보이저 2호가 인류가 만든 물체로서 사상 두번째로 태양권 경계를 넘어 성간우주에 도달했다. 지난 1977년 8월 20일 발사된 이후 41년간 297억 7200만㎞를 여행한 끝에 고향 항성계의 경계에 닿았다. 미국항공우주국(NASA)은 10일 낮(현지시간) 워싱턴에서 열린 미국지구물리학회 회의에서 기자회견을 갖고 보이저 2호의 성간우주 진입 사실을 공개했다. 보이저 2호 담당 과학자들은 탐사선이 지난달 5일 성간매질(interstellar medium)의 압력과 태양풍의 압력이 균형을 이루는 태양권 계면(헬리오포즈·Heliopause)을 넘어선 것으로 판단하고 있다. 태양권 계면은 태양풍의 영향이 없어지는 경계 부분을 가리킨다. 쌍둥이 탐사선인 보이저 1호는 보이저 2호보다 16일 뒤에 발사됐지만 훨씬 짧은 궤도로 더 빠른 속도로 여행해 지난 2012년 먼저 성간우주에 진입했다. 보이저 2호는 현재 지구에서 약 180억㎞ 떨어진 곳을 비행 중이지만 여전히 통신이 가능한 상태다. 보이저 2호가 전송한 신호는 빛의 속도로 심우주네트워크(DSN)를 통해 지구에 도착하기까지 16.5시간이 걸린다. 보이저 2호는 PLS라는 플라스마 측정 장비가 실려 있어 태양권 계면을 넘어 성간우주로 진입한 것을 확인할 수 있었다.탐사선이 태양권(헬리오스피어·Heliosphere)에 있는 동안에는 태양에서 흘려보낸 플라스마, 이른바 태양풍에 휩싸여 있었다. PLS는 플라스마의 전류를 측정해 태양풍의 속도와 농도, 온도, 압력 등을 측정하는데 11월 5일 태양풍 입자의 속도가 급격히 떨어진 것이 관측되고, 그 이후에는 탐사선 주변에서 태양풍이 측정되지 않고 있다. 성간우주에 먼저 진입했던 보이저 1호도 PLS를 장착하고 떠났지만 1980년 고장이 나면서 이를 통한 측정 임무는 수행하지 못했다. 다만 플라스마 자료 외에 탐사선에 실린 자력계 등 다른 과학 장비를 통해 성간우주 진입을 입증할 수 있었다. 보이저 프로젝트 팀은 보이저 2호가 측정한 과학 자료를 토대로 태양계 끝의 우주 환경을 더 자세히 들여다볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 보이저호 시리즈는 당초 목성과 토성을 연구할 목적으로 개발됐다. 그런데 보이저가 발사될 시기에 해왕성과 천왕성까지 한번에 탐사할 수 있는 위치에 놓이는 기회가 찾아올 것이 예측되면서 보이저 2호는 목성과 토성에 이어 다른 외행성 탐사 임무까지 수행할 수 있었다. 심지어 원래 임무를 성공적으로 마친 뒤에도 원격 프로그램 조정을 통해 심우주를 향한 비행을 계속 이어나간 끝에 결국 성간우주에도 진입하게 됐다. 특히 보이저 2호는 설계 수명이 5년에 불과했지만 41년째 정상 가동되면서 NASA의 최장수 프로젝트 반열에 올랐다. 보이저호는 플루토늄을 원료로 전기를 얻어 가동되고 있다. 이 연료가 떨어지면 지구와 연결이 끊기게 된다. 보이저 프로젝트 책임자인 수전 도드는 BBC 방송과의 회견에서 보이저호가 2027년까지 가동되는 것을 보고 싶다면서 “탐사선을 50년 동안 가동한다는 것은 극히 흥미로운 것이 될 것”이라고 했다. 보이저 1,2호가 태양권 계면을 벗어난 것은 확실하지만 태양계의 영향력에서 완전히 벗어난 것은 아니다. 소규모 천체들이 모여 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 오르트 구름(Oort Cloud)이 태양의 중력 영향을 받아 넓은 의미의 태양계로 간주하고 있기 때문이다. 이 오르트 구름의 폭이 얼마나 되는지 확실하지 않지만, 태양에서 1000AU(천문단위 1AU=태양-지구 거리)부터 10만AU에 달하는 것으로 추정되고 있다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

미국의 차세대 달착륙선 개발 계획이 세상에 공개됐다. 미국 항공우주 대기업 록히드마틴은 3일(현지시간) 독일 브레멘에서 개최 중인 국제우주대회(IAC)에서 새로운 달착륙선에 관한 개념을 발표했다. 외신에 따르면, 록히드마틴의 달착륙선은 한 번에 4명의 우주비행사가 달 표면에서 최대 2주까지 머물며 임무를 수행할 수 있다. 이날 록히드마틴이 공개한 달착륙선 이미지는 반세기 전쯤 달에 착륙한 아폴로호의 외형과 비슷하지만 길이는 배가 된다. 높이 약 14m의 차세대 착륙선에는 1t의 물자를 탑재할 수 있어 14일 동안 머물 수 있는 것이다. 특히 이 착륙선은 임무 수행을 마치면 앞으로 달 궤도를 선회할 NASA의 우주정거장 ‘루나 오비탈 플랫폼 게이트웨이’(이하 루나 게이트웨이)로 다시 돌아가 정비를 하며 다음 임무 때까지 머무는 것이다. 또 이 착륙선은 NASA가 진행 중인 차세대 유인 우주선 ‘오리온’을 위해 개발한 기술과 시스템을 기반으로 했기에 경제적이면서도 빠르게 개발할 수 있다. 이는 NASA가 달에 인류를 보내 심우주 탐사를 위한 전초기지를 건설한다는 미국의 목표를 달성하기 위해 산업계에 혁신적이고 새로운 접근 방법을 요구해 고안된 것이라고 록히드마틴스페이스시스템의 부사장이자 상업민간우주단장인 리사 캘러핸 박사는 설명했다. 이 회사는 록히드마틴의 우주분야 자회사다. 그뿐만 아니라 재사용 가능한 착륙선으로 다양한 환경에 도달할 수 있는 능력을 갖추면 NASA의 지속적인 달 탐사 외에도 다른 여러 기관을 지원할 수 있다. 이날 발표자로 나선 록히드마틴스페이스시스템의 우주탐사 설계가인 팀 시캔 연구원은 “루나 게이트웨이는 달착륙선이 완벽하면서도 자주 신속하게 재사용할 수 있게 하는 열쇠”라면서 “달착륙선은 지구 대기권을 재진입할 때처럼 심한 충격을 받을 필요가 없어 중대하고 비용이 많이 드는 재정비가 필요치 않아 수차례 재사용할 수 있다”고 설명했다. 사진=록히드마틴 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

장기간의 우주비행이 ‘암’의 원인이라는 주장이 제기됐다. 이에 본격적인 채비에 나선 화성 유인탐사나 달 관광에 적지 않은 영향을 미칠 것으로 보인다. 미국 조지타운대학 메디컬센터(GUMC) 카말 다타 박사 연구팀은 1일(현지시간) 생쥐를 모델로 한 시뮬레이션 결과, 내밀한 우주 공간의 ‘은하 우주방사선(GCR)’에 장기간 노출되면 위장 조직의 기능 변화뿐 아니라 위와 대장 종양 위험을 높일 우려가 있다고 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호에 밝혔다. 앞서 연구팀은 장기 우주여행 중 중이온 방사선의 영향으로 노화가 가속화하고 뇌 조직이 손상될 위험도 있다는 연구결과를 내놓은 바 있다. 연구팀은 중이온 방사선이 위와 장 등 소화기관에 미치는 영향을 분석하기 위해 미국항공우주국(NASA) 우주방사선연구소(NSRL)에서 저선량의 중이온 방사선에 노출한 생쥐와 아무것에도 노출되지 않은 생쥐를 비교했다. 그 결과 중이온 방사선에 노출된 쥐들은 대장에서 영양분을 제대로 흡수하지 못했으며 암으로 발전할 수 있는 용종도 형성됐다. 이에 더해 중이온 방사선이 DNA를 손상해 노화세포를 늘리는 것으로 나타났다. 노화세포는 정상적인 세포분열을 못 하고 산화스트레스와 염증을 유발하기도 한다. 논문 공동저자인 알버트 퍼내스 2세 박사는 “심우주에서 몇 개월에 걸쳐 우주비행을 하면 매우 낮은 선량의 방사선에 노출되더라도 그 영향은 영구적일 수 있다”고 경고했다. 이어 그는 “미래의 우주 여행객을 보호할 수 있는 모든 대책을 세우는 것이 중요하다”고 덧붙였다. 워싱턴 한준규 특파원 hihi@seoul.co.kr

진짜 우주를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서/댈러스 캠벨 지음/지웅배 옮김/책세상/368쪽/1만 9000원‘은하수를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서’의 아서 덴트는 하루아침에 고향 행성 지구를 잃고 우주로 쫓겨난다. 은하계 변두리 지역 개발 계획에 따라 지구가 ‘철거’당하고 만 것이다. 아서는 어쩔 수 없이 은하수를 여행하는 히치하이커가 되지만, 철거되지 않은 평화로운 지구에 사는 우리는 아서보다도 더 열렬히 우주여행을 꿈꾼다. 밤마다 눈앞에 펼쳐져 닿을 것 같은데도 아직은 아득히 멀기 때문일까. 댈러스 캠벨의 ‘진짜 우주를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서’는 상상 속에서만 우주를 탐험해 왔던 독자들에게 진짜 우주여행을 위한 가이드를 제공한다. 우주에서 필요한 복장, 식량, 안전 지침뿐만 아니라 우주로 가는 비용과 출발 장소들까지 상세히 설명하고 있어 정말로 여행 책자를 보는 듯한 느낌을 준다. 우주 탐험의 과거와 현재, 기업들의 야심에 찬 태양계 탐사 계획과 약간의 상상력을 필요로 하는 심우주 여행지 소개까지 읽다 보면, 우주여행이 그렇게 멀기만 한 이야기는 아니라는 것을 알게 된다. 우주로 사람을 보내는 것이 엄청난 비용이 드는 만큼, 지구에서 우주와 비슷한 환경을 구현하려고 했던 노력도 눈에 띈다. 미국 유타주와 하와이의 마우나로아 화산에는 유사 우주 환경, ‘아날로그’ 연구시설이 설치되어 있다. 남극과 지중해 바닥의 혹독한 환경은 우주에 빗댈 만하다. 만약 우주로 직접 가고 싶다면 아직은 엄격한 테스트를 통과해야 한다. 일본우주국에서는 우주인 후보가 극심한 스트레스 환경에서 평온한 심리 상태를 유지할 수 있는지를 확인하기 위해, 일주일 동안 바깥세상과 고립된 채로 종이학을 천 마리나 접도록 한다. 평정심을 잃지 않고 마지막 종이학까지 완성해야 우주인의 자질을 입증할 수 있다. 이 책을 통해서 우주여행의 낭만적이지만은 않았던 역사도 읽을 수 있다. 우주를 향한 진출은 경쟁을 동력 삼았고 많은 실패와 희생을 동반했다. 목적지에 도달하지 못한 우주선들에는 때로 강아지가, 때로는 사람이 타고 있었다. 지금 수많은 기업이 우주 개발 사업에 뛰어들고 있다는 사실은 의미심장하다. 이제 인류는 더욱 치열한 경쟁을 통해 그 본거지를 넓혀 가겠지만, 그 과정이 놀랍고 즐겁지만은 않을 것이다. 언젠가는 더 많은 사람들이 더 먼 우주로 향하게 될까? 아니면 이 광활한 우주에 마음 붙일 곳은 지구밖에 없다는 결론만을 내리게 될까. 어쨌든, 우리에게는 포근한 집을 두고도 자꾸 낯선 곳으로 떠나고 싶어 하는 방랑벽이 있다. 그러니 아마 탐험은 그 답을 발견할 때까지 계속될 것이다. 그곳에 아직 가보지 못한 곳이 있기 때문에.

신발상자만한 쌍둥이 꼬마 탐사선 두 대가 현재 붉은 행성 화성으로 날아가고 있다. 지난 5월 아틀라스 V 로켓에 실려 발사된 미항공우주국(NASA)의 화성 착륙선 인사이트(InSight)에서 분리되어 착륙선과 함께 화성으로 향하고 있는 화성 큐브샛 쌍둥이 마르코-A(MarCO-A)와 마르코-B가 우주탐사의 새로운 선두주자로 각광받고 있다. 이번 화성 미션을 성공적으로 수행한다면 이를 발판으로 삼아 수많은 큐브샛이 우주로 진출할 것으로 과학자들은 예상하고 있다. 이 초소형 탐사선 쌍둥이와 화성 착륙선 인사이트의 화성 도착 예정 시간은 오는 11월 말이다. 11월 26일, 화성 지표 착륙에 도전할 인사이트 앞에는 엄청난 난관이 하나 놓여 있는데, 이른바 ‘7분의 테러’라고 일컬어지는 착륙 단계이다. 이 시간 동안은 통신이 두절되므로 지상 관제실에는 손에 땀을 쥐며 기다릴 수밖에 없다. 이제껏 화성에 탐사선을 보낼 때마다 이런 통과의례를 피할 수 없었지만, 이번 인사이트의 경우에는 큐브샛 쌍둥이가 탐사선 착륙과정을 중계해줌으로써 NASA 과학자들의 고통을 크게 덜어줄 것으로 기대되고 있다. 마르코-A와 B는 화성 착륙선이 화성 지표로 하강하는 과정의 과학정보를 화성 궤도선인 화성정찰위성으로 보내고, 정찰위성은 이를 다시 지구로 중계하게 된다. 이 같은 큐브샛의 화성 미션이 성공하게 된다면 소형 위성 기술 시대를 활짝 열게 될 것이다. 무엇보다 신발상자 크기만 한 큐브샛은 가성비가 뛰어나 기존의 탐사선에 비해 아주 저렴하다는 장점을 가진 반면, 기술의 발달로 기능은 그에 못지않기 때문이다. NASA의 제트추진연구소(JPL) 태양계 탐사팀장인 제이콥 반 질은 “마르코가 심우주를 ‘민주화’하는 데 도움이 될 수 있다는 희망을 갖고 있다”고 밝히면서 “이 기술은 누구나 우주로 나아갈 수 있을 만큼 충분히 저렴하다. 심지어 일개 대학도 할 수 있다”고 힘주어 설명한다. NASA는 지금까지 작은 인공위성 개발을 적극적으로 뒷받침해왔으며 그것의 상업적 용도를 모색해왔다. 또한 마르코 팀은 지구 궤도 너머로 작은 인공위성을 보낼 미래의 엔지니어들에게 그들의 작업이 도움닫기 발판이 되기를 바라고 있다. JPL의 소형 우주선 책임자인 존 베이커는 마르코의 거의 모든 기능이 향후 우주선에 적용될 것이라고 밝혔다. 요컨대 마르코 쌍둥이는 소형 인공위성 시대의 선두주자로 우주탐사의 신기원을 열고 있는 셈이다. 마르코-B는 지난 5월 15일 지구에서 100만㎞ 밖에서 작은 점처럼 보이는 지구 사진을 찍어서 보내온 바 있다. 큐브샛 마르코가 고성능 안테나의 성능을 확인하기 위해 카메라로 촬영하는 과정에서 지구와 달이 작은 점으로 함께 찍힌 것으로, 초소형 위성인 큐브샛이 심우주에서 찍은 사진을 전송한 첫 사례이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

우주를 이루는 별돌, 은하 우주라는 구조체를 구성하는 기본적인 벽돌은 무엇일까? 얼핏 별이라고 생각하기 쉽지만, 천문학자들은 은하를 우주의 기본 단위라고 간주한다. 왜냐면, 은하들의 모임이 이 대우주의 다양한 구조들을 만들어내고 있기 때문이다. 그러한 은하들이 이 우주에는 얼마나 많은 있는 걸까? 결론부터 말하자면, 은하의 수를 정확하게 안다는 것은 불가능하다. 지금까지 밝혀진 것에 따르면 은하의 수는 수천억 개에 이르는 것으로 알려져 있다. 우리가 사는 미리내 은하도 그 중 하나일 뿐이다. 서양에서는 이것을 밀키 웨이(Milky Way)라 부르며. 대문자 'Galaxy'로 쓴다 소문자 galaxy는 보통명사로 은하를 뜻한다. 그렇다면 최대한 정확한 숫자를 알 방법은 없을까? 지구 행성에 사는 우리 입장에서 볼 때 그게 그리 간단한 문제가 아니다. 첫째, 아무리 큰 구경의 대형 망원경을 갖다대더라도 대기의 일렁임으로 분해능에 한계가 있게 마련이다. 더 근본적인 문제는 138억 년 전에 출발한 우주가 빛보다 빠른 속도로 팽창함으로써 우주 저편의 빛은 아직까지 우리에게 도착하지도 못하고 있다는 점이다. 그러니 우리의 시야는 빛의 장벽으로 막혀 있다는 뜻이다. 이 장벽을 사건 지평선이라 한다. 우주에는 빛보다 빠른 것이 없다. 빛이 아직까지 우리에게 도착하지 않았으니 그 너머에 은하가 얼마나 있는지는 알 방도가 없는 셈이다. 지금까지 가장 먼 심우주를 관측한 기록은 허블우주망원경이 갖고 있다. 1995년 천문학자들은 큰곰자리의 어두운 영역으로 보이는 망원경을 고정시켜 10일 간의 관측 자료를 수집했다. 그 결과 한 프레임에 약 3,000개의 희미한 은하가 있었으며, 밝기는 30등성 정도로 희미했다(참고로 북극성은 약 2등급이다). 이 이미지 합성물은 '허블 딥 필드'(Hubble Deep Field)라고 불렸고, 그 당시에는 우주에서 가장 멀리 떨어져 있는 은하들이었다.​ 그 다음, 2003년 9월부터 2004년 1월 사이 허블망원경은 밤하늘에서 가장 어두운 부분, 곧 화학로자리(fornax)의 매우 좁은 영역에다 렌즈 초점을 맞추었다. 이 영역에는 심우주를 들여다보는 데 걸리적거리는 밝은 천체들이 거의 없어서 심우주의 창이라 할 수 있는 구역으로, 넓이는 36.7평방분각(1분은 1도의 60분의 1)이다. 이는 대략 보름달 면적의 10분의 1보다 작으며, 하늘 전체 면적 중 1천 3백만 분의 1에 불과하다. 이 사진 내에는 약 1만 개에 이르는 은하들이 찍혔다 허블 울트라 딥 필드(HUDF)로 불리는 범위에 130억 년 이상 된 우주의 모습을 관측해 초기의 은하를 알아보기 위한 것이지만, 곁들여 온 우주의 은하 수를 추정해볼 수 있는 실마리를 제공하는 것이기도 하다. 이 영역은 온하늘의 1천 3백만 분의 1의 구역에 이토록 많은 은하가 존재한다면 우주의 은하 개수는 대략적으로 추산할 수 있다. 울트라 딥 필드 속의 은하들 빅뱅 직후 10억년 정도 은하까지를 관측하는 허블 울트라 딥 필드는 우주 초기 은하의 모습을 관측하여 초기에 은하가 어떻게 형성되고 발전했는지를 알 수 있다. 과학자들은 이런 초기 은하들이 지금의 은하들보다 훨씬 불규칙하고 자주 합체를 일으켰으며 보다 활발한 항성 생성이 이루어졌다고 알고 있다. 울트라 딥 필드 사진은 초기 우주에 대해 예상한대로, 현재에 비해 은하가 활발히 생성되거나 은하끼리 합치는 모습이 포착되어 있다. 말하자면 130억 년 전 우주의 모습이라 할 수 있다. ​허블 울트라 딥 필드 관측 이후 마지막 허블 우주 망원경 업그레이드였던 2009년 미션에서 광시야 카메라(Wide Field Camera:WFC) 3을 탑재한 이후 이전의 관측 결과와 합쳐 더 세밀한 허블 익스트림 딥 필드(XDF) 영상을 얻게 되었다. 이를 통해 가장 먼 거리에 있는 은하들의 존재가 밝혀졌는데, 이 은하들은 빅뱅 직후 5억 년이라는 아주 초기의 은하들로, 현재 관측 기술의 경계에 있는 천체라 할 수 있다. 팔을 쭉 뻗치면 엄지 손가락으로 달을 완전히 가릴 수 있다. 그런데, XDF 영역은 핀의 머리로 가릴 수 있는 좁은 영역이다. 망원경 초점을 이 영역에다 고정시켜 오랜 시간 빛을 모아 얻은 XDF 이미지에는 수천 개의 은하들이 담겨 있다. 이 좁은 시야에서도 천문학자들은 약 5,500 개의 은하를 탐지할 수있었다. 이 이미지는 익스트림 울트라 딥 필드라고 불린다. 물론 학자들마다 다양한 견해들이 있지만, 미국 메릴랜드 주 볼티모어에 있는 우주망원경 과학연구소의 천체 물리학자 마리오 리비오의 추산에 따르면, 전체적으로 허블은 우주에서 약 1,000억 개의 은하계를 밝혀내고 있으며, 우주 망원경 기술이 향상됨에 따라 이 숫자는 약 2,000억까지 증가할 것으로 예측하고 있다. 차세대 망원경 제임스 웹이 2021년에 우주로 올라가면 초기 은하에 관한 더 많은 정보와 함께 보다 정확한 은하의 수가 밝혀질 것으로 예상된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

미국이 인류를 화성에 보낼 급진적인 이온 로켓 엔진 연구에서 진일보를 이룬 것으로 밝혀졌다. 영국 일간 데일리메일 등 외신은 미국항공우주국(NASA)과 에어로젯로켓다인의 기술자들이 ‘첨단 전기추진 체계’(AEPS·Advanced Electric Propulsion System)로 알려진 이온 로켓 엔진 시스템의 초기 시험에 성공했다고 보도했다. ‘홀 추진기’로도 알려진 이 시스템은 전기장과 자기장을 이용해 크세논(Xenon) 같은 가스를 이온화하고 이를 방출해 추진력을 얻는다. 이 기술은 화학 연료를 쓴 기존 로켓보다 훨씬 더 깨끗하고 안전할 뿐만 아니라 연료 효율성이 높다. 하지만 상대적으로 추진력과 가속력이 낮다는 단점이 있었다. NASA는 AEPS를 개발하기 위해 3년 전 미국의 로켓 개발업체 에어로젯로켓다인과 6700만 달러(약 748억 원)짜리 계약을 체결했다. 이에 따라 수행된 연구는 우주 비행 시 연료 효율을 기존 화학 로켓보다 10배 이상, 추진력은 기존 전기 로켓보다 2배 이상 높이는 것이었다. 핵심 기술인 홀 추진기는 이미 지구 궤도에 있는 인공위성들을 움직이는 데 쓰이고 있다. NASA를 위해 13㎾급 홀 추진기를 개발하고 있는 에어로젯로켓다인은 이제 이 급진적인 엔진에 관한 초기 시스템 통합 시험을 성공적으로 완료했다고 말한다. 이들 기술자는 최근 미국 오하이오주(州) 클리블랜드에 있는 NASA 글렌 연구센터에서 에너지를 전환할 때 버려지는 열을 최소화해 효율을 높이는 시험에 성공했다. 이에 대해 에일린 드레이크 에어로젯로켓다인 최고경영자(CEO)는 “우리는 최첨단 추진 기술을 유지하면서 달에 다시 가는 것뿐만 아니라 화성에 인류를 보낼 계획에서도 중요한 역할을 할 수 있게 됐다”면서 “AEPS는 차세대 심우주 탐사의 선두주자로 우리는 이를 볼 수 있는 곳에 있어 기쁘다”고 말했다. 이제 연구팀은 상세설계검토(CDR) 단계로 넘어간다. 이는 상세설계 결과가 성능과 요구사항을 충족하는지를 검증하는 검토 단계다. 현재 지구 궤도 위에서 가장 강력한 홀 추진기는 4.5㎾급이다. 이는 위성의 궤도나 방향을 움직이는 데 충분하지만, 인류의 심우주 탐사를 지원하기 위해 필요한 엄청난 양의 화물을 운송하는 데는 너무 적은 동력이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

초속 190km로 태양에 급강하 　 수십 년에 걸친 과학자들의 치열한 토론과 제작 기간을 거친 끝에 마침내 최초의 태양 밀착 탐사선 파커 솔라 프로브(PSP)가 지난 12일 태양으로의 장도에 올랐다. 총 15억 달러(한화 1조 7000억원)가 투입된 PSP는 앞으로 어떤 행로를 그리며 태양 미션을 수행할까? 우주탐사 역사상 최초로 작열하는 태양 대기 속으로 뛰어들 파커 탐사선의 운명은 과연 어떻게 될까? 발사에서부터 마지막 순간까지 따라가보도록 하자. 가로 1m, 세로 3m, 높이 2.3m, 건조중량 555kg인 파커가 일단 지구 중력을 끊고 우주로 탈출하는 데 사용한 로켓은 강력한 델타 IV 헤비 로켓으로, 세 개의 부스터로 구성된 것이다. 로켓 발사에서부터 약 6분 만에 탐사선은 1단 로켓과 페이로드 페어링(원뿔 모양 보호덮개)을 분리한 데 이어, 2단 로켓과 3단 로켓까지 차례로 분리한 뒤, 발사 40분 뒤에는 PSP가 모든 추진체로부터 분리되어 태양전지판을 펼치고 자체 동력으로 비행하기 시작했다. 그렇다고 탐사선이 곧장 태양을 향해 날아가는 것은 아니다. 태양의 가공할 중력을 버티며 태양 궤도를 선회하려면 탐사선 속도가 엄청나야 한다. ​ 태양이 태양계 전 천체들의 질량에서 차지하는 비중이 무려 99.84%나 되며, 중력의 크기는 지구의 몇십 배에 달한다. 따라서 태양 중력에 붙잡혀 태양 속으로 곤두박질하지 않으려면 탐사선 속도가 초속 190km 이상을 유지해야 한다. 이는 서울-대전 간을 1초에 주파하고, 서울-뉴욕 간 거리 1만 1000km를 1분에 주파하는 속도로, 인류가 만든 비행체로 최고속도를 기록하게 된다. 이 같은 어마무시한 속도는 로켓 힘만으로는 결코 만들어낼 수가 없다. 이럴 때 천체물리학자들이 사용하는 전가의 보도가 있는데, 바로 중력도움이라는 것이다. 중력보조라고도 하는 이 중력도움은 영어로는 스윙바이(swing-by), 또는 플라이바이(fly-by)라고도 하는데, 한마디로 ‘행성궤도 근접 통과’로 행성의 중력을 슬쩍 훔쳐내어 우주선의 가속을 얻는 기법이다. 행성의 입장에서 본다면 우주선의 엉덩이를 걷어차서 가속시키는 셈으로, 이론상으로는 행성 궤도속도의 2배에 이르는 속도까지 얻을 수 있다. PSP가 중력도움을 얻을 대상 천체는 태양으로 가는 길목에 있는 금성이다. 파커는 발사 6주 후인 9월 말경에 금성에 도착하여 9월 28일, 태양과 계산된 중력 춤을 추도록 고안된 기동을 조심스럽게 시작하여 금성을 7차례 ‘플라이바이’한 끝에 태양에 최접근할 때는 시속 69만km까지 가속한다. 물론 파커가 금성을 플라이바이할 때도 그냥 놀게 두지는 않는다. 미 항공우주국(NASA)의 알뜰한 과학자들은 그 기회를 이용해 턱없이 부족한 금성의 과학 데이터를 부지런히 수집하는 '알바'를 시킬 예정이다. 태양풍과 코로나의 비밀을 풀어라 지구를 떠난 지 3달 후인 11월 11일, PSP는 처음으로 태양에 접근해 근일점에서 태양을 중심으로 24궤도 중 첫 번째 궤도 비행을 시작한다. 태양을 밀착 비행하는 각 궤도는 꽃잎 모양을 이루는데, 탐사선은 이 꽃잎 궤도를 따라 우주 멀리 갔다가 다시 태양으로 근접해오는 선회비행을 계속하게 된다. PSP의 ‘태양을 터치하라!'(Touch the Sun)라는 미션 이름은 기존의 어떤 태양 탐사선보다 태양에 가까이 접근하기 때문에 붙여진 것이다. 목표 접근 거리는 616만km로, 이는 1976년 헬리오스 2호가 세운 기록(4300만km)보다 7배나 가까운 거리다. 그렇다고 PSP가 댓바람에 그 거리까지 접근하는 것은 아니다. 궤도를 돌 때마다 조금씩 좁혀나가, 오는 11월 태양에서 2400만km 떨어진 궤도에 처음 진입한 뒤, 2025년 6월쯤 616만km까지 접근한다. 태양과 지구 사이의 거리를 100m라 한다면 태양에 4m까지 바짝 접근하는 셈이다. 이번 태양 미션의 2대 과제는 태양 대기인 코로나가 태양 표면 온도 6000도보다 수백 배나 높은 이유, 그리고 태양풍의 엄청난 풍속이 어디서 기인하는가 하는 비밀을 푸는 것이다. 또한 태양이 어떻게 태양 플레어 같은 현상을 일으키는지 알아내는 것도 포함된다. 태양풍과 태양 플레어는 우주여행, 인공위성, 심지어 지구에서의 삶에 심각한 영향을 미친다. 심우주를 탐사하는 우주인의 건강을 지키기 위해서도 태양풍에 관한 연구는 필수적이다. PSP가 이들에 관한 모든 데이터를 수집하는 동안 지구와의 통신은 중단된다. 대신, 가능한 한 많은 관측을 하는 데 집중할 것이며, 그런 다음 대량의 정보를 일괄적으로 전송한다. 과학자들은 PSP가 오는 11월 최초로 근일점을 통과할 때 태양에 관한 놀라운 통찰을 보여줄 것으로 기대하고 있다. 파커 미션의 기간은 7년으로 2025년 중반까지 지속될 예정이다. 그때까지 탐사선이 여전히 열 방패 뒤에 숨겨진 섬세한 장비를 보호하기 위한 자세 제어용 연료를 가지고 있다면, 담당 과학자들은 파커에게 연장 근무를 명령할 것이 분명하다. 거금을 쏟아부은 만큼 최대한 뽑아내야 하기 때문이다. 그러나 머잖아 연료는 바닥날 것이며, 탐사선은 무동력 상태로 떨어져 하이테크 열 방패도 더이상 쓸모없어진다. 그러면 PSP의 운명은 어떻게 될까? 과학자들은 탐사선의 각종 장비와 골격은 열 차폐막을 제외하곤 아무것도 남지 않을 때까지 천천히 떨어져나갈 것이라고 예상한다. PSP 프로젝트 매니저인 앤드류 드리스먼 박사는 파커의 마지막을 이렇게 시적으로 표현한다. “탐사선이 연료를 소진한 후 장비들이 하나씩 해체되는 데는 10년, 20년이라는 긴 시간이 걸린다. 그러면 이들로 인해 생긴 탄소 디스크가 태양 궤도를 따라 떠돌 것이다. 태양이라는 별이 자신의 에너지로 길러냈던 인간이 기술을 개발해 만들어낸 물건이 자신의 품으로 날아들어 산화하고, 그 유물이 외로이 태양 궤도를 떠돌게 되는 셈이다. 우리는 그것이 얼마나 오래 태양 궤도를 떠돌 것인지 짐작할 수 있다. 아마도 그 탄소 디스크는 태양계가 종말을 맞을 때까지 그렇게 태양 주위를 떠돌 것이다.” 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

현재 지구 행성 북반구를 뜨겁게 달구고 있는 태양을 향해 인류 최초의 태양 탐사선이 대장정에 올랐다. 미 항공우주국(NASA)은 12일 새벽 3시 31분(한국시간 오후 4시 31분) 플로리다 주 케이프 커내버럴 공군기지에서 탐사선을 실은 델타4 로켓을 성공적으로 발사했다. 애초 NASA는 11일에 발사할 예정이었으나, 기술적인 문제가 발생하여 한 차례 연기한 끝에 이날 성공적으로 발사한 것이다. NASA 수석 과학자 인 짐 그린은 “정말 경이롭다. 우리는 유진 파커가 일어나서 ‘나는 태양이 태양풍을 방출하고 있다고 생각한다’라고 말한 이래 60년 동안 이 일을하고 싶었다”면서 파커 발사에 대한 감회를 표현했다. 이번에 태양으로 쏘아 보내는 탐사선 이름은 '파커 솔라 프로브'(Parker Solar Probe)다. ‘파커’는 60년 전 태양풍의 존재를 밝히는 등, 평생을 태양 연구에 바친 미국 천체물리학자 유진 파커(1927~)를 기리는 뜻에서 따온 것이다. 생존 인물의 이름을 탐사선 이름으로 삼은 것은 이번이 최초이다. 유진 파커 박사는 태양의 2대 비밀 중 하나인 코로나의 고온에 대해 유력한 가설을 내놓은 천문학자다. 태양 대기의 상층부, 곧 코로나의 온도는 태양 표면 6000℃보다 무려 200배나 높은 수백만℃나 된다. 모닥불에서 멀어질수록 열기는 낮아진다. 그런데도 코로나가 이처럼 고온인 것은 대체 무슨 조화일까? 그 이유는 태양 대기 속에서 초당 수백 번씩 일어나는 작은 폭발(nanoflares)들이 코로나 속의 플라스마를 가열시키기 때문이라는 것이 파커의 이론이다. 이번 태양 미션은 태양의 2대 미스터리를 풀어줄 양질의 데이터를 얻기 위해 탐사선을 전례 없이 태양에 가까이 접근시킬 계획이다. ​‘터치 선'(Touch Sun·태양을 터치하라)이라는 프로젝트 명칭처럼 탐사선은 태양으로부터 620만㎞까지 7차례 근접비행을 하는데, 이는 이전 어떤 탐사선의 접근 거리보다 7배나 가까운 것이다. 지금까지 태양에 가장 가까이 접근한 우주선은 1976년 옛 서독의 우주과학센터(DFVLR)와 NASA의 헬리오스B 탐사선으로, 태양 표면으로부터 4300만㎞ 떨어진 지점까지 접근했다. 파커의 목표 접근 거리는 태양과 가장 가까운 행성인 수성-태양 사이 거리(5790만㎞)의 10분의 1 수준이다. 이 정도만 접근해도 태양은 지구에서 보는 것보다 23배나 크게 보인다. 더 이상 접근한다면 텅스텐도 녹여버리는 지옥불 속으로 떨어지는 꼴이 되고 만다. 문제는 1,370℃까지 치솟는 엄청난 실외 온도, 지구에 비해 475배 강한 태양 복사로부터 어떻게 탐사선과 기기들을 보호하느냐 하는 점인데, 이를 위해 파커 탐사선은 11.43cm 두께의 탄소복합체 외피로 된 열방패로 실내온도 27℃를 유지하도록 설계되었다. 이 태양 탐사선에는 전자기장과 플라스마, 고에너지 입자들을 관측할 수 있는 장비들과 태양풍의 모습을 3D 영상으로 담을 수 있는 카메라 등이 탑재된다. 이 장비들로 태양의 대기 온도와 표면 온도, 태양풍, 방사선 등을 정밀 관측한다. 태양의 두 번째 수수께끼는 태양풍의 속도에 관한 것이다. 태양풍이란 말 그대로 태양에서 불어오는 대전된 입자 바람으로 ‘태양 플라스마’라고도 한다. 태양은 쉼 없이 태양풍을 태양계 공간으로 내뿜고 있는데, 우리 지구 행성을 비롯해 태양계의 모든 천체들은 이 태양풍으로 멱을 감고 있다고 보면 된다. 이런 태양풍이 어떨 때는 엄청난 에너지를 뿜어내기도 하는데, 이를 ‘코로나 질량 방출'(CME)이라 한다. 태양 흑점 등에서 열에너지 폭발이 발생하면 거대한 플라스마 파도가 지구를 향해 초속 400~1000㎞로 돌진한다. 이럴 경우 마치 지구 자기장에 구멍이 난 것처럼 대량의 입자들이 지구에 영향을 미치는데, 이를 ‘태양폭풍’이라 한다. 가장 최근 관측된 태양폭풍은 2013년 10월 말부터 11월 초 사이에 일어났다. 이로 인해 태양을 관측하던 인공위성인 SOHO가 고장나고 지구 궤도를 돌던 우주선들이 크고 작은 손상을 입었으며, 국제우주정거장에 있던 우주인들은 태양폭풍이 뿜어내는 강력한 방사선을 피해 안전지역으로 대피해야 했다. 그런데 이 태양풍의 엄청난 속도가 어떻게 만들어지는지를 아직까지 모르고 있다. 태양 표면에서는 그런 속도를 만들 만한 기제가 없다. 따라서 태양풍은 태양 표면에서 행성까지 오는 공간에서 그런 속도를 얻는다고 볼 수밖에 없는데, 그 원인을 전혀 파악하지 못하고 있다는 말이다. 이것이 이번 태양 미션에서 풀어내야 할 큰 미스터리다. 태양풍에 대한 정확한 관측이 필요한 것은 이를 미리 예측하고 대비해야 인적·물적 피해를 줄일 수 있기 때문이다. 또한 태양풍의 영향을 이해하는 것은 인간이 달과 화성, 나아가 심우주를 탐험하는 데 필수적이다. 파커 솔라 프로브는 이를 위해 2018년에서 2025년까지 24차례 태양에 근접비행하며 태양 궤도를 24차례 돈 후 태양 코로나 속으로 급강하할 예정이다. NASA는 태양으로 보내는 탐사선에 파커 박사의 사진과 그의 논문이 담긴 메모리 칩을 탑재했다. 메모리 칩에는 '앞으로 무슨 일이 벌어질지 두고 보자'(Let’s see what lies ahead)라는 파커 박사의 메시지도 담겨 있다. 10월 초 7차례 금성에 중력 도움을 받은 뒤 11월 태양 궤도에 진입할 것으로 예상되는 파커 솔라 프로브가 과연 태양의 2대 비밀을 풀 실마리를 찾아낼 수 있을 것인지, 과학자들은 기대에 부풀어 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　　

132억 8000만 광년 떨어져 있는 은하 속의 별들이 빅뱅 이후 불과 2억 5000만 년 만에 형성된 별이란 사실이 새롭게 밝혀졌다. 새로운 관측 결과에 따르면, 이제껏 직접적으로 관측된 어떤 은하보다도 먼 거리에서 발견된 'MACS1149-JD1' 은하계는 우주의 역사에서 볼 때 가장 이른 초창기에 탄생한 은하로 밝혀졌다. 또한 이 은하는 가장 먼 거리의 산소 원천이자 정확한 거리 측정을 한 은하 중 가장 먼 은하라는 사실이 영국 런던 대학(UCL) 연구원 니콜라스 라포르테 공동저자의 연구결과로 밝혀졌다고 스페이스닷컴이 지난 16일(현지시간) 보도했다. MACS1149-JD1 은하는 2012년에 가장 먼 심우주의 천체 중 하나로 발견되었다. 런던 대학과 일본 오사카 산교 대학의 연구자들로 이루어진 연구팀은 이 은하의 스펙트럼에서 적색이동을 정밀하게 측정했다. 한 천체가 우리로부터 멀어질 때 그 천체의 스펙트럼이 거리에 비례해서 적색 쪽으로 이동하는 성질을 보이는데, 이 적색이동의 정도를 측정하면 해당 천체까지의 거리를 정확하게 결정할 수 있다. 이 은하의 산소 존재를 확인하는 과정에서 별의 나이가 분명하게 파악되었다. 산소는 별의 열핵융합으로 생성되며, 그 별이 죽으면 은하의 가스 구름으로 방출된다. 따라서 MACS1149-JD1에서 산소의 존재를 확인하면 이전 세대의 별이 이미 존재했었다는 사실이 증명되는 셈이다. 뿐만 아니라, 전 세대의 별들이 그 은하계에서 어떻게 사망했는지도 알 수 있다. 라포르테 박사는 "산소의 발견으로 충격을 받지는 않았지만, 우주의 역사에서 산소가 이처럼 일찍 형성되었다는 사실이 적잖이 놀랐다"면서 "앞으로 추가 연구에서 더 정확한 별의 나이를 계산할 것"이라고 밝혔다. 연구진은 칠레 아타카마에 있는 세계 최대 전파 망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해 MACS1149-JD1의 스펙트럼에서 이중 이온화 산소 방출선의 특성을 측정해 은하의 적색이동이 약 9.11임을 알아냈다. 적색이동이 클수록 해당 천체까지의 거리는 더 멀다. 연구자들은 이 은하의 적색이동을 조사한 결과, 이 은하의 나이가 겨우 5억 5000만 년밖에 되지 않았다는 결론을 내렸다. 그리고 이 은하의 별들은 빅뱅 이후 고작 2억 5000만 년 만에 형성된 것으로 나타났다. 라포르테 박사는 “시간을 더욱 거슬러 올라가고 싶다면 적색이동이 20, 50 되는 은하와 별을 찾으면 된다”면서 “우주의 역사에서 별과 은하가 처음 형성된 지점, 즉 우주의 새벽이라고 알려진 신기원을 발견함으로써 과학자들은 현대 천문학에서 가장 큰 신비 중 하나에 대답하게 될 것”이라고 설명했다. 이어 “'첫 번째 은하가 완전히 어두운 우주에서 나온 것인가?' '첫 번째 별과 은하는 어땠을까?' 하는 유서깊은 질문에 답하는 단계로 가고 있다”고 덧붙였다. 이 연구는 세계적인 학술지 '네이처' 16일자에 발표됐다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

미국항공우주국(NASA)의 화성탐사선 ‘인사이트’(InSight)가 5일(현지시간) 새벽 4시쯤 미 캘리포니아주(州) 반덴버그 공군기지에서 ‘아틀라스 5’ 로켓에 실려 발사됐다. NASA의 짐 브리든스타인 신임국장은 “오늘은 기념비적인 날이다. 우리는 다시 화성으로 간다”면서 “이 미션은 우주탐사의 역사에서 가장 중요한 것”이라고 밝혔다. 인사이트는 지난 2011년 11월 화성탐사 로버 큐리오시티의 심우주 여행 이래 통상적인 우주선 발사 장소인 플로리다주 케이프커내버럴 기지가 아니라 미국 서해안 캘리포니아주 반덴버그 기지에서 최초로 발사된 것이다. ​ 만약 모든 것이 계획대로 진행된다면 인사이트는 7개월이 조금 못 되는 약 200일간 비행을 거쳐 오는 11월 26일 화성 적도 약간 북쪽에 있는 엘리시움 평원에 ‘터치다운’하게 된다. 인사이트는 시속 2만 ㎞의 속도로 화성 대기권에 진입한 뒤 서서히 속도를 줄이면서 낙하산을 펴고 착륙할 예정이다. 그런 다음 일련의 기기 점검을 마친 후 행성 탐사에서 이제껏 시행된 적이 없는 특별한 미션에 들어갈 예정이다. 인사이트는 “지구 외의 행성으로서는 최초로 화성의 지하를 탐사해 핵과 맨틀의 크기와 지각을 측정할 것이며, 그 데이터를 지구의 것과 비교할 것”이라고 NASA의 수석 과학자 짐 그린 박사는 지난 3일(현지시간) 기자회견에서 밝혔다. 이어 “이것은 우리에게 근원적인 중요성을 띤 미션으로, 태양계의 기원과 오늘날까지의 진화에 대해 어떤 통찰을 줄 것”이라고 강조했다.​ 화성의 생명체 흔적을 찾던 기존의 화성탐사선과는 달리 인사이트는 화성의 지각 구조 및 열 분포 등 화성의 ‘내부’ 연구에 주력하도록 제작됐다. 인사이트라는 이름도 지진 조사, 측지학, 열 수송 등을 이용한 내부 탐사(Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport)의 약자에서 따왔다. 화성탐사 로버 인사이트는 태양전지판으로 확보한 동력으로 로봇 팔을 이용해 화성 땅속 5ｍ까지 파고내려가 온도를 측정하는 한편, 화성 표면에 정밀한 지진계를 설치, 지진 발생 여부를 관찰할 계획이다. 만일 지진이 발생한다면 지진파를 분석해 지각 두께에 관한 정보는 물론, 화성 내부 구조를 파악할 수 있을 것으로 과학자들은 기대한다. 과학자들은 또한 2년 간의 인사이트 탐사가 화성이 과연 인류가 살 만한 새로운 터전이 될 수 있을지를 탐색하는 과정이 될 것이라고 의미를 부여했다. 이번 인사이트의 발사에는 서류함 크기의 인공위성 ‘큐브샛’ 두 대도 같이 탑재됐는데, 이 초소형 위성들은 인사이트가 보낸 신호를 지구로 중계하는 역할을 한다. 또한 탐사선에는 우주 마니아 240만 명의 인명이 담긴 칩도 같이 실렸는데, 영화 ‘스타트랙’에서 커크 선장 역을 맡은 배우 윌리엄 샤트너의 이름도 포함돼 있다. 사진=NASA 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

“단성계보다 중력 강해 소행성 방출”지난해 10월 ‘외계에서 온 첫 손님’으로 화제가 된 소행성에 대한 새로운 연구 결과가 나왔다. 최근 캐나다 토론토대학 스카버러 캠퍼스 연구팀은 소행성 ‘오무아무아’가 태양계 밖 쌍성계에서 왔을 가능성이 높다는 논문을 발표했다. 하와이말로 ‘제일 먼저 온 메신저’를 뜻하는 오무아무아는 길이가 400m 정도인 소행성으로 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형을 가진 것이 특징이다. 지난해 10월 처음으로 천체망원경에 포착됐는데, 당시 오무아무아는 베가성 방향에서 시속 9만 2000㎞의 빠른 속도로 날아와 태양계를 곡선을 그리며 방문한 후 페가수스 자리 방향으로 날아갔다. 전문가들이 이 소행성을 ‘외계 방문자’로 지목한 이유는 그 움직임이 일반적인 태양계의 소행성 궤도로는 설명할 수 없기 때문이다. 당시 하와이대학 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 오무아무아의 움직임을 관측해 첫 번째 지구를 찾아온 인터스텔라(성간) 천체로 규정했다. 정식 명칭은 ‘1I/2017 U1’로, 이름에 붙은 ‘1I’의 의미도 첫 번째 인터스텔라라는 뜻이다. 오무아무아가 지구와 최근접한 것은 지난해 10월 14일로 당시 거리는 2400만㎞다. 이후 전 세계 과학자들이 오무아무아에 대한 연구를 진행해 최근 들어 하나 둘 씩 성과물을 꺼내 놓기 시작했다. 이번에 토론토대학은 컴퓨터 모델링을 통해 오무아무아가 쌍성계에서 왔다는 주장을 내놨다. 쌍성계는 태양이 두 개 뜨는 곳으로 영화 ‘스타워즈’의 주인공 루크 스카이워커가 살던 고향 같은 곳이다. 논문의 선임저자인 앨런 잭슨 박사는 “태양계와 같은 단성계보다 쌍성계는 더 강한 중력으로 보다 많은 소행성들을 성간으로 방출할 수 있다”면서 “다만 오무아무아가 어디 출신인지, 얼마나 오랫동안 심우주를 이동하고 있는지는 알 수 없다”고 설명했다. 이어 “태양계 밖에서 온 천체를, 그것도 소행성을 관측했다는 것 자체가 매우 획기적인 일”이라면서 “꼬리를 남기는 혜성에 비해 소행성은 관측하기가 쉽지 않다”고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난해 10월 '외계에서 온 첫 손님'으로 화제가 된 소행성에 대한 새로운 연구결과가 나왔다. 최근 캐나다 토론토 대학 스카버러 캠퍼스 연구팀은 소행성 ‘오무아무아’가 태양계 밖 쌍성계에서 왔을 가능성이 높다는 논문을 발표했다. 하와이말로 '제일 먼저 온 메신저'를 뜻하는 오무아무아(Oumuamua)는 길이가 400m 정도인 소행성으로 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형을 가진 것이 특징이다. 지난해 10월 처음으로 천체망원경에 포착됐는데 당시 오무아무아는 베가(Vega)성 방향에서 시속 9만 2000㎞의 빠른 속도로 날아와 태양계를 곡선을 그리며 방문한 후 페가수스 자리 방향으로 날아갔다. 전문가들이 이 소행성을 ‘외계 방문자’로 지목한 이유는 그 움직임이 일반적인 태양계의 소행성 궤도로는 설명할 수 없었기 때문이다. 당시 미국 하와이 대학 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 오무아무아의 움직임을 관측해 첫번째 지구를 찾아온 인터스텔라(interstellar·성간) 천체로 규정했다. 정식명칭은 ‘1I/2017 U1'로 이름에 붙은 ‘1I’의 의미도 첫번째 인터스텔라(interstellar)라는 뜻이다. 오무아무아가 지구와 최근접한 것은 지난해 10월 14일로 당시 거리는 2400만㎞다. 이후 전세계 과학자들은 오무아무아에 대한 연구를 진행해 최근들어 하나 둘 씩 그 성과를 꺼내놓기 시작했다. 이번에 토론토 대학은 컴퓨터 모델링 작업을 통해 오무아무아가 쌍성계에서 왔을 것이라는 주장을 내놨다. 쌍성계는 한마디로 태양이 두개인 곳으로 의외로 우주에 흔하디 흔하다. 우리은하에도 쌍성계가 50% 정도 될 것이라는 추측이 있을 정도다. 연구팀은 태양계와 같은 단성계보다 쌍성계는 더 강한 중력으로 보다 많은 소행성들을 성간으로 방출될 수 있다는 점을 강조했다. 논문의 선임저자인 알란 잭슨 박사는 "태양계 밖에서 온 천체를, 그것도 소행성을 관측했다는 것 자체가 매우 획기적인 일"이라면서 "꼬리를 남기는 혜성에 비해 소행성은 관측하기가 쉽지 않다"고 설명했다. 이어 "오무아무아가 어디 출신인지, 얼마나 오랫동안 심우주를 이동하고 있는지는 알 수 없다"면서 "다만 우주 어딘가 쌍성계에서 행성이 형성될 당시 떨어져 나온 것으로 보인다"고 덧붙였다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주 전문사이트 스페이스닷컴이 ‘2017년 천체물리학계 10대 발견'을 선정, 발표했다. 올해는 특히 굵직한 발견들이 줄을 이은 탓에 선정에 애를 먹었다. 심우주의 별을 도는 지구 크기의 행성 7개가 발견되었으며, 2004년 토성에 도착한 카시니 탐사선이 13년에 걸친 미션을 완수한 후 토성 대기 속으로 뛰어드는 그랜드 피날레를 끝으로 산화했다. 그러나 이 모든 것에 앞서 첫자리를 차지한 것은 심우주에서 일어난 두 중성자별의 충돌이었다. 1. 중성자별 충돌 8월 17일(현지시간) 천문학사에 획을 긋는 대발견이 이루어졌다. 약 1억 3000만 광년 떨어진 심우주에서 중성자별 2개가 나선형을 그리며 서로 가까워지다 충돌을 일으킨 후 하나로 병합되는 현장이 잡혔던 것이다. 두 별의 질량은 각각 태양의 1.36∼1.60배, 1.17∼1.36배로 추정된다. 중성자별의 충돌을 최초로 감지한 것은 지난 8월 레이저중력파간섭계연구소인 미국의 라이고(LIGO)와 유럽의 비르고(VIRGO)였다. 두 관측소의 과학자들은 동시에 새로운 중력파를 포착하고 수십 초에서 몇 시간, 며칠, 길게는 2주 뒤 이 천체 현상에서 발생한 신호를 포착했다. 중성자별이 충돌 후 블랙홀이 되면서 중력파를 비롯해 엄청난 양의 라디오파, X선, 감마선, 가시광선 등을 내뿜었다. 이런 현상을 이론으론 ‘킬로노바’ 현상이라고 하는데, 이번에 관측을 통해 처음 입증된 것이다. 천문학자들이 최초로 발견한 이 우주적인 대사건은 천문학에서 새로운 관측시대를 활짝 연 역사적인 순간이었다. 중성자별이 충돌하면서 중력파의 관측으로 인해 이른바 '다중신호 천문학'(multi-messenger astronomy)이 탄생한 것이다. 이제껏 인류는 오로지 전자기파에 의해서만 우주를 들여다볼 수 있었지만, 중력파라는 새로운 우주의 창을 얻게 된 셈이다. 이제 우리는 중력파를 통해 우주의 소리를 들을 수 있게 되었으며, 이를 기존의 전자기파 관측과 연계시키면 시너지 효과까지 기대할 수 있게 되었다. 이러한 요인들이 중성자별의 충돌을 올해의 최대 발견으로 꼽게 된 이유다. ​ ​‘시공간의 잔물결’로 불리는 중력파는 별의 폭발, 블랙홀 생성 등 우주에서 질량이 있는 물체가 가속운동을 할 때 발생하는 에너지 파동으로 시공간을 휘게 한다. 중력파로 조기에 포착한 천체를 다양한 천체 관측법을 이용해 다각도로 분석해낸 것은 이번이 처음이다. 중성자별이 충돌할 때는 금과 같은 중원소들이 대량 생성되는 것으로 알려져 있다. 스페이스닷컴이 선정한 10대 발견들은 다음과 같다. 2. TRAPPIST-1 주위를 도는 7개 지구 크기 행성 발견 3. 미국대륙의 개기일식 4. 토성 위성 엔셀라두스에서 바다 발견 5. 카시니 탐사선 '그랜드 피날레'로 토성 미션 종료 6. 중력파의 지속적인 발견 7. 태양계에서 최초의 성간 천체 발견 8. 왜행성 세레스에서 생명 조성 물질 발견 9. 지구 크기의 외계행성에서 대기 발견 10. 화성 표면에서 액체가 흐른 흔적 발견 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

일본 작가 무라카미 하루키의 소설 중에 ‘스푸트니크의 연인’이 있다. 1957년 구 소련에서 인공위성 ‘스푸트니크’를 쏘아 올려 올해로 60년이 되었다. 지름 58㎝, 무게는 84㎏ 정도인 작은 물체를 인간이 최초로 지구 대기권 밖으로 쏘아 올린 뒤 고도 480㎞ 정도에서 지구 궤도를 돌게 한 충격적인 사건이었다.이 사건 직후 미국에서는 소련과의 경쟁에서 뒤졌다는 긴장감이 돌았고 이를 극복하기 위해 과학교육을 전면 개편하였다. 처음에는 당연히 반대에 부딪혔다. 과학계에서는 과학교육의 발목을 잡고 있는 실용적인 교육보다는 기본에 충실한 기초과학 교육을 오히려 더 강화해야 한다고 주장했다. 결국 과학자들이 주도한 과학기술 교육 쇄신이 성공했다. 그 덕분에 미국의 과학기술은 지금까지 세계 최고의 지위를 지킬 수 있었고, 이를 기반으로 한 혁신적 사회 발전이 가능했다.이후에 미국의 과학교육의 개편은 교육학자나 시민단체가 아닌 과학자들의 주도로 진행됐다. 실험실습을 더 강조하고 기초과학을 체계적으로 가르치는 과학교육이 등장한 것이다. 개편된 과학교육을 받은 미국인들이 인공심장, 개인용 컴퓨터, 심우주 탐사선을 발명했다. 이런 점은 과학의 짧은 역사에도 불구하고 노쇠해 있는 한국 과학계의 리더십과 대비된다. 요즘 미국 과학교육에는 자성의 목소리도 많이 들린다. 중국, 한국 등의 중·고등학생에 비해 수학 과학 성적이 많이 떨어진다는 것이다. 그럼 한국의 과학교육은 미국이 부러워할 정도인가? 여기에는 평균점수가 주는 착시 현상이 있다. 분명 한국 학생의 평균 성적은 미국 학생의 평균보다 높다. 그러나 최상위권 수준의 성취도를 보인 학생 비율은 대만, 싱가포르에 비해서도 적다. 그리고 미래의 노벨상 수상자들은 대부분 미국에서 교육을 받고 있다. 우리나라 교육에서 수월성은 과학고, 과학기술대학에서만 된다는 매우 잘못된 생각을 가지고 있다. 또 가장 큰 문제는 수학, 과학을 재미있어하는 학생의 비율이 경제협력개발기구(OECD) 국가 중에서 최하위권이다. 입시만 끝나면 곧바로 과학을 멀리하는 사람이 많은 것도 입시 때문에 기형적으로 왜곡된 과학교육 때문이다. 입시에서는 맹목적으로 정답을 빨리 찾는 훈련만 하기 마련이다. 자연의 신비에 놀라워하는 경외심은 입시에서 불리하다고 문제풀이만 반복적으로 하다 보니 과학의 핵심이지만 점수 받기가 쉽지 않은 물리과목은 외면받고 있다. 그런데 더 큰 문제는 이런 현상에 대해 계속 경종을 울리는 과학기술계의 목소리에 정치계는 제대로 반응을 안 하고 있다는 것이다. 한국의 기간산업은 하나하나씩 경쟁력을 잃고 있다. 조선산업이 한번 비틀거린 후 회복하지 못하는 양상은 다른 산업에서도 나타날 것이다. 특히 가장 경쟁력이 있는 반도체 분야도 조만간 중국에 추월당하고 나면 복원력을 상실한 물건처럼 축 늘어질 것이다. 이제 창의력에 기반을 둔 새로운 인재들이 보다 많이 필요한 때가 된 것이다. 기존의 방식을 유지하는 것으로는 안 된다. 스푸트니크의 충격보다 더 큰 충격이 인공지능 ‘알파고’로 다가왔다. 인공지능에 기반을 둔 새로운 사회를 이끌어 갈 인재를 배출할 교육으로 바뀌어야 할 때가 된 것이다. 그런데 교육계에서는 기껏해야 코딩 교육 의무화 정도의 별로 깊은 생각을 하지 않은 방안들만 나오고 있다. 코딩 교육 역시 암기 위주로 될 수밖에 없을 것이다. 현재 인기 있는 소프트웨어를 잘 알고 코딩을 잘한다고 하더라도 나중에 무용지물이 될 수도 있는 것이 소프트웨어 교육, 코딩 교육이다. 반면 자연의 법칙은 바뀌지 않는다. 그리고 인간은 이런 법칙의 지배를 받는 우주 속에 살고 있다. 어떤 실용적인 것이 나오더라도 자연법칙을 벗어난 것은 없다는 것이다. 그렇기 때문에 기초과학 교육이 실용교육보다 더 큰 비중을 가진 것으로 강조될 필요가 있다. 각 교과목을 담당한 교육계의 공평무사한 것만을 중시하는 교육부의 고루함이 하루속히 혁신되어야만 한다.

“과학은 예술이다.” 음악이나 미술, 문학가들은 사회나 인간에 대한 통찰이나 직관을 바탕으로 놀라운 작품 세계를 만들어 보인다. 과학자들은 냉철한 이성과 엄격하고 통제된 실험방법으로 자연현상을 찾아낸다는 점에서 예술과 차이점을 보이는 것처럼 느껴진다.그렇지만 최근 과학과 각종 예술분야의 융합작업이 활발해지면서 서로에 대한 이해도 높아지고 있다. 실제로 과학자들도 자연에 대한 직관적이고 감성적인 이해가 없이는 새로운 현상을 발견하기 어려운 것이 사실이다. 오는 29일부터 다음달 25일까지 한 달 동안 대전 국립중앙과학관에서는 과학이 지닌 예술적 측면을 보여 주는 ‘아트 인 사이언스’ 특별전이 열린다. 특별전에는 국내 최고의 기초과학연구기관인 기초과학연구원(IBS)과 한국천문연구원, 국립생물자원관이 참여한다. 특히 IBS 연구자들이 일반 광학현미경은 물론 형광염색법, 주사터널현미경 등 다양한 첨단 이미지 처리 기법을 이용해 분자와 원자 단위의 미시세계를, 천문연구원이 심우주, 태양계, 지구와 우주 분야로 나눠 공모한 천체사진 공모전 수상작에서는 먼 우주와 지구의 아름다운 거시세계를 볼 수 있어 과학이 구현하는 예술성을 느끼게 해 준다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국의 도널드 트럼프 대통령이 7~8일 한국을 국빈 방문한다. 북한의 핵무기 개발과 미사일을 저지해야 하는 중차대한 시기이기 때문에 그 어느 때보다 트럼프 대통령의 한국 방문은 한국의 평화와 안보를 위해 대단히 중요한 발걸음이 될 것이다. 양국 정상회담에서 국가 안보를 위해 여러 의제가 논의되겠지만 그 가운데 미국과의 우주 협력을 주요 어젠다 중 하나로 논의해 보는 것이 바람직할 것이다. 제임스 매티스 미 국방장관은 한국의 미사일 능력 증강이 미국의 부담을 덜어 준다는 측면에서도 바람직하다는 의견을 내놓고 있다. 현재 한국의 미사일 탄두 중량은 500㎏에 묶여 있고 사정거리도 800㎞ 이내로 한정돼 있는데, 이를 증강시켜 주겠다는 것이다. 군사동맹임에도 불구하고 부당한 대우를 받고 있는 것이 현실이다. 그러나 북한의 미사일 수준이 대륙간탄도미사일(ICBM) 수준으로 올라서고 있고 미국 혼자 막기에는 역부족인 것을 감안해 한국이 강력한 미사일을 개발할 수 있도록 해 주겠다는 취지다. 한국은 이 기회를 잘 살려 스스로 국가를 방어할 수 있는 강력한 미사일을 개발할 수 있도록 해야 할 것이다. 이러한 변화에 부응해 한국이 미국과의 우주 협력을 발전시켜 나간다면 군사적 목적과 평화적 목표의 우주 개발이 더욱 순조로워진다. 고체연료를 쓰는 군사용 미사일의 탄두 중량이 커져 미사일의 힘이 증강되는 것은 가능해질 것으로 예상되는데, 달 탐사라든가 지구궤도를 많이 벗어나는 우주공간까지 날아가는 한국형 로켓을 개발하는 데는 별도의 제약이 있기 때문에 미국과의 우주 협력을 병행하면서 실마리를 풀어 나가는 지혜가 요구된다. 현재는 추력 100만 파운드, 즉 500㎏의 물체를 300㎞ 정도로 쏘아 올리는 고체연료 로켓까지만 개발이 가능하도록 되어 있다. 큰 인공위성을 쏘아 올리려면 강력한 고체연료 로켓을 사용해야 하는데 평화적 목적임에도 불구하고 자유로운 우주 개발이 불가능해진다. 그래서 트럼프 대통령이 방한하고 매티스 국방장관도 고체연료를 쓰는 한국의 미사일 능력이 증강될 필요가 있다고 인정하는 마당이니 이참에 고체연료를 쓰는 군사용 미사일과 인공위성을 쏘아 올릴 때 필요한 고체연료 로켓도 함께 묶어 논의를 해 보자는 것이다. 한국과 미국은 미 항공우주국(NASA)을 통해 2020년 달 탐사 궤도선을 보내는 것에 협력하고 있다. 달 탐사 궤도선에 미국의 장비를 실어 주는 대가로 한국은 가 보지 못한 달까지의 심우주 항법과 통신의 도움을 받는 것이다. 이마저도 한국의 국력이 돈을 내고 미국과 협력할 수 있는 수준에 이르렀기 때문에 가능한 것이고 나로호 발사를 통해 한국이 우주 개발을 하겠다는 의지를 전 세계에 표명한 결과다. 한국전쟁 후에 미국의 밀가루 원조나 받던 한국의 국력이라면 미국이 거들떠보지도 않았을 것이다. 국제사회의 역사가 급격하게 변동되는 현실을 보면서 국제사회가 어떻게 변화하고 있고 어떻게 대응해 나가느냐에 따라 후손의 안위와 번영이 보장된다. 전기가 끊기는 정전 사태가 밥 먹듯 일어나는 북한조차도 국력을 쏟아부으며 우주공간을 넘나드는 미사일 개발을 하는 현실을 보며 우리는 우주 시대에 살고 있다는 사실을 실감한다. 북한이 미사일을 발사하면 신문이나 TV는 우주공간에서 내려다보는 동북아와 괌, 심지어는 하와이까지의 지도를 펼쳐 놓고 보도를 하고 있고, 우리는 언제부터인가 그 장면에 익숙해 있는데 정작 한국 스스로의 우주 개발에는 큰 관심이 없다. 불행한 일이지만 북한의 미사일이 대륙간탄도미사일 수준이 됐기 때문에 한국의 고체연료 미사일 능력이 증강되는 것을 미국이 동의하는 환경이 조성됐고, 인공위성 발사용 고체로켓의 능력 증강도 그 규제를 풀 수 있는 계기가 마련되고 있다는 환경 변화의 기회를 놓쳐서는 안 된다. 트럼프 대통령이 방한하는 때에 맞추어 미국과의 우주 협력을 넓혀 나가면서 미사일과 민간용 로켓의 규제를 함께 푸는 계기를 마련해야 할 것이다. 미국의 NASA는 워싱턴 정·관계와 직접 연결되는 시스템이 있다는 점을 염두에 둬 외교의 지평을 더욱 넓혀 나간다는 생각도 함께 해야 한다.

우리가 흔히 ‘내비’라고 부르는 위성항법장치(GPS)를 상업적 용도로 널리 사용하게 된 것은 채 20년이 되지 않는다. 인공위성으로 위치를 확인하는 것은 옛날 범선이 하늘을 보고 망망대해에서 위치를 확인했던 방법과 같은 원리다. 해, 달, 별, 그리고 인공위성의 위치와 시간에서 관측자의 위치를 계산하는 것이다.차이점도 있다. GPS는 눈에 보이는 가시광선이 아니라 휴대전화나 라디오 등에서 쓰는 보이지 않는 전파를 이용한다. 전파를 보는 ‘눈’인 전파 안테나는 밤과 낮, 날씨에 상관없이 전파를 볼 수 있다. 낮에도 전파 안테나로 천체들이 잘 보이는 이유는 특별히 태양이 전파를 강하게 내지 않아 전파로 보면 낮도 하늘이 어둡기 때문이다. 날씨가 좋지 않아도 잘 보이는 이유는 전파는 구름을 잘 통과하기 때문이다. 전파로 본 하늘이 눈으로 본 하늘과 다르고 태양보다 밝은 천체도 여럿 있다는 것은 1930년대 칼 잰스키라는 전파공학자가 무선통신 연구 중에 처음 발견했다. 그의 발견에서 ‘전파천문학’이란 새로운 학문 분야가 탄생했고 그가 발견한 천체들은 지금도 중요한 연구 대상이다. 전파를 사용한다는 점 외에 GPS가 고전적인 방법과 다른 점은 인공위성이 높은 고도에서 빠른 속도로 지구 주위를 공전하며 발생하는 ‘상대성’ 문제 때문이다. 인공위성의 높은 고도와 빠른 속도 때문에 지표면에서 시간과 인공위성에서의 시간이 다르게 가는데, 아인슈타인의 일반 및 특수 상대성이론으로 이런 차이를 정밀하게 보정할 수 있다. 잰스키가 발견했던 초대형 블랙홀은 엄청난 중력과 그로 인해 만들어진 막대한 에너지로 상대성이론의 궁극적인 실험장이라 불린다. 이들은 이름과는 달리 엄청나게 밝아서 수십억 광년 혹은 그 이상 먼 곳에서도 잘 보인다. 이렇게 멀리 있으면서도 밝은 천체는 우주의 기준점으로 사용할 수 있다. 우주 저편에 있는 초대형 블랙홀을 기준으로 과학자들은 지구의 움직임과 변화를 정밀하게 측정하고 있다. 우주를 여행하는 우주선의 위치도 이런 블랙홀을 기준으로 ‘내비’하고 있다. 머지않아 인류는 화성에 발을 디디게 될 것이고 그보다 먼 심우주로의 여행도 우리에게 일상으로 다가오게 될 것이다. 그때는 지금의 GPS처럼 우주항법장치도 우리에게 익숙하고 ‘당연한’ 물건이 될 것이다. 인류의 삶을 더 나아지게 만든 큰 변화 중에는 이렇듯 물질과 우주의 근본을 이해하려는 노력에서 파생한 것들이 많다. 과학 그리고 과학자가 인류의 삶을 개선하고 인식을 확대하는 데 기여할 수 있도록 사회는 ‘격려’하고 ‘감시’할 권리와 의무가 있다. 그런 권리와 의무를 제대로 행사하지 못하는 사회에서 어떤 재앙이 일어날 수 있는지 우리는 역사에서 그리고 요즘도 보고 있다.

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

밤하늘의 유명 천체 고리성운의 발견자가 18세기 혜성 사냥꾼 샤를 메시에임이 밝혀졌다고 2일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 메시에 57 또는 NGC 6720으로 불리는 이 유명한 성운은 지금까지 천문학사에서는 18세기 프랑스의 천문학자 앙투안 다르키에르가 발견한 것으로 나와 있다. 어쨌든 천문학자 도널드 올슨, 텍사스 주립대의 한 물리학자, 이탈리아의 조반니 마리아가 메시에와 다르키에르의 관측기록을 검토해본 결과 238년 만에 작은 차이점 하나를 밝혀냈다. 연구자들은 1779년 1월 31일자 메시에 관측 노트에 보데의 혜성 경로 가까이에서 '작은 빛뭉치' 하나를 발견했다는 기록이 있는 것을 찾아냈다. "오늘 아침 혜성을 거문고자리 베타(β) 별과 비교해 보던 중 망원경 시야에 작은 빛뭉치 하나가 떠 있는 걸 보았다. 둥근 형태를 한 이 빛뭉치는 거문고자리 베타별과 감마별 사이에 있었다." 새 연구는 이 둥근 빛뭉치가 1779년 2월에 다르키에르가 발견한 성운과 같은 것이라고 밝혔다. 그러나 메시에가 고리성운을 최초로 본 사람이지만 역사는 다르키에르가 고리성운의 발견자로 기록하고 있다. 왜냐하면 '메시에 목록'의 M57 항목에서 메시에는 "툴루즈의 다르키에르가 보데의 혜성을 관측하던 중 그 성운을 발견했다"고 써놓았기 때문이다. 바로 이 기록 때문에 고리성운의 최초 발견자가 메시에가 아닌 다르키에르로 역사에 기록되게 된 것이라고 연구자들은 밝혔다. 다르키에르는 1779년 9월 자신의 관측기록을 편지와 함께 메시에에게 보냈는데, 여기서도 다르키에르가 고리성운의 최초 발견자가 아니라는 사실을 확인할 수 있다. 다르키에르는 "2월 둘쨋 주 이전에는 보데의 혜성 경로 주변을 관측하지 않았다"고 쓰여 있다. 다르키에르가 거문고자리의 베타별과 감마별 사이 구역을 관측하기 시작한 것은 메시에의 혜성 관측기를 읽은 이후의 일이었다고 새 연구는 밝히고 있다. 고리성운은 '메시에 목록'에 올라 있는 심우주 천체 110개 중 하나인 M57을 가리킨다. 메시에 목록은 18세기 프랑스 천문학자이자 혜성 사냥꾼인 샤를 메시에가 혜성을 발견하는 데 혼란을 주는 천체들을 정리한 목록으로, 메시에는 이 목록 하나로 천문학사에 길이 이름을 남기게 되었다. 후대 천문가들은 모두 이 목록에 의지해 천체관측을 했기 때문이다. 고리성운은 지구로부터 약 2000광년 떨어진 거문고자리의 행성상 성운으로, 지름이 1광년에 이른다. 우리 태양 같은 중간치 크기 별이 생애의 마지막에 폭발하면 저런 행성상 성운을 만들게 된다. 천체관측에 입문한 사람 치고 이 고리성운을 보지 않은 이가 없을 정도로 별지기들에게 사랑받는 관측대상이다. 이와 관련된 새 연구는 '하늘과 망원경' 7월호에 발표될 예정이다. -------------------------- 1. 2. 3. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com