심연의 우주 속에서 마치 흐뭇하게 미소짓는 듯한 모습을 연상시키는 신기한 은하의 모습이 공개됐다.　 지난 29일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 은하의 모습을 핼러윈데이를 기념해 공개했다. NASA가 '그레이트 펌프킨'(Greater Pumpkin)이라고 별칭을 붙인 이 은하는 실제로도 핼러윈데이의 상징인 호박등을 떠올리게 한다. 전체적으로 동그란 외형에 두 눈, 살짝 미소를 짓는듯한 모습이 연상되기 때문. 물론 여기까지는 인간의 상상이다. 과학적으로 풀어보면 이 은하는 사실 두 개로 이루어져있으며 각각의 이름은 NGC 2292와 NCG 2293이다. 지구에서 약 1억2000만 광년 떨어진 곳에 위치한 두 은하는 현재 서서히 충돌하고 있는 중으로 영겁의 시간이 지나면 거대한 나선은하가 될 수 있다. 사진 속에서 눈처럼 보이는 곳의 중심에는 초질량블랙홀이 자리잡고 있으며 주변에는 수많은 별들이 모여있어 반짝거리며 빛난다. 또한 두 은하는 무려 10만9000년 광년에 걸쳐 퍼져있어 대략 우리은하의 지름과 비슷하다. NASA 측은 "우주 전역에서 벌어지는 은하충돌은 마치 달걀프라이 두 개를 섞어놓은 스크램블드에그와 비슷하다"면서 "우리은하도 60억 년 후에는 안드로메다와 충돌할 것인데 아마 이처럼 으스스한 모습을 보일 것"이라고 전망했다. 천문학자들은 태어나지도 않은 이 은하에 이미 ‘밀코메다‘(Milkomeda)라는 이름을 만들어 놓았다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

'외계인들이 우리를 지켜보고 있다?' 인류가 외계 생명체에 대한 탐색을 강화함에 있어 반드시 고려하지 않으면 안될 사항은 외계인 역시 우리를 탐색하고 있을지 모른다는 점이다. 새로운 연구는 생명체가 서식할 가능성이 있는 가까운 항성계를 1000개 이상 확인함에 따라 이 같은 문제를 제기하고 나섰다. 코넬대학 천문학 부교수이자 칼 세이건 연구소 소장인 리사 칼테네거 논문 대표저자는 "만약 그러한 별들의 행성에 외계인이 산다면 그들은 우리 행성의 대기에서 생명의 신호들을 발견할 수 있을 것"이라고 예측하면서 "우리는 쌍안경이나 천체망원경 없이도 외계인들이 살 만한 밝은 별들을 관측할 수 있다"라고 밝혔다. 천문학자들은 지금까지 발견된 4,000개 이상의 외계행성 대부분을 '트랜싯 방법'으로 발견했는데, 외계행성들이 모항성의 앞을 가로지를 때 일어나는 밝기의 감소를 탐지하여 외계행성을 찾아내는 기법이다. 미 항공우주국(NASA)의 유명한 케플러 우주망원경은 이 기법을 사용해 현재까지 발견된 3,750개의 외계행성 중 약 70 %를 발견하는 큰 성과를 거두었다. 이 방법은 케플러 망원경의 뒤를 이은 TESS 망원경에도 적용되고 있다.​ 머지않아 연구자들은 생명 신호를 찾기 위해 가까운 외계행성의 대기를 스캔할 수 있게 될 것이다. 그것은내년 말에 발사될 예정인 NASA의 98억 달러짜리 제임스 웹 우주망원경이 수행할 많은 작업 중 하나가 될 것이다. 또한 2025년에 완성될 지상 기반의 거대마젤란 망원경도 이러한 작업을 수행할 것으로 보인다. 새로운 연구의 공동저자인 리하이 대학 물리학 부교수 조슈아 페퍼는 지구 자체를 트랜싯 기법으로 발견할 수 있는 위치의 별들을 찾아나섰다. 과학자들은 TESS와 유럽의 별 매핑 우주선 가이아의 데이터 세트를 면밀히 조사한 결과, 태양을 공전하는 궤도면인 황도와 나란한 100파섹(약 326 광년) 이내의 공간에서 그 같은 별들을 찾았다. 참고로 지구가 태양면을 가로지르는 것을 보려면 이러한 정렬이 필요하다. 이러한 탐색으로 1004개의 주계열 별들의 목록이 작성되었다. 우리 태양처럼 별의 중심에서 수소를 헬륨으로 융합하는 별들이다. 그 별들 중 508개가 지구의 태양면 통과를 관측함으로써 "지구의 이동을 최소 10시간 동안 관찰할 수 있도록 보장"한다고 칼테네거와 페퍼는 지난 20일(현지시간) 영국의 '왕립천문학회 월간공보 서신'에 발표했다. 그러나 칼테네거와 페퍼가 찾아낸 1,004개의 별을 공전하는 행성의 수는 파악하지 못하고 있으며, 따라서 생명체가 서식할 만한 세계가 얼마나 있는지에 대해서도 아무런 정보도 갖지 못한 상태이다. TESS와 같은 외계행성 사냥꾼이 계속 작업을 진행함에 따라 생명체 서식 가능 외계행성의 수는 더욱 명확히 밝혀질 것으로 기대된다.​ "이 새로운 연구는 앞으로 우주 생물학자들의 이정표 역할을 할 수 있을 것"이라고 전망하는 칼테네거는 "우리가 소통하기를 원하는 외계 지성체들을 발견하고자 한다면 가장 먼저 눈길을 주어야 할 별지도를 지금 우리 팀이 만든 것"이라고 새 연구의 성과를 규정했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

각국의 군사위성을 감시하는 우주감시망원경 전자광학위성감시체계 사업이 속절없이 미뤄지고 있다. 14일 국회 국방위원회 소속 국민의힘 강대식 의원실이 합동참모본부와 방위사업청, 공군으로부터 제출받은 자료에 따르면 지난해 7월 완료됐어야 할 전자광학위성감시체계 시험평가가 망원경의 잦은 고장 등으로 1년 넘게 끝나지 않고 있다. 해당 사업은 우주 강군 건설의 첫 단추다. 앞서 군은 485억원을 들여 전자광학위성감시체계를 도입한다는 계획을 세웠다. 우주 관측이 가능한 탐색망원경과 식별망원경을 활용해 한반도 상공을 지나는 군사위성을 탐지·추적하고, 군의 작전 보안을 지키기 위한 목적이다. 현재 각국에서 발사한 군사위성은 800여개로 추산된다. 이를 위해 군은 지난해 9월 공군작전사령부 예하 위성감시통제대를 창설하고 인원을 편성했다. 군은 당초 지난해 1월부터 7월까지 7개월 동안 시험평가를 진행한 뒤 올해 하반기 전력화를 한다는 계획이었다. 그러나 식별망원경 파면측정기 부품 고장으로 지난해 6월 시험평가를 3개월 연장했다. 이어 식별망원경 적응광학기의 기능 이상으로 해를 넘긴 지난 1월까지로 기간이 변경됐다. 식별망원경 레이저증폭기, 탐색망원경 시간미동기 등 여러 부품이 돌아가며 말썽을 부렸다. 게다가 지난여름 기록적인 폭우로 관측이 제한돼 시험평가를 하지 못했다. 총 10차례나 기간이 연장돼 12월에야 평가를 마칠 예정이지만 이대로라면 내년 하반기까지도 전력화를 장담하기 어렵다는 분석이 나온다. 부대는 만들어졌지만 1년이 넘도록 무기가 언제 전력화될지 확신하지 못하는 상황이다. 군 안팎에서는 조직을 늘리기 위해 조급하게 진행했다는 지적이 제기된다. 신종우 한국국방안보포럼 사무국장은 “체계와 장비부터 갖추고 부대를 창설해야 한다”며 “장비 특성이나 운용 환경 등 선행 연구를 제대로 하지 않고 조직 확장에 급급해 이런 현상이 나타나는 것”이라고 말했다. 이주원 기자 starjuwon@seoul.co.kr

각국의 군사위성을 감시하는 우주감시망원경 전자광학위성감시체계 사업이 속절없이 미뤄지고 있다. 14일 국회 국방위원회 소속 국민의힘 강대식 의원실이 합동참모본부와 방위사업청, 공군으로부터 제출받은 자료에 따르면 지난해 7월 완료됐어야 할 전자광학위성감시체계 시험평가가 망원경의 잦은 고장 등으로 1년 넘게 끝나지 않고 있다. 해당 사업은 우주 강군 건설의 첫 단추다. 앞서 군은 485억원을 들여 전자광학위성감시체계를 도입한다는 계획을 세웠다. 우주 관측이 가능한 탐색망원경과 식별망원경을 활용해 한반도 상공을 지나는 군사위성을 탐지·추적하고, 군의 작전 보안을 지키기 위한 목적이다. 현재 각국에서 발사한 군사위성은 800여개로 추산된다. 이를 위해 군은 지난해 9월 공군작전사령부 예하 위성감시통제대를 창설하고 인원을 편성했다. 군은 당초 지난해 1월부터 7월까지 7개월 동안 시험평가를 진행한 뒤 올해 하반기 전력화를 한다는 계획이었다. 그러나 식별망원경 파면측정기 부품 고장으로 지난해 6월 시험평가를 3개월 연장했다. 이어 식별망원경 적응광학기의 기능 이상으로 해를 넘긴 지난 1월까지로 기간이 변경됐다. 식별망원경 레이저증폭기, 탐색망원경 시간미동기 등 여러 부품이 돌아가며 말썽을 부렸다. 게다가 지난여름 기록적인 폭우로 관측이 제한돼 시험평가를 하지 못했다. 총 10차례나 기간이 연장돼 12월에야 평가를 마칠 예정이지만 이대로라면 내년 하반기까지도 전력화를 장담하기 어렵다는 분석이 나온다. 부대는 만들어졌지만 1년이 넘도록 무기가 언제 전력화될지 확신하지 못하는 상황이다. 군 안팎에서는 조직을 늘리기 위해 조급하게 진행했다는 지적이 제기된다. 신종우 한국국방안보포럼 사무국장은 “체계와 장비부터 갖추고 부대를 창설해야 한다”며 “장비 특성이나 운용 환경 등 선행 연구를 제대로 하지 않고 조직 확장에 급급해 이런 현상이 나타나는 것”이라고 말했다. 군 관계자는 “체계개발 주관 업체가 전자광학 감시장비를 처음 운용해 미숙했고 장비를 해외에서 들여와 교체 기간이 길어지고 있다”고 설명했다. 강 의원은 “‘빛 좋은 개살구’의 느낌으로 사업이 추진되고 있다”며 “합참과 업체, 소관 기관에 책임을 물어야 한다”고 말했다. 이주원 기자 starjuwon@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 공동으로 운영하는 허블 우주망원경이 남쪽 하늘 별자리인 화로자리 방향으로 약 5600만 광년 떨어진 막대 나선은하 NGC 1365의 중심 부근을 선명하게 포착했다. 이 중심 부근은 이제 막 별들이 태어나거나 미래에 또 다른 별들이 태어날 먼지가 풍부한 영역으로, 파랗거나 불타는 듯한 주황빛의 불꽃들이 소용돌이치는 것처럼 보인다. 이미지의 바깥쪽 가장자리에는 이 은하 내부의 거대한 항성 형성 영역을 곳곳에서 볼 수 있다. 밝고 푸른색 영역은 이 은하의 외각 팔들 안의 가스와 먼지가 합쳐져 탄생한 아기별 몇백 개의 존재를 보여준다. 빗장 나선은하로도 불리는 이 은하는 은하 중심핵을 통과하는 두드러진 막대와 막대 끝에서 솟아나는 나선 팔 등을 잘 보여준다. 이 은하는 또 세이퍼트은하로도 분류되는 데 이는 격렬한 활동은하핵을 가진 은하를 말한다. 즉 그 중심에는 빠르게 회전하는 거대질량 블랙홀이 존재한다. 이번 이미지는 허블 망원경의 ‘광시야 카메라 3’(WFC 3)에 의한 가시광선과 자외선의 파장을 사용한 관측 자료로부터 생성한 것으로, 지난 5일 허블 망원경 홈페이지(spacetelescope.org)에서 ‘이번 주 사진’(PICTURE OF THE WEEK)으로 공개됐다. 이미지화는 칠레에 있는 알마(ALMA) 망원경과 유럽남천문대(ESO)의 초대형망원경(VLT)과의 공동 연구 프로젝트 ‘펑스’(PHANGS)의 일부분으로 진행됐다. 펑스 프로젝트는 우리 은하 밖에 있는 10만 개가 넘는 가스 구름이나 항성 형성 영역을 이미지화해서 차가운 가스 구름이나 별 형성 메커니즘 또는 은하들의 전체적 형태에 관한 많은 연관성을 밝혀내고 규명할 것으로 기대되고 있다.사진=ESA/Hubble & NASA, J. Lee and the PHANGS-HST Team 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

죽어가는 별의 마지막 순간이 허블우주망원경에 포착됐다. 지난 1일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)은 초신성 SN2018gv의 마지막 순간을 담은 타임랩스 영상을 홈페이지에 공개했다. 지구에서 약 7000만 광년 떨어진 막대나선은하 NGC 2525의 왼쪽 귀퉁이에 자리잡은 SN2018gv는 지난 2018년 1월 처음 존재가 확인됐다. 이후 허블우주망원경은 SN 2018gv를 지난해까지 관측해왔으며 이번에 공개된 영상은 2018~2019년까지의 이미지를 합쳐 만든 것이다. 공개된 영상을 보면 은하 속의 한 점은 결국 푸른빛과 함께 마치 윙크하듯 갑자기 십자 모양으로 밝게 빛나는 것이 확인된다. NASA에 따르면 SN2018gv는 지난해 초신성 폭발했으며 최고조에 달했을 때 무려 50억개의 태양 만큼이나 밝게 빛났다.초신성(超新星·supernova)은 이름만 놓고보면 새로 태어난 별 같지만, 사실 종말하는 마지막 순간 이번 영상처럼 일시적으로 매우 밝게 빛나는 별을 말한다. 일반적으로 별은 생의 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이때 자신의 물질을 폭풍처럼 우주공간으로 방출한다. 이 과정에서 거품처럼 생기는 물질이 초신성 폭발이 남긴 잔해로 이 물질을 통해 또다시 별이 만들어지고 또 지구와 같은 행성이 생성된다. 곧 별의 죽음은 새로운 천체의 탄생을 의미하기도 한다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리의 태양보다 뜨거운 항성을 불과 2.7일만에 공전할 만큼 바짝 붙어있는 매우 뜨거운 행성이 발견됐다. 최근 스위스 베른대학 등 공동연구팀은 항성 'HD 133112'의 주위를 도는 외계행성 'WASP-189b'를 발견했다는 연구결과를 '천체 물리학 저널’(the journal Astronomy & Astrophysics) 최신호에 발표했다. 지구에서 약 322광년 떨어진 곳에 위치한 WASP-189b는 태양계 큰형님인 목성의 1.5배 크기로 표면온도는 무려 3200℃에 달할만큼 뜨겁다. 이 정도 온도면 철도 녹여 기체로 만드는 수준으로 역대 발견된 행성 중 가장 극단적인 천체 중 하나라는 것이 연구팀의 설명.이 행성의 극단적인 특징은 항성 HD 133112와 바짝 붙어있기 때문으로 두 천체의 거리는 지구와 태양과 비교하면 20배나 가깝다. 이 때문에 WASP-189b의 공전주기는 3일이 채 되지 않아 ‘뜨거운 목성’(hot Jupiter)이라는 별칭으로 불린다. 특히 항성 HD 133112는 태양보다 2000℃는 더 뜨거워 태양같은 색이 아닌 파란색으로 보인다. 논문의 선임저자인 모니카 렌들 박사는 "HD 133112는 행성계를 가진 것 중 가장 뜨거운 별"이라면서 "WASP-189b의 경우 항성과 너무 가까이 붙어있어 공전주기와 자전주기가 일치하는 조석고정 현상이 일어나고 있다"고 설명했다. 곧 지구의 달 처럼 WASP-189b도 한쪽 면만 영구적으로 항성을 바라보는 것으로 이는 행성에 극단적인 환경을 만든다.특히 이번 연구에서는 지난해 12월 유럽우주국(ESA)이 쏘아올린 외계행성 탐사용 우주망원경 위성 ‘키옵스’(CHEOPS)가 사용됐다. 키옵스는 행성을 거느린 것으로 파악된 가까운 항성을 관측하는 용도로 발사된 첫번째 위성으로, 지구 700㎞ 상공을 돌며 ‘해왕성∼지구 크기의 행성’을 집중적으로 관찰하고 있다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

'태양계 큰형님' 목성의 최신 사진이 허블우주망원경에 촬영됐다. 지난 18일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 유럽우주국(ESA)과 공동으로 운영하는 허블우주망원경이 포착한 목성과 위성인 유로파의 새 이미지를 공개했다.　 목성 특유의 모습이 생생히 살아있는 이 사진은 지난달 25일 촬영한 것으로 당시 지구와의 거리는 6억5300만㎞다. 이 사진에서 대중적인 관심을 끄는 것은 크게 3가지다. 먼저 적도 위에 흰색 구름처럼 보이는 것이 길게 뻗어있는데 이는 목성 특유의 폭풍이다. 시속 560㎞로 부는 이 폭풍은 지난달 18일 생겨났으며 통상 6년 정도마다 이 지역에서 생성된다. 특히 종종 한번에 여러 폭풍이 몰아치기도 해 허블우주망원경의 좋은 관측 대상이라는 것이 NASA의 설명이다. 또한 사진에는 적도 아래 붉고 동그랗게 보이는 목성의 상징인 거대한 대적점(大赤點)이 담겨있다. 1830년 처음 관측된 대적점은 목성의 대기현상으로 발생한 일종의 폭풍으로 지금은 점점 줄어들고 있는 상황이다. 19세기 대적점은 지구보다 2~3배 크기로 측정됐다. 그러나 1979년 보이저 1, 2호의 관측 결과 지구보다 2배 정도 큰 것으로 확인됐으며 현재는 약 1만5800㎞까지 줄어들었지만 여전히 지구 하나 쯤은 쏙 들어갈 크기다. 　 또 대적점 아래에는 역시 거대한 목성의 폭풍인 ‘오블 BA’(Oval BA)가 돌고있다. NASA에 따르면 오블 BA는 2006년 처음 등장했으며 당시에는 붉은색이었으나 현재는 흰색으로 색이 바래고 있다.한가지 더. 목성 왼편에는 공처럼 떠있는 위성 유로파도 보인다. 지름이 3100㎞에 달하는 유로파는 지구의 달보다 약간 작지만 그 특징은 완전히 다르다. 수많은 크레이터로 ‘멍자국’이 가득한 우리의 달과는 달리 유로파는 표면이 갈라진 얼음으로 뒤덮여 있기 때문이다. 특히 유로파는 태양계 내에서 지구 외에 가장 생명체가 존재할 가능성이 높은 천체이기도 하다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-'태양의 미래' 백색왜성 주변서 온전한 행성 첫 관측 태양이 종말을 맞은 후에도 지구는 그 형태를 유지할 수 있을까? 그 가능성을 보여주는 직접적인 증거가 우주에서 관측되어 학계의 관심을 모으고 있다. 71억 년이 지나면 태양은 수소핵융합을 마치고 적색거성의 단계에 들어서는데, 중심핵에 있는 수소가 소진되면서 핵은 수축함과 아울러 태양 외곽 대기는 팽창하기 시작해 이윽고 외층을 우주 공간으로 방출하면서 행성상 성운을 이루게 된다. 이 과정에서 태양과 가까운 수성, 금성은 파괴될 것이며, 어쩌면 지구까지도 그런 운명에서 벗어날 수 없을지도 모른다고 과학자들은 보고 있다. 외층이 탈출한 뒤 극도로 뜨거운 중심핵이 남는데, 태양의 경우 지구만 한 중심핵이 천천히 식으면서 백색왜성이 된다. 이른바 태양의 시체라 할 수 있다. 이 같은 별의 시체 둘레를 도는 목성 크기의 외계행성이 발견된 자리는 지구로부터 80광년 거리에 있는 용자리의 삼중성계 안이다. 모성은 WD 1856이고, 그 둘레를 도는 행성은 WD 1856 b로 불리는데, 모성에 비해 무려 7배가 큰 지름을 갖고 있으며, 한 차례 공전하는 데 34시간밖에 안 걸린다. WD 1856 b의 공전 주기는 태양계 가장 안쪽에 있는 수성보다 60배 이상 빠른 것으로, 백색왜성 주변에서 이렇게 가까이 붙어 있는 행성이 온전한 형태로 관측된 것은 이번이 처음이다. 매디슨 위스콘신대학 천문학 조교수 앤드루 밴더버그 박사는 회견에서 "WD 1856 b는 백색왜성에 아주 가까운 거리에서 공전하는데, 어쩌다 이 행성만 살아남은 것 같다"며 "백색왜성이 생성되는 과정에서 가까운 행성들은 대개 모항성의 엄청난 중력으로 죄다 찢겨나가는 게 보통이지만, WD 1856 b 는 그 같은 운명에서 벗어나 현재의 위치에서 건재하고 있는데, 그 이유는 아직까지 밝혀지지 않았다"고 설명했다. 연구팀이 내놓은 가설은 WD 1856 b가 현재 위치에서 형성되지 않았으며, 현재 위치보다 별에서 약 50배 더 먼 곳에서 이주해온 것으로 보고 있다. 만약 이 행성이 그 자리에서 모항성의 격변을 맞았다면 결코 온전할 수 없었을 것이기 때문이다.WD 1856 b가 안쪽으로 밀린 이유는 분명하지 않다. 가능성은 WD 1856 시스템의 다른 두 별의 중력작용으로 밀어넣어졌거나, 혹은 침입해온 '떠돌이 별'과의 상호작용 결과로 그렇게 된 것인지도 모른다고 9월 16일(현지시간) '네이처' 온라인으로 발표된 새로운 연구에서 밝혔다. 밴더버그와 그의 동료들은 미 항공우주국(NASA)의 '외계행성 사냥꾼' TESS 우주망원경으로 이 행성을 발견했는데, TESS는 행성이 모항성 앞을 지날 때 나타나는 별의 밝기 변화를 탐지해 외계행성을 발견한다. 이를 트랜싯 기법이라 한다. 연구팀은 또 퇴역 직전에 있는 NASA의 스피츠 적외선 우주망원경을 사용하여 해당 항성계를 연구했다. 스피츠 데이터를 통해 백색왜성 WD 1856+534가 100억년 가량 된 별로 삼중성계의 일원이라는 점을 확인했다. 또한 WD 1856 b는 어떠한 적외선도 방출하지 않고 있는데, 이는 곧 해당 천체가 소질량의 항성이거나 갈색왜성이 아니라는 것을 시사한다. ​그러나 현재까지 WD 1856 b는 외계행성 후보일 뿐, 보다 정밀한 관측과 확인작업이 남아 있는 상태다. WD 1856 시스템에서 다른 행성은 발견되지 않았지만 그렇다고 해서 거기에 아무것도 없다는 것을 의미하지는 않는다고 연구팀은 말했다. 태양이 종말을 맞더라도 지구는 과연 형태를 유지할 수 있을까? 이 문제는 몇 가지 경우의 수가 있겠지만, 앞으로 있을 추가 연구에서 보다 높은 확률의 경우가 구해질 것으로 보인다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

마치 파란색과 붉은색의 보석이 한데 모여있는 것처럼 아름답게 빛나는 성단의 모습이 사진으로 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경의 광시야 카메라(WFC3)로 촬영한 구상성단(球狀星團·수많은 별들이 공처럼 둥글게 모여있는 것) 'NGC 1805'의 이미지를 공개했다. 화려한 색의 별들이 동그랗게 밀집해있는 NGC 1805는 대마젤란은하 귀퉁이에 위치해있으며 지구에서의 거리는 약 16만3000광년이다. 지난 1826년 스코틀랜드의 천문학자 제임스 던럽이 처음 발견했으며, 수많은 별들이 마치 벌집 주위에 모여드는 벌처럼 서로 가까이 붙어 공전하기 때문에 그 주위에 행성계가 존재할 가능성은 없다. 특히 NGC 1805는 다른 구상성단과 다른 독특한 특징을 갖고있다. 일반적으로 구상성단의 별들이 동시에 태어나는 것과는 달리 NGC 1805는 나이가 수백 만년 이상 차이나는 두 집단이 존재하기 때문. NASA 측은 "한 구상성단 내에서 두 개의 서로 다른 별 집단이 존재하는 것은 특이하다"면서 "성단 관측은 별이 어떻게 진화하고 초신성으로 폭발해 생을 마감하는지 이해하는데 도움을 준다"고 설명했다. 한편 마젤란은하는 우리의 ‘개념’이 모여있다는 안드로메다 은하보다는 낯설지만 사실 우리 은하와 가장 가까운 이웃이다. 마젤란 은하는 대마젤란은하와 소마젤란은하로 구성돼 있는 불규칙 은하(일정한 모양을 갖추지 않은 은하)로 각각의 거리는 대략 16만, 20만 광년이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2400광년 떨어진 우주에서 초신성이 폭발하며 죽어갈 때 내뿜은 충격파의 이미지가 공개됐다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)에 따르면 공개된 사진은 지구에서 2400광년 떨어진 우주에 남아있는 초신성 폭발의 잔해로, 허블우주망원경이 포착했다. ESA에 따르면 해당 초신성은 우리 태양 질량의 약 20배에 달하며, 초신성 폭발의 잔해는 2만 년 전 폭발 시 생긴 충격파의 가장 바깥쪽 가장자리로 추정된다.초신성 폭발로 거대한 별이 잘게 부수어진 뒤 충격파의 영향은 별의 중심에서 60광년 까지 확대됐다. 허블망원경이 촬영한 충격파는 초당 약 350㎞의 속도로 여전히 확장하고 있다. ESA는 “방출된 물질과 폭풍파에 의해 휩쓸린 저밀도 성간 물질의 상호작용이 사진과 같이 독특한 구조를 만들어낸다”면서 “초신성은 거대한 별이 수명이 다해 질량의 대부분을 우주로 방출하는 폭발이다. 따라서 시간이 지남에 따라 독특한 모양의 잔해가 형성된다”고 설명했다. 이어 “태양보다 크게 팽창한 별이 격렬한 폭발을 일으켰으며, 수만 년이 지난 지금까지 폭발로 인한 파편이 흩어져 나가며 보름달 직경보다 36배 넓게 퍼진 성운을 이루고 있다”고 덧붙였다.백조자리에서 초신성 잔해가 발견된 것은 이번이 처음은 아니다. 허블망원경은 과거에도 백조자리에 있는 면사포성운(Veil Nebula)를 포착했다. 백조자리에 위치한 면사포성운은 약 8000년 전 초신성 폭발의 잔해로 추정됐다. 당시 허블 우주망원경이 관측해 3차원으로 시각화한 영상은 유황을 빨간색, 수소를 녹색, 산소를 파란색 등으로 표시되며, 여러 성분이 섞인 우주 폭발의 잔해를 한 눈에 볼 수 있는 귀중한 과학자료로 꼽힌다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

안드로메다 은하는 우리은하에서 가장 가까운 대형 은하로 망원경 없이 눈으로 볼 수 있는 몇 안 되는 은하 중 하나다. 과학자들은 안드로메다 은하가 우리은하와 점점 가까워지고 있으며 결국 수십 억 년 후에는 서로 충돌해 새로운 거대 은하를 만들 것으로 예상한다. 그런데 사실 우리은하와 안드로메다 은하의 합체는 이미 시작된 상태다. 은하 본체의 충돌은 아직 먼 미래의 일이지만, 은하를 둘러싼 가스와 암흑물질의 모임인 은하 헤일로(halo)의 충돌은 그 전에 일어날 수 있기 때문이다. 미국 노터데임 대학의 니콜라스 레너와 그 동료들은 허블우주망원경과 퀘이사를 통해 안드로메다 은하 헤일로가 은하에서 130만 광년 떨어진 곳까지 넓게 분포한다는 사실을 확인했다. 퀘이사는 먼 우주에 존재하는 강력한 은하 중심 블랙홀로 100억 광년 밖에서도 관측이 가능한 에너지를 뿜어낸다. 연구팀은 허블망원경에 설치된 우주 기원 분광기 (Cosmic Origins Spectrograph·COS)를 이용해 안드로메다 은하 주변 퀘이사 43개를 조사했다. 은하 헤일로는 워낙 희박한 가스의 모임이기 때문에 허블망원경으로도 직접 관측이 어렵다. 대신 퀘이사에서 나온 강한 빛이 퀘이사를 통과하면서 흡수되는 정도를 분석하면 퀘이사의 분포는 물론 구성 물질까지 파악할 수 있다. 연구 결과 안드로메다 은하 헤일로는 과거 생각보다 더 먼 130만 광년까지 뻗어 있는 것으로 밝혀졌다. 만약 사람 눈에 헤일로가 보인다면 안드로메다 은하 헤일로의 크기는 보름달보다 훨씬 클 것이다.(사진) 연구팀은 2015년에도 같은 방법으로 안드로메다 은하 헤일로의 반지름을 100만 광년으로 추정했으나 당시에는 퀘이사를 6개 밖에 관측하지 못해 신뢰도가 떨어졌다. 이번 연구에서는 훨씬 많은 수의 퀘이사를 포함해 헤일로의 범위를 정확히 측정했을 뿐 아니라 내부 구조까지 밝힐 수 있었다. 이번 연구에서 밝혀진 의외의 사실은 헤일로가 순수한 수소나 헬륨이 아니라 산소, 탄소, 실리콘처럼 무거운 원소도 포함하고 있다는 것이다. 이는 초신성 폭발이나 은하 합체 등을 통해 별 내부에서 생성된 무거운 원소가 헤일로에 흘러 들어갔다는 것을 의미한다. 헤일로가 단순히 은하 주변의 희박한 가스가 아니라 은하와 여러 가지 영향을 주고받는 역동적인 구조라는 것을 보여주는 결과다. 우리은하 헤일로는 같은 방법으로 관측이 어렵지만, 우리은하가 안드로메다 은하와 비슷하거나 좀 더 작은 크기라는 점을 생각하면 거의 비슷한 크기의 은하 헤일로를 지니고 있을 것으로 추정된다. 따라서 이미 두 은하의 헤일로는 접촉을 시작했을 가능성이 크다. 은하 헤일로는 크기도 크지만, 질량 역시 무시할 수 없기 때문에 은하의 합체와 진화에 결정적인 영향을 미친다. 따라서 은하 헤일로에 대한 이해는 우리은하와 안드로메다 은하의 미래를 예측하는 데 중요하다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　　

지구의 방패막인 지구 자기장(이하 지자기)에 있는 거대 균열이 점점 커지고 있다. 남대서양을 중심으로 남아메리카와 아프리카 남부 사이에 걸쳐 있는 이 취약한 영역은 2014년 이후 크기가 급격히 커졌고 심지어 두 개로 갈라지고 있는 정황까지 나올 만큼 급격히 약해졌다. 그렇다고 해서 태양에서 나오는 각종 입자를 막지 못하는 것은 아니므로 지상에 있는 사람들은 걱정할 필요는 없다.그렇지만 이른바 ‘남대서양 자기이상대’(SAA)로 불리는 이 균열은 이 움푹 들어간 곳을 지나는 우주선이나 국제우주정거장(ISS) 또는 저궤도 인공위성에 악영향을 줄 수 있어 관측 활동을 강화하고 있다고 미국항공우주국(NASA)이 지난 17일(현지시간) 밝혔다. 이는 그안에 있는 각종 컴퓨터나 전자회로에 문제가 생길 수 있기 때문이다. NBC뉴스 등 외신에 따르면, 이에 대해 NASA 지구물리학자 테렌스 사바카 연구원은 “태양에서 나오는 각종 입자는 인공위성 등의 기기에 심각한 피해를 줄 수 있어 SAA를 추적하고 그 형태의 변화를 조사해야만 예방 조치를 취할 수 있다”고 밝혔다. SAA, 커지고 갈라지는 중관련 연구자들은 이른바 ‘스웜’(SWARM)으로 총칭되는 유럽우주국(ESA)의 관측위성 3기를 사용해 지자기의 변화를 살피고 있다. 이미 몇몇 연구에서는 SAA의 총면적이 지난 200년간 4배로 커졌고 해마다 계속해서 확대하고 있는 것으로 나타났다. NASA와 ESA의 과학자들에 따르면, 지난 5년간 SAA는 두 개로 갈라졌을 가능성이 크다. 그중 하나는 아프리카 남서쪽 해상에서 발달하고 있고, 또 다른 하나는 남아메리카 동쪽에 있다. 또한 SAA에서는 1970년 이후 지자기가 8% 약해졌다. 이는 지구 전체에서 일어나고 있는 현상을 반영한 것이다. ESA에 따르면, 지자기는 지난 200년간 그 세기가 9% 정도 약해졌다. 인공위성과 국제우주정거장에 문제를 일으켜 지자기가 약해지면 태양풍의 영향으로 더 많은 하전입자가 지구를 통과하게 된다. 보통 지자기는 이런 입자를 밀어내거나 ‘밴앨런대’로 불리는 영역 안에 가둔다. 하지만 SAA와 같이 자기장이 취약한 영역에서는 하전입자가 지구에 더 가까이 다가갈 수 있다.저궤도 위성이나 약 400㎞ 상공을 비행하는 ISS는 이런 하전입자로 채워진 영역을 지나야 한다. 그 결과 시스템에 문제가 생기거나 자료 수집이 멈추고 또는 허블우주망원경 같이 값비싼 컴퓨터 부품이 조기에 노후화할 가능성이 있다.NASA에 따르면 허블망원경은 매일 지구를 공전하는 15회 중 10회 동안 SAA를 지나는 데 이는 하루의 15%에 가까운 시간을 이 위험한 영역에서 보내고 있는 것이다. ISS에는 우주비행사들을 태양 복사로부터 보호하기 위한 차폐 장치가 있지만 정거장 안팎의 기기는 크게 보호되지 않는다. 따라서 만일 태양 입자가 기기의 중요한 부분에 충돌하면 기기를 완전히 파괴할 가능성도 있다. 지금까지 아무런 이상은 나타나지 않았지만, SAA는 지구의 수목 수가 감소하고 있는 모습을 ISS에서 관측하는 ‘글로벌 생태계 역학 조사’(GEDI·Global Ecosystem Dynamics Investigation) 임무에서 매월 2시간분의 자료를 확보하지 못하게 되는 원인이 되고 있다. ESA는 또 이 영역을 통과하는 위성은 통신 두절이라는 작은 기술적 오류를 일으킬 가능성이 높다고 지적했다. 이런 이유로 SAA를 지날 때는 전자 기기나 위성 전체가 훼손되는 것을 막기 위해 인공위성 운영 기관은 불필요한 장치를 정지하는 것이 일반적이라고 NASA 고다드우주비행센터는 설명했다. 지구 외핵의 이동으로 SAA의 위치가 변해이 취약한 영역이 앞으로 어떻게 변할지 예측하기 위해 NASA 과학자들은 지구의 깊숙한 곳으로 눈을 돌리고 있다. 지자기의 존재는 지표로부터 약 2890㎞ 아래에 있는 지구 외핵의 대류 활동 때문이다. 북쪽과 남쪽의 자기극(100만 년 전후 역전하는 경향)에 영향을 받는 지자기는 외핵 내부 움직임에 의해 세기가 강해지거나 약해진다. 이 액체 상태 금속 분포의 주기적 또는 무작위적 변화는 지자기에 이상을 일으킬 가능성이 있다. 지자기를 자기극과 지구의 핵을 지나는 고무줄에 비유하면 핵의 변화는 고무줄을 당기게 되는 것이다. 이런 지자기의 변화는 자기장 특정 영역의 강약에 영향을 주고 또 자기극의 위치를 어긋나게 하는 원인이 될 수 있다. 따라서 NASA는 지자기의 미래 예측 모델을 사용해 이런 지자기의 강약과 SAA에 미치는 영향 예측을 계속해서 하고 있는 것이다. 이는 일기 예보와 비슷하지만 우리는 훨씬 긴 시간 규모로 작업하고 있다고 NASA의 수학자 앤드루 텅본 연구교수는 설명했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양계 밖에서 행성이 처음 발견된 1992년 이후 처음으로 인공지능(AI) 알고리즘에 의한 외계행성 탐사의 성과가 나왔다. 영국 잉글랜드 워릭대학 물리학 연구진은 미국항공우주국(NASA)의 TESS 및 케플러 우주 망원경이 미션 중 발견한 수 천 개의 후보 샘플에서 실제 행성과 가짜 행성을 분리하는 알고리즘 프로그램을 개발했다. 이 알고리즘은 지금까지 축적된 행성 후보의 데이터를 살피고, 이를 통해 태양계 너머에 있는 잠재적인 외계행성을 찾도록 설계됐다.지금까지는 다양한 우주망원경이 수집한 데이터를 과학자들이 일일이 분석하고 조사해, 실제 행성의 존재 여부 및 특징 등을 파악해야 했다. 특히 우주망원경은 종종 우주먼지나 우주암석 등을 새로운 행성으로 잘못 판단할 수 있기 때문에, 망원경이 보낸 데이터가 진짜 새로운 행성의 것이 맞는지를 두고 오랜 시간 추가적인 연구를 진행해야 했다. 워릭대학 연구진은 새로 개발한 알고리즘이 우주망원경의 데이터에서 확인되지 않은 행성 후보 그룹까지 포괄적으로 검토하고, 이 가운데 진짜 행성을 찾아내도록 ‘훈련’시켰다. 그 결과 우주과학 역사상 AI로는 최초로 50개의 행성을 확인해내는데 성공했다. 새로운 외계행성은 해왕성보다 큰 것부터 지구보다 작은 것까지 매우 다양한 것으로 확인됐다. 궤도를 도는 시간 역시 하루~200일까지 역시 다양했다.연구를 이끈 데이비드 암스트롱 박사는 현지시간으로 25일 “우리가 개발한 알고리즘을 통해 행성 검증을 위한 임계값을 설정하고, 행성 후보 중 실제 행성 50개를 찾아낼 수 있었다”면서 “우리는 더 이상 ‘가짜 행성’에 시간을 낭비하지 않아도 된다”고 말했다. 이어 “이 알고리즘의 특징은 어떤 행성 후보가 진짜 행성일 가능성이 더 높은지 말해주기 보다는, 해당 행성 후보의 ‘허위’ 가능성을 말해준다는 것이다. 예컨대 행성 후보가 허위일 가능성이 1%미만일 경우 검증된 ‘진짜 행성’으로 간주한다”고 설명했다. 이번에 공개된 알고리즘은 행성을 검증하는 과정에 도입된 최초의 알고리즘이라는 점에서 학계의 큰 관심을 받았다. 자세한 연구결과는 영국 왕립천문학회 월간보고(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호(20일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구촌의 많은 별지기들이 새벽마다 하늘을 올려다보며 관측했던 혜성의 모습이 허블우주망원경에 포착됐다. 22일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경을 촬영한니오와이즈 혜성(C/2020 F3)의 생생한 모습을 사진으로 공개했다. 이 사진은 지난 8일 촬영한 것으로 당시 C/2020 F3 혜성은 '태양계 구경'을 마치고 다시 초당 64.4㎞의 엄청난 속도로 태양계 바깥으로 향하던 중이었다. 앞으로 이 혜성이 다시 우리에게 찾아오는 시기는 무려 7000년 후다.NASA에 따르면 C/2020 F3의 '심장'인 핵은 지름 약 4.8㎞ 정도로 매우 작아 허블우주망원경으로도 자세히 보기 힘들다. 다만 그 핵을 감싸고 있는 가스와 먼지구름이 이 사진에 잡혔는데 그 크기는 1만8000㎞에 이른다. 일반적으로 혜성은 태양에 접근하면 그 열과 중력으로 인해 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 꼬리를 남기며 아예 사라지기도 하지만 C/2020 F3은 살아남아 다시 7000년 후를 기약하게 됐다. 캘리포니아 공과대학 치청 장 연구원은 "허블우주망원경은 다른 망원경보다 훨씬 더 뛰어난 해상도를 가지고 있다"면서 "태양열로 인해 혜성의 핵 일부가 벗겨지면서 생기는 변화를 알 수 있기 때문에 초기 태양계에 형성된 혜성의 본래 성질을 연구할 수 있다"고 설명했다.한편 지난 3월 27일 지구에 근접하는 천체를 감시하는 NASA의 니오와이즈(Neowise) 프로젝트를 통해 처음 포착된 C/2020 F3은 거의 포물선 궤도를 가진 역행 혜성이다. 이 혜성은 지난 7월 3일 근일점을 통과했으며 우리나라는 물론 지구촌 곳곳에서 관측돼 최고의 인기 혜성으로 떠올랐다. 한때는 두려움과 경이의 대상이었던 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말한다. 소행성과의 가장 큰 차이점은 소행성이 바위(돌) 등으로 구성된 것과는 달리 혜성은 얼음과 먼지로 이루어져 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구촌 천문학자들 사이에서 가장 인기있는 별 중 하나인 '우주대스타' 베텔게우스(Betelgeuse)가 갑자기 침침해진 원인이 밝혀졌다. 최근 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학센터 등 연구팀은 베텔게우스가 갑자기 어두워진 이유는 내부에서 분출된 엄청난 양의 물질에 의해 생성된 먼지 구름 때문일 가능성이 높다는 연구결과를 국제학술지 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal)에 발표했다. 적색 초거성인 베텔게우스는 오리온자리의 좌상 꼭짓점에 있으며 지구와의 거리는 약 600광년 정도로 별 중에서는 그나마 가깝다. 결과적으로 지금 우리가 보는 베텔게우스의 붉은 별빛은 조선시대 출발한 빛일 수 있는 셈이다. 특히 베텔게우스는 여러 모로 흥미로운 별이다. 먼저 베텔게우스의 크기는 태양과 비교하면 최소 800배 이상으로 수십 만 배나 밝게 빛난다.만약 베텔게우스를 우리의 태양 자리에 끌어다 놓는다면 목성의 궤도까지 잡아먹을 정도다. 또한 나이가 1000만 년이 채 되지 않을 정도로 어리지만, 조만간 임종을 앞둔 별이기도 하다. 곧 수명을 다해 초신성으로 폭발할 운명으로 어쩌면 현장에서는 이미 폭발했을지도 모른다. 베텔게우스가 천문학계의 집중적인 관심의 대상으로 떠오른 것은 지난 10월부터다. 당시 베텔게우스가 50년 관측 이래 가장 침침한 상태가 됐기 때문이다. 지난해 말부터 올해 초 사이에 별의 밝기(광도)는 평소보다 무려 40%나 떨어지면서 일부에서는 곧 초신성 폭발하는 것이 아니냐는 주장이 제기됐다. 이는 인간의 한 생에 보기힘든 우주대스타의 화려한 종말을 직접 지켜보는 것으로 만약 실제로 폭발하면 갑자기 하늘이 밝아지면서 2주 정도는 지구의 밤이 없어질 것으로 예측된다.그러나 천문학계의 기대(?)와는 달리 올해 5월 경 베텔게우스의 밝기는 평소대로 돌아왔고 이후 학자들은 왜 갑자기 어두워졌는지에 대한 연구를 이어갔다. 이번에 연구팀은 허블우주망원경을 통해 베텔게우스를 분석했고, 그 결과 거대한 먼지 구름이 빛을 가린 것이라는 결과를 내놨다. 연구팀에 따르면 지난해 9월부터 11월까지 베텔게우스의 표면에서 외부 대기로 엄청난 양의 물질이 솟구쳐나와 시속 32만㎞로 이동했다. 이 뜨거운 물질이 응축돼 빛을 차단하는 구름을 형성했다는 것이 연구팀의 설명이다. 연구에 참여한 천체물리학센터 부소장 안드레아 뒤프리 박사는 "허블우주망원경을 통해 이 물질이 별의 표면을 벗어나 밖으로 이동하는 모습을 볼 수 있었다"면서 "이후 베텔게우스의 남쪽이 눈에 띄게 희미해지는 것이 확인됐으며 이같은 증거는 허블우주망원경만 줄 수 있다"고 밝혔다. 그렇다면 베텔게우스는 과연 언제 폭발할까? 물론 이에대한 답은 아무도 모른다. 다만 초신성은 위대한 천문학자가 있는 시대에만 터진다는 우스갯소리도 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 한 달 동안 지구촌 별지기들을 환호케 했던 네오와이즈 혜성이 지구 하늘을 떠났다. 현재는 머리털자리에 들어섰으며, 거리는 화성만큼이나 멀어 한국에서는 쌍안경으로도 찾기 힘들게 되었다. 게다가 장마로 인해 더이상 혜성 관측은 사실상 어려울 것으로 보인다. 지난 3월 27일 미 항공우주국(NASA)에서 발사한 적외선 우주망원경을 이용해 지구에 근접하는 천체를 찾는 네오와이즈 프로젝트에 의해 발견된 이 혜성은 주기가 무려 6800년이다. 이 혜성의 지난 회귀는 기원전 5000년경으로, 전 세계 인구가 약 4000만 명이었던 시기였다.​ 1990년대 중반 이후 북반구에서 육안으로 볼 수 있는 최초의 밝은 혜성이었던 네오와이즈는 6월 9일 7등급 밝기로 눈으로 관측이 불가능할 정도였지만, 6월 27일 NASA의 소호(SOHO) 태양관측위성의 LASCO-3 카메라의 시야에 나타났을 때 100배로 밝아져 2등급을 기록했다. 맨눈으로 볼 때 가장 밝은 별이 1등급, 가장 어두운 별이 6등급이다.7월 3일 수성 궤도 부근에서 근일점을 통과한 네오와이즈 혜성은 7월 23일 지구에 가장 근접했는데, 이때 거리는 약 1억㎞로 지구와 태양 거리의 약 3분의 2 지점까지 다가왔다. 대략 총알 속도의 64배인 초속 64km의 속도로 지구로부터 멀어져가고 있는 네오와이즈는 아주 길쭉한 타원형 궤도를 돌기 때문에 태양과의 거리에 따라 속도가 달라진다. 즉, 태양에 멀수록 속도가 떨어지는 것이다. 외부 태양계로 향하는 네오와이즈가 앞으로 3400년을 날아 도착할 궤도의 끄트머리는 지구로부터 약 630AU(천문단위:지구-태양 간 거리)로 추정된다. 지구를 떠나 43년째 날아가고 있는 보이저 1호의 현재 거리가 약 150AU인 점을 감안하면 얼마나 먼 거리인지 실감할 수 있다.지난 한 달 동안 지구에 숱한 화제를 뿌려놓고 떠난 네오와이즈는 카메라 렌즈에 가장 많이 담긴 혜성이라는 기록까지 세웠다. 수많은 지구촌 사람들이 네오와이즈를 관측하고 흥미롭고 박력있는 혜성 사진들을 SNS에 올려 전 인류가 공유했으며, 그중에는 혜성을 배경으로 프로포즈하는 낭만적인 커플들도 여럿 있었다. 한국에서는 우기가 겹쳐 제대로 관측하기가 쉽지 않았음에도 불구하고 많은 별지기들이 네오와이즈 사진을 찍어 언론에 소개되기도 했다. 먼길을 떠나는 네오와이즈를 배웅하는 의미에서 이들 재미있고 아름다운 사진들을 소개한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

습도 낮고 대기오염 적어야 별 잘 보여프랑스·이탈리아 남극기지 돔C ‘각초’칠레·하와이보다 관측질 10~12% 우수“우리 주위에는 별들이 계속해서 많은 양떼처럼 말없이 조용히 움직여 갔습니다. 나는 몇 번이나 별들 가운데서 가장 곱고 가장 빛나는 별 하나가 길을 잃고 내려와 내 어깨에 기대어 잠들었다고 생각해 보았습니다.” 고등학교 국어교과서에 실린 프랑스 작가 알퐁스 도데의 단편소설 ‘별’은 뭇 남학생들에게 가슴 설레는 첫사랑과 맑은 밤하늘 별보기에 대한 기대감을 안겨 준 작품이다. 미국 천체물리학자 칼 세이건은 저서 ‘코스모스’에서 “우리 조상들이 태양과 별들을 우러름의 대상으로 삼은 것은 아주 당연한 선택이었다. 천문학 연구는 바로 이러한 경외감에서 시작된다”며 예술가만이 별에서 경이로움을 느끼는 것은 아니라는 점을 말하고 있다. 국가나 개인의 미래를 점친 점성술이나 천문을 관측하고 정확한 농사 시기를 예측했던 조선시대 관상감은 모두 별과 관련이 돼 있다. 서양과학도 별을 보고 천체의 움직임과 질서를 파악한 것에서 시작됐다.역대 가장 긴 장마로 기록된 제주를 비롯해 남부지방은 이번 주, 중부지방은 다음주 초를 전후해 장마가 마무리 단계에 접어든다. 장마가 끝난 뒤 빛 공해가 적은 시골의 밤하늘에는 반짝이는 별들이 흩뿌려져 무더위에 시달린 이들의 눈을 즐겁게 만들어 주곤 한다. 첨단 기술의 발전에도 불구하고 현대 천문학에서도 여전히 ‘별을 본다는 것’은 중요한 작업이다. 이 때문에 별을 가장 잘 관측할 수 있는 장소를 찾는 것은 천문학자들의 중요한 일이다. 중국 국립천문대, 텐진사범대 천체물리학연구센터, 상하이 극지연구소, 캐나다 브리티시 컬럼비아대 물리천문학과, 호주 뉴사우스웨일스대 물리학과 공동연구팀은 지구에서 별을 보기 가장 좋은 곳은 남극이라는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 30일자에 발표했다. 현재 지구상에서 별을 관측하기 가장 좋은 곳은 남미 칠레와 하와이가 꼽힌다. 맑은 날이 많고 습도가 낮은 데다 대기오염이 적고 주변에 불빛이 적어 빛 공해로부터 자유롭기 때문이다. 광학망원경이나 적외선망원경을 이용한 관측 질은 대기 난류라고 불리는 공기의 흔들림에 영향을 받는다. 허블이나 제임스 웹 같은 우주망원경을 띄우는 이유는 천체관측의 방해꾼인 대기의 영향을 받지 않기 위해서다.천문시상은 대기 난류 때문에 천체가 흐릿하게 보이거나 깜박거리는 현상이다. ‘반짝반짝 작은 별’은 천문시상을 설명하는 대표적인 표현이다. 천문시상은 흔히 ‘각초’(아크초)라는 단위로 측정한다. 각초가 작을수록 별을 선명하게 관측할 수 있다는 의미다. 칠레나 하와이에서의 각초는 0.6~0.8 수준으로 알려져 있다. 연구팀은 중국 쿤룬기지가 있는 돔A, 프랑스·이탈리아 공동기지인 돔C, 일본 후지기지가 있는 돔F, 미국 아문센·스콧기지가 있는 남극점 등 남극의 4곳을 대상으로 각초를 측정했다. 돔(Dome)은 남극대륙에서 해발고도가 높은 곳을 말한다. 분석 결과 이들 지역은 모두 각초가 칠레나 하와이보다 낮아 선명하게 천체를 관측할 수 있는 것으로 나타났다. 특히 돔C의 각초는 0.23~0.36로 가장 우수한 관측지역으로 꼽혔다. 마빈 캐나다 브리티시 컬럼비아대 박사는 “남극은 칠레나 하와이보다 10~12% 정도 관측질이 우수한 것으로 나타났다”고 설명했다. 한국천문연구원 관계자는 “이론적으로는 남극이 지구상 다른 지역보다 각초가 낮아 선명한 관측이 가능하겠지만 춥고 고립된 환경이 망원경 같은 관측장비를 설치하기에 적합한지는 또 다른 문제”라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

별들은 모두 고유 방향으로 이동하지만, 그중에는 시속 몇만㎞에서 몇십만㎞에 달하는 고속으로 이동하는 것도 있다. 5년 전인 2015년 발견된 한 백색왜성은 지금까지 발견되지 않은 완전 새로운 유형의 초신성 폭발 때문에 고속으로 이동하고 있을지도 모른다는 이론이 제시됐다. 지구에서 용자리 방향으로 약 1430광년 거리에 있는 이 백색왜성은 질량이 태양의 약 40% 수준으로 우리 은하를 시속 90만여㎞(초속 250여㎞)의 고속으로 이동하고 있다. 그런데 이번에 영국 워릭대의 보리스 겐지케 물리학과 교수가 이끄는 국제연구진은 이른바 ‘독스’(Dox)라는 별칭으로 불리는 이 백색왜성이 부분적인 초신성 폭발을 일으켜 쌍성계에서 튕겨나와 고속으로 이동하게 됐을 가능성이 있다는 연구 결과를 발표했다. 우리 태양과 같은 항성이 적색거성을 거쳐 진화한 모습으로 알려진 대부분의 백색왜성은 주로 수소와 헬륨으로 이뤄진 대기를 갖는 것으로 알려졌다. 그런데 독스의 대기에는 수소와 헬륨은 보이지 않고 산소(99%)가 대부분이고 나머지는 네온과 마그네슘 그리고 실리콘이 섞인 대기라는 것이 이전 연구로 알려졌었다. 이에 따라 이번 연구에서는 허블 우주망원경의 관측 자료를 기초로 독스의 대기 화학 조성을 분석했다. 그 결과, 앞서 나온 원소들 외에도 탄소와 나트륨 그리고 알루미늄이 포함된 것으로 나타났다. 반면 철과 니켈, 크롬 그리고 망간은 거의 존재하지 않는 것으로 확인됐다. 이런 사실을 바탕으로 이들 연구자는 독스가 원래 쌍성계를 이루고 있었고 Ia형 초신성으로 대표되는 핵연소형 초신성 폭발을 일으켰지만, 앞서 설명한 바와 같이 그 폭발은 부분적인 것(규소 연소 과정까지 진행되지 않았다)이었다고 생각하고 있다. 다만 핵연소에 따라 질량의 대부분이 급격하게 없어짐으로써 쌍성계의 균형이 무너진 결과, 독스가 고속으로 튕겨나오게 됐다는 것이다. 이에 대해 겐지케 박사는 “이는 아마 지금까지 관측된 적이 없는 유형의 초신성 폭발이었을 것”이라고 말했다. 또 Ia형 초신성의 잔광은 니켈의 방사성 동위원소(니켈56)의 방사성 붕괴가 근원이지만, 독스가 일으킨 폭발에서는 니켈56이 소량밖에 생성되지 않은 것으로 보여 같은 폭발은 발견하기 어려울 것이라고 연구진은 밝혔다. 겐지케 박사는 “우리 은하에서 초신성 폭발로 살아남은 천체를 관측하는 것은 다른 은하에서 관측되는 수많은 초신성을 이해하는 데 있어 도움이 된다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 ‘영국왕립천문학회 월간보고’(MNRAS) 최신호(7월 20일자)에 실렸다.　 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우주 전문 사이트 스페이스닷컴(Space.com)에서 정리해 19일(현지시간)에 보도한 네오와이즈 혜성에 관한 '빅 퀘스천' 10개를 약간 가공해 소개한다. 북반구 별지기들에게 큰 기쁨을 주고 있는 네오와이즈 혜성은 어떤 특별한 점이 있을까? 지난 3일 네오와이즈 혜성은 태양에 가장 가까운 근일점에 도착했으며, 오는 23일 지구에 가장 근접하는데, 이때 거리는 약 1억㎞로 지구와 태양 거리의 약 3분의 2 지점까지 다가온다. 네오와이즈 혜성의 가장 특이한 사실은 지금 지구 하늘을 떠나면 6800년 후에나 다시 돌아오는 장주기 혜성이라는 점이다. 따라서 지난번 도래 때는 인류가 자연과 악전고투하면서 살던 구석기 시대였다는 뜻이다. 네오와이즈가 다음번에 도래할 때는 과연 인류가 어떤 상황에 있을지 자못 궁금하다. 참고로, 지난 1975년 발견된 웨스트 혜성은 현재까지 가장 긴 주기를 가진 혜성의 하나로 기록되고 있는데, 그 주기가 무려 55만 8300년이다. 1. 네오와이즈 혜성은 무엇인가? 공식적인 이름이 C/2020 F3으로 불리는 네오와이즈 혜성은 올해 3월 27일 미 항공우주국(NASA)에서 발사한 광역적외선 우주망원경(WISE)을 이용해 지구에 근접하는 천체를 찾는 네오와이즈 프로젝트에 의해 발견되어 이 같은 이름을 얻었다. 혜성은 크게 머리와 꼬리로 구분된다. 머리는 다시 안쪽의 핵과, 핵을 둘러싸고 있는 코마로 나누어진다. 핵이 탄소와 암모니아, 메탄 등이 뭉쳐진 얼음덩어리라는 사실이 최초로 밝혀진 것은 1950년 하버드 대학의 천문학자 위플에 의해서였다. 그러니 혜성의 정체가 제대로 알려진 것은 반세기 남짓밖에 되지 않은 셈이다.2. 네오와이즈 혜성을 볼 수 있을까? 물론 볼 수 있다. 그것도 맨눈으로 관측이 가능하다. 그만큼 네오와이즈 혜성이 밝기 때문이다. 특히 혜성이 위도 45도의 극지방에 있기 때문에 해 뜨기 직전 새벽과 해 진 직후 저녁 둘 다 볼 수 있다. 7월 17일부터는 혜성이 큰곰자리의 북두칠성에 방면으로 들어서기 시작했다. 현재 북두칠성 아래를 지나는 이 혜성을 관측하려면 해진 직후나 새벽녘 시간에 가능하다. 그러나 현재 약 3등급 이하로 밝기가 떨어져 초보자가 찾아내기엔 약간 어려울 수도 있다. 발견 요령은 일몰한 시간 후 서북쪽으로 북두칠성 됫박 아래를 쌍안경으로 찬찬히 훑어보는 것이다. 3. 천체망원경이 필요한가? 고배율의 천체망원경은 필요치 않다. 네오와이즈는 밝아서 약간 숙련된 별지기라면 쉽게 발견할 수 있다. 단, 현재 한국은 장마철이라 대기 중에 수증기가 많아 시야가 좋지 않다. 10배율 안팎의 쌍안경이나 작은 천체망원경으로 관측한다면 충분히 혜성을 즐길 수 있다. 어쨌든 이번 혜성은 1997년 헤일밥 혜성 이후 거의 사반세기 만에 우리나라에서 맨눈으로 관찰할 수 있는 밝은 혜성이다. 4. 이 혜성은 밤하늘에서 어떻게 보이나? 빛공해가 적고 하늘 상태가 아주 좋은 곳이라면 맨눈으로 볼 때 네오와이즈는 안드로메다 은하를 맨눈으로 볼 때처럼 흐릿한 빛뭉치에 꼬리가 달린 모습으로 보인다. 물론 빛공해가 심한 도시에서는 보기 어려울 것이다. 쌍안경이나 작은 망원경을 챙겨 어두운 곳으로 가선 관측한다면, 당신은 6800년의 사이클에 참여해 아름다운 혜성의 모습을 즐길 수 있다. 5. 이 혜성에는 물이 얼마나 있을까? 네오와이즈는 ‘올림픽 수영 경기장 풀 1300만 개 정도를 채울 수 있는 물’을 갖고 있다고 NASA 제트추진연구소 연구원 에밀리 크레이머 박사가 지난 15일 기자회견에서 밝혔다. 그리고 “대부분의 혜성은 반은 물, 반은 먼지로 구성되어 있다”고 덧붙였다.6. 네오와이즈는 꼬리가 하나인가? 여느 혜성처럼 네오와이즈도 두 개의 꼬리를 갖고 있다. 혜성의 꼬리는 코마의 물질들이 태양풍의 압력에 의해 뒤로 밀려나서 생기는 것이다. 이 황백색을 띤 꼬리는 태양과 반대방향으로 넓고 휘어진 모습으로 생기며, 태양에 다가갈수록 길이가 길어진다. 꼬리가 긴 경우에는 태양에서 지구까지의 거리 2배만큼 긴 것도 있다. 태양에 가까이 다가가면 두 개의 꼬리가 생기기도 하는데, 앞에서 말한 먼지꼬리 외에 가스 꼬리 또는 이온 꼬리라고 불리는 것이 생긴다. 태양 반대쪽으로 길고 좁게 뻗는 가스 꼬리는 이온들이 희박하여 눈으로는 잘 보이지 않지만, 사진을 찍어 보면 푸른색을 띤 꼬리가 길게 뻗어 있는 것을 볼 수 있다. 네오와이즈의 꼬리는 나트륨 성분으로 이루어져 있다. 7. 네오와이즈는 얼마나 큰가? 적외선 관측 결과 혜성의 핵 지름은 5㎞ 내외로 추정된다. 이 같은 크기는 보통 혜성 크기의 평균치라고 크레이머 박사가 밝혔다. “네오와이즈의 밝기는 아주 드문 예”라고 설명하는 크레이머 박사는 “우리가 흔히 보는 이 정도 크기의 혜성은 보통 태양으로부터 너무나 멀리 떨어져 있기 때문에 어둡게 보이지만, 네오와이즈는 태양과 지구로부터 그리 멀지 않은 곳을 지나므로 밝게 보이는 것"이라고 덧붙였다. 8. 네오와이즈는 얼마나 빠른가? 이 혜성의 속도는 약 초속 64㎞에 달한다. 시속으로는 23만1000㎞다. 이는 대략 총알 속도의 64배라고 보면 된다. 지금까지 인간이 만들어낸 가장 빠른 속도는 명왕성 탐사선 뉴호라이즌스가 기록한 초속 20km(시속 7만5200㎞)인데, 이보다 3배 이상 빠르다는 뜻이다. 네오와이즈 임무 수석연구원인 조에 마시에로는 ”혜성이 태양 주위를 도는 지구 속도보다 약 2배 빠르게 움직이고 있지만, 이 빠른 속도가 계속 지속되지는 않을 것“이라고 설명한다. 혜성이 아주 길쭉한 타원형 궤도를 돌기 때문에, 태양과의 거리에 따라 속도가 달라진다. 즉, 태양에 멀수록 속도가 떨어지는 것이다. 네오와이즈는 현재 태양 근일점을 돌아 외부 태양계로 되돌아가는 중이다.9. 이 혜성이 지구와 충돌할수 있나? 지구와 충돌한 우려는 전혀 하지 않아도 된다. 혜성의 궤도는 지구의 궤도 평면과 어긋나 있을 뿐 아니라, 23일 지구에 가장 가까이 접근할 때도 지구-태양간 거리의 3분의 2인 1억km나 된다. 오히려 수성 궤도에 더 가까운 지점이다. 10. 이 혜성은 성간공간에서 온 것인가? 네오와이즈 혜성의 출발지는 태양계 내부다. 지금까지 발견된 성간공간에서 태양계로 진입한 천체는 단 두 개로, 오우아무아와 보리소프 혜성이다. ”우리는 이것이 성간 천체가 아님을 알고 있다. 혜성의 움직임을 보면 태양의 중력에 구속되어 있음을 알 수 있다”고 밝히는 크레이머 박사는 “이것은 매우 빠르게 내부 태양계로 들어왔다가 다시 돌아가는 중인데, 앞으로 6800년 후에 다시 돌아올 것”이라고 덧붙였다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com