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

지금으로부터 수십 억년 전 지구에는 SF영화에서처럼 2개의 태양이 떠올랐을지도 모르겠다. 최근 미국 하바드대학과 버클리대학 등 공동연구팀은 한때 태양계에는 2개의 태양이 존재할 가능성이 높다는 연구결과를 발표했다. 다소 파격적인 이번 연구는 그간 가설로만 이어져왔던 '네메시스'(Nemesis)의 존재 가능성과 맥을 같이한다. 네메시스 가설의 시작은 지난 1984년 시카고 대학의 두 고생물학자의 주장에서 비롯됐다. 당시 데이비드 라우프 교수 등 연구진은 지구는 2억 5000만 년 동안 여러 번의 대량멸종 사건이 일어났는데, 2600만 년을 주기로 한다는 논문을 발표했다. 이중에는 물론 소행성의 충돌로 인한 공룡의 멸종도 포함돼 있다. 이후 과학자들은 2600만년이라는 주기성을 만든 원인을 찾기 시작했고, 일각에서 태양계 저너머에 '범인'이 있다는 주장을 펴기 시작했다. 그 범인이 바로 네메시스다. 전문가들의 가설은 이렇다. 45억 년 전 태양은 형제로 태어났으나 이중 하나는 어떤 이유에서인지 점점 멀어져 태양계 저 밖으로 밀려났다. 태양보다 크기가 작고 빛도 약한 네메시스는 현재 극단적인 형태의 타원궤도로 움직이는데 이 경로에 오르트 구름(Oort cloud)이 있다. 오르트 구름은 장주기 혜성의 고향으로 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있는 오르트 구름은 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다. 곧 네메시스가 2600만 년을 주기로 오르트 구름을 지나가면서 교란시켜 대량의 혜성이 만들어지고, 이 혜성이 지구에 떨어져 대량멸종 사건을 일으킨다는 것이 가설의 골자다. 이 때문에 서구에서 부르는 네메시스의 또다른 별칭은 '이블 트윈'(The Sun's Evil Twin)이다. 그러나 이 가설은 증명되지 못했다. 그 이유는 네메시스를 아직 발견하지 못했기 때문이지만 그렇다해도 네메시스가 허구라는 증거도 되지는 않는다. 이번에 하버드 대학 등 이론물리학자들은 지구에서 600광년 떨어진 가스 구름인 페르세우스 분자 구름(Perseus molecular cloud)을 통해 별이 태어나는 것을 관측했으며 이 데이터를 바탕으로 오래 전 태양도 쌍성일 가능성이 높다는 시뮬레이션 결과를 내놨다. 논문의 공동저자 스티븐 스털러 연구원은 "네메시스가 존재하느냐고 묻는다면 대답은 '그렇다'"면서 "우주의 별들은 우리의 태양과 매우 비슷하며 대부분 쌍성으로 태어난다"고 주장했다. 이어 "동시에 태어난 별은 쌍성계가 되거나 아니면 서로 분리돼 멀어져 간다"면서 "네메시스는 분리된 경우에 해당되며 아마도 태양과 해왕성 거리보다 17배 더 먼 지역에 있을 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

블랙홀은 주변에 물질이 있다면 계속해서 질량을 흡수하면서 점차 커진다. 대표적인 것은 은하 중심 블랙홀이다. 은하 중심부는 은하에서 가장 물질 밀도가 높은 장소이므로 은하 중심에는 태양 질량의 수백만 배에 달하는 거대한 블랙홀이 존재한다. 하지만 은하 중심 이외의 장소에도 동반성에서 물질을 뺏으면서 커지는 항성 질량 블랙홀이 존재한다. 최근 국제 천문학자팀은 나사의 찬드라 X선 망원경과 누스타(NuSTAR) 위성, 그리고 호주의 전파 망원경인 ATCA(Australia Telescope Compact Array)를 통해 지구에서 1만 4800광년 떨어진 X선 천체인 X9를 관측했다. 과학자들은 이전부터 이 천체가 28분 주기로 밝기가 변한다는 사실을 알고 있었지만, 그 이유에 대해서는 몰랐다. 이번 관측에서 밝혀진 바에 의하면 이 밝기 변화의 원인은 블랙홀과 그 동반성의 공전에 의한 것일 가능성이 가장 크다. 블랙홀과 별이 불과 28분 주기로 서로의 주변을 공전하는 것이다. 둘 사이의 거리는 지구-달 거리의 2.5배 수준에 지나지 않는다. 동시에 찬드라 X선 망원경은 여기서 많은 양의 산소를 찾아냈다. 이 관측결과를 종합하면 블랙홀의 동반성은 일반적인 별이 아니라 산소가 풍부한 백색왜성이 가능성이 크다. 연구팀이 생각하는 시나리오는 이렇다. 본래 두 개의 별로 이뤄진 쌍성계가 있었는데, 질량이 큰 쪽이 먼저 초신성 폭발을 일으키고 남은 부분은 블랙홀이 되었다. 그 후 동반성 역시 적색거성이 되었는데, 가까운 거리 때문에 블랙홀이 동반성의 가스를 대거 흡수한 것으로 보인다. 결국, 동반성은 수소를 대부분 빼앗기고 남은 부분이 모여 백색왜성이 된 것으로 추정된다. 이 백색왜성의 운명은 확실치 않지만, 현재 많은 물질을 빼앗기고 있어서 결국 미래에는 완전히 블랙홀에 흡수될 가능성이 크다. 과학자들이 목격한 것은 블랙홀이 동반성을 조금씩 뜯어먹고 있는 장면인 셈이다. 우리 관점에서 보면 블랙홀이 괴물처럼 보일 수 있지만, 사실 모든 것은 중력의 법칙에 따른 자연의 섭리일 뿐이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

국제천문연맹(IAU)이 최근 알파 센타우리(센타우루스자리 알파별)의 공식 명칭을 '리길 켄타우루스'(Rigil Kentaurus)로 바꾸고, 그 동반성인 프록시마 센타우리는 그대로 유지하기로 했다는 사실이 뒤늦게 밝혀졌다. 센타우루스자리 알파, 베타별은 태양계에서 가장 가까운 ​ 항성계로, 거리는 4.37광년이다. 그중 센타우루스자리 알파별은 천구에서 네 번째 밝은 별이지만, 사실은 쌍성계로, 센타우루스자리 알파A, 센타우루스자리 알파B로 이루어져 있다. 가장 가까운 항성계라는 이유로 센타우루스자리 알파는 성간여행을 소재로 한 과학소설 및 비디오 게임들의 소재로 널리 쓰여왔다. 어쨌든 센타우루스자리 알파는 인류가 성간여행을 현실화할 경우 가장 먼저 방문할 후보들 중 하나이다. 이들과 조금 떨어진 곳에 센타우루스 프록시마란 적색왜성이 있는데, 이 별이 바로 태양계에서 가장 가까운 별로 거리는 4.22광년이다. 알파 센타우리의 개명은 지난해 11월 24일 IAU에 의해 결정되었는데, 10년 전 명왕성을 왜행성으로 강등시켜 세계의 많은 천문인들에게 원성을 샀던 IAU가 이번 조치로 또다른 구설수에 오르지 않을까 주목받고 있다. 알파 센타우리의 새 이름 리길 켄타우루스의 '리길'(Rigil)은 아랍어로 '다리'를 뜻하는데, 풀이하자면 '켄타우루스의 다리'라는 뜻이다. 어쨌든 태양계에서 가장 가까운 이 항성계를 이루는 별들의 공식적인 이름은 ​리길 켄타우루스 A, 리길 켄타우루스 B, 프록시마 센타우리로 확정된 셈이다. IAU의 이 같은 결정은 지난번 명왕성 사태와는 달리 아마추어나 프로를 막론하고 크게 반발을 살 것 같지는 않다는 게 대체적인 예상이다. 앞으로 관련 책이나 성도 등에는 새이름으로 바뀌겠지만, 사람들은 역시 입에 익은 알파 센타우리를 쉽게 포기하지 않을 것으로 보인다. 우리가 다른 별에 간다면 가장 먼저 가야 할 별로 생각하는 알파 센타우리-. 성간여행을 꿈꾸는 우주 마니아들에게 알파 센타우리는 로망의 다른 이름이기 때문이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

블랙홀은 주변에 물질이 있다면 계속해서 질량을 흡수하면서 점차 커진다. 대표적인 것은 은하 중심 블랙홀이다. 은하 중심부는 은하에서 가장 물질 밀도가 높은 장소이므로 은하 중심에는 태양 질량의 수백만 배에 달하는 거대한 블랙홀이 존재한다. 하지만 은하 중심 이외의 장소에도 동반성에서 물질을 뺏으면서 커지는 항성 질량 블랙홀이 존재한다. 최근 국제 천문학자팀은 나사의 찬드라 X선 망원경과 누스타(NuSTAR) 위성, 그리고 호주의 전파 망원경인 ATCA(Australia Telescope Compact Array)를 통해 지구에서 1만 4800광년 떨어진 X선 천체인 X9를 관측했다. 과학자들은 이전부터 이 천체가 28분 주기로 밝기가 변한다는 사실을 알고 있었지만, 그 이유에 대해서는 몰랐다. 이번 관측에서 밝혀진 바에 의하면 이 밝기 변화의 원인은 블랙홀과 그 동반성의 공전에 의한 것일 가능성이 가장 크다. 블랙홀과 별이 불과 28분 주기로 서로의 주변을 공전하는 것이다. 둘 사이의 거리는 지구-달 거리의 2.5배 수준에 지나지 않는다. 동시에 찬드라 X선 망원경은 여기서 많은 양의 산소를 찾아냈다. 이 관측결과를 종합하면 블랙홀의 동반성은 일반적인 별이 아니라 산소가 풍부한 백색왜성이 가능성이 크다. 연구팀이 생각하는 시나리오는 이렇다. 본래 두 개의 별로 이뤄진 쌍성계가 있었는데, 질량이 큰 쪽이 먼저 초신성 폭발을 일으키고 남은 부분은 블랙홀이 되었다. 그 후 동반성 역시 적색거성이 되었는데, 가까운 거리 때문에 블랙홀이 동반성의 가스를 대거 흡수한 것으로 보인다. 결국, 동반성은 수소를 대부분 빼앗기고 남은 부분이 모여 백색왜성이 된 것으로 추정된다. 이 백색왜성의 운명은 확실치 않지만, 현재 많은 물질을 빼앗기고 있어서 결국 미래에는 완전히 블랙홀에 흡수될 가능성이 크다. 과학자들이 목격한 것은 블랙홀이 동반성을 조금씩 뜯어먹고 있는 장면인 셈이다. 우리 관점에서 보면 블랙홀이 괴물처럼 보일 수 있지만, 사실 모든 것은 중력의 법칙에 따른 자연의 섭리일 뿐이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

지난해 미 항공우주국(NASA)은 지구를 향해 날아오는 소행성 또는 혜성을 발견했다고 발표했다. 나사 관련자는 이 정체불명의 소천체가 2월 25일 지구로부터 5100만km 떨어진 우주공간을 스쳐지날 것이라고 밝혔다. 이는 지구-달 사이 거리인 38만km에 비해 130배 먼 거리에 해당한다. 그런데 러시아의 한 자칭 천문학자가 이와는 다른 주장을 하고 나서 이목을 끌고 있다. 그는 문제의 소행성이 2월 16일 지구와 충돌해 거대한 쓰나미를 일으킬 것이라고 주장하고 있다고 영국 일간지 데일리메일이 26일(현지시간) 보도했다. 2016 WF9이라는 이름을 가진 이 '문제의 소천체'는 지난해 발견된 4.9년 주기를 가진 것으로, 지구 궤도 안쪽으로 들어오기 전 소행성대와 화성 궤도를 지날 것으로 예측된다. 혜성과 소행성의 구분이 모호한 이 문제의 소천체는 나사가 발사한 네오와이즈(NEOWISE) 탐사선에 의해 발견되었다. 러시아의 자칭 천문학자 됴민 다미르 차카로비치 박사는 "문제의 소행성이 지구로 곧장 날아오고 있다"는 주장을 펼치며, NASA가 이 사실을 숨기고 있다는 것이다. 이 소행성은 지난 9월 니비루 행성이 태양을 중심으로 시계 반대방향으로 공전 방향을 바꿀 때 니비루 시스템에서 이탈했다고 주장하는 그는 "그때부터 NASA는 이미 문제의 소행성이 지구와 충돌할 것을 알았다"는 것이다. 만약 그 소행성이 지구를 강타한다면 도시들을 파괴하고 메가 쓰나미를 일으킬 것이며, 인류를 공황상태로 몰아넣을 것이라고 말했다. 하지만 NASA는 이러한 주장을 일축하고, 문제의 소천체가 지구로부터 무려 5100만km 떨어진 우주공간을 지날 거라고 예측하면서 지구와 충돌하는 일은 없을 거라고 밝혔다. '2016 WF9 의 궤도는 명확히 파악된 상태입니다. 따라서 가까운 시일 내에 지구를 위협하는 일은 없을 것입니다.' 과학자들이 파악한 바에 의하면, 문제의 소천체는 비교적 큰 덩치로, 지름이 0.5~1km 정도로 추정된다. 그리고 빛깔이 어두운 천체로 표면에 받는 햇빛 중 극히 일부만 반사하고 있다. 생긴 모습이나 반사율, 궤도상 특징은 ​혜성을 닮았는데, 혜성의 특징인 먼지와 가스 꼬리가 없다는 점이 그 정체를 미심쩍게 만들고 있다. '2016 WF9 는 아마도 혜성에 기원을 둔 천체로 보인다.'고 밝히는 NASA JPL의 제임스 바우어 차석 연구원은 "오랜 세월 휘발성 물질을 모두 날려보내고 현재는 어두운 비휘발성 먼지로 뒤덮인 천체일 가능성이 높다"고 설명했다. 그러나 보도에 따르면 차카로비치 박사는 자신의 데이터는 그와는 다르다고 밝히면서, 그 소행성은 가상의 행성인 니비루에서 출발한 것이라고 주장한다. 음모론자들은 태양을 동반성으로 하는 쌍성계에 ​이탈한 니비루 행성이 오는 10월 지구와 충돌할 것으로 믿고 있다. 물론 그에 관한 증거는 없다. 니비루 행성은 종종 행성X로 불리며, 우리 태양계 외곽에 있다고 하는 가상의 행성이다. '니비루나 이와 관련된 가상의 행성에 관한 얘기들은 명백히 인터넷 가짜 뉴스로, 결코 존재하지 않는 것들이다'고 NASA는 강조한다. 니비루는 제9의 행성과는 다른 행성이다. 제9의 행성은 행성X로 불리기도 하는데, 지난해 1월 칼텍의 천문학자들에 의해 그 존재를 주장하는 가설이 발표되었다. 음모론자들은 몇백 년 전 '떠돌이 행성' 니비루의 중력에 의해 태양계의 다른 행성들 궤도가 흐트러졌으며, 니비루가 다시 태양계 안쪽으로 도래해 언제든 그러한 중력 균형을 무너뜨릴 수 있다고 믿고 있다. 됴민 다미르 차카로비치라는 이름이 가상의 행성 니비루에 의한 지구 종말론과 관련해 온라인상에 나타난 것은 몇달 전부터이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지구에서 가장 가까운 별은 알파 센타우리다. 그런데 정확하게 말하면 알파 센타우리는 세 개의 별이 중력으로 묶인 삼중성계다. 일단 알파 센타우리 A와 B가 가까운 거리에서 쌍성계를 이루고 여기서 좀 더 떨어진 위치에 작은 적색왜성인 프록시마 센타우리(Proxima Centauri)가 존재한다. 밤하늘에서 밝게 보이는 알파 센타우리 A/B와는 달리 프록시마 센타우리는 극도로 어두워서 눈으로는 보이지 않는다. 이 별의 질량은 태양의 12% 수준에 불과하며 밝기는 1%도 안 된다. 하지만 지구에서 가장 가까운 별인 데다 여기에서 지구형 행성 프록시마 센타우리 b가 발견되면서 과학자들의 관심이 집중되고 있다. 프록시마 센타우리 b는 지구보다 1.27배 정도 큰 크기이며 프록시마 센타우리와의 거리는 태양 지구 거리보다 20배는 가깝다. 하지만 워낙 어두운 별이기 때문에 표면 온도는 지구와 비슷할 가능성이 있다. 따라서 프록시마 b의 표면 환경은 과학자들에게 초미의 관심사다. 어쩌면 태양계 외부에 생명체가 존재하는 가장 가까운 외계 행성일지도 모르기 때문이다. 하지만 아무리 가깝더라도 지구에서 4.25광년 떨어진 행성을 직접 관측하는 일은 극도로 어렵다. 행성은 별과 비교해서 너무나 어둡기 때문이다. 예를 들어 지구의 밝기는 태양의 수십억 분의 1 수준이다. 따라서 흔히 이 작업은 서치라이트 옆에서 반딧불 찾기에 비유된다. 그러나 방법이 없는 것은 아니다. 유럽남방천문대(ESO)는 칠레 고산 지대에 건설된 대형 광학 망원경인 VLT의 업그레이드를 진행 중이다. 이 업그레이드의 핵심은 별빛을 가리는 장치인 코로나그래프(coronagraph)와 적외선 이미저 및 분광기다. 이 장치는 극도로 어두운 행성의 빛을 강한 별빛에서 분리해서 관측하는 장비다. 물론 프록시마 센타우리 b는 매우 어둡고 워낙 별에 가까운 위치에 있어 성공적으로 빛을 분리해 관측할 수 있을지는 해보기 전까지 장담하기 힘들다. 그러나 만약 직접 관측이 가능하다면 스펙트럼 분석을 통해서 대기 성분이나 표면 온도 같은 매우 중요한 정보를 얻을 수 있어 실제로 생명체가 존재할 수 있는지에 대한 결정적 정보를 얻을 수 있다. 동시에 지금까지 간접적인 방법으로 지구형 외계 행성을 증명했지만, 앞으로는 직접 관측을 통해서 존재를 증명할 수 있게 된다. 적색왜성은 어둡긴 하지만 사실 우주에서 가장 흔한 별이다. 만약 적색왜성 주변 행성이 생명체에 적합한 환경을 지녔다면 생명체는 우주에 생각보다 더 흔할지 모른다. 적색왜성 주변에 살기에 적합한 환경일지 아닐지 2019년 이후 이뤄질 관측에서 단서가 얻어진다면 우리는 추측이 아니라 좀 더 확신을 하고 말할 수 있을 것이다. 사진= 알파 센타우리 A/B, 그리고 프록시마 센타우리. 출처: ESO 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

우주에는 태양처럼 단독으로 존재하는 별도 많지만, 사실 두 개의 별이 서로 중력으로 묶여서 서로의 질량 중심을 공전하는 쌍성계가 매우 흔하다. 과거 과학자들은 쌍성계 주변에서는 동반성의 중력 간섭으로 인해서 행성이 생성되기 어렵다고 생각했으나 최근 연구에서 많은 쌍성계 주위 행성(circumbinary planet)이 발견됐다. 스타워즈에 나오는 타투인 (태양이 두 개로 묘사된다) 같은 외계 행성은 생각보다 흔했다. 그런데 쌍성계라고 해도 그 구성과 공전 주기는 천차만별이다. 비슷한 크기의 별 두 개가 쌍성계를 이룰 수도 있지만 작은 별과 큰 별이 같이 존재할 수도 있으며 매우 가까운 거리에서 공전할 수도 있지만, 상당히 먼 거리에서 공전하는 경우도 있다. 전자인 경우 타투인 행성처럼 두 개의 태양 주변을 공전하게 되고 후자인 경우 각각의 별이 독자적인 행성계를 지닐 수 있는데 실제로 그런 경우가 발견됐다. 카네기 과학연구소 연구팀이 마젤란 클레이 (Magellan Clay) 망원경에 설치된 행성 탐사 분광기(Planet Finding Spectrograph)를 이용해서 HD 133131A와 HD 133131B라는 두 별 주변에서 3개의 외계 행성을 찾아낸 것이다. HD 133131A에는 목성 질량의 1.5배와 절반 정도 되는 행성이 있고 HD 133131B 주변에는 목성 질량의 2.5배 정도 되는 별이 있다. 그리고 두 별은 360AU (1AU는 지구 태양 간 거리) 정도 떨어져서 공전 중이다. (개념도 참조) 물론 아직 발견하지 못한 지구형 행성이 이 두 행성계에 존재할 가능성은 얼마든지 있다. 만에 하나라도 외계인이 있다면 다른 행성계를 탐사하기 위해서는 360AU 정도 거리만 가면 되므로 현재 인류 수준의 기술을 지녔다면 외계 행성계 탐사가 얼마든지 가능하다. 참고로 현재 보이저 1호는 올해 5월에 태양에서 135AU 지점을 통과했다. 지구에서 가장 가까운 알파 센타우리는 4.3광년이나 떨어져 있다. 이 중에서 행성이 존재가 확실시되는 것은 센터우루스자리 프록시마다. 비록 가까운 거리가 아니지만, 언젠가 기술이 발달하면 인류가 보낸 탐사선이 이곳에 도착하는 날도 올 것이다. 사진=NASA / JPL-Caltech / T. Pyle.(위), 카네기 과학연구소 / Timothy Rodigas 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

천문학자들은 오래전부터 별의 밝기가 주기적으로 변하는 변광성을 연구해왔다. 별의 밝기가 변하는 이유는 매우 다양하다. 가장 고전적인 변광성은 어두운 동반성(星)에 의해 가려지는 경우지만, 그 이외에도 여러 가지 이유로 별의 밝기가 변할 수 있다. 미세한 밝기 변화의 대표적인 이유는 바로 그 앞을 지나는 행성에 의한 것이다. 미항공우주국(NASA)의 케플러 우주 망원경은 이런 미세한 밝기 변화를 포착해서 수많은 외계 행성을 포착했다. 케플러 관측 데이터는 외계 행성 연구를 한 단계 끌어올렸다고 해도 과언이 아닐 만큼 큰 공헌을 했다. 하지만 이게 다가 아니다. 케플러의 활약은 외계 행성 이외에 다양한 천문학 분야에 걸쳐 있다. NASA의 과학자들은 2011년 케플러가 발견한 KOI-54라는 쌍성계가 매우 독특한 밝기 변화를 한다는 것을 발견했다. 이 두 별은 41.8일 주기로 밝기가 변하는데, 그 패턴이 마치 심전도를 보는 것 같았다. 추가 관측을 통해 과학자들은 이 두 별이 매우 근접해서 공전하고 있는 쌍성계라는 사실을 밝혀냈다. 그 거리는 항성 지름의 몇 배에 불과했다. 따라서 개념도에서 보는 것처럼 서로의 중력에 의해 잡아 당겨져 달걀 같은 타원 모양을 하고 있다. 과학자들은 이를 '심박동별'(heartbeat star)이라고 불렀다. 이후 추가 관측을 통해서 케플러 우주 망원경은 총 17개의 심박동별 후보를 추가로 발견했다. 그리고 NASA의 과학자들은 지상의 망원경과 추가 관측 데이터를 사용해서 최종적으로 19개의 심박동별의 질량 및 궤도를 확인할 수 있었다. 상당수 심박동별은 태양보다 크고 뜨거운 별로 아마도 같은 성운에서 탄생한 동반성으로 생각된다. 심박동별의 존재만으로도 매우 독특한 일이지만, NASA와 SETI의 연구팀은 이 별이 세 번째나 네 번째 동반성을 거느릴 수도 있음을 발견했다. 동시에 근접한 두 별이 어떻게 합쳐지지 않고 안정적으로 존재할 수 있는지, 그리고 주변에 행성이 형성될 수 있는지 등 여러 가지 의문점들이 남아 있다. 앞으로 이를 밝히기 위해 과학자들은 망원경으로 별의 '고동 소리'를 더 들어볼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

우주에는 태양처럼 단독으로 존재하는 별도 많지만, 사실 두 개의 별이 서로 중력으로 묶여서 서로의 질량 중심을 공전하는 쌍성계가 매우 흔하다. 과거 과학자들은 쌍성계 주변에서는 동반성의 중력 간섭으로 인해서 행성이 생성되기 어렵다고 생각했으나 최근 연구에서 많은 쌍성계 주위 행성(circumbinary planet)이 발견됐다. 스타워즈에 나오는 타투인 (태양이 두 개로 묘사된다) 같은 외계 행성은 생각보다 흔했다. 그런데 쌍성계라고 해도 그 구성과 공전 주기는 천차만별이다. 비슷한 크기의 별 두 개가 쌍성계를 이룰 수도 있지만 작은 별과 큰 별이 같이 존재할 수도 있으며 매우 가까운 거리에서 공전할 수도 있지만, 상당히 먼 거리에서 공전하는 경우도 있다. 전자인 경우 타투인 행성처럼 두 개의 태양 주변을 공전하게 되고 후자인 경우 각각의 별이 독자적인 행성계를 지닐 수 있는데 실제로 그런 경우가 발견됐다. 카네기 과학연구소 연구팀이 마젤란 클레이 (Magellan Clay) 망원경에 설치된 행성 탐사 분광기(Planet Finding Spectrograph)를 이용해서 HD 133131A와 HD 133131B라는 두 별 주변에서 3개의 외계 행성을 찾아낸 것이다. HD 133131A에는 목성 질량의 1.5배와 절반 정도 되는 행성이 있고 HD 133131B 주변에는 목성 질량의 2.5배 정도 되는 별이 있다. 그리고 두 별은 360AU (1AU는 지구 태양 간 거리) 정도 떨어져서 공전 중이다. (개념도 참조) 물론 아직 발견하지 못한 지구형 행성이 이 두 행성계에 존재할 가능성은 얼마든지 있다. 만에 하나라도 외계인이 있다면 다른 행성계를 탐사하기 위해서는 360AU 정도 거리만 가면 되므로 현재 인류 수준의 기술을 지녔다면 외계 행성계 탐사가 얼마든지 가능하다. 참고로 현재 보이저 1호는 올해 5월에 태양에서 135AU 지점을 통과했다. 지구에서 가장 가까운 알파 센타우리는 4.3광년이나 떨어져 있다. 이 중에서 행성이 존재가 확실시되는 것은 센터우루스자리 프록시마다. 비록 가까운 거리가 아니지만, 언젠가 기술이 발달하면 인류가 보낸 탐사선이 이곳에 도착하는 날도 올 것이다. 사진=NASA / JPL-Caltech / T. Pyle.(위), 카네기 과학연구소 / Timothy Rodigas 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지구로부터 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. 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. 그간 천문학계의 주요 관측대상이 된 에타 카리나이의 '속살'이 담긴 역대 최고화질 사진이 포착됐다. 최근 독일 막스플랑크 전파 천문학연구소 등 국제공동연구팀은 유럽남방천문대(ESO)의 초대형망원경 간섭계(Very Large Telescope Interferometer·VLTI)를 이용해 격렬하게 활동하는 에타 카리나이를 촬영했다고 발표했다. 공개된 사진을 보면 전체 배경을 차지하고 있는 것은 용골자리다. 이중 가운데 사진 박스의 주인공이 에타 카리나로, 대폭발로 인해 방출된 물질로 구성된 호문쿨루스라 불리는 아름다운 성운으로 보인다. 곧 에타 카리나는 두 개로 별로 구성된 쌍성계지만 이 사진에 보이는 것은 별이 아닌 별이 남긴 흔적(성운)인 것이다. 이번에 국제 천문학연구팀이 관측한 것은 바로 그 성운 안을 처음으로 들여다 본 것이다. 붉은 원형으로만 보이는 이 사진은 보잘 것 없는 것처럼 여겨지지만 별의 진화과정을 연구하는데 큰 도움을 준다. 연구를 이끈 게르디 웨이겔트 박사는 "두 개의 별 사이에서 시속 1000만 km에 달하는 무시무시한 항성풍이 분다"면서 "이 성운 속에는 태양을 10개 이상 만들 수 있는 막대한 에너지가 숨어 있다"고 밝혔다. 사진=ESO 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

천문학들에게도 생소한 이상한 쌍성이 발견됐다. 국제 천문학 연구팀은 허블 우주망원경과 여러 지상 망원경을 사용해 ‘전갈자리 AR’(AR Scorpii)로 명명된 이상한 쌍성계에 관한 관측 성과를 네이처 최신호(27일자)에 발표했다. 지구로부터 약 380광년 떨어진 전갈자리에 있는 전갈자리 AR은 사실 40년 전 처음 그 존재가 알려졌었다. 그런데 지난해 5월, 독일과 벨기에, 영국의 아마추어 천문학 연구팀이 이 쌍성계에서 지금껏 보지 못한 새로운 특성을 발견했다. 이후 영국 워릭대 천문학자들이 이끈 후속 연구를 통해 이 쌍성계의 본질이 밝혀진 것이다. 연구팀이 발표한 연구논문에 따르면, 전갈자리 AR은 고속으로 자전하는 주성인 백색왜성과 그 동반성인 적색왜성으로 구성돼 있다. 그런데 크기가 우리 지구와 비슷하지만, 질량은 20만 배에 달하는 백색왜성이 전자를 광속에 가깝게 가속시키는 것이었다. 이때 발생한 고에너지 입자가 방출하면서 형성한 방사선이 1.97분마다 적색왜성과 격렬하게 충돌했고 적색왜성은 자외선부터 라디오 전파까지의 파장에 해당하는 방사선이 생성됐다. 이는 백색왜성이 뿜어낸 조명등이 적색왜성을 밝게 비춰주는 듯한 모습이다. 유럽남방천문대(ESO)는 이 같은 성과의 이해를 돕기 위해 같은 날 전갈자리 AR의 상상도와 동영상을 공개했다. 영상을 보면, 이들 쌍성이 서로 어떻게 작용하고 있는지 쉽게 알 수 있을 것이다. 사진=M. Garlick/University of Warwick, ESA/Hubble, ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간이 보기에 태양과 같은 별은 영원불멸한 존재로 여겨진다. 태양 같은 별의 수명은 인간과는 비교할 수 없을 만큼 길기 때문이다. 하지만 태양 역시 오랜 세월 후에는 적색 거성으로 커진 후 백색왜성으로 최후를 맞이하게 된다. 그런데 별의 진화는 생각보다 복잡하게 될 수 있다. 예를 들어 적색 거성으로 진화되기 전 별의 위치에서 강등당하는 경우도 생길 수 있다. 물론 흔한 일은 아니지만, 불가능한 일도 아니다. 사우샘프턴대학의 과학자들은 지구에서 730광년 떨어진 J1433이라는 희미한 쌍성계를 관측했다. 칠레의 고산 지대에 있는 거대 망원경인 VLT(Very Large Telescope)에 설치된 X 슈터라는 특수 장비를 이용해서 관측한 결과 이 쌍성계는 갈색왜성 하나와 매우 가까운 거리에 있는 백색왜성으로 이뤄져 있었다. 갈색왜성은 흔히 실패한 별이라고 불린다. 그 이유는 태양질량의 0.08배 수준으로 질량이 적어서 안정적인 수소 핵융합 반응을 유지할 수 없기 때문이다. 중수소 등을 이용한 핵융합 반응은 가능한데, 생성되는 에너지가 적어 매우 어둡다. J1433의 갈색왜성은 지금은 목성 질량의 60배 정도지만, 백색왜성과의 가까운 거리를 고려할 때 본래 가지고 있던 물질의 90%를 빼앗긴 것으로 보이기 때문이다. 백색왜성이나 중성자별, 블랙홀이 동반성에서 물질을 빼앗는 경우는 흔하지만, 이렇게 높은 비율로 빼앗기는 경우는 드물게 알려졌다. 본래 J1433은 태양질량의 70% 정도 되는 별과 그보다 큰 동반성으로 구성되었다. 그러나 큰 쪽이 먼저 핵연료를 다 소모한 후 백색왜성으로 변했고 이후 동반성에서 물질을 빼앗아 본래는 태양보다 조금 작은 별이었던 동반성을 갈색왜성으로 만든 것이다. 쉽게 말해 별에서 강등당해 그 아래 등급인 갈색왜성이 된 것이다. 이렇게 강등당하는 경우는 물론 흔한 경우가 아니지만, 별의 진화가 우리가 상상하는 것 이상으로 다양하게 일어날 수 있음을 보여주는 좋은 사례다. 사진=Rene Breton, 맨체스터대학 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

우주에 있는 무수한 별들은 각기 제 각자의 속도로 움직이고 있다. 천문학자들은 수백 년 전부터 이 사실을 알고 있었다. 그런데 비교적 최근에 다른 별보다 특별히 더 빠른 속도로 움직이는 별이 있다는 사실이 밝혀졌다. HVS(HyperVelocity Star)라고 알려진 이 고속 별은 보통의 별이 은하계 중심을 기준으로 초속 100km 정도로 움직인다면, 10배나 빠른 속도인 초속 1000km로 이동한다. 심지어 일부는 너무 빨라서 은하계를 탈출하는 데 필요한 충분한 속도를 가진 것들도 있다. 천문학자들은 이런 고속별이 탄생한 이유가 별이 은하 중심 블랙홀에 중력에 의해 빨려 들어갔다가 구사일생으로 탈출하면서 중력 도움을 얻거나 혹은 초신성 폭발 같은 극적인 사건에 의한다고 보고 있다. 최근 독일 프리히드리 알렉산더 대학과 미국 캘리포니아 대학의 천문학자들은 우리 은하계 가장자리에서 PB3877이라고 명명된 HVS를 관측했다. 이 별은 2011년 SDSS 데이터를 통해서 처음 그 존재가 증명된 고속별로 10m 구경 켁 망원경 및 8.2m 구경의 VLT를 통해 정밀한 관측이 이뤄졌다. 그 결과 이 별은 각각 태양질량의 70%와 50% 정도 되는 질량을 가진 두 개의 별이 이룬 쌍성계로 지구에서 대략 1만8000광년 정도 떨어진 위치에서 은하계 가장자리를 질주하고 있었다. 과학자들은 이 별의 이동 방향, 위치 및 속도를 생각할 때 아마도 우리 은하계가 아닌 다른 은하계에서 기원한 별일 가능성이 큰 것으로 보고 있다. 앞서 이야기했듯이 일부 고속별은 너무 빨라 은하계의 중력을 이기고 탈출해 은하 사이 공간으로 뛰쳐나갈 수 있다. 이렇게 은하계 사이 공간을 방랑하는 별 가운데는 다시 다른 은하의 중력에 포획되어 새로운 보금자리를 찾기도 한다. 이와 같은 일은 이론적으로는 예측되었으나 실제로 관측이 된 경우는 지금까지 매우 드물었다. PB3877은 은하계의 별 사이에도 이민자가 있을 수 있다는 사실을 시사하고 있다. 동시에 이 별의 이동 경로는 망원경으로는 존재를 발견할 수 없으나 중력을 행사하는 물질인 암흑 물질의 분포를 아는 데 도움을 줄 수 있다. 사실 은하계 중력의 대부분은 우리가 아직 그 정체를 알지 못하는 암흑 물질에 의한 것이다. 과학자들은 이 고속별이 은하계의 물질 분포 및 암흑 물질 이론에 대한 중요한 단서를 제공할 것으로 기대하고 연구를 계속하고 있다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

영화 ‘스타워즈’를 보면 주인공 루크 스카이워커가 살던 외계 행성이 있다. 바로 태양이 두개 뜨는 행성 ‘타투인’이다. 최근 하버드 스미스소니언 천체물리학 센터(CfA) 연구팀은 가스행성인 KELT-4Ab가 무려 3개의 태양을 가진 삼성계에 속해있다는 연구결과를 발표했다. 지구에서 약 680광년 떨어진 곳에 위치한 목성같은 행성 KELT-4Ab는 과거 쌍성계로 여겨졌던 KELT-4계에 속해있다. 곧 이곳에는 우리의 태양같은 별 KELT-4B와 KELT-4C가 존재해 30년 주기로 서로를 공전하는 것. 그러나 이번에 하버드 연구팀의 추가 조사 결과 이 쌍성계가 멀리 떨어진 KELT-4A라는 밝은 별을 4000년 주기로 공전한다는 사실이 밝혀졌다. 이 정도면 태양과 명왕성 사이의 거리에 무려 8배일 만큼 상상하기 힘들만큼 멀리 떨어져 있다. 특히 KELT-4Ab는 우리 태양계의 '큰 형님' 목성보다 50% 더 큰 가스행성으로 위치상으로 KELT-4A와 바짝 붙어있어 그야말로 '불타는 목성'이라 할 수 있다. 그렇다면 3개의 태양을 가진 KELT-4Ab에서 위를 올려다보면 하늘은 어떻게 보일까? 먼저 KELT-4Ab에서는 우리 태양보다 적어도 40배는 더 큰 별을 구경할 수 있을 것이다. 여기에 나머지 2개의 별은 망원경이 없다면 새끼손가락 정도 거리만큼 떨어진 2개의 밝은 점으로 보인다는 것이 연구팀의 설명. 연구를 이끈 제이슨 이스트맨 박사는 "KELT-4Ab는 역대 발견된 행성 중 3개의 별을 가진 4번째 행성"이라면서 "다른 어떤 행성보다 뜨거울 뿐 만 아니라 상대적으로 지구와 가까운 곳에 위치해 있다"고 설명했다. 이어 "이번 발견은 삼성계 같은 특이한 시스템이 어떻게 형성되는지 이해할 수 있는 소중한 자료가 될 것"이라고 덧붙였다.　 　 한편 우주에는 우리처럼 태양이 하나인 곳 뿐 아니라 쌍성계, 삼성계, 심지어 사성계인 곳도 많은 것으로 알려져 있다. 지난 2014년 미국 서던 코네티컷 주립 대학교 연구팀은 기묘한 모습의 타투인 행성이 전체 외계행성의 50%에 달할만큼 우주에 흔하디 흔하다는 연구결과를 발표한 바 있다. 또한 지난해 3월 미 항공우주국(NASA)의 제트추진연구소는 태양이 무려 4개나 있는 사성계 ‘30 Ari’를 발견했다는 연구결과를 발표한 바 있다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

과학자들은 오랜 세월 무거운 원소들이 어디서 기원했는지를 두고 논쟁을 벌여왔습니다. 우주가 생성되었을 초기에는 주로 수소와 헬륨밖에 없었지만, 현재 우주에는 다양한 원소들이 존재하기 때문이죠. 수소와 헬륨보다 무거운 원소는 별의 중심에서 핵융합 반응을 통해서 생성됩니다. 철 이상의 무거운 원소는 초신성 폭발 같은 더 극적인 환경에서 생성되었지만 금처럼 매우 무거운 원소의 생성에 대해서는 다소 의견이 갈렸습니다. 일부 과학자는 일반적인 초신성 폭발이 그 기원이라고 주장했고 일부에는 중성자별의 충돌 같은 더 격렬한 상황에서 주로 생성되었다는 주장을 내놓았습니다. 사실 두 반응 모두 가능하나 어디서 주로 생성되었느냐의 문제였죠. 그런데 최근 중성자별의 충돌이 더 가능성이 크다는 연구 결과가 발표되었습니다. 중성자별은 초신성 폭발 후 별의 남은 잔해가 강한 중력으로 뭉쳐서 생성됩니다. 극도로 높은 밀도를 가지고 있어 태양보다 질량이 크지만, 그 지름은 수십km 이내로 압축되어 있습니다. 쌍성계를 이룬 중성자별은 드물기는 하지만, 서로 충돌할 경우 매우 격렬한 폭발을 일으킵니다. 초고밀도로 뭉친 두 개의 천체가 충돌하기 때문이죠. 따라서 중성자별 충돌 시에는 상당량의 물질이 광속의 10~50% 정도의 속도로 사방으로 흩어지게 됩니다. 이때 나오는 강력한 에너지는 무거운 원소를 합성하는데 충분한 에너지를 제공합니다. 미국 메사추세츠공과대(MIT)의 알렉산더 지 박사과정 연구원을 비롯한 여러 연구기관의 과학자들은 오래된 왜소은하의 화학적 구성을 연구해 중성자별 충돌이 원인일 가능성이 더 크다는 내용을 ‘네이처’(Nature)지에 발표했습니다. 연구팀은 다른 은하와의 충돌 없이 보존된 왜소은하에서 정확한 원소비율을 측정해 이와 같은 결론을 내렸습니다. 이 연구가 옳다면 우리가 끼는 금반지의 금은 중성자별이 그 기원인 셈입니다. 이는 놀라운 사실 같지만, 사실 앞서 언급했듯이 수소와 헬륨보다 더 무거운 원소는 핵융합 반응의 결과물이죠. 따라서 우리 몸을 구성하는 원자 중 수소를 제외한 원자 역시 별의 중심부에서 기원한 것입니다. 우리와 우리가 사는 지구는 사실 ‘별 중심에서 온 그대’라고 할 수 있습니다. 그리고 어쩌면 일부는 중상자별에서 기원한 것일지도 모릅니다. 사진=NASA 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

과학자들은 오랜 세월 무거운 원소들이 어디서 기원했는지를 두고 논쟁을 벌여왔다. 우주가 생성되었을 초기에는 주로 수소와 헬륨밖에 없었지만, 현재 우주에는 다양한 원소들이 존재하기 때문이다. 수소와 헬륨보다 무거운 원소는 별의 중심에서 핵융합 반응을 통해서 생성된다. 철 이상의 무거운 원소는 초신성 폭발 같은 더 극적인 환경에서 생성된다. 하지만 금처럼 매우 무거운 원소의 생성에 대해서는 다소 의견이 갈렸다. 일부 과학자는 일반적인 초신성 폭발이 그 기원이라고 주장했고 일부에는 중성자별의 충돌 같은 더 격렬한 상황에서 주로 생성되었다는 주장을 내놓았다. 사실 두 반응 모두 가능하나 어디서 주로 생성되었느냐의 문제였다. 그런데 최근 중성자별의 충돌이 더 가능성이 크다는 연구 결과가 발표되었다. 중성자별은 초신성 폭발 후 별의 남은 잔해가 강한 중력으로 뭉쳐서 생성된다. 극도로 높은 밀도를 가지고 있어 태양보다 질량이 크지만, 그 지름은 수십km 이내로 압축되어 있다. 쌍성계를 이룬 중성자별은 드물기는 하지만, 서로 충돌할 경우 매우 격렬한 폭발을 일으킨다. 초고밀도로 뭉친 두 개의 천체가 충돌하기 때문이다. 따라서 중성자별 충돌 시에는 상당량의 물질이 광속의 10-50% 정도의 속도로 사방으로 흩어지게 된다. 이때 나오는 강력한 에너지는 무거운 원소를 합성하는데 충분한 에너지를 제공한다. MIT의 알렉산더 지(Alexander Ji)를 비롯한 여러 연구기관의 과학자들은 오래된 왜소은하의 화학적 구성을 연구해 중성자별 충돌이 원인일 가능성이 더 크다는 내용을 네이처지에 발표했다. 연구팀은 다른 은하와의 충돌 없이 보존된 왜소은하에서 정확한 원소비율을 측정해 이와 같은 결론을 내렸다. 이 연구가 옳다면 우리가 끼는 금반지의 금은 중성자별이 그 기원인 셈이다. 이는 놀라운 사실 같지만, 사실 앞서 언급했듯이 수소와 헬륨보다 더 무거운 원소는 핵융합 반응의 결과물이다. 따라서 우리 몸을 구성하는 원자 중 수소를 제외한 원자 역시 별의 중심부에서 기원한 것이다. 우리와 우리가 사는 지구는 사실 별 중심에서 온 그대라고 할 수 있다. 그리고 어쩌면 일부는 중상자별에서 기원한 것일지도 모른다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

영화 ‘스타워즈’를 보면 주인공 루크 스카이워커가 살던 외계 행성이 있다. 바로 태양이 두개 뜨는 행성 ‘타투인’이다. 최근 하버드 스미스소니언 천체물리학 센터(CfA) 연구팀은 가스행성인 KELT-4Ab가 무려 3개의 태양을 가진 삼성계에 속해있다는 연구결과를 발표했다. 지구에서 약 680광년 떨어진 곳에 위치한 목성같은 행성 KELT-4Ab는 과거 쌍성계로 여겨졌던 KELT-4계에 속해있다. 곧 이곳에는 우리의 태양같은 별 KELT-4B와 KELT-4C가 존재해 30년 주기로 서로를 공전하는 것. 그러나 이번에 하버드 연구팀의 추가 조사 결과 이 쌍성계가 멀리 떨어진 KELT-4A라는 밝은 별을 4000년 주기로 공전한다는 사실이 밝혀졌다. 이 정도면 태양과 명왕성 사이의 거리에 무려 8배일 만큼 상상하기 힘들만큼 멀리 떨어져 있다. 특히 KELT-4Ab는 우리 태양계의 '큰 형님' 목성보다 50% 더 큰 가스행성으로 위치상으로 KELT-4A와 바짝 붙어있어 그야말로 '불타는 목성'이라 할 수 있다. 그렇다면 3개의 태양을 가진 KELT-4Ab에서 위를 올려다보면 하늘은 어떻게 보일까? 먼저 KELT-4Ab에서는 우리 태양보다 적어도 40배는 더 큰 별을 구경할 수 있을 것이다. 여기에 나머지 2개의 별은 망원경이 없다면 새끼손가락 정도 거리만큼 떨어진 2개의 밝은 점으로 보인다는 것이 연구팀의 설명. 연구를 이끈 제이슨 이스트맨 박사는 "KELT-4Ab는 역대 발견된 행성 중 3개의 별을 가진 4번째 행성"이라면서 "다른 어떤 행성보다 뜨거울 뿐 만 아니라 상대적으로 지구와 가까운 곳에 위치해 있다"고 설명했다. 이어 "이번 발견은 삼성계 같은 특이한 시스템이 어떻게 형성되는지 이해할 수 있는 소중한 자료가 될 것"이라고 덧붙였다.　 　 한편 우주에는 우리처럼 태양이 하나인 곳 뿐 아니라 쌍성계, 삼성계, 심지어 사성계인 곳도 많은 것으로 알려져 있다. 지난 2014년 미국 서던 코네티컷 주립 대학교 연구팀은 기묘한 모습의 타투인 행성이 전체 외계행성의 50%에 달할만큼 우주에 흔하디 흔하다는 연구결과를 발표한 바 있다. 또한 지난해 3월 미 항공우주국(NASA)의 제트추진연구소는 태양이 무려 4개나 있는 사성계 ‘30 Ari’를 발견했다는 연구결과를 발표한 바 있다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리의 실종된 개념이 모두 모여있다는 그 곳, '안드로메다 은하'에서 처음으로 중성자별이 포착됐다.최근 이탈리아 국립천문학연구소(INAF)등 국제공동연구팀은 안드로메다 은하에서 1.2초의 속도로 회전하는 중성자별을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴(XMM-Newton)망원경을 동원해 찾아낸 이 중성자별은 은하 중심부 부근에 위치해 있으며 빠른 속도로 회전한다. 다소 낯선 이름의 중성자별(neutron star)은 우주에 존재하는 천체 중 가장 고밀도다. 일반적으로 별은 초신성 폭발을 일으키며 찬란한 죽음을 맞이하는데 이때 별의 바깥 부분은 사방팔방으로 흩어지고 그 중심부는 중력으로 압축돼 중성자별이 되거나 혹은 블랙홀이 된다. 이 때문에 중성자별은 크기가 100㎞ 정도만 돼도 우리 태양보다 질량이 무겁다. INAF 연구팀은 XMM-뉴턴 망원경을 통해 오랜시간 안드로메다를 관측하면서 정기적으로 깜빡깜빡 빛나는 시그널을 확인했다. 곧 주기적으로 빠른 전파나 방사선을 방출하는 펄사(Pulsars)로 이는 고속으로 회전하는 중성자별을 의미한다. 연구를 이끈 지안 루카 이스라엘 박사는 "지난 10년 간 우리 은하에서 중성자별을 발견한 적은 있지만 이웃한 안드로메다에서 발견한 것은 처음"이라고 의미를 부여했다. 이어 "이 중성자별은 우리 태양보다 질량이 조금 작은 별을 맞돌며 쌍성계를 이루고 있다"면서 "안드로메다 안에 더 많은 중성자별이 있는지는 확신할 수 없다"고 밝혔다. 　 한편 ‘M31’로도 불리는 안드로메다 은하는 나선팔 구조를 가진 모습이 우리 은하와 거의 비슷하지만 질량은 2배 이상이다. 우리은하와 이웃한 은하에 속하지만 그 거리만 무려 250만 광년. 그러나 맑은 날 밤하늘을 올려다보면 맨 눈으로도 뿌옇게 보일 만큼 우리에게 친숙하기도 하다. 최소 1억 개 부터 1조 개 까지 정확한 별의 숫자도 모를 만큼 연구할 것이 많은 안드로메다 은하는 영겁의 시간이 지나면 흥미롭게도 우리 곁으로 다가온다. 전문가들에 따르면 현재 두 은하당 시간당 40만 km 속도로 접근하고 있는 중이다. 결과적으로 37억 년 정도 후면 두 은하가 충돌하고 65억 년 뒤면 완전히 합체해 거대한 타원은하가 된다. 천문학자들이 태어나지도 않은 이 은하에 붙여놓은 이름은 두 은하의 이름을 합친 ‘밀코메다‘(Milkomeda)다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리의 실종된 개념이 모두 모여있다는 그 곳, '안드로메다 은하'에서 처음으로 중성자별이 포착됐다.최근 이탈리아 국립천문학연구소(INAF)등 국제공동연구팀은 안드로메다 은하에서 1.2초의 속도로 회전하는 중성자별을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴(XMM-Newton)망원경을 동원해 찾아낸 이 중성자별은 은하 중심부 부근에 위치해 있으며 빠른 속도로 회전한다. 다소 낯선 이름의 중성자별(neutron star)은 우주에 존재하는 천체 중 가장 고밀도다. 일반적으로 별은 초신성 폭발을 일으키며 찬란한 죽음을 맞이하는데 이때 별의 바깥 부분은 사방팔방으로 흩어지고 그 중심부는 중력으로 압축돼 중성자별이 되거나 혹은 블랙홀이 된다. 이 때문에 중성자별은 크기가 100㎞ 정도만 돼도 우리 태양보다 질량이 무겁다. INAF 연구팀은 XMM-뉴턴 망원경을 통해 오랜시간 안드로메다를 관측하면서 정기적으로 깜빡깜빡 빛나는 시그널을 확인했다. 곧 주기적으로 빠른 전파나 방사선을 방출하는 펄사(Pulsars)로 이는 고속으로 회전하는 중성자별을 의미한다. 연구를 이끈 지안 루카 이스라엘 박사는 "지난 10년 간 우리 은하에서 중성자별을 발견한 적은 있지만 이웃한 안드로메다에서 발견한 것은 처음"이라고 의미를 부여했다. 이어 "이 중성자별은 우리 태양보다 질량이 조금 작은 별을 맞돌며 쌍성계를 이루고 있다"면서 "안드로메다 안에 더 많은 중성자별이 있는지는 확신할 수 없다"고 밝혔다. 　 한편 ‘M31’로도 불리는 안드로메다 은하는 나선팔 구조를 가진 모습이 우리 은하와 거의 비슷하지만 질량은 2배 이상이다. 우리은하와 이웃한 은하에 속하지만 그 거리만 무려 250만 광년. 그러나 맑은 날 밤하늘을 올려다보면 맨 눈으로도 뿌옇게 보일 만큼 우리에게 친숙하기도 하다. 최소 1억 개 부터 1조 개 까지 정확한 별의 숫자도 모를 만큼 연구할 것이 많은 안드로메다 은하는 영겁의 시간이 지나면 흥미롭게도 우리 곁으로 다가온다. 전문가들에 따르면 현재 두 은하당 시간당 40만 km 속도로 접근하고 있는 중이다. 결과적으로 37억 년 정도 후면 두 은하가 충돌하고 65억 년 뒤면 완전히 합체해 거대한 타원은하가 된다. 천문학자들이 태어나지도 않은 이 은하에 붙여놓은 이름은 두 은하의 이름을 합친 ‘밀코메다‘(Milkomeda)다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr