인간의 머리로는 상상조차 할 수 없는 '우주의 스케일'을 엿볼 수 있는 영상이 공개됐다.최근 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경이 포착한 우리은하의 중심부 모습을 담은 영상을 공개했다. 약 30여 초에 불과한 이 영상 속에 담긴 여행의 거리는 무려 2만 7000광년. 곧 우리은하 한 귀퉁이에 사는 우리가 광속의 우주선을 타고 2만 7000년을 가야 중심부를 구경할 수 있는 셈이다. 우리은하의 중심에는 태양 질량의 약 400만배 쯤 되는 초질량 블랙홀이 존재하며 그 주위를 수많은 별들이 둘러싸고 있다. 특히 우리은하 중심부의 별들은 숲의 나무처럼 매우 빽빽히 모여있는 것이 특징이다. 이를 쉽게(?) 비유하면 지구와 가장 가까운 항성계인 4.3광년 떨어진 '알파 센타우리'(α Centauri) 사이 공간에 100만 개의 태양이 들어차있는 것과 비슷한 수치. 삼성계인 알파 센타우리는 태양보다 조금 큰 알파 센타우리 A, 조금 작은 알파 센타우리 B, 가장 작은 알파 센타우리 C(프록시마)로 이루어져 있다. 우주적인 관점에서 보면 가까운 4.3광년이라는 거리는 지난해 7월 명왕성을 근접통과한 뉴호라이즌스호와 비교해보면 그 스케일이 가늠된다. 초속 16km 속도로 발사된 뉴호라이즌스는 가는 도중 목성 중력의 도움을 받아 그 속도를 초속 23km까지 끌어올렸다. 만약 이 속도로 뉴호라이즌스가 알파 센타우리를 찾아간다면 앞으로 5만 5000년은 날아가야 한다. 곧 이것이 태양과 알파 센타우리의 ‘인터스텔라’(interstellar)다. 곧 이번에 NASA가 공개한 영상은 적어도 1000억개 이상의 별들이 모여있는 10만 광년 크기 우리은하의 중심부를 30여 초만에 구경한 셈이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

　한국 연구진이 주도적으로 개발한 감마선 폭발 관측 우주망원경이 러시아에서 성공적으로 발사됐다. 　성균관대 물리학과 박일흥 교수팀은 감마선폭발을 관측할 수 있는 우주망원경 ‘UFFO 패스파인더’가 28일 오전 11시(한국시간) 러시아 보스토치니 발사장에서 러시아 로모노소프 인공위성에 실려 발사됐다고 밝혔다. 　 감마선 폭발은 빅뱅 이후 우주 최대 폭발로 우리 은하 전체가 발생시키는 에너지량을 극히 짧은 시간 동안 분출하는 우주 번개 현상이다. 문제는 발생 위치나 시간을 미리 알 수 없고 금새 사라지기 때문에 폭발 초기 순간을 포착하기가 무척 어렵다. 실제로 미국항공우주국(NASA)의 스위프트 감마선폭발 관측위성도 감마선 폭발 이후 1분이 지난 뒤부터 관측을 하기 때문에 폭발 초기 순간의 관측이나 연구는 거의 없었다. 연구자들은 이번 망원경 발사로 감마선 폭발 초기순간을 관측하게 된다면 감마선 폭발의 기원과 발생 메커니즘을 밝혀낼 수 있을 뿐만 아니라, 중력파와 전자기파를 동시에 관측할 수 있는 다중신호 천문학이 가능해질 것으로 기대하고 있다. 　박 교수는 “이번 감마선 폭발 추적망원경은 우리나라가 처음으로 우주분야 국제공동연구팀을 주도적으로 결성해 만든 것으로 극한우주와 빅뱅 초기 우주 연구에 도움을 줄 것”이라며 “이번 망원경 개발에 쓰인 추적시스템은 초고속 탐지와 추적이 필요한 보안, 산업, 국방, 항공우주분야 카메라 뿐만 아니라 스텔스 카메라 개발에도 쓰일 수 있을 것으로 예상된다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

수많은 별들이 마치 모래알처럼 모여 눈이 부실 정도인 우주의 성단(星團) 모습이 포착됐다.최근 미 항공우주국(NASA)은 유럽우주국(ESA)과 공동으로 운영중인 허블우주망원경이 포착한 빽빽한 별들로 가득찬 NGC 339의 모습을 공개했다. 지구로부터 약 20만 광년 떨어진 소마젤란은하에 위치한 NGC 339는 공같은 모양으로 강력하게 밀집돼 있어 구상성단(球狀星團·globular cluster)에 속한다. 나이는 65억 살로 일반적인 구상성단의 나이에 비하면 절반 정도. 때문에 중년에 접어든 NGC 339의 연구가치는 높은 편이며 이 속에서 영겁의 시간동안 수많은 별들이 탄생하고 사라지며 또 다시 태어난다. 다소 낯선 이름의 소마젤란은하는 대마젤란은하와 함께 마젤란 은하 혹은 마젤란 구름으로 불린다. 마젤란 은하는 불규칙 은하(일정한 모양을 갖추지 않은 은하)로 각각의 거리는 대략 16만, 20만 광년이다. 특히 이 은하는 우리의 ‘개념’이 모여있는 안드로메다 은하보다는 인기가 없지만 사실 우리 은하와 가장 가까운 이웃이다. 사진=ESA/Hubble & NASA. Acknowledgement: Judy Schmidt. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1990년 4월 24일(현지시간) 우주의 심연을 보고자 하는 인류의 꿈을 담아 우주망원경 하나가 디스커버리호에 실려 지구 밖으로 발사됐다. 바로 이번 주말 26번째 생일을 맞는 허블우주망원경(Hubble Space Telescope)이다. 대기의 간섭없이 멀고 먼 우주를 관측하고자 설계된 허블 우주망원경은 지름 2.4m, 무게 12.2t, 길이 13m로 제작돼 지상 569km 높이에서 97분 마다 지구를 돌며 먼 우주를 관측하고 있다. 그간 몇 번의 수리 과정을 거치는 우여곡절을 겪었지만 허블우주망원경은 지상 천체망원경보다 10~30배의 해상도를 가진 사진을 지금도 충실히 전송해오고 있다. 이 덕분에 인류는 우주의 역사를 들여다보며 그 비밀을 캐는데 한발짝 더 다가설 수 있었다. 그간 허블우주망원경은 100만건이 넘는 이미지를 전송했으며 학자들은 이를 바탕으로 1만 2000건 이상의 논문을 발표했다. 22일 미 항공우주국(NASA)은 허블의 26번째 생일을 자축하는 환상적인 천체 사진을 공개했다. 마치 우주에 거대한 비누거품이 둥둥 떠다니는 것처럼 보이는 이 천체는 그 모습처럼 '버블성운'(Bubble Nebula)이라 불리며 정식명칭은 'NGC 7635'다. 지구에서 약 7100광년 떨어진 카시오페아 자리에 위치한 버블성운은 7광년의 크기를 자랑한다. 버블성운이 거품처럼 보이는 이유는 그 중심부에 우리 태양보다 10~20배 질량이 큰 별 'SAO 20575'가 시간당 10만 km의 속도로 바깥쪽으로 가스를 분출하며 팽창하기 때문이다. 사진=NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난주 케플러 우주 망원경이 갑자기 응급모드(emergency mode)에 들어갔다. 이유는 정확하지 않지만, 2009년 발사된 이후 처음 있는 일이었다. 미 항공우주국(NASA)은 이를 긴급히 공개했으나 다행히 케플러는 본래 상태로 다시 복구돼 새로운 임무에 투입될 준비를 마쳤다. 사실 케플러는 본래 목표했던 3년 반의 임무 기간을 다 채운 상태였고, 자세를 잡는 데 절대적으로 필요한 리액션 휠 4개 가운데 2개가 고장나 이전에도 임무 종료를 고려했던 상태였다. 그러나 NASA의 과학자들은 K2 임무라는 새로운 방식으로 케플러를 본래의 임무인 외계 행성 탐사에 다시 투입했다. 케플러의 임무 종료 시점은 더는 사용할 수 없는 시점까지 연장되었다. 케플러 우주 망원경은 은하계의 한 지점을 계속 관측해서 별의 밝기 변화를 관측하는 용도로 제작되었다. 행성은 별보다 밝기가 매우 낮아 이를 직접 관측하기 어렵다. 대신 행성이 별 앞을 지나면서 주기적으로 밝기가 약간 감소하는 것을 관측해서 행성의 존재를 증명한다. 이런 방법으로 지금까지 케플러는 5,000개가 넘는 외계 행성 후보를 찾아냈다. 그리고 그중 1,000개 이상이 확정된 상태이다. 케플러가 응급모드에 들어간 시점은 공교롭게도 케플러와 지상 망원경이 힘을 합쳐 은하계의 중심을 관측하는 임무 시작 시점이었다. 'K2 임무 캠페인 9'라고 명명된 이 임무는 7월 1일까지 최적의 위치에서 은하계 중심부를 관측하는 것으로 이전과는 다른 방식으로 외계 행성을 찾는 것이 목적이다. 이전 방법을 통해서 발견하는 외계 행성은 대부분 별 가까이에서 공전하는 행성들이다. 목성이나 해왕성처럼 별에서 멀리 떨어져 수십 년에 한 번 공전하는 행성은 기존의 방식으로는 찾을 수 없었다. 물론 별 주변을 공전하지 않고 우주를 홀로 다니는 떠돌이 행성도 관측할 수 없다. 과학자들은 마이크로렌징(microlensing)이라는 새로운 관측 방법으로 이를 관측할 예정이다. 이는 아인슈타인의 상대성 이론에서 예측한 중력렌즈 효과를 응용한 것이다. 중력렌즈는 은하처럼 큰 질량을 가진 천체를 지나는 빛이 경로가 휘어지면서 마치 렌즈처럼 작용하는 현상을 말한다. 이를 통해서 멀리 있는 천체를 확대해서 볼 수도 있고, 렌즈 역할을 하는 천체를 밝혀낼 수 있다. K2 임무 캠페인 9에서는 행성이 일으키는 마이크로렌징 효과를 이용해서 보통은 관측할 수 없는 행성을 찾아내는 것이 목표다. 그래서 별이 가장 많은 은하계 중심을 향하는 것이다. 운이 좋다면 이를 통해서 목성이나 그보다 먼 궤도에 있는 외계 행성은 물론 홀로 방랑하는 행성을 발견할 수 있을 것이다. 케플러는 이미 목표로 한 임무를 마무리했다. 하지만 본래 주어진 임무를 넘어 이제 새로운 영역에 계속해서 도전하고 있다. 물론 이것이 가능한 이유는 케플러 자신이 아니라 이를 만든 인간의 노력과 도전 덕분이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

우주에는 영어와 숫자가 합쳐진 정식 명칭외에 곤충과 비슷한 모습 덕에 붙여진 별칭을 가진 성운도 많다. 흑거미 성운(Black Widow Nebula), 벌레 성운(Bug Nebula), 개미성운(Ant Nebula) 등이 그 대표적인 예. 미 항공우주국(NASA)은 15일(현지시간) 스피처 우주망원경이 촬영한 성운 'IC 417'의 환상적인 사진을 홈페이지에 공개했다. 형광빛 녹색 가스가 우주로 퍼지는듯 보이는 성운이 바로 IC 417이다. 이 성운의 별칭은 '거미 성운'(The Spider Nebula)으로 앞으로 기어가는 거미처럼 보인다고 해서 이같은 이름이 붙었다. 지구에서 약 1만 광년 떨어진 마차부자리에 '살고있는' 거미 성운은 사실 수많은 별들이 태어나는 고향이다. 인간의 머리로는 상상할 수 없는 성간 가스와 우주 먼지로 가득찬 구름같은 이 속에서 셀 수 없는 수많은 별들이 새로 태어난다. 이 사진은 지난 2009년 적외선 우주망원경인 스피처가 촬영한 것을 가공한 것으로 빛의 파장을 쉽게 파악하기 위해 색보정됐다. 　 사진= NASA/JPL-Caltech/2MASS 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난주 케플러 우주 망원경이 갑자기 응급모드(emergency mode)에 들어갔다. 이유는 정확하지 않지만, 2009년 발사된 이후 처음 있는 일이었다. 미 항공우주국(NASA)은 이를 긴급히 공개했으나 다행히 케플러는 본래 상태로 다시 복구돼 새로운 임무에 투입될 준비를 마쳤다. 사실 케플러는 본래 목표했던 3년 반의 임무 기간을 다 채운 상태였고, 자세를 잡는 데 절대적으로 필요한 리액션 휠 4개 가운데 2개가 고장나 이전에도 임무 종료를 고려했던 상태였다. 그러나 NASA의 과학자들은 K2 임무라는 새로운 방식으로 케플러를 본래의 임무인 외계 행성 탐사에 다시 투입했다. 케플러의 임무 종료 시점은 더는 사용할 수 없는 시점까지 연장되었다. 케플러 우주 망원경은 은하계의 한 지점을 계속 관측해서 별의 밝기 변화를 관측하는 용도로 제작되었다. 행성은 별보다 밝기가 매우 낮아 이를 직접 관측하기 어렵다. 대신 행성이 별 앞을 지나면서 주기적으로 밝기가 약간 감소하는 것을 관측해서 행성의 존재를 증명한다. 이런 방법으로 지금까지 케플러는 5,000개가 넘는 외계 행성 후보를 찾아냈다. 그리고 그중 1,000개 이상이 확정된 상태이다. 케플러가 응급모드에 들어간 시점은 공교롭게도 케플러와 지상 망원경이 힘을 합쳐 은하계의 중심을 관측하는 임무 시작 시점이었다. 'K2 임무 캠페인 9'라고 명명된 이 임무는 7월 1일까지 최적의 위치에서 은하계 중심부를 관측하는 것으로 이전과는 다른 방식으로 외계 행성을 찾는 것이 목적이다. 이전 방법을 통해서 발견하는 외계 행성은 대부분 별 가까이에서 공전하는 행성들이다. 목성이나 해왕성처럼 별에서 멀리 떨어져 수십 년에 한 번 공전하는 행성은 기존의 방식으로는 찾을 수 없었다. 물론 별 주변을 공전하지 않고 우주를 홀로 다니는 떠돌이 행성도 관측할 수 없다. 과학자들은 마이크로렌징(microlensing)이라는 새로운 관측 방법으로 이를 관측할 예정이다. 이는 아인슈타인의 상대성 이론에서 예측한 중력렌즈 효과를 응용한 것이다. 중력렌즈는 은하처럼 큰 질량을 가진 천체를 지나는 빛이 경로가 휘어지면서 마치 렌즈처럼 작용하는 현상을 말한다. 이를 통해서 멀리 있는 천체를 확대해서 볼 수도 있고, 렌즈 역할을 하는 천체를 밝혀낼 수 있다. K2 임무 캠페인 9에서는 행성이 일으키는 마이크로렌징 효과를 이용해서 보통은 관측할 수 없는 행성을 찾아내는 것이 목표다. 그래서 별이 가장 많은 은하계 중심을 향하는 것이다. 운이 좋다면 이를 통해서 목성이나 그보다 먼 궤도에 있는 외계 행성은 물론 홀로 방랑하는 행성을 발견할 수 있을 것이다. 케플러는 이미 목표로 한 임무를 마무리했다. 하지만 본래 주어진 임무를 넘어 이제 새로운 영역에 계속해서 도전하고 있다. 물론 이것이 가능한 이유는 케플러 자신이 아니라 이를 만든 인간의 노력과 도전 덕분이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

어쩌면 태양계와 같은 항성계가 어떻게 진화하는지 보여주고 있는 것일지도 모르겠다. 과학자들이 우리 태양처럼 행성을 거느린 주항성에 의해 대기가 거의 벗겨진 이른바 ‘벌거숭이 행성’들을 발견했다. 이들 벌거숭이 행성은 모성이 되는 주항성과 너무 가까이 있어 그 별에서 발생하는 맹렬한 방사선 에너지를 고스란히 맞을 수밖에 없다. 이 때문에 기체 상태의 외각층 즉 대기가 벗겨진 것이라고 국제 연구팀은 설명했다. 연구팀은 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 관측 자료를 사용해 기존에 알려진 천체와 다른 외계항성들을 공전하고 있는 외계행성들을 발견하고 연구하기 시작했다. 이들은 우리가 흔히 ‘슈퍼 지구’로 부르는 행성에 주목했다. 슈퍼 지구는 우리 지구보다 약 2~10배 더 큰 질량을 갖는 암석형 행성을 말한다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 영국 버밍엄 대학의 가이 데이비스 박사는 “이런 행성은 마치 가장 뜨꺼운 바람이 나오도록 설정한 헤어 드라이어 바로 옆에 있는 것이나 마찬가지”라면서 “이런 행성이 대기를 빼앗길 수 있다는 이론적 추측은 많았다”고 말했다. 또 “이제 우리는 이런 행성을 확인하는 실질적 관측 증거를 통해 기존 이론에서 풀리지 않던 의문을 해결하게 됐다”고 설명했다. 연구팀은 이번 연구를 위해 별의 내부 구조를 탐색하는 ‘별진동학’(성진학,asteroseismology)이라고 불리는 학문적 기술을 사용했다. ‘항성의 지진학’(stellar seismology)으로도 불리는 이 학문은 볓빛이 밝아졌다가 다시 어두웠졌다를 반복하는 ‘맥동변광성’의 내부 구조를 주로 연구하며 항성의 자연적인 공명을 사용해 그 특성과 내부 구조를 밝히는 것이다. 연구팀은 이같은 방법으로 주항성의 특징을 분석해 그 주위를 공전하고 있는 행성의 정확한 크기를 결정할 수 있었다. 이번 연구는 주항성의 역할을 포함해 시간이 지남에 따라 행성을 가진 항성계가 어떻게 진화하는지 이해하는데 중요한 의미를 갖는다. 이에 대해 데이비드 박사는 “우리 결과는 항성과 가까이 있는 특정 크기의 행성들이 진화 시작 부분에서 훨씬 더 컸을 수도 있다는 것을 보여준다”면서 “실제로 벌거숭이 행성은 매우 다르게 보였을 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구결과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양계 너머의 외계행성을 찾는 데 기념비적인 성과를 거둔 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 이번 주부터 떠돌이 행성 찾기 미션에 들어간다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 9일(현지시간) 보도했다. 떠돌이 행성이란 우리 지구의 태양 같은 모항성이 없이 우주공간이 떠돌아다니는 행성을 말한다. 성간행성, 유목민행성, 자유부동행성, 또는 고아행성으로도 불리는 이 떠돌이 행성이 우주공간에 얼마나 많이 있는가 알아내라는 것이 케플러 망원경이 부여받은 새 미션이다. 모항성의 중력권 내에서 공전하지 않는 이들 떠돌이 행성은 그렇다고 제멋대로 떠돌아다니는 것은 아니다. 홀로 외로이 은하 중심에 대하여 공전하고 있는 것이다. 과학자들이 떠돌이 행성이 원래는 모항성 둘레를 돌다가 어떤 이유로 중력 균형을 잃어버려 튕겨져나왔거나, 애초에 성간물질들이 중력으로 뭉쳐져 항성이나 갈색왜성처럼 홀로 태어났을 것으로 믿고 있다. 그런데 이런 떠돌이 행성이 우주공간에 얼마나 있는지는 아직까지 알려져 있지 않은 상태다. 천문학자들이 떠돌이 행성을 발견하기 위해 사용하는 방법은 미세중력렌즈(microlensing) 기법이다. 망원경 쪽으로 진행하는 별빛이 중간에 보이지 않는 천체를 지나칠 때 빛이 해당 천체의 중력으로 굴절되는 현상을 미세중력 렌즈 효과라 한다. NASA 제트추진연구소(JPL)의 천문학자 캘런 핸더슨 박사는 “이 같은 별빛의 렌즈 효과는 빛이 경과하는 천체의 질량에 따라 달라진다”면서 “일반적으로 빛의 굴절이 짧은 시간 동안 일어나면 그 천체의 질량은 가볍다는 뜻”이라고 설명했다. 또 “떠돌이 행성에 의해 일어나는 렌즈 효과 시간은 몇 시간 또는 며칠 지속되기도 한다”면서 “만약 당신이 한 천체를 모니터링한다면, 그러한 렌즈 효과를 정말 아주 드물게밖에는 발견할 수 없을 것”이라고 말했다. 이어 “한 개의 항성에서 이러한 렌즈 효과를 발견할 비율은 평균 30만 년에서 한 번 꼴”이라고 덧붙였다.​ 이처럼 미세중력 렌즈 효과를 찾기란 사막에서 바늘찾기처럼 어려운 일이라 지난 몇십 년간 이 기법의 개발은 거의 숫자 놀음 수준에서 벗어나지 못했다. 그러나 지상 망원경으로 수천만 혹은 수억 개의 별에 초점을 맞추어 탐색을 해본 결과 짧은 시간의 렌즈 효과를 찾을 수 있는 확률을 지속적으로 높여나갈 수 있었다. 별의 광도 변화에는 여러 원인이 있을 수 있는데, 예컨대 별 자체의 플레어 폭발이나 주기적이 대격동에 의해 별빛의 밝기가 변하는 경우가 있는 반면, 별의 앞으로 어떤 천체가 지나가면서 별빛을 가리는 경우에도 별빛을 휘게 하며 별의 광도에 변화가 나타난다. 핸더슨 박사는 “우리가 앞으로 K2팀으로 하고자 하는 일은 떠돌이 행성으로 인해 일어나는 이러한 렌즈 효과를 찾아내는 것”이라면서 “우리는 지상 관측과 연계하여 렌즈 효과를 찾아내고, 그에 근거해 렌즈 효과를 일으키는 천체의 질량을 계산해낼 것”이라고 말했다. 또 “이것은 실제적으로 이러한 천체들의 질량을 측정하는 최초의 기회이자, 해당 외계행성이 모항성에 중력적으로 묶여 있는가의 여부를 밝혀내는 최초의 기회가 될 것”이라고 설명했다. 어쨌든 이 렌즈 효과 기법을 사용하면 토성 크기나 혹은 그보다 더 큰 떠돌이 행성을 찾아내기란 그리 어렵지 않을 것으로 과학자들은 믿고 있다. K2의 떠돌이 행성 사냥은 오는 14일부터 시작되어 7월1일까지 계속될 예정이다. 한편 이번 프로젝트에 관한 공식 보고서는 지난 1월에 있었던 미국천문학회 올란도 회의에서 발표되었다. 사진=NASA/JPL-Caltech 이광식 통신원 joand999@naver.com

다이아몬드처럼 찬란하게 빛나는 아름다운 천체의 모습을 담은 사진이 공개돼 화제다. 8일(현지시간) 미국항공우주국(NASA)에 따르면, 사진 속 천체는 ‘적색 직사각형’(Red Rectangle)이라는 이름을 가진 기이한 성운이다. 이 성운은 지구로부터 약 2300광년 거리에 있는 외뿔소자리(유니콘)에 있는데, 초기 지구에서 관측한 사진에서는 붉은색에 직사각형처럼 보여서 이런 이름이 붙여졌다. 하지만 NASA와 유럽우주국(ESA)이 함께 운용 중인 허블 우주망원경이 포착한 선명한 사진에서는 직사각형보다 알파벳 엑스(X)자형에 가깝다. 마치 다이아몬드와 같은 결정체에 빛이 반사돼 나오는 것처럼 말이다. 사실 이 성운의 중심에는 ‘HD 44179’라는 명칭을 가진 별이 있다. 우리 태양처럼 질량이 그리 크지 않은 이 별은 현재 진화 마지막 단계에 있다. 초신성 폭발을 하게 되는 질량이 큰 별들과 달리, 이 별은 최후의 단계에서 수축해 크기가 작고 밀도는 큰 백성왜성이 된다. 그런데 이런 별의 중력은 비교적 작으므로, 별 바깥 부위에 있는 가스나 먼지 같은 물질은 우주 공간으로 확산하고 만다. 이게 바로 성운이다. 이런 성운은 겉으로 봤을 때 행성처럼 보여 행성상성운으로도 불리며 현재 사진 속 성운은 바로 전 단계인 원시 행성상성운으로 분류된다. 그런데 성운에서 나온 빛이 X자형으로 보이는 것은 이 천체 중심에 있는 별이 짝별(쌍성)을 이루고 있기 때문이라고 NASA는 설명한다. 우리 태양은 홀로 존재하지만 우주에 있는 대부분의 항성이 이런 짝별을 이루는 데 질량이 비슷한 두 별이 서로 인력으로 공전하고 있는 것을 말한다. 특히 이 짝별 주위로는 마치 도넛처럼 생긴 두꺼운 먼지가 둘러싸고 있는데 망원경이 있는 지구 쪽에서는 측면을 보는 것이어서 가장자리만 보여 빛이 X자형으로 나타나는 것이라고 한다. 이번 사진은 허블 망원경에 있는 첨단관측카메라(ACS)의 고해상도 채널을 사용해 관측한 것이다. 사진 속 적색광은 F658N 필터를 통과해 붉게 보이는 것으로 수소에서 나온 빛으로 추정되며, 더 광범위한 파장의 주황빛은 F625W 필터를 통과시켜 푸른색에 가깝게 만들어 색 대비를 극대화한 것이다. 사진=ESA/Hubble and NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

별은 차가운 가스가 모여서 탄생한다. 뜨거운 별의 탄생을 생각하면 역설적이지만, 오히려 차가운 가스가 중력에 의해 쉽게 뭉칠 수 있기 때문이다. 뜨거운 가스는 팽창하려는 성질 때문에 뭉치기 어렵다. 따라서 천문학자들은 미래 별이 탄생할 가스 성운을 연구하기 위해서 우주에서 가장 차가운 가스를 관측한다. 그 온도는 절대영도에서 불과 10에서 20도 정도 더 높을 뿐이다. 이런 차가운 가스는 일반적인 가시광선 영역에서는 볼 수 없다. 대신 원적외선 파장에서 관측을 통해 그 존재를 밝힐 수 있다. 유럽 우주국의 허셜 우주망원경은 G82.65-2.00이라고 명명된 거대 가스 필라멘트를 관측했다. 가스 성운에 있는 가스 (물론 나중에 별의 핵연료 역할을 할 수소 가스가 주성분이다)가 뭉쳐서 형성된 이 필라멘트에는 대략 태양 800개 정도를 만들 수 있는 수소 가스가 있다. 이 사진에서 영하 -259도의 극저온의 가스와 먼지가 있는 필라멘트는 파란색으로 보인다. 그리고 주변에 상대적으로 온도가 높은 가스 성운은 붉은색으로 표시했다. 유럽 우주국의 설명에 따르면 이 파란 띠는 미래에 새로운 별이 탄생할 리본 (a ribbon of future stars)이다. 지금은 차가운 가스 덩어리에 불과하지만, 시간이 지나면서 중력에 의해 농축되고 뭉치면 마침내 압력과 온도가 증가해서 중심에서 핵융합 반응이 일어나는 새로운 별이 될 것이다. 우리에겐 매우 신기해 보이지만, 사실 태양 같은 별 역시 이런 장소에서 46억 년 전 태어났다. 우리는 망원경을 통해 우리의 탄생 이전을 볼 수 있는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

수많은 별들이 기도하는 공간이 있다면 바로 이 곳일까?최근 미 항공우주국(NASA)은 ‘오늘의 천문사진’(APOD) 코너를 통해 지구로부터 약 6500광년 떨어진 전갈자리 꼬리 부근에 위치한 확산성운 NGC 6357의 모습을 공개했다. NASA가 '별들의 대성당'(Cathedral to Massive Stars)이라 별칭한 이 사진은 실제 아름다운 성당같은 모습으로도 보인다. 환상적인 이 사진은 NASA와 유럽우주국(ESA)이 운영하는 허블우주망원경이 오래 전 촬영했으며 이후 부분 확대 후 보정됐다. 사진 속 성운 중심 부근에서 빛나는 별무리들은 피스미스24(Pismis 24)로 불린다. 이 별들은 우리 은하에서 가장 질량이 무거운 별들로 이루어져 있다. 특히 중심에서 가장 밝고 크게 빛나는 피스미스24-1은 지금까지 발견된 별 중 가장 질량이 큰 것으로 예측돼왔으나 이후 3개의 별이 뭉쳐있다는 사실이 드러났다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

항성과 '하이파이브'를 할 만큼 가깝게 접근했다가 순식간에 멀어지는 희한한 가스행성이 확인됐다.최근 미국 캘리포니아 대학등 공동연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 스피처 우주망원경을 이용, 외계행성 HD 80606b의 공전궤도를 분석한 연구결과를 발표했다. 지구에서 약 190광년 떨어진 큰곰자리에 위치한 이 외계행성은 지난 2001년 처음 발견됐으며 '뜨거운 목성'(Hot Jupiter)으로도 불린다. 그 이유는 우리 태양계의 '큰형님' 목성과 크기가 거의 비슷하기 때문이다. 목성보다 질량은 4배나 더 큰 HD 80606b는 같은 가스형 행성이지만 태양계의 행성들과는 전혀 다른 특징을 갖고있다. 먼저 태양계는 수성, 금성, 지구, 화성 등 암석형 행성이 항성(태양)의 안쪽 궤도를 돌고있으며 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 같은 가스형 행성이 그 바깥쪽 궤도를 돈다. 이에비해 HD 80606b는 항성인 HD 80606와 하이파이브를 할 만큼 가깝게 접근해 그 주위를 공전한다. 이 때문에 전문가들은 '핫 목성'이라는 별칭을 붙인 것으로 항성에 최접근시 표면온도가 1100°c 이상 솟구친다. 　 또 하나 흥미로운 점은 특이한 공전궤도다. 일반적으로 행성은 항성의 주위를 원에 가까운 타원궤도로 공전한다. 지구의 공전궤도 역시 마찬가지인데 그 궤도의 일그러진 정도를 학계에서는 ‘공전궤도이심률’(orbital eccentricity)이라 부른다. 이심률의 기준으로 0이면 원을, 1에 가까울수록 길쭉한 타원궤도를 가진 것으로 분류한다. 이 기준을 태양계에 적용하면 지구는 0.017로 거의 원에 가깝다. 반면 태양계에서 이심률이 가장 큰 행성은 수성으로 비율이 0.205에 달한다. 그러나 HD 80606b는 마치 U턴 형태로 극단적으로 길쭉한 형태의 궤도를 불과 111일 만에 돈다. 연구팀이 분석한 HD 80606b의 이심률은 0.9336으로 모양만 보면 핼리혜성과 비슷할 정도다. 공동 연구자인 MIT의 행성과학자인 줄리앙 데 위트 박사는 "만약 지구가 HD 80606b처럼 궤도를 돈다면 대기는 사라지고 표면은 마그마가 흘러넘칠 것"이라면서 "놀라운 점은 HD 80606b가 항성을 지나친 후 10시간 안에 모든 열이 소멸돼 버린다"고 설명했다. 그렇다면 왜 HD 80606b는 이처럼 특이한 공전궤도를 갖게 되었을까? 위트 박사는 "원래 HD 80606b는 목성처럼 항성과 먼 거리에서 형성됐으나 이웃한 다른 별의 힘에 밀려 안쪽으로 이동했을 것"이라면서 "이 과정에서 행성의 궤도 또한 특이한 형태를 갖게 된 것으로 보인다"고 밝혔다. 이어 "이같은 행성계는 매우 특이한 형태로, 향후 외계 항성과 행성의 형성을 이해하는데 큰 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 은하 중심에 가려진 외계행성 하나를 천문학자들이 ‘미세중력렌즈 현상’이라는 기술을 사용해 발견했다. 23일(현지시간) 미국 과학전문매체 픽스오그(Phys.org)에 따르면, 미국 노터데임대 아파나 바타차리아 선임연구원이 이끈 국제 연구팀은 ‘광학중력렌즈실험’(Optical Gravitational Lensing Experiment·OGLE) 프로젝트팀과의 협력해 2014년 8월 감지한 1760번째 미세중력렌즈 사건에서 이번 행성의 모성이 되는 별 하나를 발견할 수 있었다. 이 때문에 해당 항성에는 ‘OGLE-2014-BLG-1760’이라는 명칭이 붙게 됐다. 미세중력렌즈 현상은 중력렌즈 현상의 하나로서 더 멀리 있는 천체에서 발생한 빛이 더 가까이 있는 천체의 중력장에 의해 구부러지면서 그 모습이 확대돼 나타나는 현상을 말한다. 특히 이 현상은 별에서 나온 빛에 의존하지 않아 심지어 모성이 되는 별을 찾지 못했을 때에도 행성은 찾을 수 있다. 따라서 이 현상은 은하 원반부 내부나 팽대부와 같이 다른 방법으로 행성을 찾기 어려운 경우, 외계행성을 찾는 데 매우 유용하게 쓰이고 있다. 참고로 은하 원반부는 은하핵 바깥의 별, 가스, 티끌 등이 원반모양으로 평평하게 많이 존재하는 지역을, 은하 팽대부는 별들이 빽빽하게 밀집된 거대한 영역으로, 대부분 나선은하에서 발견되는 별들로 구성된 중심의 영역을 말한다. ‘OGLE 프로젝트팀’은 폴란드에 있는 바르샤바대에 기반을 둔 천문학 연구팀으로 암흑물질이나 외계행성을 찾는 연구를 하고 있다. 당시 이들은 칠레 라스 캄파나스 천문대에 설치된 지름 1.3m짜리 바르샤바 망원경을 사용했다. 이어 연구팀은 후속 관측으로 ‘미세중력렌즈관측을 위한 천체물리학’(Microlensing Observation in Astrophysics·MOA) 협력체와 ‘미세중력렌즈후속네트워크’(Microlensing Follow-Up Network·μFUN), 그리고 ‘로보넷’(RoboNet) 프로젝트팀과 협력해 진행했다. MOA 측은 뉴질랜드 테카포 호수 소재 마운트존 천문대에 있는 1.8m MOA-II 망원경을 사용했으며, μFUN과 RoboNet 프로젝트팀은 국제 연구팀으로 전 세계에 포진한 망원경 네트워크를 이용했다. 이로부터 이들 과학자는 OGLE-2014-BLG-1760에서 나오는 강력한 빛의 굴절된 신호를 감지할 수 있었다. 그리고 이런 현상이 거대한 가스행성 하나의 존재에 의해 발생한다고 추정했다. 연구팀은 논문에서 “이 사건에서 특별한 특징 중 하나는 ‘소스가 되는 별’(이하 소스 별)이 꽤 푸르다는 것이다”고 밝혔다. 이 현상은 은하 팽대부에 소스 별과 완전히 일치하는 것이지만, 이는 또한 은하 원반부 반대편에 있는 한 젊은 소스 별에서 오는 것일 수도 있다고 한다. 연구팀은 소스 별이 팽대부에 있다고 가정하고 베이지안 분석이라는 방법을 사용해 표준 은하 모델을 만들었다. 그리고 소스 별이 은하 팽대부 근처나 그 안에 있는 방향에서 나온 행성계를 나타낸 것이라는 것을 밝혔다. 이번 연구에 따르면, 이 행성은 우리 지구보다 약 180배 큰 질량을 갖고 있으며, 모성과의 거리는 약 1.75AU(천문단위)다. 지구와 태양의 평균 거리 1억4959만7870km를 1AU로 나타내므로, 1.75배의 거리에서 별을 공전하고 있다는 말이다. 또 이 행성의 모성은 우리 태양의 약 51%에 해당하는 질량을 갖고 있는 것으로 분석됐다. 이뿐만 아니라 이 행성계는 우리 지구에서 약 2만2000광년 거리에 있는 것으로도 계산되고 있다. 현재 연구팀은 미세중력렌즈 현상과 소스 별이 부분적으로 해결되지 않아 고해상도 이미지에서도 너무 희미하게 검출된다고 지적했다. 하지만 이는 앞으로 오는 2020~2022년부터 사용할 수 있는 제임스웹 우주망원경(JWST)을 비롯해 기존 허블 우주망원경(HST)과 적응광학(adaptive optics) 이미지 처리 방법을 사용해 문제를 해결할 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다. 한편 이번 연구성과는 미국 코넬대 도서관이 운영하는 물리학 분야의 권위 있는 온라인논문저장 사이트인 ‘아카이브’(arXiv.org)에 21일 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아(위), 폴란드 바르샤바대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

중국이 허블 망원경을 능가하는 고성능의 우주망원경 제작을 계획하고 있다. 영문판 '차이니즈 데일리'의 보도에 따르면, 새로 제작될 망원경은 허블과 비슷한 모양이지만, 허블보다는 무려 300배나 넓은 시야각을 가질 것이라 한다. 또한 10년 안에 취역할 이 망원경은 전 우주의 40%를 관측할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 새 망원경의 이름은 아직 결정되지 않았으나, 제작된 후 중국의 우주정거장 티안공(天宮)-3에 설치될 예정이다. 그렇게 되면 허블 망원경이 지닌 문제점들을 피할 수 있는데, 이는 망원경을 수리, 유지하기 위해 별도 우주선을 보낼 필요가 없다는 것을 뜻한다. 티안공-3의 15m짜리 두 로봇 팔이 망원경을 잘 보살펴줄 것이기 때문이다. ​ 1990년 우주로 쏘아올려진 미 항공우주국(NASA)의 허블 우주망원경은 최초의 우주망원경은 아니지만, 최대 우주망원경으로, 그 이름은 우주팽창을 발견한 미국 천문학자 에드윈 허블에게서 따왔다. ​ 우주정거장을 망원경의 영구 기지로 사용한다는 이 같은 아이디어는 이번 중국의 우주망원경이 최초다. 이전에는 어떤 나라도 이 같은 게획이나 시도를 해본 바가 없다. ​ 중국의 우주망원경이 허블에 비해 300배나 넓은 시야각으로 설계되고 있는 것은 높은 해상도로 우주의 암흑물질과 암흑 에너지, 그리고 외계행성들을 발견, 관측할 것을 목적으로 하고 있기 때문이다. 이 우주망원경이 언제 발사될 것인지 자세한 날짜는 알려져 있지 않지만, 티안공-3 우주정거장이 계획될 때 그 속에 함께 포함되어 있었던 것만은 분명한 것으로 보인다. 티안공-3이 2020년 이전에는 발사되지 않을 것으로 보이므로, 자연 이 우주망원경도 그후에나 발사될 것으로 예측되고 있다. ​티안공-1은 2011년에 발사되어 체류하는 유인 우주과학 실험실로서 사용되었다. 티안공-2는 2016년에 발사될 예정인데, 이는 티안공-3 승무원들의 거주와 20일분 생필품 저장공간으로 사용될 계획이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

지구와 가까운 거리에 위치한 블랙홀에서 강력한 에너지의 붉은색 섬광이 포착됐다.최근 영국 사우스햄튼 대학 등 공동연구팀은 백조자리에 위치한 블랙홀 V404가 붉은 섬광을 반복적으로 깜빡깜빡 분출한다는 연구결과를 발표했다. 블랙홀 중에서는 비교적 가까운 7800광년 떨어진 곳에 위치한 V404는 지난 1989년 처음 존재가 확인됐으며 주위에 작은 동반성을 두고있는 것이 특징이다. 흥미로운 점은 V404가 '자다 깨다'를 반복한다는 사실. 지난해 유럽우주국(ESA)은 V404에서 강한 에너지 분출이 있을 때 발생하는 극히 이례적인 X선 빛을 관측했다고 발표했다. 이는 첫 관측 이래 무려 100배 이상 밝아진 것으로 26년 동안 잠자고 있던 V404가 비로소 기지개를 켠 것을 의미한다. 또 하나 흥미로운 사실은 V404가 동반성의 물질을 게걸스럽게 잡아먹으며 활동을 재개했다는 점이다. 이후 ESA는 물론 미 항공우주국(NASA)의 우주망원경들이 일제히 V404를 관측하며 '우주의 이벤트'를 연구했다. 그렇다면 빛조차 흡수한다는 '검은 구멍'인 블랙홀의 존재를 전문가들은 어떻게 확인할 수 있을까? 일반적으로 블랙홀 자체는 빛을 내지 않는다. 그러나 V404처럼 블랙홀은 주위의 가스와 먼지, 심지어 '재수없는' 별까지 통째로 잡아먹어 이 과정에서 강착원반(Accretion disc)이라는 물질의 흐름을 만든다. 강착원반은 블랙홀의 강한 중력으로 인해 빠른 속도로 회전하면서 생긴 마찰로 인해 빛난다. 또한 블랙홀은 제트라 불리는 물질을 마치 트림하듯 격렬하게 분출해 역설적으로 밝게 빛난다. 이번에 공동 연구팀은 V404의 붉은 섬광이 깜빡깜빡 빛나는 시간이 눈을 깜빡이는 것보다 10배나 빠른 속도로 이루어지며 이때 분출되는 에너지가 우리 태양의 1000배라는 사실을 확인했다. 연구를 이끈 포샥 간디 교수는 "V404에서 분출되는 물질은 블랙홀의 아랫부분에서 온 것"이라면서 "붉은 섬광은 블랙홀의 '식사'가 극에 달했을 때 더욱 강력하게 빛난다"고 설명했다. 이어 "V404는 주위 동반성에서 빠른 속도로 '주유'를 마치고 제트를 쏟아낸다"면서 "스위치처럼 깜빡깜빡 온-오프되는 현상을 자세히 관측한 것은 이번이 처음"이라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

빛의 속도보다 1/3 느리게 회전중 지구에서 약 35억 광년 떨어진 퀘이사 ‘OJ287’은 지금까지 발견된 블랙홀 가운데 가장 큰 것 중 하나에 의해 강력한 빛을 내고 있다. 퀘이사(Quasar)는 ‘별과 비슷하게 보이는 전파원’(Quasi-stellar radio source)의 약자로 지구에서 관측할 수 있는 가장 밝은 천체를 말한다. 그런데 ‘OJ287’로 불리는 이 퀘이사는 1891년 처음 관측된 이후 약 12년마다 광학적인 ‘아웃버스트’(outburst)를 발생했다. 여기서 아웃버스트는 태양과 같은 천체의 전파가 짧으면 수초, 길면 며칠 동안 수배에서 수천 배로 강도를 높이고 이후 본래대로 돌아오는 현상을 말한다. 하지만 이제 천문학자들이 새로운 데이터를 통해 이런 아웃버스트에 ‘이중적인 최대치’가 존재한다는 것을 밝혀냈다. 연구진은 이번 관측에서 우리 태양보다 질량이 약 180억 배나 무거운 이 거대 블랙홀의 회전 속도를 정확하게 측정하기 위해 이 블랙홀에 질량이 다른 위성 블랙홀이 존재하는 모델을 처음으로 만들어냈다. 이를 통해 핀란드 투르쿠대학의 마우리 발토넨 교수가 이끈 국제 연구진은 이 거대 블랙홀의 회전 속도가 일반상대성이론에서 허용하는 최대치인 빛의 속도의 3분의 1 정도가 된다는 것을 밝혀냈다. 이를 계산하기 위해 연구진은 서로 다른 질량을 가진 두 블랙홀로 설명되는 새 모델을 사용한 것이다. 더 큰 블랙홀은 강착원반(Accretion disc)에 둘러싸여 있다. 강착 원반은 블랙홀의 강력한 중력에 이끌린 가스와 먼지로 이뤄진 성간 물질이 바로 블랙홀로 빨려 들어가는 것이 아니라 소용돌이치면서 만든 원반형의 물질 흐름을 말한다. 이때 더 작은 블랙홀이 일종의 위성처럼 큰 블랙홀 주위를 공전하고 있는 것이 연구진이 만들어낸 모델이다. 즉 작은 위성 블랙홀이 주기적으로 큰 블랙홀의 강착원반을 통과하면서 해당 영역을 극한 온도로 가열시켜 아웃버스트를 생성한다는 것이다. 연구진은 이중 블랙홀 모델로 언제 어디서 작은 블랙홀이 강착원반에 영향을 줘 아웃버스트가 일어나는지 예상할 수 있었다고 말했다. 지난 2010년 연구진은 작은 블랙홀이 큰 블랙홀을 공전할 때마다 약 39도의 차이가 있는 것을 알고 작은 블랙홀의 세차 운동(중심축이 기울어진 회전체가 수직선 주위를 회전하는 현상) 속도를 측정하기 위해 8번의 아웃버스트를 분석했다. 또 연구진은 이 모델을 사용해 해당 퀘이사에서 다음번 아웃버스트가 언제 일어날지 예측할 수 있었다. 연구진은 미국항공우주국(NASA)의 스위프트(SWIFT) 엑스(X)선 우주망원경을 비롯해 지구 곳곳에 있는 지상망원경 24개와 협력해 2015년 11월 25일쯤으로 예측한 아웃버스트를 포착하기 위한 관측 캠페인을 시행했고 성공할 수 있었다. 이 아웃버스트는 2015년 11월 18일 때쯤 시작돼 같은 해 12월 4일에 최대 밝기에 도달했다. 이 밝은 아웃버스트의 관측으로 연구진은 한국과 일본, 인도, 터키, 그리스, 핀란드, 폴란드, 독일, 영국, 스페인, 미국과 멕시코에 있는 망원경을 사용해 직접 큰 블랙홀의 회전 속도를 측정할 수 있었다. 연구진은 “일반상대성이론으로 예측되는 중력파에 의해 2% 내의 궤도 에너지 손실을 확인할 수 있었다”면서 “이는 중력파를 방출하는 이중 블랙홀 시스템에 관한 최초의 간접적인 증거”라고 말했다. 사진=APOD/NASA(위), 게리 포이너 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

사람과 마찬가지로 우주 역시 서서히 죽어간다. 과학자들은 별들도 탄생과 죽음을 반복하며, 언젠가는 우리 지구가 속한 태양계 역시 끝을 맞이할 것이라고 예측한다. 그렇다면 우리가 사는 우주의 끝은 과연 어떤 모습일까. 최근 유럽우주국(ESA)은 미국항공우주국(NASA)과 합작으로 만든 허블우주망원경을 통해 촬영한, 태양과 거의 동일한 질량을 가진 별의 마지막 모습을 담은 사진을 공개했다. 사진 속 별은 지구에서 4600광년 떨어진 곳에 위치한 코호텍 4-55(kohoutek 4-55)로, 백조자리에 근접해 있다. 짙은 녹색과 붉은색, 흰색 등 형형색색의 가스를 내뿜는 이 별은 불규칙하고 불확실한 에너지를 모두 발산한 뒤 가장 중심부의 핵만 남게 된다. 고온의 핵이 점차 식으면 결국 이 별은 백색왜성(white dwarf)이 되고, 백색왜성 상태로 오랜 시간이 지나면 관측이 불가능한 수준으로 에너지를 잃게 된다. 이번에 공개된 코호텍 4-55가 마지막 불꽃을 태우는 모습이 과학자들의 눈길을 사로잡은 이유는 이 별과 태양의 질량의 매우 유사하기 때문이다. 우리 태양 역시 죽음을 앞두고 마지막 에너지를 뿜어낼 때 이러한 모습이 될 것으로 예측하고 있다. 전문가들은 태양이 생의 마지막 단계에 들어서면 코호텍 4-55처럼 외곽의 가스층을 모두 소진할 것이며, 태양 내부의 고온의 핵이 모습을 드러내면 지구를 포함한 주변의 대다수 별들이 태양에 의해 불타거나 녹아 사라질 가능성이 높다. ESA 전문가들은 “태양이 죽음을 앞두게 될 때, 지구는 완전히 불타버릴 수 있다. 하지만 마지막 순간에 태양이 뿜어내는 아름다움이 전 우주에 펼쳐질 것”이라고 설명했다. 이어 “태양이 죽으면 지구의 생명도 끝이 나겠지만 당장 걱정할 일은 아니다. 태양이 죽음을 맞이하는데까지는 적어도 50만 년이 소요될 것으로 예측된다”고 덧붙였다. 한편 ESA홈페이지를 통해 7일 공개된 이번 사진은 허블망원경에 장착된 카메라 천문관측용 카메라 ‘WFPC2’가 2009년 5월 촬영한 것이며, 질소와 수소, 산소 등 각각의 에너지 파장을 담은 사진 3장을 합성해 제작됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

사람과 마찬가지로 우주 역시 서서히 죽어간다. 과학자들은 별들도 탄생과 죽음을 반복하며, 언젠가는 우리 지구가 속한 태양계 역시 끝을 맞이할 것이라고 예측한다. 그렇다면 우리가 사는 우주의 끝은 과연 어떤 모습일까. 최근 유럽우주국(ESA)은 미국항공우주국(NASA)과 합작으로 만든 허블우주망원경을 통해 촬영한, 태양과 거의 동일한 질량을 가진 별의 마지막 모습을 담은 사진을 공개했다. 사진 속 별은 지구에서 4600광년 떨어진 곳에 위치한 코호텍 4-55(kohoutek 4-55)로, 백조자리에 근접해 있다. 짙은 녹색과 붉은색, 흰색 등 형형색색의 가스를 내뿜는 이 별은 불규칙하고 불확실한 에너지를 모두 발산한 뒤 가장 중심부의 핵만 남게 된다. 고온의 핵이 점차 식으면 결국 이 별은 백색왜성(white dwarf)이 되고, 백색왜성 상태로 오랜 시간이 지나면 관측이 불가능한 수준으로 에너지를 잃게 된다. 이번에 공개된 코호텍 4-55가 마지막 불꽃을 태우는 모습이 과학자들의 눈길을 사로잡은 이유는 이 별과 태양의 질량의 매우 유사하기 때문이다. 우리 태양 역시 죽음을 앞두고 마지막 에너지를 뿜어낼 때 이러한 모습이 될 것으로 예측하고 있다. 전문가들은 태양이 생의 마지막 단계에 들어서면 코호텍 4-55처럼 외곽의 가스층을 모두 소진할 것이며, 태양 내부의 고온의 핵이 모습을 드러내면 지구를 포함한 주변의 대다수 별들이 태양에 의해 불타거나 녹아 사라질 가능성이 높다. ESA 전문가들은 “태양이 죽음을 앞두게 될 때, 지구는 완전히 불타버릴 수 있다. 하지만 마지막 순간에 태양이 뿜어내는 아름다움이 전 우주에 펼쳐질 것”이라고 설명했다. 이어 “태양이 죽으면 지구의 생명도 끝이 나겠지만 당장 걱정할 일은 아니다. 태양이 죽음을 맞이하는데까지는 적어도 50만 년이 소요될 것으로 예측된다”고 덧붙였다. 한편 ESA홈페이지를 통해 7일 공개된 이번 사진은 허블망원경에 장착된 카메라 천문관측용 카메라 ‘WFPC2’가 2009년 5월 촬영한 것이며, 질소와 수소, 산소 등 각각의 에너지 파장을 담은 사진 3장을 합성해 제작됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

머나먼 우주에 존재하는 수많은 별들의 중력을 측정할 수 있는 방법이 해외연구진에 의해 개발됐다.최근 오스트리아 비엔나 대학과 캐나다 브리티시 콜롬비아 대학 공동연구팀은 멀리 떨어진 별의 표면중력을 측정할 수 있는 방법을 개발했다는 연구결과를 발표했다. 미 항공우주국(NASA)의 케플러(Kepler) 우주망원경과 캐나다우주국(CSA)의 모스트(MOST) 우주망원경의 관측 데이터를 바탕으로 한 이 측정 방법은 항성에서 발하는 미묘한 빛의 변화를 바탕으로 표면 중력을 재는 방식이다. 우리가 사는 지구와 마찬가지로 항성인 태양에도 중력이 존재한다. 태양은 지구보다 20배 이상의 중력을 가졌기 때문에 만약 몸무게 60kg의 사람이 태양 위에 선다면 1200kg 이상 나가게 된다. 그러나 수십억 년 후 태양이 적색거성(red giant star·별의 진화 과정 중 마지막 단계)이 되면 중력 또한 50분의 1로 줄어든다. 그렇다면 왜 학자들은 한가하게(?) 멀고 먼 항성의 중력을 측정하려고 하는 것일까? 이에 대한 대답은 외계생명체 혹은 인간이 살 수 있을만한 환경을 가진 '슈퍼지구' 찾기와 관계가 깊다. 특정 행성이 생명체가 존재할 만한 조건인지 알기 위해서는 먼저 그 행성의 모성인 항성에 대해 파악해야 한다. 곧 특정 항성이 우리 태양처럼 적절한 중력과 온도를 갖고 있다면 그 주위를 도는 행성은 '슈퍼지구'가 될 수 있는 기본 조건을 갖춘 셈이다. 슈퍼지구는 생명 서식 가능 구역으로 불리는 ‘골디락스 존’(Goldilocks zone)이 열쇠다. 곧 행성이 항성과 너무 가깝지도(뜨겁지도) 멀지도(춥지도) 않은 적당한 지역에 위치해 있을 경우 생명체가 존재 가능한 행성이 될 수 있다는 추측이다. 연구를 이끈 제이미 매튜 교수는 "만약 우리가 항성에 대해 모른다면 그 주위를 도는 행성도 알 수 없다"면서 "외계행성의 크기는 항성의 크기와 관계가 깊다"고 설명했다. 이어 "우리 기술로 항성의 크기와 밝기 측정이 가능하다"면서 "조건에 부합하는 항성의 주위 골디락스 존에 행성이 있다면 그곳에는 물이 있고 아마 생명체가 존재할 수도 있다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr