해왕성의 어두운 폭풍인 대흑점은 한때 미국 보스톤에서 포르투갈까지 도달할 만큼 컸지만, 허블우주망원경이 지켜보는 동안 서서히 줄어들고 있는 것이 관측됐다. 미 항공우주국(NASA)의 보이저 2호가 1989년 해왕성 옆을 스쳐지났을 때, 먼 행성의 대기에 있는 크고 어두운 폭풍이 관찰되었다. 그로부터 과학자들은 허블우주망원경을 사용해 해왕성을 감시하며 새로운 폭풍이 형성되는 것을 보았다. 그러나 2세기 동안 폭풍으로서 맹위를 떨치는 목성의 대적점과는 달리, 해왕성의 폭풍은 불과 몇 년 만에 생성과 소멸을 반복하던 끝에 처음으로 연구자들이 지켜보는 가운데 소멸을 맞고 있다고 NASA 관계자가 밝혔다. 미국 버클리 캘리포니아 대학의 연구원이자 이 연구의 저자인 마이클 웡은 “우리는 이 어두운 소용돌이의 종말을 포착하고 있는 것 같다. 잘 알려진 연구가 기대했던 것과는 다른 것 같다”고 밝혔다. 이전의 시뮬레이션은 소용돌이가 행성의 적도 쪽으로 이동해 가까이 접근하면 부서져 엄청난 구름 활동을 일으킬 것으로 예상됐다. 그러나 그 대신에 대흑점은 해왕성의 남극을 향해 떠돌았으며 조용히 사라져가고 있는 중이다. 소용돌이는 허블이 2015년에 발견했을 때 긴지름이 약 5,000km였는데, 지금은 3,700km까지 줄어들었다. 이 어두운 폭풍과 같은 행성의 안티사이클론은 해왕성 대기의 더 깊은 곳에서 어두운 물체를 끌어당긴다. 이들은 적도에서 서쪽으로 가는 길과 각 극 근처에서 동쪽으로 가는 세 갈래의 제트 기류에 의해 운반된다. 해왕성의 강력한 바람은 태양계에서 가장 빠른 속도로 초음속에 도달하는 것으로 밝혀졌다.　​ 허블의 조심스러운 추적은 해왕성에서 폭풍이 얼마나 흔한지, 앞으로 어떤 일이 벌어질 지 밝혀낼 수 있을 것으로 기대되고 있다. “허블과 보이저 이외의 어떤 장비도 이러한 와류를 관찰하지 못했다”고 밝힌 웡은 “현재로서는 허블만이 매혹적인 해왕성의 기상 시스템이 얼마나 흔하고 희귀한지 이해하는 데 필요한 데이터를 제공할 수 있다”고 설명했다. 이 연구는 2 월 15일 천문저널에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

일론 머스크 테슬라 최고경영자가 세운 민간우주기업 스페이스X의 대형 우주발사체 ‘팰컨헤비’가 6일 낮 3시45분(미국 동부시간) 첫 발사에 성공했다. 발사대는 케네디 우주센터의 39A 발사대로서, 아폴로 달 착륙 우주선과 스페이스 셔틀이 우주로 떠났던 곳이다. 23층 건물 높이의 팰컨헤비 로켓은 미 항공우주국(NASA)의 막강한 새턴 V 달 로켓 이래 최강의 것으로, 발사 추진력이 다른 발사체의 두 배이며, 보잉 747의 18대 수준에 달한다. 팰컨헤비의 발사 광경을 보기 위해 플로리다 해변에는 10만 명이 넘는 인파가 몰려들었다. 세계가 팰컨헤비의 발사를 주목하는 것은 괴짜 억만장자 머스크가 세운 스페이스X가 항공우주산업의 판도를 바꾼 ‘게임 체인저’ 기업이기 때문이다. 스페이스X는 처음으로 로켓 재활용 기술 상용화에 성공해 발사 비용을 경쟁사의 4분의 1 수준으로 크게 낮췄다. 팰컨헤비는 이미 발사에 성공한 재활용 로켓 ‘팰컨9’ 세 개를 나란히 묶은 형태로, 1단 로켓을 재사용할 수 있다. 팰컨헤비가 대기권을 빠져나가면, 1단 양쪽 로켓 2개가 지상으로 돌아오고, 가운데 로켓은 2단 로켓과 분리된 뒤 자율운항무인선박(드론십)에 해상 착륙한다. 회수된 로켓은 최대 10차례 재사용이 가능하다. 재사용 로켓을 활용한 팰컨헤비의 회당 발사 비용은 약 9000만달러(약 972억원)다. 팰컨헤비는 길이 70m, 폭 12.2m에 이른다. 팰컨9는 인공위성을 발사하거나 국제우주정거장(ISS)에 가벼운 물체를 실어나를 때 쓰이지만, 팰컨헤비는 지구 저궤도(600~800㎞)를 기준으로 최대 63.8t까지 운반할 수 있다. 대형 위성이나 거대 우주망원경을 쏘아 올리거나, 대형 로봇을 화성으로 보내는 등 임무를 수행할 목적으로 개발된 것이다. 팰컨헤비의 로드스터에 흰색 우주복을 입은 마네킹 스타맨과 영상 카메라 세 대를 실었다. 첫 비행에선 실패확률이 높기 때문에 인간 우주인이 탑승하지 못했다. 자신이 몰던 빨간색 테슬라 전기 스포츠카 로드스터를 팰컨헤비에 실어 화성으로 보내겠다고 밝힌 머스크는 “로드스터는 초당 11㎞ 속도로 지구에서 4억㎞ 떨어진 곳까지 가게 된다. 우리는 팰컨헤비가 수억 년간, 아마도 십억 년 동안 그 궤도에 있으리라 추산한다”고 말했다. 이번 발사가 시험 비행이라고 밝힌 머스크는 이것이 성공하면 다음 미션을 준비할 것이라고 말했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

우리가 살고있는 우리 은하와 닮은 은하의 환상적인 모습이 사진으로 공개됐다. 지난 3일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 'NGC 7331'의 모습을 공개했다. 지구에서 페가수스 자리 방향으로 약 4500만 광년 떨어진 곳에 위치한 NGC 7331은 우리 은하와 같은 나선은하다. 은하의 크기와 구조도 우리 은하와 비슷해 '쌍둥이 은하'로 불릴 정도. 마치 '은하쇼'를 벌이는듯 환하게 빛나는 나선팔이 우주를 아름답게 비추는데 특히 노란색으로 보이는 그 중심 인근에는 초신성이 자리잡고 있다. 이 초신성의 이름은 'SN 2014C'. 초신성(超新星)이란 항성 진화의 마지막 단계에 이른 별이 폭발하면서 생긴 엄청난 에너지를 순간적으로 방출하는 것으로, 그 밝기가 평소의 수억 배에 이르렀다가 서서히 낮아진다. 초신성 SN 2014C는 특히나 이제까지 본 적 없는 독특한 특징을 갖고있다. 초신성은 수소가 거의 없는 Type I이 가장 흔하고 수소가 풍부한 Type II는 드물다. 그러나 SN 2014C는 Type I에서 Type II로 1년 만에 변했다. 과학자들이 그 원인을 알아내기 위해 노력하고 있으나 현재까지 확실한 답을 알아내지 못했다. 사진=ESA/Hubble & NASA/D. Milisavljevic (Purdue University)　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

스마트폰이 보편화되면서 스마트폰에 내장된 카메라의 기능 역시 빠르게 향상됐다. 화소수가 높아져 더욱 선명한 사진을 얻을 수 있는 것은 물론이고, 스스로 얼굴을 인식하거나 마치 영화와 같은 화면을 만들어낼 수 있는 ‘능력’을 갖췄다. 하지만 스마트폰 카메라의 진화가 여기서 멈추지 않을 것으로 보인다. 최근 호주 온라인 학술매체인 ‘컨버세이션’에는 차세대 스마트폰 카메라의 기능과 형태가 상상 그 이상이 될 것이라는 전망을 담은 글이 실렸다. 이 분야 전문가인 영국 글래스고대학의 다니엘 파시코 박사와 헤리어트 와트 대학의 스테판 맥로인 박사에 따르면 머지않은 미래에는 스마트폰에 벽 너머도 볼 수 있는 투시 능력을 가진 카메라가 장착될 수 있을 것으로 보인다. 여기에는 전통적인 카메라 기술이 아닌 광 검출기(light detector)가 활용될 가능성이 높다. 현재 스마트폰에 장착된 카메라는 매우 많은 ‘픽셀’을 가지고 있고, 이 픽셀이 모여 하나의 이미지를 구성한다. 하지만 빛을 추출하는 광 검출기가 있다면 단 1개의 픽셀만으로도 선명한 사진을 얻을 수 있다는 것이 전문가의 예측이다. 광 검출기를 통해 이미지를 만들어내는 광 이미지 센서가 개발되면 해상도가 높아질 뿐만 아니라 안개 너머 또는 두텁게 쌓인 눈 너머의 피사체까지 꿰뚫어볼 수 있다. 일반 눈으로는 볼 수 없는 자외선부터 근적외선까지 빛을 감지할 수 있다면 마치 투시 능력을 가진 초능력자처럼 벽 뒤의 피사체를 카메라에 담는 일도 불가능하지 않다. 이와 유사한 기슬은 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)가 공공 개발한 우주망원경인 허블망원경에 적용돼 있다. 허블 망원경은 눈으로 보이는 가시광선 등 빛의 파장을 이용해 보다 선명한 이미지를 만들어낸다. 가장 최근 등장한 유사한 기능의 카메라는 ‘라이트로’다. 이 카메라는 이미지를 촬영한 뒤 초점을 임의로 바꿀 수 있는 기능을 갖췄으며, 이후 가상현실을 촬영할 수 있는 360도 카메라로 업그레이드됐다. 파시코 박사는 “이러한 기술이 완성되기까지 약간의 시간이 필요할 수 있지만, 우리는 이미 물리학이 신기술과 독창성을 결합해 이러한 문제를 해결할 수 있다는 사실을 알고 있다”며 해당 기술의 등장이 머지않았음을 시사했다. 사진=123rf.com 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

마치 우주의 역사를 이끄는듯한 수레바퀴 천체가 멀리 우주에서 포착됐다. 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 신비로운 은하의 모습을 사진으로 공개했다. 사진 속 수레바퀴 모양으로 빛나는 오른쪽에 위치한 천체는 모습 그대로 이름도 '수레바퀴 은하'(Cartwheel Galaxy)다. 남반구 별자리인 조각가 자리에 위치한 수레바퀴 은하는 지구에서 약 5억 광년 떨어져 있으며 지름은 15만 광년으로 우리은하보다 50% 더 크다. 사진 속 푸른색으로 빛나는 링 속에는 적어도 수십억개의 어린 별들로 가득차있다. 흥미로운 점은 수레바퀴 은하가 왜 이같은 특이한 모습을 갖게 됐느냐는 점이다. 당초 수레바퀴 은하는 우리은하와 비슷한 모습의 나선은하였다. 그러나 1억 년 전 작은 은하가 수레바퀴 은하와 충돌하며 관통했고 이로인해 이같은 모습으로 변했다는 것이 전문가들의 추측이다. 곧 호수에 돌을 던졌을 때 나타나는 파동이 우주에 그림처럼 새겨진 것이다. 또한 수레바퀴 은하를 이 '꼴'로 만든 유력한 '용의자'는 왼쪽의 작은 두 은하지만 아직 전문가들은 '진범'을 특정하지는 못했다. 이 사진은 지난 2010년 허블우주망원경이 촬영한 데이터를 보정한 것이다. 　 사진=ESA/Hubble & NASA　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

천문학자들도 찾지 못한 지구형 행성을 과학에 관심을 가진 일반인들이 5개나 찾아내 주목을 받고 있다.세계적인 과학저널 ‘사이언스’와 영국 BBC는 아마추어 천문학자들로 구성된 시민과학자(citizen scientist)들이 새로운 행성계를 발견해 지난주 미국 워싱턴DC에서 열린 ‘제231회 미국천문학회’에서 발표했다고 21일 밝혔다. 이번 성과는 현재 약 100만명의 일반인들이 참여하고 있는 대표적인 시민과학 사이트인 ‘주니버스’(Zooniverse)에서 이뤄냈다. 시민과학자들이 발견한 5개의 행성은 지구의 1.6~3.3배 크기의 ‘지구형 행성’으로 ‘K2-138계(界)’로 이름이 붙여졌다. 시민과학자들은 미국항공우주국(NASA)에서 운용하고 있는 케플러우주망원경에서 보내온 데이터를 면밀히 분석한 결과 기존의 외계행성에서 보내오는 신호와 다른 패턴을 찾아내 이번 발견을 이끌어 냈다. 이번에 발견된 행성계에 과학자들이 주목하는 것은 독특한 움직임 때문이다. 우리 은하의 태양계를 포함해 많은 행성의 움직임은 ‘공명사슬’이라는 수학적 원리를 따르고 있다. 행성이 항성(별) 주변을 공전할 때 바깥쪽 궤도에 있는 행성은 바로 안쪽에 있는 행성보다 공전시간이 50% 정도 더 걸린다는 것이 공명사슬 원리다. 그런데 이번에 발견된 K2-128계는 4번째 행성과 5번째 행성의 공전주기가 공명사슬 원리를 따르지 않는 독특한 움직임을 보이고 있다. 이 때문에 4번째와 5번째 행성 사이에 아직 발견하지 못한 행성이 있거나 그렇지 않다면 완전히 새로운 형태의 행성 움직임이 가능하다는 설명이다. 시민과학자들의 연구를 도운 캘리포니아공대(칼텍) 천문학자 제시 크리스티안슨 박사는 “비과학자와 남녀노소 관계없이 많은 사람들이 집단지성을 통해 새로운 형태의 천체 시스템을 발견했다는 점에 과학자들도 주목하고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

거대한 초질량 블랙홀이 주위 물질을 꿀꺽 삼키고 두 차례나 ‘트림’하는 광경이 사상 처음으로 관측됐다.최근 미국 콜로라도대학 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 허블우주망원경과 찬드라 엑스선 망원경을 통해 블랙홀의 트림 장면을 두 번이나 포착했다고 밝혔다. 공상과학 영화의 배경으로 등장해 우리에게도 친숙한 블랙홀은 모든 것을 흡수하고 파괴하며 절대 헤어나올 수 없는 존재로 인식돼 왔다. 그러나 블랙홀은 주위에 인접한 가스와 먼지, 심지어 별까지 통째로 먹어 치운 뒤 마치 트림하듯 격렬하게 외부로 가스를 분출한다. 이 과정에서 빛조차 흡수해 보이지 않는 블랙홀의 존재가 확인된다. 이번에 연구 대상에 오른 블랙홀은 지구에서 8억 광년 떨어진 은하인 SDSS J1354+1327의 중심부에서 확인됐다. 연구팀이 공개한 사진을 보면 뿌연 붉은빛 가스는 블랙홀이 뿜어낸 최근의 트림, 그리고 아래쪽 녹색빛은 10만년 전 방출된 트림의 잔여물이다. 연구를 이끈 줄리에 코머퍼드 교수는 “블랙홀은 게걸스러운 먹보로 식사 예절이 별로”라면서 “과거에 블랙홀이 한 차례 트림하는 모습은 관측된 바 있으나 두 차례는 처음”이라고 의미를 부여했다. 이어 “두 트림 사이의 시간 차이는 10만년 정도로 3만 광년에 걸쳐 퍼졌다”고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

거대한 초질량 블랙홀이 주위 물질을 꿀꺽 삼키고 두차례나 '트림'하는 광경이 사상 처음으로 관측됐다. 최근 미국 콜로라도 대학 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 허블우주망원경과 찬드라 X선 망원경을 통해 블랙홀의 트림 장면을 두번이나 포착했다고 밝혔다. 공상과학영화의 배경으로 등장해 우리에게도 친숙한 블랙홀은 모든 것을 흡수하고 파괴하며 절대 헤어나올 수 없는 존재로 인식돼왔다. 그러나 블랙홀은 주위에 인접한 가스와 먼지, 심지어 별까지 통째로 먹어치운 후 마치 트림하듯 격렬하게 외부로 가스를 분출한다. 이 과정에서 빛조차 흡수해 보이지 않는 블랙홀이 우리에게 존재가 확인된다. 이번에 연구대상에 오른 블랙홀은 지구에서 8억 광년 떨어진 은하인 'SDSS J1354+1327'의 중심부에서 확인됐다. 연구팀이 공개한 사진을 보면 뿌연 붉은빛 가스는 블랙홀이 뿜어낸 최근의 트림, 그리고 아래쪽 녹색 빛은 10만 년 전 방출된 트림의 잔여물이다. 연구를 이끈 줄리에 코머포드 교수는 "블랙홀은 게걸스러운 먹보로 식사예절이 별로"라면서 "과거에 블랙홀이 한차례 트림하는 모습은 관측된 바 있으나 두차례는 처음"이라고 의미를 부여했다. 이어 "두 트림 사이의 시간 차이는 10만 년 정도로 3만 광년에 걸쳐 퍼졌다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

멀고 먼 우주에는 우리에게는 과자 상표로도 유명한 성운이 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 3D로 제작한 오리온 성운의 실감나는 모습을 영상으로 공개했다. 마치 우주선을 타고 오리온 성운을 탐험하는듯한 느낌을 주는 이 영상은 허블우주망원경이 촬영한 가시광 이미지와 스피처 우주망원경의 적외선 이미지를 합쳐 만든 것이다. 우리 은하에 속하는 오리온 성운(Orion Nebula)은 지구에서 약 1350광년 거리에 있으며 성간 가스와 먼지가 구름처럼 펼쳐져 있다. 또한 오리온 성운은 맨 눈으로도 관측이 가능한 대표적인 발광성운(發光星雲·주위의 열을 받아 스스로 빛을 내는 성운)이다. 오리온 성운이 이처럼 화려하게 빛날 수 있는 이유는 그 심장부에 매우 무겁고 밝은 어린 별 4개가 존재하기 때문이다. 성운에 가려 잘 보이지 않지만 이 별들이 방출하는 강렬힌 자외선이 수소구름과 어우러져 화려하면서도 어지러운 모습을 발하게 된다. 전문가들은 이 별과 그 주위 천체들의 집단을 ‘트라페지움’(Trapezium), 곧 사다리꼴 성단이라 부른다. 다른 성운과 마찬가지로 성간 가스와 먼지로 가득찬 구름같은 이 속에서 인간의 머리로는 상상할 수 없는 수많은 별들이 새로 태어난다. NASA가 이번에 공개한 3분 남짓한 영상에는 성운으로 가득찬 오리온 속 모습이 생생히 담겨있다. NASA 측은 "천체망원경의 데이터와 할리우드 시각효과 전문가의 도움을 받아 이 영상을 제작했다"면서 "우주라는 것이 정말 무엇인지 이해하는데 큰 도움이 될 것"이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

신이 셀 수 없이 많은 보석을 우주에 뿌린다면 이같은 모습으로 빛날까? 지난 12일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 보석같은 은하의 모습으로 홈페이지에 공개했다. 찬란한 보석같은 아름다운 사진 속 대상은 다름아닌 우리가 사는 곳인 '우리은하'(Milky Way Galaxy)다. 지름이 10만 광년에 달하는 우리은하는 나선같은 형태를 하고 있어 나선은하로 분류되지만 그 중심에 별들로 구성된 막대모양의 구조가 있어 막대나선은하에 속한다. 이중 태양계는 우리은하의 중심에서도 3만 광년이나 떨어진 나선팔 부근에 자리잡고 있다. 한마디로 인류는 우리은하의 중심에서도 한참이나 떨어진 '변두리'에 살고있는 셈이다. 우리 은하의 중심부를 담고있는 이 사진에는 이제 운명을 다한 적색으로 보이는 적색거성과 우주적인 관점에서는 막 태어난 푸른색 별들의 모습이 담겨있다. 우리의 태양 역시 사진 속 수많은 별들처럼 100억년 쯤 지나면 적색거성 단계를 거쳐 생을 마감한다. 그러나 별의 최후는 역설적으로 새로운 별의 탄생을 가져온다. 죽어가는 별이 내뿜는 가스는 다시 뭉쳐서 새로운 세대의 별이 되기 때문으로 공개된 이 사진은 어찌보면 우주의 생로병사를 모두 담고있다. 　 사진=NASA, ESA, and T. Brown (STScI) 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

마치 우리은하의 모습을 멀리서 지켜보는 것과 같은 환상적인 은하의 모습이 망원경에 포착됐다. 지난 6일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블 우주망원경에 장착된 광시야행성카메라2(WFPC2)로 촬영한 은하의 사진을 공개했다. 나선 모양의 팔이 주위를 휘감고 있는 이 은하의 이름은 'UGC 6093'. 지구에서 약 5억 광년 떨어진 사자자리에 위치한 UGC 6093은 그 모습 때문에 나선은하의 한 종류인 막대나선은하(barred spiral galaxy)로 분류된다. 일반적으로 은하는 지구에서 바라본 형태에 따라 둥그런 타원은하와 나선은하, 불규칙 은하 등으로 구분된다. 이중 나선은하는 제대로 그 모습을 갖춘 정상나선은하와 막대나선은하로 나뉜다. UGC 6093의 경우 그 중심에 별들로 구성된 막대 모양의 구조와 여러 개의 나선팔이 있어 막대나선은하에 속한다. 우리은하 역시 모습이 이와 유사한 막대나선은하다. 한가지 더 흥미로운 점은 UGC 6093이 짧은 시간 많은 양의 에너지를 방출하는 '활동은하'(active galaxy)라는 사실. 특히나 활동은하의 에너지원은 그 중심핵에 있는데 전문가들은 이를 '활동은하핵'(AGN)이라 부른다. 그 정체에 대해서는 의견이 다소 엇갈리지만 UGC 6093 중심에는 초질량블랙홀이 주위 물질을 게걸스럽게 잡아먹으며 강력한 자외선을 방출하는 것으로 보인다. 사진=ESA/Hubble & NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2017년 정유년 한 해도 이제 닷새 정도밖에 남지 않았다. 과학계 역시 올해를 마무리하는 데 분주하다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 ‘올해 최고의 연구성과’(Breakthrough 2017)를 선정해 발표했고 ‘네이처’는 올해 주목받은 과학자, 최고의 과학뉴스, 가장 많이 읽힌 논문, 가장 주목받은 과학책 등 다양한 분야에서 톱 10을 골랐다. 사이언스와 네이처가 선정한 과학계 소식에서 단연 눈에 띄는 것들은 중성자별 충돌 과정을 찾아낸 것과 잘못된 유전자를 정확하게 골라서 원하는 유전자만 골라서 치료하거나 제거할 수 있는 유전자 편집기술이었다.1. 다중신호 천문학 시대 지난 8월 17일 미국의 중력파 검출기 레이저간섭계중력파관측소(라이고)와 유럽 버고 검출기에 중력파가 검출됐다. 중력파 검출이 끝나고 2초 뒤 미국 항공우주국(NASA)에서 운영하는 페르미 감마선우주망원경은 2초간 감마선 폭발 현상을 포착했다. 그 밖에 전 세계 곳곳에 설치된 전파망원경과 광학망원경은 11시간 뒤 약 1억 3000만 광년 떨어진 은하에서 중성자별의 충돌 현상을 관측했다. 전 세계 연구자 수천명이 중력파와 감마선, X선, 가시광선 등 다양한 방식으로 동시에 관측한 이 연구는 사인스가 선정한 올해 가장 혁신적인 연구성과로 꼽혔다.약 1만 2000여명의 사이언스 독자가 선정한 올해 최고의 연구성과는 ‘유전자 치료의 승리’였다. 희귀 유전병인 ‘척수성 근위축증’을 앓고 있는 에블린 빌라렐이라는 3세 소녀를 유전자 치료를 통해 낫게 한 사례는 투표 참여자 47%가 주목할 정도로 압도적 관심을 받은 연구성과였다. 상염색체 이상으로 나타나는 척수성 근위축증은 몸의 근력을 저하시키는 질환으로 신생아 6000~1만명 중 1명꼴로 나타나며 발병 시기에 따라 1~4형으로 나뉜다. 특히 생후 6개월 미만에 발병하는 1형은 가장 흔한 형태로 2세 이전에 숨진다. 미국 전국어린이병원 연구진은 정맥주사를 이용해 문제 유전자를 교체하는 방식으로 치료해 좋은 성과를 거뒀고 치료받은 아이들 대부분이 건강을 회복했다고 의학분야 국제학술지 ‘뉴 잉글랜드 저널 오브 메디슨’ 11월호에 발표했다. 개선해야 할 부분은 여전히 남아 있지만 유전자 치료의 가능성을 보여 준 성과로 주목받았다.2. 유전자 핀셋기술 개발 ‘네이처’는 기존 유전자 가위 기술보다 한층 더 정교해진 4세대 유전자 편집기술을 개발한 미국 하버드대 데이비드 리우 교수를 ‘올해의 인물’ 1위로 선정했다. 유전자 가위는 DNA의 특정부분을 자르고 붙이는 기술로 더 정밀하게 자르고 정확한 위치에 원하는 유전자를 끼워 넣는 것이 핵심이다. 리우 교수는 학생 때부터 유전자 편집 연구에 매달려 지난 10월 자연 상태에는 존재하지 않는 단백질을 이용해 정확하게 유전자 한 부분만을 편집할 수 있는 기술을 개발해 논문을 발표했다. 리우 교수가 만들어 낸 기술은 정확하게 염기 하나만 찾아내 교정할 수 있게 한 기술로 시토신(C)을 티민(T)로 바꾸고 아데닌(A)을 구아닌(G)으로 바꾸는 데 성공해 과학계에서는 3세대 유전자 가위 기술인 ‘크리스퍼-캐스9’을 뛰어넘은 ‘유전자 핀셋’기술을 개발했다고 극찬했다. 많은 전문가들은 간질이나 파킨슨병을 비롯해 각종 유전병의 절반 이상이 DNA에서 염기 하나가 뒤바뀌면서 생기는 만큼 리우 교수가 개발한 유전자 핀셋 기술은 DNA의 정교한 편집이 가능해져 유전병 치료의 획기적인 전기를 만들었다고 평가하고 있다.3. 시간 대칭성 파괴 네이처가 선정한 올해 가장 많이 읽힌 논문은 지난 3월 미국 메릴랜드대와 하버드대 연구팀이 각각 발표한 ‘시간 결정(time crystal) 관측’에 관한 연구성과가 꼽혔다.3 특히 하버드대 연구팀에는 한국인 과학자인 최순원, 최준희씨가 포함돼 있어서 주목받기도 했다. 시간 결정은 2004년 노벨물리학상을 수상한 프랭크 윌첵 MIT 교수가 2012년 처음 제안한 개념으로, 물질의 대칭성이 공간을 기준으로만 깨지는 것이 아니라 시간에 대해서도 깨질 수 있다는 사실이다. 공간대칭성이 깨지는 것은 흔히 관찰됐지만 시간대칭성이 깨지는 것은 처음 관찰됐던 것으로 양자역학 분야에서 고정관념을 깨는 연구로 평가받았다. 이 연구는 시공간을 어떻게 이해할 것인지에 대한 기본적인 질문뿐만 아니라 양자컴퓨터 개발을 위한 원천기술로 응용될 수 있을 것이라는 기대를 안고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올 한 해에도 미지의 우주를 향한 인류의 도전은 계속됐다. 이중 각종 천체망원경을 통한 태양계 밖 외계행성의 발견은 인류에게는 언제나 흥미로운 소식이다. 지구와 같은 환경의 행성이 발견될 경우 외계생명체의 존재 여부, 더 나아가 먼 미래에 인류가 거주할 제2의 지구가 될 수도 있기 때문이다. 올해에 발견된 여러 외계행성 중 압권은 매우 작고 어두운 적색왜성인 트라피스트-1(TRAPPIST-1)를 도는 지구와 유사한 7개의 행성이 무더기로 발견된 것이다. 세계적인 과학저널 네이처는 이 발견을 올해의 10대 과학사건으로 선정했다. 또한 천문 관측 사상 가장 뜨거운 외계행성도 발견돼 학계를 달궜으며 우리나라의 한국천문연구원도 미 항공우주국(NASA)과 공동으로 지구의 질량과 유사한 외계행성 ‘OGLE-2016-BLG-1195Lb’를 발견해 '제2의 지구' 찾기에 한몫했다. 올 한해 발견된 신비로운 외계행성의 일부를 소개한다. - 지구형 행성 트라피스트-1 계 발견 지난 2월 새해부터 천문학계를 들썩이게 만든 발견이다. 지구에서 39광년 떨어진 곳에 위치한 '트라피스트-1'(TRAPPIST-1)은 매우 작고 어두운 적색왜성이다. 흥미로운 점은 이 작은 왜성이 무려 7개나 되는 지구형 행성을 거느리고 있다는 점. NASA 등 국제공동연구팀은 이 행성 7개의 반지름이 지구의 0.7∼1.1배, 질량은 지구의 0.4∼1.4배 범위로, 크기와 질량이 지구와 비슷하다고 결론지었다. 특히나 발견된 행성 중 3개는 액체 형태의 바다가 존재할 가능성이 있어 조심스럽게 외계 생명체가 존재할 가능성도 제기됐다. 그러나 이에 대한 후속연구는 비관적이다. 트라피스트-1 주변의 강력한 항성풍과 방사선 때문에 지구 같은 대기를 보존하기 어려울 것이라는 주장이 제기됐기 때문이다. 이에 따르면 주변 행성들이 대기를 잃어버려 화성처럼 춥고 생명체가 살기 힘든 건조한 행성이 될 가능성이 크다. - 얼음행성 OGLE-2016-BLG-1195Lb　　　 지난 4월 한국천문연구원과 NASA가 공동으로 한국 마이크로렌징 망원경 네트워크(KMTNet)를 이용, 1만 3000광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성 'OGLE-2016-BLG-1195Lb'를 발견했다. 질량이 지구의 1.43배로 비슷한 OGLE-2016-BLG-1195Lb는 매우 어두운 항성인 'OGLE-2016-BLG-1195L'의 주위를 공전한다. OGLE-2016-BLG-1195L의 질량은 태양의 7.8% 수준의 매우 작고 차가운 별로, OGLE-2016-BLG-1195Lb는 이로부터 1.16AU(1AU는 지구와 태양 사이의 평균 거리) 떨어진 거리에서 공전하고 있다. 때문에 OGLE-2016-BLG-1195Lb의 표면온도는 명왕성보다도 낮을 것으로 추정되는 얼음 행성이다. - '핫' 뜨거운 행성 발견 지구에서 약 620광년 떨어진 곳에서 우리의 태양만큼이나 뜨거운 행성도 발견됐다. 역대 발견된 것 중 가장 뜨거운 외계행성의 이름은 'KELT-9b'로 표면온도가 4600K에 달하는 가스행성이다. 태양 표면온도가 6000K에 달하는 것과 비교하면 얼마나 뜨거운 지 알 수 있는 대목. KELT-9b의 질량은 목성의 2.88배·반지름은 1.89배로, 태양보다 2배 가까이 뜨거운 모항성 'KELT-9'를 공전한다. 미국 오하이오주립대와 덴마크 코펜하겐대 등이 공동으로 발견했으며 지난 6월 네이처에 연구논문이 발표됐다. 　 - NASA '행성사냥꾼'의 무더기 행성 사냥　 　 NASA의 '행성사냥꾼' 케플러 우주 망원경이 또다시 외계행성을 무더기로 찾아냈다. 지난 6월 NASA는 새 외계행성 후보를 219개나 발견했으며 이중 10개는 크기와 온도가 지구와 비슷해 잠재적으로 액체 상태 물과 생명체가 존재할 수 있는 행성으로 추측했다. 총 6억 달러가 투입된 케플러 미션은 지난 2009년 케플러 망원경이 우주로 발사되면서 시작됐다. 이 망원경에 '행성 사냥꾼'이라는 별명이 붙은 것은 제2의 지구를 찾는 것이 주임무이기 때문으로 지금까지의 임무 수행은 완벽했다. 현재까지 케플러 우주망원경은 총 4000개가 넘는 외계행성 후보를 발견했으며 연구팀은 아직도 그 데이터를 분석 중에 있다. 이중 크기와 온도가 지구가 비슷한 행성은 50여 개 정도다. - 작은 별도는 희한한 거대 행성 기존의 행성 형성 이론에 ‘도전장’을 던진 희한한 거대 행성도 발견됐다. 지난 11월 영국 워릭대학 연구팀은 목성만한 크기의 거대한 외계행성을 발견했다는 논문을 발표했다. 지구에서 약 600광년 떨어진 곳에 위치한 이 행성의 이름은 'NGTS-1b'. 이 행성은 목성같은 가스행성이지만 흥미롭게도 태양 크기의 절반만한 작은 별 'NGTS-1'의 주위를 돈다. 더욱 놀라운 점은 두 천체사이의 거리다. 지구와 태양 사이 거리와 비교하면 3% 밖에 되지 않을 정도로 바짝 붙어있다. NGTS-1의 공전주기는 지구시간 기준으로 불과 2.5일. NGTS-1b의 존재는 기존의 행성 형성 이론으로는 설명하기가 힘들다. 우리가 사는 태양계는 태초에 우주의 가스물질로 이루어진 성운이 자체 중력에 의해 수축하면서 그 중심에 태양이 형성되고 남은 물질이 뭉쳐져 행성이 됐다고 전문가들은 입을 모은다. 이는 여러 이론 중 학계에서 널리 받아들여지는 이론이지만 물론 증명할 수 없는 가설이다. 곧 NGTS-1b 같은 거대 행성이 이렇게 작은 별 주위에 어떤 과정을 통해 형성됐는지가 논쟁거리가 되는 것이다. - 이제는 인공지능이 행성발견도 ‘두뼘 우주’인 바둑을 정복한 인공지능(AI)이 이제는 진짜 우주도 접수할 기세다. 지난 12월 NASA는 케플러 우주망원경과 구글의 AI 기술을 활용해 ‘케플러-90계’에서 새 행성을 발견했다고 발표했다. 케플러-90계는 지구에서 2545광년 떨어져 있으며, 이중 7개의 행성은 과거에 관측됐으며 이번에 새롭게 '케플러-90i'가 발견됐다. 케플러-90i는 지구처럼 암석으로 이루어져있으나 표면 온도는 섭씨 426도에 달해 생명체가 살기엔 적합하지 않은 환경이다. 이번 발견이 의미가 있는 구글의 AI 기술이 활용된 점이다. 과거에는 케플러 우주 망원경이 수집한 데이터를 사람이 일일히 검증했으나 구글의 AI가 학습을 통해 해낸 것이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

올 한해에도 미지의 영역인 우주를 향한 인간의 도전은 계속됐다. 지상에서는 ‘역대 최고의 우주쇼‘로 불렸던 개기일식이 북미 대륙을 중심으로 펼쳐졌고 장기간 임무를 펼쳤던 토성 탐사선 카시니호는 '유작'을 남기고 장렬히 산화했다. 또 '태양계 큰형님' 목성은 탐사선 주노에 의해 그 속살을 일부 드러냈다. 최근 해외언론들은 2017년을 결산하는 ‘올해의 우주사진’(The Best Space Photos of 2017)을 선정해 발표했다. 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA) 그리고 국제우주정거장(ISS)의 우주비행사, 천체 사진작가들이 촬영해 공개한 사진들에는 우주에 대한 인류의 경외감이 오롯이 담겨있다. 올해 촬영된 우주 사진과 국내에서 인기를 모았던 사진을 일부 가감해 소개한다. 　 -우주에 뜬 '비행접시' 지난 4월 토성탐사선 카시니호가 지구로 보내 온 ‘UFO’ 사진이다. 진짜 UFO처럼 생긴 이 천체는 토성의 위성인 아틀라스(Atlas)로 생긴 모습이 둥글납작해서 비행접시라는 별명을 갖고 있다. 60개가 넘는 토성의 위성들 중에서 가장 이색적인 모습을 한 아틀라스는 가운데가 혹처럼 솟아올랐고, 가장자리가 펑퍼짐하다. 사실 우리 눈에는 만두처럼 보이기도 하는데 실제 서구에서는 이탈리아 만두인 '라비올리'(ravioli) 위성이라고도 부른다. 촬영당시 카시니호와 아틀라스와의 거리는 불과 1만 1,000km로, 이는 역대 최단거리다. - 초신성 폭발 후 남은 게성운 NASA와 ESA가 공동운영하는 허블우주망원경과 찬드라 X레이 망원경, 스피처우주망원경 등 총 5개의 천체망원경이 합작해 만든 게성운 사진으로 지난 5월 공개됐다. 게성운(Crab Nebula)은 지구로부터 6500광년 거리에 있으며 지름은 약 5광년이다. 게의 등딱지처럼 생겨 게성운이라는 재미있는 이름이 붙었으며 사실 별의 진화 마지막 단계인 초신성이 폭발해 만들어진 초신성 잔해다. 성운 중심에는 지름 30km에 달하는 중성자별인 펄서가 존재하며 1초에 30.2회 자전하면서 전자기파를 방출한다. 세계적인 통신사인 로이터가 선정한 올해의 우주사진이기도 하다.　 - '우주의 불꽃' 베텔게우스　 지난 7월 프랑스 파리천문대 등의 국제 천문학자들이 세계 최대 전파망원경 ‘알마’(ALMA)로 포착한 역대 촬영된 것 중 가장 선명한 베텔게우스의 모습이다. 적색 초거성인 베텔게우스는 오리온자리의 좌상 꼭짓점에 있으며 지구와의 거리는 약 650광년으로 별 중에서는 그나마 가깝다. 붉게 타오르는 듯한 베텔게우스의 ‘신상’ 이미지가 볼품없는 것처럼 보이지만 지구와의 거리 때문에 사실 점 수준으로도 촬영하기는 쉽지 않다. 베텔게우스는 여러 모로 흥미로운 별이다. 먼저 베텔게우스의 크기는 태양의 1400배로 50만배나 밝게 빛난다. 만약 베텔게우스를 우리의 태양 자리에 끌어다 놓는다면 목성의 궤도까지 잡아먹을 정도다. 또한 나이가 ‘불과’ 850만 년으로 젊디젊지만, 조만간 임종을 앞둔 별이기도 하다. 곧 수명을 다해 초신성으로 폭발할 운명으로 어쩌면 현장에서는 이미 폭발했을지도 모른다. 만약 오늘 초신성으로 폭발했다면 우리는 650년 후에나 ‘우주의 불꽃놀이’를 지켜볼 수 있다. - 역대 최고 우주쇼 개기일식 미국 현지시간으로 8월 21일 오전 10시 15분(한국시간 22일 새벽 2시 15분) 오리건주를 시작으로 달이 태양을 완전히 덮는 개기일식이 일어났다. 이날 미국인들은 모두 ‘해를 품는 달’의 진기한 모습을 지켜보며 ‘역대 최고의 우주쇼’를 지켜봤다. 이처럼 미국 대륙을 후끈 달아오르게 만든 99년 만의 개기일식은 땅 위에서만 주목한 이벤트는 아니다. 미 국립해양대기국(NOAA)의 최신형 기상위성 GOES16이 촬영해 공개한 사진에는 북미 대륙 위에 덮여 있는 검은 구름 같은 존재가 보인다. 바로 우주에서 본 달 그림자다. 또한 국제우주정거장에 머물고 있는 이탈리아 출신의 우주비행사 파올로 네스폴리가 촬영한 사진에도 개기일식이 잡혔다. 사진 속 지구 아래편으로 보이는 검은 형체가 달 그림자다. 한때는 저주와 재앙의 상징처럼 여겨졌던 개기일식은 달이 태양을 완전히 가리는 천체 현상이다. 이는 궤도 선상에 태양-달-지구 순으로 늘어서면서 발생하는데, 지구가 태양을 도는 궤도와 달이 지구를 공전하는 궤도의 각도가 어긋나 있어 부분일식은 자주 일어나지만 개기일식은 통상 2년마다 한 번씩 찾아온다. 한반도에서의 개기일식은 2035년 9월 2일 예정돼 있으나 그나마 평양에서나 온전히 볼 수 있으며 남한에서는 부분일식으로만 관측된다. 　 - 목성탐사선 주노가 촬영한 목성의 '민낯' 지난 9월 1일 탐사선 주노가 목성 옆을 통과하는 플라이바이를 실시하면서 8분 간격으로 가스 행성의 민낯을 잡아냈다. 사진에는 목성 표면의 수많은 구름띠와 폭풍 소용돌이가 연출하는 놀라운 형상이 생생하게 담겨있다. 이 사진은 주노 탐사선과 시민 과학자 제럴드 아히슈테트 션 도런의 합작품이다. 도런은 주노가 보내온 1차 데이터를 색보정해 이같은 목성의 민낯을 보여주는 사진을 만들었다. - 토성탐사선 카시니호의 유작 토성탐사선 카시니호는 지난 9월 15일 오전 7시 55분(한국시각 15일 저녁 8시55분)께 토성 대기권으로 뛰어들어 장렬한 최후를 맞았다. 지난 1997년 케네디 우주센터에서 발사된 지 20년 만에 임무를 모두 마친 것으로 카시니호는 결국 토성의 일부가 됐다. 이렇게 카시니호는 마지막 불꽃을 태우며 산화했지만 최후까지도 주어진 미션을 성공적으로 마무리했다. 토성 대기와의 마찰로 불타기 전 2분 동안 토성 대기성분 데이터와 사진들을 지구로 전송했기 때문이다. 카시니호가 마지막으로 보낸 데이터는 토성의 대기 속을 찍은 사진으로, 이 사진을 전송한 후 45초 만에 전소됐다. 또 토성을 배경으로 얼굴을 빼꼼히 내민 위성 엔셀라두스의 모습은 마치 고된 임무를 마친 카시니호와 작별인사를 하는 듯 하다. 카니시호와 마지막 작별이 있던 이날 NASA의 전현직 연구원들은 마지막 신호를 뒤로하고 서로 끌어안고 눈물을 흘리며 아쉬움을 함께 했다. 　 - 거대 목성의 달 그림자 적색의 행성 표면에 작은 그림자 하나가 드리워졌다. 이 행성은 목성, 작은 그림자는 위성인 아말테아(Amalthea)다. 목성에서 18만㎞ 떨어진 곳에서 공전 중인 아말테아는 지름이 약 240㎞ 정도로 못생긴 감자처럼 제멋대로 생겼다. 이 사진은 지난 10월 NASA가 공개했으며 '촬영자'는 물론 목성탐사선 주노다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)에서 운영하는 ‘오늘의 천체사진’(APOD) 18일자(현지시간)에 우리 태양계를 빼닮은 행성계가 소개되어 세계의 우주 마니아들로부터 관심을 끌고 있다. 문제의 행성계는 케플러-90이라는 이름을 갖고 있는데, 이는 제2 지구를 찾기 위해 지구 궤도에 띄운 케플러 망원경이 발견했기 때문에 붙여진 이름이다. 놀랍게도 이 케플러-90은 우리 태양계와 똑같이 행성을 8개 거느리고 있는 것으로 밝혀졌다. 그밖에도 케플러-90이 우리 태양계와 비슷한 점은 부모별이 우리 태양과 같은 우리 태양과 비슷한 G형 항성이다. G형 항성이란 별의 표면온도와 분광학적 특성으로 분류할 때 , 별의 진화단계에서 주계열성에 있는 중간 질량의 황색 별을 가리킨다. 케플러-90은 나아가 지구와 비슷한 암석형 행성을 비롯해, 목성과 토성과 비교할 만한 큰 행성 등을 갖고 있는 점 등도 우리 태양계와 흡사하다. 그러나 다른 점도 물론 있다. 무엇보다 알려진 모든 케플러-90 행성들의 궤도가 비교적 부모별에 근접해서 태양을 도는 지구 궤도보다 더 가깝다는 점이다. 따라서 케플러-90의 행성들은 유감스럽게도 생명체가 살기 힘들 정도로 뜨거울 것으로 보인다. 그러나 더 세밀히 관측하면 이들보다 더 멀리 있는 차가운 행성을 발견할 수 있을지 모른다. 케플러-90은 우리 태양계로부터 약 2500광년 떨어진 용자리에 있으며 밝기 등급은 약 14다. 이 정도라면 중간 크기 망원경으로도 찾아볼 수 있다. 다음 10년간 외행성 탐색 계획에는 테스(TESS), 제임스웹 우주망원경(JWST), WFIRST, 플라톤(PLATO) 등이 발사를 기다리고 있다. 머지않아 케플러-90 행성들보다 더욱 흥미로운 제2지구가 발견될 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

이제 인공지능(AI)이 과학연구까지 하게 되는걸까.AI가 주도적으로 연구를 이끈 것은 아니지만 AI의 도움을 받아 8개의 행성을 가진 외계 태양계를 추가로 발견한 것이어서 과학계는 물론 인공지능 연구자들까지 비상한 관심을 끌고 있다. 14일(현지시간) 미국 항공우주국(NASA)는 케플러 우주망원경과 구글의 인공지능 기술을 활용해 ‘케플러-90계’라는 ‘제2의 태양계’를 발견했다고 밝혔다. 케플러-90계는 지구에서 2545광년 떨어져 있고 태양계와 마찬가지로 8개의 행성으로 구성돼 있고 14.4일 주기로 공전하는 것으로 알려졌다. 8개의 행성들은 지구처럼 암석으로 이뤄진 암석형 행성이기는 하지만 표면 온도가 426도에 달해 생명체가 존재할 수는 없는 환경으로 분석됐다. 태양계로 따지면 태양과 가장 가까운 수성과 비슷한 수준으로 보인다. 나사가 ‘케플러-90i’라고 명명한 이번 미니 태양계의 발견이 주목할 것은 머신러닝을 활용해 케플러 우주망원경이 수집한 행성신호 3만 5000여건을 기반으로 스스로 학습해 얻어낸 것이라는 점이다. 구글 인공지능은 연구팀과 함께 케플러 우주망원경의 기존 관찰 정보에 순식간에 지나가는 미약한 빛까지 분석해 이번 성과를 낼 수 있었다. 구글의 선임 소프트웨어 엔지니어 크리스토퍼 샬루는 “이번 연구는 말그대로 건초더미에서 바늘 찾기와 같았다”며 “사람이 스스로 검색할 수 없을 정도로 너무 많은 양의 정보가 있을 때 머신러닝 기술이 빛을 발했다”고 설명했다. 실제로 구글은 이번에 활용된 AI 프로그램이 천문학자들의 연구생산성을 높이는데 도움을 줄 것으로 기대하는 한편 일반인들도 외계행성 탐색을 할 수 있도록 프로그램 코드를 공개할 계획이다. 구글에 따르면 이번에 쓰인 머신러닝 기술은 특별한 하드웨어 없이 일반 가정용 컴퓨터로도 활용이 가능하다. 나사는 앞으로도 이 프로그램을 활용해 기존 케플러 우주망원경이 관측한 15만 건 이상의 별을 분석하는 작업을 진행할 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

외계생명체가 존재할 가능성이 있는 지구와 비슷한 이른바 '슈퍼지구'가 발견됐다. 최근 미국 텍사스 대학, 캐나다 몬트리올 대학 공동연구팀은 지구에서 약 111광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성 'K2-18b'를 발견했다고 발표했다. 지구의 '확장버전'이라는 수식어가 붙은 K2-18b는 암석형 행성으로, 태양보다 작고 침침한 별인 적색왜성 'K2-18'의 주위를 돈다. 특히 K2-18b는 '생명체 거주 가능'(habitable zone) 공간에 위치해 있다는 점에서 가치가 있다. 항성과 행성 간의 거리는 생명체가 살 만한 곳인지 예측해 볼 수 있는 중요한 자료가 되는데 지구처럼 행성이 태양(항성)과 멀지도 가깝지도 않은 적당한 위치에 놓여야 액체상태의 물이 존재할 수 있기 때문이다. 또한 K2-18b 인근에 위치한 행성 'K2-18c'도 이번에 새롭게 발견됐는데 지구와 같은 암석형이지만 생명체가 존재할 조건은 아니라는 것이 연구팀의 설명. 이번 연구는 칠레 라 실라 천문대의 망원경에 설치된 고해상도 전파행성추적(HARPS)을 통해 이루어졌다.　 논문의 선임저자 몬트리올 대학 라이언 클루티에르 박사는 "K2-18b는 암석으로 가득한 지구의 확대버전이자 가스로 가득찬 해왕성의 축소버전"이라면서 "향후 제임스 웹 우주망원경을 통해 이 행성에 대한 자세한 데이터를 얻을 수 있을 것"이라고 전망했다. 이어 "K2-18c의 경우 암석형이기는 하지만 항성과 너무 가까이 붙어있어 생명체가 살 수 없다"고 덧붙였다. 2018년 발사 예정인 제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope)은 반사경의 지름이 6.5m에 달해 허블 우주망원경의 2.4m에 비해 2.7배에 달한다. 따라서 더 멀리 떨어진 천체를 더 상세하게 관측할 수 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

외계생명체가 존재할 가능성이 있는 지구와 비슷한 이른바 '슈퍼지구'가 발견됐다. 최근 미국 텍사스 대학, 캐나다 몬트리올 대학 공동연구팀은 지구에서 약 111광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성 'K2-18b'를 발견했다고 발표했다. 지구의 '확장버전'이라는 수식어가 붙은 K2-18b는 암석형 행성으로, 태양보다 작고 침침한 별인 적색왜성 'K2-18'의 주위를 돈다. 특히 K2-18b는 '생명체 거주 가능'(habitable zone) 공간에 위치해 있다는 점에서 가치가 있다. 항성과 행성 간의 거리는 생명체가 살 만한 곳인지 예측해 볼 수 있는 중요한 자료가 되는데 지구처럼 행성이 태양(항성)과 멀지도 가깝지도 않은 적당한 위치에 놓여야 액체상태의 물이 존재할 수 있기 때문이다. 또한 K2-18b 인근에 위치한 행성 'K2-18c'도 이번에 새롭게 발견됐는데 지구와 같은 암석형이지만 생명체가 존재할 조건은 아니라는 것이 연구팀의 설명. 이번 연구는 칠레 라 실라 천문대의 망원경에 설치된 고해상도 전파행성추적(HARPS)을 통해 이루어졌다.　 논문의 선임저자 몬트리올 대학 라이언 클루티에르 박사는 "K2-18b는 암석으로 가득한 지구의 확대버전이자 가스로 가득찬 해왕성의 축소버전"이라면서 "향후 제임스 웹 우주망원경을 통해 이 행성에 대한 자세한 데이터를 얻을 수 있을 것"이라고 전망했다. 이어 "K2-18c의 경우 암석형이기는 하지만 항성과 너무 가까이 붙어있어 생명체가 살 수 없다"고 덧붙였다. 2018년 발사 예정인 제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope)은 반사경의 지름이 6.5m에 달해 허블 우주망원경의 2.4m에 비해 2.7배에 달한다. 따라서 더 멀리 떨어진 천체를 더 상세하게 관측할 수 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“역사상 가장 비싸고 강력한 우주 망원경” 2019년 초 발사가 예정된 제임스 웹 우주 망원경을 간단하게 설명한 문구다. 사실 이 망원경은 초기에 16억 달러로 책정된 발사 비용이 88억 달러까지 치솟고 발사도 몇 차례 연기되면서 사업의 타당성에 대한 논란이 적지 않았다. 하지만 허블 우주 망원경을 한 단계 뛰어넘는 강력한 성능을 지니기 위해서는 비용이 비싸도 더 큰 지름의 주경(primary mirror·망원경에서 최초로 빛을 모으는 거울)을 지닌 망원경이 필요했다. 허블 우주 망원경의 주경은 지름 2.4m 정도지만 제임스 웹 우주 망원경은 6.5m에 달한다. 그런 만큼 일단 관측을 시작하면 우주에 대한 이해를 한 단계 끌어올릴 것으로 기대된다. 다만 완성 단계에 이르면서 이 망원경을 누가 어떻게 사용할 것인지를 두고 경쟁이 치열한 상태다. 미항공우주국(NASA)은 제임스 웹 우주 망원경의 초기 관측 임무를 공모했다. 허블 우주 망원경처럼 국가에서 관리하는 대형 과학장비의 경우 하나의 과학자팀이 사용권을 독점하기보다 여러 과학자팀과 연구 과제에 할당하기 때문이다. 하지만 사용하려는 과학자는 많고 망원경은 하나뿐이라 우선 순위가 높은 연구부터 채택된다. NASA는 제안된 100여 개의 연구 과제 가운데 13개의 연구 과제를 초기 관측 임무에 할당하기로 결정했다. 초기 관측 임무는 5개월에 걸쳐 총 460시간 동안 이뤄질 예정이다. 가장 중요한 연구 과제는 멀리 떨어진 은하와 은하단이다. 제임스 웹 우주 망원경은 허블 우주 망원경보다 주경의 지름이 클 뿐 아니라 더 긴 파장을 관측할 수 있다. 먼 은하에서 도달한 빛은 도플러 효과에 의해 파장이 길어지는 적색편이 현상이 일어나는데, 긴 파장을 관측할 수 있는 제임스 웹 우주 망원경이 관측하기에 이상적인 목표다. 과거 허블 우주 망원경의 관측 덕분에 과학자들은 초기 은하의 진화에 대해서 많은 사실을 알아냈다. 멀리 있는 은하일수록 과거의 모습을 보기 때문이다. 제임스 웹 우주 망원경은 이제까지 관측할 수 없었던 더 멀리 떨어진 초기 은하를 관측해 우주의 비밀을 풀 것이다. 외계행성 역시 제임스 웹 우주 망원경의 주요 관측 목표다. 초기 관측 임무 가운데 하나는 목성형 외계행성 WASP-39b와 WASP-43b의 대기를 관측하는 것이다. 행성이 별 앞을 지날 때 별빛의 변화를 관측하면 대기의 구성성분을 알 수 있다. 이 연구의 궁극적 목표는 지구형 외계행성의 대기와 다른 조건이 생명체가 살기에 적합한지를 확인하는 것이다. 다만 제임스 웹 우주 망원경의 성능이 아무리 뛰어나도 작은 지구형 행성의 대기는 어려운 목표이기 때문에 처음에는 훨씬 큰 목성형 행성부터 관측해 관측 기술을 검증한 후 지구형 행성에 도전할 계획이다. 물론 목성형 행성의 대기 자체도 흥미로운 연구 주제다. 태양계 밖의 목성형 행성이 어떤 대기 구조를 지녔는지 아직 알려진 것이 거의 없기 때문이다. 이밖에도 목성의 위성처럼 다른 중요한 임무가 초기 관측 목표로 선정됐다. 과학의 발전은 관측 기술의 발전과 함께 일어났다. 망원경의 발전이 천문학의 발전을 가져오고 현미경의 진보가 생물학의 진보를 가져온 것이 대표적이다. 제임스 웹 우주 망원경이 성공적으로 발사되면 우주를 보는 인류의 눈도 한 단계 더 진보할 것이다. 이 망원경이 우주가 어떻게 진화했고 지구 같은 외계행성이 어디 있는지에 대한 결정적인 정보를 제시할지 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

별이 죽어가면서 남긴 '메아리'가 먼 우주 속에서 관측됐다. 최근 미국 텍사스A&M대학 연구팀은 허블우주망원경을 통해 초신성 SN 2014J가 남긴 메아리를 포착하는데 성공했다고 밝혔다. 지구에서 약 1140만 광년 떨어진 곳에 위치한 초신성 SN 2014J는 지난 2014년 1월 처음 발견됐으며 다른 별에서 날아온 물질이 쌓이다가 결국 폭발했다. 초신성(超新星)이란 항성 진화의 마지막 단계에 이른 별이 폭발하면서 생긴 엄청난 에너지를 순간적으로 방출하는 것으로, 그 밝기가 평소의 수억 배에 이르렀다가 서서히 낮아진다. 곧 초신성은 우리 눈에는 갑자기 밝아져 새롭게 등장한 별처럼 보이지만 사실 별이 죽어가는 모습이다. 이 때문에 우리나라에서는 잠시 별이 머물렀다 사라진다고 해서 손님별을 가리키는 ‘객성’(客星)이라고 불렀다. 　 이번에 연구팀은 허블우주망원경으로 2년을 관측한 끝에 SN 2014J의 메아리를 포착했다. 잘 알려진대로 메아리는 산에서 소리가 다른 산에 부딪혀 되돌아오는 현상을 말한다. 우주에서는 당연히 소리를 통한 메아리는 존재하지 않지만 다만 빛은 예외다. SN 2014J가 초신성으로 폭발하며 생긴 빛이 그 주위를 감싸고 있는 거대한 먼지구름에 반사되면서 일종의 메아리가 된다. 서구에서는 이 현상을 '빛의 메아리'(light echo)라 부르지만 우리에게는 '빛의 곡성'(哭聲)이라는 말이 더 어울릴지도 모르겠다. 사진=NASA / ESA / Y. Yang, Texas A&M University & Weizmann Institute of Science 박종익 기자 pji@seoul.co.kr