우리 은하에 있는 가장 큰 별들 가운데 하나로 알려진 ‘큰개자리 VY별’이 초신성이라는 최후 단계에 접어들기 전까지 몸무게를 엄청나게 줄이고 있는 이유가 정밀 관측으로 밝혀졌다. 천문학자들은 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)을 이용해 이 적색 극대거성이 질량을 잃고 있는 이른바 ‘다이어트’ 이유를 해명해냈다. 이번 관측에서는 이 별 주위를 둘러싸고 있는 먼지 입자가 예상보다 훨씬 큰 것으로 밝혀졌다. 이는 이런 거구 별이 초신성 폭발을 일으키는 데 있어 반드시 필요한 준비 과정일 것이라고 연구자들은 설명한다. 한때 우주 최대 별로도 알려졌던 큰개자리 VY별은 정밀 측정으로 현재 8번째 큰 별로 확인되고 있다. 이 별은 우리 태양보다 약 1,420 ± 120배 크며, 이는 약 13AU(천문단위:지구-태양 간 거리)에 해당되는 길이로, 19억 7664만 km다. 질량은 태양의 30~40배, 밝기는 30만 배가 넘는다. 만일 이 별이 우리 태양의 위치에 있다면 그 크기는 이미 목성의 공전 궤도를 넘어섰고 지금도 매우 빠르게 팽창하면서 최후 단계로 접어들고 있을 것이라고 연구자들은 말한다. 이번 관측에서는 VLT에 장착된 ‘분광편광계에 의한 고대비 외계행성 연구장비’(SPHERE, 이하 스피어)를 사용했다. ‘스피어’가 채택하고 있는 적응광학 시스템은 이전보다 훨씬 뛰어난 수준으로 관측 자료를 수집한다. 이렇게 수집한 데이터는 광원에 가장 가까운 위치에 있는 구조조차 매우 상세하게 볼 수 있게 해준다. ‘스피어’는 큰개자리 VY별이 뿜어내는 밝은 빛이 주위를 둘러싼 물질로 이뤄진 구름에 어떤 영향을 미치는지를 밝혀냈다. 또 이 장비에 있는 ‘취리히 이미징 편광계’(ZIMPOL, 짐폴) 모드를 사용해 별을 둘러싸고 있는 가스와 먼지 구름을 이전보다 훨씬 깊숙한 곳까지 들여다보고 별빛이 어떻게 주위 물질들에 산란하고 편광되는지까지 볼 수 있었다고 한다. 이렇게 측정된 데이터는 여전히 불분명한 먼지의 속성을 알아내는 핵심 정보가 된다. 이런 편광 결과에서 비롯한 정밀 분석 결과는 먼지를 구성하고 있는 입자들이 상대적으로 큰 지름 0.5㎛ 정도인 것으로 밝혀졌다. 물론 이 크기 역시 매우 작지만 이는 우주에서 일반적으로 발견되는 먼지보다 무려 50배나 큰 크기다. 무거운 별은 팽창의 전 과정을 통해 상당한 양의 물질을 쏟아내는 데 이 별의 경우 매년 지구 질량의 30배에 달하는 물질을 먼지와 가스 형태로 쏟아낸다. 이렇게 생성된 물질 구름은 별이 폭발하기 전부터 이미 별 밖으로 밀려나가며 어느 시점에 먼지 중 일부가 파괴되고 나머지는 별 사이 우주공간으로 산란한다. 이런 물질은 초신성 폭발로부터 만들어지는 더 무거운 먼지들과 함께 다음 세대의 별을 형성하는데 사용된다. 하지만 이런 극대거성의 상층 대기에 존재하는 물질이 초신성 폭발 전에 어떻게 우주 공간으로 밀려나게 되는지는 여전히 밝혀지지 않고 있다. 그 메커니즘으로 가장 그럴듯한 가설은 대체로 별빛을 뿜어내는 원천이기도 한 ‘복사 압력’으로 생각돼 왔다. 하지만 복사 압력은 매우 약하므로, 먼지 입자는 별빛에 의해 밀려날 만큼은 커야 한다는 것이다. 만일 입자가 너무 작으면 별빛이 먼지 사이를 그냥 통과하고 너무 크면 무거워서 밀어내기 쉽지 않기 때문이다. 연구진이 큰개자리 VY별에서 관측한 먼지의 크기는 별빛이 효과적으로 먼지를 밀어내기에 적합한 크기를 가지고 있었다. 이에 대해 연구를 이끈 대만 천문학·천체물리학 중앙연구소의 피터 시클루나 박사는 “무거운 별의 수명은 짧다. 이런 별은 최후로 다가설수록 엄청난 양의 질량을 우주공간으로 뿜어낸다”고 말했다. 그는 또 “예전에 우리는 이런 일이 어떻게 일어나는지에 대해서는 이론상으로만 추정할 수 있었지만, 이제 우리는 데이터를 통해 이 거대 별 주위에 있는 먼지 입자들이 비교적 큰 크기를 갖고 있다는 것을 알아냈다. 이런 입자는 별의 강력한 복사 압력으로 밀려나기에 충분한 크기를 갖고 있다”면서 “바로 이런 점이 빠르게 질량을 잃어가는 현상을 설명해줄 수 있는 것”이라고 밝혔다. 비교적 큰 크기를 가진 입자들이 별과 아주 가까운 영역에서 관측됐다는 사실이 말해주는 것은 이 먼지 구름이 별로부터 나오는 가시광선을 효과적으로 산란하고 있으며 별로부터 뿜어져 나오는 복사 압력에 의해 밀쳐지고 있음을 의미한다. 또한 이런 먼지 입자의 크기는 이중 상당수가 큰개자리 VY별이 초신성 폭발로 최후를 맞이할 때 뿜어져 나오는 복사로도 살아남을 가능성이 있다는 것을 보여준다. 이렇게 확산한 먼지들은 주변 공간을 채우고 다음 세대 별을 생성하는 재료가 될 것이며 이런 별이 행성을 거느리는 데 영향을 미칠 것이다. 한편 이번 연구결과는 ‘천문학 & 천체 물리학 저널’(the journal Astronomy & Astrophysics) 최신호에 게재됐다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이해할 수 없는 기괴한 행동으로 천문학자들의 관심을 한몸에 받고 있는 외계 별 ‘KIC 8462852’. 지구로부터 약 1400광년 거리에 있는 이 항성에 관한 최근 소식이 미국항공우주국(NASA)의 공식 웹사이트에 25일(현지시간) 소개됐다. 천문학자들은 지난 2011년과 2013년 케플러 우주망원경을 사용해 지구와 비슷한 크기의 외계행성을 찾는 ‘케플러 미션’ 도중 갑자기 극단적으로 어두워지는 특별한 이 별을 관측했다. 당시 이 외계 별은 평소의 80% 정도밖에 안 되는 밝기로 어두워졌고 이는 천문 관측 사상 처음 있는 일이었다. 이 때문에 연구자들은 이 별이 어두워지는 원인을 두고 ‘무언가’가 그앞을 가리고 있다고 추정했다. 우선 그럴듯한 설명으로 별 주위에는 가족 단위의 혜성이 무더기로 공전하고 있다는 가설이 지난 9월 연구논문으로 발표됐다. 이때 또 다른 원인으로 행성이나 소행성이 충돌로 생긴 많은 파편이 이 별 주위를 돌면서 가렸을 수도 있다는 이론도 제기됐다. 이에 대해 미국 아이오와주립대의 천체물리학자인 마시모 마렝고 박사팀은 스피처 우주망원경을 통해 얻게 된 자료를 사용해 앞서 나온 가설의 신빙성을 뒷받침했다. ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 실린 이 연구논문에서 이 별을 더 자세히 알 수 있는 한 가지 방법은 적외선상의 빛으로 관측 연구하는 것이다. 참고로 케플러 망원경은 이 별을 가시광선 상에서 관측했다. 연구진에 따르면, 이 별을 가린 물체가 행성이나 소행성 사이 충돌로 발생한 파편이라면 별 주위에서 적외선이 초과하는 것이 감지돼야 한다. 먼지처럼 부스러진 미세한 암석은 적외선 파장에서 감지되기에 알맞은 온도를 갖고 있다고 연구진은 설명했다. 이번에 연구진은 적외선을 감지할 수 있는 스피처 우주망원경을 사용했다. 스피처 담당자 NASA 제트추진연구소(JPL)의 마이클 베르너 박사는 “스피처는 별 주위 먼지에서 적외선 방출을 감지하기 위해 노력했다”고 말했다. 하지만 스피처를 사용해도 별 주위 먼지에서 적외선이 초과하는 것을 감지하지는 못했다. 이는 행성이나 소행성 충돌로 생긴 암석이 아니라 온도가 낮은 혜성일 가능성이 크다는 것이다. 또 혜성은 공전 주기가 매우 길고 공전 궤도가 편심성이 크기 때문에 가능한 이론이라는 것이다. 즉 2011년 케플러 미션 당시 이 별의 빛을 가렸던 천체는 가족 단위의 혜성의 선두인 매우 큰 혜성일 수 있다. 이후 2013년에는 나머지 혜성 파편이 별빛을 다시 차단했다는 것이다. 이에 대해 마렝고 박사는 이 별의 사례를 확신하기 위해서는 추가 관측이 필요하다고 말한다. 그는 “KIC 8462852는 매우 이상한 별”이라면서 “이번 사례는 처음 펄서를 발견했을 때를 떠올린다”고 설명했다. 마렝고 박사가 처음 발견한 펄서는 그때까지 아무도 본 적이 없는 이상한 신호를 방출했다. 이 첫 신호를 발견했을 당시 ‘작은 초록외계인’(Little Green Men)이 보내는 신호라고 생각해서 ‘LGM-1’이라는 이름이 붙여졌다. 하지만 이 신호는 결국 펄서라는 천체가 방출하는 자연적인 현상으로 밝혀졌다. 마렝고 박사는 “우리는 아직 이 별 주위에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알 수 없다”면서 “하지만 이는 이 별을 매우 흥미롭게 만드는 것”이라고 말했다. 사진=NASA/JPL-칼텍 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 태양보다 작고 어두운 한 ‘난쟁이 별’에 예상보다 훨씬 강력한 자기장이 생성된 것을 천문학자들이 세계 최대 알마(ALMA) 전파망원경을 사용한 관측으로 밝혀냈다. 질량이 작고 어두운 적색의 빛을 내 ‘적색왜성’으로 분류되는 이 별은 천문학계에서는 잘 알려진 ‘TVLM 513-46546’으로 불리며, 지구로부터 목동자리 방향으로 약 35광년 거리에 있다. 이 항성은 거의 2시간마다 한 바퀴를 회전(자전)할 정도로 빠르게 돌고 있다. 참고로 우리 태양의 자전 주기는 약 25일이다. 특히 이 별의 질량은 우리 태양의 10분 1 정도밖에 안 될 정도로 작고 덜 뜨거운데 내부의 수소를 핵융합 반응으로 헬륨으로 바꿈으로써 빛을 발하지만 중수소가 아닌 경수소를 태워 질량이 더 작은 갈색왜성과 구분된다. 그런데 천문학자들이 알마 망원경으로 관측한 적색왜성 ‘TVLM 513-46546’에는 우리 태양의 가장 강력한 자기장 영역에서 나오는 자기장만큼 강력한 자기장을 생성하는 것으로 나타났다. 이런 기이한 자기장은 우리 태양의 플레어와 같은 폭발이 지속해서 일어난다고 천문학자들은 예상한다. 특히 이 난쟁이 별의 플레어에는 우리 태양처럼 활동하는 자기력선이 조밀하게 있어, 그로부터 나온 전자의 경로를 바꿔 그 전파신호를 알마 망원경으로 감지할 수 있었다고 한다. 또한 이런 강력한 플레어의 활동은 별에서 가까운 행성에 하전 입자를 퍼부었을 것이라고 천문학자들은 말한다. 이번 연구를 이끈 피터 윌리엄스 하버드-스미스소니언 천문학센터(CfA) 박사는 “만일 이런 별이 우리 주위에 있었다면, 우리는 어떠한 위성 통신도 할 수 없었을 것”이라면서 “사실, 이런 폭풍치는 듯한 환경에서 생명체가 진화하기에는 극단적으로 어려울 것”이라고 말했다. 천문학자들은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO) 소속 ‘젠스키 전파 망원경망’(VLA)에서 나온 이전 자료에서 이 난쟁이 별이 태양의 가장 극단적인 자기 영역에서 나오는 자기장과 비슷하며 태양의 평균 자기장보다 수백 배 더 강력한 장기장을 방출한다는 것을 알아냈다. 그런데 태양이 자기장을 생성하는 물리적 과정을 봤을 때 그처럼 작은 별에서는 강력한 자기장이 일어나는 것이 불가능하다고 여겼었다. 이 연구에 참여한 CfA 천문학자인 에도 베르게르 하버드대 교수는 “이 별을 자기적으로만 봤을 때 우리 태양과 매우 다른 것”이라고 말했다. 연구진은 알마 망원경으로 이 별을 관측했을 때 특히 높은 주파수(95GHz)가 방출되는 것을 발견했다. 이런 무선 신호는 전자들이 더 강력한 자기력선 근처를 돌아다니는 과정인 ‘싱크로트론 방출’(synchrotron emission)에 의해 만들어진다고 한다. 그런데 이런 고주파를 가진 플레어 같은 것이 방출되는 것이 적색왜성에서 감지된 사례는 이번이 처음이다. 또 이 별이 밀리미터(mm) 파장에서 감지된 사례도 처음이어서 알마 망원경을 사용한 연구에 새로운 길을 개척했다고 연구진은 생각하고 있다. 우리 태양에서도 태양 플레어가 발생할 때 비슷한 방출을 생성하지만 이는 간헐적이다. 무엇보다, 이 별의 강력한 자기장 방출은 태양이 생산하는 것보다 1만 배나 더 밝다. 질량은 태양의 10%밖에 안 되는 것이 말이다. 천문학자들은 알마 망원경을 사용해 4시간 연속 관측에서 이 별이 지속해서 활성화돼 있는 것을 목격했다. 이는 외계행성 중 거주 가능한 곳을 찾는데 중요한 의미가 있다. 적색왜성은 우리 은하에서 가장 흔한 별로, 행성 탐색에서 주 표적이 된다. 하지만 이런 적색왜성은 태양만큼 뜨겁지 않아서 그 별에 가까운 행성에만 생명이 사는 데 필수적인 액체 상태의 물이 존재할 수 있다는 것이다. 그런데 이런 근거리라는 이점이 이 적색왜성에서만큼은 행성의 대기를 날려버리거나 표면의 복잡한 분자를 파괴할 수 있는 방사선 중심에 놓일 수 있다고 천문학자들은 추측하고 있다. 이들은 이제 이 별만이 이상한 것인지 아니면 같은 유형의 다른 별에도 이런 현상이 일어나고 있는지 연구할 계획이다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 태양보다 작고 어두운 한 ‘난쟁이 별’에 예상보다 훨씬 강력한 자기장이 생성된 것을 천문학자들이 세계 최대 알마(ALMA) 전파망원경을 사용한 관측으로 밝혀냈다. 질량이 작고 어두운 적색의 빛을 내 ‘적색왜성’으로 분류되는 이 별은 천문학계에서는 잘 알려진 ‘TVLM 513-46546’으로 불리며, 지구로부터 목동자리 방향으로 약 35광년 거리에 있다. 이 항성은 거의 2시간마다 한 바퀴를 회전(자전)할 정도로 빠르게 돌고 있다. 참고로 우리 태양의 자전 주기는 약 25일이다. 특히 이 별의 질량은 우리 태양의 10분 1 정도밖에 안 될 정도로 작고 덜 뜨거운데 내부의 수소를 핵융합 반응으로 헬륨으로 바꿈으로써 빛을 발하지만 중수소가 아닌 경수소를 태워 질량이 더 작은 갈색왜성과 구분된다. 그런데 천문학자들이 알마 망원경으로 관측한 적색왜성 ‘TVLM 513-46546’에는 우리 태양의 가장 강력한 자기장 영역에서 나오는 자기장만큼 강력한 자기장을 생성하는 것으로 나타났다. 이런 기이한 자기장은 우리 태양의 플레어와 같은 폭발이 지속해서 일어난다고 천문학자들은 예상한다. 특히 이 난쟁이 별의 플레어에는 우리 태양처럼 활동하는 자기력선이 조밀하게 있어, 그로부터 나온 전자의 경로를 바꿔 그 전파신호를 알마 망원경으로 감지할 수 있었다고 한다. 또한 이런 강력한 플레어의 활동은 별에서 가까운 행성에 하전 입자를 퍼부었을 것이라고 천문학자들은 말한다. 이번 연구를 이끈 피터 윌리엄스 하버드-스미스소니언 천문학센터(CfA) 박사는 “만일 이런 별이 우리 주위에 있었다면, 우리는 어떠한 위성 통신도 할 수 없었을 것”이라면서 “사실, 이런 폭풍치는 듯한 환경에서 생명체가 진화하기에는 극단적으로 어려울 것”이라고 말했다. 천문학자들은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO) 소속 ‘젠스키 전파 망원경망’(VLA)에서 나온 이전 자료에서 이 난쟁이 별이 태양의 가장 극단적인 자기 영역에서 나오는 자기장과 비슷하며 태양의 평균 자기장보다 수백 배 더 강력한 장기장을 방출한다는 것을 알아냈다. 그런데 태양이 자기장을 생성하는 물리적 과정을 봤을 때 그처럼 작은 별에서는 강력한 자기장이 일어나는 것이 불가능하다고 여겼었다. 이 연구에 참여한 CfA 천문학자인 에도 베르게르 하버드대 교수는 “이 별을 자기적으로만 봤을 때 우리 태양과 매우 다른 것”이라고 말했다. 연구진은 알마 망원경으로 이 별을 관측했을 때 특히 높은 주파수(95GHz)가 방출되는 것을 발견했다. 이런 무선 신호는 전자들이 더 강력한 자기력선 근처를 돌아다니는 과정인 ‘싱크로트론 방출’(synchrotron emission)에 의해 만들어진다고 한다. 그런데 이런 고주파를 가진 플레어 같은 것이 방출되는 것이 적색왜성에서 감지된 사례는 이번이 처음이다. 또 이 별이 밀리미터(mm) 파장에서 감지된 사례도 처음이어서 알마 망원경을 사용한 연구에 새로운 길을 개척했다고 연구진은 생각하고 있다. 우리 태양에서도 태양 플레어가 발생할 때 비슷한 방출을 생성하지만 이는 간헐적이다. 무엇보다, 이 별의 강력한 자기장 방출은 태양이 생산하는 것보다 1만 배나 더 밝다. 질량은 태양의 10%밖에 안 되는 것이 말이다. 천문학자들은 알마 망원경을 사용해 4시간 연속 관측에서 이 별이 지속해서 활성화돼 있는 것을 목격했다. 이는 외계행성 중 거주 가능한 곳을 찾는데 중요한 의미가 있다. 적색왜성은 우리 은하에서 가장 흔한 별로, 행성 탐색에서 주 표적이 된다. 하지만 이런 적색왜성은 태양만큼 뜨겁지 않아서 그 별에 가까운 행성에만 생명이 사는 데 필수적인 액체 상태의 물이 존재할 수 있다는 것이다. 그런데 이런 근거리라는 이점이 이 적색왜성에서만큼은 행성의 대기를 날려버리거나 표면의 복잡한 분자를 파괴할 수 있는 방사선 중심에 놓일 수 있다고 천문학자들은 추측하고 있다. 이들은 이제 이 별만이 이상한 것인지 아니면 같은 유형의 다른 별에도 이런 현상이 일어나고 있는지 연구할 계획이다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

행성 탄생 순간을 촬영한 최초의 선명한 사진이 공개됐다. 미국 애리조나대(UA) 등이 참여한 국제 연구진은 지구로부터 약 450광년 거리에 있는 젊은 별 ‘LkCa15’을 대상으로 한 관측 연구에서 행성 탄생 순간을 담은 실물 사진을 얻어낼 수 있었다고 밝혔다. 항성 ‘LkCa15’에는 행성 형성에 필요한 물질이 중력에 의해 원반 형태로 회전하고 있다. 이 원반은 지구로부터 먼 거리에 있고 가스와 먼지 대기가 끼어 있어 관측에 어려움이 있지만, UA 연구진은 그 모습을 촬영한 첫 사진을 공개했다. 지금까지 우리 인류에게 알려진 항성을 공전하는 외계행성은 약 2000개로, 이중 10개 정도만이 촬영됐으며, 행성 탄생 순간이 포착된 사례는 없었다. 이번 연구에 참여한 UA 대학원생인 스테프 살룸 연구원은 “이 사진은 아직 형성 중이라고 말할 수 있는 하나의 행성을 처음으로 촬영한 것”이라고 말한다. 살룸 연구원은 같은 학교 대학원생 출신으로 이 연구를 이끌고 있는 케이트 폴레트 스탠퍼드대 박사후연구원과 공동 연구 중이다. 불과 몇 달 전, 살룸 연구원과 폴레트 박사후연구원은 각각 독립적으로 박사과정을 밟고 있었다. 그런데 이들은 우연히 같은 별을 대상으로 연구하고 있다는 것을 알게 됐다. 두 사람이 관측하고 있는 항성 ‘LkCa15’은 특별한 유형의 원시행성계원반(protoplanetary disk)에 둘러싸여 있다. 이 원반에는 내부에 간극으로도 불리는 빈 공간이 있었다. 원시행성계원반은 젊은 별이 형성되고 남은 파편으로 형성된다. 그런 원반 안에서 행성이 형성되는 과정에서 간극이라는 공간이 관측된다. 살룸 연구원은 "애리조나대 연구진이 개발한 첨단장비와 기술로 이번 사례처럼 별보다 훨씬 희미한 원반과 같은 천체를 볼 수 있게 됐다"고 말한다. 이들이 연구에 사용한 관측 장비는 애리조나주(州) 그레이엄산에 있는 ‘거대 쌍안 망원경’(Large Binocular Telescope, LBT)과 칠레에 있는 ‘마젤란 망원경과 적응광학 시스템’(Magellan Telescope and its Adaptive Optics System, MagAO)이다. 연구진에 따르면, 먼 거리에 있는 천체를 선명하게 촬영하는 것은 뜨겁고 찬 공기가 섞여 있는 지구의 대기 난류 때문(atmospheric turbulence)에 어려운 일이다. 폴레트 박사후연구원의 조언자 역할을 한 레어드 클로스 UA 천문학 교수는 “당신이 지구의 대기를 통해 볼 때 당신이 보고 있는 별이 반짝이는 것은 이런 대기 난류의 영향 때문”이라면서 “거대 망원경에서 이는 매우 큰 영향”이라고 말했다. 살룸 연구원의 조언자인 조쉬 아이즈너 UA 천문학과 교수 역시 “거대 망원경들은 항상 이런 문제를 겪는다”고 말한다. 하지만 아이즈너 교수와 살룸 연구원은 LBT 적응광학 시스템과 새로운 영상 기술을 사용함으로써 항성 LkCa15의 선명한 적외선 이미지를 얻는데 성공했다. 반면, 클로스 교수와 폴레트 박사후연구원은 앞서 두 사람이 시행한 행성 연구결과를 독립적으로 확증하기 위해 ‘마젤란의 적응광학 시스템’(MagAO)을 사용했고 마침내 원하는 결과물을 얻을 수 있었다. 이 연구에 참여한 피터 터트힐 호주 시드니대 교수는 “이런 결과는 매우 진보한 많은 신 기술과 별을 촬영하는 사업적 분야에도 응용될 수 있다”고 말했다. 이 연구결과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(11월 19일자)에 실렸다. 사진=애리조나대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 지구와 가장 비슷해 ‘쌍둥이 지구’로도 불리고 있는 케플러-438b가 사실 생명체가 살기 어려운 곳일 가능성이 크다는 분석결과가 나와 과학자들을 비롯한 많은 사람을 실망케 하고 있다. 영국 워릭대 연구진은 미국항공우주국(NASA, 나사)의 케플러 우주망원경에 의해 수집된 데이터를 분석해 이 지구형 외계행성의 대기가 모성인 적색왜성 케플러-438로부터 나온 강력한 ‘슈퍼 플레어’의 영향으로 파괴되고 있어 생명체가 살 수 없는 곳일 가능성이 크다는 것을 발견했다. 케플러-438로부터 나온 슈퍼 플레어는 우리 태양에서 관측됐던 가장 강력한 플레어보다 10배 이상 강하며, 그 파괴력은 TNT 폭탄 1000억 메가톤에 해당한다고 연구진은 설명했다. 또한 이런 초강력 플레어가 불과 수백일마다 빈번하게 발생한다고 한다. 하지만 이런 슈퍼 플레어만이 케플러-438b의 대기를 파괴하는 것은 아니라고 연구를 이끈 데이비드 암스트롱 박사는 말했다. 암스트롱 박사가 설명하는 진짜 문제는 그보다 더 격렬한 현상인 ‘코로나 물질 방출’(Coronal Mass Ejection·CME)에 있다. 박사는 “CME는 일반적으로 가스와 플라즈마와 같은 물질이 행성의 대기를 벗겨낼 만큼 강하게 충돌하는 것”이라면서 “케플러-438b가 지구와 같은 자기장을 갖고 있다면 일부 영향을 막겠지만 자기장이 그보다 약하거나 플레어가 강력하면 대기를 잃어 치명적인 방사선에 너무 많이 노출돼 생명이 살 수 없는 곳이 될 수 있다”고 설명했다. 또한 그는 “우리는 지금까지 이 행성의 자기장에 대해 아무것도 모른다”면서 “우선 이 행성이 어떻게 형성됐는지 아는 것이 중요하다”고 말했다. 케플러-438b는 거문고자리 방향으로 약 470광년 거리에 있으며, 행성 반지름과 밀도, 탈출속도, 표면 온도 등을 나타내는 ‘지구유사도’(Earth Similarity Index·ESI)가 0.88로 가장 높다. 지구유사도는 1에 가까울수록 지구와 비슷하게 나타나는데 화성은 0.70에 해당한다. 하지만 이 외계행성과 모성인 적색왜성까지의 거리는 우리 지구와 태양까지의 거리보다 훨씬 가깝다. 케플러-438b는 올해 초 NASA가 발표한 생명체가 살 가능성이 큰 지구형 행성 후보 8개 목록 중에서도 가장 가능성이 큰 곳으로 점쳐졌다. 하지만 이번 발견으로 이 목록은 수정될 가능성이 있다. 이에 대해 클로에 푸 워릭대 융합·우주·천체물리학센터 박사과정 연구원은 “대기의 존재는 생명체 성장을 위해 꼭 필요하다”면서 “대기가 적은 이 행성은 하전 입자 방사와 함께 슈퍼 플레어로부터 나온 거친 자외(UV)선과 엑스(X)선 등에 비춰 생명이 살 수 없을 것”이라고 말했다. 이어 암스트롱 박사는 “다행히 우리에게는 아직 7개의 다른 행성이 남아 있다”고 덧붙였다. 연구진은 앞으로 7개의 다른 행성에 관한 데이터도 확인해 거주 가능 여부를 파악하는 추가 연구를 진행할 것이라고 밝혔다. 사진=마크 갈릭/워릭대(위), 나사 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난 2005년 여우자리 방면으로 63광년 떨어진 곳에서 태양계의 ‘큰형님’ 목성보다 조금 더 큰 외계행성이 발견됐다. 이 행성의 이름은 HD 189733b로 특히 이 천체가 화제가 된 것은 마치 지구처럼 푸른색 모습을 가지고 있으며 대기권에서는 생명체에 필수적인 메탄 성분이 확인됐기 때문이다. 그러나 지난 2013년 영국 옥스퍼드 대학의 연구결과 지구와 유사한 점은 푸른색깔 뿐이라는 사실이 추가로 드러났다. 연구팀에 따르면 HD 189733b는 항성(태양)과 너무 가까워 대기가 뜨거운 탓에 생명체가 존재할 수 없다. 최근 영국 워릭대학교 연구팀은 사상 처음으로 이 행성에 부는 바람의 속도를 측정하는데 성공했다. 칠레에 위치한 라 실라 천문대 행성탐색 망원경(High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher)의 데이터를 바탕으로 측정한 바람의 속도는 무려 8,690km/h. 사실 이 정도 속도면 '바람'이라는 단어 자체가 무색하다. 지구에 부는 태풍보다도 20배 이상은 빠른 속도이기 때문. 지구에 불었던 역대 최대 강풍은 지난 2006년 기록된 사이클론 '올리비아'로 속도는 시속 408km 정도였다. 연구를 이끈 톰 로든은 "태양계 밖 행성의 기상 지도를 만들어낸 것은 이번이 처음" 이라면서 "먼 행성의 대기조건을 밝혀낼 수 있는 기술은 그 행성의 특징을 이해하는데 큰 도움을 준다"고 밝혔다. 한편 지난 4월 스위스 제네바 대학 역시 HD 189733b에 대한 새로운 연구결과를 발표한 바 있다. 제네바 대학 연구팀은 소듐(sodium) 방출 측정을 통해 분석한 결과 이 행성의 대기온도가 당초 예상보다 높은 무려 3,000°C에 달하는 것으로 나타났다. 　　 　 　 이같은 이유는 항성과의 거리 때문이다. HD 189733b와 항성과의 거리는 태양과 수성과의 거리(약 5700만 km)와 비교하면 무려 13배나 가깝다. 연구를 이끈 케빈 헝 박사는 “우주에서 지구형 행성을 찾는 과정에서 이루어진 연구” 라면서 “지구형 행성은 크기가 작아 항성에 의해 가려지는 반면 HD 189733b는 커다란 크기 때문에 관측이 매우 쉽다” 고 설명했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 2005년 여우자리 방면으로 63광년 떨어진 곳에서 태양계의 ‘큰형님’ 목성보다 조금 더 큰 외계행성이 발견됐다. 이 행성의 이름은 HD 189733b로 특히 이 천체가 화제가 된 것은 마치 지구처럼 푸른색 모습을 가지고 있으며 대기권에서는 생명체에 필수적인 메탄 성분이 확인됐기 때문이다. 그러나 지난 2013년 영국 옥스퍼드 대학의 연구결과 지구와 유사한 점은 푸른색깔 뿐이라는 사실이 추가로 드러났다. 연구팀에 따르면 HD 189733b는 항성(태양)과 너무 가까워 대기가 뜨거운 탓에 생명체가 존재할 수 없다. 최근 영국 워릭대학교 연구팀은 사상 처음으로 이 행성에 부는 바람의 속도를 측정하는데 성공했다. 칠레에 위치한 라 실라 천문대 행성탐색 망원경(High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher)의 데이터를 바탕으로 측정한 바람의 속도는 무려 8,690km/h. 사실 이 정도 속도면 '바람'이라는 단어 자체가 무색하다. 지구에 부는 태풍보다도 20배 이상은 빠른 속도이기 때문. 지구에 불었던 역대 최대 강풍은 지난 2006년 기록된 사이클론 '올리비아'로 속도는 시속 408km 정도였다. 연구를 이끈 톰 로든은 "태양계 밖 행성의 기상 지도를 만들어낸 것은 이번이 처음" 이라면서 "먼 행성의 대기조건을 밝혀낼 수 있는 기술은 그 행성의 특징을 이해하는데 큰 도움을 준다"고 밝혔다. 한편 지난 4월 스위스 제네바 대학 역시 HD 189733b에 대한 새로운 연구결과를 발표한 바 있다. 제네바 대학 연구팀은 소듐(sodium) 방출 측정을 통해 분석한 결과 이 행성의 대기온도가 당초 예상보다 높은 무려 3,000°C에 달하는 것으로 나타났다. 　　 　 　 이같은 이유는 항성과의 거리 때문이다. HD 189733b와 항성과의 거리는 태양과 수성과의 거리(약 5700만 km)와 비교하면 무려 13배나 가깝다. 연구를 이끈 케빈 헝 박사는 “우주에서 지구형 행성을 찾는 과정에서 이루어진 연구” 라면서 “지구형 행성은 크기가 작아 항성에 의해 가려지는 반면 HD 189733b는 커다란 크기 때문에 관측이 매우 쉽다” 고 설명했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구와 비슷한 크기의 외계행성(태양계 밖 행성)이 발견됐다. 지름은 지구와 유사하지만 온도가 훨씬 높은 점은 금성을 닮았다. AP는 11일(현지시간) 재커리 버타 톰슨 미국 매사추세츠 공과대학(MIT) 연구팀이 새로운 외계행성을 발견해 학술지 네이처에 발표했다고 보도했다. 연구팀은 지난 5월 칠레 천문관측소에서 허블 우주 망원경으로 이 외계행성을 찾아냈다. 지구에서 39광년(약 370조㎞) 떨어진 태양계 밖 우주에서 발견된 이 행성의 이름은 ‘GJ1132b’이다. 지름은 1만 4806㎞로 지구(1만 2756㎞)보다 16%가량 크고 질량은 60% 크다. ‘GJ1132b’는 모성(母星)인 적색왜성 ‘GJ1132’를 1.6일에 한 바퀴씩 돈다. 적색왜성 ‘GJ1132’는 크기가 태양의 5분의1에 불과하다. 바위와 철로 이뤄진 이 행성은 모성과의 거리가 225만㎞로 가까워 온도가 섭씨 232도에 달할 정도로 매우 뜨겁다. 연구팀은 금성 온도가 470도인 점을 들어 ‘금성의 쌍둥이’라고 불렀다. ‘GJ1132b’의 표면이 뜨거운 만큼 물이 존재할 가능성은 희박하다. 연구팀은 대기는 존재할 수 있다고 예측했다. 연구팀은 “지금까지 발견된 외계행성 중 가장 중요한 행성”이라면서 “태양계 밖 행성의 대기 상태에 대해 연구할 수 있다”고 말했다. 천문학자들은 2018년 제임스 웹 우주망원경이 도입되면 더 자세히, 빛의 방해를 최소화한 상태에서 연구할 수 있으리라 기대하고 있다. 연구팀에 속한 하버드 스미스소니언 천체물리학센터의 천문학자 데이비드 샤르보노는 “우리의 최종 목표는 지구의 쌍둥이를 찾는 것”이라면서 “그 과정에서 금성 쌍둥이를 찾았다”고 말했다. 이민영 기자 min@seoul.co.kr

지구와 비슷한 크기 및 중력을, 금성과 유사한 대기환경을 가진 행성이 태양계 밖에서 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 영국 일간지 데일리메일의 11일자 보도에 따르면 GJ1132b라 명명된 이 행성은 지구 지름(1만 2700㎞)보다 약 16% 더 큰 1만 4800㎞로 매우 유사한 몸집을 가졌으며, 지면은 암석과 철 등으로 구성돼 있다. 질량은 지구보다 60% 더 크며 지구에서 약 39광년 떨어진 곳에 있다. 이 행성은 모항성인 백색왜성 Gliese 1132의 궤도를 돌고 있으며, 모항성과 GJ1132b와의 거리는 지구-태양보다 더 가깝다. GJ1132b의 표면 온도는 137~307℃로 생명체가 살기에 부적합하지만 중력의 힘은 지구와 상당히 유사하고, 태양계 내에서는 금성의 환경과 꽤 유사해 ‘쌍둥이 금성’이라고도 불린다. 이 행성의 대기는 대부분 헬륨과 수소로 이뤄져 있을 가능성이 높은데, 과거에 이 행성에 물이 존재했었다면 분명 산소와 이산화탄소도 존재할 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 이를 발견한 미국 매사추세츠공과대학교(MIT)의 천문학자 자코리 베르타-톰슨(Zachory Berta-Thompson)은 오는 2018년 미국항공우주국(NASA)가 발사할 제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope)으로 이 행성의 대기 성분 및 지질학적 특성을 자세히 연구할 수 있을 것으로 보인다고 밝혔다. 이 우주망원경은 현재 외계행성탐사에 활용되는 허블 우주망원경을 대신해 새롭게 투입될 고성능 장비로, 허블우주망원경과 마찬가지로 생명체가 존재 가능한 우주 행성을 찾는 임무를 수행할 예정이다. 자코리 베르타-톰슨 박사는 “GJ1132b는 지구나 금성의 표면온도보다 훨씬 더 뜨겁고 모항성과의 거리도 매우 가깝다. 하지만 지구와 질량과 중력이 유사하기 때문에 천문학자들에게는 매우 흥미로운 행성”이라고 소개했다. 이어 “수 년 뒤 제임스 웹 우주망원경을 이용한다면 이 행성의 정확한 색깔과 대기에 부는 바람의 속도까지 측정하는 것이 가능할 것”이라면서 “표면에서 물의 흔적을 발견하지 못했기 때문에 사람이 살기에 적합한 행성은 아니지만 우리가 알고 있는 다른 바위 행성에 비해 비교적 온도가 낮은 편”이라고 덧붙였다. 실제로 지금까지 발견된 지구 밖 행성 중에서는 표면 온도가 1000℃가 넘는 것도 있었다. 천문학자들은 “지구보다 불과 16%밖에 더 크지 않은 이 행성은 태양계 밖에서 발견한 행성 중 가장 중요한 행성임이 틀림없다”면서 “‘쌍둥이 금성’이라고 불러도 될 정도로 금성과 매우 유사한 이 행성은 우주의 새로운 정보를 제공해줄 것”이라고 밝혔다. 한편 이번 연구결과는 세계적인 과학저널인 ‘네이처’ 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구에서 4.3광년 거리 ‘센타우루스자리 α별 Bb’ 분석 결과, 실제 존재하지 않는 별 가능성 커 영화 ‘아바타’와 ‘트랜스포머’ 캐릭터들의 고향 과학자들이 하나의 유명한 외계행성을 소멸시켜버렸다. 최신 연구에 따르면, 태양계에서 가장 가까운 외계행성으로도 알려진 ‘센타우루스자리 α별 Bb’가 사실 관측 데이터에 나타났던 실제로는 존재하지 않는 ‘유령’에 지나지 않았다. 2012년 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature)에 발표됐던 이 행성은 추정 질량이 지구와 비슷해서 획기적인 발견으로 평가됐었다. 특히 이 별의 항성계인 ‘센타우루스자리 α별’ 계는 지구로부터의 거리가 불과 4.3광년으로, 영화 ‘아바타’와 ‘트랜스포머’ 등의 공상과학(SF) 작품에 등장하는 캐릭터들의 고향으로 설정되기도 했다. 이처럼 가까운 거리에 생명체가 살고 있을지도 모르는 행성이 발견됐다는 소식에 많은 사람이 흥분을 감추지 못했었다. 하지만 이 행성은 생명체가 살 수 있는 적합한 곳이 아니었다. 주별(모성)과의 거리가 태양에서 수성까지의 거리의 불과 10분의 1 정도밖에 안 돼 행성 표면은 매우 뜨거워 암석이 걸쭉하게 녹아 덮여 있는 상태로 예상됐기 때문이다. 그런 ‘센타우루스자리 α별 Bb’는 이제 지구 크기의 행성을 찾는 게 얼마나 어려운지 행성 사냥꾼들에게 다시 한 번 되새겨주고 있다. 최근 미 코넬대 도서관이 운영하는 물리학 분야의 권위있는 온라인논문저장 사이트인 아카이브(arXiv.org)에 게시됐으며, 조만간 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 게재될 새로운 연구논문은 지구에서 가장 가까운 외계행성이 사실 존재하지 않는다고 밝히면서도 그 행성의 배경으로 찍힌 노이즈(잡신호)가 실제 행성에 관한 희미한 단서인지 구별하는 것은 매우 어려운 것이라고 설명하고 있다. 외계행성 ‘센타우루스자리 α별 Bb’를 처음 발견했던 연구진도 현재 같은 의견을 나타냈다. 미 하버드-스미스소니언 천체물리학센터 소속 사비에르 두무스크 박사는 “이는 정말 괜찮은 연구”라고 평가하면서도 “100% 확신하는 것은 아니지만 아마 그 행성은 존재하지 않았던 것 같다”고 인정했다. ■ 그렇다면 행성은 어떻게 사라지게 됐는가 이처럼 외계행성이 뒤늦게 없다고 판명된 사례는 이번이 처음은 아니다. 2005년 폴란드 천문학자 마치에이 코나츠키는 서로 강하게 연결된 삼중성계 HD 188753에 목성을 닮은 거대한 가스 행성이 있다는 증거를 발견했다고 발표해 천문학계에 파란을 일으켰다. 행성 형성 이론에 따르면, 삼중성계의 중력장은 그런 거대한 행성의 형성을 방해하기 때문이다. 하지만 2년 뒤, 다른 연구진이 문제의 행성을 관측하려고 했지만 결국 확인하지 못해 코나츠키의 발견은 착각이었던 것으로 밝혀졌다. 두무스크 박사가 센타우루스자리 α별 Bb를 발견했을 때 사용한 방법은 도플러 분광법이다. 별의 주위에 행성이 있다면 항성이 중력에 끌려 약간 흔들리는 운동을 보여 이는 항성의 빛 변화로 파악된다. 경찰차가 다가올 때 사이렌 소리가 높아지고 멀어질 때 낮아지는 것처럼 별이 지구에 가깝도록 움직일 때 파장이 청색으로 어긋나고 멀어지도록 움직일 때는 빨간색으로 어긋난다. 두무스크 박사가 센타우루스자리 α별 B를 관찰한 결과, 스펙스럼이 일정하게 붉은색이나 파란색으로 어긋나 있었던 것이다. 이런 변화는 항성이 작은 행성에 끌려 약 3일 주기로 비틀거리고 있다고 생각하면 잘 설명할 수 있다고 한다. 당시 별의 흔들림을 이용해 존재가 추정된 행성은 수백 개였지만 모두 센타우루스자리 α별 Bb보다 큰 행성이었다. 따라서 일부 연구자는 두무스크 박사의 발견에 회의적이었고 외계행성을 찾는 선구자인 미국 예일대의 천문학자 아티 하체스 박사도 부정적인 분석 결과를 발표했었다. 그런데 이번 최신 연구로 당시 발견됐던 외계행성은 산발적으로 모은 자료 탓에 실제로 존재하지 않는 것이 나타났던 것으로 밝혀졌다. 피아노 협주곡을 들으려 할 때 10가지 소리 중 1가지 소리만도 귀에 들리지 않으면, 전문가들도 바흐를 베토벤으로 착각할 수 있다고 한다. 이와 마찬가지로 센타우루스자리 α별 Bb를 발견했던 망원경은 1주일에 몇 번밖에 별을 관측하지 않았으므로, 산발적인 데이터를 본 천문학자들이 아무것도 없는 곳에 행성이 있다고 착각했다는 것이다. 영국 옥스퍼드대에서 천체물리학을 전공하고 있는 대학원생 비네시 라즈팔 연구원은 별의 흑점을 관측하는 장비의 ‘전자 노이즈’나 또 다른 별에 의한 ‘중력’ 등 행성과 무관한 원인이 항성 표면에 희미한 빛 패턴을 만들어 그것이 행성으로 착각될 수 있다고 밝혔다. ■ 가짜 행성을 만들다 이런 주장을 증명하기 위해 라즈팔 연구원은 컴퓨터 시뮬레이션에서 행성이 없는 별을 만들고 산발적으로 관측했다. 이후 관측 데이터를 합성한 결과, 갑자기 존재하지 않는 행성이 출현한 것이다. 라즈팔 연구원에 따르면 지금까지 5600개 이상의 외계행성 후보가 발견되고 있지만 그 대부분은 훨씬 크기 때문에 문제는 없다. 케플러 우주망원경은 지구보다 작은 외계행성을 발견했지만 이쪽도 문제는 없다. 케플러 망원경은 하늘의 한 획을 연속적으로 관측하는 다른 방법을 사용하고 있는데 두무스크 박사가 사용한 도플러 분광법은 다른 행성이 별 앞을 통과할 때 별의 밝기가 약간 어두워지는 현상을 이용해 행성을 찾고 있기 때문이다. 외계행성을 찾는 어려움을 잘 아는 두무스크 박사는 최근 동료 전문가들을 대상으로 작은 행성을 발견하는 대회를 주최했다. 그는 크고 작은 행성을 가진 항성이나 행성이 없는 별을 시뮬레이션으로 만들고 행성을 찾도록 했다. 그 결과, 별의 흔들림 때문에 큰 행성을 찾은 전문가팀의 정답률은 90%였다. 작은 행성의 경우, 가장 성적이 좋았던 팀도 정답률은 불과 10%로 많은 오차가 있는 것으로 나타났다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

영화 ‘스타워즈’를 보면 주인공 루크 스카이워커가 살던 외계행성 '타투인'은 태양이 2개 뜬다. 우리 지구는 태양이 하나지만 이처럼 인간의 머리로는 상상이 안가는 우주에는 태양이 2개인 곳을 넘어 '삼성계', '사성계' 심지어 태양이 5개인 '오성계'도 존재한다. 최근 유럽우주국(ESA)은 허블우주망원경이 촬영한 태양이 4개 존재하는 사성계 'DI Cha'(혹은 Hen 3-593, HIP 54365)의 모습을 홈페이지에 공개했다. 지구에서 약 520광년 떨어진 카멜레온좌에 위치한 DI Cha는 쌍성이 두 세트로 묶여있는 사성계다. 특히 사성계 DI Cha는 걸음마도 못뗀 아기별인 ‘T 타우리 별’에 속한다. T 타우리 별(T Tauri stars)은 1000만년 미만의 나이를 가진 비교적 온도가 낮고 질량이 작은 어린 별. 사진을 보면 중앙에서 환하게 빛나는 별과 그 뒤 작은 별만 보이며 그 주위를 구름이 감싸고 있다. 이 속에서 또다른 별과 행성이 생성돼 먼 미래에는 여러 행성을 거느린 또하나의 '작은 우주'가 만들어질 수 있다. ESA 측은 “일반적으로 어린 별은 주위의 먼지와 가스 때문에 그 모습이 잘 관측되지 않는다” 면서 “이 사진은 별과 성운의 진화를 연구하는데 많은 도움을 준다”고 설명했다. 한편 우주에는 우리처럼 태양이 하나인 곳 뿐 아니라 사성계인 곳도 많은 것으로 알려져 있다. 지난해 미국 서던 코네티컷 주립 대학교 연구팀은 기묘한 모습의 타투인 행성이 전체 외계행성의 50%에 달할만큼 우주에 흔하디 흔하다는 연구결과를 발표한 바 있다. 또한 지난 7월 영국 오픈대학 연구팀은 태양이 무려 5개인 ‘오성계’를 발견했다는 연구결과를 내놨다. 지구에서 약 250광년 떨어진 큰곰자리 ’1SWASP J093010.78+533859.5‘에 위치한 이 5개의 별들은 놀랍게도 옹기종기 모여 서로의 궤도를 돈다. 재미있는 사실은 각각 2개의 별이 서로 짝(쌍성)을 짓고 있는 반면 나머지 1개의 별은 그 주위에 홀로 떨어져 있다. 사진=ESA/Hubble & NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-과반수의 사람들이 외계인 존재 믿는다 이 우주에는 인류밖에 없는 걸까? 26일(현지시간) 스페이스닷컴의 보도에 따르면, 미국과 영국, 독일에서 실시한 여론조사에서 과반수의 사람들이 외계인(E.T.)의 존재를 믿는다는 결과가 나왔다고 한다. 특히 남자의 경우, 이 비율은 더욱 높다고 보도했다. 국제여론조사 기관 유고브(Yougov)의 최근 조사에 따르면, 독일인의 56%, 미국인의 54%, 그리고 영국인의 52%가 외계행성 어디에선가 우리와 통신할 수 있는 지성체가 존재한다는 믿음을 보였다고 전했다. 어쨌든 적어도 영국에서는 사람들이 외계인과의 접촉에 대해 비교적 조심스러운 반응을 나타냈다. 영국의 조사 대상자들 중에는 46%만이 우주공간으로 디지털 메시지를 발송하여 지적 생명체와 접촉하려는 노력이 필요하다고 답했고, 33%는 어떤 메시지도 보내지 말아야 한다, 21%는 잘 모르겠다고 각각 답했다. -E.T.를 찾아라 인류는 오래 전부터 우주에서 지성체는 과연 우리뿐인가 하는 문제에 대해 답을 찾고 싶어했다. 이러한 바람이 결국 세티(SETI, Search for Extra Terrestrial Intelligence)를 탄생시켰다. 미국 캘리포니아에 근거를 둔 세티는 전파 망원경으로 외계문명의 징후를 탐색하고 있다. 지난 7월, 영국 물리학자 스티븐 호킹은 외계인 찾기 프로젝트 2개를 후원하기로 결정했다. 그중 하나는 '브레이크스루 리슨(Breakthrough Listen)이라고 불리는 우주 생명체 찾기 프로젝트다. 10년 동안 1억 달러(약 1150억 원)가 투입되어 시행될 이 ‘외계인 찾기’ 프로젝트에는 세계에서 가장 강력하다고 알려진 두 기의 천체망원경, 곧 미국의 그린뱅크 망원경과 호주의 파커스 망원경이 동원된다. 그리고 캘리포니아의 리크 망원경이 외계인으로부터 올지도 모르는 레이저 신호를 탐색하는 데 동원될 예정이다. 이 프로젝트는 예전 SETI의 외계 생명체 찾기 프로젝트보다 10배나 더 넓게 우주를 탐색하면서도 100배는 더 빠른 속도로 추진된다고 한다. 두 번째 프로젝트는 ‘브레이크스루 메시지’라는 것으로, 인류와 지구를 표현하는 디지털 메시지를 제작하는 전세계적 공모전이다. 총상금 100만 달러로 조성되고, 자세한 내용이나 일정 등은 추후에 발표할 예정이라 한다. 흥미로운 것은 공모된 메시지는 외계 문명에 보낼 것을 목적으로 하지 않는다고 못박은 점이다. 행성 간 통신을 위한 언어들에 대한 연구와 함께, 외계 생명체와의 통신(교류)에서 고려해야 할 윤리적, 철학적 문제에 대한 전 세계적 논의를 추진하는 데 목적이 있다고 한다. -여성보다 남성들이 더 많이 믿어 유고브의 조사에 따르면, 외계인 존재를 믿거나 혹은 확신하지 못하는 사람들 중에 외계인 존재를 전혀 믿지 않는 불신자의 수는 소수임이 밝혀졌다. 독인인의 12%, 미국인의 22%, 영국인의 20%만이 외계인 존재를 믿지 않는 것으로 나타났다. 조사는 외계인 존재를 믿는 사람들에게, 왜 아직까지 외계인과의 접촉이 이루어지지 못하고 있는지 그 이유에 대해서도 물어봤다. 과반수(58%)의 사람들이 그들이 지구와 너무 멀리 떨어져 있어 접촉이 불가능한 때문이라고 답했다. 57%의 사람들은 인류의 기술이 외계인과 접촉할 만큼 발전하지 못한 때문이라고 답했다. 외계인 존재를 믿는 사람 중 24%는 외계인들이 지구인의 존재를 알고는 있지만, 그들 스스로 우리와의 접촉을 피하고 있다고 답했다. 그리고 17%는 이미 외계인들이 지구와 접촉하고 있지만, 정부에서 이를 감추고 있다고 답했다. 재미있는 점은 남성이 여성에 비해 외계인 존재를 더 믿으며, 그들을 찾아야 한다고 생각한다는 사실이다. 54%의 남성이 외계인과의 접촉이 필요하다고 생각하는 반면, 여성은 40%만이 그에 동의하고 있다. 스티븐 호킹 박사는 이미 예전에 외계인과의 접촉은 피하는 게 좋다는 경고 메시지를 대중에게 보낸 적이 있다. 옛날 콜럼버스가 아메리카 땅을 발견하고 원주민들을 한 짓을 돌이켜보라는 예를 들면서, 자기 행성의 자원을 고갈시킨 문명이 우리를 발견하면 어떤 행동을 할지 뻔하다고 경고하며 다음과 같은 인상적인 말을 덧붙였다. "지능이 높은 생명체는 절대로 접촉하고 싶지 않은 생명체로 진화할 것이라는 점은 우리 자신을 보면 잘 알 수 있다." 이광식 통신원 joand999@naver.com

마치 포토샵으로 만든 조잡한 그래픽같지만 사실 이 사진은 외계 행성의 실제 모습을 가장 잘 보여주는 사진이다. 최근 캐나다 토론토 대학 연구팀이 지구에서 약 60광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성 ‘베타 픽토리스 b’(Beta Pictoris b / 이하 베타 b)의 움직임을 포착해 공개했다. 지난 2008년 남반구 별자리 화가자리에서 처음 발견된 외계행성 베타 b는 태양 질량의 2배 가까운 모성인 베타별을 공전하고 있다. 흥미로운 사실은 베타 b가 '작은 점' 수준으로 보이지만 우리 태양계의 '큰형님' 목성 질량의 10-12배에 달하는 가스 행성이라는 점. 베타 b는 지구와 토성 정도 거리의 별(모성)을 22년 걸려 공전하고 있으며 얼마 전 명왕성에 도착한 뉴 호라이즌스호가 100만 년 이상은 가야 도달할 수 있는 거리에 있다. 이번에 토론토 대학 연구팀이 공개한 영상과 이미지는 지난 2013년 11월 부터 2015년 4월까지 1.5년 간의 베타 b 움직임을 기록한 것이다. 조잡한 그래픽 같은 이 영상이 가치가 높은 것은 놀라운 관측 기술 때문이다. 베타 b는 모성 베타별보다 최소 100만 배는 희미하다. 행성의 특성상 자체적으로 빛을 내지 않기 때문에 관측이 어려운 것은 물론 모성의 강력한 빛 탓에 더 보이지 않는 셈. 그러나 연구팀은 지난 2014년 말 부터 가동된 칠레에 위치한 제미니 천체망원경(Gemini Planet Imager·GPI)으로 이를 관측하는데 성공했다. 역사상 가장 정밀한 관측기기로 불리는 GPI는 지구 대기로 인한 왜곡을 극복할 수 있는 것은 물론 코로나그래프(coronagraph)로 불리는 필터를 통해 항성이 발하는 빛을 차단해 그 주위의 희미한 행성을 찾아낼 수 있다. 이 때문에 붙은 별명도 '차세대 행성 사냥꾼'으로 밝은 항성 주위를 도는 희미한 행성 가운데 어린 것들을 찾아 그 생성과정을 밝히는 목적으로 제작됐다. 연구를 이끈 맥스웰 밀라-블랑체어 박사는 "베타별은 먼지 디스크와 원시 행성으로 가득해 행성이 형성되는 과정을 볼 수 있다" 면서 "초창기 우리 태양계의 형성 과정을 알 수 있는 우주 실험실 같은 장소" 라고 설명했다. 이어 "GPI는 외계 행성의 이미지를 직접 볼 수 있게 해줄 뿐 아니라 모성을 도는 그 움직임까지 효과적으로 잡아낼 수 있다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 태양계의 '큰형님' 목성보다 더 큰 질량을 가진 어린 나이의 외계행성이 발견됐다. 최근 미국 스탠포드 대학 등 공동연구팀은 지구에서 약 96광년 떨어진 곳에서 목성의 '아기 시절'에 해당되는 행성을 찾았다고 발표했다. 칠레에 위치한 제미니 천체망원경(Gemini Planet Imager·GPI)으로 포착한 이 행성의 이름은 '51 에리다니 b'(51 Eridani b). 목성보다 2배나 더 큰 질량을 가진 51 에리다니 b는 태양과 토성 거리보다 조금 더 먼 거리의 항성을 공전한다. 물론 목성같은 가스형 행성인 51 에리다니 b는 생명체가 살 수 있는 환경은 아니다. 행성의 대기는 유해한 메탄이 자욱하며 표면 온도 또한 섭씨 400도를 훌쩍 넘어선다. 그러나 이번 발견이 가치가 높은 것은 행성의 나이가 불과 2000만년 정도에 불과하다는 점이다. 지구 나이인 45억 년과 비교하면 아직 행성으로서는 아직 젖도 못 뗀 수준. 연구에 참여한 애리조나 대학 트레비스 바만 교수는 "이 행성을 통해 수십 억 년 전 목성의 모습을 보는 것과 같다" 면서 "행성 형성 그림맞추기 퍼즐의 한 조각을 찾아낸 것과 같다"고 의미를 설명했다. 결과적으로 과거 우리 태양계가 어떻게 형성됐는지를 먼 외계 태양계를 지켜보며 가늠해 볼 수 있는 셈. 스탠포드 대학 브루스 매킨토시 교수는 "51 에리다니 b는 외계행성의 사진을 촬영하기 위해 개발된 첨단 장비인 GPI가 포착한 첫번째 행성" 이라면서 "외계 항성계 내에서 행성이 어떻게 형성되는지, 특히 목성과 같은 행성은 주위에 어떤 영향을 미치는 지 알 수 있을 것"이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 유명 학술지 사이언스(Science) 최신호에 발표됐다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 태양계의 '큰형님' 목성보다 더 큰 질량을 가진 어린 나이의 외계행성이 발견됐다. 최근 미국 스탠포드 대학 등 공동연구팀은 지구에서 약 96광년 떨어진 곳에서 목성의 '아기 시절'에 해당되는 행성을 찾았다고 발표했다. 칠레에 위치한 제미니 천체망원경(Gemini Planet Imager·GPI)으로 포착한 이 행성의 이름은 '51 에리다니 b'(51 Eridani b). 목성보다 2배나 더 큰 질량을 가진 51 에리다니 b는 태양과 토성 거리보다 조금 더 먼 거리의 항성을 공전한다. 물론 목성같은 가스형 행성인 51 에리다니 b는 생명체가 살 수 있는 환경은 아니다. 행성의 대기는 유해한 메탄이 자욱하며 표면 온도 또한 섭씨 400도를 훌쩍 넘어선다. 그러나 이번 발견이 가치가 높은 것은 행성의 나이가 불과 2000만년 정도에 불과하다는 점이다. 지구 나이인 45억 년과 비교하면 아직 행성으로서는 아직 젖도 못 뗀 수준. 연구에 참여한 애리조나 대학 트레비스 바만 교수는 "이 행성을 통해 수십 억 년 전 목성의 모습을 보는 것과 같다" 면서 "행성 형성 그림맞추기 퍼즐의 한 조각을 찾아낸 것과 같다"고 의미를 설명했다. 　 결과적으로 과거 우리 태양계가 어떻게 형성됐는지를 먼 외계 태양계를 지켜보며 가늠해 볼 수 있는 셈. 스탠포드 대학 브루스 매킨토시 교수는 "51 에리다니 b는 외계행성의 사진을 촬영하기 위해 개발된 첨단 장비인 GPI가 포착한 첫번째 행성" 이라면서 "외계 항성계 내에서 행성이 어떻게 형성되는지, 특히 목성과 같은 행성은 주위에 어떤 영향을 미치는 지 알 수 있을 것"이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 유명 학술지 사이언스(Science) 최신호에 발표됐다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

영화 ‘스타워즈’를 보면 주인공 루크 스카이워커가 살던 특이한 외계행성이 있다. 바로 태양이 두 개 뜨는 행성 ‘타투인’이다. 만약 이곳에서 하늘을 올려다 본다면 항상 대낮일 것 같은 '타투인' 행성이 최근 케플러 우주망원경을 통해 발견됐다. 지난 10일(현지시간) 미국 샌프란시스코 주립대학은 ‘골디락스 존’(Goldilocks zone·행성이 항성과 너무 가깝지도 멀지도 않은 적당한 지역)에 속하는 '케플러-453b'(Kepler-453b)가 두 개의 태양 주위를 도는 소위 타투인 행성이라고 발표했다. 지구에서 약 1,400광년 떨어진 거문고자리의 '케플러-453계'(system)에 위치한 케플러-453b는 태양계의 '큰형님' 목성과 토성같은 덩치 큰 가스형 행성이다. 이 때문에 케플러-453b가 골디락스 존에 속해있기는 하지만 생명체가 존재할 가능성은 없다. 역시나 놀라운 점은 케플러-453b가 두 개의 태양 주위를 공전한다는 점이다. 연구팀에 따르면 케플러-453b는 우리 태양에 각각 94%, 20%만한 크기의 항성을 지구달력으로 240일 만에 중력의 영향으로 인해 기우뚱한 모습으로 공전한다. 특히 이번 발견이 흥미로운 점은 이 행성을 찾아내는 과정이었다. 케플러-453b의 존재는 ‘트랜싯’(transit) 현상을 통해 밝혀냈는데 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 못하기 때문에 주위 별 빛으로 그 존재가 확인된다. 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상이 발견되는데 이같은 현상을 트랜싯이라 부른다. 연구를 이끈 스테판 케인 박사는 "만약 이번에 트랜싯을 관측하지 못했다면 적어도 2066년까지 케플러-453b를 발견하지 못했을 것" 이라면서 "적절한 타이밍을 잡지못해 행성을 찾지 못했을 뿐 우주에는 우리가 생각하는 것 이상의 수많은 쌍성 행성들이 존재한다"고 설명했다. 이어 "만약 케플러-453b가 지구와 같은 바위형 위성(달)을 가지고 있다면 골디락스 존에 속하기 때문에 그 안에 외계 생명체가 존재할 가능성도 있다"고 덧붙였다. 한편 지난해 미국 서던 코네티컷 주립 대학교 연구팀은 기묘한 모습의 타투인 행성이 전체 외계행성의 50%에 달할만큼 우주에 흔하디 흔하다는 연구결과를 발표한 바 있다. 이 연구를 이끈 엘리어트 호르히 박사는 “일반적인 예상보다 쌍성계 행성이 훨씬 많다는 것은 매우 흥미로운 일”이라면서 “아마 하나의 태양이 지면 다른 태양이 떠오르는 현상이 발생할 것으로 보이며 두개의 태양이 그 행성에 어떤 영향을 미칠지는 알 수 없다”고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

영화 ‘스타워즈’를 보면 주인공 루크 스카이워커가 살던 특이한 외계행성이 있다. 바로 태양이 두 개 뜨는 행성 ‘타투인’이다. 만약 이곳에서 하늘을 올려다 본다면 항상 대낮일 것 같은 '타투인' 행성이 최근 케플러 우주망원경을 통해 발견됐다. 지난 10일(현지시간) 미국 샌프란시스코 주립대학은 ‘골디락스 존’(Goldilocks zone·행성이 항성과 너무 가깝지도 멀지도 않은 적당한 지역)에 속하는 '케플러-453b'(Kepler-453b)가 두 개의 태양 주위를 도는 소위 타투인 행성이라고 발표했다. 지구에서 약 1,400광년 떨어진 거문고자리의 '케플러-453계'(system)에 위치한 케플러-453b는 태양계의 '큰형님' 목성과 토성같은 덩치 큰 가스형 행성이다. 이 때문에 케플러-453b가 골디락스 존에 속해있기는 하지만 생명체가 존재할 가능성은 없다. 역시나 놀라운 점은 케플러-453b가 두 개의 태양 주위를 공전한다는 점이다. 연구팀에 따르면 케플러-453b는 우리 태양에 각각 94%, 20%만한 크기의 항성을 지구달력으로 240일 만에 중력의 영향으로 인해 기우뚱한 모습으로 공전한다. 특히 이번 발견이 흥미로운 점은 이 행성을 찾아내는 과정이었다. 케플러-453b의 존재는 ‘트랜싯’(transit) 현상을 통해 밝혀냈는데 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 못하기 때문에 주위 별 빛으로 그 존재가 확인된다. 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상이 발견되는데 이같은 현상을 트랜싯이라 부른다. 연구를 이끈 스테판 케인 박사는 "만약 이번에 트랜싯을 관측하지 못했다면 적어도 2066년까지 케플러-453b를 발견하지 못했을 것" 이라면서 "적절한 타이밍을 잡지못해 행성을 찾지 못했을 뿐 우주에는 우리가 생각하는 것 이상의 수많은 쌍성 행성들이 존재한다"고 설명했다. 이어 "만약 케플러-453b가 지구와 같은 바위형 위성(달)을 가지고 있다면 골디락스 존에 속하기 때문에 그 안에 외계 생명체가 존재할 가능성도 있다"고 덧붙였다. 한편 지난해 미국 서던 코네티컷 주립 대학교 연구팀은 기묘한 모습의 타투인 행성이 전체 외계행성의 50%에 달할만큼 우주에 흔하디 흔하다는 연구결과를 발표한 바 있다. 이 연구를 이끈 엘리어트 호르히 박사는 “일반적인 예상보다 쌍성계 행성이 훨씬 많다는 것은 매우 흥미로운 일”이라면서 “아마 하나의 태양이 지면 다른 태양이 떠오르는 현상이 발생할 것으로 보이며 두개의 태양이 그 행성에 어떤 영향을 미칠지는 알 수 없다”고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

얼마 전 미 항공우주국(NASA)은 '또 하나의 지구'로 알려진 슈퍼지구 ‘케플러-452b’를 발견했다고 발표해 세계적인 화제를 모았다. 지금까지 발견된 행성 중 가장 지구와 유사한 환경을 가졌을 것으로 추정되는 케플러-452b는 지구의 1.6배 크기로 무려 1400광년이나 떨어져 있어 사실 인류가 방문하는 것은 꿈 속에서나 가능하다. 그렇다면 인류의 머리로는 가늠되지 않는 이 우주에 과연 지구와 같은 슈퍼지구는 얼마나 있을까? 사실 이에 대해서는 추측만 있다. 지난 2월 호주국립대학(ANU) 과학자들은 우리 은하에만 슈퍼지구 숫자가 무려 2000억 개에 달한다는 계산서를 뽑아낸 바 있다. 이를 간단히 설명하면 우리 은하에는 약 1000억 개의 별(태양처럼 스스로 빛을 내는 항성)이 존재하고 한 별 당 평균 2개의 슈퍼지구가 있을 것으로 보고 계산한 것이다. 슈퍼지구가 되는 근거는 생명 서식 가능 구역으로 불리는 ‘골디락스 존’(Goldilocks zone)이 열쇠다. 곧 행성이 항성(태양)과 너무 가깝지도(뜨겁지도) 멀지도(춥지도) 않은 적당한 지역에 위치해 있을 경우 생명체가 존재 가능한 행성이 될 수 있다는 추측이다. 이와 달리 미국 버클리대학 연구원 앤드류 하워드는 케플러 우주망원경의 3년 간의 데이터를 바탕으로 우리은하에 약 200억개(± 8%)의 행성을 지구형 후보로 결론내렸지만 여전히 그 숫자는 상상을 추월한다. 현재까지 슈퍼지구 찾기 임무를 성실히 수행하고 있는 것이 바로 케플러 우주망원경이다. ‘외계 행성 사냥꾼’이라는 별명을 가진 케플러 우주 망원경은 지난 2009년 발사된 이후 현재까지 우리 은하에서 약 1000개의 외계행성을 찾아냈으며 확인을 기다리는 후보도 4175개에 달한다. 케플러 우주 망원경 이외에 다른 관측 기기로 확인된 외계 행성을 합치면 그 숫자는 1,855개를 넘어섰다.(2015년 1월 기준) 인류가 발견한 외계 행성 가운데 상당수가 케플러 우주 망원경의 활약으로 그 존재를 밝힌 셈. 　 이번에 발견된 ‘케플러-452b’도 그 중 하나로 지금까지 케플러 우주망원경이 발견한 슈퍼지구는 총 12개다.(그림 참조) 또한 다른 관측 기구로 발견된 슈퍼지구를 포함할 경우 그 숫자는 배이상 늘어난다. 앞으로 외계 행성과 그 안의 숨어있을 슈퍼지구 찾기는 차세대 행성 사냥꾼 'TESS'(Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 맡는다. 오는 2017년 발사예정인 TESS는 사실상 임무가 종료된 케플러 우주망원경을 대신해 약 3000개 이상의 새 외계행성을 찾을 것으로 예상된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

’또 하나의 지구 발견’ 또 하나의 지구 발견 소식이 천문학계를 들뜨게 하고 있다. 미국 항공우주국(NASA)이 생명체 존재 가능성이 있는 ‘또 하나의 지구’를 태양계 바깥에서 발견했다고 23일(현지시간) 발표했다. 지구로부터 1400광년 떨어진 이 행성은 지구 지름의 1.6배 크기로 추정됐다. NASA가 ‘케플러-452b’로 명명한 이 행성은 항성 ‘케플러-452’ 주변을 돌고 있다. 마치 태양 주위를 지구가 1년(365일)에 한 바퀴씩 공전하는 것과 같은 모형이다. 케플러-452b의 공전 주기는 385일로 지구보다 약 5% 더 길며 케플러-452와 케플러-452b 사이 거리 역시 태양과 지구 간 거리보다 5% 길었다. 공전 궤도는 액체 상태의 물이 표면에 존재할 수 있는 ‘거주 가능 구역’ 내에 있다. 이런 조건을 만족하며 지구 크기와 비슷한 외계 행성이 발견된 것은 처음이고, 지금껏 발견된 거주 가능구역 행성 가운데 가장 작다. 항성 케플러-452는 태양보다 10% 더 크고 20% 더 밝으며, 나이는 약 60억년으로 태양보다 15억년 전에 생성된 것으로 계산됐다. 존 그런스펠드 NASA 과학미션국 부국장은 “태양 외 다른 항성들도 행성을 갖고 있다는 사실을 발견한 지 20년이 되는 올해 케플러 외계행성 계획(케플러 계획)을 통해 태양계 지구와 가장 닮은 행성을 발견했다”면서 “우리가 지구 2.0을 찾는데 한 걸음 더 다가가도록 해주는 일”이라고 평가했다. 케플러 망원경 데이터 분석을 담당하는 NASA 에이미스 연구소의 존 젠킨스 연구원은 “케플러-452b는 지구보다 나이가 많고 몸집이 큰 사촌으로 생각할 수 있다”면서 “이 행성 연구가 지구의 진화와 환경을 이해하는 기회가 될 것”이라고 설명했다. 지구와 비슷한 조건에서 항성으로부터 10%가량 더 많은 에너지를 흡수하는 케플러-452b 관측을 통해 태양 에너지가 지금보다 더 강해져 타는 듯 덥고 물이 마르는 미래 지구 환경에 대한 시사점을 얻을 수 있다는 얘기다. 과학적 연구 과제와 별도로 케플러-452b에 생명체가 있거나 있었을 가능성은 인류를 들뜨게 하고 있다. 케플러-452b의 질량과 화학적 조성은 밝혀지지 않았지만, 지구처럼 암석과 대기가 있을 가능성이 높게 점쳐지기 때문이다. 젠킨스 연구원은 “케플러-452b는 화산 활동을 하는 지층으로 이뤄지고 지구보다 더 빽빽한 대기로 채워져 있을 가능성이 높다”면서 “이 행성에 생명이 존재하는데 필요한 물과 같은 성분과 조건이 있다면, 생명이 발생할 상당한 기회가 있었다는 것”이라고 강조했다. NASA는 2009년부터 6억 달러를 들여 생명체 거주 가능 은하계 행성을 탐사하는 케플러 계획에 착수, 지금까지 4661개 목표 행성 중 1028개를 조사했다. 이 중 12개 행성은 지구의 2배보다 작은 사이즈로 생명체가 거주할 수 있는 행성으로 언급되고 있지만 행성별로 물의 존재와 대기 조성 등은 연구 중이다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr