비슷한 유형의 별(게자리 55a)에서 슈퍼지구(게자리 55e)의 통과를 지상의 망원경으로 포착한 최초의 예이다. 거대 가스 행성이 아니라 지구와 크게 다르지 않은 크기의 행성이 이동하는 것을 관측하는 것으로, 앞으로 다수의 비슷한 크기의 행성에 관한 대기 성분을 지상에서도 조사할 수 있는 가능성이 제시됐다. 외계행성의 통과 동안 별빛 일부는 행성의 대기 너머로 닿기 때문이다. 이번 연구에 참여한 메르세데스 로페즈-모랄레스 연구원은 “조금씩이지만 지구 인근에 있는 지구형 행성에서 삶의 흔적을 탐험할 가능성에 접근하고 있다”고 말한다. 한편 이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 실렸다. 사진=지구(왼쪽)와 슈퍼지구 ‘게자리 55e’의 크기를 비교한 이미지. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

알마 전파망원경이 천문학계에서 가장 유명한 적색거성 중 하나인 ‘미라’(Mira)의 은밀한 사생활을 캐냈다고 유럽의 천문학자들이 지난달 28일(현지시간) 밝혔다. 국제 천문학 연구진은 칠레에 있는 알마 망원경을 사용해 고래자리의 변광성인 미라를 둘러싼 성운의 모습을 관측해냈다. 미라별은 미라 A와 미라 B라는 두 별이 서로 역학적 관계를 갖고 공전하는 쌍성계로, 지구로부터 약 400광년 떨어진 곳에 있다 미라 A는 늙은 별이며, 이 별에서 천천히 분출하는 가스 즉 항성풍에 의해 주변의 성운이 천천히 밀려나고 있다. 반면 미라 B는 별의 일생을 마친 뒤에 남겨진 별의 중심 즉 백색왜성으로 여겨지며 격렬하게 빠른 항성풍을 터뜨리고 있다고 한다. 두 별의 거리는 태양에서 해왕성까지의 약 두 배에 달하는 먼 거리에 떨어져 있지만, 이들은 오랫동안 서로 강하게 영향을 미치고 있다. 이번 새로운 관측으로 두 별에서 항성풍이 아름답고 복잡한 성운을 일으키고 있는 것으로 밝혀졌다. 중심부의 하트 모양의 구멍 구조는 미라 A에서 부드럽게 흘러나온 가스 안으로 미라 B의 활발한 항성풍이 불어 형성된 것으로 여겨진다. 이 하트 모양은 지난 400여 년 간에 걸쳐 생긴 것으로 추정되며, 그 외측 가스는 두 별이 긴 시간을 들여 만들어온 성운임을 말해주고 있다. 지금까지 여러 망원경이 밝혀온 바와 같이 늙은 별 혹은 죽어가는 별 중에는 신기한 모양을 한 것이 많이 있다. 하지만 이런 별이 태양처럼 ‘솔로’인지 아니면 미라처럼 ‘커플’인지 명확하지 않은 경우도 있다. 천문학자들은 미라형 별을 관찰함으로써 홀로인 별과 짝을 이루는 별 사이에서 가스분출 방식이 어떻게 다른지, 은하계 전체 환경에 미치는 영향이 어떻게 다른지를 확인할 수 있다고 설명한다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구에서 용골자리 방향으로 약 1300광년 거리에 있는 산개성단 NGC 3532. 이 밝은 별무리의 최신 관측 이미지를 유럽남방천문대(ESO)가 26일(현지시간) 공개했다. 이 아름다운 이미지는 칠레 아타카마 사막 북부 해발 2400m 고산에 자리잡고 있는 ‘라 시쟈’(La Silla) 관측소에 있는 ‘MPG/ESO 2.2m 지상 망원경’으로 촬영한 것이다. 이 성단 내 별들은 마치 우물에 소원을 담아 던져진 수많은 동전처럼 보인다고 하여 ‘소원의 우물 성단’(Wishing Well Cluster)이라고도 불린다. 산개성단 NGC 3532는 남반구에서 맨눈으로도 관측할 수 있는데 18세기 프랑스 천문학자 니콜라 루이 드 라카유(1713~1762년)가 오늘날 남아프리카공화국에 있는 케이프타운에서 관측했다고 보고한 바 있다. 성단의 형성으로부터 형성 시기는 3억 년 정도 지나고 있을 것으로 추정되며, 일반적인 산개성단과 비교하면 ‘중년’의 부류에 들어간다. 이미지에서 하얗게 빛나는 천체는 중간 크기의 항성이고, 주황색 천체는 에너지원인 수소를 소진한 적색거성이다. 이보다 질량이 작은 별은 수명이 길며, 노란색부터 빨간색까지 다소 약한 빛을 발하고 있다. NGC 3532는 약 400개의 항성으로 이루어져 있다. 사진=G. Beccari/ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구에서 용골자리 방향으로 약 1300광년 거리에 있는 산개성단 NGC 3532. 이 밝은 별무리의 최신 관측 이미지를 유럽남방천문대(ESO)가 26일(현지시간) 공개했다. 이 아름다운 이미지는 칠레 아타카마 사막 북부 해발 2400m 고산에 자리잡고 있는 ‘라 시쟈’(La Silla) 관측소에 있는 ‘MPG/ESO 2.2m 지상 망원경’으로 촬영한 것이다. 이 성단 내 별들은 마치 우물에 소원을 담아 던져진 수많은 동전처럼 보인다고 하여 ‘소원의 우물 성단’(Wishing Well Cluster)이라고도 불린다. 산개성단 NGC 3532는 남반구에서 맨눈으로도 관측할 수 있는데 18세기 프랑스 천문학자 니콜라 루이 드 라카유(1713~1762년)가 오늘날 남아프리카공화국에 있는 케이프타운에서 관측했다고 보고한 바 있다. 성단의 형성으로부터 형성 시기는 3억 년 정도 지나고 있을 것으로 추정되며, 일반적인 산개성단과 비교하면 ‘중년’의 부류에 들어간다. 이미지에서 하얗게 빛나는 천체는 중간 크기의 항성이고, 주황색 천체는 에너지원인 수소를 소진한 적색거성이다. 이보다 질량이 작은 별은 수명이 길며, 노란색부터 빨간색까지 다소 약한 빛을 발하고 있다. NGC 3532는 약 400개의 항성으로 이루어져 있다. 사진=G. Beccari/ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

황소자리 별들이 제트를 분출하거나 거품을 일으키고 빛을 폭발시키는 내부 광경을 허블 우주망원경이 포착했다고 유럽남방천문대(ESO)가 6일(현지시간) 발표했다. 허블 망원경을 운영하는 나사(NASA, 미국항공우주국)와 에사(ESA, 유럽우주기구)의 관련 천문학자들은 지구로부터 황소자리 방향으로 약 450광년 거리에 있는 다중성계 황소자리 XZ(XZ Tauri)와 그 이웃 황소자리 HL(HL Tauri), 그리고 그 근처에 있는 몇몇 젊은 항성체의 인상적 모습을 관측했다. 공개된 이미지 가운데 바로 왼쪽에는 녹이 슨 듯한 빛깔의 구름 속에 황소자리 XZ가 있다. 이 천체는 강력한 폭풍과 제트를 방출해 뜨거운 가스 거품을 주변의 우주 공간으로 불어내고 있는데 주변 공간을 밝히면서 환상적인 장면을 연출한다. 이 천체는 거대한 암흑운 LDN 1551의 북동쪽 부분에 있다. 두 별이 쌍성을 이루는 이중성계로 알려졌던 이 천체는 사실 다수의 별로 구성돼 있는데 세 별 중 두 별이 이중성계를 이루고 있다고 한다. 사실 황소자리 XZ는 1995년부터 2000년 사이에 이미 관측됐으며 당시 다중성계 바깥쪽으로 팽창하는 뜨거운 가스 거품이 촬영됐다. 이 거품은 이 천체의 왼쪽 위 바로 가까이에 작은 오렌지빛 구체로 보인다. 이 가스는 매우 빠른 속도로 이 다중성계로부터 벗어나고 있으며 수백억 km까지 퍼진 흔적을 남겨놓고 있다. 이 거품이 이보다 천천히 움직이는 물질들과 충돌할 때 빛의 파동을 촉발하면서 충격파의 잔물결을 일으키게 된다. 황소자리 XZ의 상단 우측으로는 또 하나의 웅장한 모습이 펼쳐진다. 진홍색 다발들이 오른쪽의 푸른색으로 물든 덩어리들을 찢어내는 듯 보인다. 이 밝은 푸른색 천체는 허빅-아로 천체 HH 150과 연관된 황소자리 HL(HL Tauri)로 알려진 별을 품고 있다. 허빅-아로 천체들은 갓 태어나거나 이제 막 형성된 별들에 의해 뜨거운 가스를 우주공간으로 쏟아내며 LDN 1551의 경우는 특별히 이런 극적인 천체를 많이 가지고 있다. 이미지 아래 오른쪽으로는 HH 30이라고 알려진 또 다른 허빅-아로 천체가 보이는데 이는 황소자리 V1213(V1213 Tauri)이라는 변광성과 관련 있다. 이 별은 검은 선에 의해 반이 갈라져 있는 평평하고 밝은 먼지 원반 안에 숨겨져 있다. 이 먼지는 황소자리 V1213으로부터 쏟아져나오는 빛을 차단하고 있지만 별은 반사광과 우주공간으로 쏟아져나오는 뚜렷하고 복잡한 제트를 통해 볼 수 있다. 허블은 1995년과 2000년 사이 광시야행성카메라2(WFPC2)를 이용해 황소자리 XZ와 함께 HH 30을 관측한 바 있다. 당시 관측은 5년에 걸친 원반의 밝기와 제트의 강도에 관한 변화를 연구하기 위한 것이었다. 황소자리 V1213의 강력한 자기장은 원반으로부터 가스를 불러모아 제트를 형성하고 있으며 이를 별의 자기극점을 따라 가속하면서 폭이 좁은 2개의 제트 빔을 만들어낸다. 또한 유럽남방천문대(ESO)는 알마(ALMA) 전파망원경으로 황소자리 HL 주변에서 행성을 형성 중인 원반을 관측 사상 가장 세밀한 데이터를 획득했다. 이 새로운 관측으로 원시행성의 원반이 어떻게 발달하고 행성을 형성하는지를 알아가는 데 있어 하나의 거대한 발걸음이 될 것이라고 천문학자들은 말했다. 사진=ESA/Hubble and NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

한 쌍의 별이 서로 영향을 주는 항성계인 쌍성계. 우리 은하에 있는 별 중 절반 이상이 이런 쌍성계를 이루고 있으며 일각에서는 우리 태양도 쌍성이라는 가설을 주장하기도 한다.　그런데 이런 쌍성계에서 행성 탄생에 관여하는 고리 형태의 가스 흐름에 관한 존재가 세계 최대 전파망원경인 알마(ALMA)의 관측으로 규명돼 학계가 주목하고 있다. 프랑스 국립과학연구소(CNRS)와 보르도천체물리학연구소(LAB) 연구팀이 알마 망원경으로 황소자리 GG 별 A(GG Tau-A)라는 항성 주위의 가스와 먼지의 분포를 조사했다. 이 천체는 태어난지 수백만 년밖에 되지 않은 젊은 항성으로, 황소자리 방향으로 지구로부터 약 460광년 거리에 있다. 이 천체는 황소자리 GG 별 Aa(GG Tau-Aa)와 GG 별 Ab(GG Tau-Ab)로 이뤄진 쌍성이다. 이 쌍성계를 둘러싼 형태로 큰 고리가 있으며 황소자리 GG 별 Aa 주위에 작은 고리가 존재한다. 이 작은 고리에는 목성과 같은 정도의 질량 밖에 없어 고리의 물질이 황소자리 GG 별 Aa로 계속 빨려 들어가고 있지만 이 고리가 안정하게 유지되는 것은 큰 의문이었다. 알마 망원경으로 황소자리 GG 별 A를 관측한 결과, 이 두 고리 사이에서 가스 덩어리가 발견됐다. 공개된 이미지는 외부 고리로부터 내부 고리를 향해 가스가 흘러들어가고 있는 것을 보여준다. 따라서 이 고리는 이른바 ‘생명의 고리’라고도 할 수 있다. 연구를 이끈 안느 듀트리 박사는 “외부 고리로부터 내부 고리에 가스가 흘러들어가는 모습은 컴퓨터 시뮬레이션으로 예측되고 있었지만 실제로는 관찰되지 않았었다”면서 “이번 관측으로 예측된 가스가 확실하게 존재하는 것을 알 수 있었다”고 말했다. 이를 두고 듀트리 박사는 황소자리 GG 별 Aa 주위의 작은 고리가 마치 외부 고리에 ‘미끼’를 던지는 것 같다고 말하고 있다. 또 그는 “이번 관측으로 외부 고리 덕분에 내부 고리가 장기간 존재할 수 있는 것을 알 수 있었다”면서 “이는 내부 고리에서 행성이 형성됨을 나타내는 중요한 성과이다”고 말했다. 행성은 별이 생성된 뒤에 남겨진 물질이 모여 탄생한다. 행성 탄생은 수천만 년의 시간이 걸리는 것으로 여겨지므로 별 주위의 고리가 그만큼의 기간 동안 안정적으로 존재해야 그 속에서 행성이 태어날 수 있다는 것이다. 이번 발견과 같이 외부 고리에서 내부 고리로 물질이 공급되는 것이 다른 다중성계에서도 보편적으로 일어나고 있는 현상이라면 지금까지 생각했던 것보다 훨씬 많은 장소에서 행성이 탄생할 수 있다고 한다. 현재 외계행성을 찾기 위한 움직임이 활발하게 진행되고 있다. 그 역사를 되돌아보면 외계행성 탐사는 우선 태양처럼 단독 별 주위에서 시작됐다. 지금까지의 연구에서는 다중성계를 도는 목성형의 거대 가스행성이 많이 발견되고 있다. 또 다중성계를 이루는 개별 별 주위에 행성이 존재할 가능성이 논의되고 있다. 이번 알마 망원경의 관측결과는 그런 행성이 존재할 가능성이 높다는 것을 나타내고 있어 외계행성 사냥꾼들에게 새로운 ‘사냥터’를 개방하는 결과라고 할 수 있다. 공동 연구자인 엠마누엘 드폴코는 “별의 절반 이상이 쌍성으로 태어난다. 즉 이번 발견은 우주에 존재하는 많은 별 주위에 행성 형성 과정을 적용할 수 있는 것”이라면서 “행성 형성을 포괄적으로 이해하기 위한 매우 중요한 단계”라고 말했다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 네이처 30일 자로 게재됐다. 사진=ESO/L. Calçada 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

좀처럼 관측하기 힘든 신성의 폭발 모습이 사상 처음으로 포착됐다. 최근 국제 공동 천문학 연구팀은 신성이 핵융합해 폭발하는 생생한 모습을 사상 처음으로 관측하는데 성공했다는 연구결과를 유명 과학저널 네이처(Nature) 최신호에 발표했다. 우리나라에서는 객성(客星)이라 부르는 신성(新星·Nova)은 평소 망원경을 통해서도 잘 보이지 않던 어두운 별이 갑자기 밝아졌다 다시 원래대로 돌아가는 현상을 말한다. 우리 은하계 안에는 매년 수십 개의 신성이 출현하는 것으로 추산되며 대부분 천문학자들은 폭발 후 흘러나오는 에너지를 통해 이를 확인한다. 이번에 폭발 상황을 '라이브' 처럼 전해준 별은 '노바 델피누스 2013'(Nova Delphinus 2013)으로 명명됐으며 이름에서 알 수 있듯 이 별은 지난해 8월 태양에서 1만 4800광년 떨어진 '돌고래 자리'(constellation Delphinus)에서 포착됐다. 특히 이번 연구 성과 중 하나는 신성 폭발이 과거 생각보다 훨씬 더 복잡한 모습을 보인다는 점이다. 일반적으로 신성 현상은 백색왜성에서 일어난다. 항성 진화의 마지막 단계로 죽은 별인 백색왜성(white dwarf)은 주위 궤도의 동반성으로 부터 수소와 같은 에너지를 쭉쭉 빨아들인다. 이 수소를 흡수한 백색왜성이 표면에 대략 200m 깊이의 '수소바다'를 만들면 결국 핵융합을 일으켜 몇 광년 떨어진 곳에서도 관측이 가능한 폭발을 일으킨다. 바로 신성 현상으로 그 규모가 크면 초신성 폭발로 분류하기도 한다. 문제는 이 현상이 갑자기 일어나 좀처럼 초기부터 관측하기 쉽지 않았다는 점이다. 연구에 참여한 미국 조지아 대학 게일 섀퍼 교수는 "이번 발견은 극도로 운이 좋은 케이스" 라면서 "초신성 폭발이 별의 종말을 의미하는 것이라면 신성 폭발은 별의 표면에서 발생하는 것이기 때문에 반복해서 일어난다" 고 설명했다. 이어 "신성 폭발 여파는 첫날 지구 궤도 만한 사이즈에서 이틀 후 화성 궤도, 43일이 지났을 때 해왕성 궤도 만큼이나 멀리 퍼져나갔다" 면서 "폭발 형태가 구체가 아닌 폭이 13% 넓은 타원형의 모습이었다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

한 70대 아마추어 천문학자가 집 뒷마당에서 포착한 놀라운 우주 초신성 사진이 화제를 모으고 있다. 영국 일간지 데일리메일은 화학자이자 아마추어 천문학자인 에릭 콜스(70) 그의 집 뒷마당에서 잡아낸 아름다운 초신성 사진 이미지들을 27일(현지시간) 공개했다. 콜스는 서로 다른 필터로 이뤄진 다섯 개의 천문 관측 망원경을 미국 일리노이 주(州)에 위치한 뒷마당에 설치해놓은 뒤 보통 육안으로는 확인하기 어려운 화려한 초신성, 백색왜성, 별 폭발 사진을 촬영해냈다. 일반적으로 별은 수명이 다할 때 평소보다 수억 배 밝은 빛을 뿜어내다가 서서히 낮아지는데 우리는 해당 단계를 ‘슈퍼노바’(supernova) 즉, 초신성(超新星) 단계라 부른다. 별이 진화되는 가장 마지막 단계임에도 ‘초신성’이라는 명칭이 붙은 이유는 순간적으로 폭발하는 모습이 마치 새로 태어나는 것처럼 보이기 때문이다. 보통 초신성 단계에 이르기 전, 별들은 항성진화의 마지막 단계인 백색왜성(white dwarf)이 된다. 이는 항성이 표면 물질을 우주공간으로 방출한 뒤, 남은 물질들이 융합돼 형성되는 청백색의 별로 질량은 태양의 1.4배 이하, 크기는 지구와 비슷하다. 만일 인근에 거성이 존재한다면 이와 핵융합 반응을 일으키다 거성 쪽으로 항성 물질이 유입되며 초신성 폭발이 나타나게 된다. 특히 천문학계에서는 초신성 현상에서 파생되는 잔해물질에 큰 관심을 갖고 있는데 그 이유는 해당 잔해에 우주형성 과정의 비밀이 담겨 있는 것으로 추정되기 때문이다. 학계에서는 우주생성 초기부터 현재까지 우주 중원소량을 증가시킨 주요 원인이 초신성 폭발 때문으로 보고 있다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

생(生)을 마치게 되면 그 업(業)에 따라 다른 세상에 다시 태어난다는 윤회(輪廻). 인간을 포함한 모든 생명체까지는 모르겠지만 별(星)들에는 이 윤회라는 것이 존재하는지도 모르겠다. 미국항공우주국(NASA, 나사)은 22일(현지시간) 적외선으로 빛나는 은하의 ‘윤회’(Wheel of Life)라는 새로운 이미지를 공개했다. 나사의 스피처 우주망원경이 새롭게 관측한 적외선 데이터 등을 합성해 만든 이 이미지는 지구에서 에리다누스자리(Eridanus) 방향으로 약 3300만 광년 거리에 있는 은하 NGC 1291의 모습이다. 이 은하의 생성 시기는 약 120억 년 전으로 꽤 오래됐음에도 그 주위를 둘러싼 고리에서는 새롭게 태어난 별들이 붉은 빛을 밝히고 있다. 연구에 참여한 미국 국립전파천문대(NRAO)의 카르틱 쉬스 박사는 “은하의 외부 고리는 이제 별들로 불을 밝히기 시작했지만 은하의 나머지 부분은 완전히 성숙한 상태”라고 설명했다. 이 은하 중심 푸른색 원 안에는 알파벳 에스(S)자로 보이는 별들로 이뤄진 막대 구조가 존재한다. 이 구조는 이 은하 초창기에 형성됐다. 가스가 압착돼 새로운 별을 생성하는 이 구조는 공명(resonance)을 일으킨다. 우리 은하에도 막대 구조가 있지만 아직 이 은하처럼 돌출되지는 않았다. 연구팀은 스피처 은하내 항성구조 조사(S4G, Spitzer Survey of Stellar Structure in Galaxies)로 불리는 이 프로그램을 통해서 이웃 은하 3000개 이상의 구조를 분석했다. 이 중 가장 멀리 떨어진 은하는 약 1억 2000만 광년 거리에 있지만 사실상 광대한 우주와 비교하면 아주 가까운 거리나 마찬가지다. 이들 천문학자는 막대 구조를 포함한 은하의 구조적 세부 특징을 기록했다. 이들은 은하 진화의 상세한 과정을 알기 원했다. 쉬스 박사는 “은하 속 막대 구조는 은하 진화의 자연적 산물이며 이는 은하 내부를 이루는 한 부분”이라면서 “은하 역사를 밝히기 위한 이번 연구는 은하 진화의 특별한 견해를 제공하고 있다”고 말했다. 적외선 이미지에서 푸른색은 짧은 파장이며 붉은색은 더 긴 파장을 나타낸 것이다. 이 은하의 중심에 돌출된 푸른색으로 나타나는 별들은 나이가 더 많다. 은하는 젊고 가스가 풍부할 때에는 막대 구조를 이루는 별들이 가스를 중심으로 끌어모아 별 생성이 이뤄졌다. 시간이 흘러 가스 연료가 바닥나면 은하 중심부는 잠잠해지고 별 생성에 관한 활동은 점차 은하 변두리로 옮겨간다. 은하 중심의 막대 구조에 의해 유도되는 나선형 밀도파와 공명은 가스가 별이 되는 것을 돕는다. 즉 이미지에서 붉은색으로 보이는 외부 고리는 가스가 갇혀 별 생성이 활발한 공명 영역이다. 한편 나사의 스피처 우주망원경은 미국 캘리포니아주(州)에 있는 제트추진연구소(JPL)가 운영 및 관리를 맡고 있다.　사진=NASA/JPL-Caltech 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

만일 블랙홀을 가까이 볼 수 있다면 어떤 모습일까. 우주의 미스터리 현상인 블랙홀을 컴퓨터로 재현한 이미지가 미국항공우주국(NASA)의 ‘오늘의 천문 사진’(APOD)으로 소개됐다. 이 사진은 40만 개의 항성을 정리한 ‘헨리 드레이퍼 항성 목록’에 부합하는 별들을 ‘투 미크론 올 스카이 서베이’(2MASS)라는 적외선 전천탐사 기술로 촬영한 것이다. 중심에 있는 블랙홀은 원본 사진의 대마젤란운 중심과 거의 일치한다. 컴퓨터로 생성한 이미지는 블랙홀 주변 빛이 어떻게 굴절되는지 보여준다. 이미지 속 일반 별은 빛의 굴절에 따라 블랙홀 양측에서 최소 2개의 쌍성을 이룬다. 블랙홀은 천체의 밀도가 극단적으로 높으면 빛이 천체 속으로 빨려 들어가 나오지 못한다는 아인슈타인 이론에 근거한 것으로 매우 강력한 중력을 갖고 있어 주변의 빛마저 왜곡시킨다. 블랙홀이 우주에서 홀로 존재한다면 빛이 빨려 들어가 찾을 수 없지만, 다른 별과 쌍성 관계를 이루면 관측할 수 있다. 쌍성은 두 개 이상의 항성이 중력 관계에 묶여 있는 별을 말한다. 실제로 구상성단, 은하, 퀘이사 등의 중심에서도 블랙홀 존재에 관한 간접적 증거가 확인되고 있다. 사진=APOD/NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr