눈에는 보이지 않지만, 만약 밤하늘 은하수에 있는 자기장을 직접 볼 수 있다면 어떤 모습일까? 유럽 우주국(ESA)의 과학자들이 플랑크 관측위성(Planck Satellite)의 데이터를 이용해서 그 답을 내놨다. 플랑크 위성은 2009년 유럽 우주국이 발사한 관측 위성으로 우주 배경 복사(CMB, cosmic microwave background) 관측을 포함한 다양한 임무를 수행 중이다. 이 위성의 또 다른 임무 가운데 하나가 바로 우리 은하 자기장의 분포 관측이다. 지구는 물론이고 태양계의 여러 행성은 자기장(magnetic field)을 가지고 있다. 태양 역시 표면에 강력한 자기장을 생성하고 있으며 이 때문에 태양 폭풍이나 흑점 같은 다양한 현상을 일으킨다. 그런데 사실 우리 은하계도 은하 자기장(Galactic magnetic field)을 지니고 있다. 우리 눈에는 텅 빈 우주 공간도 사실 완전한 진공 상태는 아니다. 별과 별 사이의 광활한 공간 역시 성간 물질(interstellar medium)이라는 매우 희박한 가스와 먼지가 존재하고 있다. 이 입자들은 은하 자기장의 방향에 따라 자성을 띄게 되는데, 이 분포를 측정하면 성간 물질의 분포와 구성에 대한 정보를 얻을 수 있다. 참고로 위의 이미지는 성간 먼지에서 나오는 353, 545, 857GHz 파장 방출과 353GHz 영역에서 관측한 은하 자기장의 방향을 합성한 것이다. 과학자들은 이 성간 물질들이 새로운 별을 형성하는 재료라는 것을 알고 있다. 또 반대로 별의 밀도가 높은 장소에 성간 물질의 밀도 역시 높은 편이다. 위의 사진에서 중앙부는 별과 가스가 밀집한 은하계의 중심 부분이고 위와 아래로 갈수록 자기장과 물질의 농도는 옅어지게 된다. 이를 밀도에 따라 색상을 입혀 표현했더니 뜻하지 않게 한 폭의 예술적인 그림이 된 셈이다. 비록 우리가 실제 육안으로는 이 모습을 볼 수 없더라도 우리가 매일 밤 보는 밤하늘의 은하수 주변으로는 이와 같은 자기장이 흐르고 있다. 우리가 볼 수 없는 영역에서조차 자연은 우리가 생각하는 것 이상으로 아름다운 존재인 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

-빅뱅 순간 '대칭되는 두 우주 탄생' 이론 제기 시간의 화살이 가차없이 앞으로만 흐른다는 사실은 한 세기 이상 과학자들을 혼란에 빠뜨린 문제였다. 이러한 의문, 곧 시간이 어떻게 시작되었으며, '과거'에 무슨 일이 일어났는가에 대한 의문에 어쩌면 답이 될지도 모르는 새로운 연구결과가 발표되어 학계의 관심을 모으고 있다고 영국 일간지 데일리메일이 최근 보도했다. 빅뱅의 순간, 우리 우주와는 완전 대칭인 '거울 우주'가 함께 탄생했다고 연구자들은 주장한다. '거울 우주'는 시간이 우리와는 반대로 흐르며, 두 우주의 이성적인 존재들은 다른 시간의 흐름 속에 살고 있는 상대를 인식할 수 있을지도 모른다고 연구자들은 주장한다. 이 급진적인 이론은 영국 팜 대학의 줄리언 바버 박사를 비롯해, 캐나다 뉴브런스윅 대학의 팀 코슬로브스키 박사, 역시 캐나다 페리미터 이론물리학 연구소의 플라비오 메르카티 박사가 공동작업한 것이다. 이 연구는 시간은 대칭이며 모든 것은 미래를 향해 진행한다는 개념인 '시간의 화살'에 관한 의문에 답하려는 시도라고 할 수 있다. 그들은 빅뱅의 순간 하나의 우주가 아닌 두 개의 우주가 동시에 출발했다고 추정한다. 두 우주는 시간에 대해 완전 대칭이며, 서로 반대 방향으로 진행하는 우주라고 한다. 영국 팜 대학의 줄리언 바버 박사는 "시간은 미스터리"라고 말하며 "모든 물리학의 법칙들은 기본적으로 시간 대칭으로 보인다. 하지만 우리가 살고 있는 세계는 모든 것은 한 방향으로만 흘러간다"는 견해를 펼쳤다. -우리와 반대로 '시간의 화살'은 과거로 "우주는 팽창하고 우리는 점점 늙어간다. 적어도 우리 주변은 그렇다." 바버 박사는 그 비슷한 일례로 물잔 속의 얼음 덩어리가 녹는 것처럼 우리 우주 구조도 질서에서 무질서로 나아가고 있다고 말한다. 바로 엔트로피 법칙이다. 이런 연유로 19세기 말 인류는 우주가 '열사망'으로 종말을 맞지 않을까 걱정했다. 열사망이란 온 우주의 온도가 얼음 덩어리처럼 완전 평형을 이루어 어떤 에너지도 이동하지 않은 상태를 말한다. 그러나 중력의 문제가 대두되자 열사망 이론은 더 이상 세력을 펴지 못하고, 이번에는 '빅 크런치(대충돌)'로 빅뱅 당시와 비슷한 상황에서 우주가 끝날 것이라는 '대충돌설'로 옮겨갔다. '사이언티픽 아메리카'에 기고한 글에서 리 빌링스는 "그리하여 중력이라는 힘이 우주 팽창과 시간 화살의 근원이라는 무대를 마련한 것"이라고 설명했다. 1000 개의 입자로 만든 단순한 모델을 검토한 결과, 이 새로운 이론은 시간을 거슬러, 곧 무질서 쪽으로 진행해가면 결국 빅뱅 이후의 다른 쪽, '거울 우주'로 나가게 됨을 보여준다고 연구자들은 설명한다. '거울 우주'는 우리 우주와 정확하게 같지는 않다. 빅뱅에서 우리 우주와 갈라져나와 그 자신의 길을 따라 진화를 계속해온 우주이다. 어쨌든 그 우주는 우리 우주와 같이 모든 물리 법칙이 다 같으며, 아마 우리 우주처럼 별과 행성, 은하들도 있을 것이다. 바버 박사는 벌떼 모델을 예로 들어, 시간이 쌓임에 따라 거울 우주는 초기의 '벌떼' 혼돈에서 차츰 질서와 조화로 나아가게 된다고 설명한다. 그의 논리에 따르면 빅뱅 당시엔 벌떼 모델을 보는 것과 비슷하며, 최초엔 혼돈 상태이지만, 결국 두 방향으로 나뉘어진다는 것이다. 벌떼처럼 반대 방향으로 날아가는 이른바 '시간의 두 화살'로, 한 화살은 미래로 다른 화살은 과거로 날아가는 것이라고 주장한다. 즉 만약 시간을 질서가 증가하는 방향으로 정의 한다면, 우리는 언제나 혼돈의 중심지역에서 출발한 반대 방향의 두 화살을 가지고 있는 셈이라는 것으로 베일에 싸인 빅뱅에 대한 흥미로운 새로운 시각을 제시했다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

-시간이 거꾸로 가는 '거울 우주'가 우리의 과거와 미래를 말한다 시간의 화살이 가차없이 앞으로만 흐른다는 사실은 한 세기 이상 과학자들을 혼란에 빠뜨린 문제였다. 이러한 의문, 곧 시간이 어떻게 시작되었으며, '과거'에 무슨 일이 일어났는가에 대한 의문에 어쩌면 답이 될지도 모르는 새로운 연구결과가 발표되어 학계의 관심을 모으고 있다고 11일(현지시간) 데일리메일이 보도했다. 빅뱅의 순간, 우리 우주와는 완전 대칭인 '거울 우주'가 함께 탄생챘다고 연구자들은 주장한다. '거울 우주'는 시간이 우리와는 반대로 흐르며, 두 우주의 이성적인 존재들은 다른 시간의 흐름 속에 살고 있는 상대를 인식할 수 있을지도 모른다고 연구자들은 주장한다. 이 급진적인 이론은 영국 팜 대학의 줄리언 바버 박사를 비롯해, 캐나다 뉴브런스윅 대학의 팀 코슬로브스키 박사, 역시 캐나다 페리미터 이론물리학 연구소의 플라비오 메르카티 박사가 공동작업한 것이다. 이 연구는 시간은 대칭이며 모든 것은 미래를 향해 진행한다는 개념인 '시간의 화살'에 관한 의문에 답하려는 시도라고 할 수 있다. 그들은 빅뱅의 순간 하나의 우주가 아닌 두 개의 우주가 동시에 출발했다고 추정한다. 두 우주는 시간에 대해 완전 대칭이며, 서로 반대 방향으로 진행하는 우주라고 한다. '시간은 미스터리입니다' 하고 메이온라인과의 인터뷰에서 말한 바버 박사는 '모든 물리학의 법칙들은 기본적으로 시간 대칭으로 보입니다. 하지만 우리가 살고 있는 세계는 모든 것은 한 방향으로만 흘러갑니다.' '우주는 팽창하고 우리는 점점 늙어갑니다. 적어도 우리 주변은 그렇습니다.' 바버 박사는 그 비슷한 일례로 물잔 속의 얼음 덩어리가 녹는 것처럼 우리 우주 구조도 질서에서 무질서로 나아가고 있다고 말한다. 바로 엔트로피 법칙이다. 이런 연유로 19세기 말 인류는 우주가 '열사망'으로 종말을 맞지 않을까 걱정했다. 열사망이란 온 우주의 온도가 얼음 덩어리처럼 완전 평형을 이루어 어떤 에너지도 이동하지 않은 상태를 말한다. 그러나 중력의 문제가 대두되자 열사망 이론은 더 이상 세력을 펴지 못하고, 이번에는 '빅 크런치(대충돌)'로 빅뱅 당시와 비슷한 상황에서 우주가 끝날 것이라는 '대충돌설'로 옮겨갔다. '사이언티픽 아메리카'에 기고한 글에서 리 빌링스는 '그리하여 중력이라는 힘이 우주 팽창과 시간 화살의 근원이라는 무대를 마련한 것이다'라고 설명했다. 1천 개의 입자로 만든 단순한 모델을 검토한 결과, 이 새로운 이론은 시간을 거슬러, 곧 무질서 쪽으로 진행해가면 결국 빅뱅 이후의 다른 쪽, '거울 우주'로 나가게 됨을 보여준다고 연구자들은 설명한다. '거울 우주'는 우리 우주와 정확하게 같지는 않다. 빅뱅에서 우리 우주와 갈라져나와 그 자신의 길을 따라 진화를 계속해온 우주이다. 어쨌든 그 우주는 우리 우주와 같이 모든 물리 법칙이 다 같으며, 아마 우리 우주처런 별과 행성, 은하들도 있을 것이다. 바버 박사는 벌떼 모델을 예로 들어, 시간이 쌓임에 따라 거울 우주는 초기의 '벌떼' 혼돈에서 차츰 질서와 조화로 나아가게 된다고 설명한다. '만약 당신이 빅뱅 당시를 볼 수 있다면, 그것은 마치 벌떼 모델을 보는 것과 비슷할 것입니다. 최초엔 혼돈 상태이지만, 결국 두 방향으로 나뉘어지겠죠. 벌떼처럼 반대 방향으로 날아가는 이른바 시간의 두 화살이라 할 수 있을 겁니다.' '한 화살은 미래로, 다른 화살은 과거로 날아가는 거죠.' 만약 시간을 질서가 증가하는 방향으로 정의 한다면, 우리는 언제나 혼돈의 중심지역에서 출발한 반대 방향의 두 화살을 가지고 있는 셈입니다.' 바버 박사는 이 새로운 이론은 빅뱅에 대한 새로운 시각을 열어준 것이라고 강조하면서, 이렇게 덧붙였다. '지금까지 사람들은 빅뱅에 대해서 말하려고 할 때면 누구나 그때 무슨 일이 일어난 건지 난감한 표정을 짓곤 했죠. 이제 우리 연구는 빅뱅에 대해서도 뭔가를 이야기할 수 있는 토대를 마련했다고 볼 수 있습니다.' 이광식 통신원 joand999@naver.com

”우리나라에서 못 구하는 허니버터칩, 일본 편의점에 쌓여 있어요!” 해태 허니버터칩이 폭발적인 인기로 품귀 현상을 빚자 바다 건너 일본에서 파는 ‘대체재’가 주목받기에 이르렀다. 허니버터칩이 아이디어를 얻은 제품으로도 알려진 일본 제과업체 가루비의 ‘포테이토칩 시아와세버터’(ポテトチップス しあわせバタ·이하 행복버터칩)가 일본 여행객과 유학생 등을 중심으로 입소문을 타고 있다. 10일 식품업계에 따르면 가루비는 지난 1일부터 기간 한정 제품인 행복버터칩을 일본 전국 편의점에서 판매하고 있다. 가루비 홈페이지 설명을 보면 행복버터칩은 버터, 벌꿀, 파슬리, 마스카포네 치즈 등 4가지 재료를 바탕으로 짠맛과 단맛이 은은하게 어우러진 감자칩이다. 아카시아 벌꿀과 프랑스산 고메버터를 사용해 짠맛과 단맛을 결합한 허니버터칩과 원리는 크게 다르지 않다. 행복버터칩을 먹어본 박모(26·여)씨는 “두 제품 맛이 비슷한데 행복버터칩이 허니버터칩보다 조금 더 짜고 단맛이 덜하다”고 평가했다. 2012년과 지난해 기간 한정으로 출시된 적이 있는 행복버터칩이 다시 발매됐다는 소식에 한국 소비자들이 귀를 쫑긋 세우는 것은 허니버터칩 때문이다. 요즘 국내 편의점과 마트에서 허니버터칩 구하기가 ‘하늘의 별따기’ 수준인 반면, 일본 대부분 편의점에서 행복버터칩을 쉽게 살 수 있는 것으로 알려졌다. 이 때문에 최근 SNS, 블로그, 온라인 여행 커뮤니티 등에는 일본 여행객과 유학생 등이 올린 ‘행복버터칩 후기’가 속속 올라오고 있다. 라쿠텐, 아마존 등 일본 온라인 쇼핑몰을 통해 행복버터칩을 직접구매(직구)하는 소비자들도 있다. 국내 온라인 중고거래 사이트에도 일본 현지 판매가보다 비싼 가격에 매물로 올라오기 시작했다. 2011년 해태와 가루비의 합작회사인 해태가루비가 설립됐고, 행복버터칩은 허니버터칩보다 먼저 탄생했다. 그래서 허니버터칩과 행복버터칩의 관계를 둘러싼 의혹도 끊이지 않고 있다. 하지만 허니버터칩은 가루비나 행복버터칩과는 별개로 해태가 2년에 걸쳐 독자적으로 개발한 제품이라고 한다. 해태 관계자는 “허니버터칩을 개발할 때 전세계 감자칩 200여종을 분석했는데 행복버터칩도 그 중 하나로, 짠맛 일색이 아니라 단맛을 가미한 제품도 시장에서 가능성이 있겠다는 아이디어를 얻은 정도”라고 설명했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

남아프리카의 연구자들이 우주는 ‘황금비율’로 작동한다는 연구결과를 내놓았다고 영국 일간 데일리메일이 6일(현지시간) 보도했다. ‘황금비율’로 알려진 이 우주 상수는 허리케인의 모양과 코끼리의 엄니뿐 아니라, 은하에서도 발견되고 있다. 연구자들은 이 비율이 시공간의 위상기하학(topology of space-time)에서도 볼 수 있으며, 전 우주에 걸쳐 영향력을 발휘하고 있다고 주장한다. 나아가, 이 수치는 우주 안의 모든 것들에 연결고리 역할을 하고 있으며, 시공간과 화학, 생물학도 예외가 아니라는 것이다. 이 연구진을 이끄는 사람은 프리토리아 대학의 잰 보이언스 박사와 남아프리카 비트바테르스란트 대학의 프랜시스 새커리 박사다. 그들은 황금비율 1.618이 수학뿐만 아니라, 물리학, 화학, 생물학, 그리고 시공간의 위상기하학에까지 연관된 것을 찾아볼 수 있다고 밝힌다. 그리스 문자 ‘파이’(Ø)​로 나타내는 황금비율은 한 선분을 두 부분으로 나눌 때, 전체에 대해 큰 부분의 비와 큰 부분에 대해 작은 부분의 비가 같도록 나눈 것으로, 그 비는 약 1.618:1로 나온다. ​가로와 세로가 황금 비인 직사각형은 고대 그리스 이래로 가장 아름답고 조화를 이룬 모양이라고 생각됐으며, 조각과 그림, 건축의 아름다움을 결정하는 것으로 알려졌다. 20세기의 화가들 역시 초상화를 그릴 때 이 비율을 적용했다. 직사각형의 두 변의 비가 황금분할이 되는 것은 여러 가지 비례의 직사각형 중에서 가장 정돈된 직사각형이라고 한다. 황금 비는 일상생활 속에서 쉽게 찾을 수 있다. 엽서, 명함의 치수 등도 두 변의 비가 황금 비에 가깝다. 그러나 이 비율은 결코 인위적인 것이 아니다. 식물의 줄기와 동물의 뼈대 등에서도 이 비율은 발견되고 있는 것이다. 나선형 역시 이 황금비율에 따르는 것으로 보인다. 이는 곧 우주의 기하학적인 형태가 궁극적으로는 이 수학적 상수에 의해 지배되고 있음을 뜻한다. “황금비율이 우주를 특징짓는 가장 확실한 예로는 우주 곳곳에 편재하는 나선형을 들 수 있다”고 연구진은 논문을 통해 밝히고 있다. “소용돌이 은하(M51)의 장려한 모습을 비롯해 암모나이트 조개, 앵무조개, 카트리나 허리케인, 태양계 내의 행성-위성-소행성-고리들의 배열” 역시 그런 예로 들 수 있다. 태양의 둘레를 도는 행성의 움직임이 2차원적으로는 타원을 그리지만, 태양계 전체가 은하 중심을 도는 운동을 보태면 실제로 행성들의 운동은 나선형을 그리는 것으로 나타난다. 연구진은 이처럼 황금비율이 우주의 전 부분에 걸쳐 널리 작동하고 있는 만큼 실질적으로 시공간의 특성을 결정하는 것으로 보고 있다. “전 우주에 걸쳐서 광범위하게 나타나는 이 놀라운 일치(자기 유사성)는 휘어진 시공간의 특성이 될 수 있다”고 연구진은 논문에 밝히고 있다. 또 “시간은 상대성이론과 양자론의 통합으로 인식되는 것이며, 나아가 수학적 상수인 황금비율에 연결된다”고 말한다. 그러나 우주가 왜 이 법칙에 따르는가에 대해서는 알려진 바가 없다. 일부 학자들은 다중 우주설에서 말하듯이 미세 조정된 우리 우주는 단순히 행운의 일치가 가져다준 것이며, 그러한 행운이 따르지 않은 무수한 은하가 존재하는 것으로 믿고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

우리에게 친숙한 행성인 화성과 두개의 거대한 성운의 모습이 담긴 환상적인 사진이 공개됐다.최근 미국 플로리다 세미놀 주립대학 천체사진가 데릭 데메테르는 금색으로 빛나는 화성과 그 위를 수놓은 두 성운의 모습을 언론에 공개했다. 사진 속 중앙 하단에 금색 원형으로 빛나는 천체가 바로 화성이며 그 위 중앙에 위치한 것이 석호성운, 맨 위 오른쪽 상단을 장식한 천체가 삼렬성운이다. 석호성운(Lagoon Nebula)은 지구로부터 약 5000광년 떨어진 궁수자리에 위치해 있으며 M8 혹은 NGC 6523으로 불리기도 한다. 특히 작은 망원경으로도 관측이 가능할만큼 밝고 화려한 발광성운(發光星雲·주위의 열을 받아 스스로 빛을 내는 성운)이다. 그 위 오른쪽 상단에 놓여있는 것이 세갈래의 꽃잎처럼 갈라졌다고 해서 이름 붙여진 '삼렬성운'(Trifid Nebula). 지구에서 3300광년 떨어진 곳에 위치한 삼렬성운(M20 혹은 NGC 6514)은 적색의 발광성운과 파란색의 반사성운(反射星雲·스스로 빛을 내지 않으나 주위의 고온 항성으로 부터 받은 빛을 반사하는 성운) 그리고 암흑성운(暗黑星雲·빛을 발하지 않고 검게 나타나는 성운)으로 이루어져 있다. 데메테르 박사는 "한밤 하늘에 펼쳐진 은하계의 대단한 광경" 이라면서 "두 성운 모두 우리은하의 중심부에 위치해 있다"고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

별이 모이면 은하를, 이런 은하의 모임은 은하군을, 은하군은 다시 은하단을, 은하단은 이보다 더 큰 초은하단을 이룬다. 그런데 이런 초은하단 이상 큰 규모의 천체를 우리는 ‘우주의 거대구조’(혹은 우주의 대규모구조)라고 부른다. 이런 우주의 거대구조는 필라멘트나 거미줄처럼 얽힌 형태를 보이고 있는데 최근 유럽의 천문학자들이 그에 속한 블랙홀의 자전축이 이 구조의 배열을 따르고 있음을 밝혀냈다. 이는 우주 진화 과정을 탐구하는 데 중요한 단서가 될 것으로 보인다. 벨기에 리에주대학 다미앵 헛세메커스 박사가 이끄는 국제 연구팀이 유럽남방천문대(ESO)의 초대형망원경(VLT)을 사용한 최신 관측 연구에서 수십억 광년을 사이에 두고 떨어져 있는 퀘이사 93개(정확히 그속에 있는 블랙홀)의 자전축 방향이 거미줄처럼 얽힌 우주의 거대구조와 일치하는 것을 밝혀냈다. 퀘이사는 하늘에서 별처럼 보이지만 사실은 수천에서 수만 개의 별로 이뤄진 은하로, 지구에서 가장 먼 거리에 있는 은하의 중심핵에 있는 거대 블랙홀이 주변 물질을 집어삼키는 에너지에 의해 엄청나게 밝게 빛난다. 이때 중력에 의해 모인 물질은 소용돌이치며 초고온 상태의 원반을 이루며 내부 블랙홀은 자전축에 따라 제트를 분출한다. 이번 관측에서 이런 자전축과 제트 자체가 확인된 것은 아니지만, 연구팀은 각각의 퀘이사가 갖는 편광(빛의 진동 방향) 등에서 원반의 각도, 나아가 자전축의 방향을 파악할 수 있었다. 특히 연구팀은 이런 자전축 방향이 우주의 거대구조로 불리는 필라멘트를 따르는 경향도 발견했다. 수십억 광년 규모에 달하는 거대 은하 집단의 분포는 일정하지 않고 그물망 구조로 배열되는데 이를 우주의 거대구조라고 부른다. 헛세메커스 박사는 “퀘이사들로부터 주목한 첫 번째 이상한 점은 이들은 수십억 광년씩 서로 떨어져 있음에도 자전축이 서로 정렬된 양상을 보였다”면서 “한 걸음 더 나아가 만약 이 자전축이 서로 연결돼 있다면 이는 단순히 서로 연결된 것이 아니라 우주에 더 거대한 규모의 구조를 형성하고 있을 것”이라고 설명했다. 연구팀은 이번에 관측된 결과가 우연일 가능성은 1% 미만으로 추정하고 있다. 퀘이사(블랙홀)의 방향이 우주의 거대구조와의 관련성이 관측으로 확인된 것은 이번이 처음이다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘천문학 및 천체물리학’(Astronomy and Astrophysics) 22일 자로 게재됐다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

전기적으로 중성이며 질량이 영(0)에 가까운 경입자족에 속하는 소립자로 다른 물질과 거의 반응하지 않아 이른바 ‘유령 입자’로도 불리는 중성미자(뉴트리노). 그런데 이런 입자가 거대 블랙홀에서 대량으로 방출하고 있음을 시사하는 연구결과가 나와 관심이 쏠리고 있다. 미국 위스콘신주립대(매디슨캠퍼스) 연구팀은 우리 은하 중심에 있는 밝고 작은 전파원으로 거대 블랙홀로 추정되고 있는 천체 ‘궁수자리 A별’(Sagittarius A* 혹은 Sgr A*)에서 고에너지 중성미자가 발생하고 있음을 나타내는 증거를 발견했다고 미국물리학회가 발간하는 권위지 ‘피지컬리뷰디’(Physical Review D) 최신호에 발표했다. 연구에 참여한 바이양 물리학과 조교수는 “오늘날 천체물리학에서 가장 큰 문제 중 하나는 고에너지 중성미자가 어디에서 발생하는지 이해하는 것”이라고 말했다. 지난 2010년, 미국 국립과학재단(NSF) 아문젠-스콧 남극기지 내에 세워진 아이스큐브 중성미자 관측소에서는 지금까지 36개의 고에너지 중성미자를 검출했다. 이는 얼음 속 수소 이온과 부딪히는 상호작용에서 관측되는 것. 연구팀은 여기서 얻은 데이터가 엑스선 관측 임무를 수행하는 ‘찬드라 위성’과 주로 감마선 폭발(GRB)을 관측하는 ‘스위프트 위성’, 그리고 고에너지 엑스선을 관측하는 ‘누스타'(NuSTAR) 위성으로부터 나온 데이타와 일치하는 것을 찾아냈다. 이 중 찬드라 위성에 관측된 데이터에서 가장 큰 폭발이 감지돼, 우리 은하 중심에 있는 궁수자리 A별로부터 나온 것임을 알아냈다고 연구팀은 설명했다. 일반적으로 중성미자는 태양과 같은 항성에서 끊임없이 대량으로 방출된다. 하지만 고에너지 중성미자는 우주에서 발생하는 가장 강력한 수준의 현상으로, 은하 충돌이 일어날 때나 물질이 거대 블랙홀로 흡수될 때, 고속으로 회전하는 펄서에 둘러싸인 소용돌이 안에서만 생성된다고 연구팀은 설명하고 있다. 사진=NASA　 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구에서 약 20억 광년 떨어진 곳에는 상상하기 힘들만큼 큰 은하단이 존재한다. 무려 300개 이상의 은하들을 거느리고 있는 이 은하단의 이름은 '아벨 1413' (Abell 1413). 은하단은 우리은하와 같은 은하가 수백개나 모여있는 집단을 말한다. 사자자리(constellations of Leo)와 머리털자리(Coma Berenices)를 교차하는 지점에 위치한 아벨 1413은 그 무한한 크기 때문에 이를 관측하는 인간에게는 그야말로 우주에 대한 경외감 마저 느끼게 한다. 최근 유럽우주기구(ESA)가 허블우주망원경으로 포착한 선명한 아벨 1413의 이미지를 공개해 관심을 끌고있다. 이미지 속 중앙에 위치한 것이 타원형 은하인 'MCG+04-28-097'이다. 놀라운 점은 은하 중심에서 바깥으로 퍼지는 MCG+04-28-097의 후광이 무려 650만 광년 거리나 펼쳐져 있다는 사실. ESA 측은 "아벨 1413이 속하는 아벨 카탈로그(Abell catalog)에는 무려 4000개 이상의 은하단이 포함돼 있다" 면서 "은하단의 강력한 중력으로 생긴 중력렌즈 효과 때문에 이미지가 휘어져 보인다"고 설명했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 은하 중심의 거대 블랙홀로 향하는 것으로 보였던 가스 구름이 그 ‘괴물의 입’에 삼켜지지 않고 살아남은 것으로 관측됐다. 최신 연구에 따르면 가스 구름으로 생각됐던 천체 ‘G2’는 사실 외층 대기가 팽창한 거대 별로, 중력은 거대 블랙홀을 떨쳐낼 만큼 강력하다. 연구 공동저자인 UCLA(캘리포니아대학 로스앤젤레스캠퍼스)의 안드레아 게즈 교수는 “단순한 가스 구름이라면 블랙홀의 중력장에 대항할 수 있을 정도의 질량은 생각할 수 없다”고 말했다. 거의 모든 은하에는 적어도 하나의 초질량 블랙홀이 숨어있으리라 생각된다. 은하계 중심의 ‘궁수자리 A별’(Sagittarius A*)도 마찬가지. 이 천체는 태양보다 430만 배 이상의 질량을 지닌 블랙홀로 여겨진다. 이런 거대 블랙홀이 주변의 가스 구름을 ‘삼키고 찢어버리는’ 메커니즘은 은하 형성에 일정한 역할을 하고 있다고 볼 수 있다. 천문학자들은 지난 3월 G2가 이 블랙홀에 가장 가까이 접근했을 때를 주목했다. ◆ 쌍성계 가능성 하지만 G2의 정체는 아직 분명하지 않다. 게즈 교수팀은 이전부터 단순한 가스 구름이라는 가설에는 회의적이었는데 이 궁수자리 A별의 강력한 중력장은 장기간 존재할 수 없는 것이라고 주장하고 있다. 게즈 교수는 “G2의 발견 직전에 가스 구름이 형성됐다고 생각할 수는 있지만, 우연치고는 너무 작위적”이라고 말했다. G2가 블랙홀에 가장 접근한 시점에서 그 의혹은 강해졌다. 미국 하와이에 있는 W. M. 켁 천문대와 다른 관측 이미지를 통해 G2는 삼켜지지 않고 머물고 있다는 사실이 밝혀졌다. 게즈 교수팀은 “실제로는 (이전과) 별 차이 없다”는 결론에 도달했다. 이에 대해 게즈 교수는 “꺼림칙한 점이 하나 남아 있다. 별로서는 상당히 변화하고 있다”면서 “질량은 태양 2배 정도에 불과하지만 크기는 100배 안팎으로 예상을 초과하고 있다”고 설명했다. 논의 끝에 두 개의 작은 별이 합체해 G2가 형성됐다고 생각하면 앞뒤가 맞는다고 한다. 게즈 교수는 “많은 별이 연속성계를 구성하고 있는 사실은 200여 년 전에 발견됐다. 블랙홀 근처의 쌍성에서는 합병이 자주 일어날 것”이라고 설명했다. ◆ 시가형으로 성장? 독일 막스플랑크 천체물리학연구소의 스테판 길레센 교수팀은 이번 라이벌의 해설에 이의를 제기하고 있다. 2011년 칠레 초거대 망원경(VLT)로 G2를 처음 발견한 것은 길레센 교수팀이었다. 길레센 교수는 “블랙홀 중력의 영향으로 시가형으로 뻗은 가스 구름을 생각해도 의문점은 없다. 관측 각도에서 뻗어있는 모습은 확인할 수 없지만 블랙홀에 접근해 탄생한 것은 고밀도 가스 구름으로 보이며 밀도가 높으면 붕괴되지 않을 수도 있다”고 설명했다. 미 하버드대학의 천문학과장 에이브러햄 로브 교수는 “두 시나리오 중 어느 것이 맞는지 아직 모르겠다. 두 팀은 오랜 경쟁 관계로 의견이 일치하는 것은 드물다”고 밝혔다. 로브 교수 역시 G2를 연구하고 있지만, 두 팀과는 모두 거리를 두고 있다. 그는 “진실은 하나다. 어느 쪽 해석이 옳은 것인지 언젠가 밝혀질 것”이라면서 “어쨌든 G2와 거대 블랙홀의 ‘춤’추는 모습은 좀처럼 보기 드문 것”이라고 말했다. 이어 “물리학자들은 실험을 통해 아이디어를 시도할 수 있지만, 천문학자들은 자연의 섭리를 받아들일 수밖에 없다”고 덧붙였다. 한편 이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 온라인판 11월 3일 자로 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

"당신의 나선 팔에서 먼지를 털어내고, 당신의 팽대부를 더욱 살찌게 하라." 일반 사람은 이게 무슨 말인지 전혀 모르겠지만, 천문학 책을 읽고 우주에 나름대로 관심이 깊은 사람이라면, 이게 무슨 뜻인지 금방 알 수 있다. 나선 팔은 나선은하에 달린 팔을 말하며(여기서 별들이 태어난다), 팽대부는 운하의 중심에 부풀어오른 부분을 말한다(여기엔 대개 블랙홀이 똬리를 틀고 있다). 어쨌든 위와 같은 문구를 내걸고 독자의 우주 IQ를 테스트한다는 11문제의 퀴즈가 나사(NASA) 사이트에 올라와 있다. 로켓 발사와 우주 탐사계획 수립, 탐사선과 우주 망원경 운용에만도 정신이 없을 나사 사람들이 이런 여유로운 기사를 올릴 수도 있구나 싶어 웃음짓게 하는 글이다. 재미있는 내용이라 다음에 소개한다. 당신의 은하수 낚시 솜씨가 어떤지 한번 도전해볼 용의가 있는가? 11문항 중 10~11개를 맞히면 나사가 공인하는 '은하 천재(galactic genius)'가 될 수 있다. 이젠 당신의 내부에 있는 은하로 눈길을 돌릴 때다. 1) 우리은하는 어떤 형태인가? 1. 막대나선은하2. 타원은하 3. 나선은하 2) 우리은하에 가장 가까운 거대 은하는? 1. 소용돌이 은하2. 밥(Bob) 은하3. 안드로메다 은하 3) 우리은하에는 대락 별이 몇 개나 있을까? 1. 100억 개2. 헐리우드 명예의 거리에 있는 스타 수만큼 된다.3. 2천억 개 4) 우리은하를 구성하는 것 중 가장 많은 질량을 차지하는 것은? 1. 가스와 먼지2. 별들3. 암흑물질 5) 우리은하 중심부에 있는 것으로 보이는 블랙홀의 이름은? 1. 대마젤란운2. 빅서커(Big Sucker)3. 궁수자리 A별(Sagittarius A*) 6) 바데의 창이란 무엇인가?1 . 밤하늘 은하수에서 가장 밝은 부분.2. 우리은하에서 특별히 별이 없는 영역3. 바데 주택의 전면 구조 7) 우리은하는 중심부에서 얼마나 멀리 떨어져 있나? 1. 3분의 12. 4분의 13. 3분의 2 8) 우리은하가 포함된 약 50개의 은하 집단을 무엇이라고 하는가? 1. 국부은하군2. 랫 팩(The Rat Pack)3. 중심 성단 9) 우리은하의 나이는? 1. 45억 년2. 132억 년3. 137억 년 10) 우리은하가 속해 있는 초은하단의 이름은? 1. 머리털자리 초은하단2. 슈퍼플라이 초은하단3. 궁수자리 초은하단 11) 밤하늘을 가로지르는 은하수에서 밝은 부분을 가리는 어두운 띠는 무엇 때문인가? 1. 짙은 먼지로 가려진 부분2. 별들이 성긴 부분3. 블랙홀이 있는 부분 <정답>은 1) 1 2) 3 3) 3 4) 3 5) 3 6) 1 7) 3 8) 1 9) 2 10) 1 11) 1 **10~11개를 맞추었다면 당신은 은하 천재입니다.**8~10개를 맞추었다면 당신은 은하 수재입니다.**그 이하라면 안드로메다로 가시기를 권합니다.^^ 이광식 통신원 joand999@naver.com

한줄기 선명한 빛을 발하는 한 은하의 옆모습이 허블 우주망원경에 포착됐다. 나사(NASA, 미국항공우주국)는 3일 에사(ESA, 유럽우주기구)와 함께 운영하고 있는 허블 우주망원경이 관측한 은하 NGC 4762의 이미지를 공개했다. 지구로부터 처녀자리 방향으로 약 5800만 광년 거리에 있는 이 은하는 처녀자리 은하단에 속한다. 이 은하단에는 약 2500개의 은하가 포함돼 있는데 천문학자들은 이를 목록화하고 있고 여기서 이 은하는 VCC 2095라는 명칭을 갖고 있다. 처녀자리 은하단은 실로 중요한 위치에 있는데 처녀자리 초은하단의 중심에 있기 때문이다. 이 초은하단은 우리 은하를 포함하고 있어 국부 초은하단이라고도 불린다. 이전에 막대나선은하로 여겨졌던 NGC 4762는 나선은하와 타원은하의 중간 형태인 렌즈상은하인 것으로 밝혀졌다. 이 은하는 측면밖에 볼 수 없는 특성으로 실제 그 형태를 아는 데는 어려움이 있었다. 하지만 천문학자들은 해당 은하에서 네 가지 주요 특징을 발견했다. 이는 은하 중심의 팽대부(central bulge)와 막대(bar), 두꺼운 원반(thick disk), 외부 고리(outer ring)이다. 이 은하의 원반은 비대칭이며 비틀려 있다. 이는 이 은하가 과거에 더 작은 규모의 은하와 충돌한 것으로 설명될 수 있다. 충돌한 소은하의 잔해는 이 은하의 원반 내에 안착했고 재분배하는 과정에서 원반의 형태를 바꿔놨다. 또 이 은하는 중심에 고에너지를 가진 라이너(Liner)형 활동은하핵(AGN)을 포함한다. 이 핵은 천문학자들이 은하 영역의 구조를 측정하는 데 쓰는 일종의 ‘원자 지문’(atomic fingerprint)인 특정 스펙트럼선의 방출로 발견할 수 있었다. 한편 허블 우주 망원경은 지상으로부터 약 610km 상공의 대기권 밖에서 지구 주위를 하루 14번 이상 공전하며 광활한 우주를 관찰하고 있다. 사진=NASA/ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

생(生)을 마치게 되면 그 업(業)에 따라 다른 세상에 다시 태어난다는 윤회(輪廻). 인간을 포함한 모든 생명체까지는 모르겠지만 별(星)들에는 이 윤회라는 것이 존재하는지도 모르겠다. 미국항공우주국(NASA, 나사)은 22일(현지시간) 적외선으로 빛나는 은하의 ‘윤회’(Wheel of Life)라는 새로운 이미지를 공개했다. 나사의 스피처 우주망원경이 새롭게 관측한 적외선 데이터 등을 합성해 만든 이 이미지는 지구에서 에리다누스자리(Eridanus) 방향으로 약 3300만 광년 거리에 있는 은하 NGC 1291의 모습이다. 이 은하의 생성 시기는 약 120억 년 전으로 꽤 오래됐음에도 그 주위를 둘러싼 고리에서는 새롭게 태어난 별들이 붉은 빛을 밝히고 있다. 연구에 참여한 미국 국립전파천문대(NRAO)의 카르틱 쉬스 박사는 “은하의 외부 고리는 이제 별들로 불을 밝히기 시작했지만 은하의 나머지 부분은 완전히 성숙한 상태”라고 설명했다. 이 은하 중심 푸른색 원 안에는 알파벳 에스(S)자로 보이는 별들로 이뤄진 막대 구조가 존재한다. 이 구조는 이 은하 초창기에 형성됐다. 가스가 압착돼 새로운 별을 생성하는 이 구조는 공명(resonance)을 일으킨다. 우리 은하에도 막대 구조가 있지만 아직 이 은하처럼 돌출되지는 않았다. 연구팀은 스피처 은하내 항성구조 조사(S4G, Spitzer Survey of Stellar Structure in Galaxies)로 불리는 이 프로그램을 통해서 이웃 은하 3000개 이상의 구조를 분석했다. 이 중 가장 멀리 떨어진 은하는 약 1억 2000만 광년 거리에 있지만 사실상 광대한 우주와 비교하면 아주 가까운 거리나 마찬가지다. 이들 천문학자는 막대 구조를 포함한 은하의 구조적 세부 특징을 기록했다. 이들은 은하 진화의 상세한 과정을 알기 원했다. 쉬스 박사는 “은하 속 막대 구조는 은하 진화의 자연적 산물이며 이는 은하 내부를 이루는 한 부분”이라면서 “은하 역사를 밝히기 위한 이번 연구는 은하 진화의 특별한 견해를 제공하고 있다”고 말했다. 적외선 이미지에서 푸른색은 짧은 파장이며 붉은색은 더 긴 파장을 나타낸 것이다. 이 은하의 중심에 돌출된 푸른색으로 나타나는 별들은 나이가 더 많다. 은하는 젊고 가스가 풍부할 때에는 막대 구조를 이루는 별들이 가스를 중심으로 끌어모아 별 생성이 이뤄졌다. 시간이 흘러 가스 연료가 바닥나면 은하 중심부는 잠잠해지고 별 생성에 관한 활동은 점차 은하 변두리로 옮겨간다. 은하 중심의 막대 구조에 의해 유도되는 나선형 밀도파와 공명은 가스가 별이 되는 것을 돕는다. 즉 이미지에서 붉은색으로 보이는 외부 고리는 가스가 갇혀 별 생성이 활발한 공명 영역이다. 한편 나사의 스피처 우주망원경은 미국 캘리포니아주(州)에 있는 제트추진연구소(JPL)가 운영 및 관리를 맡고 있다.　사진=NASA/JPL-Caltech 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

생(生)을 마치게 되면 그 업(業)에 따라 다른 세상에 다시 태어난다는 윤회(輪廻). 인간을 포함한 모든 생명체까지는 모르겠으나 별(星)들에는 이 윤회라는 것이 존재하는지도 모르겠다.… 미국항공우주국(NASA, 나사)은 22일(현지시간) 적외선으로 빛나는 은하의 ‘윤회’(Wheel of Life)라는 새로운 이미지를 공개했다. 나사의 스피처 우주망원경이 새롭게 관측한 적외선 데이터 등을 합성해 만든 이 이미지는 지구에서 에리다누스자리(Eridanus) 방향으로 약 3300만 광년 거리에 있는 은하 NGC 1291빛나는 의 모습이다. 이 은하의 생성 시기는 약 120억 년 전으로 꽤 오래됐음에도 그 주위를 둘러싼 고리에서는 새롭게 태어난 별들이 붉은 빛을 밝히고 있다. 연구에 참여한 미국 국립전파천문대(NRAO)의 카르틱 쉬스 박사는 “은하의 외부 고리는 이제 별들로 불을 밝히기 시작했지만 은하의 나머지 부분은 완전히 성숙한 상태”라고 설명했다. 이 은하 중심 푸른색 원 안에는 알파벳 에스(S)자로 보이는 별들로 이뤄진 막대 구조가 존재한다. 이 구조는 이 은하 초창기에 형성됐다. 가스가 압착돼 새로운 별을 생성하는 이 구조는 공명(resonance)을 일으킨다. 우리 은하에도 막대 구조가 있지만 아직 이 은하처럼 돌출되지는 않았다. 연구팀은 스피처 은하내 항성구조 조사(S4G, Spitzer Survey of Stellar Structure in Galaxies)로 불리는 이 프로그램을 통해서 이웃 은하 3000개 이상의 구조를 분석했다. 이 중 가장 멀리 떨어진 은하는 약 1억 2000만 광년 거리에 있지만 사실상 광대한 우주와 비교하면 아주 가까운 거리나 마찬가지다. 이들 천문학자는 막대 구조를 포함한 은하의 구조적 세부 특징을 기록했다. 이들은 은하 진화의 상세한 과정을 알기 원했다. 쉬스 박사는 “은하 속 막대 구조는 은하 진화의 자연적 산물이며 이는 은하 내부를 이루는 한 부분”이라면서 “은하 역사를 밝히기 위한 이번 연구는 은하 진화의 특별한 견해를 제공하고 있다”고 말했다. 적외선 이미지에서 푸른색은 짧은 파장이며 붉은색은 더 긴 파장을 나타낸 것이다. 이 은하의 중심에 돌출된 푸른색으로 나타나는 별들은 나이가 더 많다. 은하는 젊고 가스가 풍부할 때에는 막대 구조를 이루는 별들이 가스를 중심으로 끌어모아 별 생성이 이뤄졌다. 시간이 흘러 가스 연료가 바닥나면 은하 중심부는 잠잠해지고 별 생성에 관한 활동은 점차 은하 변두리로 옮겨간다. 은하 중심의 막대 구조에 의해 유도되는 나선형 밀도파와 공명은 가스가 별이 되는 것을 돕는다. 즉 이미지에서 붉은색으로 보이는 외부 고리는 가스가 갇혀 별 생성이 활발한 공명 영역이다. 한편 나사의 스피처 우주망원경은 미국 캘리포니아주(州)에 있는 제트추진연구소(JPL)가 운영 및 관리를 맡고 있다.　사진=NASA/JPL-Caltech 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

생(生)을 마치게 되면 그 업(業)에 따라 다른 세상에 다시 태어난다는 윤회(輪廻). 인간을 포함한 모든 생명체까지는 모르겠으나 별(星)들에는 이 윤회라는 것이 존재하는지도 모르겠다. 미국항공우주국(NASA, 나사)은 22일(현지시간) 적외선으로 빛나는 은하의 ‘윤회’(Wheel of Life)라는 새로운 이미지를 공개했다. 나사의 스피처 우주망원경이 새롭게 관측한 적외선 데이터 등을 합성해 만든 이 이미지는 지구에서 에리다누스자리(Eridanus) 방향으로 약 3300만 광년 거리에 있는 은하 NGC 1291의 모습이다. 이 은하의 생성 시기는 약 120억 년 전으로 꽤 오래됐음에도 그 주위를 둘러싼 고리에서는 새롭게 태어난 별들이 붉은 빛을 밝히고 있다. 연구에 참여한 미국 국립전파천문대(NRAO)의 카르틱 쉬스 박사는 “은하의 외부 고리는 이제 별들로 불을 밝히기 시작했지만 은하의 나머지 부분은 완전히 성숙한 상태”라고 설명했다. 이 은하 중심 푸른색 원 안에는 알파벳 에스(S)자로 보이는 별들로 이뤄진 막대 구조가 존재한다. 이 구조는 이 은하 초창기에 형성됐다. 가스가 압착돼 새로운 별을 생성하는 이 구조는 공명(resonance)을 일으킨다. 우리 은하에도 막대 구조가 있지만 아직 이 은하처럼 돌출되지는 않았다. 연구팀은 스피처 은하내 항성구조 조사(S4G, Spitzer Survey of Stellar Structure in Galaxies)로 불리는 이 프로그램을 통해서 이웃 은하 3000개 이상의 구조를 분석했다. 이 중 가장 멀리 떨어진 은하는 약 1억 2000만 광년 거리에 있지만 사실상 광대한 우주와 비교하면 아주 가까운 거리나 마찬가지다. 이들 천문학자는 막대 구조를 포함한 은하의 구조적 세부 특징을 기록했다. 이들은 은하 진화의 상세한 과정을 알기 원했다. 쉬스 박사는 “은하 속 막대 구조는 은하 진화의 자연적 산물이며 이는 은하 내부를 이루는 한 부분”이라면서 “은하 역사를 밝히기 위한 이번 연구는 은하 진화의 특별한 견해를 제공하고 있다”고 말했다. 적외선 이미지에서 푸른색은 짧은 파장이며 붉은색은 더 긴 파장을 나타낸 것이다. 이 은하의 중심에 돌출된 푸른색으로 나타나는 별들은 나이가 더 많다. 은하는 젊고 가스가 풍부할 때에는 막대 구조를 이루는 별들이 가스를 중심으로 끌어모아 별 생성이 이뤄졌다. 시간이 흘러 가스 연료가 바닥나면 은하 중심부는 잠잠해지고 별 생성에 관한 활동은 점차 은하 변두리로 옮겨간다. 은하 중심의 막대 구조에 의해 유도되는 나선형 밀도파와 공명은 가스가 별이 되는 것을 돕는다. 즉 이미지에서 붉은색으로 보이는 외부 고리는 가스가 갇혀 별 생성이 활발한 공명 영역이다. 한편 나사의 스피처 우주망원경은 미국 캘리포니아주(州)에 있는 제트추진연구소(JPL)가 운영 및 관리를 맡고 있다.　사진=NASA/JPL-Caltech 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

은하끼리 충돌하는 과정에서 높은 확률로 가스의 원반 구조를 가진 은하가 생성되는 것이 처음으로 확인됐다고 유럽남방천문대(ESO)가 17일(현지시간) 밝혔다. 이는 우리 은하와 같은 원반 은하의 기원에 바짝 다가가는 중요한 성과라고 관련 천문학자들은 말한다. 태양계가 속한 우리 은하는 약 1000억 개의 별과 대량의 가스와 먼지가 모인 천체로, 소용돌이 구조를 갖는 원반이 특징이다. 우주에 존재하는 은하의 70% 이상이 이런 원반 부를 가지는 ‘원반 은하’(나선은하, 막대나선은하, 렌즈형은하)로 간주되며, 수 천억 개의 별이 타원형으로 모인 ‘타원 은하’도 존재한다. 이런 은하는 주변의 은하와 충돌을 반복하면서 변화와 발전을 거듭해 온 것으로 여겨지지만, 충돌의 결과가 어떤 형태의 은하로 나타나는지는 지금까지 관측으로 명확하게 알지 못했다. 이에 국제 연구팀은 알마(ALMA) 전파망원경을 비롯해 카르마(CARMA), 스마(SMA) 등의 망원경으로 관측한 데이터 중에서 충돌의 최종 단계에 있는 은하들을 조사했다. 30개의 천체(충돌 중인 은하)에서 분자 가스가 전파망원경으로 감지됐는데 그중 24개의 천체에 있는 분자 가스가 원반 모양으로 분포하는 것으로 확인됐다. 즉, 적어도 약 4000만~6억 광년의 비교적 가까운 우주에서 은하 충돌로 가스 원반이 생성된다는 것. 또한 가스 원반이 각각의 은하 중심 주위를 회전하고 있는 것이나, 24개의 천체 중 11개의 천체에서는 가스 원반이 은하 중심부에 조밀한 별의 집단(은하의 팽창에 해당)보다 크게 확산하고 있는 것으로 나타났다. 연구팀을 이끈 일본의 천문학자 우에다 준코 박사는 “이렇게 많은 은하에서 가스 원반이 발견된 것은 의외였다. 큰 가스​​ 원반에서 대량으로 별이 태어나면 우리 은하처럼 원반이 명확한 은하가 되는 것으로 보인다”고 설명했다. 이어 “이번 결과는 원반 은하 탄생의 수수께끼에 바짝 다가서는 큰 걸음이다. 앞으로 가스 원반에서 별의 원반으로 진화하는 과정에 주목해 나갈 것”이라고 덧붙였다. 한편 이번 연구성과는 미국 코넬대학 도서관이 운영하는 물리학 분야의 권위있는 온라인논문저장 사이트(arxiv.org)에서 ‘은하의 천체물리학’(Astrophysics of Galaxies) 부분에 25일 공개됐으며, 국제학술지인 ‘천체물리학회지 부록’(Astrophysical Journal Supplement)에도 실렸다. 연구논문: http://arxiv.org/abs/1407.6873 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

흔히 은하수로 불리는 우리 은하가 어느 위치에 있는지 보여주는 새로운 우주 지도가 공개됐다. 이 지도는 우리 은하의 위치는 물론 주변에 있는 수많은 은하와의 관계를 보여준다. 연구팀은 이런 관계를 보여주는 더 큰 은하 집단을 ‘라니아케아’라고 명명했다. 이는 하와이어로 ‘끝없는 하늘’을 뜻하는 말이다. 이로써 우리 지구는 ‘라니아케아 은하수 태양계’라는 새 주소를 갖게 된 셈이다. 우주에서 은하는 서로 모여 거대한 구조를 형성하는 경향이 있다. 천문학자들은 이를 초은하단이라고 부르고 있다. 새롭게 공개된 우주 지도에 따르면 지구가 속한 은하는 지름 5억 광년인 라니아케아 초은하단의 가장자리 근처에 위치한다. 라니아케아 내부에는 무려 10만 개의 은하가 존재한다. 하지만 이런 대규모의 초은하단도 우주의 일부분에 불과하다. 우주는 관측할 수 있는 범위만 해도 900억 광년 이상으로 확대된다고 천문학자들은 설명하고 있다. 라니아케아라는 초은하단의 형성을 밝혀낸 연구팀을 이끄는 미국 하와이대학 천문학자 브렌트 툴리 박사는 “지도를 보면 위치감각을 얻을 수 있다”면서 “자신을 위해 위치감각을 얻고 그런 관계를 보는 것은 그 위치를 이해하는 데 매우 중요한 것”이라고 설명한다. 우리 은하 주변의 지도가 나온 것은 이번이 처음은 아니지만, 지금까지의 지도는 어떻게 은하들이 우리 은하가 속한 초은하단에서 나오는 중력에 의해 묶여 있는지를 확인할 수는 없었다. 툴리 박사가 이끄는 연구팀은 각 은하가 우주 공간에서 어떻게 운동하고 있는지를 관찰하고, 라니아케아의 경계와 그에 속하는 은하를 확정했다. 이를 위해 연구팀은 ‘특이 운동’이라는 측정 값을 사용했다. 이는 은하의 총 운동에서 우주 팽창에 의한 운동 성분을 뺀 값이라고 한다. 은하가 어떻게 움직이는지 나타내는 이 궤적에서 은하를 끌어 당기는 중력의 중심 이른바 ‘인력체’(Attractor)의 위치를 알 수 있다. 이런 인력체는 초은하단의 핵을 형성하고 거기에 속한 은하의 움직임을 지배하지만, 핵에 끌려 당기는 특이 운동을 밝히기는 쉽지 않다고 한다. “은하마다 그런 움직임을 관찰하는 것은 매우 어려운 것”이라고 미국 로렌스버클리 국립연구소의 물리학자 데이비드 슐레겔 박사는 말한다. 슐레겔 박사 역시 현재 2500만 개의 은하를 지도에 담아내는 프로젝트를 진행 중에 있지만, 자신이 대학원생이었던 시절 이번 연구와 비슷한 지도 제작에 상당한 시간을 보냈던 경험이 있다고 한다. 그는 “실제로 이런 종류의 지도 작성에 많은 연구자들이 노력해왔지만, 매우 성가신 연구이기에 결국 모두가 포기했다”면서 “그런데 이 연구팀, 특히 툴리 박사는 열심히 노력을 계속해왔다”고 말했다. 툴리 박사가 이끄는 연구팀은 8000개나 되는 은하의 특이 운동을 조사한 뒤 우리 은하와 주변 은하가 어떤 인력체에 의해 주도되고 있는지를 밝혀낼 수 있었다. 이들은 그런 정보를 사용해 라니아케아 초은하단의 범위를 확정할 수 있었다. 간단히 말하면, (센타우루스자리 방향에 있는) 라니아케아의 ‘거대 인력체’(Great Attractor)에 의해 움직이는 은하들은 라니아케아 초은하단에 속해 있다는 것이다. 또한 이런 은하는 라니아케아 초은하단 옆에 있는 물고기자리-페르세우스 초은하단에 있는 또 다른 인력체에 의해서도 영향을 받고 있다. 툴리 박사는 “우리는 (라니아케아의) 경계를 찾으려고 했다”면서 “이는 지구의 분수령(분수계)과 비슷한 데 이런 분수령의 윤곽은 록키 산맥과 달리 평지에서는 그다지 명확하지 않지만, 물이 어디로 흐를지 정해져 있는 것과 같다”고 말했다. 초은하단에 속하는 은하는 우주의 실에 꿴 구술처럼 이어져 있다. 각각의 실은 거대 인력체로 이어져 있다. 우리 은하는 이런 실 중 하나의 가장자리에 있는데 ‘로컬 보이드’(Local Void)라는 곳의 가장자리에 있다고 한다. 보이드(Void, 공동)는 이름 그대로 거의 아무것도 없는 공간이다. 이런 대규모의 우주 실과 보이드는 우주 전체에 흔히 존재한다. 하지만 툴리 박사는 라니아케아의 지도를 제작하는 과정에서 알게 된 정보에 크게 놀랐다고 말했다. 이는 라니아케아 초은하단이 ‘섀플리 밀집지역’(Shapley Concentration)으로 불리는 더 큰 은하 집단에 의해 끌려가고 있다는 것. 툴리 박사는 “이는 정말 큰 것으로, 우리는 그것에 끌려가고 있다”면서 “하지만, 우리는 아직 섀플리 밀집지역의 윤곽을 찾기 위한 충분한 정보를 갖고 있지 않다”고 말했다. 이어 “우리는 아마 훨씬 큰 무언가(섀플리 밀집지역)의 일부일지도 모른다”고 덧붙였다. 이번 연구논문은 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 온라인판에 9월 3일자로 게재됐다. 사진=네이처(위), NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구의 새 주소는 ‘라니아케아 은하수 태양계’ 흔히 은하수로 불리는 우리 은하가 어느 위치에 있는지 보여주는 새로운 우주 지도가 공개됐다. 이 지도는 우리 은하의 위치는 물론 주변에 있는 수많은 은하와의 관계를 보여준다. 연구팀은 이런 관계를 보여주는 더 큰 은하 집단을 ‘라니아케아’라고 명명했다. 이는 하와이어로 ‘끝없는 하늘’을 뜻하는 말이다. 이로써 우리 지구는 ‘라니아케아 은하수 태양계’라는 새 주소를 갖게 된 셈이다. 우주에서 은하는 서로 모여 거대한 구조를 형성하는 경향이 있다. 천문학자들은 이를 초은하단이라고 부르고 있다. 새롭게 공개된 우주 지도에 따르면 지구가 속한 은하는 지름 5억 광년인 라니아케아 초은하단의 가장자리 근처에 위치한다. 라니아케아 내부에는 무려 10만 개의 은하가 존재한다. 하지만 이런 대규모의 초은하단도 우주의 일부분에 불과하다. 우주는 관측할 수 있는 범위만 해도 900억 광년 이상으로 확대된다고 천문학자들은 설명하고 있다. 라니아케아라는 초은하단의 형성을 밝혀낸 연구팀을 이끄는 미국 하와이대학 천문학자 브렌트 툴리 박사는 “지도를 보면 위치감각을 얻을 수 있다”면서 “자신을 위해 위치감각을 얻고 그런 관계를 보는 것은 그 위치를 이해하는 데 매우 중요한 것”이라고 설명한다. 우리 은하 주변의 지도가 나온 것은 이번이 처음은 아니지만, 지금까지의 지도는 어떻게 은하들이 우리 은하가 속한 초은하단에서 나오는 중력에 의해 묶여 있는지를 확인할 수는 없었다. 툴리 박사가 이끄는 연구팀은 각 은하가 우주 공간에서 어떻게 운동하고 있는지를 관찰하고, 라니아케아의 경계와 그에 속하는 은하를 확정했다. 이를 위해 연구팀은 ‘특이 운동’이라는 측정 값을 사용했다. 이는 은하의 총 운동에서 우주 팽창에 의한 운동 성분을 뺀 값이라고 한다. 은하가 어떻게 움직이는지 나타내는 이 궤적에서 은하를 끌어 당기는 중력의 중심 이른바 ‘인력체’(Attractor)의 위치를 알 수 있다. 이런 인력체는 초은하단의 핵을 형성하고 거기에 속한 은하의 움직임을 지배하지만, 핵에 끌려 당기는 특이 운동을 밝히기는 쉽지 않다고 한다. “은하마다 그런 움직임을 관찰하는 것은 매우 어려운 것”이라고 미국 로렌스버클리 국립연구소의 물리학자 데이비드 슐레겔 박사는 말한다. 슐레겔 박사 역시 현재 2500만 개의 은하를 지도에 담아내는 프로젝트를 진행 중에 있지만, 자신이 대학원생이었던 시절 이번 연구와 비슷한 지도 제작에 상당한 시간을 보냈던 경험이 있다고 한다. 그는 “실제로 이런 종류의 지도 작성에 많은 연구자들이 노력해왔지만, 매우 성가신 연구이기에 결국 모두가 포기했다”면서 “그런데 이 연구팀, 특히 툴리 박사는 열심히 노력을 계속해왔다”고 말했다. 툴리 박사가 이끄는 연구팀은 8000개나 되는 은하의 특이 운동을 조사한 뒤 우리 은하와 주변 은하가 어떤 인력체에 의해 주도되고 있는지를 밝혀낼 수 있었다. 이들은 그런 정보를 사용해 라니아케아 초은하단의 범위를 확정할 수 있었다. 간단히 말하면, (센타우루스자리 방향에 있는) 라니아케아의 ‘거대 인력체’(Great Attractor)에 의해 움직이는 은하들은 라니아케아 초은하단에 속해 있다는 것이다. 또한 이런 은하는 라니아케아 초은하단 옆에 있는 물고기자리-페르세우스 초은하단에 있는 또 다른 인력체에 의해서도 영향을 받고 있다. 툴리 박사는 “우리는 (라니아케아의) 경계를 찾으려고 했다”면서 “이는 지구의 분수령(분수계)과 비슷한 데 이런 분수령의 윤곽은 록키 산맥과 달리 평지에서는 그다지 명확하지 않지만, 물이 어디로 흐를지 정해져 있는 것과 같다”고 말했다. 초은하단에 속하는 은하는 우주의 실에 꿴 구술처럼 이어져 있다. 각각의 실은 거대 인력체로 이어져 있다. 우리 은하는 이런 실 중 하나의 가장자리에 있는데 ‘로컬 보이드’(Local Void)라는 곳의 가장자리에 있다고 한다. 보이드(Void, 공동)는 이름 그대로 거의 아무것도 없는 공간이다. 이런 대규모의 우주 실과 보이드는 우주 전체에 흔히 존재한다. 하지만 툴리 박사는 라니아케아의 지도를 제작하는 과정에서 알게 된 정보에 크게 놀랐다고 말했다. 이는 라니아케아 초은하단이 ‘섀플리 밀집지역’(Shapley Concentration)으로 불리는 더 큰 은하 집단에 의해 끌려가고 있다는 것. 툴리 박사는 “이는 정말 큰 것으로, 우리는 그것에 끌려가고 있다”면서 “하지만, 우리는 아직 섀플리 밀집지역의 윤곽을 찾기 위한 충분한 정보를 갖고 있지 않다”고 말했다. 이어 “우리는 아마 훨씬 큰 무언가(섀플리 밀집지역)의 일부일지도 모른다”고 덧붙였다. 이번 연구논문은 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 온라인판에 9월 3일자로 게재됐다. 사진=네이처(위), NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우주에 ‘별들의 고향’은 바로 이곳일 것 같다. 최근 유럽남방천문대(European Southern Observatory·이하 ESO)가 별이 생성되는 모습을 담은 환상적인 성단의 모습을 공개해 관심을 끌고있다. 칠레의 라 실라 천문대에서 관측된 사진 속 왼편에 위치한 것은 성단(星團·별들의 무리) NGC 3603, 오른쪽은 성운(星雲·우주 먼지와 가스로 이루어진 지역) NGC 3576이다. 이중 NGC 3603은 지구로부터 2만 광년, NGC 3576은 이보다 가까운 9000광년 떨어진 곳에 위치해 있다. 특히 사진 상으로는 두 성단과 성운이 이웃해 보이지만 사실 둘 사이는 무려 1만 광년이나 떨어져 있다. 이중 학자들의 관심을 끄는 것은 NGC 3603. 매우 밝은 빛을 가진 NGC 3603은 역대 우리은하에서 발견된 성단 중 가장 별들이 빽빽이 모여있는 것으로 정평이 나있으며 그 중심에 다중성계(multiple star system·두 개 이상의 별이 모인 곳)인 HD 97950이 위치해 있다. ESO 측은 “NGC 3603은 우리 태양보다 질량이 큰 수많은 어린 별들로 가득찬 보석 상자” 라면서 “왕성하게 별들이 탄생하는 과정을 지금도 지켜볼 수 있다”고 설명했다. 이어 NGC 3576은 우주 먼지와 가스로 가득찬 지역으로 강력한 항성풍(항성의 상층부 대기에서 분출되는 하전입자의 흐름)이 주위를 휘감고 있다”고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

본래는 서아프리카 특정 부족이 추종하는 뱀 신(蛇 神) 명칭이지만 보통 아이티 등 서인도 제도에서 ‘영혼 없이 움직이는 살아있는 시체’를 의미하는 단어인 좀비(Zombie). 공포영화 소재로도 많이 사용되는 이 좀비가 사람에게만 국한되는 것은 아닌 것 같다. 우주 공간 너머에 존재하는 소멸 직전의 별도 일종의 좀비 상태로 볼 수 있는 것이 아닐까? 이와 관련해 미국 우주과학전문매체 스페이스닷컴은 러트거스뉴저지주립대학·일리노이대학 어바나-샴페인 캠퍼스 공동연구진이 NASA(미 항공 우주국) 허블우주망원경으로 포착한 희귀 ‘좀비 초신성’의 모습을 6일(현지시각) 공개했다. 좀비 초신성의 정확한 명칭은 SN 2012Z로, 우리 은하로부터 약 1억 광년 떨어진 NGC1309 은하 인근에 위치해있다. SN 2012Z는 초신성의 하위 범주인 Iax형 초신성으로 분류되는데 이는 중간 밑의 질량을 가진 항성이 핵융합을 끝마치고 마지막으로 도달하는 백석왜성 폭발한 결과물이다. 백석왜성은 대기를 비롯한 기존 에너지가 모두 우주공간으로 방출된 뒤 탄소, 산소로 이뤄진 중심핵만 남은 상태로 일종의 ‘별 시체’로 볼 수 있다. 그렇기에 같은 맥락에서 SN 2012Z를 영혼 없이 움직이는 좀비별로 은유해 볼 수 있는 것이다. 이 발견이 주목받고 있는 것은 SN 2012Z이 기존 천문학계에서 오랫동안 찾아온 초신성의 조상에 해당되는 원형 항성일 가능성이 높기 때문이다. 연구진이 해당 초신성의 폭발 과정을 컴퓨터 시뮬레이션 한 결과, 수소기체가 사라지면서 중심부 헬륨 코어가 드러났는데 이는 초신성 원형의 특징을 그대로 드러내고 있는 것이다. 특히 SN 2012Z는 기존 Iax형 초신성 중 가장 강력한 에너지를 뿜어내는 것으로 확인됐다. 연구진은 “오는 2015년까지 허블우주망원경을 다시 이용해 또 다른 Iax형 초신성을 추가적으로 찾아낼 계획”이라고 밝혔다. 한편 이 연구결과는 세계적 과학 전문 주간지 ‘네이처(Nature)’ 7일자에 발표됐다. 사진=NASA, ESA 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr