별들은 모두 고유 방향으로 이동하지만, 그중에는 시속 몇만㎞에서 몇십만㎞에 달하는 고속으로 이동하는 것도 있다. 5년 전인 2015년 발견된 한 백색왜성은 지금까지 발견되지 않은 완전 새로운 유형의 초신성 폭발 때문에 고속으로 이동하고 있을지도 모른다는 이론이 제시됐다. 지구에서 용자리 방향으로 약 1430광년 거리에 있는 이 백색왜성은 질량이 태양의 약 40% 수준으로 우리 은하를 시속 90만여㎞(초속 250여㎞)의 고속으로 이동하고 있다. 그런데 이번에 영국 워릭대의 보리스 겐지케 물리학과 교수가 이끄는 국제연구진은 이른바 ‘독스’(Dox)라는 별칭으로 불리는 이 백색왜성이 부분적인 초신성 폭발을 일으켜 쌍성계에서 튕겨나와 고속으로 이동하게 됐을 가능성이 있다는 연구 결과를 발표했다. 우리 태양과 같은 항성이 적색거성을 거쳐 진화한 모습으로 알려진 대부분의 백색왜성은 주로 수소와 헬륨으로 이뤄진 대기를 갖는 것으로 알려졌다. 그런데 독스의 대기에는 수소와 헬륨은 보이지 않고 산소(99%)가 대부분이고 나머지는 네온과 마그네슘 그리고 실리콘이 섞인 대기라는 것이 이전 연구로 알려졌었다. 이에 따라 이번 연구에서는 허블 우주망원경의 관측 자료를 기초로 독스의 대기 화학 조성을 분석했다. 그 결과, 앞서 나온 원소들 외에도 탄소와 나트륨 그리고 알루미늄이 포함된 것으로 나타났다. 반면 철과 니켈, 크롬 그리고 망간은 거의 존재하지 않는 것으로 확인됐다. 이런 사실을 바탕으로 이들 연구자는 독스가 원래 쌍성계를 이루고 있었고 Ia형 초신성으로 대표되는 핵연소형 초신성 폭발을 일으켰지만, 앞서 설명한 바와 같이 그 폭발은 부분적인 것(규소 연소 과정까지 진행되지 않았다)이었다고 생각하고 있다. 다만 핵연소에 따라 질량의 대부분이 급격하게 없어짐으로써 쌍성계의 균형이 무너진 결과, 독스가 고속으로 튕겨나오게 됐다는 것이다. 이에 대해 겐지케 박사는 “이는 아마 지금까지 관측된 적이 없는 유형의 초신성 폭발이었을 것”이라고 말했다. 또 Ia형 초신성의 잔광은 니켈의 방사성 동위원소(니켈56)의 방사성 붕괴가 근원이지만, 독스가 일으킨 폭발에서는 니켈56이 소량밖에 생성되지 않은 것으로 보여 같은 폭발은 발견하기 어려울 것이라고 연구진은 밝혔다. 겐지케 박사는 “우리 은하에서 초신성 폭발로 살아남은 천체를 관측하는 것은 다른 은하에서 관측되는 수많은 초신성을 이해하는 데 있어 도움이 된다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 ‘영국왕립천문학회 월간보고’(MNRAS) 최신호(7월 20일자)에 실렸다.　 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구에서 7500광년 떨어진 별인 용골자리 에타별(Eta Carinae)은 태양 질량의 100배와 30배에 달하는 두 개의 초거성이 5.5년 주기로 서로의 주변을 공전하는 초거성 쌍성계다. 밝기는 더 엄청나서 태양 밝기의 500만 배와 100만 배에 달한다. 이렇게 큰 별 두 개가 태양-해왕성 거리에서 태양-화성 거리 정도의 거리를 두고 막대한 에너지와 가스를 내뿜고 있는데, 5000년 동안 이 가스를 모으면 태양 하나의 질량이 나올 정도다. 5000년은 인간에게는 길지만, 천문학적으로는 눈 깜짝할 사이라는 표현도 모자랄 정도로 짧은 시간이다. 천문학자들은 이렇게 극단적인 물질과 에너지가 방출되는 용골자리 에타별의 비밀을 밝히기 위해 많은 연구를 진행했다. 용골자리 에타별 쌍성계에서 나온 가스가 주변에 눈사람 모양으로 모인 호문클루스 성운 때문에 관측이 쉽진 않았지만, 과학자들은 최첨단 관측 기기를 이용해 이 독특한 초거성 쌍성계가 어떻게 항성풍과 에너지를 방출하는지 알아냈다. 여기서 밝혀진 가장 흥미로운 사실은 가까운 두 개의 초거성에서 나온 고에너지 입자가 서로 충돌해 거대한 충격파를 만들고 있다는 것이다.이 충격파에서는 극도로 강력한 항성풍 두 개가 서로 충돌하면서 섭씨 5000만 도의 고에너지 입자가 생성된다. 독일 전자 싱크로트론 연구소(Deutsches Elektronen-Synchrotron, 약자 DESY)의 과학자들은 아프리카 나미비아에 설치한 특수 망원경인 고에너지 스테레오스코픽 시스템 (High Energy Stereoscopic System, H.E.S.S.)를 이용해 용골자리 에타별을 관측했다. 연구팀은 엄청난 충격파로 뜨거워진 고에너지 입자가 X선 영역은 물론 감마선 영역에서도 에너지를 내놓을 것으로 기대했다. 그런데 관측 결과는 기대 이상이었다. 연구팀이 확인한 에너지는 400GeV(기가 전자볼트(eV))인데, 이는 가시광 영역의 1000억 배에 달한다. 그런데 아무리 두 초거성의 충격파가 크더라도 이렇게 높은 에너지가 나오기는 어렵다. 입자 가속기처럼 입자의 에너지를 더 높이는 경우만이 이런 관측 결과를 설명할 수 있었다. 따라서 연구팀은 용골자리 에타별에서 입자 가속기와 비슷한 현상이 일어날 수 있는 가능성을 검토했다. 참고로 입자 가속기는 강력한 자기장으로 입자를 가속하는 장치로 입자를 고속으로 충돌시켜 여러 가지 물리 현상을 실험하고 검증하는 장치다. 연구팀은 용골자리 에타별 주변의 초고온 환경과 강력한 자기장에서 두 가지 형태의 입자 가속이 가능하다는 가설을 세웠다. 전자를 가속하는 형태와 원자핵을 가속하는 형태가 그것이다. 두 가지 가능성 가운데 100GeV 이상의 높은 에너지를 설명할 수 있는 형태는 원자핵을 가속하는 경우로 좁혀진다. 저 멀리 우주에 원자핵을 가속하는 천연의 우주 입자 가속기가 존재한다는 이야기다. 우주에는 태양 질량의 수백억 배에 달하는 거대 질량 블랙홀이나 1초에 수백 번 자전하는 중성자별인 밀리세컨드 펄서처럼 좀처럼 생각하기 어려운 극단적인 천체가 존재한다. 용골자리 에타별은 여기에 더해 천연 입자 가속기처럼 더 생각하기 힘든 기상천외한 자연 현상도 있다는 것을 보여줬다. 인간이 무엇을 상상하든 자연은 항상 그 이상을 보여준다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

최근 밝기가 40%까지 급격히 떨어져 천문학자들의 비상한 관심을 집중시켰던 오리온자리 알파별 베텔게우스의 기이한 변화는 일시적으로 항성의 표면 절반을 가린 흑점 현상 때문이라는 연구 결과가 발표되었다. 오리온자리는 북반구 하늘에서 유일하게 1등성 두 개를 가지고 있는 겨울 별자리의 왕자다. 이 별자리의 왼쪽 위 귀퉁이를 보면 불그스레 빛나는 별 하나가 있는데, 요즘 지구촌 밤하늘에서 가장 '핫'한 별인 베텔게우스다. 칼을 쳐들고 있는 사냥꾼 오리온의 오른쪽 겨드랑이 부근에서 유난히도 밝게 빛나는 베텔게우스는 그래서 아라비아어로 ‘겨드랑이 밑’이라는 뜻을 갖고 있다. 밝기가 변하는 변광성인 베텔게우스는 크기가 무려 태양 지름의 900배에 달하는 적색 초거성으로, 밝기는 태양의 10만 배를 훌쩍 넘는다. 만약 베텔게우스를 우리 태양 자리에 끌어다 놓는다면 수성, 금성, 지구, 화성은 확실히 베텔게우스에 먹혀 사라질 것이며, 별의 표면은 소행성대를 지나 목성 궤도 너머까지 미칠 것이다.덩치가 큰 별일수록 강한 중력으로 핵융합이 급격히 진행되는 바람에 연료 소모가 빨라 얼마 살지 못한다. 베텔게우스의 나이는 800만 년 정도로, 아직 1000만 년이 채 안되었는데도 별이 부풀어오르고 급격한 밝기 변화를 보이는 등 말기 증세를 보여, 천문학자들은 이 별이 조만간 폭발할 것으로 예측하고 있다. 슈퍼노바(supernova), 곧 초신성 폭발을 눈앞에 두고 있다는 얘기다. 그러나 베텔게우스는 올봄 희미한 상태에서 벗어났으며, 5월에 들어서자 원래의 밝기를 되찾았다. 일부 천문학자들은 베텔게우스의 이 같은 회복은 별이 커가는 과정에서 별을 탈출한 물질이 넓은 공간에 퍼져 있는데, 이 물질이 별빛을 가렸기 때문이라는 분석을 내놓았다. 이번 새로운 연구는 베텔게우스의 밝기가 떨어진 것은 베텔게우스 자체에 그 원인이 있음을 시사한다. 연구자들은 올해 1월에서 3월까지 하와이의 제임스 클러크 맥스웰 망원경(JCMT)의 서브밀리미터 파를 사용하여 이 초거성을 정밀 조사했다. 그런 다음 연구팀은 이 데이터를 칠레의 아타카마 패스파인더 실험 망원경(APEX)의 서브밀리미터 파 관측으로 얻은 이미지를 포함하여 지난 13년 동안 이루어진 베텔게우스의 관측치와 비교했다. 파장이 가시광선의 수천 배에 달하는 서브밀리미터파는 별먼지를 관통할 수 있어 성간 먼지를 연구하는 데 이용된다.독일 막스플랑크 천문학연구소 박사후 연구원인 타비샤 다마와르데나 대표저자는 “베텔게우스는 서브밀리미터 이하 파장의 빛에서도 20%나 어두워졌다는 사실에 놀랐다"면서 "이는 곧 급격한 광도 저하의 원인 중 하나로 지목됐던 먼지와는 관련이 없으며, 별 자체의 원인으로 그 같은 큰 변화가 일어났다는 것을 알게 되어 무척 흥미로웠다"고 밝혔다. 또한 "앞으로 몇 년간 관측하면 베텔게우스의 급격한 감광이 흑점 사이클과 관련된 것인지 알아낼 수 있을 것"이라면서 "어떤 경우든 베텔게우스는 미래 연구에서도 흥미로운 대상으로 남아 있을 것"이라고 덧붙였다. 베텔게우스의 표면온도는 대략 3230℃ 정도인데, 이 결합 데이터는 베텔게우스의 감광이 표면 온도가 약 200℃도 떨어진 것과 관련이 있음을 보여준다. 연구팀은 또 베텔게우스의 고해상도 이미지에 나타난 광도가 비대칭적 차이를 보이는 점을 근거로 광구의 50~70%가 거대한 흑점으로 덮여 있으며, 이 구역이 밝은 구역보다 낮은 온도를 보이는 것으로 분석했다. JCMT의 선임 과학자 스티브 마이어스도 “베텔게우스와 같은 이전 세대의 별들은 실제로 지구상이나 우리 몸에서 발견되는 대부분의 원소들을 초신성 폭발로 은하계에 분포시켰다”고 설명한 후 “우리는 이 별이 언제 폭발할지 예측할 수 없지만, 밝기를 추적하면 흥미로운 별의 진화를 더 잘 이해할 수 있을 뿐 아니라 우리가 살고 있는 이 우주의 역사를 더욱 잘 알 수 있게 될 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구는 6월 29일(현지시간) ‘천체 물리학 저널 회보’에 게재되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

태양보다 180배 정도 어린 별을 공전하는 해왕성 크기의 외계행성을 천문학자들이 발견했다. 이는 지구의 행성 진화 과정을 엿볼 수 있어 학계의 주목을 받고 있다. 미국과 캐나다 등 국제연구진은 차세대 ‘행성 사냥꾼’으로 불리는 테스 우주망원경(TESS)과 지금은 은퇴한 스피처 우주망원경의 관측자료를 분석해 지구에서 약 32광년 떨어진 적색왜성 ‘현미경자리 AU’(AU Mic)의 주위를 공전하는 가스형 행성 ‘현미경자리 AU b’(AU Mic b)를 발견했다.이들 연구자가 이 행성을 거느린 별에 주목한 이유는 이 항성이 비교적 가까운 곳에 있고 어리기 때문이다. 이 별은 지구에서 태양 다음으로 가까운 별인 센타우루스자리 프록시마보다 약 8배 더 먼 곳에 있으며 태양이 존재해온 기간인 약 45억 년과 비교했을 때 겨우 2000만 년에서 3000만 년 정도밖에 되지 않았다. 따라서 이 젊은 별은 자체 중력으로 물질을 중심핵으로 끌어당겨 압축할 때 생기는 고열 탓에 종종 강력한 빛을 내뿜는 데 이를 플레어링 현상이라고 한다. 태양의 절반 정도 크기인 이 별은 아직 그 주변에 먼지와 가스로 된 원시행성 원반을 거느리고 있다. 연구에 참여한 미국 메릴랜드대 볼티모어캠퍼스 우주과학기술센터의 토머스 바클리 박사는 이번 연구 전까지 이 젊은 별이 태양처럼 행성계를 형성했는지에 의문을 품고 있었다고 밝혔다. 그는 “우리가 이해하고 싶은 것 중 하나는 이 행성이 행성계에서 언제 형성됐고 초기에 어떤 일이 벌어졌는가다”면서 “상대적으로 어린 이 행성계는 행성 형성을 연구하는 특별한 실험실로 태양계가 어떻게 형성됐는지를 밝히는 데 도움이 될 수 있다”고 설명했다. 이어 “이 별은 아직 작은 암석형 행성을 만들어낼 시간이 없었을 것”이라면서 “이 행성계는 우리에게 지구나 금성 같은 암석형 행성이 형성되기 전 어떤 일이 일어났는지 알 기회를 준다”고 덧붙였다. 연구를 이끈 미국 조지메이슨대 조교수인 피터 플라브찬 박사는 동료 연구자들과 함께 2018년 이 별을 공전하는 행성의 첫 번째 신호를 탐지했었다. 이 관측은 2019년 스피처 우주망원경의 관측자료에서 다시 한번 확인됐다. 또 다른 연구 참여자인 캐나다 몬트리올대 외계행성연구소의 천체물리학자 조나탕 가네 박사는 현미경자리 AU와 같은 작은 별은 대개 매우 강력한 자기장을 지녀 매우 활동적이라면서 이는 1970년대 확인된 플레어링 활동이 잘 설명해준다고 말했다.이들 연구자는 현미경자리 AU b 행성이 모항성의 앞을 통과할 때 이 행성에 의해 차단된 빛의 양을 분석함으로써 행성의 크기와 공전 주기를 계산할 수 있었다. 테스 프로젝트의 부책임자이기도 한 토머스 바클리 박사는 항성의 이런 밝기 감소는 행성 크기에 관한 많은 정보를 제공한다고 덧붙였다.이를 통해 연구진은 현미경자리 AU b 행성이 크기는 해왕성 정도 되고 지구의 약 58배에 조금 못 미치는 질량을 지니고 있으며 공전 주기는 8.5일 정도 된다는 것을 알아냈다. 참고로 태양에서 가장 가까운 행성인 수성의 공전 주기는 88일이다. 그만큼 이 행성은 모항성에 가까운 곳에 있을 가능성이 크다. 연구진은 또 다음 연구의 일부 단계로 이 행성의 대기 상태에 대해 더 많은 정보를 얻고 싶어한다. 바클리 박사는 “이 행성은 우리가 볼 수 있는 속도로 대기를 빠르게 잃고 있을지도 모른다”고 말했다. 대기를 구성하는 물질을 결정하면 형성된 행성은 모항성에서 일정 거리에만 존재하므로 어떻게 형성됐는지도 확인할 수 있다. 이 점은 행성이 새로운 행성계에서 어떻게 형성되고 움직이는지에 관한 정보를 제공하면서, 처음 발견된 이후로 어떻게 이동하고 있는지에 관한 단서를 제공할 것이다. 바클리 박사는 또 현미경자리 AU b 행성은 목성이나 토성, 해왕성 또는 천왕성 같이 태양계의 가스형 행성과 매우 비슷하지만, 더 뜨겁다고 말했다. 이어 행성들의 움직임을 이해하는 것은 정말 어려운 문제라고 덧붙였다. 이들 연구자는 현미경자리 AU는 행성계와 거기서 만들어지는 파편이나 가스와 어떻게 상호작용하는지를 이해하는 데 특히 유용하다고 말했다. 이런 행성계는 거의 알려져 있지 않으며 심지어 이만큼 지구와 가까운 것으로 알려진 행성계는 거의 없다. 게다가 현미경자리 AU 행성계는 지구와 가까워 더 밝게 빛이 나므로 다양한 장비로 관측할 수 있다. 현미경자리 AU는 우주의 같은 영역에서 거의 동시에 형성된 젊은 별들의 모임 일부분이다. 그중 화가자리 베타(Beta Pictoris)라는 이름이 붙여진 항성 역시 원시행성 원반을 갖고 있다. 하지만 이 행성계에서는 모항성이 태양 질량의 1.75배로 더 크고, 행성들도 목성의 11배와 9배로 상당히 크다. 따라서 이 행성계는 현미경자리 AU 행성계와 같은 방식으로 진화하지 않은 것으로 추정된다. 연구진은 공통점이 많지만 서로 다른 이 두 행성계를 연구하면서 행성 형성의 매우 다른 두 시나리오를 비교할 수 있다. 시간이 지남에 따라 그리고 더 많은 관측을 통해 이들 연구자는 초기 행성 형성의 본질과 행성이 모항성 중심에서 외부로 이동하는지 아니면 제자리에 형성되는지 이해할 수 있기를 바란다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적 학술지 네이처(Nature) 최신호(6월24일자)에 실렸다. 사진=NASAS 고다드 우주비행센터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

액체상태의 물과 대기층도 두꺼워 생명체 존재 가능성 높아 7개국 19개 연구기관의 과학자들이 지금까지 알려진 천체 중에서 지구에서 가장 가까우면서 지구와 비슷한 형태를 가진 슈퍼지구를 발견했다. 생명체 존재 가능성도 어느 때보다 큰 것으로 예측돼 주목받고 있다. 독일 괴팅겐대, 영국 런던 퀸스메리대, 스페인 안달루시아 천체물리학연구소, 미국 캘리포니아 산타크루즈대(UCSC), 카네기 과학연구소, 칠레 산티아고 국립대, 스위스 베른대, 호주 뉴사우스웨일즈대 등으로 구성된 국제공동연구팀은 지구에서 약 11광년 떨어져 있는 적색왜성 ‘글리제 887’주변을 돌고 있는 슈퍼지구(Super-Earth) 2개를 발견했다고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 26일자에 발표했다. 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)에서 운용하고 있는 칠레 라실라 관측소 천체망원경에 장착된 ‘초정밀 시선속도 행성추적기’(HARPS)를 이용해 글리제 887을 관측했다. 별(항성)이 지구에 가까워지거나 멀어지면 도플러 효과에 의해 파장이 짧아지거나 길어지는데 이를 이용해 별의 이동속도를 측정한다. 그런데 항성 주변에 행성이 돌고 있는 경우 별은 행성의 공전주기에 따라 조금씩 흔들리는데 이 미세한 변동을 측정하는 장치가 HARPS이다.태양계와 가장 가까운 곳에 위치한 글리제 887는 태양보다 크기와 밝기는 절반에 불과한 적색왜성이다. 연구팀의 관측결과 글리제 887을 공전하는 2개의 슈퍼지구를 발견된 것이다. 글리제 887b와 글리제 887c로 이름붙여진 이들 슈퍼지구는 지구보다 약간 큰 편이지만 공전속도가 각각 9.3일과 21.8일로 수성보다 빠르게 별 주위를 도는 것으로 확인됐다. 지구보다 약간 큰 편이지만 지구와 똑같은 바위형 행성으로 중력이 강해 대기가 안정적이고 지각운동도 활발해서 생명체가 탄생하기 유리한 조건을 갖추고 있는 것으로 확인됐다. 이들 슈퍼지구는 적색왜성과 적당한 거리를 유지하면서 돌고 있어 너무 뜨겁지도 차갑지도 않은 ‘골디락스 존’에 위치해 있는 것으로도 확인됐다. 특히 글리제 887c의 행성표면 온도는 섭씨 70도 정도로 액체상태의 물이 존재하는 것으로도 확인돼면서 생명체가 존재할 가능성이 지금까지 관측된 지구형태의 외계행성들보다 높은 것으로 연구팀은 보고 있다. 더군다나 적색왜성인 글리제 887은 안정적이기 때문에 강한 플레어가 발생하지 않아 행성의 대기를 쓸어버릴 가능성이 적다는 점도 생명체 존재 가능성을 높여주고 있다. 산드라 예퍼스 괴팅겐대 천체물리학 교수는 “이번에 발견된 슈퍼지구들은 태양계 바깥 외계에서 생명체를 발견할 가능성이 가장 큰 행성으로 추정되며 추가적으로 안정적인 슈퍼지구 한 개 정도를 더 발견할 수도 있을 것”이라며 “이들 슈퍼지구는 허블우주망원경을 대체하게 될 제임스 웹 우주망원경이 집중적으로 관찰하게 될 대상”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

먼지가 휘날리는 외계행성에도 고전 공상과학(SF) 영화 ‘사구’(Dune)의 사막행성처럼 생명체가 살 가능성이 있다고 과학자들이 주장하고 나섰다. 영국 엑서터대와 이스트앵글리아대 등 공동연구진은 먼지에는 태양광을 차단해 기온을 낮추고 보존하는 두 가지 효과가 있으며, 이런 효과는 지금까지 생명체가 존재하기 어렵다고 여겨온 행성 환경을 거주가능 환경으로 바꿀지도 모른다고 제안했다. 현재 외계행성은 꽤 많은 수가 발견돼 과학자들은 물론 일반인들도 이런 행성에 우리 지구에서처럼 생명체가 존재할 수 있는지를 두고 점차 관심이 커지고 있다.하지만 이런 행성에는 액체 상태의 물이 존재할 수 있는지가 가장 중요해 모항성과의 거리가 너무 가깝거나 멀지 않은 영역인 이른바 ‘골디락스 존’으로 불리는 생명체 거주가능 영역 안에 들어가는지를 먼저 파악하는 것이 핵심이다. 왜냐하면 행성이 모항성에 너무 가까우면 뜨거워 물이 기체 상태로 존재해 생명체가 살 수 없고 반대로 너무 멀어도 모든 것이 얼어붙어 이 역시 생명체가 존재하기가 어렵기 때문이다.그런데 이번 연구에서 이들 연구자는 태양보다 작고 덜 뜨거운 항성인 적색왜성(M형 주계열성)이 생명체 거주가능 영역에 들어갈 가능성이 크다고 봤다. 적색왜성은 매우 가까운 영역에 골디락스 존이 형성된다. 그런데 모항성과 행성 사이의 거리가 이처럼 가까우면 행성에는 자전과 공전의 동기화가 일어날 가능성이 커진다. 동주기자전이라고도 불리는 이 현상은 지구와 달 사이에서도 나타난다. 이 현상은 주로 두 별 중 주성에 대해 반성이 항상 같은 면을 향하는 상태로 나타나지만, 행성의 경우 항상 빛을 받는 부분과 그렇지 못한 부분이 생겨 지역에 따라 낮과 밤이 고착돼 버린다. 그러면 항상 낮인 지역은 점점 더워지고 밤인 지역은 점점 차가워져 생명체가 거주할 수 없는 환경이 돼 버리는 것이다. 이 때문에 적색왜성 주변에서는 만일 행성이 골디락스 존 안에 존재해도 동주기자전 현상이 있으면 지금까지 생명체가 존재할 수 없는 환경으로 여겨왔다. 하지만 이번 연구에서는 먼지가 지닌 주요 영향을 세 가지로 분리해 분석함으로써 동주기자전 현상이 있는 행성에서도 먼지로 뒤덮여 있으면 낮 지역의 기온을 낮추고 밤 지역으로 남는 열을 옮김으로써 골디락스 존을 형성할 수 있다는 것을 이들 연구자는 발견했다. 이에 대해 이번 연구를 이끈 엑서터대 이언 보틀 박사는 “지구와 화성에서의 먼지폭풍은 표면에 냉각과 온난화라는 두 효과를 가져오지만 일반적으로는 냉각 효과가 더 크게 나타난다. 그렇지만 동주기자전 현상을 지닌 행성에서는 상황이 다르다”면서 “이런 행성에서는 영원한 밤인 지역이 있고 거기서는 온난화 효과가 크게 나타나지만 영원히 낮인 지역에서는 냉각 효과가 훨씬 더 크게 나타난다”고 말했다. 이어 “이런 효과는 극단적인 기온 차를 완화해 행성을 더 거주하기 좋게 만든다”고 덧붙였다. 사실 이런 먼지 효과는 지구의 기후에도 커다란 역할을 하고 있다. 연구진은 최첨단 기후 모형을 이용해 지구 크기의 외계행성에 관한 시뮬레이션을 수행하고 먼지의 영향에 의해 생명을 유지할 환경이 만들어진다는 것을 처음으로 보여줬다. 이번 연구는 지금까지 행성의 생명을 지탱하는 환경에 대기에 포함된 먼지 역시 중요한 요인이 될 수 있음을 시사한다. 하지만 행성을 둘러싼 먼지의 존재는 그 표면에 생명체가 있는지를 조사하는 것도 방해한다. 이 점은 앞으로 연구로 극복해야 할 문제이기도 하다. 그렇지만 이번 연구는 지구의 기후를 연구하는 최첨단 기술을 외계 행성을 조사하는 도구로도 활용할 수 있다는 점은 알아낸 분야를 초월한 뛰어난 성과다. 따라서 이번 연구는 우주에서 우리만 존재하는지 아니면 다른 생명체가 더 있는지 답을 찾는 데 언젠가 도움이 될지도 모른다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 최신호(6월 9일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구는 스스로 빛을 내는 항성이 아니라 태양 같은 항성이 내는 별을 반사하는 행성이다. 하지만 지구가 태양 에너지를 받아 빛을 내는 방식은 반사만 있는 것은 아니다. 화려한 빛의 춤사위를 보여주는 오로라의 경우 태양풍에서 나온 하전 입자가 대기권 상층부의 입자와 충돌해 생긴다. 오로라만큼 유명하지는 않지만, 역시 태양 에너지에 의한 대기 상층부의 발광 현상으로 대기광(Airglow)이 있다. 대기광은 대기 상층부 입자가 태양 에너지를 받아 이온화되었다가 결합하거나 충돌하면서 생기는 빛으로 오로라보다 어둡기 때문에 지상에서는 관측이 어렵다. 하지만 국제우주정거장(ISS)이 있는 위성 궤도에서는 지구를 둘러싼 희미한 빛을 쉽게 관찰할 수 있다. 과학자들은 대기광이 지구에만 있는 현상이 아니라 대기를 지닌 다른 행성에서도 볼 수 있는 현상이라고 여겨왔다. 예를 들어 지구 대기 밀도의 1%에 불과한 희박한 대기를 지닌 화성에서도 대기광 현상은 생길 수 있다. 그러나 이론적 예측에도 불구하고 화성 탐사선들은 이를 관측하는 데 실패했다. 벨기에 리에주 대학의 장-클로드 제라드가 이끄는 연구팀은 유럽우주국(ESA)의 엑소마스 TGO(Trace Gas Orbiter) 관측 데이터를 분석해 화성에서 산소가 내놓는 녹색 대기광의 존재를 증명했다. 화성의 대기광은 이미 40년 전에 이론적으로 예측되었으나 실제로 관측된 것은 이번이 처음이다.연구팀은 화성의 대기광이 이론적 예측과 비슷하게 80㎞ 고도에서 가장 강하고 120㎞ 고도에서 두 번째로 강하다는 사실을 확인했다. 화성 대기를 연구할 목적으로 발사된 엑소마스 TGO는 2019년 4월과 12월에 화성 대기 상층부에서 산소가 내는 녹색 파장의 빛을 검출해 각 고도에서의 강도까지 확인했다. 과학자들은 이를 통해 화성의 대기가 희미한 빛을 낼 뿐 아니라 어떤 구조로 되어 있는지 더 입체적으로 이해할 수 있게 됐다. 이번 연구는 화성의 대기가 지구처럼 신비로운 녹색 빛에 둘러싸여 있다는 사실을 보여줬다. 언젠가 미래에 우주 비행사가 화성 궤도에 진입한다면 이 신비로운 모습을 찍어 지구로 전송해줄지도 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

-새로 태어난 별의 X-선이 비춰준 태양계 초기 태양과 같은 별이 항성 진화의 초기 단계에서 방출한 X-선을 최초로 발견한 새 연구가 발표되었다. 이 발견은 우리 태양계 생성 초기를 연구하는 데 도움을 줄지도 모르며, 나아가 태양계의 역사를 다시 써야 할지도 모른다고 연구자들은 밝혔다. 2017년, 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X-선 우주망원경은 우리 태양과 같은 유형의 아주 젊은 별 HOPS 383에서 방출된 X-선을 탐지했다. 이 별은 지구로부터 1,400광년 거리에 있는 항성진화의 초기 단계에 있는 원시 별로서, 항성으로서 완전히 성장한다면 태양 질량의 반 정도의 별이 될 것으로 예측되고 있다. 3시간 20분 동안 지속되는 X-선 대량 방출을 연구하고 있는 과학자들은 새 연구에서 고에너지의 복사를 우주공간으로 방출하는 우리 태양과 같은 별에 대해 더욱 잘 알 수 있는 통찰을 얻었다. "우리는 태양이 탄생했을 순간을 직접 관측할 수 있는 타임머신이 없지만, 태양과 비슷한 별, 곧 HOPS 383 같은 별을 관측하면 태양의 기원을 연구할 수 있다"고 프랑스 엑스마르세이유 대학 천체물리학 연구소 소속 니콜라스 그로소 대표저자가 밝혔다. 그는 또 "이 연구로 우리는 태양계 생성의 역사 중 중요한 부분을 메꿀 수 있다"고 덧붙였다. 젊은 별이 늙은 별보다 X-선 방출을 더욱 활발히 한다는 사실을 알고 있지만, 별이 X-선 방출을 언제부터 시작하는지 그 정확한 시점은 알져지지 않고 있다. 따라서 새 연구는 "태양과 같은 별이 X-선 방출을 시작하는 시점을 재설정하고 있는 중"이라고 연구자들은 밝혔다. 연구자들은 HOPS 383 별이 X-선 대량 방출 주기가 아닐 때 방출되는 X-선을 관측한 적은 없으며, 그럴 경우 이 별은 X-선 방출이 극대일 때에 비해 밝기가 10배나 떨어진다는 사실을 발견했다. 그들은 또 이 별이 방출하는 X-선이 별의 생애 중 절반을 지나고 있는 우리 태양에 비해 무려 2000 배나 강력하다는 사실도 밝혀냈다. 이에 덧붙여, HOPS 383 같은 젊은 별은 종종 가스와 먼지로 이루어진 껍데기 같은 것을 두르고 있는데, 이 물질이 중심의 별을 둘러싸고 있는 디스크에 강착하는 한편, 별에서 유출된 물질이 쌓이기도 한다. 연구들은 HOPS 383에서 다량의 물질이 유출되는 것을 관측했으며, 이 별에서 방출되는 X-선이 유출된 물질의 원자에서 전자를 떼어낼 정도로 강력한 것으로 생각하고 있다. 그들은 또 이 같은 유출 과정이 별의 자기력을 통해 이루어지는 것으로 보고 있다. "만약 X-선 방출과 별의 물질 유출 사이에 이 같은 관계가 성립되는 것이 맞다면 우리 태양에서도 이와 비슷하게 X-선 방출이 중요한 역할을 하는 것으로 보여진다"고 NASA 고다드 우주비행센터의 겐지 하마구치 공동저자가 같은 성명에서 밝혔다.별의 물질유출과 X-선 방출과의 관계에 대해 연구자들은 HOPS 383 별이 X-선 방출을 시작할 때 이것이 입자의 강력한 흐름을 촉발하고, 이 입자들의 흐름이 별의 디스크 안쪽 가장자리의 먼지 알갱이들과 충돌하는 것으로 생각한다. 만약 태양계 생성 초기에 태양에서 이와 비슷한 일이 일어났다면, 이 같은 입자들 간의 상호작용이 운석이나 지구에서 발견되는 풍부한 특정 물질의 존재를 설명해줄 수 있을 것으로 연구자들은 생각하고 있다. 45억 년 전 태양에서 이 같은 과정이 진행됨으로써 태양계 초기 물질들이 지구를 비롯해 태양계의 모든 것들을 생성하기에 이르렀다"고 밝힌 MIT의 데이비드 프린시페 공동저자는 "갓 태어난 태양의 X-선이 이러한 구성물질을 생성하는 데 지대한 역할을 한 것"이라고 덧붙였다. 새 연구는 '천문학과 천체물리학' 저널에 게재됐으며, 6월 4일자 출판전 논문·자료 저장소인 ‘아카이브(arXiv, arxiv.org)’에서 찾아볼 수 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

우리가 육안으로 볼 수 있는 우주에서 가장 큰 별은 과연 얼마나 클까? 2014년 프랑스 니스 코트다쥐르 천문대의 올리비에 쉐스노 박사가 이끈 국제 연구팀이 발견한 'HR 5171 A' 별은 관측 사상 가장 큰 10개의 별 중 하나로 확인되었다. 특히 이 별은 태양의 1300배 이상 크기로 눈길을 끌 뿐만 아니라 짝별이 놀라울 정도로 가까이 접근해 있어 독특한 쌍성계를 이루고 있다. 따라서 마치 거대한 땅콩(gigantic peanut)처럼 보이는 이색적인 형태를 갖고 있다. 여러 천문대에서 이 별을 관측하여 HR 5171이 식쌍성계임을 알아냈다. 이 별은 반지름이 지금까지 알려진 황색 초거성 중 가장 큰데, 그 이유는 대부분이 가까이 붙어 있는 짝별과의 상호작용 때문이다. 이 두 별은 몸만 붙어 있는 것이 아니다. 짝으로 붙어 있는 다른 한 별이 본 별인 HR 5171 A의 운명에 큰 영향을 끼치고 있다. 이 쌍성계는 별들의 상호작용을 설명하는 데 도움이 될 수 있는 것으로 알려져 천문학자들이 연구 대상으로 많은 관심을 갖고 있다.HR 5171 A는 별의 생애 주기에서 불안정하고 매우 빠른 변화를 보이는 단계이며, 이 별이 속한 황색 극대거성은 매우 희귀하며 우리 은하에서도 고작 12개 정도만 알려졌다. 변화가 강력하게 일어나는 시기에 놓인 HR 5171 A는 자신의 옆에 붙어 있는 별을 모두 흡수할 것으로 보인다. HR 5171 A는 이 같은 과정을 통해 앞으로 다른 모습으로 진화할 가능성이 큰 것으로 예측된다. V766의 근접 동반성은 주성을 1300일 주기로 1회 돈다. 이들 근접쌍성을 다시 멀리서 돌고 있는 B형 짝별이 있다. 이 별을 관측하기 위해 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)의 초대형 망원경 간섭계(VLTI)를 이용했다. 이 기술은 여러 망원경으로부터 빛을 모아 지름 140m에 달하는 거대 망원경의 효과를 만들어낸다. HR 5171 A는 지구에서 약 1만2000광년에 이르는 먼 곳에 떨어져 있지만, 방출하는 빛과 에너지가 매우 강해 맑은 밤하늘에는 육안으로 확인이 가능하다.우주에서 가장 큰 별은 태양과 같은 노란색으로 보이는 만큼 표면 온도는 섭씨 5000도로 추정되고 있으며, 지구에서 약 1만2000광년에 달하는 먼 거리에 떨어져 있지만 강한 빛과 에너지를 방출하고 있어 맑은 밤하늘에서 육안으로도 확인할 수 있다. 두 번째 사진에서 중앙에 보이는 노란 부분이 바로 ‘우주에서 가장 큰 별’이 존재하는 곳이며, 세 번째 사진에서 붉은 동그라미로 표시된 부분은 별이 관측되는 위치다. 한편, 현재까지 관측된 항성 중 우주에서 가장 큰 별은 ‘VY 캐니스 메이저리스’로 그 크기가 태양의 1450배에 달하는 것으로 알려졌다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

태양과 같은 별 '케플러-88'을 공전하는 헤비급 챔피언인 행성 '케플러-88c'는 더 이상 '케플러-88 시스템'에서 중력의 신인 외계행성이 아닌 것으로 밝혀졌다. 최근 이 항성 시스템에서 새로 확인된 외계행성이 태양계 최대 행성인 목성보다 무려 3배에 이르는 질량을 가진 것으로 알려졌다. 하와이 마우나 케아의 케크 천문대에서 수집한 6년 간의 데이터를 기반으로 하와이 대학 천문연구소(UH IfA)는 세 번째 외계행성 궤도의 케플러-88d를 새롭게 발견했다. 이 외계행성은 4년 주기로 모항성 케플러-88 둘레를 천천히 공전한다. UH IfA의 베아트리체 왓슨 패런트 박사후 연구원인 로렌 바이스 대표저자가 이끄는 연구팀은 구경 10m 케크 망원경에 부착된 고해상도 HIRES(High-Resolution Echelle Spectrometer) 장비를 이용해 이번의 획기적인 발견을 일구어냈다. 바이스 대표저자는 “목성 질량의 3배에 달하는 케플러-88d은 ‘왕’이라 불리는 목성 질량의 케플러-88c보다 케플러-88 항성계의 역사에 더 큰 영향을 미쳤을 것"이라면서 "아마도 케플러-88d는 이 행성 제국의 새로운 황후일 것"이라고 밝혔다. 지구에서 1200광년 떨어져 있는 거문고자리의 케플러-88 시스템은 2013년에 2개의 외계행성이 발견된 이래 천문학자들로부터 주목을 받아왔다. 2개의 외계행성 중 더 큰 케플러-88c는 형제인 기체행성 케플러-88b와 함께 모항성 주위를 공전하면서 긴밀한 상호작용을 하는 것으로 보인다. 외계행성 케플러-88b는 11일마다 궤도를 일주하는데, 이는 케플러-88c의 궤도 일주에 비해 딱 절반에 해당한다. 케플러-88c는 케플러-88b보다 20배 더 무겁기 때문에 두 행성이 서로 궤도를 쓰쳐지날 때 더 큰 행성의 중력이 안쪽을 도는 케플러-88c에 강한 중력을 행사해 궤도에 영향을 미친다. 다시 말해, 케플러-88b가 궤도를 두 차례 돌 때마다 덩치 큰 형제에 의해 펌핑된다고 케크 천문대는 밝혔다.천문학자들이 관찰한 이같은 현상은 이른바 ‘평균 운동 공명’으로 알려진 기이한 역학으로, 바이스 연구팀에 따르면, 시계 방식으로 행동하는 것처럼 보이는 두 궤도의 상호작용은 그네 탄 아이를 밀어주는 부모와 비슷하다. 현재는 퇴역한 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경(연료 부족으로 2018년 10월 30일 공식적으로 작동중단)의 도움으로 케플러-88 시스템에서 행성의 정밀한 궤도 타이밍이 얻어졌다. 케플러 망원경은 외계행성이 모항성 앞을 지날 때 나타나는 광도 변화를 포착하는 트랜싯 기법으로 외계행성을 발견하며, 이 방법으로 이동 시간 변동 값을 얻을 수 있었다. 태양계의 경우 목성이 중력의 왕으로, 고리를 두른 토성의 2배, 지구의 300배나 되는 질량을 자랑한다. 따라서 목성의 움직임은 다른 태양계 천체들은 물론, 심지어 수십억 년 전 지구에 물을 가져다준 혜성 무리에까지 중력적 영향을 미친다. 바이스 박사는 케플러-88d가 새로 형성된 암석 행성에 물을 함유한 혜성들을 향하게 하는 데 영향을 미치는지 여부는 연구팀에게 중요한 사항이라고 밝혔다. 자세한 연구 성과는 저명한 천문학 분야 학술지 ‘천문학 저널’(AJ·The Astronomical Journal) 최신호(4월 29일자)에 실렸다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지구서 1000광년 떨어진 블랙홀 관측쌍성계 안쪽 별에 태양질량 4배 물질 X선 방출 없어 검은색으로 숨은 모습다른 검은 블랙홀 관측에 도움 될 듯 지구에서 약 1000광년 떨어진 블랙홀이 발견됐다. 지금까지 관측된 총 20여개의 블랙홀 중 가장 가까운 것으로 맨눈으로도 볼 수 있다. 가디언은 6일(현지시간) 유럽남방천문대(ESO)의 토마스 리비니우스 박사가 이끄는 연구팀이 칠레 라 시쟈 관측소에서 관측한 결과가 과학저널 ‘천문학 및 천체물리학’에 실렸다고 보도했다. 해당 블랙홀은 ‘HR 6819’로 알려진 쌍성계를 관찰하다가 발견했다. 두 별 중 안쪽 별이 검게 숨어 있는 블랙홀을 40일 주기로 돌고 다른 별은 멀리서 안쪽 별과 블랙홀을 도는 구조다. 연구진은 쌍성이 지구 가까이에 있기 때문에 맑은 날에는 한반중에 맨눈으로도 볼수 있다고 했다. 지구에서 은하계 중심까지 2만 5000광년이 떨어져 있는 것을 감안하면 1000광년 정도 떨어진 블랙홀은 상당히 가까운 축에 든다. 대부분의 블랙홀은 강력한 X선을 뿜어 존재를 확인할 수 있다. 반면 이 HR 6819 블랙홀은 검은색으로만 보이는 항성질량 블랙홀로 확인됐다. 연구진의 계산결과 해당 블랙홀은 태양 질량의 적어도 4배 이상이었고, 이런 천체는 블랙홀밖에 없다는 결론이 나왔다. 천문학계에서는 이번 발견이 쌍둥이 자리의 또다른 삼중성계인 ‘LB-1’에 블랙홀이 숨어있는지 규명하는데 도움을 줄 것으로 보고 있다. 역시 검은 우주에 검은 블랙홀이 숨어 있어 관측이 안되고 있을 수 있다는 것이다. 이경주 기자 kdlrudwn@seoul.co.kr

인류 최고의 물리학자로 꼽히는 알베르트 아인슈타인(1879~1955)은 100여 년 전인 1916년, 블랙홀끼리 병합하거나 중성자별끼리 충돌할 때 발생하는 시공간의 일그러짐이 빛의 속도로 파도처럼 전달되는 중력파가 발생한다고 예상했다. 그 후 오늘날에 일어 중력파가 실제로 검출되면서 우리는 우주에 대해 더 자세한 내용을 관측할 수 있게 됐다. 실제로 미국과 유럽의 라이고·비르고 중력파 관측단의 중력파 검출기 덕분에 지난 2015년부터 2017년까지 3년간 쌍성을 이루는 두 블랙홀 간의 충돌이 10차례나 관측됐다. 그런데 지금으로부터 1년여 전인 지난해 4월 12일, 이들 연구자는 관측 정확도의 향상으로 마치 음악의 배음 같이 조화를 이루는 서로 다른 주파수의 두 중력파를 탐지했고, 이는 24억 광년 떨어진 곳에서 우리 태양보다 각각 질량이 약 8배와 30배인 두 블랙홀이 충돌해 일으킨 시공간의 파장이라는 것이 최근에서야 밝혀졌다. 이전까지는 쌍성을 이루는 두 블랙홀은 모두 거의 비슷한 질량이었다. 이 때문에 쌍성 블랙홀의 형성 모델은 지금까지 같은 질량의 블랙홀이라는 전제가 붙었다. 현재로서 질량이 크게 다른 쌍성 블랙홀이 왜 만들어지는지에 대해서는 명확한 메커니즘이 밝혀지지 않았지만, 앞으로 그 원리를 이해하는 데 이번 연구 성과가 중요해서 천문학계의 관심이 쏠리고 있는 것으로 전해졌다. 쌍성 블랙홀이 만들어낸 시공간의 일그러짐서로 공전하는 이들 블랙홀에서는 중력의 파장이 발생하며 충돌로 인해 발생한 중력파는 우리 지구에도 확실하게 도달해 몇십 억 광년 떨어진 곳에서도 블랙홀 간의 병합이 발생했다는 것을 알 수 있었다. 하지만 이번에 관측된 중력파는 서로 다른 두 주파수가 어우러진 신비한 것이다. 이는 마치 음악의 배음(倍音)과 같은 파장이다. 배음은 진동체가 내는 여러 가지 소리 가운데, 원래 소리보다 큰 진동수를 가진 소리로, 보통 원래 소리의 정수배가 되는 소리를 말한다. 예를 들어 라의 배음(2배음)은 1옥타브 올라간 라이고, 3배음은 2옥타브 위 미의 소리가 된다. 그리고 이들 소리는 아름답게 조화를 이룬다.쌍성 블랙홀이 만들어내는 중력파의 주파수는 궤도를 도는 시간에 따라 만들어진다. 일반적인 쌍성 블랙홀은 같은 질량이므로 하나의 주파수로 된 중력파를 발생하지만 질량 차이가 있는 두 블랙홀이 서로 반대 방향으로 돈다면 서로 다른 주파수가 동시에 진동하는 것 같은 상태가 된다. 이는 마치 화음을 만들어내는 것 같은 상태인 것이다. 질량이 서로 다른 쌍성 블랙홀의 미스터리 두 블랙홀이 각각 태양 질량의 30배와 8배가 된다는 것은 이들의 크기 차이가 3배 가까이 다르다는 것을 의미한다. 태양 질량의 8배인 블랙홀은 일반적으로 무거운 항성이 초신성 폭발을 일으킬 때 만들어지는 크기라서 드문 것은 아니다. 반면 태양 질량의 30배인 블랙홀은 중간질량 블랙홀로 분류돼 현재 우주에서 볼 수 있는 천체로는 이 무게의 블랙홀을 형성할 수 없다. 이때 생각할 수 있는 가능성은 대폭발(빅뱅) 이후 우주 원시가스에서 최초로 태어난 항성인 종족 III 항성이다. 빅뱅 직후에는 아직 우주에 수소와 헬륨밖에 없어 탄소 이상의 무거운 금속 원소가 극히 적은 상태였다. 금속이 없으면 별에 자기장과 전기장이 발생하지 않으므로 항성풍도 매우 약한 상태다. 항성풍이 없으면 외층의 물질이 날아갈 일도 없어 오늘날 별보다 매우 무거운 별이 태어나는 것이다. 따라서 질량이 크게 다른 두 블랙홀이 어떻게 쌍성을 형성했는지는 흥미로운 문제가 된다. 현재 생각할 수 있는 원인 중 하나는 이것이 원래 3중성계이거나 4중성계이고 큰 블랙홀은 이런 것들이 이미 합병했다는 것이다. 하지만 이를 확정하는 증거는 아직 나오지 않았다.쌍성 블랙홀이 어떻게 형성되는지는 여전히 풀리지 않는 수수께끼가 많아 완벽하게 이해되지 않는다. 기존 우주물리학 모델로는 설명할 수 없어 이번 발견은 이런 문제에 대한 이해를 도우기에 중요하다. 이번 연구 성과는 최근 미국물리학회 온라인 회의에서 발표됐으며, 자세한 내용은 미 코넬대 온라인 논문저장 사이트 ‘아카이브’(ArXiv.org)에도 공개되고 있다. 사진=독일 막스 플랑크 중력 물리학연구소 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

일반 초신성(supernova)보다 최고 500배나 밝은 새로운 초신성이 발견됐다. 초신성은 항성 진화의 마지막 단계인 폭발하며 사멸하는 과정에서 순간적으로 엄청난 에너지를 방출하고 평소보다 수억 배 이상의 밝기에 이르는 질량이 큰 별을 뜻한다. 13일(현지시간) CNN 방송에 따르면 하버드대·스미스소니언 천체물리학센터(CfA) 공동 연구팀은 최근 발견한 초신성 ‘SN2016aps’가 지금까지 발견된 초신성 중에서 가장 밝고 에너지와 질량도 크다는 연구 결과를 과학저널 ‘네이처 천체물리학’ 최신호에 실었다. SN2016aps는 2016년 하와이 할레아칼라 천문대 망원경 ‘판-스타스’에 처음 포착됐으며, 이후 4년간 에너지 방출 등 진행 상황을 추적 관측해 확인된 것이다. 관측 결과 SN2016aps는 폭발 에너지가 10의 52승 에르그(erg)에 이르고 이 에너지의 약 50%가 가시광으로 복사돼 밝기가 일반 초신성의 500배에 이른다. 질량 역시 밝기가 절정 대비 1%가 될 때까지 추적한 결과 태양의 50~100배에 이른다. 일반 초신성의 질량은 태양의 8~15배 정도다. 공동 연구팀을 이끈 에도 버거 하버드대 천문학과 교수는 “이번 초신성은 극히 희귀한 형태의 폭발이고 믿을 수 없을 정도로 에너지가 컸다”면서 “이 같은 폭발은 지금까지 실제 관측되지 않고 이론으로만 존재해 왔다”고 설명했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

지난해 4월 10일 아인슈타인의 상대성 이론과 간접 관측으로만 존재가 알려져 있었던 블랙홀이 처음으로 인류 앞에 모습을 드러냈다. 당시 연구팀은 지구에서 5500만 광년 떨어진 은하 M87 중심부에 위치한 블랙홀의 모습을 촬영했다. 그로부터 1년이 지난 7일 블랙홀의 모습을 촬영하는데 성공한 ‘사건의 지평선 망원경’(EHT) 연구팀이 블랙홀과 관련된 또 하나의 우주 비밀을 풀어냈다. 전 세계 148개 연구기관으로 구성된 EHT 연구팀은 EHT, 칠레 북부에 위치한 세계 최대 전파망원경 간섭계 ALMA는 물론 한국의 밀리미터파 초장기선 전파간섭계(VLBI) 등 전 세계의 전파망원경을 이용해 전파망원경 처녀자리에 위치한 초거대질량 블랙홀에서 발생하는 강력한 블랙홀 제트 분출을 촬영하는데 성공하고 그 결과를 천문학 분야 국제학술지 ‘천문학과 천체물리학’ 7일자에 발표했다. 이번 연구논문의 제1저자는 재독 한인과학자인 독일 막스플랑크 전파천문연구소 김재영 박사이며 국내에서도 한국천문연구원, 서울대, 연세대, 과학기술연합대학원대학교(UST), 울산과학기술원(UNIST) 소속 천문학자들이 대거 참여했다. 지난해 공개된 영상에서는 블랙홀에서 발생하는 거대한 에너지 분출현상인 ‘제트’가 없어 천문학자들 사이에서 불완전한 블랙홀 사진이라는 평가를 받기도 했었다. 연구팀은 지구로부터 약 5380만 광년 떨어져 있는 처녀자리에 있는 퀘이사 ‘3C 279’를 관측했다. 퀘이사는 은하의 중심에 있는 초거대질량 블랙홀 주변에서 별과 가스가 떨어질 때 나오는 마찰열 때문에 태양같은 항성(별)보다 수 배에서 수 백배 밝게 빛나는 발광(發光) 천체로 준항성이라고도 불린다. 특히 이번에 관측 대상이 된 3C 279는 타원형 은하 중심에 있는 초거대질량 블랙홀과 관련돼 광학적으로 매우 활발하고 다변성이 큰 퀘이사로 알려져 있다.연구팀은 이번 퀘이사 정밀관측으로 처녀자리 초거대질량 블랙홀에서 발생하는 제트를 관측하는데 성공한 것이다. 연구팀에 따르면 블랙홀 주변에 가스물질로 이뤄진 디스크, 일명 강착원반이 있고 위, 아래쪽으로 광속과 비슷한 속도로 제트가 뿜어져 나오는 것이 확인됐다. 블랙홀에서 뿜어져 나오는 제트는 직선형태가 아니라 새끼처럼 약간 비틀려 꼬인 상태로 뿜어져 나오는 것으로 확인됐다. 제1저자로 연구를 이끈 김재영 독일 막스플랑크 전파천문연구소 박사는 “제트가 발생할 것이라고 예측한 곳에서 정확히 선명한 제트를 발견했다는 점이 이번 연구에서 놀라운 점“이라며 “제트의 이미지가 빠른 속도로 변하고 일직선 형태로 곧게 뿜어져 나오는 것이 아니라 약간 비틀어지고 기울어져 뿜어나온다는 점에 대해서는 추가적인 논의가 필요하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이색적인 형태의 성운이 ‘오늘의 천문사진’(APOD)에 올라 우주 마니아들의 눈길을 끌고 있다. 뜨겁고 무거운 별에서 휘몰아친 폭풍이 만들어낸 이 우주 거품은 언뜻 보기에 돌고래를 닮았다. 그래서 '돌핀 성운'(The Dolphin Nebula)이라는 별명을 갖고 있다. 그렇다고는 해도 돌고래와는 비교할 수 없을 정도로 크다. 지름이 무려 60광년. 우리 태양계 같은 것이 수십만 개는 들어가고도 남을 방대한 공간이다. 지구로부터 5200광년 떨어진 큰개자리에 있는 돌핀 성운은 보름달 시직경(0.5도)을 약간 넘어서는 크기이다. 'Sharpless 2-308'로 분류되어 있는 이 돌핀 성운은 그렇다면 누구의 작품일까? 바로 성운의 한가운데서 밝게 빛나는 별이 그 주인공이다. 태양 질량의 20배 이상인 이 거성은 별 진화 과정에서 나이를 먹고 늙어 초신성 폭발을 눈앞에 둔 별로서, 볼프-레이에 별(Wolf-Rayet star)이라고 불린다. 표면온도가 무려 3만~20만K에 달하는 볼프-레이에 별은 초속 2000㎞가 넘는 강력한 항성풍을 뿜어내면서 질량을 상실하고 있는 별이다. 돌핀 성운도 이 항성풍이 만든 우주 거품으로, 초기 진화 단계에서 방출되어 서서히 움직이는 별의 물질을 쓸어내면서 거품 모양의 성운을 만든 것이다. 항성풍에 날리는 이 우주 거품의 나이는 약 7만 년 정도 된다. 사진에서 상대적으로 희미하게 빛나는 부분은 이온화된 산소 원자가 내는 빛으로, 푸른색으로 빛나고 있다. 맨눈으로 볼 수 있는 볼프-레이에 별로는 돛자리의 감마 별, 파리자리의 세타 별, 독거미 성운 속의 R136a1 등이 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

몇백 년 전 두 별이 충돌하는 과정에서 나온 것으로 추정되는 무지갯빛의 가스 구름이 세계 최대 전파망원경 ‘알마’(ALMA)에 포착됐다. 5일(현지시간) 유럽남방천문대(ESO)에 따르면, 스웨덴·독일 등 국제연구진이 칠레 고원에 있는 알마 망원경 등으로 켄타우루스자리의 쌍성계 HD101584를 관측한 데이터를 분석해 두 항성 간 대립의 결과로 보이는 특별한 가스 구름을 발견했다. 알마와 인근 지역의 또다른 망원경 ‘아펙스’(APEX)의 데이터는 해당 쌍성계에서 항성 하나가 너무 크게 팽창해 나머지 항성을 집어삼켰다는 것을 시사한다. 질량이 더 작은 짝별(쌍성에서 밝기가 주성(主星)보다 어두운 별)은 태양의 미래 모습인 적색거성으로 변한 주성을 향해 소용돌이치며 파고들었고 오히려 주별의 외층을 떨어져 나가게 했다고 연구진은 분석했다. 이 과정에서 형성된 가스가 분출돼 알마 망원경에 포착된 가스 구름을 형성했다는 것이다. 이런 가스 분출은 이미 분출된 물질들 사이를 뚫고 나가면서 가스로 된 고리 및 밝고 푸르스름하거나 불그스름한 방울(blob)을 형성했다고 연구진은 덧붙였다. 연구진에 따르면, 이 때문에 주성은 결국 이른 시기에 핵만 남은 백색왜성이 돼 오히려 자신이 소멸하는 시기만 앞당겼다. 주성은 결국 천천히 식어가다가 더는 빛을 내지 못한 채 일생을 마감할 것이다. 연구에 참여한 스웨덴 웁살라대학의 소피아 람스테트 연구원은 “현재 우리는 태양과 같은 많은 별의 공통된 소멸 과정을 설명할 수 있지만, 이런 일이 왜 또는 어떻게 일어나는지는 정확하게 설명할 수 없다. 이번 쌍성계는 이런 문제를 해결하는 데 중요한 단서를 제공한다”면서 “HD101584에 관한 상세한 이미지 덕분에 이전에 존재한 적색거성과 그 잔해와의 관계를 알 수 있다”고 말했다. 또 연구진은 이런 연구는 별들이 소멸하는 단계에서 어떻게 상호작용하는지를 밝히는 것 외에도 우리 태양이 적색거성이 됐다가 어떻게 소멸하는지 이해하는 데 도움이 된다고 설명했다. 참고로 태양은 앞으로 50억년 안에 적색거성이 되면 수성과 금성은 물론 지구까지도 위협할 것으로 알려져 있다. 자세한 연구결과는 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학자들은 지금까지 수천 개 이상의 외계 행성을 찾아냈다. 이 가운데 2008년 발견된 'WASP-12b'는 뜨거운 목성형 가스 행성으로 많은 연구를 통해 흥미로운 사실이 알려져 있다. WASP-12b와 모항성과의 거리는 343만㎞ 정도로 공전 주기도 26시간에 불과하다. 따라서 표면 온도는 섭씨 2,600도에 달한다. WASP-12b는 모항성에 너무 가까워서 뜨거워진 뜨거운 목성형 행성의 대표적인 사례다. 후속 연구를 통해서 밝혀진 놀라운 사실은 목성 질량의 1.4배 정도 되는 가스 행성임에도 불구하고 목성과 달리 매우 어둡다는 것이다. 이는 표면에 풍부한 탄소 때문으로 산소보다 탄소가 훨씬 풍부한 것으로 밝혀진 첫 번째 외계 행성이기도 하다. 이 행성의 알베도(Albedo·행성 등 천체 빛의 반사율)는 0.064로 들어온 빛의 6.4%만을 반사해 아스팔트처럼 어두운 표면을 갖고 있다. 미국 프린스턴 대학 천체 물리학자들은 WASP-12b의 불안한 미래를 예측했다. 연구팀은 이 행성이 모항성과의 중력과 조석 작용에 의한 마찰력으로 점점 가까워져 천문학적인 관점에서 짧은 시간인 300만 년 이내에 파괴될 것으로 예측했다. 행성이 모항성의 중력에 의해 파괴되는 로슈 한계(Roche limit)에 도달하기 때문이다. 행성에 작용하는 별의 중력은 당연히 가까운 쪽이 더 크고 멀어질수록 작아진다. WASP-12b는 지구와 달처럼 행성의 한쪽 면만 별을 향한다. 별에 가까운 부분에 작용하는 중력과 반대쪽에 작용하는 중력의 차이가 점점 커지면 결국 행성을 양쪽으로 잡아당기는 힘이 된다. 이 힘이 너무 커지면 행성이 산산조각이 나는데, 그 거리가 바로 로슈 한계다. 파괴된 행성의 잔해는 고리 모양으로 별 주변에 존재했다가 시간이 지나면 서서히 사라진다. 이런 식으로 행성 혹은 위성이 파괴되는 일은 생각보다 흔하다. 비록 태양계에는 가까운 미래에 파괴될 행성은 없지만, 앞으로 파괴될 위성은 존재한다. 화성의 위성 포보스의 경우 3000~5000만 년 후에는 결국 파괴되어 고리를 형성할 것으로 예상된다. 토성의 고리 역시 과거 파괴된 위성의 잔해 중 일부라는 가설이 있다. 생자필멸의 법칙은 누구도 벗어날 수 없다. 모항성에서 안전하게 멀리 떨어진 행성이라도 별의 수명이 다해 적색거성이 되어 부풀어 오르는 과정에서 모항성으로 흡수되거나 혹은 본래 궤도에서 밀려나서 떠돌이 행성이 될 수 있다. 우리 지구도 예외는 아니지만, 다행히 300만 년 후가 아닌 50억 년 후의 미래의 일이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

미 항공우주국(NASA)에서 여름 인턴을 했던 고등학생이 새로운 행성을 발견하는데 큰 공을 세워 현지언론의 주목을 받았다. 지난 10일(현지시간) 미국 ABC, CBS뉴스 등 현지언론은 'TOI 1338 b'라 명명된 새 행성을 발견한 고등학생 울프 쿠키어(17)의 사연을 전했다. 뉴욕에 위치한 스카스 데일 고등학교 학생인 울프는 지난해 여름방학 중 메릴랜드 주에 위치한 NASA의 고다드 우주비행센터에서 인턴십을 가졌다. NASA의 실력있는 연구원들과 우주를 탐사하는 흔치않은 기회를 얻은 것. 울프에게 떨어진 업무는 TESS를 통해 얻어진 별 밝기에 대한 데이터를 분석하는 것. TESS는(Transiting Exoplanet Survey Satellite)는 NASA가 운영 중인 우주망원경으로 지금까지 큰 업적을 남긴 케플러 우주망원경의 후임이다. 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓는 TESS는 행성이 별(항성) 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 식현상(transit)을 이용해 행성의 존재 유무를 확인한다.인턴 당시 울프는 TOI 1338이라 불리는 쌍성계에서 미묘한 빛의 변화를 찾아냈고 이를 NASA 연구원들에게 보고한 후 함께 연구에 들어갔다. 그리고 울프가 발견한 것이 실제로 새로운 행성으로 확인돼 최근 하와이에서 열린 미 천문학 학회에서 논문으로 발표됐다. 지구에서 약 1300광년 떨어진 곳에 위치한 TOI 1338는 두개의 항성으로 이루어진 쌍성계다. 이 두개의 항성을 돌고있는 행성이 바로 TOI 1338 b로, 영화 '스타워즈'에 등장하는 '타투인'의 현실판인 셈이다. 지구보다 6.9배 정도 큰 TOI 1338 b는 각각 지구 시간으로 93, 95일 동안 두 항성을 돈다. NASA에 따르면 TOI 1338과 같은 쌍성계는 우주에 많지만 실제로 찾는 것은 어렵고 특히 이곳에서 식현상을 통해 행성을 찾는 것은 더욱 어렵다. 　 　 울프는 "발견한 것을 과학적으로 증명하는 것은 매우 어려웠지만 데이터가 진실임을 말하고 있었다"면서 "내부적으로 여러차례 논쟁이 벌어졌지만 결국 인턴십이 끝날 무렵 행성이라는 것을 확신했다"고 밝혔다. 이어 "NASA의 인턴십은 나에게 큰 기회였으며 앞으로도 그곳의 멘토들에게 큰 도움을 받고싶다"고 덧붙였다. 보도에 따르면 울프는 대학에서 천체물리학을 전공할 계획으로 이미 프린스턴 대학의 입학허가를 받았으나 아직 진학 결정은 하지 않았다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구는 행성이고 태양은 별이다. 이 둘의 차이는 너무나 확실해서 누구나 구분할 수 있다. 하지만 우주에는 둘 사이의 경계가 모호해지는 천체가 존재한다. 과학자들은 별(항성)이라고 하기에는 작지만, 행성이라고 하기에는 큰 애매한 천체를 갈색왜성(Brown dwarf)으로 분류했다. 이렇게 분류한 근거는 핵융합 반응이다. 갈색왜성은 태양질량의 0.08배 미만의 작은 질량 때문에 중심부에서 안정적인 수소 핵융합 반응을 유지하기 어렵다. 하지만 수소보다 낮은 온도 및 압력에서도 핵융합 반응을 일으킬 수 있는 중수소를 이용해 스스로 에너지를 내놓을 수 있다. 다만 수소는 우주에서 가장 흔한 원소지만, 그 동위원소인 중수소는 드문 원소다. 따라서 갈색왜성은 핵융합 반응 정도가 약해 별보다 작고 차가운 천체가 된다. 갈색왜성의 질량 하한선은 목성의 13배 정도로 생각되고 있으며 이보다 질량이 낮으면 아예 핵융합 반응이 일어나지 않는다. 따라서 스스로는 빛을 내지 않고 반사되는 빛만 있는 행성이 되는 것이다. 이렇게 설명하면 별, 갈색왜성, 행성의 경계가 명확하게 구분되는 것 같지만, 사실 갈색왜성과 행성의 경계는 모호한 부분이 많다. 갈색왜성과 행성 모두 작고 어두운 천체라서 실제 관측을 통해 이론적 질량 경계를 검증하기 어렵기 때문이다. 같은 환경에서 태어나 질량이 크면 갈색왜성이 되고 질량이 작으면 가스 행성이 되는지도 불분명하다.영국 세인트 앤드류스 대학의 알렉스 숄츠가 이끄는 연구팀은 지구에서 1000광년 떨어진 가스 성운인 NGC 1333이 가장 좋은 관측 목표라는 연구 결과를 발표했다. (사진) 이 가스 성운은 많은 아기 별이 생성되는 장소인데, 당연히 별이 되기에 충분한 가스를 모으지 못한 천체도 존재한다. NGC 1333 안에는 갈색왜성과 행성의 경계인 목성 질량의 10배 이하 천체도 상당수 존재할 것으로 예상된다. 문제는 현재 인류가 가진 망원경으로 이를 직접 관측하기 힘들다는 것이다.연구팀은 2021년 발사될 제임스 웹 우주 망원경에 설치된 NIRISS(Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph)가 이를 관측할 가장 이상적인 기기라고 보고 있다. 갈색왜성이나 거대 행성급 천체는 별보다 차갑고 어둡기 때문에 가시광보다 파장이 긴 적외선 영역에서 관측해야 한다. 하지만 과학자들이 관측하려는 파장대는 지구 대기에 의한 간섭이 심하다. 따라서 역대 가장 강력한 우주 망원경인 제임스 웹 우주 망원경에 큰 기대를 거는 것이다. 연구팀은 갈색왜성과 행성의 경계를 파악하는 것은 물론 별 주변이 아닌 가스 행성에서 생긴 떠돌이 행성(rogue planet)의 생성 과정을 밝혀낼 수 있을 것으로 기대했다. 물론 이런 기대가 현실이 되려면 몇 년째 발사가 연기된 제임스 웹 우주 망원경이 안전하게 발사되어 임무를 수행해야 한다. 현재 계획대로 2021년에 발사에 성공한다면 과거 허블 우주 망원경이 그랬던 것처럼 제임스 웹 우주 망원경 역시 인류의 지식을 한 단계 끌어올릴 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

올 한해도 우주를 향한 인류의 도전은 계속됐다. 인류는 역사상 처음으로 이론으로만 존재했던 실제 블랙홀의 모습을 포착했고 태양계 끝자락의 천체와 조우했다. 또한 태양계 너머 ‘외계에서 온 두번째 손님’인 ‘2I/보리소프'의 모습도 카메라에 담았다. 올 한해 포착된 흥미롭고 신비로운 우주의 모습을 사진으로 정리해봤다.　 태양계 끝자락의 눈사람　지난 1월 1일 전세계가 새해맞이에 들썩이던 사이 태양계 끝자락에서는 인류의 피조물이 미지의 세계를 떠도는 천체를 가장 가까이에서 만났다. 지구에서 약 66억㎞ 떨어진 미지의 세계인 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 위치한 이 소행성의 이름은 ‘2014 MU69’로 세상에 널리 알려진 별칭은 ‘울티마 툴레’(Ultima Thule)다. 그러나 지난 11월 미 항공우주국(NASA)은 울티마 툴레의 공식적인 이름을 ‘아로코스’(Arrokoth)로 명명했다. 북미 인디언의 언어에서 따온 아로코스는 ‘하늘’이라는 뜻으로 국제천문연맹(IAU)의 승인도 받아 천체의 공식명칭이 됐다. 마치 눈사람을 연상시키는 모습으로 눈길을 끈 아로코스는 원래는 각기 다른 2개의 암석 덩어리였다. 그러나 부드럽게 충돌하는 과정을 거치면서 길이 30여㎞의 지금의 모습이 됐다. 인류에게 처음 모습을 드러낸 블랙홀　지난 4월 세계 과학 역사상 최초로 초대질량의 실제 블랙홀 모습이 포착됐다. 국내 천문학자들을 포함한 347명의 국제 과학자가 포진된 사건지평선망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 연구진은 거대은하 ‘M87’ 중심부에 있는 블랙홀 관측에 성공했다. 관측에 성공한 블랙홀은 지구로부터 5500만 광년 떨어져 있으며, 질량은 태양의 65억 배에 달한다. 태양 1개의 질량이 지구 33만 2000여개 질량과 맞먹는 걸 고려하면 가늠하기조차 어려울 정도다. EHT 연구진은 세계 각지에 놓여 있는 전파망원경 8대를 서로 연결해 하나의 망원경처럼 가동하는 초장기선 간섭(VLBI) 관측법을 통해 개별 망원경이 얻을 수 없는 블랙홀의 고해상도 이미지를 촬영할 수 있었다. 아름다운 토성의 맨 얼굴　NASA와 유럽우주국(ESA)은 지난 6월 허블우주망원경의 최첨단 광시야카메라3(WFC3)로 입을 다물지 못하게 할 정도로 놀라운 ‘토성의 맨 얼굴’을 포착했다. NASA 관계자는 "토성은 많은 특징들을 지니고 있지만, 특히 그중에도 고리 시스템은 트레이드 마크라 할 수 있다"면서 "얼음 알갱이로 이루어져 있는 토성의 밝은 고리는 장엄한 아름다움을 자랑한다”고 밝혔다. 촬영당시 토성의 거리는 지구-태양 간 거리의 약 9배인 13억 6000만㎞였다.　 ‘별중의 별’ 에타 카리나이지구로부터 약 7500광년 떨어진 곳에는 ‘별중의 별’로 불리는 특이한 쌍성이 존재한다. 마치 날갯짓하는 것 같은 환상적인 모습 덕에 아름답지만 치명적인 쌍성계 ‘에타 카리나이’(Eta Carinae)다. 지난 7월 ’우주망원경과학연구소'(STScI)는 허블우주망원경의 광시야카메라3(WFC3)를 이용해 열기가 남은 에타 카리나이의 가스 속에서 마그네슘이 뿜어내는 빛을 자외선으로 포착했다. 이 빛은 둥근 돌출부 사이의 공간과 외곽에서 충돌로 가열된 질소가 많은 영역에서 형성됐으며 이전에는 전혀 드러나지 않았던 것들이다. 용골자리(Constellation Carina)에 위치한 에타 카리나이는 지금도 매우 격렬하면서도 불안정하게 활동하는 별로, 크고 작은 두개의 ‘태양’으로 이루어져 있다. 큰 별은 태양보다 질량이 90배 정도 크지만 무려 500만 배나 밝은 것이 특징이다. 작은 별 역시 태양보다 30배 정도 큰 질량을 가졌으며 100만 배는 더 밝다. 외계에서 두번째로 온 그대　지난 10월 태양계 너머 ‘외계에서 온 두번째 손님’의 가장 선명한 모습이 4억 1800만㎞ 거리에서 허블우주망원경에 포착됐다. 푸른빛을 발하는 인터스텔라(interstellar·항성 간) 방문객인 ‘2I/보리소프‘(2I/Borisov·이하 보리소프)는 우리 태양계의 혜성과 매우 비슷한 모습이다. 전문가들은 보리소프가 반지름이 약 1㎞인 고체 핵을 갖고 있으며, 코마(coma)처럼 핵에서 방출되는 가스와 먼지로 된 구름 같은 구조가 둘러싸고 있는 것으로 파악하고 있다. 또한 외계 항성계에서 만들어진 혜성으로 그 화학적 구성과 구조, 특성 등에 대한 귀중한 정보를 제공해줄 것으로 기대하고 있다. 두 눈을 가진 오싹한 '유령 은하'　지난 10월 허블우주망원경이 심우주에서 포착한 ‘유령은하’다. 얼핏 소름이 돋는 이 화제의 이미지는 이글거리는 두 눈을 가진 얼굴 형상으로 마치 유령을 보는 듯한 느낌을 주기도 한다. 이 유령 은하의 정체는 정면 충돌의 중간 단계에 있는 두 심우주 은하들로, 소름 끼치는 우주 얼굴의 섬뜩한 ‘두 눈’은 은하들의 밝은 핵이다. 그리고 각각의 은하 디스크에는 두 은하의 별들이 뒤죽박죽으로 뒤엉켜 있다. 현미경자리에 있는 이 은하계는 ‘Arp-Madore 2026-424’라고 불리며, 지구로부터 7억 400만 광년 떨어져 있다. 유럽우주국(ESA)은 “고리 모양의 은하는 드물며, 그 중 수백 개만이 심우주에 존재한다”고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr