지구에서 불과 6.6 광년 떨어진 가까운 천체에 외계 행성이 존재할 수 있다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 미국 온라인매체 허핑턴 포스트는 최근 적외선 WISE 관측 위성으로 발견된 새로운 갈색왜성(褐色矮星) ‘WISE 1049-5319’ 근처에 외계행성이 존재할 가능성이 큰 것으로 나타났다고 27일(현지시간) 보도했다. 해당 왜성은 우리 태양계에서 거리상으로 ‘알파 센타우리’, ‘적색왜성(바너드별)’ 다음으로 가까운 천체이기에(태양계가 아닌 지구자체에서 떨어진 거리로는 가장 가까움) 주목된다. 만일 해당 관측결과가 사실로 밝혀진다면 불과 6.6광년 떨어진 곳에 지구와 유사한 행성이 또 하나 존재할 수 있다는 것이다. 유럽 남방 천문대(European Southern Observatory) 헨리 보핀 연구팀은 VLT(Very Large Telescope-다중반사망원경의 일종)에 설치된 FORS2 카메라를 이용해 해당 갈색왜성을 정밀히 관찰한 결과, 일정한 흔들림이 발견됐다고 밝혔다. 이는 근처에 행성이 존재할 때 나타나는 궤도 변화와 유사한 것이다. 이에 대해 보핀은 “우리가 사용한 카메라는 파리에서 뉴욕에 있는 사람을 10cm 이내 오차로 관측할 수 있을 만큼 정밀한 제품”이라며 포착된 흔들림이 외계 행성으로 인한 것일 가능성이 큼을 강조했다. 연구팀의 설명에 따르면 WISE 1049-5319는 쌍성계로 각각 Luhman 16A 와 Luhman 16B로 불린다. 질량은 목성의 30~50배 정도로 추정하며 25년을 주기로 공전 중이다. 또한 지난 두 달간의 조사 결과 두 행성의 공전 궤도가 미묘하게 엇갈리는 경우가 발생했는데 이는 특정 외계 행성의 존재를 증명하는 것으로 추정된다. 한편 갈색왜성은 질량이 태양의 8% 미만으로, 핵에서 연속적인 수소 핵융합 반응을 유지할만한 중력을 가지지 못한 천체를 의미한다. 이 질량은 가장 가벼운 항성과 가장 무거운 행성의 중간에 해당한다. 갈색왜성의 내부는 균일한 대류 층으로 구성되어 있기에 주계열성들처럼 층에 따른 화학적 특화가 이뤄져 있지 않다. 또한 가시광선을 거의 발산하지 않기에 밤하늘에서 갈색왜성을 찾기는 쉽지 않다. 참고로 이들은 주로 적외선 영역에서 많은 에너지를 방출한다. 사진=NASA에서 촬영한 ‘WISE J104915.57-531906’의 모습(출처: NASA·위키피디아)　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

기존 행성 생성 이론을 뒤집는 거대한 크기의 행성이 발견돼 학계의 관심을 모으고 있다. 최근 미국 애리조나 대학교 연구팀은 태양계 밖에서 찾아낸 외계행성 HD 106906 b의 연구결과를 공개했다. 태양계에서 가장 큰 목성보다 무려 11배나 큰 초거대 행성인 HD 106906 b는 그러나 이보다 더 놀라운 비밀을 가지고 있다. 바로 우리의 태양에 해당되는 모항성과의 거리다. 관측결과 드러난 HD 106906 b와 모항성과의 거리는 무려 650AU. 1AU는 태양과 지구의 평균거리인 약 1억 4960만㎞에 해당된다. 따라서 상상하기도 어려울 만큼 HD 106906 b는 모항성과 떨어져 있는 셈이다.　 문제는 이같이 모항성과 먼거리에 떨어져 있는 행성의 생성이 기존 이론으로는 설명하기 힘들다는 점이다. 우리의 태양계는 지금으로 부터 46억년 전 거대한 분자 구름의 일부분이 중력 붕괴를 일으키면서 형성됐다. 이후 일정한 거리 내에서 태양, 행성, 위성 등으로 진화나가는 것이 일반적. 그러나 이번 HD 106906 b의 발견으로 초거대 행성이 650AU 나 떨어진 곳에서 생성될 수 있다는 것이 확인된 것이다.　 연구를 이끈 애리조나 대학 바네사 베일리 연구원은 “이 행성의 나이는 1300만년 정도로 추정될 만큼 젊다” 면서 “행성 생성 과정에서 남은 물질들이 디스크 처럼 주위를 돌고있다”고 설명했다. 이어 “기존 행성 생성 이론으로 설명이 안돼 많이 당황했다” 면서 “아마도 쌍성계(태양이 하나가 아닌 두개 이상) 형성 과정에서 생겨난 행성일 수도 있다”고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

바다소로 알려진 매너티를 닮은 우주 구름이 우연히 포착돼 화제가 되고 있다. 미국 국립전파천문대(NRAO)가 미국 뉴멕시코주(州)에 있는 전파망원경(VLA)의 성능 개선을 위한 실험의 일환으로 지구로부터 약 1만8000광년 떨어진 독수리자리(Aquila)를 관측하던 중 매너티 성운을 발견했다고 19일 발표했다. W50으로 명명된 이 독특한 성운은 약 700광년에 걸쳐 펼쳐져 있으며 약 2만년 전 독수리자리에 있던 초신성 폭발로 생성된 잔해다. 천문학자들은 이 성운을 보자마자 바다소로 알려진 플로리다 매너티를 떠올렸다고 밝혔다. 매너티(해우)는 미국 남동부의 따뜻한 바다에 사는 멸종위기에 처한 해양포유류로 몸무게는 약 500kg에 달한다. 이 초신성 잔해 속에는 블랙홀이 존재한다. 이 블랙홀은 인근 가장 가까운 일반별의 가스를 매우 빠르게 흡수하면서 쌍을 이룬다. 이처럼 블랙홀이나 중성자별이 보통별과 쌍성계를 이루는 것을 마이크로퀘이사라고 하는데 SS433이 널리 알려져 있다. 보통별에서 흘러나오는 가스는 블랙홀에 빨려 들어가면서 원반을 이루는데 이 가스의 일부는 매운 빠른 속도의 제트 분사를 이룬다. 이 같은 분사가 이번에 관측된 바다 소 형성의 성운을 이룬 것이라고 연구진은 설명했다. 사진=미국 국립전파천문대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양 4개가 뜨는 행성이 현실에서 존재하는 것으로 밝혀져 학계의 관심이 쏠리고 있다. 미국 예일대학 행성 추적 웹사이트 ‘플랜트헌터스’(Planthunters.org) 소속 아마추어 천문학자들은 쌍성계를 도는 행성 하나와 이들 전체를 먼 거리에서 도는 또 다른 두 별을 발견했다. 이 같은 태양계는 공상과학영화 ‘스타워즈’에 등장하는 태양 2개의 쌍성주위행성 ‘타투인’(Tattoine)과 유사하지만 PH1은 태양이 2개 더 많다는 특징이 있으며, ‘4중 태양계’가 발견된 것은 이번이 처음이다. PH1은 해왕성보다 약간 크며 지구의 약 6.2배 가까이 되고 2개의 태양 주위를 도는 주기는 138일이다. 두 개의 태양 중 하나는 지구 태양의 1.5배, 또 다른 하나는 0.41배가량이다. PH1과 두 개의 태양을 도는 또 다른 태양은 PH1으로부터 930억 마일 가량 떨어져 있다. 이는 태양과 지구간의 거리보다 1000배 먼 것이다. 또 평균 표면온도는 섭씨 251℃, 최고 온도는 340℃에 달해 생명이 살기에는 다소 어려운 환경이다. 4개의 태양이 도는 이 우주는 ‘KIC 4862625’라 명명됐다. 천문학 마니아들의 이번 발견은 미국 네바다주에서 열린 미국천문학협희 연례회의에서 공개돼 공식 승인을 얻어냈으며, 관련 보고서는 논문 초고 사이트 arXiv.org에 실렸다. 전문가들은 “쌍성주위행성을 도는 또 다른 행성, ‘4중 태양계’는 매우 보기 드문 형태”라면서 “이러한 태양계의 발견은 급변하는 우주 환경을 연구하고 관찰하는데 도움을 줄 것”이라고 기대했다. 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr

무려 13억달러를 들여 만든 세계 최고가 망원경인 ‘알마’(ALMA·Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)가 찍은 독특한 ‘우주 소용돌이’ 이미지가 지난 10일(현지시각) 세계적인 과학저널 네이처지에 공개돼 주목을 받고 있다. 영국 일간지 데일리메일 보도에 따르면 이 아름다운 이미지는 허블우주망원경보다 10배 이상 선명한 결과물을 얻을 수 있는 알마로 촬영한 것이다. 이 ‘우주 소용돌이’는 지구로부터 약 780광년 떨어져 있는 적색거성 ‘알 스쿠프토리스’(R Sculptoris) 주변을 둘러싼 분자운이다. 연구를 이끈 독일 본대학 마티아스 메르커 교수는 “기존에 이런 별 주위에서 껍질을 본 적은 있지만 나선형이 관측된 것은 처음”이라고 말했다. 이 독특한 나선형 구조는 기존의 어떠한 망원경으로도 관측할 수 없었던 것이라 주목을 받고 있지만, 쌍성계를 이루는 별 중 무겁고 밝은 주성을 공전하는 가볍고 어두운 동반성의 생성 원인일 것으로도 추정되고 있어 천문학 연구에 중요한 정보가 될 것으로 보인다. 정보에 따르면 그 적색거성 주위에 껍질처럼 형성된 분자운은 내부에 아주 명확한 나선형 구조를 띠고 있으며 그 외부에는 원형의 링이 형성돼 있다. 또한 별의 마지막 단계인 적색거성이 온도 급상승으로 배출한 이 같은 분자운이 예상보다 훨씬 많은 것으로 확인돼 천문학자들을 놀라게 하고 있다. 한편 알마는 지난 2003년부터 칠레의 아타카마 사막에 있는 차이난토르 고원(해발고도 5,000m)에 만들어지고 있는 거대 전파 망원경 단지로, 오는 2013년까지 완성될 예정이다. 이 망원경이 사막에 세워진 이유는 대기가 건조하기 때문에 더욱 선명한 사진을 얻을 수 있다고 한다. 사진=알마 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

미국항공우주국(이하 NASA)가 우주에서 2개의 태양을 가진 새로운 행성계를 발견했다고 지난 28일 밝혔다. 지구에서 약 5000광년 떨어진 곳에서 발견한 이 행성계는 태양과 질량이 비슷한 항성 하나와, 크기는 태양의 3분의 1, 밝기는 태양의 1% 정도인 또 다른 작은 항성 하나로 이뤄져 있다. 두 항성이 만유인력에 의해 상호 작용을 일으키는 쌍성계가 발견된 것은 지난 해 케플러16b 이후 두 번째이며, 이번에 발견한 두 개의 항성은 백조자리 인근의 케플러47 주위를 맴돌기 때문에 각각 케플러47b, 케플러47c로 명명됐다. 이중 케플러47c는 두 개의 항성을 303일 주기로 공전하며, 물이 존재할 가능성이 있어 ‘생명체 서식 가능 지역’(Habitable Zone)에 속한다. 우리 태양계처럼 정지된 하나의 항성(태양)을 중심으로 일정한 공전궤도를 갖는 것과 달리, 케플러 47 행성계의 두 항성은 7.5일을 주기로 상호 공전하기 때문에 공전 궤도가 수시로 변한다. 과학자들은 서로 공전하는 쌍성 주위에서도 별이 존재할 수 있다는 사실을 입증한 것은 매우 고무적이며, 특히 케플러47c에서 외계생명체의 흔적을 찾을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr

영화 ‘스타워즈’ 속 주인공 루크 스카이워커의 고향 행성인 ‘타투인’(Tatooine)처럼 태양 2개를 가진 외계행성이 미국항공우주국(NASA)의 망원경에 포착됐다. 로렌스 도익 박사가 이끄는 연구팀은 케플러 우주망원경을 통해 지구에서 200광년 떨어진 외계행성 ‘케플러-16b’가 두 별을 동시에 돌고 있다는 사실이 사상 최초로 확인됐다고 학술지 ‘사이언스’에서 주장했다. 우주에는 두 별이 동시에 존재하는 쌍성계가 일반적이나, 대부분 행성이 이 가운데 하나의 궤도만 돈다. 이전에도 두 별을 도는 행성이 존재할 수 있다는 가설이 제기된 바 있지만 두 별을 도는 외계행성이 확인된 적은 이번이 최초다. 연구진에 따르면 ‘케플러-16b’는 지구보다 8배 더 크며, 1년은 229일이다. 평균온도는 영하 70도 정도일 것으로 추측된다. 이 행성이 궤도를 도는 두 별은 우리의 태양보다 더 작으며, 질량은 각각 태양의 69%와 20%인 것으로 알려졌다. ‘스타워즈’에 등장하는 타투인은 생명체가 사는 땅이지만 ‘케플러-16b’에 생명체가 존재할 가능성은 매우 희박하다. 하루 2번의 일몰이 이뤄지지만 행성은 온도가 매우 낮은 가스행성이기 때문에 생명체가 살기에는 적절하지 않은 환경을 가졌다고 연구진은 덧붙였다. 강경윤기자 newsluv@seoul.co.kr

지구에서 3000광년이나 떨어진 우주 공간에 ‘죽음의 무도’를 벌이는 두 늙은 별이 발견됐다. 백색왜성으로 알려진 이 두 별은 초속 595km라는 엄청난 속도로 서로 나선을 그리며 끌어당기고 있어 90만년 뒤에는 서로 융합할 것으로 보고되고 있다. 그런데 천문학자들은 이 두 별이 다른 쌍성을 이루는 별들과 다른 특이한 점을 보여 큰 관심을 보이고 있다. 과학자들은 이 두 늙은 별을 연구하면 아인슈타인의 일반 상대성이론을 입증하고 모든 초신성의 기원을 밝힐 것으로 기대하고 있다. 미국 하버드 스미소니언 천체물리학 센터의 천문학연구팀 리더 워런 브라운 박사는 “지구와 해왕성 크기만 한 두 백색왜성은 지구와 달의 거리의 3분의1 정도 밖에 떨어져 있지 않다. 둘은 12분마다 서로 공전하고 있다.”고 설명했다. 그는 이어 “두 백색왜성에서는 서로 물질이 유입되는 현상이 발생하지 않는 등 서로 영향을 주지 않는 점이 이질적이다. 일반 상대성이론의 영향과 초중력 연구의 단서가 될지도 모른다.”고 덧붙였다. 연구팀은 애리조나 홉킨스의 구경 6.5m 멀티플미러망원경(MMT)으로 백색왜성의 쌍성계를 조사하던 중 그 ‘춤추는’ 쌍성을 발견했다. 두 별이 서로 가려질 때 만들어지는 빛의 특징이나 스펙트럼을 관측해 상대적인 움직임을 측정한 것으로 전해졌다. 일반적으로 백색왜성은 한 숟가락당 무게가 자동차 한 대 만큼 무거울 정도로 초고밀도 질량을 자랑한다. 커다란 질량의 천체가 서로 회전하면 공간이 휘어진 상태가 돼 연못에 돌을 던져 잔물결이 이르는 것처럼 파문이 생긴다. 쌍성은 ‘중력파’로 불리는 이 파문들에 의해 에너지의 일부를 잃고 궤도는 점차 축소된다. 이에 대해 브라운 박사는 “새로 발견된 쌍성은 물질의 교환이 없으므로 중력파 효과 측정에 최적”이라고 밝히면서 “우주에는 많은 쌍성이 있지만 매우 근접하기에 서로 영향을 준다. 상호 작용하는 물질에서 발생하는 에너지를 관측할 수 있지만, 쌍성 별의 증명은 어렵다.”고 말했다. 하지만 이번 발견된 쌍성은 서로 나선을 그리며 다가갈 때 궤도주기의 변화를 정확하게 측정할 수 있다. 또한 별의 진화와 최후의 순간을 증명하는 데 중요한 단서가 될 가능성도 있다. 예를 들면 백색 왜성의 충돌은 오랫동안 Ia형(원 에이 형) 초신성 폭발을 일으키는 것으로 믿어져 왔다. Ia형 초신성은 다른 별에서 날아온 물질이 백색왜성에 쌓여 일정한 질량에 이르러 폭발하는 것을 말한다. 지금까지의 이론 모델을 따르면 이번 쌍성이 융합하면 초대형 질량의 백색왜성이 되거나 매우 드물게 약한 초신성 폭발이 발생할 수 있다. 한편 지난 3월 발견된 이 쌍성은 현재 지구에서 보면 태양의 뒤편을 이동하고 있어 관측되지 않고 있다. 궤도주기가 어느 정도까지 짧아지고 있는지 확인하려면 올가을까지 기다려야 한다. 브라운 박사는 “우주 시간에서 보면 90만년이라는 한순간에 융합을 이룰 이 쌍성을 발견할 수 있었다는 것만으로도 충분히 가치가 있다.”고 말했다. 사진=NASA 서울신문 나우뉴스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 은하계의 태양과는 달리 우주의 많은 별은 서로 회전하는 쌍성계 즉, 커플을 이룬다. 이때 한쪽이 힘이 강해져 폭발하면 블랙홀이나 중성자별이 되기도 하는데, 최근 청색 거성과 쌍성을 이루는 한 중성자별이 자신의 짝이 분출한 (플레어) 물질을 집어 삼킨 뒤 4시간 동안에 걸쳐 강력한 플레어를 방출하는 장면이 최초로 포착돼 관심을 끌고 있다. 최근 스페이스닷컴 등 과학전문 외신들에 따르면 이 중성자별의 놀라운 모습은 스위스 제네바대학의 천문학 연구팀이 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴 우주 망원경을 사용해 포착했다. 연구팀을 이끈 엔리코 보조 박사는 “청색거성의 표면이 가열되면서 거대한 가스 덩어리가 방출됐고, 근처에 공전하던 중성자별의 강력한 중력에 끌려 흡수된 것으로 보인다.”고 설명했다. 그는 이어 “이 특정한 쌍성계에서 발생한 X선 플레어는 1년에 기껏해야 몇 차례 밖에 발생하지 않는다.”고 덧붙였다. 청색 거성이 내뿜은 성간물질은 우주 공간으로 약 1600만 km에 걸쳐 확산된 것으로 추정된다. 이는 달의 1000억 배에 달하는 크기지만 고밀도는 아니었으며, 달의 1/1000에 해당하는 질량을 포함하고 있었다고 연구팀은 밝혔다. 특히 ‘IGR J18410-0535’로 명명된 이 중성자별은 지름이 약 10km 정도로 작지만 엄청나게 큰 밀도를 자랑한다. 바로 이 중성자별이 청색거성의 성간물질을 마음껏 흡수한 뒤 마치 ‘트림’을 하듯 X선을 방출한 것이다. 이때 평소 밝기보다 1만 배 이상의 밝은 X선 파장을 보이는 중성자별을 연구팀은 12시간 30분 동안에 걸친 짧은 관측기간 동안 포착한 것이다. 태양을 포함한 모든 별은 항성풍을 생성하고 원자 형태의 물질을 방출하는데, 이 중성자별이 방출한 항성풍은 태양이 태어난 초기에 분출한 것보다 훨씬 강력한 것으로 알려졌다. 연구팀은 “이번 관측은 천문학적으로 청색 거성이 어떤 작용으로 우주로 물질을 방출하는지를 이해하는 데 큰 도움이 될 것”이라고 전했다. 사진=유럽우주국 서울신문 나우뉴스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

올 한해 보도된 천문학 뉴스 중 가장 놀라운 사건은 무엇이었을까. 우주 항공기술과 관측기기의 비약적 발전으로 올해 천문학계는 그 어느 해보다 풍성한 연구 성과들을 발표했다. 미국 우주항공 전문사이트 스페이스닷컴은 이러한 연구결과를 바탕으로 천문학 전문가들이 선정한 올 한해를 빛낸 사건 중 가장 놀라운 5건(Top 5 Amazing Astronomy Discoveries in 2008)을 추려 최근 발표했다. ◆ 태양계 밖 외계행성 최초 포착 5건 중 가장 먼저 이름을 올린 사건은 ‘포말하우트 b’의 발견이다. 버클리 캘리포니아 연구진이 태양 계 밖 외계행성을 허블우주망원경의 가시광선 카메라로 담은 획기적인 일이었다. 무엇보다도 사상최초로 태양계 밖 외계행성을 사진으로 담았다는데 큰 의미를 갖고 있으며 이 같은 발견이 우주 발생원리를 추적하는데 큰 도움을 줄 것으로 전문가들은 예측하고 있다. 연구진에 따르면 포말하우트 b는 포말하우트 (Fomalhaut)궤도를 돌고 있으며 지구에서 25광년 거리에 위치하고 있다. 질량은 목성의 3배 정도로 추정된다. ◆ 화성의 과거 생명체 존재 가능성 포착 두 번째로 ‘올해를 빛낸 획기적인 발견’에 선정된 사건은 얼마 전 화성에 생명체가 존재할 수 있을 정도의 쾌적한 환경이었다는 사실을 밝혀낸 것. 지난 12월 보도된 내용에 따르면 미국 브라운 대학교 연구진은 산성 환경에서는 급속히 분해되는 성질을 가진 탄산염이 화성표면에서 관찰된 점을 근거로 화성의 일부 지역은 과거 산성수를 피할 수 있는 지역이었을 것이라고 주장했다. 스페이스닷컴은 “지구 밖 행성들의 생명체 존재가능성에 대한 의문이 날로 커져가는 가운데 화성이 한 때 미생물이 번식할 수 있을 정도의 환경이었다는 것을 시사한 혁혁한 성과”라고 평가했다. ◆ 암흑에너지 규명과 빅뱅 재현 실험 우주를 채우고 있는 암흑 에너지에 대한 규명하는 빅뱅재현 실험도 포함됐다. 초기 우주 생성원리와 밀접한 관련이 있는 암흑에너지를 규명하기 위해 올해 빅뱅실험도 실시한 바 있다. 지난 9월 유럽입자물리연구소(CERN)는 원형터널과 대형강입자층돌기(LHC)에서수소 양성자 빔을 충돌시켜 139억년 전 우주탄생 초기의 빅뱅을 재현하는 실험에 착수했었다. 당시 이 실험은 이틀째에 발생한 변압기 고장에 이어 액체헬륨 유출사고로 인해 결국 일시 중단됐다. ◆ ‘영원한 미스터리’ 블랙홀의 발견 올해 유난히 블랙홀에 대한 발견이 많았던 만큼 2008년 최고의 천문학 뉴스에 블랙홀에 대한 연구결과도 포함됐다. 지난 4월 지금까지 측정된 것 중 가장 작고 가벼운 지름 24km블랙홀이 발견됐다고 보도됐다. 이 블랙홀은 우리은하의 쌍성계 XTE J1650-5000에 위치했으며 질량은 태양의 3.8배 정도로 알려졌다. 반면 초대형 블랙홀도 발견됐다. 독일 막스 플랑크 연구소 외계 물리학 연구팀을 중심으로 한 국제연구팀은 유럽남방천문대(ESO)에서 발견한 태양 질량의 400만 배에 달하는 이 블랙홀을 포착했다. 이밖에도 두 은하의 블랙홀이 서로 합쳐지는 블랙홀 병합 현상이 벌어질 가능성이 있으며 그 과정에서 폭발적인 전류가 흘러나올 것이라는 연구결과도 나와 천문학계를 긴장시켰다. ◆ 수성의 근접촬영 성공 마지막으로 수성의 근접촬영에 성공한 뉴스가 올해를 빛낸 5대 뉴스에 포함됐다. 미국항공우주국(NASA)은 지난 1월 ‘메신저(MESSENGER)’ 호를 쏘아올려 수성을 근접촬영에 성공했다. 메신저호가 촬영해 지구로 보낸 사진들에서 수성 표면의 평탄한 지형과 화산, 행성 중심에 활발하게 형성된 자기장 등이 포착됐다. 태양에서 가장 가까운 행성인 수성은 태양과 가장 가까운 태양계 행성으로 근접이 어려워 그동안 연구가 활발하지 못했다. 메신저호의 탐사로 수성에 대한 미스터리가 많이 해소되는 결과를 가졌다고 전문가들은 평가하고 있다. 사진=NASA 서울신문 나우뉴스 강경윤기자 newsluv@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

재미 한국 여성과학자가 한쌍을 이루고 있는 별(쌍성)의 주위를 도는 외계행성이 존재한다는 증거를 처음 발견했다. 미국 노틀담대학의 연구교수로 재직 중인 천체물리학자 이선홍박사와 남편인 데이비드 베네트 교수가 이끄는 마이크로렌즈 행성탐사팀은 영국 과학저널 ‘네이처’ 최근호에서 쌍성 주위를 도는 행성으로 추정되는 물체를 최초로 찾아냈다고 밝혔다. 90년대에 외계 행성이 약 20개 발견됐지만 모두 하나의 별 주위를 도는 것이었으며 쌍성을 회전하는 행성이 발견되기는 이번이 처음이다.지금까지 천문학자들은 태양계 주변 별들의 절반을 차지하는 쌍성계는 중력이 불안정하기 때문에 행성이 존재할 수 없다고 생각해 왔다. 연구팀이 발견한 외계 행성은 서로 2억7,000만㎞ 떨어져 있는 두개의 별을중심으로 약 10억5,000만㎞(지구∼태양거리의 약 7배) 떨어진 거리에서 회전하고 있으며 질량은 목성의 3배 정도로 크다. 이 연구팀은 97년 미 과학재단 산하 연구팀이 2만 광년 떨어진 곳에서 발견한 중력미소렌즈 현상을 분석한 결과 이 별의 밝기 패턴이 쌍성계 주위를 돌고 있는 행성에 의해 일어난 것이라고 결론내렸다.중력미소렌즈 현상은 1930년대 아인슈타인이 처음 주장한 것으로 행성이 멀리 있는 별의 앞을 지나갈때 이 별과 행성의 중력이 렌즈처럼 빛을 증폭시켜 멀리 있는 별이 더 밝게보이는 현상이다. 이 교수는 “중력미소렌즈는 수십억달러가 드는 대형 천체망원경 등을 제외하면 외계에서 지구 크기 정도의 행성을 찾을 수 있는 거의 유일한 방법”이라고 말했다. 함혜리기자 lotus@

◎서울신문사 주최,노벨상수방자 휴이시박사 초청강연으로 본 「우주」/초신성 폭발때 수축끝에 탄생하는 단단한 별/1초에 1회이상 회전… 규칙적으로 깜박 거려 영국 캠브리지대학교 천문학교수 안토니 휴이쉬의 대학원생이었던 여학생 조슬린 벨은 19 67년 도저히 이해할 수 없는 이상한 발견을 했으니,어떤 천체에서 날아오는 주기 1.34초의 규칙적인 전파 박동(pulse)이 바로 그것이다.당시는 천체가 몇 초를 주기로 회전한다거나 맥동하는 일은 상상도 할 수 없는 시대였기 때문에 이 발견은 곧 「녹색우주인이 보내는 신호」등으로 각색되어 세상에 알려지게 되었다. 이 소동의 주인공의 정체는 휴이쉬 등의 천문학자들에 의하여 1초에 몇 바퀴를 회전해도 부서지지 않는 중성자성이라는 아주 작고 단단한 별로 밝혀졌다.휴이쉬는 이 공적으로 1974년 노벨 물리학상을 수상하게 된다. 중성자성은 질량이 비교적 큰 별의 생애 마지막 단계에서 거죽이 초신성 폭발로 날아가고 밀도가 높은 중심핵만 남아 만들어진다.중성자성은 대략 서울시만한데 그 표면에서떼낸 각설탕 크기 만큼의 물질은 승용차 약10억 대와 같은 질량을 갖는다. 중성자성은 이처럼 엄청난 수축 끝에 탄생하기 때문에 매우 빠르게 자전하고 있다.이는 피겨 스케이터가 팔다리를 안으로 웅크릴수록 더 빨리 돈다는 점에 유의하면 이해할 수 있다.중성자성물은 보통 1초에 1회 이상 회전한다.이렇게 빠른 회전에 의한 엄청난 원심력은 보통의 별이라면 산산이 깨뜨릴 수 있지만 중성자성에는 별 영향을 주지 못한다. 우리 해처럼 비교적 가벼운 별들은 종말에 이르러 폭발을 하는 대신 짜부러들어 지구만한 백색왜성이라는 작은 별이 된다.백색왜성은 한마디로 사그러지는 모닥불과 같다고 할 수 있다.중성자성만은 못하지만 백색왜성도 밀도가 매우 높아 그 표면에서 각설탕 크기 만큼의 물질이 승용차 약 10대와 같은 질량을 갖게 된다. 중성자성 중 어떤 것은 마치 등대가 깜박이는 것과 똑같이 회전할 때마다 우리에게 빛의 박동을 내기도 하는데 이러한 것들은 펄사(pulsar)라고 부른다.즉 펄사란 우주의 등대인 것이다.앞서 벨이 발견했던 천체도바로 펄사의 하나였던 것이다. 미국의 헐스와 테일러도 바로 이 펄사를 연구한 공로로 불과 2년 전인 1993년 노벨 물리학상을 수상하였다.두 사람이 공교롭게도 휴이쉬가 노벨상을 받던 해인 1974년 발견한 천체는,두 중성자성이 해의 반지름 정도 거리를 유지하며 주기 약 8시간,초속 300㎞의 맹렬한 속도로 서로 공전하고 있는 쌍성이다.별 하나는 보이지 않지만 나머지 하나가 주기가 0.059초인 펄사여서 쌍성펄사라고 부른다.즉 이 펄사는 초당 약 17번 회전하는 중성자성이다.따라서 그들은 이 펄사를 정밀히 관측함으로써 이 쌍성펄사의 진화를 추적할 수 있었다. 그들이 얻은 결과는 매년 공전주기가 약 1만분의 1초씩 짧아지고 있다는 것이었다.이 값은 그 쌍성계가 중력파에 의하여 공전에너지를 잃는다고 가정하고 아인슈타인의 상대성 이론에 근거하여 계산한 공전주기감소치와 정확히 일치하여,결국 중력파가 존재한다는 사실과 상대성 이론이 정교한 중력이론임을 간접적으로 입증하였다.