한국천문연구원(천문연)을 비롯해 세계 11개 기관이 참여하는 거대마젤란망원경기구(예상도·GMTO)가 사상 최대의 광학 망원경인 거대마젤란망원경(GMT) 5번째 반사경 제작을 시작했다. 6일 천문연에 따르면 GMT는 지름 8.4ｍ짜리 반사경 7장을 벌집 모양으로 연결해 만든다. 전체 지름은 25.4ｍ로 역대 최대 규모다. 허블우주망원경보다 최대 10배 선명한 영상을 제공할 수 있다.천문학자들은 GMT로 역사상 가장 먼 별과 은하의 빛을 관찰해 우주 탄생 초기까지 연구할 수 있을 것으로 기대하고 있다. GMT 반사경은 세 단계로 나눠 제작된다. 반사경 기본 형상을 만드는 주조(casting), 반사경 형상을 다듬는 성형(generating), 반사경 표면을 다듬는 연마(polishing)다. 유리블록 17.5t을 주조 틀에 넣어 1165도로 가열해 녹인 뒤 서서히 유리를 냉각해 성형·연마하는 과정을 거친다. 형체 제작에는 1년여, 연마 과정에는 3년가량이 걸린다. 이 같은 공정을 통해 거울 표면 굴곡은 사람 머리카락 두께의 1000분의1보다도 작은 정밀도를 갖는다. 반사경 재료로 쓰이는 유리블록은 온도 변화에 따라 크기·부피 변화가 극도로 작다. 일본 오하라사에 특별 주문해 만들 계획이다. 현재 반사경은 미국 애리조나주 투산에 있는 애리조나대학에서 제작하고 있다. 첫 반사경은 2012년에 완성했다. 이후 현재 4개의 반사경을 순차적으로 만들고 있는 것이다. 완성된 반사경은 천문관측의 최적지 중 한 곳으로 꼽히는 칠레 아타카마 사막 라스 캄파나스로 옮겨질 예정이다. GMT는 4개의 반사경을 먼저 장착해 2023년쯤 첫 관측에 나선다. 정상 가동 목표는 2026년이다. 박병곤 천문연 대형망원경사업단장은 “기술적으로 가장 어렵고 기간이 오래 걸리는 작업이 반사경 제작”이라며 “현재 과정이 순조롭게 진행되고 있어 만족스럽다”고 말했다. 대전 이천열 기자 sky@seoul.co.kr

중력파, 전자기파 동시관측으로 중성자별 관련 천문학 난제 해결한국과학자 포함된 국제공동연구진 성과 국내 연구진이 포함된 국제공동연구진이 세계 최초로 중력파와 X선, 감마선, 가시광선 같은 전자기파를 동시에 관측하는데 성공했다.블랙홀 충돌로 생긴 중력파가 지난해 초 검출됨에 따라 올해 노벨물리학상 수상업적으로 선정됐다. 그런데 이번에 중성자별의 충돌에 의해 생기는 중력파는 물론 감마선, X선, 가시광선을 동시에 발견하는데 성공한 것이다. 이번 연구로 그동안 이론상으로만 알려진 ‘킬로노바’의 존재를 관측해 설득력 있게 증명해냈다는 평가를 받고 있다. 킬로노바는 블랙홀이나 중성자별이 충돌하면서 생기는 것으로 초신성이라고도 불린다. 이번 연구는 전 세계 45개국 900여 기관 소속 50개 연구그룹에 속한 3500여 명 과학자들의 협동연구의 성과다. 국내에서도 서울대 초기우주천체연구단, 한국천문연구원, 한국중력파협력연구단, 성균관대 우주과학연구소 소속 38명의 과학자들이 연구에 참여했다. 중력파검출 국제연구단인 라이고, 비르고 과학협력단은 지난 8월 17일 오후 9시 41분(한국시간)에 처음 중성자별 충돌로 만들어진 중력파 발생현상을 관측하고 ‘GW170817’라고 이름지었다. 연구진은 중력파 종료 2초 후에는 2초간 발생한 짧은 감마선 폭발현상을 관측했고 다시 11시간 후에는 약 1억 3000만 광년이 떨어진 은하 ‘NGC 4993’에서 ‘GW170817’과 똑같은 별의 모습을 가시광선으로 발견했다.초기우주천체연구단 단장인 임명신 서울대 교수가 이끄는 광학연구진은 천문연구원의 KMTNet 망원경과 서울대에서 보유한 이상각 망원경을 사용해 중력파 발생 이후 21시간이 지난 때부터 GW170817에 대한 추적관측을 했고 성균관대 연구팀은 멕시코에 있는 광학망원경과 남극에 있는 뉴트리노 천문대에서 이 별의 탄생을 확인했다. 다시 미국항공우주국(NASA)에서 운영하는 찬드라 X선 우주망원경으로 X선을 관측함으로써 천문학계의 난제로 알려진 중성자 별 충돌결과로 예측됐던 킬로노바 현상과 특이한 감마선 폭발현상을 확실히 확인하게 됐다. 국제공동연구진은 먼 우주의 천체를 가시광선이나 감마선, X선처럼 하나의 수단으로 확인하는 것이 아니라 중력파와 이들 전자기파 신호를 동시에 관측해 연구하는 다중신호 천문학 탄생을 알리는 계기라고 평가하고 있다. 한국중력파연구협력단을 이끄는 이형목 서울대 교수는 “천문학 난제였던 중성자별 충돌 현상을 이번에 단숨에 규명한 것처럼 다중신호 천문학 연구로 우주론, 중력, 밀집천체 등 다양한 연구분야에서 획기적 발견이 이어질 것”이라고 예측했다. 임명신 교수도 “중력파와 광학관측 협동연구로 중력파 신호가 정확히 어디에, 어떤 천체로부터 오는지 최초로 밝힌 역사적 연구”로 “중성자별의 핵입자물리학적 상태를 규명하는 계기가 될 것”이라고 말했다. 이번 연구는 16일 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 2편의 논문으로, 천문학 및 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 5편의 논문으로 발표됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

혜성처럼 '긴 꼬리'를 가진 특이한 소행성이 쌍으로 포착됐다. 　 최근 독일 막스플랑크연구소 태양계연구소 측은 화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 소행성 '288P'에 대한 연구결과를 발표했다. 소행성 벨트에 있는 수많은 소행성 중 하나인 288P는 2006년 처음 발견돼 그 이름을 얻었다. 그러나 지난해 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 합작으로 운용하고 있는 허블우주망원경으로 관측한 결과, 두 가지 특별한 사실이 드러났다. 먼저 당초 한 개의 소행성으로 생각됐던 288P는 두 개의 소행성이 서로 빠른 속도로 맞돌고 있는 것으로 확인됐다. 각각의 크기는 대략 지름 1㎞, 둘 간의 거리는 100㎞ 정도다. 더욱 놀라운 점은 소행성인 288P가 태양과 가까워지면 혜성같은 꼬리를 만들어낸다는 사실이다. 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 혜성의 주요 성분은 얼음과 먼지다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 아름다운 긴 꼬리를 남긴다. 그렇다면 어떻게 소행성 288P는 혜성인양 행동하는 것일까? 연구를 이끈 제시카 아가왈 박사는 "288P의 표면 성분이 얼음으로 이루어져 태양열을 받으면 승화하는 것으로 보인다"면서 "이 과정은 혜성의 꼬리가 생기는 것과 비슷하다"고 설명했다. 이어 "소행성의 생성과 진화, 과거와 현재를 이해하는 데 큰 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

휴머노이드 로봇 ‘휴보’의 아버지로 잘 알려진 카이스트 기계공학과 오준호 교수가 아마추어 천체 사진작가로 나섰다.미국 항공우주국(NASA)은 오 교수가 지난달 21일 미국 오리건주 웜스프링스에서 촬영한 개기일식 영상이 나사의 ‘오늘의 천체사진’(APOD)에 뽑혔다고 13일 밝혔다. 오 교수는 프로 사진작가 권오철씨에 이어 한국인으로는 두 번째, 아마추어 한국인 천체사진가로는 처음으로 APOD에 선정됐다. APOD는 나사에서 운영하는 천체사진 전문 사이트로 허블 우주망원경 등 전문적 천체관측 결과나 전 세계 천체 관측자들의 작품을 매일 하나씩 선정해 소개하고 있다. APOD는 “오 교수가 특별 제작한 장치로 일식 순간 태양 표면을 따라 돌며 확대촬영한 영상으로 태양이 달 뒤로 사라지고 다시 나타나는 모습을 생생히 담았다”고 선정 배경을 설명했다. 오 교수는 1999년 터키에서 일식 촬영을 시작으로 지금까지 11차례 일식을 관측 촬영한 ‘일식 추적자’로 유명하다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

19~24개 항성이 혜성궤도 바꿔 지구와 충돌 위험 2배 이상 높아 1998년 개봉해 화제를 끌었던 영화 ‘아마겟돈’과 ‘딥임팩트’는 지구를 향해 날아오는 소행성 때문에 인류가 멸망의 위기를 겪는다는 내용을 담고 있다. 지난해 ‘인류 종말의 날 4대 시나리오’를 발표한 영국 옥스퍼드대 인류미래연구소(FHI)도 혜성이나 소행성과의 충돌이 인류 종말의 원인 중 하나라고 예측했다.혜성이나 소행성 같은 천체(天體)가 지구와 충돌할 때 벌어지는 현상은 영화에서 묘사한 것보다 훨씬 더 심각하다. 천체의 크기와 충돌 속도에 따라 충격파, 해일, 전자기 교란, 대기 중으로 물질 유입 등 다양한 현상이 훨씬 복잡하고 예측 불가능한 형태로 생길 수 있기 때문이다.우선 혜성이나 소행성은 대기권에 진입할 때 강력한 충격파를 발생시킨다. 대기권 진입속도가 각각 초속 75㎞, 초속 15~30㎞에 달하기 때문이다. 충격파는 천체와 주변 대기 온도를 끌어올려 공중 폭발을 일으키고, 이 과정에서 순간적으로 엄청난 에너지가 방출돼 광범위한 지역을 초토화시킨다. 지름 50m 정도의 천체는 1945년 일본 히로시마에 투하된 원자폭탄 15개와 맞먹는 파괴력을 지닌 것으로 알려졌다. 천체가 바다에 떨어지면 쓰나미(지진해일)를 만들어낸다. 바다 밑바닥에 생긴 크레이터(충돌 구덩이)로 빠르게 바닷물이 채워지는 과정에서 해수면이 급격하게 낮아지면서 쓰나미를 유발하게 된다. 지름 400m의 천체가 태평양이나 대서양에 떨어지면 인접한 모든 해안에 10m 높이의 쓰나미를 일으킨다는 연구 결과도 있다. 전자기 교란은 충돌 때 발생하는 강력한 에너지가 이온층을 교란시켜 나타나는 현상이다. 각종 전자 장비나 이와 관련한 시설에 심각한 타격을 입힐 수 있다. 천체와 함께 대기로 유입된 물질들은 지구 온도의 급격한 변화를 이끌어내 온실 또는 냉각 효과를 낳는다. 또 황산구름을 만들어 지구 전체에 산성비가 내리는 원인으로도 작용할 수 있다. 그렇다면 지구로 날아드는 혜성이나 소행성의 숫자와 주기는 얼마나 될까. 독일 하이델베르크에 있는 막스플랑크 천체연구소 코린 바일라존스 박사는 이와 관련한 계산 결과를 ‘천문학과 천체물리학’ 8월 31일자에 발표해 관심을 끌고 있다. 바일라존스 박사는 유럽우주국(ESA)의 우주망원경 ‘가이아’의 관측 데이터를 활용해 연구를 진행했다. 가이아 우주망원경은 10억개 이상의 천체를 관측해 우주의 3차원 지도를 그리는 것을 목표로 2013년 발사됐다. 바일라존스 박사는 태양으로부터 3.26광년 떨어진 오르트 구름대에 있는 19~24개의 항성(별)이 혜성이나 소행성의 궤도를 변경시켜 지구와 충돌 가능성을 높일 수 있다고 주장했다. 혜성이나 소행성은 주변 행성의 중력에 의해 궤도가 바뀔 수 있기 때문이다. 이번 계산 결과에 따르면 천체와 지구 충돌 가능성은 지금보다 2배 이상 높아지게 된다. 실제 지구와 충돌 가능성이 높은 혜성은 태양계 끝자락에 위치하고 있는 카이퍼 벨트나 이보다 더 바깥쪽에 자리잡고 있는 오르트 구름대에 오는 것으로 알려져 있다. 또 소행성은 목성 궤도나 목성과 화성 사이의 이른바 ‘소행성대’에 주로 존재하며 고유한 궤도를 갖고 태양 주위를 공전하지만 행성의 중력이나 소행성 간 영향으로 궤도가 변하는 경우가 많다. 특히 지구 주변에는 수많은 소행성이 날아다니는데 국제천문연맹에 등록된 지구와의 충돌이 높은 근지구소행성(NEAs)은 9400여개에 이른다. 바일라존스 박사는 “이번 연구는 앞으로 100만년 이내에 일어날 수 있는 가능성을 계산한 것이기 때문에 당장 공포감에 떨 이유는 없다”면서도 “현대 과학이 지구를 위협하는 소행성과 혜성의 비밀에 대해 속속 밝혀 내고는 있지만 영화에서처럼 궤도를 바꾸거나 파괴하는 기술은 아직 없다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

수많은 별이 빛나는 밤하늘을 고스란히 가져다 놓은 것처럼 아름답게 만든 디저트가 나와 화제가 되고 있다. 미국 문화예술 웹사이트 ‘마이 모던 멧’은 28일(현지시간) 최근 우크라이나에 있는 에클레르 전문점 ‘무세 컨펙셔너리’가 인스타그램 등 사회관계망서비스(SNS)에 공개해 화제를 모은 우주 디저트 사진을 소개했다. ‘갤럭시 에클레르’라는 이름의 이 디저트는 무세 컨펙셔너리가 평소 아기자기한 장식이나 메시지 등을 넣어 만든 에클레르와 달리 마치 허블 우주망원경으로 본 멋진 우주 일부분을 디저트로 고스란히 옮겨놓은 듯하다. 최근 인스타그램 등으로 공개된 이 디저트 사진에는 수천 개의 ‘좋아요’(추천)가 붙을 만큼 많은 사람의 관심을 끌고 있는 것이다. 물론 사진 속 에클레르는 푸른색이어서 얼핏 보기엔 식욕이 줄어들 것 같다. 하지만, 보고 있노라면 먹고 싶으면서도 먹기 아깝다는 생각이 들 정도로 아름답다. 또한 맛도 각각 클래식 바닐라와 피스타치오, 라즈베리, 소금 캐러멜, 그리고 초콜릿까지 5가지나 있어 원하는 것을 골라 먹는 재미까지 있다고 한다. 가격은 홈페이지상에서 5가지 모두 맛볼 수 있는 한 세트가 295흐리브냐(우크라이나 화폐 단위·약 1만3000원)로 적당한 편이지만, 아쉽게도 국내에서는 구매할 수 없는 것 같다. 한편 우주를 디저트로 표현한 사례는 이번이 처음은 아니다. 최근 세계 여러 곳에서는 우주를 막대사탕이나 마카롱, 케이크 또는 컵케이크로 표현하는 추세가 유행처럼 퍼지고 있는 것으로 알려졌다. 사진=무세 컨펙셔너리 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

제1세대 별들의 놀라운 ‘운명’ 빅뱅 직후의 우주 공간에 가장 먼저 나타났던 제1세대 별들의 놀라운 운명이 밝혀졌다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 지난달 29일(현지시간) 보도했다. 천문학자들이 2만7000광년 떨어진 우리 은하의 중심부를 들여다보려면 늘 성가신 존재를 만나게 된다. 요동치는 가스와 먼지 덩어리들이 시선을 가로막는 것이다. 그러나 거기서 방출되는 강력한 전파 신호는 이런 방해물을 거뜬히 통과해 우리에게까지 도달하고 있다. 천문학자들은 이제 우리 은하 중심부에서 전파 신호를 방출하고 있는 ‘궁수자리 A’ 전파원이 지름 4400만km(대략 태양-수성 간의 거리)에 태양 질량의 400만 배인 블랙홀일 거라고 거의 확신하고 있다. 우리 은하의 거의 모든 천체는 이 괴물 같은 블랙홀을 중심으로 돌고 있다. 태양계 역시 마찬가지로 이 블랙홀을 중심으로 해 우리 은하의 가장자리를 돌고 있다. 그러나 궁수자리 A 그 자체보다 더욱 놀라운 것은 과연 이 괴물 블랙홀이 어디서 왔느냐는 근원 문제이다. 과학자들의 오랜 관측과 우주론에 기초한 연구와 추론, 그리고 가설을 종합해보더라도 이 괴물 블랙홀의 근원에 대해서는 아직 어떤 확실한 단서도 얻지 못하고 있었다. 빅뱅이 일어나고 약 백만 년이 지났을 무렵, 그 까마득한 태초의 우주 공간에 최초의 별들이 태어났다. 원시 가스 구름 속에서 태어난 이 제1세대 별들을 만든 것은 빅뱅에서 생겨난 수소와 헬륨이었다. 원시 별들은 엄청난 양의 수소와 헬륨을 포식했고, 그 결과 우리 태양의 수백 배 되는 거대한 덩치를 지닌 별로 성장했다. 이처럼 거대한 덩치의 괴물 별은 현재 우주에서는 찾아볼 수 없다. 질량이 무거울수록 별 속의 핵융합 속도는 기하급수적으로 빨라져 별들은 엄청난 에너지를 만들며 빛나다가 순식간에 소진되고 만다. 우리 태양이 수십억 년을 사는 데 비해 그런 괴물 별은 200만 년을 버티기가 힘들다. 우주적인 척도에서 볼 때 거의 폭죽같이 빛나다가 한순간에 끝난 셈이다. 그러나 별의 죽음이 모든 것의 종말을 뜻하는 것은 아니다. 그 별들은 살아 있을 때보다 더 중요한 역할을 우주에서 수행한다고 볼 수도 있다. 별이 살아생전에 자기 몸속에서 만들었던 중원소들을 우주 공간에 흩뿌림으로써 새로운 별들을 잉태하게 해 수많은 다른 별로 환생하게 되는 것이다. 오늘날 우주를 채우고 있는 수많은 은하와 별들은 이런 별들의 윤회에 다름 아닌 것이다. 미국 뉴욕주 리먼 대학의 매트 오다우드 천체물리학 교수는 “원시 우주에서 태어났던 수많은 거대 별은 죽은 뒤 블랙홀을 남겼을 것”이라고 말했다. 이와 함께 “괴물 별들로 이뤄진 무리는 거대 블랙홀 집단으로 진화했다. 그리고 연쇄적인 병합을 통해 태양 질량의 수백만 배가 되는 괴물 블랙홀로 성장해갔다”면서 “우리 은하의 중심에 똬리를 틀고 있는 블랙홀도 그런 블랙홀을 씨앗 삼아 태양질량의 수백만 또는 수십억 배 되는 초질량 블랙홀로 성장했을 것”이라고 설명했다. 따라서 궁수자리 A 블랙홀은 우리 은하의 심장이라 할 수 있는데, 태초의 우주 공간에 나타났던 제1세대 별들이 그 근원이었을 거로 과학자들은 생각하고 있다. 또한 우주를 채우고 있는 2000억 개의 다른 은하들 역시 이런 블랙홀을 품고 있을 것으로 보인다. 그러나 아직 완전한 결론이 난 것은 아니다. 천문학자들이 첨단 망원경을 만들고, 매일 밤 망원경에 매달려 우주를 들여다보는 것은 이런 의문들을 해소하고 더욱 견고한 우주론을 구축하기 위한 것이다. 이제 차세대 우주망원경인 제임스 웨브가 머지않아 우주 공간으로 발사된다. 천문학자들은 이 망원경을 통해 태초의 우주에 나타났던 제1세대 별의 모습을 볼 수 있기를 기대하고 있다. 만약 그렇게 된다면 우리 은하의 심장인 궁수자리 A의 근원을 확인하고 우주의 탄생에 대한 근원적인 통찰을 얻게 될 수도 있다. 그 근원은 우리 인간의 근원이기도 하다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

‘미 항공우주국(NASA)이 우주에서 외계 생명체가 존재한다는 증거를 발견했다’는 익명의 국제해커집단 ‘어나니머스’(Anonymous)의 주장은 사실무근이라는 입장이 나왔다. 지난 26일(이하 현지시간) NASA 과학임무위원회 부총재 토마스 주어부헨 박사는 "외계 생명체와 관련된 발표가 보류된 적이 없다"면서 "우주에 우리만 홀로있는 지는 아직 알지 못한다. 이 근원적인 문제의 답을 찾기위해 우리는 여전히 앞으로 나아가고 있다"고 트위터를 통해 밝혔다. 곧 어나니머스가 주장한 NASA의 외계생명체 발견설은 사실무근이라는 입장.　　　 앞서 영국 데일리메일 등 일부 서구언론은 어나니머스가 비공식 유튜브에 게재된 동영상을 통해 "NASA가 우주에서 외계 생명체가 존재한다는 증거를 발견했으며, 이를 조만간 공식 발표할 것"이라고 보도했다. 어나니머스의 이같은 주장이 세계적인 관심을 모은 배경에는 지난 19일 잠재적인 새로운 행성 후보군 219개를 발견했다는 NASA의 발표와 맞물려 있기 때문이다. 이날 NASA는 케플러 우주망원경으로 219개의 행성 후보를 찾아냈으며 이중 10개는 ‘골디락스 존’(Goldilocks zone)에 위치해 있다고 밝혔다. 골디락스 존은 지구처럼 행성이 항성(태양)과 너무 가깝지도(뜨겁지도) 멀지도(춥지도) 않은 적당한 지역에 위치해 있는 것으로 그만큼 외계 생명체의 존재 가능성은 높아진다. 그러나 이는 외계 생명체가 존재할 조건이 된다는 의미지 실제 존재한다는 증거가 되지는 않는다. 한편 미국 워싱턴포스트는 26일 어나니머스의 이 주장도 가짜뉴스라고 보도했다. 허무맹랑한 내용의 유튜브 동영상을 데일리메일 등 일부 언론매체가 확인없이 보도하면서 빚어진 소동이라고 전했다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)은 19일(현지시간) 케플러 우주망원경을 사용한 관측 연구에서 새로운 태양계 밖 외계 행성 후보군 219개를 찾았으며, 그중 10개는 생명체가 살 수 있는 행성으로 보인다고 밝혔다. 연구를 주도한 NASA 산하 아메스연구센터에 따르면, 이번 발견으로 케플러 망원경이 지난 4년간 찾은 행성과 행성 후보군은 총 4034개로 늘었다. 지금까지 케플러 망원경이 발견한 행성 후보군 중 행성으로 확정된 2335개 가운데 약 30개는 지구와 크기가 비슷하고 생명체 거주 가능 영역인 이른바 ‘골디락스 존’에 속해있다. 또한 이번에 발견된 219개 행성 후보군 중 10개 역시 지구와 크기가 비슷하고 항성으로부터 떨어진 거리도 적절해 생명체가 거주할 수 있는 환경을 지닌 것으로 보인다. 이에 대해 연구진은 이번 발견이 외계생명체를 탐색하는 데 큰 도움이 될 거라고 기대감을 드러냈다. NASA 천체물리학부 소속 과학자 마리오 페레즈 박사는 “이번 발견은 행성과 은하의 여러 형태를 이해하는 데 도움을 주고 행성 생성에 대한 지식을 진보시킬 것”이라고 밝혔다. 한편 케플러 우주망원경은 독일 천문학자 요하네스 케플러의 이름을 딴 것으로, 지금까지 수많은 행성을 발견해 ‘행성 사냥꾼’이라는 별명까지 얻었다. 2009년 발사돼 2010년 1월 처음 지구로 조사 결과를 보내기 시작한 이 망원경은 2012년 공식적으로 임무를 마쳤지만, 아직 ‘현역’으로 뛸 수 있다고 판단돼 행성뿐만 아니라 소행성이나 초신성까지 관측하는 새로운 임무 ‘K2’를 부여받기도 했다. 또 케플러 망원경은 2013년 관측 방향을 조정하는 장치가 파손되고 2016년에는 연료 문제가 발생해 그대로 임무가 종료되는 게 아니냐는 전망이 나오기도 했지만, 탐사 임무는 계속됐다. 이 망원경은 지난해에도 104개의 외계 행성을 발견한 바 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr오경진 수습기자 oh3@seoul.co.kr

아인슈타인이 예견한 중력렌즈 현상으로 천체의 질량을 구할 수 있는 새로운 측정기법이 개발되었다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 지난 7일(현지시간) 보도했다. 뜨거운 가스 공인 별들은 지구로부터 수십억 킬로미터 떨어져 있다. 그래서 아무리 배율 높은 망원경으로 보아도 하나의 빛점으로밖엔 안 보인다. 반면에 가까운 거리에 있는 행성들은 원판으로 보인다. 새 연구결과에 따르면, 천문학자들은 별의 진화과정에서 종착역에 다다른 '백색왜성'의 질량을 정확히 측정할 수 있는 기법을 개발했다고 한다. 몇 광년이나 떨어진 곳에 있는 불타는 가스 공의 무게를 대체 어떻게 잴 수 있을까? 테리 오스월트 엠브리리들 항공대학 공학 물리학과 교수는 최근 ‘사이언스’에 백색왜성의 질량 측정법에 관한 글을 기고하면서“천문학자들이 별이나 행성, 그리고 은하들의 질량을 잴 수 있는 유일한 방법은 천체들의 중력 상호작용을 이용한 것”이라고 설명했다. 목성 궤도를 도는 위성의 경우, 위성의 궤도에 미치는 목성의 중력을 측정하면 그 질량을 구할 수 있다. 이 같은 방법은 별의 질량 측정에도 적용된다. 우리 은하의 다른 쪽에 있는 모항성의 둘레를 공전하는 행성이 모항성을 끌어당길 때 모항성은 미세한 속도 변화를 보이는데, NASA의 케플러 우주망원경 같은 민감한 장치는 그러한 행성까지 관측할 수 있다고 오스월트 교수는 밝혔다. 이 같은 속도변화를 측정하면 그 별의 질량을 알 수 있다. 쌍성의 경우처럼 두 별이 서로의 둘레를 공전할 때, 천문학자들은 스피드건의 원리인 도플러 효과를 이용해 별들의 공전속도를 알아낼 수 있다. 속도위반을 찍어 벌금 딱지를 날리는 데 사용되는 도로의 감시 카메라도 이 원리를 장착한 것이다. 그는 “별빛의 스펙트럼을 이용해 그 별의 질량을 간접적으로 측정하는 몇 가지 방법도 있지만 그 별의 대기 모델을 정확히 알아야만 가능한 방법인데, 사실 그걸 알기란 불가능한 일”이라고 덧붙였다. 지난 7일자 ‘사이언스’ 온라인판을 통해 발표한 새로운 측정기법은 망원경으로 관측하기 어려운 별과 다른 천체들, 곧 희미한 백색왜성, 블랙홀, 항성계에서 튕겨저나온 떠돌이 행성 등의 질량을 측정할 수 있는 기술이다. 볼티모어 소재의 우주망원경연구소 천문학자들이 주도한 이 연구는 연구자들이 가까운 백색왜성 스타인 2051 B(Stein 2051 B)의 질량을 측정하는 것을 시연해 보였다. 이 새로운 기법은 별빛이 중력에 의해 받는 영향을 이용한 것이다. “아인슈타인의 유명한 방정식 E =mc^2은 질량과 에너지는 같은 것임을 나타낸 것입니다. 빛은 아주 작은 에너지 조각입니다. 그런데 중력에도 영향을 받습니다.” 오스월트 교수의 설명이다. 아인슈타인은 빛도 강한 중력장을 지나올 때 약간 휘어질 것이라고 예측했다. 예컨대, 먼 별빛이 큰 질량을 가진 천체 옆을 자날 때는 경로가 휘어진다는 것이다. 오스월트 교수는 “백색왜성의 뒤쪽 일직선상에 있는 별빛이 지구까지 오면서 약간 경로가 휘어지는 바람에 별은 실제 위치보다 그만큼 다른 곳에 있는 것처럼 보이게 된다. 그래서 백색왜성은 배경의 별을 천천히 가로지르게 되는데, 그 결과 배경의 별이 작은 고리를 그리는 것처럼 보인다”고 밝힌다. 그는 또한 “기본적인 아이디어는 배경 별의 위치변화는 백색왜성의 중력, 곧 질량과 직접 연계되어 있다는 것”이라면서 “그 둘의 함수관계를 밝히면 백색왜성의 질량이 구해진다”고 덧붙였다. 중력에 의해 별빛이 휘어지는 현상을 중력렌즈 효과라 하는데, 이는 아인슈타인이 예측한 것으로, 1919년 태양이 개기일식을 맞을 때 영국의 천문학자 에딩턴이 태양 옆을 지나는 별빛을 측정함으로써 사실로 입증되었다. 심우주에 있는 은하들의 경우, 빛이 오는 경로상에 거대한 질량체가 있으면 빛이 크게 휘어져 고리처럼 보이기도 하는데, 이를 아인슈타인의 고리(Einstein ring)라 한다. 실제로 스타인 2051 B 백색왜성처럼 가까운 거리에서 중력렌즈 현상을 관측할 수 있는 경우는 아주 드물지만, 유럽우주기구(ESA)의 가이아 관측위성 같은 것을 사용하면 이러한 중력렌즈 현상을 보이는 천체들을 더욱 많이 관측할 수 있을 것이며, 그에 대한 연구도 더욱 활발해질 것으로 오스월트 교수는 기대하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

먼 우주에서 한 쌍의 별이 왈츠를 춘다면 이같은 모습일까? 최근 유럽우주국(ESA)은 허블우주망원경으로 촬영한 이중성계인 '루만 16A'(Luhman 16A)와 '루만 16B'(Luhman 16B)의 모습을 공개했다. 서로가 서로를 공전해 춤을 추는 것처럼 보이는 두 천체는 우주의 별이 되려다 실패한 아픔을 가진 갈색왜성(brown dwarf)이다. 행성보다는 크지만 태양 질량의 0.08% 미만의 질량을 가진 갈색왜성은 연속적인 수소 핵융합 반응을 유지할만한 중력을 가지지 못해 일명 ‘실패한 별’로 불린다. 사진 속 두 갈색왜성의 모습이 왈츠의 스텝처럼 보이는 이유는 허블우주망원경이 3년 간 촬영한 12장의 사진을 합성해 만들었기 때문이다. 곧 3년 동안 두 갈색왜성은 서로가 공전하며 남긴 '발자국'을 심연의 우주 속에 남긴 셈이다. 지구에서 돛자리 방향으로 약 6.5광년 떨어진 곳에 위치한 루만 16AB는 우리와 가장 가까운 곳에 위치한 갈색왜성이지만 불과 4년 전에 발견됐다. 그 이유는 갈색왜성 자체가 워낙 어둡고 주위 배경에 많은 별들이 반짝반짝 빛나 더욱 눈에 띄지 않은 탓이다. 사진=ESA/Hubble & NASA, L. Bedin et al. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

가까운 은하 중심 부근에 있는 두 개의 ‘괴물 블랙홀’이 충돌 코스에 진입한 것이 확실시된다는 새 연구가 발표되었다. 천문학자들은 백조자리 A 중심에 있는 알려진 초질량 블랙홀에서 1500광년 떨어진 거리에 있는 엄청난 광도의 천체를 발견했다. 백조자리 A는 지구로부터 8억 광년 떨어진 은하로, 천문학자들에게 가장 흥미로운 연구 대상이 되고 있는 은하 중 하나다. 미국 국립전파천문대(NRAO) 소속 크리스 카릴리 논문 공동 저자는 발표문을 통해 “우리는 이 은하에서 제2의 초질량 블랙홀을 발견한 것으로 생각하고 있다”면서 “이 블랙홀은 천문학적으로는 비교적 가까운 과거에 이 은하에 다른 은하가 합병되었음을 말해주는 것”이라고 밝혔다. 이 전파천문대는 미국 국립 과학재단에서 운영하는 전파천문 연구시설로 뉴멕시코에 소재하고 있다. 그는 “이 두 블랙홀은 지금껏 발견된 블랙홀들 중 가장 가까운 거리에 위치한 것으로 머지않은 미래에 충돌, 합병될 것으로 보인다”고 덧붙였다. 논문을 집필한 연구자들은 2015년에서 2016년까지 이 천문대의 장기선 간섭계(Very Large Array; VLA)를 이용해 백조자리 A 은하를 연구했다. 전파망원경에 의해 발견된 이 수수께끼 같은 밝은 천체는 1980년대와 90년대의 백조자리 A 이미지에서는 발견되지 않은 것이었다. 1994년에서 2002년 사이에 허블 우주망원경과 하와이의 케크 망원경의 자외선 이미지로 잡은 이미지를 보면 같은 지점에서 희미한 빛을 내는 천체가 잡혀 있다. 이 수수께끼의 천체는 처음에는 무리지은 별들의 집단으로 추정되었지만, 최근 급격히 밝아지기 시작한 것으로 보아 다른 가능성이 제기된 것이다. 연구자들은 두 개의 가능성을 놓고 저울질하고 있는데, 폭발 단계에 들어선 초신성이거나 아니면 초질량 블랙홀일 거라고 연구자들은 보고 있다. 연구팀이 선호하는 가설은 초질량 블랙홀이다. 왜냐하면, 어떤 초신성 타입도 그토록 오래 밝게 빛난 사례가 없었기 때문이다. 제2의 초질량 블랙홀이 지금처럼 활동적인 된 것은 주변의 별이나 가스를 엄청나게 폭식한 탓으로 보인다고 연구자들은 덧붙였다. 영국 리버풀 존 무어스 대학 천체물리학 연구소 소속 대니얼 펄리 논문 대표저자는 “아직까지 풀리지 않은 의문들은 앞으로 계속될 관측에서 실마리를 얻을 수 있을 것으로 본다”면서 “만약 이것이 제2의 블랙홀로 밝혀진다면 우리는 다른 은하에서도 이 같은 예를 발견할 수 있을 것”이라고 말했다. 새 연구는 조만간 천문학 분야 권위지 '천체물리학 저널'에 발표될 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

포말하우트(Formalhaut)는 지구에서 25광년 떨어진 가까운 별로 밤하늘에서 밝게 보이므로 중국에서도 오래전부터 북락사문(北落師門)이라고 불리는 등 우리에게 친숙한 별이다. 최근 포말하우트는 과학자들의 중요한 관측 대상이 되고 있는데, 이 별이 태어난 지 4억4000만년 이내의 젊은 별로 주변에 거대한 가스와 먼지 원반을 가지고 있고 행성도 같이 거느리는 것으로 생각되기 때문이다. 특히 별에서 평균 200억km에는 태양계의 카이퍼 벨트와 유사하지만 더 거대한 얼음 고리가 존재한다. 본래 이 위치에 있는 어둡고 차가운 고리를 관측하는 일은 쉽지 않지만, 국제 천문학 연구팀은 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 포말하우트의 고리를 관측했다. 이번 관측에서 고리의 평균 폭은 20억km에 달하는 것으로 밝혀졌으며, 그 구성 성분은 우리 태양계의 혜성과 크게 다르지 않은 것으로 나타났다. 따라서 태양계와 마찬가지로 이 얼음 천체와 입자들이 나중에 중력에 이끌려 행성계 내부로 진입하면 혜성이 될 가능성도 있다. 논란의 여지는 있지만, 일부 과학자는 지구의 물과 대기, 그리고 생명의 기초를 이루는 유기물질이 혜성에서 공급되었다고 보고 있다. 만약 태양계와 같은 과정이 다른 행성계에서도 일어난다면 비슷한 경로로 생명 탄생에 필요한 물질이 외계 행성에 공급될 수 있다. 과학자들은 태양계 얼음 천체의 모임인 카이퍼 벨트나 오르트 구름 같은 구조가 외부 행성계에도 있다고 믿고 있다, 하지만 대개 어둡고 너무 멀어서 관측이 어렵다. 따라서 포말하우트의 관측 결과는 태양계 진화는 물론 다른 행성계의 진화과정을 연구하는 데 큰 도움을 주고 있다. 이번 관측에서 확인된 또 다른 흥미로운 사실은 얼음 고리가 궤도에 따라 밀도가 다르다는 것이다. 타원 궤도를 공전하는 경우 가까운 궤도에서는 속도가 빨라지고 먼 궤도에서는 속도가 느리다. 따라서 토성의 고리처럼 원형 고리가 아닌 타원 고리를 지닌 경우 별에서 먼 곳에 있는 얼음 입자의 밀도가 높아지는 현상이 나타난다. 이번 관측 결과에서는 이 이론적인 예측이 실제로 맞는 것으로 나타났다. 포말하우트는 앞으로도 중요한 관측 대상이다. 제임스웹 우주망원경을 비롯한 차세대 망원경이 더 상세히 관측해야 할 중요한 별이라고 할 수 있다. 오랜 세월 인류에게 그 존재가 알려진 별이지만, 이제 최신 과학의 힘으로 이 별의 진짜 모습이 드러날 것으로 기대된다. 사진=ALMA로 관측한 포말하우트. 오렌지 색의 타원이 얼음 고리이고 중앙은 관측을 위해 빛을 가린 상태 - ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. MacGregor; NASA/ESA Hubble, P. Kalas; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF) 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

태양계 끝자락에 놓인 왜소행성 '2007 OR10' 주위를 도는 위성의 존재가 처음으로 확인됐다. 최근 미 항공우주국(NASA) 등 국제공동연구팀은 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)에 위치한 2007 OR10의 달 모습을 허블우주망원경으로 포착했다고 밝혔다. 태양계 내에서 3번째로 큰 왜소행성인 2007 OR10는 지름 1290~1520km 크기로 태양을 기준으로 명왕성보다도 3배 더 먼 곳에 위치해 있다. 지난 2007년 처음 발견됐으며 당시만 해도 상당히 밝고 추운 천체로 인식돼 백설공주(snow white)라는 재미있는 별명을 얻었지만 실제로는 붉은 색에 가깝다. 이번에 새롭게 확인된 달은 지름 240~400km로 추정되며 2007 OR10의 덩치를 고려하면 상대적으로 큰 편이다. 그렇다면 2007 OR10는 어떻게 자신의 달을 가지게 됐을까? 논문의 선임저자인 헝가리 부다페스트 콘콜리 관측소 차바 키스 박사는 "커다란 왜소행성 대부분 주위에 위성을 가지고 있는 것이 확인되고 있다"면서 "이는 수십 억 년 전 태양계가 형성될 당시 천체 간에 잦은 충돌이 있었고 이 과정에서 생성된 것으로 보인다"고 설명했다. 이어 "천체 간의 충돌 속도가 너무 빠르면 수많은 파편이 생겨 태양계 밖으로 나가고, 반대로 너무 느리면 크레이터가 생성되는 수준이 된다"고 덧붙였다. 인류에게는 아직 미지의 영역인 카이퍼 벨트는 해왕성 궤도 바깥에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역으로, 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하고 있다. 이 지역에는 2007 OR10를 포함한 아직 발견되지 않거나 공인되지 않은 여러 왜소행성들이 존재할 것으로 보인다. 한편 왜소행성(dwarf planet)은 2006년 국제천문연맹(IAU) 총회를 통해 새롭게 분류된 카테고리로 대표적으로 행성에서 강등당한 명왕성과 제나, 에리스 등등이 있다. 왜소행성이 행성이 되지 못하는 이유는 자신의 궤도 내에서 지배적인 천체가 아니라는 점 때문이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1990년 발사된 허블 우주망원경은 천문학의 역사를 새로 썼다고 불릴 만큼 많은 활약을 했다. 하지만 이제 과학자들은 허블 우주망원경을 뛰어넘을 차세대 우주망원경의 발사를 기다리고 있다. 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 별과 은하를 더 상세하게 관측할 수 있다. 특히 외계행성을 연구하는 과학자들은 제임스 웹 우주망원경을 이용해 제2의 지구 혹은 지구 2.0 (Earth 2.0)을 찾을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 제임스 웹 우주망원경에 외계행성의 대기를 파악할 수 있는 두 가지 장비가 탑재되기 때문이다. 근적외선 이미저 및 분광기(Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS))와 근적외선 분광기(Near Infrared Spectrograph (NIRSpec))의 G395 모드가 그것으로 전자는 물을, 후자는 메탄과 이산화탄소를 검출할 수 있다. 과거 허블 우주망원경은 매우 제한된 숫자의 외계행성 대기를 관측할 수 있었고 화학적 구성을 알 수 있는 경우는 드물었다. 제임스 웹 우주망원경은 훨씬 많은 숫자의 외계행성 대기를 조사해 그 화학적 구성을 알려줄 것으로 기대된다. 물은 의심의 여지 없이 생명의 기초물질이다. 따라서 대기 중 물이 존재한다는 것은 생명이 탄생할 수 있는 중요한 조건이다. 하지만 지금까지 지구와 비슷한 크기의 행성에서 대기를 관측해 물의 존재를 입증하기는 매우 어려웠다. 제임스 웹 우주망원경은 대기 중 수증기의 존재 여부와 양을 추정해서 정말 지구와 비슷한 환경을 지닌 행성인지 아닌지를 보다 분명하게 검증할 수 있다. 메탄과 이산화탄소는 온실효과를 일으키는 가스로 중요하다. 지구 역시 초기에는 산소나 질소는 거의 없고 메탄과 이산화탄소가 풍부한 환경이었던 것으로 추정된다. 따라서 당시 태양이 지금보다 훨씬 어두웠음에도 불구하고 강력한 온실효과로 인해 지구 초기부터 액체 상태의 물이 존재할 수 있었던 것으로 보인다. 이 이론을 검증하기 위해서 과거로 되돌아갈 수는 없지만, 대신 제임스 웹 우주망원경으로 생성된 지 얼마 되지 않은 지구형 행성의 대기를 조사해 과거 지구 대기의 상태를 더 자신 있게 재구성할 수 있다. 동시에 온실가스의 양을 정확히 측정할 수 있다면 지구형 외계행성의 온도를 더 신뢰성 있게 추정할 수 있다. 만약 이산화탄소가 대부분인 금성 같은 행성이라면 섭씨 수백 도가 넘는 고온 환경을 지니고 있을 것이다. 반면 지구처럼 적당한 양의 이산화탄소가 존재하면 온화한 기후를 유지할 수 있다. 제임스 웹 우주망원경이 성공적으로 발사되어 제대로 작동한다면 앞으로 10년 후에는 우리는 지구 2.0이라고 부를 행성이 정확히 어느 것인지 알 수 있을 것이다. 그곳에 외계 생명체가 있을지 바로 검증은 어렵겠지만, 언젠가 인류는 답을 알아낼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

해왕성만한 크기의 외계행성 대기에서 수증기가 포착됐다. 최근 영국 엑서터대학 등 국제공동연구팀은 외계행성 'HAT-P-26b'의 대기에서 수증기를 관측하는데 성공했다는 연구결과를 유명 과학저널 사이언스(science) 최신호에 발표했다. 지난 2011년 처음으로 존재가 확인된 HAT-P-26b는 지구에서 약 430광년 떨어진 곳에 위치한 가스 행성이다. 크기는 태양계 끝자락에 놓인 해왕성만하지만 흥미롭게도 항성과 바짝 붙어있는 것이 특징. HAT-P-26b가 항성을 한바퀴 도는데 걸리는 기간은 지구 시간으로 4.2일이다. 이같은 이유로 HAT-P-26b에 붙은 별칭은 '따뜻한 해왕성'이다. 이번에 연구팀은 허블우주망원경과 스피처 우주망원경으로 관측한 HAT-P-26b의 트랜싯(transit) 현상을 통해 대기에서 수증기가 나온다는 사실을 확인했다. 일반적으로 HAT-P-26b와 같은 외계행성은 너무나 멀리 떨어져 있고 스스로 빛을 발하지 않기 때문에 그 존재를 파악하기가 매우 어렵다. 이 때문에 전문가들은 트랜싯 현상을 통해 외계행성의 존재 유무를 파악한다. 트랜싯은 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상을 말한다. 연구팀은 4번의 각기 다른 트랜싯 현상을 통해 행성의 대기에서 수증기가 피어오르는 것을 알게 됐다. 논문의 공동저자인 미 항공우주국(NASA) 고나드 우주비행센터 한나 웨이크포드 박사는 "행성의 대기 현상은 그리 특별한 일은 아니지만 외계행성은 그 거리 때문에 파악하기가 매우 어렵다"면서 "HAT-P-26b의 경우 항성과의 가까운 거리 때문에 대기가 있다고 해도 생명체가 존재할 가능성은 없다"고 설명했다. 이어 "우리의 해왕성이 태양계 끝자락에 놓인 것과는 반대로 HAT-P-26b는 항성과 바짝 붙어있는 것이 특이하다"면서 "태양계와 같은 행성계가 어떻게 형성돼 진화해나가는지 알수 있는 자료가 될 것"이라고 덧붙였다. 　 사진=NASA(그래픽) 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘가디언즈 오브 갤럭시 VOL. 2’의 개봉 기념 은하 이미지 공개 ‘스타로드’(Star-Lord)라는 마블 코믹스는 우주의 영웅을 다룬 이야기지만, 우주에는 실제로 슈퍼 히어로라 할 만한 존재가 있어 우리가 상상하는 것 이상으로 은하들을 수호해주고 있다. 미국의 SF 코미디 액션 영화 ‘가디언즈 오브 갤럭시 VOL. 2’의 개봉을 기념하기 위해 지난 5일(현지시간) 허블 우주망원경 관련 과학자들이 놀라운 은하 이미지를 공개했다. 허블의 이미지가 보여주는 이들 은하의 풍경은 무수히 늘어선 은하들과 그 어마무시한 스케일로 우리를 압도하는데, 영화 속 마블 은하 같은 것은 거의 하찮게 보일 정도다. 우리가 사는 우주에는 은하만 해도 약 2000억 개 정도가 있다. 그런데 이 모든 은하의 총량보다 더 많은 미지의 물질이 은하들을 수호하고 있는데, 그것이 바로 암흑물질이라 불리는 존재다. ​우주망원경과학연구소 천문학자인 댄 코 박사는 허블이 잡은 이 은하단의 모습을 보면 암흑물질이 우주의 은하들을 어떻게 하나로 묶어주고 있는가를 알 수 있다고 설명한다. 그는 “사실 우주를 구성하고 있는 물질은 거의 암흑물질입이다. 우리 주위를 가득 채우고 있지만 아직까지 정체가 밝혀지지 않은 신비한 물질이다”면서도 “하지만 우리는 중력 렌즈 현상을 이용해 암흑물질 분포 지도를 만들 수 있다”고 말했다. 중력 렌즈 현상이란 천체의 중력이 빛의 경로를 휘어지게 하는 렌즈의 역할을 하는 현상으로, 중력이 클수록 이 현상은 더욱 크게 나타난다. “만약 이런 암흑물질이 없다면 우주의 은하들이 다 뿔뿔이 흩어지고 말았을 것”이라고 설명하는 댄 코 박사는 암흑물질이 은하의 진정한 수호자라고 밝힌다. 물론 암흑물질이 은하를 장악하려는 악당들을 물리칠 수는 없지만, 다행히도 과학자들은 허블 망원경이 잡은 우주에서 어떤 악당도 발견되지 않고 있다고 밝혔다. 참고로, 우주 구성물질의 비중을 보면, 암흑 에너지가 74%로 압도적인 비중을 차지하고, 그 다음이 암흑물질이 22%를 차지한다. 이 둘만 합해도 무려 96%다. 가시 물질이 나머지 4%인데, 그중 3.6%는 은하들 사이에 산재하는 가스이고, 관측 가능한 우주의 모든 것, 즉 모든 은하와 그 안에 있는 모든 별이 우주라는 ‘파이’에서 차지하는 양은 고작 0.4%에 지나지 않는다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

31년 전이다. 1986년 1월 24일 ‘인류의 척후병’ 보이저 2호가 ‘하늘의 신’ 천왕성(Uranus)을 스쳐 지나갔다. 5시간 30분의 근접비행 동안 보이저 2호는 8만 1500㎞ 떨어진 곁에서 그간 ‘얼굴’도 제대로 몰랐던 천왕성의 모습을 인류에게 전송했다.지난 10일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 보이저 2호와 허블우주망원경이 ‘합작’한 사진을 홈페이지에 공개했다. 바로 31년 전 보이저 2호가 남긴 사진과 허블우주망원경이 촬영한 사진을 합성한 것. 허블우주망원경이 촬영한 것은 신비로운 오로라다. 사진에서 천왕성 내에 밝게 빛나는 부분이 오로라, 행성 위에는 신비로운 고리가 보인다. 사진에서는 고리가 천왕성 위에 존재하는 것처럼 보이지만 실제로는 토성처럼 적도 부근에 위치해 있다. 우리에게도 익숙한 오로라는 태양에서 날아온 고에너지 입자가 지구의 자기장에 이끌려 극지방으로 진입하면서 대기 입자와 반응해 발생하는 빛을 말한다. 흥미롭게도 태양계의 ‘큰형님’ 목성과 토성, 그리고 천왕성에도 오로라는 존재한다. 이 중 천왕성의 오로라는 좀처럼 인류에게 그 자태를 허락하지 않는다. 역대 관측된 천왕성의 오로라는 2011년, 2012년, 2014년 허블우주망원경이 촬영했으며 그만큼 축적된 연구 성과는 적다. 태양계 저 멀리 태양을 공전하는 데만 84년이 걸리는 천왕성은 행성 내부의 열이 없어 ?224.2C(단단한 표면이 없는 가스행성이기 때문에 상부 가스 기준)라는 극한의 환경을 갖고 있는 ‘쿨하디 쿨’한 행성이다. 천왕성은 토성처럼 웅장하고 아름답지는 않지만 신비로운 고리를 무려 13개나 가지고 있으며 27개의 위성을 거느리고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지금으로부터 31년 전인 1986년 1월 24일 ‘인류의 척후병’ 보이저 2호가 ‘하늘의 신’ 천왕성(Uranus)을 스쳐 지나갔다. 단 5시간 반의 근접비행 동안 보이저 2호는 8만 1500km 거리에서 그간 ‘얼굴’도 제대로 몰랐던 천왕성의 모습을 인류에게 전송했다. 지난 10일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 보이저 2호와 허블우주망원경이 '합작'한 사진을 홈페이지에 공개했다. 바로 31년 전 보이저 2호가 남긴 사진과 허블우주망원경이 촬영한 사진을 합성한 것. 허블우주망원경이 촬영한 것은 신비로운 오로라다. 사진에서 천왕성 내에 밝게 빛나는 부분이 오로라, 행성 위에는 신비로운 고리가 보인다. 사진에서는 고리가 천왕성 위에 존재하는 것처럼 보이지만 실제로는 토성처럼 적도 부근에 위치해 있다. 우리에게도 익숙한 오로라는 태양에서 날아온 고에너지 입자가 지구의 자기장에 이끌려 극지방으로 진입하면서 대기 입자와 반응해 발생하는 빛을 말한다. 흥미롭게도 태양계의 ‘큰형님’ 목성과 토성, 그리고 천왕성에도 오로라는 존재한다. 이중 천왕성의 오로라는 좀처럼 인류에게 그 자태를 허락하지 않는다. 역대 관측된 천왕성의 오로라는 지난 2011년, 2012년, 2014년 허블우주망원경이 촬영했으며 그만큼 축적된 연구성과는 적다. 태양계 저멀리 태양을 공전하는데만 무려 84년이 걸리는 천왕성은 행성 내부의 열이 없어 −224.2 °C(단단한 표면이 없는 가스행성이기 때문에 상부 가스 기준)라는 극한의 환경을 갖고 있는 가장 '쿨'한 행성이다. 천왕성은 토성처럼 웅장하고 아름답지는 않지만 신비로운 고리를 무려 13개나 가지고 있으며 27개의 위성을 거느리고 있다. 사진=ESA/Hubble & NASA, L. Lamy / Observatoire de Paris 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)이 운영하는 오늘의 천문사진(APOD) 15일자(현지시간)에 우주에서 가장 큰 '원뿔' 사진이 게시되어 눈길을 끌고 있다. 이 원뿔의 크기는 너비 2.5광년에 길이 7광년으로 상상을 초월하는 것이다, 이만한 공간이라면 우리 태양계 같은 것은 수천 만 개가 들어가고도 남을 만한 부피다. 성운으로 이루어진 이 원뿔은 NGC 2264에 있는 별 생성지역이다. 원뿔 성운이라 불리는 거대한 먼지 기둥에서는 지금도 별들이 만들어지고 있다. 별들의 육아실이라 할 수 있는 성운에는 웅장한 형상의 원뿔과 기둥 등의 형태들이 다양하게 존재하는데, 이는 갓 태어난 별로부터 뿜어져 나오는 고에너지 항성풍에 의해 빚어진 것들이다. 위의 원뿔 성운 사진은 허블 우주망원경이 촬영한 몇몇 사진들을 확대 합성한 것으로, 유례없이 세부적인 원뿔 성운의 모습을 보여주고 있다. 외뿔소자리 방향으로 2500광년 거리에 있는 원뿔 성운은 뭉툭한 머리 부분의 폭이 무려 2.5광년이나 되는데, 이는 태양으로부터 가장 가까운 이웃 별인 알파 센타우리까지 거리의 반이 넘는 크기로, 46억 년 전 태양계를 만든 태양계 성운의 크기와 맞먹는 것이다. 이 성운의 꼴을 조각해낸 것은 사진 상단 바깥쪽에 있는 NGC 2264 IRS라는 별로 보이는데, 1997년 허블 망원경의 적외선 카메라에 의해 발견된 거대 질량의 별이다. 원뿔 성운의 머리 부분에서 빛나는 붉은빛은 별의 복사열로 이온화된 수소 가스가 뿜어내는 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com