미 항공우주국(NASA)이 12일(현지시간) 제임스웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)이 촬영한 첫번째 풀컬러 우주 이미지들을 공개한 가운데 앞서 같은 곳을 촬영한 허블우주망원경과의 비교 사진에도 관심이 쏠리고 있다. 먼저 이날 공개된 3장의 이미지는 용골자리 대성운과 남쪽 고리성운, 스테판 오중주 은하군이다. 앞서 전날 조 바이든 미국 대통령은 생방송 중 미리 심우주를 보여주는 SMACS 0723 은하단 이미지를 공개한 바 있다. 이처럼 총 4장의 이미지는 '선배'인 허블우주망원경도 촬영해 인류에게 우주에 대한 인식을 넓여주었다. 이를 각각 비교해보면 두 우주망원경의 차이는 확연히 드러난다. 　 먼저 마치 그림처럼 감탄을 자아내는 아름다운 용골자리 대성운은 가스와 먼지 구름으로 이루어져 있으며 지구에서 남반구 별자리인 용골자리 방향으로 약 7600광년 떨어져 있다. 300광년이 넘는 범위에 걸쳐 있는 이 대성운은 거대한 폭발 직전에 죽어가는 초거성인 용골자리 에타(Eta Carinae)와 가장 어린 별 형성 성단 중 하나인 트럼퍼 14(Trumper 14)를 품고 있는 별의 산란장이다. 과거 허블우주망원경이 촬영한 사진도 훌륭하지만 웹 망원경은 적외선으로 우주 먼지를 뚫고 새로운 별이 탄생하는 과거에는 볼 수 없었던 영역도 드러냈다.불과 2000광년 떨어진 돛자리에 있는 남쪽 고리성운(NGC 3132) 역시 생생히 모습을 드러냈다. 과거 허블우주망원경이 촬영한 사진에 비해 웹 망원경은 사방으로 방출되는 가스와 먼지 고리를 포함하여 남쪽 고리성운 특유의 새로운 모습을 담아냈다.또한 스테판 오중주는 지구에서 약 2억 9000만 광년 밖 페가수스 자리에 있는 5개의 은하로 이루어진 소은하군이다. 서로 중력으로 묶여 근접했다 멀어지기를 반복하는데 웹 망원경의 이미지에는 활동적인 항성 폭발 영역 등 과거에 볼 수 없었던 세부적인 모습이 보인다고 전문가들은 평가했다.이에앞서 전날 공개된 은하단 SMACS 0723 역시 과거 허블의 '작품'과 웹 망원경과의 차이가 확연히 드러난다. 웹 망원경이 촬영한 사진에는 수많은 천체가 뚜렷하게 드러나는 것은 물론 그간 보지 못했던 작고 희미한 천체까지 담겨있기 때문이다.　웹 망원경은 허블우주망원경과는 전혀 다른 형태를 취한 우주망원경이다. 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. 또한 웹 망원경은 가시광선, 근적외선 스펙트럼을 관찰하던 허블우주망원경과는 달리 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 웹 망원경의 관측 능력은 허블보다 100배 클 것으로 평가된다.

제임스 웹 우주망원경(JWST, 웹 망원경)이 포착해 12일(현지시간) 일반에 공개한 다섯 사진 가운데 가장 아름답고 눈길을 사로잡은 사진은 춤추는 은하다. 2억 9000만 광년 떨어진 페가수스 자리에 있는 다섯 은하가 펼치는 ‘스테판의 오중주’(Stephan‘s Quintet) 사진이다. 미국 항공우주국(NASA)은 이날 메릴랜드주 고다드 우주센터에서 웹 망원경이 포착한 보석 빛깔의 풀컬러 고해상도 우주 사진과 분광 분석 자료를 공식 발표했다. 인류 역사상 가장 강력한 성능을 갖춘 우주망원경인 웹 망원경을 통해 우주 가장 깊은 곳의 디테일까지 선명하게 담아내 우주 관측의 새 시대를 활짝 열었다. ‘인류의 눈’ 웹 망원경은 근적외선카메라(NIRCam)와 중적외선 장비(MIRI)를 활용해 별의 요람과 무덤 등 베일에 가린 우주의 속살을 드러냈고 외계행성 대기까지 분석해내는 역량을 과시했다. 빌 넬슨 NASA 국장은 “모든 이미지는 새로운 발견이다 .각각의 사진은 인류가 전에 본 적이 없는 우주의 모습을 보여준다”고 강조했다. 노벨상을 수상한 존 매더 NASA 선임 과학자는 “사진을 보면 볼수록 은하 어딘가에 생명체가 존재하고 있음을 확신하게 된다”고 말했다. 다가갔다가 멀어지며 춤추는 소은하, 블랙홀은 어떤 관계? 스테판의 5중주 사진은 웹 망원경이 포착한 이미지 중 가장 크다. 1억 5000만 화소를 자랑하는 1000개 의 그림 파일이 합쳐져 하나로 만들어졌고, 촬영한 전체 이미지는 달 지름의 5분의 1을 덮을 정도다. 이 소은하군은 1877년 최초로 발견됐고, 다섯 은하 가운데 넷이 서로 중력으로 묶여 근접했다가 멀어지기를 반복하고 있다. NASA는 ’스테판의 오중주‘ 사진에 대해 은하들이 충돌하는 장면이라며 “중력 작용으로 은하들이 춤을 추며 서로 끌어당기고 있다”고 설명했다. 이어 이 사진은 상호 작용을 통해 초기 은하가 진화한 사실에 대한 새로운 통찰력을 제공한다고 강조했다. 아울러 다섯 은하 중 하나인 NGC 7319에는 태양 질량의 2400만 배에 이르는 거대 블랙홀이 자리잡고 있어 은하의 충돌과 블랙홀의 상관관계를 규명하는 데 도움이 될 것으로 NASA는 보고 있다.아기별 품은 별의 요람…7광년 봉우리 솟은 오렌지색 우주절벽 별들의 요람으로 알려진 용골자리 성운에 자리한 ‘우주 절벽’(Cosmic Cliff)과 아기별들 사진이다. 용골자리 성운(Carina Nebula)은 밤하늘에서 가장 크고 밝은 성운 중 하나다. 이 성운은 태양보다 몇 배나 더 큰 별이 태어나는 곳으로 알려져 있다. 적외선 망원경인 웹 망원경은 관측을 방해하는 우주먼지와 가스를 뚫고 용골자리 성운 가장자리에 위치한 오렌지색 우주 절벽을 잡아냈다. 종전 허브 우주망원경도 이곳을 관측했지만 이만큼 선명한 이미지를 얻지 못했다. 특히 사진 가운데 지구의 바위투성이 산을 떼어내 옮겨놓은 듯한 이 우주 절벽은 전에는 관측되지 않았다. 절반 위의 가스와 절반 아래의 먼지로 이뤄진 이 절벽의 가장 높은 봉우리는 무려 7광년에 이른다. 여기에 아기별의 강력한 자외선이 이 가스 절벽을 뚫고 나와 보석처럼 촘촘히 박혀 빛나는 장관을 연출한다. NASA는 웹 망원경이 별의 형성과 진화를 밝혀줄 것으로 기대하고 있다.130억년 전 태초의 빛, 붉은 색 아치처럼 보이는 빛 다른 네 장의 사진보다 하루 앞서 조 바이든 미국 대통령에게 보고한 자리를 통해 첫 선을 보인 130억년 전 초기 우주의 빛, 이른바 첫 빛(First light)을 포착한 사진이다. SMACS 0723 은하단 이미지인데 이 은하단은 멀리 떨어진 천체의 빛을 확대해 휘게 하는 ’중력 렌즈‘ 역할을 한다. 우주가 탄생하는 빅뱅(대폭발) 8억년 뒤인 130억년 전에 만들어진 초기 우주 천체의 빛이 관측됐다. 영국 BBC 방송은 12일 이를 편집해 세부적인 내용을 설명해 눈길을 끈다. 붉은 색 아치처럼 보이는 것들이 은하인데 실제보다 훨씬 먼 거리, 다시 말해 훨씬 먼 과거에 생겨난 것들이다. 그리고 이 점은 약간 괴이하게 들릴 수 있는데 여러 이미지의 한 쪽에 나타나는 아치들은 모두 같은 물체에서 나온 것들이다. 그것들의 빛은 한 가지 경로 이상으로 SMACS 0723를 통해 굴절돼 보이기 때문이다.죽어가는 별의 ‘찬란한 유언’ 남쪽고리 성운 웹 망원경은 죽어가는 별들이 있는 남쪽고리 성운도 응시해 별이 남긴 찬란한 유언에 귀를 기울였다. 생의 말기에 도달한 별의 마지막 모습과 우주 환경에 미치는 영향을 파악하기 위해서다. 이곳은 약 2500 광년 떨어진 돛자리에서 죽어가는 별 주변으로 가스구름이 팽창하는 곳이다. ‘8렬 행성’(Eight Burst Nebular)으로도 불리며, 성운의 지름이 약 0.5 광년에 달한다. 생의 막바지에 다다른 이 별은 인간이 마지막 힘을 다해 유언을 전달하듯 반지 모양의 화려하고 찬란한 빛을 내뿜는 모습으로 찍혔다. NASA는 어두워지며 죽어가는 이 별이 내뿜는 가스와 우주먼지를 웹 망원경이 전례 없이 상세하게 포착했다고 설명했다.1150광년 떨어진 외계행성에 수증기, 생명체 가능성  지구로부터 1150광년 떨어진 WASP-96 b의 분광 자료를 분석한 결과, 수증기 형태의 물을 확인했다. 분광은 행성의 빛 파장을 분석해 대기 구성 물질 등을 밝혀내는 일이다. 웹 망원경은 WASP-96 b와 이 행성의 대기가 별 앞을 지나갈 때 발생하는 현상을 관측했고, 이 행성 대기에 수증기가 존재함을 확인했다. NASA는 “웹 망원경이 외계행성을 둘러싼 대기에서 구름, 연무와 함께 물의 뚜렷한 특징을 포착했다”며 “이는 웹 망원경이 전례 없는 대기 분석 능력을 갖추고 있음을 확인시켜 준다”고 밝혔다. WASP-96 b는 봉황자리에 위치한 거대 가스 행성으로, 질량은 목성의 절반 정도다. 2014년 발견된 이 행성은 3∼4일 공전 주기로 항성을 돈다.

우리 돈으로 약 13조원이 투입된 미 항공우주국(NASA) 제임스웹 우주망원경의 첫 결과물이 드디어 공개되었다. NASA는 12일 오전 10시 30분(한국시각 12일 23시 30분)부터 미국 메릴랜드주 고다드 우주비행센터에서 실시간 인터넷 방송을 통해 제임스웹 우주망원경이 처음 관측한 5가지 천체의 과학품질 컬러 이미지들을 발표했다. 우주의 신비를 담은 이들 영상은 웹 망원경이 최초로 선보이는 과학품질 이미지로, 적외선 우주의 풍경을 숨막힐 정도로 자세하게 포착하고 있다. 앞서 지난 11일 밤 조 바이든 미국 대통령이 생방송 중 미리 심우주를 보여주는 SMACS 0723 은하단 이미지를 공개한 바 있다. 이날 행사에서 공개된 3장의 이미지는 남쪽 고리성운과 용골자리 대성운, 스테판 오중주 은하군을 보여준다. 또한 분광기를 통해 측정한 스펙트럼 이미지도 공개됐는데 대상은 WASP-96 b라고 불리는 거대 외계 가스행성이다.먼저 하늘에서 가장 밝은 성운 중 하나인 용골자리 대성운은 가스와 먼지 구름으로 이루어진 대성운으로, 지구에서 남반구 별자리인 용골자리 방향으로 약 7600광년 떨어져 있다. 300광년이 넘는 범위에 걸쳐 있는 이 대성운은 거대한 폭발 직전에 죽어가는 초거성인 용골자리 에타(Eta Carinae)와 가장 어린 별 형성 성단 중 하나인 트럼퍼 14(Trumper 14)를 품고 있는 별의 산란장으로, 태양보다 몇 배나 더 큰 대형 별의 산실로 알려져 있다. 거대하고 활동적이며 때로는 폭력적인 용골성운은 우주 가스와 먼지로 된 긴 손가락 모양 구조로 유명한 ‘파괴의 기둥'(Pillars of Destruction)의 고향이기도 하다.대조적으로, 남쪽 고리성운(NGC 3132)은 지구에 더 가깝다. 불과 2000광년 떨어진 돛자리에 있는 이 성운은 죽어가는 별을 둘러싸고 있는 팽창하는 가스 구름으로 행성상 성운이라 불린다. 성운의 중심부에 있는 죽어가는 백색왜성은 성운의 모든 외부층을 날려버린 후, 상상할 수 없을 정도로 뜨겁고 강렬한 자외선을 방출하여 주변의 가스를 가열시켜 밝게 만든다. 죽어가는 별 주변으로 가스구름이 초당 15㎞ 속도로 팽창하고 있다. ‘8렬 행성’(Eight Burst Nebular)으로도 불리며, 성운의 지름이 약 0.5광년에 달한다.스테판 오중주는 지구에서 약 2억 9000만 광년 밖 페가수스 자리에 있는 소은하군이다. 1877년 최초로 발견된 5개의 은하로 이루어진 소은하군으로, 서로 중력으로 묶여 근접했다 멀어지기를 반복하고 있다. 그중 네 개의 은하계는 언젠가는 사중 충돌로 이어질 중력의 춤을 추고 있는 중이며, 세 개의 은하계는 상호작용으로 인해 길고 나선형 모양을 하고 있다. 오중주에 있는 별들은 수억 년에서 신생아에 이르기까지 다양한 연령층을 보여주고 있다. 유럽우주국(ESA)의 천문학자인 조바나 쟈르디노는 “이것은 은하의 진화를 주도하는 상호작용의 유형을 실제로 보여주기 때문에 연구해야 할 매우 중요한 이미지이자 영역”이라고 밝혔다.앞서 공개된 심우주를 보여주는 SMACS 0723은 뒤에서 오는 빛을 확대하고 휘게 하는 은하단이다. 이 은하단은 지구에서 46억 광년(1광년은 빛이 1년 가는 거리로 약 10조㎞) 떨어져 있다. 아인슈타인은 상대성이론에서 블랙홀이나 은하단처럼 중력이 강한 천체는 뒤에서 오는 빛을 확대하고 휘게 하는 이른바 ‘중력렌즈’ 현상을 일으킨다고 예측했다. 실제로 NASA는 “사진 가장자리에 보이는 붉은색 빛이 바로 중력렌즈에 의해 증폭되고 휜 것”이라며 “은하보다 훨씬 먼 131억 년 전 초기 우주에서 온 빛”이라고 밝혔다. 우주는 138억 년 전 빅뱅으로 시작됐다. NASA는 웹 망원경이 이런 중력렌즈를 이용하면 빅뱅에서 얼마 지나지 않은 135억 년 전 초기 우주에서 나온 빛도 관측할 수 있을 것으로 기대하고 있다.웹 망원경의 첫 번째 공식 과학 관측 결과의 마지막은 이미지가 아니라, WASP-96 b라고 불리는 외계행성에서 방출되는 다양한 파장의 빛을 나타내는 스펙트럼이다. 목성의 절반 크기인 이 거대 가스행성은 이날 발표된 관측 타깃 중 가장 가까운 거리로 약 1150광년 떨어져 있다. 3.4일마다 모항성을 1회 공전하며 주로 나트륨으로 이루어진 독특한 대기를 가지고 있다. 구름이 없는 유일한 행성으로 알려진 WASP-96 b는 2013년 발견 이후 수수께끼이자 추가 연구의 주요 목표였다. 웹 망원경의 새로운 데이터는 과학자들에게 그 기이한 대기에 대해 보다 자세한 데이터를 제공해줄 것이다. NASA 고다드 우주비행센터 천체물리학자 크니콜 콜론은 “다른 망원경을 사용하여 적외선으로 외계행성 대기를 탐사할 수 있었지만 이 정도 수준까지는 아니었다”면서 “이것은 웹 망원경이 특별히 NRISS 기기를 사용하여 우리에게 제공하는 데이터의 일부일 뿐”이라고 밝혔다. 이어 “일부 사람들에게는 요동치고 흔들리는 그림처럼 보이겠지만 실제로는 정보로 가득 차 있다”며 “당신은 실제로 이 외계행성의 대기에 수증기가 있음을 나타내는 요동을 지금 보고 있는 것”이라고 설명했다.한편 지난해 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사된 웹 망원경은 지구-달 거리의 약 4배인 160만㎞를 날아간 끝에 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 제2라그랑주점(L2)에 무사히 도착해 과학관측을 시작했다. 허블우주망원경과는 전혀 다른 형태를 취한 웹 망원경은 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경이 장착됐다. 주경의 지름은 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 아래쪽에는 태양광을 차단하는 테니스장 크기의 차양막을 갖고 있다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. 또한 웹 망원경은 가시광선, 근적외선 스펙트럼을 관찰하던 허블망원경과는 달리 적외선 관측으로 특화된 망원경으로, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 웹 망원경의 관측 능력은 허블보다 100배 클 것으로 평가된다.  

별을 항성이라고 하는 이유는 행성과는 달리 밤하늘에 붙박힌 듯 움직이지 않기 때문이다. 그러나 별도 움직인다. 다만 너무나 멀리 있어 그 움직임이 우리 눈에 띄지 않을 따름이다.  오랜 시간을 두고 정밀 관측을 한 결과 항성들은 느리기는 하지만 각자 독립적으로 움직이고 있으며, 조금씩 자신의 천구 위에서의 위치를 바꾸고 있음을 알게 되었다. 이러한 별의 움직임을 고유운동이라 하는데, 각속도로 표시되며, 지구상 관측자의 시선과 직각 방향의 값이 된다. 보통 수십, 수백 광년 떨어져 있는 항성들은 수세기의 시간이 흘러도 인간의 눈에는 마치 하늘의 한 곳에 박혀서 움직이지 않는 것처럼 보이며, 따라서 고대에 만들어졌던 별자리들은 현재도 거의 비슷한 모양을 그대로 유지하고 있다. 예를 들면 큰곰자리의 북두칠성의 모양은 수백년 전이나 지금이나 거의 같다. 그러나 우리은하의 별들은 실제로 태양계 및 태양에 대하여 우주공간에서 일정 속도로 이동하고 있으며, 이해 고유운동이 일어난다.  별의 고유운동은 관측자에 대해 무작위한 방향으로 일어나는데, 이렇게 별이 실제로 우주상에서 움직이는 속도를 공간속도라 한다. 그리고 관측자의 시선 방향으로의 속도를 시선속도라고 한다. 별의 고유운동과 시선속도 값을 모두 알고 있다면 한 항성이 태양 또는 은하에 대하여 움직이는 우주속도를 계산할 수 있다. 최근 유럽우주국(ESA) 가이아 위성의 전천 탐사로 수집한 데이터가 이 같은 별의 움직임을 3D 영상으로 보여주고 있다. 가이아 위성이 촬영한 최근 데이터로 구성된 지도에는 2,600만 은하수 별의 움직임이 나타나 있다. 파란색으로 표시된 별은 우리를 향해 움직이고 있고 빨간색은 멀리 있음을 나타낸다. 선은 하늘을 가로지르는 별의 움직임을 묘사한다. 지도의 왼쪽에 있는 큰 파란색 영역과 오른쪽에 있는 빨간색 영역은 별들이 우리은하 중심을 축으로 삼아 회전하는 인상을 주는데, 전체적인 그림이 기묘하게도 우리의 태극문양을 닮은 것이 눈길을 끈다. 별의 움직임에 대한 세부 사항을 이해하는 것은 인류가 우리은하의 복잡한 역사와 태양의 기원을 더 잘 이해하는 데 도움이 된다.

미 항공우주국(NASA)의 행성사냥꾼 케플러는 수천 개 이상의 외계행성을 찾아낸 후 수명을 다하고 영면에 들어갔다. 케플러의 바통을 이어받은 차세대 행성사냥꾼인 ‘천체면 통과 외계행성 탐색위성’(TESS)은 2018년 발사 이후 케플러보다 훨씬 강력한 성능으로 외계행성을 찾고 있다. 케플러와 TESS 모두 우연히 별 앞을 지나는 외계행성이 별의 밝기를 규칙적으로 낮추는 식현상을 관측하는 원리인데, 당연히 TESS가 더 작은 밝기 변화를 관측할 수 있다. 따라서 지구 같은 크기의 외계행성을 포착하는 능력이 뛰어나다. 미 시카고대 연구팀은 TESS 데이터를 이용해서 지구에서 32.6광년 떨어진 별인 HD 260655(TOI-4599) 주위에 지구보다 약간 큰 외계행성 2개가 존재한다는 사실을 알아냈다. 첫 번째 외계행성인 HD 260655b는 지구와 태양 간의 거리보다 모항성에 30배 이상 가까운 약 0.03AU(천문단위) 거리에서 2.77일을 주기로 공전하는 암석행성이다. 지름은 지구보다 24% 크고 질량은 2.14배인데, 천문학자들은 이렇게 지구보다 질량이 큰 암석형 외계행성을 슈퍼지구로 분류한다. 두 번째 행성인 HD 260655c는 모항성으로부터 지구와 태양 간의 거리 20분의 1에 불과한 약 0.047AU 거리에서 5.7일마다 공전하며 지름은 지구의 53%, 질량은 지구의 3배 정도 더 큰 슈퍼지구형 외계행성이다. 이런 슈퍼지구형 외계행성은 우주에 흔하지만, 암석행성으로 구성된 행성계는 지구 주변에 흔하지 않아 이번에 발견된 것이 지구에서 네 번째로 가까운 암석행성계다. HD 260655 행성계의 가장 독특한 특징은 밀도에 있다. HD 260655b는 밀도가 지구의 평균 밀도인 5.5g/㎤보다 약간 높은 6.2g/㎤이다. 일반적으로 질량이 큰 행성일수록 무거운 금속핵이 크고 중력에 의해 물질이 압축되는 성질이 있어 밀도가 높아진다. 따라서 여기까지는 예상할 수 있는 결과이지만, HD 260655c의 밀도는 의외로 지구보다 낮아 4.7g/㎤에 불과하다. 지구 질량의 3배나 된다는 점을 생각하면 의외의 결과다. 연구팀은 HD 260655c가 지구같이 금속핵이 큰 행성이 아니라 거의 순수한 규산염 행성이거나 암석핵이 비정상적으로 작은 행성일 것으로 추정하고 있다. 물론 물처럼 밀도가 낮은 물질이 많을 수도 있으나 별에서 매우 가깝고 표면 온도도 섭씨 284도로 높아서 사실 안정적인 대기와 바다를 지니기 어렵다. 매우 가까운 거리를 공전하는 형제 행성이 이렇게 다른 특징을 지닌 이유는 현재로서는 풀기 힘든 미스터리다. 물론 우주의 미스터리는 무수히 많지만, 연구팀은 HD 260655 행성계가 지구에서 비교적 가까운 슈퍼 지구 행성계로 관측이 쉬운 만큼 앞으로 흥미로운 연구 대상이 될 것으로 보고 있다. 그리고 아직 발견되지 않은 외계 행성들이 추가로 존재할지 모른다. 어쩌면 여기에 서로 너무 다른 형제인 두 행성의 비밀이 숨겨져 있을지 모른다.

블랙홀은 크게 두 가지 종류로 나눌 수 있다. 첫 번째는 은하 중심에 있는 거대 질량 블랙홀이다. 은하에서 가장 많은 물질이 모여 있는 곳에서 성장한 초대형 블랙홀로 태양 질량의 수백만 배에서 수십억 배에 달해 은하의 성장과 진화에 큰 영향을 미친다. 두 번째는 무거운 별이 초신성 폭발로 최후를 맞이한 후 남은 물질이 모여서 생긴 항성 질량 블랙홀이다. 대부분 태양 질량의 수십 배 이하로 별과 비슷한 질량을 지니고 있어 항성 질량 블랙홀이라고 부른다. 하지만 사실 이 중간에 위치한 블랙홀도 존재한다. 중간 질량 블랙홀은 그렇게 흔한 존재는 아니지만, 각자의 사연을 갖고 은하 속에 숨어 있다. 최근 미국 유타대 연구팀은 안드로메다 은하에 숨어 있는 특이한 중간 질량 블랙홀을 발견했다. 대다수 중간 질량 블랙홀이 태양 질량의 수천 배 정도인데 이 블랙홀은 적어도 10만 배 이상으로 작은 은하 중심 블랙홀과 맞먹는 수준이다. 연구팀은 여러 개의 망원경을 이용해 안드로메다 은하에 있는 구상 성단인 B023-G078의 별이 중심부로 갈수록 공전 속도가 매우 빨라진다는 점을 확인하고 그 이유를 연구했다. 구상 성단은 별들이 큰 공처럼 모인 것으로 B023-G078의 경우 무려 태양 질량의 620만 배에 달하는 거대한 구상 성단이다. 이렇게 큰 구상 성단에서 별의 이동 속도를 빠르게 하기 위해서는 중심부에 태양 질량의 10만 배 이상의 중력을 행사하는 천체가 존재해야 한다. 이 정도 질량을 지녔는데도 망원경으로 직접 관측이 어렵다면 현재 과학 이론으로 설명할 수 있는 천체는 블랙홀 이외에는 존재하지 않는다. 연구팀은 구상 성단의 형태와 블랙홀의 질량을 생각할 때 이 블랙홀이 이론적으로 과거 이론적으로 예측된 ‘벗겨진 핵’(stripped nucleus) 블랙홀이라고 보고 있다. 본래 작은 왜소 은하가 대형 은하인 안드로메다 은하에 흡수되는 과정에서 중심부는 구상 성단 형태로 남고 나머지는 다른 별과 섞여 사라진 것이다. 태양 질량의 10만 배가 넘는 블랙홀은 항성 질량 블랙홀이 물질을 흡수해서 커지기에는 너무 큰 질량이다. 태양 같은 별을 10만 개는 흡수해야 하기 때문이다. 별과 별 사이의 거리를 생각하면 거의 불가능하다. 따라서 이 정도 질량 블랙홀은 과거 작은 은하의 중심 블랙홀이라는 설명이 더 타당하다. 우리 은하나 안드로메다 은하는 여러 개의 작은 은하를 흡수하면서 지금처럼 커졌다. 따라서 과학자들은 작은 왜소 은하의 중심 블랙홀이 어딘가 숨어 있을 것으로 예상했으나 실제로 찾기는 매우 어려웠다. 이번 연구는 이런 블랙홀이 실제로 존재하고 찾을 수 있다는 점을 보여줬다는 데 의의가 있다. 앞으로 우리 은하 어딘가 숨어 있을 벗겨진 핵 블랙홀을 찾아내기 위한 연구도 한층 탄력을 받을 것으로 생각된다.

초신성 폭발이 일어나는 현장이 관측 사상 처음으로 망원경에 잡혔다.  태양보다 10배 이상 큰 별은 생애 마지막에 적색거성으로 진화했다가 대폭발로 별의 일생을 끝내는데, 이를 초신성 폭발이라 한다. 신성이라고는 하지만 사실 늙은 별의 임종이다. 옛날 망원경이 없던 시대에 갑자기 밝은 별이 나타난 것을 보고 신성이라 불렀을 뿐이다.  이런 초신성 폭발이 일어나면 그 밝기는 한 은하를 초월할 정도로 우주에서 일어나는 가장 극적인 드라마라 할 수 있다. 우리은하에서는 100년에 한 번꼴로 나타나는데, 희한하게도 400년 전 연달아 초신성 폭발이 있은 후 이제껏 잠잠했다. 그러다가 마침내 외부은하에서 터지는 초신성을 천문학자들이 발견했다. 관측 연구팀은 하와이에서 망원경을 사용해 2020년 여름 적색 초거성 관측 자료를 수집했다. 그리고 9월 한 적색거성이 ‘SN 2020tlf’로 명명된 초신성 폭발로 별의 생애를 끝냈다. 이 초신성 폭발에 대해 연구팀은 "가장 흥미로운 사례 중 하나"라고 밝혔다. 이번 결과를 보고한 연구 주저자이자 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC 버클리)의 천문학과 대학원생 연구원 윈 제이콥슨-갈란은 관측 자료를 수집한 케크 천문대의 성명에서 “이는 거대한 별이 죽기 직전 어떤 움직임을 보이는지 규명하는 데 있어 획기적인 사건”이라면서 “처음으로 적색 초거성이 폭발하는 것을 목격했다”고 밝혔다. 성명에 따르면, 폭발한 별은 태양 질량의 약 10배에 달하는 적색 초거성으로, 지구에서 약 1억 2000만 광년 떨어진 NGC 5731 은하에 있는 별이었다. 이번 연구에 참가한 천문학자들은 2020년 1월에 시작해 폭발 후 거의 1년 동안 여러 망원경에서 초신성을 포함한 이 지역의 관측 자료를 수집했다. 미 항공우주국(NASA) 우주망원경 닐 게렐스 스위프트 천문대는 별이 폭발한 후 작업에 합류했다. 일부 기록 보관소의 관찰과 함께 이 모든 정보는 과학자들에게 별이 마지막 날에 어떻게 행동했는지, 초신성 폭발이 어떻게 전개되는지에 대한 통찰을 제공했다.천문학자들이 특히 관심을 끈 것은 초신성 이전의 지난 4개월 동안 수집된 별에 대한 관측으로, 초신성 현상에 빛을 던져준 것이었다. 지금까지의 관측에서는 적색 초거성이 폭발하기 전 특이한 동향을 보인다는 예측은 전혀 없었다. SN 2020tlf의 활동은 이러한 별 중 일부가 폭발의 징후를 사전에 나타낼 수 있음을 보여준 것이다. 이번 성과는 적색 초거성의 마지막 과정에 대한 이제까지의 상식을 뒤엎는 것이다. 지금까지 생각했을 때 폭발 전의 적색 초거성은 비교적 온화한 것으로 알려져왔다. 연구의 선임 저자이자 UC 버클리의 천문학자인 라파엘라 마르구티 박사는 같은 성명에서 “이는 마치 시한폭탄을 보는 것과 같다”고 표현하며 “지금까지 우리는 죽어가는 적색 초거성에서 그렇게 극적인 방출과 폭력적인 활동을 확인한 적이 없었다”고 덧붙였다. 천문학자들은 초신성 사건으로 이어지는 마지막 수개월을 더 잘 이해하기 위해 더 많은 적색 초거성 사전 분출을 발견하기를 기대하고 있다. 제이콥슨-갈란 연구원은 “이 발견으로 밝혀진 모든 미지의 사실에 가장 흥분된다”면서 “SN 2020tlf와 같은 사건을 더 많이 감지하면 항성 진화의 마지막 단계를 규명하는 데 큰 진전을 이룰 것이며, 나아가 관측자와 이론가를 결합해 거성이 생애의 마지막 순간을 어떻게 보내는지에 대한 미스터리를 풀 수 있을 것”이라고 말하며 기대를 나타냈다.  연구 성과는 ‘천체물리학 저널’ 1월 6일자에 게재됐다.

‘우주 굴기’가 한창인 중국에서 외계인이 실제 존재하는 주장이 제기돼 이목이 쏠렸다. 외계인의 존재를 확신한다는 발언이 중국과학원에서 제기됐다는 점에서 화제성은 그 어느 때보다 큰 분위기다. 중국 천문학회 이사장이자 중국과학원 우샹핑(武向平) 원사는 지난 29일 베이징에서 열린 2022년 중국과학원 신년전야 강연장에서 “약 2개월 전 오스트레일리아의 천문학 망원경을 활용해 연구한 결과, 지구로부터 약 4.2광년 떨어진 행성에서 외계 생물체가 보낸 신호를 수신했다”면서 외계인의 존재를 신뢰한다는 입장을 공식 발표했다고 31일 중국언론들은 일제히 보도했다. 이날 보도된 내용에 따르면, 우 원사가 이날 밝힌 외계인으로부터 수신한 신호는 적색 왜성으로 알려진 ‘프록시마 켄타우리’(Proxima Centauri)라는 행성으로부터 보내진 신호로 전해졌다.  우 원사의 이 같은 발언은 그가 중국과학원 소속이자 중국천문학회 이사장이라는 점에서 중국 당국의 공식적인 입장일 것이라는데 더 큰 관심이 쏠렸다.  그는 “일부 과학자들은 지금껏 약 1030개의 항성을 조사한 결과 외계인과 관련한 어떠한 증거도 포착되지 않았다는 점에서 외계인이 없다고 주장한다”면서 “하지만 이것은 사실이 아니다. 인류의 현재 과학기술 수준이 외계인을 발견할 만큼 발달하지 못했을 뿐이며, (나는)과학자로서 외계인의 존재를 믿는다”고 강조했다.  그러면서 “외계 생명의 존재 여부는 과학자들이 줄곧 연구해온 문제이며 우리 모두 외계 생명체 중 하나이며 인간이라는 이름으로 불리고 있을 뿐이다”고 했다.  우 원사는 자신의 주장을 뒷받침하기 위한 증거로 미국의 물리학 박사 스티브 호킹의 발언을 인용, “외계인의 형태는 반드시 인간처럼 피와 살이 있는 것은 아닐 수 있다”면서 “별 그 자체가 외계 생물체일 가능성이 있다. 이미 우리는 오래 전부터 외계인들에게 지속적인 관찰의 대상이 됐을지 아무도 모른다”고 전했다.  이와 관련, 중국은 매년 천문학적인 규모의 자금을 쏟아부으며 일명 ‘우주굴기’로 불리는 국가급 전략을 추진 중이다. 중국 정부는 우주 프로그램에 얼마를 쓰는지 발표하진 않았지만, 현지 언론 집계에 따르면 매년 중국은 우주 연구를 위해 약 9조 5000억∼13조 625억 원 규모의 자금을 투자해오고 있는 것으로 알려졌다.  이는 지난 2011~2015년 당시 중국 정부가 우주 과학에 투자했던 약 8780억 원과 비교해 큰 폭의 성장세다. 특히 불과 10년 전만 해도 중국은 우주 과학 연구에 단 한 푼도 지출하지 않았다. 하지만 올 초에는 전 세계 과학계가 주목하는 세계 최대 전파만원경 FAST를 외국 과학자들이 사용할 수 있도록 개방하는 등 세계 과학계가 중국의 힘을 빌리게 되는 상황까지 이르게 됐다.  또, 중국은 구이저우성 핑탕현에 설치된 축구장 30개 넓이의 세계 최대 전파만원경 FAST를 통해 우주에서 발생한 전파를 포착하는 데 집중해왔다. 특히 중국과학원은 지난 2016년부터 비공식적으로 외계 지적 생명체가 보낸 신호를 포착하기 위한 연구를 진행해온 것으로 전해졌다.

정처없이 우주를 떠도는 일명 ‘떠돌이 행성’이 70개 이상이나 무더기로 발견됐다. 최근 프랑스 보르도 천체물리학 연구소등 국제공동연구팀은 전갈과 뱀주인 자리 주위에서 70~170개에 달하는 떠돌이 행성을 발견했다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 천문학’(Nature Astronomy) 최신호에 발표했다. 떠돌이 행성은 이름만큼이나 흥미로운 특징을 가졌다. 일반적으로 행성은 지구처럼 모성(母星)인 항성(태양) 주위를 공전하지만 우주에는 드물게 ‘엄마’ 없이 떠도는 행성도 있다. 전문가들은 이를 ‘고아 행성’, ‘떠돌이 행성’ 등으로 부르는데 그렇다고 제멋대로 떠돌아다니는 것은 아니다. 홀로 외로이 은하 중심에 대하여 공전하고 있는 것. 과학자들은 떠돌이 행성이 원래는 모항성 주위를 돌다가 어떤 이유로 중력 균형을 잃어버려 튕겨져나왔거나, 애초에 성간물질들이 중력으로 뭉쳐져 항성이나 갈색왜성처럼 홀로 태어났을 것으로 추측하고 있다.이번에 연구팀이 발견한 떠돌이 행성들은 목성급 질량을 가진 가스행성으로 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)을 비롯해 전세계 각종 지상 망원경과 가이아 위성 등이 수십 년에 걸쳐 촬영해 축적한 데이터 분석을 통해 확인됐다. 　　 논문의 제1 저자인 보르도 천체물리학 연구소 누리아 미렛-로이그 박사는 "대부분의 외계 행성이 별 관측 과정에서 발견되기 때문에 떠돌이 행성을 찾는 것은 매우 어렵다"면서 "우리 연구팀은 수천 만 개 천체들의 미세한 움직임, 색상, 광도 등을 측정해 이중 가장 희미한 천체인 떠돌이 행성을 식별할 수 있었다"고 설명했다. 이어 "이번에 발견된 떠돌이 행성들은 신비한 은하계 유목민의 기원을 이해하는데 도움을 줄 것"이라면서 "우주에 우리가 상상하는 것 이상으로 떠돌이 행성이 많을 수 있다"고 덧붙였다. 　 

우리 태양계가 속해 있는 은하를 흔히 ‘은하계’ 또는 ‘우리은하’라 부른다. 영어로는 ‘밀키웨이 갤럭시’(Milky Way Galaxy)라 하지만, 우리말로는 ‘미리내’라고 한다. 은하수라는 말은 지구에서 보이는 우리은하의 부분으로, 천구를 가로지르는 밝은 띠를 일컫는 말이다. 이 밝은 띠의 정체를 안 것도 그리 오래되지 않는 일이다. 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 자작 망원경으로 은하수를 처음 관측하고는, 그것이 제우스의 아내 헤라 여신이 뿌려놓은 ‘젖의 길’이 아니라 무수히 많은 별들의 집합체라는 사실을 최초로 인류에게 보고했다. 천구상에서 은하면은 북쪽으로 카시오페이아자리까지, 남쪽으로 남십자까지 이른다. 은하가 천구를 거의 똑같이 나누고 있다는 사실은 곧 태양계가 은하면에서 그리 멀리 떨어져 있지 않다는 것을 뜻한다. 약 4000억 개의 항성을 보유한 우리은하의 지름은 약 10만 광년으로, 중심핵은 지름이 약 1만 광년, 전체 디스크의 두께는 약 1만 2000광년이다. 우리가 사는 태양계는 은하 중심에서 약 2만8000광년 떨어진 거리에서 오리온팔 안에 있는데, 은하 전체에서 보면 중심과 가장자리의 중간쯤에 위치하고 있는 셈이다. 태양은 초당 220㎞ 속도로 은하 중심을 공전하고 있는데, 주기는 약 2억5000만 년이다. 이처럼 은하 중심을 1회 도는 시간을 ‘은하년’이라고 한다. 현재 약 20은하년이 지난 셈인데, 앞으로 약 20은하년 뒤면 태양은 종말을 맞게 된다.지구가 바둑돌만 하다면 우리은하 지름은 15억㎞ 우리은하의 크기를 체감해보려면 일단 우리 감각으로 느낄 수 있을 만큼 축소해보는 게 좋다. 지름 1만2700㎞인 지구를 지름 2㎝인 바둑돌이라 친다면(약 6억 배 축소), 태양은 지름 2m가 넘는 트레일러 바퀴만 하고, 마지막 행성인 해왕성까지 거리는 7㎞가 된다. 2단계로, 태양에서 가장 가까운 별인 4.2광년 거리의 프록시마 센타우리는 약 6만3000㎞를 찍는다. 3단계로, 괴물 블랙홀이 똬리를 틀고 있는 2만8000광년 거리의 은하 중심은 4억2000만㎞를 찍는다.마지막으로, 은하 지름 10만 광년은 15억㎞를 찍게 된다. 지구-태양 간 거리의 10배다. 지구를 2㎝ 바둑알로 줄였을 때도 이런 수치가 나오니, 우리은하의 크기가 얼마나 무지막지한가를 알 수 있을 것이다. 보이저 1호가 초속 17㎞의 속도로 40년을 날아가 태양계를 벗어난 지가 얼마 안된다. 만약 보이저가 이 속도로 우리은하의 지름을 가로지른다면 얼마만한 시간이 걸릴까? 무려 18억 년을 날아가야 한다. 이는 우주 나이 138억 년의 1/10이 넘는 장구한 시간이다. 이것이 바로 우리은하의 크기다. 하지만 이런 은하도 대우주 속에서는 조약돌 하나밖엔 안된다는 사실을 잊어서는 안된다.　

허블우주망원경이 깊은 우주를 떠다니는 ‘새우성운'(Prawn Nebula)의 놀라운 모습을 포착했다. 공식적으로 IC 4628로 알려진 새우성운은 지구에서 6000광년 떨어진 전갈자리에 위치한 발광성운이다. 성간 가스와 먼지 구름의 집합체인 성운은 거대한 항성이 진화의 마지막 순간에 다달아 대폭발로 생을 끝낸 후에 형성되는 것이다. 하지만 이것으로 정말 끝나는 것은 아니다. 그 성운은 다시 새로운 별을 탄생시키는 밑거름이 된다. 별들은 이렇게 죽었다가 다시 불사조처럼 부활한다. 말하자면 별의 윤회인 셈이다. 폭이 250광년 이상인 IC 4628은 새로운 별이 형성되는 거대한 별의 산란장이라 할 수 있다. 과학자들은 이 성운이 근처 별들의 복사에 의해 에너지를 얻거나 이온화되어 빛을 내기 때문에 발광성운으로 분류된다. 미 항공우주국(NASA)에 따르면, 이 과정에서 흡수된 에너지를 적외선 형태로 다시 방출하는 전자를 생성한다. 그러나 인간의 눈은 이러한 유형의 빛을 감지할 수 없기 때문에 IC 4628은 지구의 관찰자에게는 매우 희미하게 보인다. 하지만 허블망원경은 우주에서의 유리한 지점과 첨단 카메라를 이용해 이 성운의 눈부신 별 형성 영역을 비롯해 성운의 구조를 세밀하게 살펴볼 수 있다. 최근 허블망원경은 성운의 광대한 별 형성 영역의 한 부분을 포착했는데, 이 이미지에서 보이는 먼지와 가스의 붉은 소용돌이는 이온화된 철(Fe II)이 방출되는 것이라 한다. 이 사진은 허블망원경의 광시야 카메라 3를 사용하여 촬영된 것으로, 원시성으로 알려진 생성 초기 단계에 있는 중간 크기의 별을 조사하기 위한 계획의 일환이다.

미국항공우주국(이하 NASA)가 딥러닝 알고리즘을 이용해 새로운 외계행성 301개를 추가로 찾아냈다. NASA의 슈퍼컴퓨터는 에임스(Ames) 리서치 센터에 있는 플레이아데스(Pleiades)다. 세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터 중 하나인 플레이아데스는 세계에서 32번째로 빠르고 정확한 계산능력을 자랑한다. 플레이아데스는 행성 주변 흐름을 시뮬레이션하고, 블랙홀의 활동을 연구하기 위해 방대한 데이터를 처리해 왔다. 플레이아데스가 처리하는 데이터의 상당 부분은 NASA의 케플러 우주망원경으로 포착한 여러 행성과 별의 움직임을 담고 있다. NASA는 플레이아데스의 딥러닝 기술인 ‘엑소마이너’(ExoMiner)를 통해 실제 외계행성과 외계행성처럼 보이지만 실제로는 행성에 속하지 않는 것들을 구별했다. 이는 NASA 전문가들이 새로운 외계행성을 더 정확하고 빠르게 찾아내는 데 가장 큰 역할을 했다.NASA 측은 “플레이아데스의 딥러닝 기술이 없었다면 케플러 우주망원경을 통해 얻은 데이터 중 실제 유의미한 것들을 골라내고 분석하는데 훨씬 더 많은 시간을 소비해야 했을 것이다. 딥러닝 기술은 방대한 데이터를 살펴보는데 필요한 소모적인 시간과 노력을 줄여준다”고 설명했다. NASA 에임스 리서치센터의 외계행성 전문가인 존 젠킨스 박사는 “‘엑소마이너’는 다른 외계행성 감지 시스템처럼 단순히 관찰하고 촬영하는데서 그치지 않는다. 어떤 것이 외계행성이고 아닌지를 결정하는 것”이라면서 “이 딥러닝 기술은 기존에 쌓여있는 데이터를 기반으로 행성일 가능성이 얼마나 되는지를 판단할 수 있으며, 그것이 실제 행성일 가능성이 매우 높다”고 밝혔다. NASA가 해당 기술을 이용해 외계행성 301개를 추가로 발견하면서 현재까지 발견된 외계행성은 기존4569개에서 총 4870개로 늘어났다. 한편 외계행성은 태양계 밖에 있는 별(항성) 주위를 도는 행성을 의미한다. 최초로 확인된 외계행성은 처녀자리 주위를 공전하는 행성으로, 1992년 보고됐다. 4000여 개의 외계행성 중 2000여 개는 2009년 NASA가 발사한 케플러 우주망원경으로 발견했다.

우주에서 가장 빠르게 회전하는 별을 과학자들이 발견했다. 영국 워릭대 연구진은 지구에서 양자리 방향으로 약 2000광년 떨어져 있는 백색왜성 ‘LAMOST J024048.51+195226.9’(약칭 LAMOST J0240+1952)가 약 24.93초에 한 번씩 회전한다는 분석 결과를 발표했다. 이는 이전까지 가장 빠르게 회전하는 별로 기록된 백색왜성 ‘HD 49798’보다 20% 더 빠른 것이라고 연구진은 설명했다. 연구 주저자인 잉그리드 펠리솔리 박사는 “이 백색왜성은 사람들이 자신에 관한 정보를 읽는 짧은 순간에도 몇 번이나 회전할 것“이라면서 “정말 놀랍다”고 말했다.백색왜성은 자신의 모든 연료를 태워버리고 바깥층을 벗어던지기 시작한 별을 말한다. 이 별은 크기가 지구와 거의 비슷하지만, 질량은 지구보다 최소 20만 배 큰 것으로 여겨진다. 연구진은 현존하는 가장 큰 광학망원경으로 스페인 카나리아제도 라팔마섬에 있는 ‘카나리아대형망원경’(GTC·Gran Telescopio Canarias)의 고감도 하이퍼캠(HiPERCAM) 카메라를 사용해 LAMOST J0240+1952를 분석했다고 밝혔다. 분석에 따르면, 이 백색왜성은 근처 항성(이하 동반성)인 적색왜성으로부터 가스 모양의 플라스마를 끌어내 초당 약 3000㎞의 속도로 우주 공간에 분출한다. 연구진은 이 백색왜성이 25초마다 1회 자전하는 것으로 계산됐다고 밝혔다. 지구가 1회 자전하는 데 24시간이 걸린다는 점을 고려하면 엄청나게 빠른 속도다. 펠리솔리 박사는 또 “백색왜성이 이처럼 빠른 회전력을 유지해도 산산조각 나지 않으려면 엄청난 질량을 지녀야 한다. 중력의 영향으로 동반성(쌍성계를 이루는 별 중 가볍고 어두운 별)에서는 가스 등 물질이 끌려나오는 데 이는 백색왜성에 가까워지면서 자기장의 지배를 받아 우주로 뿌려지게 된다”고 설명했다.　 천문학자들은 이같은 과정을 ‘자기 프로펠러 시스템’(magnetic propeller system)이라고 부르는 데 지금까지 이런 시스템이 발견된 사례는 70년 전이 처음으로 이번이 두 번째다. 이렇게 자기를 띤 가스 물질이 항성 밖으로 내던져지는 모습은 지난해 처음 관측되긴 했지만, 별의 맥동(펄스)은 빠르고 별의 밝기는 어두워 당시 사용한 다른 망원경으로는 자기 프로펠러의 주요지표인 ‘고속 회전’(rapid spin) 현상을 감지하기 어려웠다. 자세한 연구 결과는 ‘영국 왕립천문학회 월간보고 회보’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters) 11월22일자에 실렸다.

미 항공우주국(NASA)은 16일(현지시간) 우리 태양과 가장 가까운 이웃 별인 알파 센타우리 항성계에서 거주 가능한 행성을 찾기 위한 새로운 우주망원경 임무를 발표했다. 알파 센타우리의 고대 아랍어 이름을 따온 톨리만(TOLIMAN)이라고 하는 새로운 임무는 별빛을 꽃과 같은 패턴으로 확산시키는 소위 회절 렌즈가 장착된 새로운 망원경을 2020년대 중반 우주로 올린다. 임무를 지원하는 ‘브레이크스루 이니셔티브'(Breakthrough Initiatives) 성명에 따르면, 이 특수 렌즈는 빛을 모으는 일반 광학 망원경과는 달리 항성의 빛이 주변을 도는 행성의 중력으로 미세하게 떨리는 것을 잡아내 행성의 존재를 확인할 수 있다. NASA 제트추진연구소(JPL) 광학 엔지니어인 에두아르도 벤데크는 “밤하늘에서 가장 가까운 밝은 별의 경우에도 행성을 찾는다는 것은 기술적으로 엄청난 도전”이라고 전제하면서 “톨리만 임무는 하늘에서 별의 위치를 극도로 정밀하게 측정하는 맞춤형 우주망원경을 발사하여 별 주위를 도는 행성으로 인해 흔들리는 별빛을 잡아낼 것”이라고 밝혔다.알파 센타우리는 지구에서 가장 가까운 항성계로, 그중 2개의 별은 우리 태양과 비슷하다. 세 번째 별은 프록시마 센타우리라고 불리는 적색왜성으로, 우주에서 가장 흔하면서도 온도가 낮은 별로 오래 사는 유형이다. 이 적색왜성은 적어도 두 개의 외계행성을 가지고 있는 것으로 알려져 있으며, 그 중 하나는 지구와 상당히 유사할 것으로 과학자들은 보고 있다. 그러나 우리로부터 불과 4광년 거리에 있는 이 흥미로운 항성계는 인류가 가장 가기 쉬운 목적지가 될 수 있는 외계행성이 있음에도 불구하고 지금까지 상세한 과학적 조사는 이루어지지 않았다. 현재까지는 알파 센타우리에 대한 인류의 의식이 공상 과학소설의 영역에 머물러 있는 수준이었지만, 톨리만 망원경은 최소한 이들 행성에 대한 가장 기본적이고 긴요한 질문에 답을 찾기 위해 분투할 것이다. 가장 중요한 대목은 이 머나먼 세계가 실제로 생명체를 품고 있는지, 아니면 생명체의 생존을 위한 적절한 조건을 제공할 수 있는지 조사하는 것으로, 이를 위해 과학자들이 새로운 망원경 사용을 희망하고 있다.브레이크스루 이니셔티브의 전무이사인 피트 워든은 성명에서 “우리의 가장 가까운 이웃 항성인 알파 센타우리와 프록시마 센타우리 시스템은 매우 흥미로운 곳으로 밝혀졌다”며 “톨리만 임무는 생명체를 부양할 수 있는 행성이 그곳에 존재하는지 알아내기 위한 위대한 첫 걸음이 될 것”이라고 언명했다. 임무는 3중성 체계 주변의 거주 가능 영역, 즉 액체 물이 존재할 수 있는 골디락스 영역에 초점을 맞출 것이다. 브레이크스루 이니셔티브의 산하인 브레이크스루 워치의 수석 엔지니어 피트 클루파는 “이 근처 행성은 인류가 미래형 고속 로봇 탐사선을 사용하여 탐사의 첫 걸음을 내딛을 곳”이라면서 “가장 가까운 수십 개의 별을 고려한다면, 액체 표면의 물이 존재할 수 있는 적당한 거리에서 지구와 같은 암석 행성들이 몇 개 궤도를 돌고 있을 것으로 예상한다”고 덧붙였다. 이번 톨리만 미션에는 호주 시드니대학 시드니 천문학연구소의 피터 투트힐 교수 주도로 브레이크스루 이니셔티브와 호주 우주기업 세이버 우주항공, NASA 제트추진연구소 등의 과학자들이 참여하고 있다. 미션 개발을 이끌고 있는 시드니 천문학 연구소의 투트힐 교수는 “지구의 이웃 외계행성을 아는 것은 매우 중요하다”고 강조하면서 “이 이웃 외계행성은 우리가 대기, 표면 화학, 심지어 생명의 잠정적인 신호인 생물권의 지문을 찾고 분석할 수 있는 최고의 전망을 가지고 있는 행성으로, 저비용 미션으로 2020년대 중반께 신속한 결과를 내놓을 계획을 세워놓고 있다”고 말했다.　　

우리은하 밖에 위치한 젊은 성단 내에서 블랙홀이 새로운 방식으로 발견됐다. 최근 영국 리버풀 존 무어스 대학 등 공동연구팀은 유럽남방천문대(ESO)의 초대형망원경(VLT)에 설치된 광시야 분광 관측기(MUSE)를 통해 처음으로 블랙홀을 관측했다고 밝혔다. 이번에 발견된 블랙홀은 우리은하와 가장 이웃한 대마젤란은하 안에 있는 성단 NGC 1850 속에서 확인됐으며 지구와의 거리는 약 16만 광년이다. 이 블랙홀은 태양의 11배 질량을 가진 소형이며 또한 그 주위에서 태양 질량의 5배 정도인 항성도 발견됐다. SF영화의 소재로 간혹 등장하는 블랙홀은 질량이 매우 큰 별의 진화 마지막 단계에서 만들어지며 강력한 중력으로 모든 것을 빨아들이는 시공간 영역을 말한다. 특히 블랙홀은 빛 조차도 흡수하기 때문에 직접 관측할 수 없다. 다만 전문가들은 블랙홀이 강력한 중력으로 주변에서 많은 물질을 흡수하면서 제트(jet)라는 강력한 물질의 흐름을 방출한다는 사실을 통해 그 존재를 확인한다.이번에 연구팀은 블랙홀의 강한 중력이 인근 항성의 형상을 왜곡시킬 뿐 아니라 그 궤도에도 영향을 미친다는 사실을 밝혀내 블랙홀의 존재를 추측할 수 있었다. 　 　 연구를 주도한 리버풀 존 무어스 대학 천체물리학 연구소 사라 사라시노 박사는 "우리의 연구는 마치 셜록 홈즈가 범죄의 실수를 추적하는 것과 유사하다"면서 "블랙홀의 존재에 대한 증거를 찾기위해 한 손에 '돋보기'를 들고 성단의 별들을 조사한다"고 설명했다. 　 이어 "대부분의 항성질량 블랙홀은 X선이나 중력파를 통해 존재를 드러내지 않는다"면서 "주변 별의 움직임을 연구해 유령같은 블랙홀의 징후를 찾아냈다는 점에서 의미가 있다"고 덧붙였다.

우리은하 밖에서 처음으로 외계행성의 존재를 보여주는 징후가 포착됐다. 미 하버드·스미스소니언 천체물리학센터(CfA) 등 국제연구진은 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 엑스선 관측소(CXO)와 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴 망원경을 사용한 관측 데이터에서 지구로부터 약 2800만 광년 떨어진 나선은하 메시에51(M51)에서 행성 후보를 발견했다고 25일 밝혔다. 태양계 밖 외계행성은 1990년대 초 처음 관측된 이래 지금까지 행성 후보를 포함해 5000개 가까이 발견됐지만, 대부분은 3000광년 이내로, 모두 우리은하 안에 존재하는 것이었다. 만일 이번 행성 후보가 실제 행성으로 확인된다면 이 외계행성은 우리은하 안에 있는 다른 외계행성들보다 몇천 배나 멀리 떨어져 있는 것이라고 NASA는 설명한다.연구 주저자로 CfA에서 천문학 강사로 재직 중인 로잰 디스테퍼노 박사는 “우리는 엑스선 파장에서 행성 후보를 탐색해 다른 은하의 행성 세계를 찾는 완전히 새로운 영역을 개척하려고 애쓰고 있다”고 말했다.연구진은 외계행성이 항성 앞을 지나는 이른바 천체면을 통과(트랜짓)할 때 별빛이 줄어드는 현상을 관찰하는 기법을 기반으로 별빛 대신 엑스선의 일시적 감소를 관찰해 우리은하 밖 행성 후보를 확인했다. 엑스선은 일반적으로 중성자별이나 블랙홀이 주변 동반성(짝별)의 물질을 빨아들일 때 초고온 상태가 되면서 강하게 방출되는데 이를 방출하는 영역이 넓지 않아 행성이 천체면을 통과하면 완전히 가려진다. 이에 따라 거리는 훨씬 멀지만 가시광선의 미세한 변화만으로 가까운 거리의 외계행성을 포착하는 것보다 더 쉽다고 연구진은 설명했다.연구진은 이런 관측법을 활용해 M51-ULS-1 쌍성계에서 외계행성 후보를 찾아냈다. 이 쌍성계는 블랙홀이나 중성자별과 태양의 약 20배에 달하는 질량을 지닌 짝별로 이뤄져 있다. 찬드라 망원경으로 포착한 엑스선 관측 데이터상의 천체면 통과는 약 3시간에 걸쳐 진행됐는데 이 시간 동안 엑스선 방출은 완전히 가려져 0까지 떨어졌다. 연구진은 이 같은 정보를 토대로 외계행성이 토성과 비슷한 크기이고 중성자별이나 블랙홀을 태양과 토성의 두 배에 달하는 거리를 두고 공전하고 있는 것으로 추정했다. 하지만 이 외계행성의 존재를 확실하게 확인하려면 추가 데이터가 필요한데 이 행성이 짝별 앞으로 지나려면 약 70년을 더 기다려야 할 수 있어 그때까지 확인을 못할 가능성도 있는 것이다. 이에 대해 연구 공동저자인 니아 이마라 미 캘리포니아대 산타크루즈캠퍼스 천문학과 교수는 “안타깝게도 우리가 관측한 천체가 행성임을 확인하려면 다음 천체면 통과 때까지 몇십 년을 더 기다려야 할 것”이라면서 “게다가 공전 주기가 얼마나 되는지 확실하지 않아 언제 관측해야 하는지도 정확히 모른다”고 지적했다. 또 M51-ULS-1 쌍성계의 일시적 밝기 감소가 가스나 먼지 구름에 의해 발생했을 가능성도 있지만, 데이터를 고려하면 그럴 가능성은 거의 없는 것으로 전해졌다. 연구진은 만일 이 외계행성이 실제로 존재한다면 이미 초신성 폭발을 거친 중성자별이나 블랙홀의 영향을 받았겠지만 앞으로 짝별 역시 이런 초신성 폭발을 거쳐야 해서 영향을 받지 않을 수 없으리라 예측했다. 앞으로 연구진은 M51보다 훨씬 더 가까워 천체면 통과 시간이 더 짧은 외계행성을 찾아낼 수 있는 M31과 M33 은하에 관한 관측 데이터를 다시 분석할 예정이다. 이와 함께 우리은하 안에서도 엑스선을 이용해 태양계 밖 외계행성을 찾아낼 수 있는지도 확인할 계획인 것으로 전해졌다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 천문학’(Nature Astronomy) 최신호에 실렸다.

많은 사람은 소행성이 지구에 미칠 재앙을 우려하고 있지만, 천문학자들은 먼 우주 공간에서 ‘거대 충돌’로 행성의 대기 일부가 날아갔다는 최초의 증거를 발견했다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 등 국제연구진은 지구에서 약 95광년 떨어진 젊은 별 ‘HD172555’을 공전하고 있는 지구 크기의 암석 행성이 20만 년 전 다른 원시 행성과 충돌했다는 증거를 발견했다. 이 지구형 행성은 원시 행성이었던 당시 시속 약 3만 5400㎞ 이상의 속도로 날아온 또다른 원시 행성과 충돌했을 때 일산화탄소 등 기체 일부를 잃었을 가능성이 있다.이는 고밀도의 일산화탄소 흔적이 모성인 ‘HD172555’와 가까운 약 14억 9600㎞의 거리에서 공전하고 있는 것으로 나타났기 때문. 일반적으로 일산화탄소는 항성의 광자에 의해 분자가 파괴되는 과정인 광분해 현상에 취약하지만, 이 정도로 밀집한 일산화탄소가 존재한다는 점은 항성이 이 기체를 파괴할 시간이 부족했다는 것을 시사한다.이에 따라 연구진은 이 같은 일산화탄소가 적어도 20만 년 전 발생한 거대 충돌로 방출된 것으로 추정하고 있다. 게다가 일산화탄소가 풍부하다는 점에서 충돌의 영향을 지구에 필적하는 크기의 두 원시 행성이 관여했을 가능성이 큰 것으로 나타났다. 이에 대해 연구 주저자로 MIT 박사과정 학생인 타야나 슈나이더맨 연구원은 성명에서 “거대한 충돌로 원시 행성의 대기가 벗겨진 현상이 발견된 사례는 이번이 처음”이라고 밝혔다. 이 저자는 또 “누구나 거대 충돌의 영향을 관찰하는 데 흥미를 갖고 있는데, 왜냐하면 이런 현상이 흔하다고 예상하기 때문이다. 하지만 이와 관련한 증거는 많지 않다”면서 “이제 우리는 이 역학 관계에 관한 추가적을 지식을 확보했다”고 지적했다. 거대 충돌로 일부 대기를 잃은 행성을 거느린 젊은 별 ‘HD172555’에는 별치고는 특이한 광물을 함유한 먼지와 거대 충돌을 시사하는 일산화탄소가 있는 것으로 알려졌다. 이 같은 두 요인 때문에 이 항성은 기묘한 항성계로 여겨져 왔다고 슈나이어맨 연구원은 덧붙였다. ‘HD172555’는 한동안 과학자들에게 호기심을 불러일으켰다. 2009년 미 항공우주국(NASA)의 스피처 우주망원경이 이 항성 주변에서 행성 생성 초기에 고속 충돌이 일어났다는 증거를 발견했다. 하지만 이 망원경은 행성의 대기가 부분적으로 제거될 당시에 관한 어떤 증거도 발견하지 못했다. 반면 이번 연구진은 칠레 알마 망원경을 사용해 항성 주위의 일산화탄소 징후를 자세히 조사해 이번 발견을 이끌어냈다. 슈나이더맨 연구원은 “잔해 원반에서 기체를 연구할 때 일산화탄소는 일반적으로 가장 밝아 찾기가 쉽다. 따라서 우리는 HD 172555의 일산화탄소 데이터를 다시 한 번 조사했다”면서 “이는 매우 흥미로운 시스템이기 때문”이라고 말했다. 또 “일산화탄소가 항성 근처에 존재한다는 점은 설명이 필요한 부분”이라면서도 “모든 시나리오 가운데 관측 데이터의 모든 특징을 설명할 수 있는 시나리오는 거대 충돌이 유일하다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(10월 20일자)에 실렸다.

미 항공우주국(NASA)의 허블 우주망원경이 지구로부터 약 8000만 광년 떨어진 한 은하의 ‘폭발적 별 생성’ 과정을 포착했다. 올해 말 임무 종료를 앞둔 이 관측기기가 다시 한번 건재함을 과시한 것이다. 지난 15일 NASA 발표에 따르면, NGC 4666으로 알려진 이 나선은하는 처녀자리 방향으로 약 8000만 광년 떨어져 있으며, 별을 빠르게 생성해 ‘폭발적 항성 생성 은하’(starburst galaxy)로 불린다. NASA는 NGC 4666의 폭발적 항성 생성이 인근 은하 NGC 4668과 몇십억 개의 별로 이뤄진 작은 은하인 왜소은하를 포함해 제멋대로 구는 이웃 은하들과의 중력 상호작용 때문으로 보고 있다. NASA는 또 NGC 4666의 폭발적 항성 생성이 초강풍(superwind)으로 불리는 극단적인 형태의 은하 날씨를 유발하는데 이는 은하의 밝은 중심부에서 우주 방향으로 거대한 가스가 이동하는 것이라고 덧붙였다. 이런 초강풍은 죽어가는 별의 가스와 강력한 초신성 폭발이 만들어내는 바람이다. 지난 10년간 NGC 4666에서 발생한 초신성 폭발은 2014년과 2019년 두 차례라고 NASA는 지적한다. 2019년 초신성 폭발은 태양의 19배 크기였다고 NASA는 덧붙였다. NASA는 NGC 4666에서 불어오는 초강풍의 양이 엄청나게 커 이미지에는 보이지 않지만 몇만 광년에 걸쳐 퍼져 있다는 점에 주목하고 있다. 참고로 우리은하는 NGC 4666와 같이 나선은하로 여겨진다. 나선은하는 중심부에서 뻗어나와 바람개비와 같은 나선 구조를 형성하는 팔을 갖는 특징이 있다. 대부분의 나선은하는 별, 가스, 먼지로 이뤄진 평평하고 회전하는 원반으로 구성돼 있다. 중심에 있는 별들의 무리인 성단은 팽대부로 알려져 있다.한편 허블 망원경은 1990년 4월 발사된 이후 150만 회 이상의 우주 관측을 시행했으며 그 데이터를 바탕으로 1만8000건 이상의 과학논문이 출판됐다. 이 망원경은 국제우주정거장(ISS)보다 약간 높은 고도 약 540㎞의 지구 저궤도에서 시속 약 2만7300㎞의 속도로 지구를 돈다. 망원경의 이름은 1889년 미주리주에서 태어나 우주가 팽창하고 있다는 사실을 발견한 유명한 천문학자 에드윈 허블의 이름을 따서 지어졌다. 지금까지 30년 넘게 임무를 수행해온 허블 망원경은 오는 12월 18일 프랑스령 기아나에서 우주로 발사될 100억달러 규모의 제임스웹 우주망원경으로 대체될 예정이다.

우주에서 가장 희귀한 유형의 행성이 존재한다는 유력한 증거들이 포착되었다. 오리온자리의 ‘오리온 코’에 위치한 별 시스템에 속하는 한 행성이 동시에 세 개의 태양을 공전하는 희한한 삼중성계를 보여주고 있다. GW 오리오니스(GW Ori)로 알려진 이 삼중성계는 지구에서 약 1300광년 떨어져 있다. 먼지 투성이의 주황색 고리 3개가 서로 중첩되어 있는 이 시스템은 말 그대로 하늘의 거대한 황소 눈 과녁처럼 보인다. 황소 눈의 중심에는 세 개의 별이 있다. 두 개의 별은 서로 긴밀한 쌍성 궤도에 묶여 있고, 세 번째는 다른 두 개를 중심으로 넓게 소용돌이치듯 돌고 있다. 삼중성계는 우주에서 드문 사례지만, GW 오리오니스는 천문학자들이 가까이서 관찰할수록 더욱 기괴한 모습이 드러나면서 연구 대상이 되고 있다. ‘아스트로노미 저널 레터스’에 발표된 논문에 따르면, 연구원들이 칠레의 아타카마 ALMA(Large Millimeter/submillimeter Array) 망원경으로 GW 오리오니스를 자세히 관찰한 결과, 시스템의 3개의 먼지 고리가 실제로 서로 어긋나게 정렬되어 있음을 발견했다. 가장 안쪽에 있는 고리가 궤도에서 격렬하게 흔들리고 있다. 연구팀은 삼중성계에 속한 젊은 행성 하나가 GW 오리오니스의 복잡한 삼중 고리 배열의 중력 균형을 무너뜨릴 수 있다고 제안했다. 이 같은 사실이 확인된다면 GW 오리오니스는 우주에서 첫 번째 삼중성 행성이 된다. 영화 '스타워즈'에 쌍성을 공전하는 타투인 행성은 상대가 되지 않는다.별이 가스와 먼지로 된 분자 구름에서 만들어지면 남은 물질이 주변을 휘돌면서 원시 행성계 원반을 형성하고 이 안에서 행성이 만들어져 위치와 궤도가 정해진다. GW 오리오니스도 항성 3개 만들어진 뒤 주변에 원시 행성계 원반이 형성됐지만 평평한 것이 아니라 안쪽이 뒤틀려 있고, 그 안으로 원반에서 떨어져 나온 물질로 고리가 형성돼 사선으로 돌고있는 것이 관측됐다. 이 안쪽 고리는 지구 30개의 질량을 가져 행성을 형성하기에 충분한 것으로 분석됐다. 연구팀은 “이 고리 안에서 형성되는 행성은 매우 큰 각도로 별을 사선으로 돌게 될 것이며, ESO의 차세대 ‘극대망원경’(ELT) 등을 이용한 행성 탐사에서 많은 사선 궤도 행성을 찾아낼 것으로 예상한다”고 밝혔다. 영국 왕립천문학회 ‘월보’ 9월 17일자에 실린 한 논문은 그 희귀한 행성의 존재에 대한 신선한 증거를 제공한다. 연구 저자들은 우주의 다른 먼지 고리(또는 원시행성 원반)의 관찰을 기반으로 항성계 고리의 신비한 틈이 어떻게 형성될 수 있었는지 모델링하기 위해 3D 시뮬레이션을 수행했다. 연구팀은 두 가지 가설을 테스트했다. GW 오리오니스의 고리가 시스템 중심에서 회전하는 3개의 별에 의해 가해진 토크로 인해 형성되거나 고리 중 하나에서 행성이 형성될 때 원반이 뒤틀리는 현상이 나타난다. 연구원들은 항성 토크 이론이 작동하기에 충분한 난기류가 고리에 있지 않다고 결론지었다. 그보다는 모델은 목성 크기의 거대한 행성 또는 여러 행성의 존재가 고리의 이상한 모양과 행동의 원인일 가능성 있다고 제안한다. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 GW 오리오니스에서 관측된 현상이 이론으로만 제시돼온 ’원반찢김 효과‘(disc-tearing effect)와 분명하게 일치하는 것을 밝혀냈다. 연구팀의 설명에 따르면, 이 삼중성계의 행성에 지적 존재가 산다면 실제로 세 개의 태양이 하늘에서 뜨고 지는 것을 볼 수는 없을 것이다. 시스템의 중심에 있는 두 개의 별은 하나의 큰 별처럼 보일 정도로 좁은 쌍성 궤도에서 움직이며, 세 번째 별은 주위를 휩쓸듯이 돌고 있기 때문이다. 그러나 GW 오리오니스의 존재가 확인된다면 과학자들이 이전에 인식했던 것보다 더 광범위한 조건에서 행성이 형성될 수 있다는 것이 증명될 것이다.　

태양계 모델을 본 적이 있다면 태양, 행성, 위성, 소행성들이 거의 같은 평면 위에 있다는 것을 눈치챘을 것이다. 모든 행성과 소행성들은 태양과의 거리는 각기 다르지만 같은 공전면 위에서 태양을 공전한다. 왜 그럴까? 이 질문에 답하기 위해 우리는 약 46억 년 전 태양계의 탄생 현장으로 시간여행을 해야 한다. 그 무렵에는 태양계란 존재하지 않았고, 앞으로 태양계를 이룰 거대한 ‘태양 성운’이 있었을 뿐이다. 지난 21일(현지시간) ‘라이브 사이언스’와 인터뷰한 하와이 대학 천문학자 네이더 해그하이푸어의 설명에 따르면, 당시 태양 성운는 먼지와 가스로 이루어진 거대한 회전 구름이었다. 성운의 크기는 무려 1만2000AU(천문단위)를 달했다. 1AU는 지구-태양 사이의 평균 거리로 약 1억5000만㎞니까 성운의 크기는 1조8000억㎞다. 이 어마무시한 크기의 구름 덩어리는 우주 먼지와 가스 분자로 가득 찬 존재였는데, 이것이 자체 질량으로 중력붕괴하면서 수축하기 시작했다고 해그하이푸어는 말했다. 먼지와 가스 구름이 붕괴하면서 회전속도를 높여가자 두리뭉실했던 구름 덩어리가 점차 편평해져갔다. 파이 반죽을 빠르게 회전시키면 납작해지는 것과 같은 이치다. 이 같은 현상이 바로 초기 태양계에 일어났던 것이다. 이렇게 성운 원반이 빠르게 회전하면, 그 중심에서 가스 분자들은 엄청난 압력으로 뭉쳐져 가승 공을 만들고 계속 온도가 치솟게 된다고 해그하이푸어는 설명한다. 이윽고 온도가 1000만 도를 돌파하면 중심부에서 하나의 사건이 일어나는데, 바로 수소가 융합하여 헬륨을 만들어내는 핵융합반응이 시작되는 것이다. 수소 원자 4개가 만나서 헬륨핵 하나를 만드는 과정에서 약간의 질량이 에너지로 바뀌는데, 아인슈타인의 그 유명한 공식 E=mc^2에 따라 여기서 엄청난 핵 에너지가 만들어지는 것이다. 이때 가스 공은 중력수축을 멈춘다. 가스 공의 외곽층 질량과 중심부 고온-고압이 평형을 이루어 별 전체가 안정된 상태에 놓이기 때문이다. 그렇다고 금방 빛을 발하는 별이 되는 것은 아니다. 핵융합으로 생기는 에너지가 광자로 바뀌어 주위 물질에 흡수, 방출되는 과정을 거듭하면서 줄기차게 표면으로 올라오는데, 태양 같은 항성의 경우 중심핵에서 출발한 광자가 표면층까지 도달하는 데 얼추 100만 년 정도 걸린다. 표면층에 도달한 최초의 광자가 드넓은 우주공간으로 날아갈 때 비로소 별은 반짝이게 되는 것이다. 이것이 바로 스타 탄생이다. 지금 하늘에서 우리를 비추고 있는 태양도 이러한 과정을 거쳐 탄생한 것이다. 아기 별 태양은 생후 5000만 년 동안 계속해서 성장하여 주변의 가스와 먼지를 모으고 강렬한 열과 복사를 뿜어냈다. 그리고 주위 물질을 집어삼키면서 점점 덩치를 키워나간다. 태양이 커짐에 따라 분자구름은 계속해서 붕괴되어 “별 주위에 원반이 형성되어 태양을 중심으로 하여 점점 더 팽창하면서 편평해진다”라고 해그하이푸어는 덧붙였다. 이 같은 과정이 진행되면서 이윽고 태양 성운은 젊은 별을 공전하는 원시행성 원반이라는 편평한 구조가 되었는데, 이 원반은 무려 수백 천문단위(AU)에 이르는 어마무시한 크기였지만, 두께는 그 너비의 10분의 1에 불과했다. 그후 수천만 년 동안 원시행성 원반의 먼지 입자는 부드럽게 소용돌이치며 때때로 서로 부딪쳐 합쳐지면서 밀리미터 크기의 알갱이가 되고, 그 알갱이들은 다시 센티미터 크기의 자갈이 되고, 자갈들은 계속 충돌, 합병하여 우주 암석을 만들어갔다. 결국 원시행성 원반에 있는 대부분의 물질은 서로 달라붙어 거대한 물체를 형성하기에 이르렀는데, 그 중 일부는 덩치를 충분히 키운 나머지 중력이 지배적인 힘으로 작용한 자신의 몸을 공처럼 둥글게 만드는 데 성공했다. 이것이 바로 행성, 위성, 큰 소행성 들이다. 덩치를 키우는 데 실패한 우주암석들은 울퉁불퉁한 위성이나 소행성, 혜성과 같이 불규칙한 모양이 되었다. 이러한 천체들은 크기는 다르지만 그들이 태어난 동일한 원반 평면에 머물게 되었으며, 이런 이유로 오늘날에도 태양계의 8개 행성을 비롯한 태양계 식구들은 거의 같은 공전면 위에서 태양 둘레를 돌게 된 것이다.