한때 지구에 물을 가져왔다고 믿어지는 원시 소행성족의 작은 우주 암석들이 태양계 생성의 역사를 들여다볼 수 있는 창을 제공하고 있다.​ 태양계에서의 생명은 수많은 위험에 노출될 수 있다. 역사상 수많은 충돌이 일어났기 때문이다. 예컨대, 달을 형성한 거대 충돌이나 수성 표면을 수많은 분화구들로 뒤덮게 한 무수한 충돌 사건을 생각해보라. 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대의 큰 소행성들도 때때로 충돌했다. ​ 그런 일이 발생하면 그 소행성은 더 작은 조각으로 부서진다. 이 같은 사건은 수십 개의 작은 우주 암석을 생성할 수 있다. 당연히 동일한 원본 개체에서 나온 많은 암석 조각들은 유사한 궤도를 따라 이동하는 공통점을 갖는다. 천문학자들은 이러한 소행성 그룹을 ‘소행성족’이라 부른다.​ 소행성대에는 120개가 넘는 ‘소행성족’이 존재하는 것으로 알려져 있다. 벨트에서 두 번째로 큰 물체인 4 베스타의 이름을 딴 베스타 계열과 같은 일부는 화학적 변화의 증거를 보여준다. 지나치게 덩치가 큰 베스타는 가열과 분화라는 과정을 거쳤다. 이 과정을 통해 더 무거운 원소들이 핵으로 가라앉아 다양한 층을 형성한 후 다른 소행성과 부딪혀 부분적으로 부서졌다.​ 그러나 소행성족 중 8개는 원시 화학을 유지하고 있다. 이들 샘플의 원시적 구성이 이 소행성족의 조상 소행성이 형성되었을 때 우리 태양계의 상태에 대한 새로운 통찰을 제공할 수 있기 때문에 천문학자들은 이러한 원시 샘플에 매우 관심이 크다. 그들은 우리가 고대 태양계의 비밀을 들여다보는 데 도움을 줄 수 있는 것이다. ​ 이 같은 이유로 미국 센트럴플로리다 대학의 행성 과학자 노에미 피닐라-알론소는 이러한 소행성군의 화학적 구성을 기록하기 위해 원시 소행성 분광 조사(PRIMASS)라는 프로젝트를 공동 주도하고 있다.​ 최근 피닐라-알론소의 박사과정 준비생 브리터니 하비슨 덕분에 그 작업이 완료되었다. 그는 PRIMASS 프로젝트를 위해 연구할 마지막 소행성인 에리고네 족 원시 소행성에 대한 적외선 관측을 연구하는 임무를 맡았다. 에리고네 족은 상당히 젊은 가족인데, 이를 만든 충돌이 불과 1억 3천만 년 전에 발생한 것으로 추산되기 때문이다.​ 하비슨은 성명에서 “지구가 초기 태양계의 원시 소행성으로부터 물의 일부를 받았을 수 있다는 이론이 있다”라고 전제한 후 “이 이론의 큰 부분은 이러한 원시 소행성이 어떻게 지구 경로로 운반되었는지 이해하는 것이다. 따라서 오늘날 태양계의 원시 소행성을 탐험하면 과거에 무슨 일이 일어났는지 그림을 그리는 데 도움이 될 수 있다”라고 설명한다.​ 하비슨은 하와이에 있는 NASA의 구경 3.2m 적외선 망원경 시설과 스페인 카나리아 제도에 있는 로크 데 로스 무차초스 천문대의 3.6m 구경 갈릴레오 국립망원경(TNG·Telescopio Nazionale Galileo)으로 촬영한 근적외선 관측을 사용하여 에리고네 족 25개 우주 암석의 구성을 분석했다. 이 그룹의 이름은 가장 큰 구성원인 72km짜리 소행성 163 에리고네의 이름을 따서 명명되었다.​ 하비슨은 163 에리고네를 포함하여 에리고네 족의 43%가 C형 탄소질 소행성이라는 사실을 발견했다. 이는 탄소가 풍부하다는 것을 의미한다. 에리고네 계열 중 상당수가 C형 소행성이라는 사실은 그리 놀라운 일이 아니다. 왜냐하면 이것이 일반적으로 가장 일반적인 유형의 소행성으로, 종종 수화되거나 수분을 함유한 광물의 증거를 포함하고 있기 때문이다. 따라서 C형 소행성은 실제로 지구에 물을 공급할 수 있는 유력한 후보다.​ 나머지 에리고네 족의 경우 28%는 X형 소행성으로 나머지 무리와 비슷한 스펙트럼을 갖는 다른 종류일 가능성이 높다. 탄소질 소행성의 변형인 B형은 에리고네 족의 11%를 구성하고, 미지의 T형은 7%를 구성한다. 또한 실제 가족 구성원이라기보다는 비원시적인 침입자로 보이는 돌투성이 L형과 S형도 있다.그러나 하비슨의 주요 발견은 에리고네 족 구성원이 모두 다른 원시 소행성 가족에서 반복되지 않는 유사한 기본 구성을 공유한다는 사실이다. 실제로 모든 소행성족은 각기 다른 수분 공급 수준을 가지고 있다. 수분 함량이 가장 높은 소행성을 일치시킬 수 있으면 지구에 물을 가져온 ‘범인’을 찾을 때 천문학자들이 올바른 방향을 찾는 데 도움이 될 것이다.​ 에리고네 족은 수분이 너무 많아서 이제 천문학자들의 주요 목표가 되었다. 공교롭게도 목성의 트로이 소행성으로 향하는 NASA의 루시 우주 임무는 먼저 지름 4km의 소행성 52246 도널드요한슨을 방문할 예정이다. 이 소행성은 트로이 군에 위치하며, 130만 년 전 생성되었을 것이라고 추측된다. 미국 고생물학자의 이름을 딴 이 C형 소행성은 에리고네 족에 속하므로 과학자들은 루시가 2025년 4월 20일에 지나갈 때 자세히 관찰할 수 있을 것으로 생각한다.​ PRIMASS 팀은 또한 올 여름부터 제임스웹 우주망원경으로 에리고네 족(및 기타 원시 소행성)을 관찰하는 데 성공했다. JWST와 루시의 발견은 이러한 고대 물체의 역사를 더욱 밝혀내고 태양계와 지구의 과거에 대한 지식의 빈 공간을 메우는 데 크게 기여할 것으로 보인다.​ 하비슨의 연구는 ‘이카루스’ 저널 2024년 4월호에 게재되었다.

“만약 우리가 그것들을 발견한다면 이론물리학 분야를 뒤흔드는 대사건이 될 것이다.” ​블랙홀 주간이 본격화되고 있으며, 이를 축하하기 위해 미 항공우주국(NASA)은 차세대 주요 천문 장비인 낸시 그레이스 로먼 우주망원경이 빅뱅으로 거슬러 올라가는 작은 블랙홀을 어떻게 찾아낼 것인지에 대해 설명했다. ​낸시 그레이스 로먼 우주망원경은 2026년 발사 예정인 우주망원경으로, 관측 파장은 가시광선과 적외선이다. 약 2.4m의 주경을 장착하고 있으며, 288 메가 픽셀의 사진을 찍을 수 있는데, 이는 허블 망원경 뛰어넘는 수준이다. 초점도 허블 망원경보다 더 잘 맞추어진다. 하지만 구경 크기는 2.4m으로 똑같다. ​블랙홀에 대해 생각할 때 우리는 태양 질량의 수십에서 수백 배에 달하는 항성 질량 블랙홀과 같은 거대한 우주 괴물을 상상하는 경향이 있다. 우리는 태양 질량의 수백만 배(심지어 수십억 배)에 달하는 초대질량 블랙홀이 은하 중심부에 자리잡고 그 주변을 지배하는 모습을 상상해볼 수도 있다. ​그러나 과학자들은 우주에는 지구 정도의 질량을 가진 깃털처럼 가벼운 블랙홀이 존재할 수도 있다는 이론을 내세운다. 이 블랙홀은 잠재적으로 큰 소행성만큼 작은 질량을 가질 수 있다. 과학자들은 또한 그러한 블랙홀이 약 138억 년 전 태초부터 존재했을 것이라고 제안한다. ​‘원시 블랙홀’이라고 명명된 이 블랙홀은 지금까진 순전히 이론상의 존재이긴 하지만, 2026년 말 발사 예정인 로먼 망원경이 이를 극적으로 바꿀 수 있을 것으로 기대되고 있다. ​“지구 질량의 원시 블랙홀 집단을 탐지하는 것은 천문학과 입자물리학 모두에 놀라운 진전이 될 것이다. 왜냐하면 이러한 물체는 알려진 물리적 과정에 의해 형성될 수 없기 때문”이라고 윌리엄 드로코 캘리포니아 대 산타크루즈 박사후 연구원은 설명한다. 팀을 이끌었던 그는 로먼이 이 고대의 작은 블랙홀 사냥에 나선 것에 대해 성명에서 “만약 우리가 그것을 발견한다면 이론물리학 분야를 뒤흔들 것”이라고 강조했다. 사건 지평선에는 질량이 중요하다 지금까지 존재하는 것으로 확인된 가장 작은 블랙홀은 항성질량 블랙홀로, 거대한 별의 핵융합에 필요한 연료가 고갈될 때 생성된다. 이러한 융합이 중단되면 별들은 자체 중력으로 붕괴된다. 일반적으로 별이 항성질량 블랙홀을 남기는 데 필요한 최소 질량은 태양 질량의 8배다. 더 가벼우면 별은 중성자별이나 그을린 백색왜성으로 일생을 마감하게 된다. ​그러나 우주 탄생 당시의 조건은 현재의 조건과 매우 달랐다. 우주가 뜨겁고 밀도가 높으며 격동적인 상태에 있었을 때 훨씬 더 작은 물질 덩어리가 붕괴되어 블랙홀이 탄생했을 수도 있다. ​모든 블랙홀은 ‘사건 지평선’이라고 불리는 외부 경계에서 ‘시작’된다. 이 지점을 넘어서면 빛조차도 중력의 영향을 벗어날 수 없다. 곧, 빛도 탈출할 수 없다는 뜻이다. 사건 지평선이 블랙홀의 중심 특이점, 즉 모든 물리법칙이 무너지는 무한 밀도 지점으로부터의 거리는 블랙홀의 질량에 의해 결정된다. ​즉, 질량이 태양의 약 24억 배에 달하는 초대질량 블랙홀 M87*의 사건 지평선은 지름이 약 248억km인 반면, 태양 30개의 질량인 항성질량 블랙홀은 폭이 약 177km에 불과한 사건 지평선을 갖게 된다. 반면에 지구 질량의 원시 블랙홀은 사건의 지평선이 동전보다 크지 않을 것이다. 소행성 질량을 지닌 원시 블랙홀은 양성자보다 폭이 작은 사건 지평선을 갖게 된다.원시 블랙홀의 개념을 지지하는 과학자들은 우주가 빅뱅이라고 부르는 초기 인플레이션을 겪으면서 원시 블랙홀이 탄생했을 것이라고 생각한다. 우주가 빛보다 빠른 속도로 질주하면서(우주에서는 빛보다 빠른 것은 아무것도 없지만 공간 자체는 그럴 수 있다), 과학자들은 주변보다 밀도가 높은 지역이 붕괴되어 소질량 블랙홀이 탄생했을 수 있다고 제안한다. ​그러나 많은 연구자들이 현재 우주에 존재하는 원시 블랙홀의 개념을 지지하지 않는데, 이는 스티븐 호킹 때문이다. 블랙홀도 죽는가? 스티븐 호킹의 가장 혁명적인 이론 중 하나는 블랙홀도 영원히 지속될 수 없음을 시사했다는 점이다. 이 위대한 물리학자는 블랙홀이 열 복사의 한 형태로 질량을 블랙홀 외부로 ‘누출’한다고 생각했는데, 이 개념은 나중에 그의 이름을 따서 ‘호킹 복사’라고 명명되었다. ​블랙홀은 호킹 복사를 누출하면서 질량을 잃고 결국 폭발한다. 블랙홀의 질량이 작을수록 호킹 복사가 더 빨리 일어난다. 이는 초대질량 블랙홀의 경우 이 과정이 우주의 수명보다 오래 걸릴 것임을 의미한다. 그러나 작은 블랙홀은 훨씬 더 빠르게 누출되므로 훨씬 더 빨리 죽어야 한다. ​따라서 원시 블랙홀이 어떻게 “펑” 하지 않고 138억 년 동안 떠돌 수 있었는지 설명하는 것은 어려운 일이다. 로먼이 만약 이러한 우주 화석을 발견한다면 물리학의 많은 부분이 뒤바뀌게 될 것이다.​이번 연구에 참여하지 않은 볼티모어 우주망원경과학연구소의 천문학자 카일라시 사후는 성명에서 “은하 형성부터 우주의 암흑물질 함량, 우주 역사에 이르기까지 모든 것에 영향을 미칠 것”이라고 전망하면서 “그들의 신원을 확인하는 것은 어려운 작업이 될 것이며, 천문학자들에게는 많은 설득력이 필요하지만 그만한 가치가 있을 것”이라고 덧붙였다. ​원시 블랙홀을 탐지하는 것도 결코 쉬운 일이 아니다. 다른 블랙홀과 마찬가지로 이 구역은 사건 지평선에 둘러싸여 있으며, 빛을 방출하거나 반사하지 않는다. 즉, 이를 탐지하는 유일한 방법은 알베르트 아인슈타인이 1915년에 발표한 일반 상대성 이론으로 알려진 중력이론에서 개발한 원리를 사용하는 길뿐이다. 아인슈타인에게 도움 받기 일반 상대성 이론은 질량을 가진 모든 물체는 ‘시공간’이라고 불리는 하나의 4차원 실체로 통합된 공간과 시간의 구조 자체에 곡률을 일으킨다고 예측한다. 배경 광원의 빛이 왜곡된 시공간을 통과하면 경로가 구부러진다. 빛이 통과하는 렌즈 물체에 가까울수록 경로가 더 많이 구부러진다. 이는 동일한 물체의 빛이 서로 다른 시간에 망원경에 도달할 수 있음을 의미한다. 이러한 현상을 중력렌즈라고 한다. ​중력렌즈의 영향을 받는 물체가 은하처럼 엄청나게 거대할 때 배경 소스는 겉보기 위치로 이동하는 것처럼 보이거나 심지어 동일한 이미지의 여러 위치에 나타날 수도 있다. 렌즈 효과를 받는 물체가 원시 블랙홀처럼 질량이 더 작다면 렌즈 효과는 더 작아지지만, 감지할 수 있는 배경 광원이 밝아지는 원인이 될 수 있다. 이것이 바로 마이크로 렌즈(Microlensing)라는 효과다.​현재 마이크로 렌즈는 떠돌이 행성이나 모항성 없이 은하수를 떠다니는 천체를 탐지하는 데 큰 효과를 거두고 있다. 이것은 이론상보다 더 많은 지구 질량의 떠돌이 천체들의 개수를 파악하고 있다. 모델은 실제로 예측한다. 이 패턴을 통해 과학자들은 로먼이 지구 질량의 떠돌이 행성에 대한 탐지를 10배 증가시킬 것이라고 예측한다. ​이러한 물체가 풍부하게 존재한다는 사실은 지구 질량 천체 중 일부가 실제로 원시 블랙홀일 수도 있다는 추측으로 이어졌다. 드로코는 “사례별로 지구 질량 블랙홀과 악성 행성을 구분할 방법이 없다”라고 말하면서 “로먼은 통계적으로 두 가지를 구별하는 데 매우 강력할 것”이라고 예측한다. ​사후는 “이것은 로먼이 행성을 검색하면서 이미 얻게 될 데이터를 사용하여 추가 과학자들이 할 수 있는 일의 흥미로운 예”라고 설명하면서 “과학자들이 지구 질량 블랙홀이 존재한다는 증거를 찾든 못 찾든 그 결과는 흥미롭다. 두 경우 모두 우주에 대한 우리의 이해를 증진시킬 것”이라고 덧붙였다. ​팀의 연구는 지난 1월 ‘물리학 리뷰 D’에 게재되었다.

밝은 타원은하 메시에 87(M87)은 2017년 지구의 사건지평선 망원경(Event Horizon Telescope, EHT)이 최초로 블랙홀 이미지를 포착한 초거대 블랙홀의 본거지다. 약 5500만 광년 떨어져 있는 처녀자리 은하단의 거대 은하단 M87은 스피처 우주망원경으로 촬영한 이 적외선 이미지에서 푸른 색조로 나타난다. M87은 외관상 대체로 특징이 없고 구름처럼 보이지만, 스피처 이미지는 은하 중심 지역에서 폭발하는 상대론적(relativistic jets) 제트의 세부 사항을 기록한다. 상대론적 제트란 상대론적인 속도(relativistic speed), 즉 빛의 속도에 근접하는 속도로 기둥처럼 가속 분출되는 물질의 분출류(outflow)를 가리킨다.오른쪽 상단에 삽입된 그림에서 볼 수 있듯이, 제트 자체는 수천 광년에 걸쳐 뻗쳐 있다. 오른쪽에 보이는 더 밝은 제트는 우리 시야에 가까워지고 있는 중이다. 반대편에는 보이지 않는 후퇴하는 제트에 의해 생성된 충격이 물질의 더 희미한 호를 밝게 비춘다. 오른쪽 하단에 삽입된 역사적인 블랙홀 이미지는 상대론적 제트 사이에 있는 거대 은하의 중심에 있는 맥락에서 보여진다. 스피처 사진에서는 전혀 해결되지 않은, 떨어지는 물질로 둘러싸인 초대질량 블랙홀은 활동은하 M87의 중심에서 상대론적 제트를 몰아내는 엄청난 에너지의 원천이다. 사건지평선 망원경 이미지가 향상되어 M87의 유명한 초거대 블랙홀을 더욱 선명하게 볼 수 있게 되었다.

심연의 우주 속에서 고개를 쳐든 ‘말머리 성운’의 생생한 모습이 제임스웹 우주망원경에 포착됐다. 지난 29일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 ‘말의 갈기’(The Horse’s Mane)라는 제목의 흥미로운 성운의 모습을 사진으로 공개했다.해당 성운은 대중적으로 널리 알려진 ‘말머리 성운’(Barnard 33)으로, 실제로 우주 구름 속에서 말이 머리를 쳐든 모습을 연상시킨다. 말머리 성운은 지구에서 약 1300광년 떨어진 오리온자리에 위치해 있으며 가장 유명한 암흑성운으로 꼽힌다. 그간 말머리 성운은 다양한 우주망원경으로 관측된 바 있는데, 이번에 제임스 웹 우주망원경은 말로 따지면 갈기 부분을 클로즈업해 생생히 촬영했다.공개된 이미지를 자세히 보면 성운이 푸른빛과 붉은빛이 주를 이루는데, 푸른빛은 수소, 메탄 등의 물질로 채워져있으며 붉은빛은 이온화된 수소가스를 보여준다. 또한 말머리 성운의 배경으로 빛나는 많은 천체들은 다른 은하들이다. 말머리 성운은 밀도가 높고 차가운 가스로 이루어진 암흑성운(暗黑星雲·빛을 발하지 않고 검게 나타나는 성운)이다. 그러나 이처럼 말머리 모양으로 신비롭게 보이는 이유는 그 뒤로 붉은색으로 밝게 빛나는 발광성운(發光星雲·주위의 열을 받아 스스로 빛을 내는 성운) IC 434 덕이다. 한편 제임스웹 우주망원경은 허블우주망원경과는 전혀 다른 형태를 취한 우주망원경이다. 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 또한 웹 망원경은 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다.

태양에서 불어오는 플라스마 입자 흐름을 ‘태양풍’이라고 부른다. 태양풍을 구성하는 입자들은 양성자, 전자, 헬륨 원자핵 등으로 전기를 띄고 있다. 이 때문에 태양풍이 강해지면 전파를 방해해 위성통신이나 레이더 시스템에 장애가 발생하곤 한다. 태양풍은 항성(별)의 상층부 대기에서 분출되는 입자의 흐름인 항성풍(stellar wind)의 일종이다. 오스트리아 빈 대학 천체물리학과, 프랑스 소르본대, 영국 레스터대 물리·천문학과, 미국 존스홉킨스대 응용 물리학 연구실 공동 연구팀은 태양과 유사한 세 개의 항성에서 방출되는 X선을 기록해 항성풍을 직접 감지하고 별의 질량 원리를 찾아냈다고 19일 밝혔다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 4월 12일 자에 실렸다. 태양풍과 태양 자기장이 지배하는 공간인 태양권(Heliosphere)의 유사체인 항성권(Astrosphere)은 ‘항성풍 거품’이라는 별명처럼 항성풍에 의해 성간 공간으로 날아가는 매우 뜨거운 플라스마 거품이 있는 공간이다. 항성풍은 플라스마 형태로 방출되면서 별의 질량 손실을 유발하는 직접 원인이 된다. 항성풍으로 인해 주변 행성이 거주할 수 있는 세계가 되거나, 대기를 완전히 잃은 암석 덩어리 행성으로 진화하기도 한다. 이렇듯 태양과 유사한 저(低)질랑 별의 항성풍에 관한 연구는 항성과 행성의 진화를 이해하는 데 중요한 열쇠가 된다. 또 항성풍은 별과 행성의 진화에 중요한 역할을 하지만 통제 방법은 알려진 것이 없다. 연구팀은 별의 광도에 따라 구분하는 MK 분류법에 따라 태양처럼 광도가 Ⅴ단계인 주계열성(main sequence stars) 별 3개를 대상으로 X선 방출을 관측했다. 연구팀은 유럽우주국(ESA)에서 운영하는 X선 분광 우주망원경인 ‘XMM-뉴턴 우주망원경’으로 지구에서 16.6광년 떨어진 쌍성계인 ‘땅꾼자리 70’(70 Ophiuchi), 지구에서 10.5광년 떨어져 있는 에리다누스자리 엡실론, 11광년 떨어져 있는 백조자리 61(61 Cygni)을 선정해 관측했다. 연구팀은 산소 이온의 스펙트럼선을 관찰해 산소의 양, 별에서 방출되는 항성풍의 총질량을 파악했다. 세 별들의 질량 손실률은 각각 66.5±11.1배, 15.6±4.4배, 9.6±4.1배로 추정됐다. 이는 각별들에서 나오는 항성풍이 태양풍보다 훨씬 강하다는 것을 의미하고, 강한 자기 활동이 일어나고 있다는 의미다. 빈 대학 천체물리학과 수석 과학자 크리스티나 키슬리야코바 박사는 “항성풍의 산소 이온과 세 개의 주계열성 주위 중성 성간 물질, 별들에서 방출되는 X선 전하 교환이 관측된 것은 이번이 처음”이라며 “항성풍을 직접 찾아 이미지 처리하고 주변 행성과의 상호 작용을 연구하는 길을 열어줄 것”이라고 말했다.

지난 2022년 9월 27일 인류 역사상 최초로 소행성에 우주선을 고의 충돌시키는 마치 영화같은 실험이 성공적으로 이루어졌다. 당시 미 항공우주국(NASA)은 다트(DART) 우주선을 지구에서 1100만㎞ 떨어진 소행성 디디모스(Didymos)의 위성인 디모르포스와 고의 충돌시켰다. 이날 DART 우주선은 초속 6.1㎞로 날아가 목표했던 디모르포스와 충돌하면서 운명을 다했다. 충돌 여파로 디모르포스의 먼지와 파편이 생겼으며 이후 소행성 뒤로는 혜성같은 꼬리가 형성됐다. NASA는 우주선의 디모르포스 충돌로 인해 1000톤이 넘는 먼지와 암석이 우주공간에 흩뿌려진 것으로 분석했다. 특히 이 과정에서 소행성에 있던 바위들이 떨어져나와 우주 공간을 떠돌게 됐는데 허블우주망원경으로 확인된 숫자는 37개로 직경은 4~7m에 달했다.그렇다면 그후 우주공간으로 떨어져나온 이 바위들은 어떻게 됐을까? 최근 유럽우주국(ESA) 천문학자 마르코 페누치와 이탈리라 국립천체물리학 연구소 알비노 카르보냐니는 이에대한 흥미로운 연구결과를 내놨다. 컴퓨터 시뮬레이션 분석을 통해 이들 바위들이 행로를 예측한 것. 그 결과 모든 바위들이 지구 쪽으로 날아와 영향을 미칠 가능성은 없는 것으로 파악됐다. 그러나 연구팀은 이 바위들의 궤도가 장기적으로 화성의 궤도와 교차한다는 사실을 발견했다. 특히 이중 4개의 바위는 화성에 충돌할 정도로 가까워지는데 2개는 6000년 후, 또다른 2개는 1만 5000년 후로 예측됐다. 결과적으로 4개의 바위가 인간의 실수 아닌 실수로 화성에 떨어질 수 있는 것. 특히 아무리 작은 바위라도 화성에는 큰 타격이 될 수 있다. 화성은 대기가 희박해 지구처럼 천체로부터 거의 보호되지 않는다. 연구팀에 따르면 이 바위 하나가 수직으로 떨어지면 화성에 최대 300m의 분화구가 생길 수 있다.이에대해 연구팀은 “지금까지 이루어진 모든 관측결과 다트 우주선이 디모르포스와 충돌하면서 궤도 주기를 변경하고 지구에도 영향을 미치지 않았기 때문에 성공적인 실험으로 확인됐다”면서 “다만 소행성에서 떨어져 나온 물질이 주위 천체에 영향을 미칠 수 있기 때문에 향후 임무에 보다 신중한 접근이 필요하다는 것이 이번 연구가 시사하는 점”이라고 밝혔다. 한편 DART 우주선이 디모르포스와 충돌한 이유는 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성과 충돌해 그 궤도를 변경할 수 있는지를 실험하는 것이었다. 곧 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성의 궤도를 변경하려는 장대한 실험인 셈으로 실제로 디모르포스의 궤도 주기가 33분 가량 변경되면서 임무는 성공적으로 끝났다. DART(Double Asteroid Redirection Test)는 폭발물을 탑재하지 않은 500kg정도의 작은 우주선으로 지난 2021년 11월 24일 발사됐다. DART 우주선의 실험장이 된 디모르포스는 직경 160m의 작은 소행성이지만 만약 지구와 충돌한다면 대형 핵무기급 파괴력을 가질 수 있다.

1990년 발사된 허블우주망원경은 30년 넘게 가장 강력한 우주 망원경의 자리를 지켰다. 가장 강력한 우주 망원경의 지위는 2021년 발사된 제임스 웹 우주망원경(JWST)에게 넘겨줬지만, 여전히 허블우주망원경은 가시광선 영역에서는 가장 강력한 성능을 지닌 망원경으로 활약을 멈추지 않고 있다. 제임스 웹 우주망원경은 적외선 영역에서 관측하기 때문에 그보다 파장이 짧은 가시광선 영역에서는 허블우주망원경의 역할이 여전히 중요하다. 사실 인간의 눈에 보이는 가시광선 영역은 우주에 있는 빛의 극히 일부에 지나지 않는다. 과학자들은 온전한 우주의 모습을 보기 위해서 X선이나 감마선, 자외선, 적외선, 전파 등 다양한 파장에서 우주를 관측한다. 한 번에 모든 파장을 볼 수 있는 망원경이 있다면 좋겠지만, 파장에 따라 성질이 너무 다르기 때문에 한 가지 형태의 망원경을 사용할 수 없다. 결국 거대한 접시 같은 전파 망원경부터 X선이나 감마선을 관측하는 위성까지 다양한 형태의 망원경이 필요하다. 미 항공우주국(NASA)은 사실상 거의 모든 파장에서 우주를 관측하기 위해 다양한 망원경을 운용하고 있다. 하지만 사실 가시광선보다 더 짧은 자외선 영역에서 빈자리가 존재한다. 자외선의 상당 부분은 대기의 오존층에서 흡수되기 때문에 제대로 관측하려면 X선이나 감마선처럼 우주 망원경이 필요한데, 2003년에서 2013년 사이 임무를 수행한 갈렉스(Galaxy Explorer, GALEX) 이후 새로운 자외선 우주망원경을 발사하지 않았기 때문이다. 물론 스위프트 X선 관측 위성처럼 다른 우주망원경들이 일부 자외선 영역을 관측하긴 하지만, 전문적인 자외선 관측 우주망원경은 갈렉스 퇴역 이후 발사되지 않았다. NASA는 이 공백을 메우기 위해 UVEX(UltraViolet EXplorer)라는 차세대 자외선 우주망원경 프로젝트를 발표했다. 2030년 발사 예정인 UVEX는 거의 30년 후에 발사되는 만큼 그동안의 기술 진보를 반영해 갈렉스보다 50-100배 정도 뛰어난 성능을 목표로 하고 있다. 과학자들은 UVEX를 통해 초신성 폭발이나 중성자별의 충돌처럼 고온의 입자에서 엄청난 에너지가 방출되는 사건을 더 잘 분석할 수 있을 것으로 보고 있다. 그리고 천문학에 있는 빈틈을 메워 모든 파장에서 골고루 우주를 볼 수 있을 것으로 기대하고 있다.

빅뱅이 일어나고 약 40만 년 후 우주를 균일하게 채워온 태초의 우주 빛이 과학자들에게 암흑물질의 비밀로 안내하는 보물지도 역할을 할 수 있을 것으로 예측된다. 우주 마이크로파 배경(CMB)은 우주를 자유롭게 여행하기 시작한 최초의 빛을 말한다. 그 빛의 여행은 전자와 양성자가 첫 번째 원자를 형성할 수 있을 만큼 우주공간이 팽창하고 냉각된 후에 비로소 시작되었다. 즉, 전자가 더 이상 광자를 산란시키지 않음에 따라 우주는 비로소 흐릿한 상태에서 투명한 우주로 바뀌었다. 흔히 ‘마지막 산란 표면’으로 알려진 CMB는 새로이 업그레이드된 SPT-3G 카메라에 의해 포착되었다. SPT-3G는 남극망원경에 연동되어 있는데, 이 카메라를 5년 동안 작동하여 초기 우주의 데이터에서 이 같은 현상을 포착할 수 있었다. 이는 앞으로 우주 암흑물질을 비밀을 푸는 흥미로운 과학적 사실을 예고해주는 것이다. 아르곤 국립연구소 과학자 자오디 판은 “CMB는 우주론자들을 위한 보물지도”라면서 “온도와 양극화의 미세한 변화는 우주의 초기 단계를 엿볼 수 있는 독특한 창을 제공한다”고 밝혔다. 그러나 보통 해적의 보물지도가 그렇듯 이 암흑물질의 보물지도도 읽을 수 있는 열쇠가 필요하다. 이 우주 보물지도의 경우, 암흑물질의 분포는 알베르트 아인슈타인이 1915년에 발표한 중력이론인 일반 상대성 이론을 통해서만 드러난다.아인슈타인과 함께 우주 비밀지도 읽기 천문학자들은 모든 은하계가 거대한 암흑물질 헤일로(halo)로 둘러싸여 있다고 믿고 있다. 사실, 이 신비한 형태의 물질은 놀랍게도 우주 전체 물질의 68%를 차지한다. 그러나 암흑물질은 전자, 양성자, 중성자로 구성된 원자(baryon, 중입자)로 구성되지 않기 때문에 빛과 상호작용하지 않는다. 그러나 암흑물질은 질량이 있으며 중력과 상호작용한다. 여기가 바로 일반 상대성 이론이 등장하는 지점이다. 아인슈타인의 중력이론은 질량을 가진 모든 물체는 3차원 공간과 1차원 시간으로 구성된 4차원 시공간 곡률을 만든다고 말한다.배경 광원의 빛이 이 시공간의 곡률을 통과하면 경로가 휘어진다. 은하와 같이 질량이 큰 물체의 경우 빛의 경로를 크게 왜곡시킴으로써 배경의 대상을 다른 위치로 이동한 것처럼 보이게 한다. 극단적인 경우, 이 중간 물체를 통과하는 빛은 물체 주위에서 다양한 각도로 구부러진 경로를 취할 수 있다. 즉, 하나의 대상이 때로는 여러 지점에 동일한 이미지로 나타날 수 있다는 뜻이다. 이 효과를 중력렌즈라고 하며, 제임스웹 우주망원경과 같은 장비는 초기 우주의 희미한 은하계를 보는 데 중력렌즈 효과를 잘 잡아낸다. 이 효과의 보다 미묘한 버전인 중력 마이크로 렌즈를 사용하면, 암흑물질에 대해 더 많은 정보를 확인할 수 있다. 그러나 우주 전역에 걸쳐 거미줄처럼 뻗어 있는 암흑물질의 분포 그림을 얻으려면 과학자들은 우주 전체에 똑같이 널리 분포한 광원이 필요하다. 따라서 CMB는 암흑물질 렌즈 조사에 이상적인 조명이 될 수 있다.특히 SPT-3G는 건조하고 안정된 대기를 가진 먼 남극에 위치한 남극망원경을 이용하는만큼 이미지 데이터를 수집하는 데 최적의 조건을 자랑한다. 이 같은 이점을 이용한 조사과정에서 아인슈타인의 일반 상대성이론에 대한 증거를 추가적으로 확보할 수 있었다. “암흑물질의 분포에 대해 더 많이 알수록 암흑물질의 본질과 오늘날 우리가 살고 있는 우주를 형성하는 역할을 더 잘 이해할 수 있게 된다”라고 자오디 판은 설명한다. 새로운 분석은 2018년 단 몇 달간의 작업 결과임에도 불구하고 CMB 렌즈 측정이 이 분야에서 경쟁력이 있음을 증명해 보였다. 이번 연구 결과는 과학자들이 또 다른 오랜 우주 미스터리, 즉 우주의 가속 팽창을 주도하는 알려지지 않은 힘인 암흑 에너지의 본질을 해결하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

2021년 미 항공우주국(NASA)의 행성사냥꾼인 우주망원경 TESS는 지구에서 31광년 떨어진 곳에 있는 ‘글리제 367’에서 외계 행성을 발견했다. ‘글리제 367b’로 명명된 이 외계 행성은 지름이 지구의 0.67배 정도에 불과해 그때까지 발견된 외계 행성 가운데 가장 작은 편에 속했다. 태양계 행성과 비교하면 화성보다는 크지만 금성보다 작은 행성으로 밀도나 내부 구조는 수성과 비슷해 ‘슈퍼 수성’이라는 별명을 얻었다. 글리제 367b가 수성과 또 닮은 점은 모항성에서 매우 가깝다는 것이다. 다만 수성은 태양에서 5800만km 떨어진 반면 글리제 367b는 100만km 밖에 떨어져 있지 않아 공전 주기가 지구의 하루보다 짧은 7.7시간에 불과했다. 따라서 표면 온도가 매우 높아 물이나 생명체는 물론 대기도 없을 것으로 보였지만, 당시 관측 기술로 이를 입증하기는 어려웠다. 하지만 제임스 웹 우주 망원경이 발사된 후 과학자들은 이를 검증할 도구를 손에 넣었다. 사실 별 옆에 꼭 붙은 작은 행성 표면을 관측한다는 것은 등대 옆에 반딧불보다 더 어두운 물체를 찾는 것과 다를 바 없다. 하지만 제임스 웹 우주 망원경의 성능이라면 이런 상황에서도 행성의 표면 온도와 대기의 존재를 확인할 수 있다. 시카고 대학 마이클 장이 이끄는 연구팀은 제임스 웹 우주 망원경을 이용해 글리제 367b를 12.7시간 정도 관측했다. 공전 주기의 1.6배에 달하는 시간임과 동시에 자전 주기의 1.6배에 달하는 시간이다. 지구와 달처럼 이렇게 가까이 있는 행성은 조석 고정이 이뤄져 공전 주기와 자전 주기가 같기 때문이다. 그리고 낮은 부분은 영원히 낮이고 밤은 부분은 영원히 밤이 지속된다. 제임스 웹 우주 망원경 관측 결과 글리제 367b의 낮 부분은 실제 온도가 섭씨 1,455도로 수성이나 금성보다 3배 이상 높았다. 반면 밤인 지역은 섭씨 574도로 이보다 훨씬 낮았다. 만약 글리제 367b가 지구나 금성처럼 대기를 지닌 행성이라면 뜨거워진 공기가 차가운 곳으로 이동하면서 열이 분산되기 때문에 이렇게 큰 차이가 나기 힘들다. 따라서 글리제 367b는 대기가 거의 없는 셈이다. 연구팀은 글리제 367b에 매우 희박한 대기가 있을 가능성도 낮다고 보고 있다. 수성처럼 대기는 없고 표면은 엄청나게 뜨거운 행성인 셈이다. 제임스 웹 우주 망원경은 역사상 가장 강력한 성능으로 이전에는 불가능했던 외계 행성의 대기 연구를 수행하고 있다. 그리고 이 과정에서 행성의 대기가 어떤 조건까지 존재할 수 있는지 검증하는 역할도 겸하고 있다. 제임스 웹 우주 망원경의 활약을 통해 과학자들은 지구형 외계 행성이 실제 대기를 지니고 있고 지구와 비슷한 환경인지 좀 더 확실하게 구분할 수 있게 됐다. 관련 데이터가 쌓이면 과학자들은 어떤 행성이 지구와 진짜 닮았고 생명체가 살고 있을 가능성이 높은 지 보다 자신 있게 말할 수 있을 것이다. 고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

제임스 웹 우주망원경(JWST·이하 웹 망원경)은 인류 역사상 가장 비싼 망원경으로 제작에서 발사까지 10조 원이 넘는 막대한 비용이 투입됐다. 하지만 비싼 몸값은 충분히 하고 있다. 제웹 망원경이 아니라면 불가능한 정보를 과학자들에게 제공하며 인류의 지식을 한 단계 더 확장하고 있기 때문이다. 최근 웹 망원경은 지구에서 270만 광년 떨어진 거리에 있는 삼각형자리 은하(Triangulum galaxy, M33)에서 새로 태어난 아기별을 다수 관측했다. 아기별 관측 거리로는 역대 최대 거리다. 과학자들은 지금까지 아기별의 탄생 과정을 자세히 관측해 많은 사실을 알아냈으나 대부분의 관측은 우리은하에서만 이뤄졌다. 웹 망원경 발사 이전에도 마젤란 은하처럼 근접 거리에 있는 위성 은하에서 새로운 별의 생성을 관측했지만, 망원경 성능 한계로 멀리 떨어진 다른 나선 은하에서도 우리 은하와 비슷한 방식으로 별이 태어나는지 확인할 길은 없었다. 하지만 과학자들은 웹 망원경의 강력한 성능을 활용해 우리은하에서 두 번째로 가까운 나선 은하인 삼각형자리 은하에서 새로운 별이 탄생하는 장면을 포착했다. 허블 우주망원경과 스피처 우주망원경을 이용해 새로운 별이 생성될 가능성이 높은 위치를 먼저 파악하고 웹 망원경의 중적외선 관측 장비(mid-infrared imager, MIRI)로 남쪽에 있는 나선팔을 집중 관측한 덕분이다.이번 관측에서 웹 망원경은 1~2개의 아기별을 찾은 것이 아니라 무려 793개의 후보를 확인했다. 보통 아기별은 거대한 가스 성운에서 동시에 태어나기 때문에 여러 개를 동시에 찾아내는 경우가 드물지 않다. 하지만 이렇게 많은 별을 찾아낸 것은 웹 망원경의 관측 범위와도 연관이 있다. 허블 우주망원경과 달리 웹 망원경의 주 관측 영역은 파장이 긴 적외선 영역이다. 가시광선보다 파장이 긴 적외선은 가스나 먼지를 뚫고 나오기 쉽다. 성장 중인 아기별은 아직 가스와 먼지에 둘러싸여 있어 가시광 영역에서 관측이 쉽지 않다. 웹 망원경은 허블 우주망원경보다 훨씬 큰 거울을 사용할 뿐 아니라 파장 자체도 아기별을 관측하는 데 더 유리해서 좋은 성과를 거둘 수 있었다. 현재는 데이터 분석 초기이지만, 과학자들은 삼각형자리 은하의 나선팔이 우리은하보다 더 덩어리진 형태로 별의 생성이 한 번이 아닌 여러 차례 일어났을 가능성이 높다고 보고 있다. 왜 이런 차이가 생겼는지는 확실치 않지만, 모든 나선 은하가 비슷한 과정으로 별을 생성하고 성장하지 않는다는 점은 짐작할 수 있다. 웹 망원경으로 이웃 나선 은하를 우리은하처럼 자세히 들여다보면 지금까지 몰랐던 여러 가지 사실이 밝혀질 것으로 기대된다. 고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

우리 은하에 가장 가까운 은하 중 하나인 소마젤란은하 뒤에 또 다른 은하가 숨어 있다는 새로운 연구 결과가 발표됐다. 소마젤란은하는 대마젤란은하와 함께 우리 은하의 위성 은하로 천문학자들에게 매우 친숙한 은하다. 새로운 연구 결과에 따르면 지구에서 약 19만 9000광년 떨어진 곳에 있는 소마젤란 은하는 지금까지 하나의 은하처럼 보였지만 실제로는 2개의 은하로 이루어진 것이다. 한 은하가 소마젤란 은하 뒤에 숨어 있었던 것이다. 소마젤란은하 뒤의 숨어 있었던 은하 발견  이번 발견을 위해 메릴랜드 우주망원경과학연구소의 천문학자인 클레어 머레이가 이끄는 연구진은 소마젤란운 주변의 가스 구름과 그 안에서 태어나는 어린 별들의 움직임을 추적했다. 연구진은 폭이 우리 은하의 5분의 1에 약간 못 미치는 약 1만 8900광년 떨어진 이 작은 은하에 서로 수천 광년 떨어진 2개의 별 산란실이 있다는 것을 발견했다. 연구 결과는 천체물리학 저널(The Asphysical Journal)에 게재됐으며, 온라인 저널 '아카이브'(arxiv.org)를 통해 제공됐다.  소마젤란은하와 대마젤란은하는 모두 우리 은하에 중력적으로 묶여 있으며, 먼 미래에 충돌과 합병을 위해 우리 은하를 향해 꾸준히 끌려오고 있는 왜소 은하들이다.  대마젤란은하는 우리 은하와 비슷한 원반 모양을 하고 있는 반면에 소마젤란운은 불규직 은하에 속한다. 소마젤란은하의 질량은 대마젤란의 3분의 1에 불과하지만 질량은 태양 질량의 약 70억배에 달한다.   가스구름으로 가득찬 왜소 은하의 '난파선' 판단  연구진은 소마젤란은하가 우리 은하 및 대마젤란과의 중력 상호작용에 의해 찢어져나간 가스구름으로 가득 찬 왜소 은하의 '난파선'일 것으로 판단했다. 소마젤란은하에 대한 새로운 조사를 위해 그들 연구진은 서호주 지역에 있는 안테나 36개로 구성된 ASKAP(Australian Square Kilometer Array Pathfinder) 전파 망원경을 사용해 왜소 은하계의 수소 가스에서 방출되는 전파를 집중 관측했다. 연구진은 현재 은하계 별의 3D 지도를 작성하고 있는 유럽 우주국(ESA)의 가이아 우주선을 사용해 1000만년 이상 더 어린 소마젤란은하에 있는 수천 개의 별의 속도와 방향을 추적했다.연구진은 가스와 먼지로 이루어진 2개의 별 탄생 영역을 발견했다. 두 영역의 구름 덩어리는 수소나 헬륨보다 무거운 원소인 '금속'의 함량이 서로 다랐다. 연구진이 풀고자 하는 미스터리 중 하나는 두 별 영역의 탄생이 중력에 의해 서로 끌어당겨졌는지, 아니면 대마젤란운과의 중력 상호작용에 의해 분리되어 나온 가스로 구성되어 있는지의 여부였다.  이 같은 설명을 뒷받침하는 증거는 두 구름이 비슷한 질량을 갖고 있다는 사실이다. 만약 하나가 다른 하나로부터 분리된 것이라면 '딸 구름'은 '조상 구름'보다 작을 것이라는 것이 합리적이다. 반면 두 구름이 서로 관련이 없다면 소마젤란은하가 하나가 아니라 두개의 천체라는 것을 의미한다.  많은 과학자들은 소마젤란은하에 새로운 이름이 필요할 수도 있다는 사실에 찬성하고 있다. 두 왜소 운하는 15~16세기 포르투갈의 탐험가 페르디난드 마젤란의 이름을 따서 붙여진 것인데 마젤란이 대마젤란운이나 소마젤란운을 최초로 발견한 사람이 아니고, 지구를 탐험하면서 수천 명의 원주민을 죽이고 노예로 삼은 데 책임이 있는 만큼 명예롭지 못한 이름이라는 이유 때문이다.

2년 전 크리스마스날 천문학자들과 우주 마니아들은 30년을 기다려온 큰 선물을 받았다. 이는 별과 은하를 탐사하기 위한 세계 최대이자 최고가인 제임스웹 우주망원경(JWST)의 발사였다. 무려 10조 원이 투입된 웹은 기대에 어긋나지 않게 올해도 숨막힐 듯 아름답고, 과학적으로 가치 있는 우주 이미지를 전해왔다. 우주에 대한 우리의 이해를 바꿔놓은 JWST이 2023년 발견한 '12장면'을 정리했다.  1. 제임스웹이 잡아낸 태양계의 새로운 모습들 JWST는 우주 최초의 별과 은하를 보는 것이지만 태양계의 새로운 이미지들도 선사했다. JWST는 지난 10월 폭이 4800㎞가 넘는 목성의 거대한 고속 제트기류가 시속 515㎞로 이동하는 모습을 보여줬다. 지난 6월에는 목성의 얼음 위성 유로파의 염분 액체 바다에서 처음으로 이산화탄소를 확인했다. 또한 가스 행성인 토성의 섬세한 고리 시스템을 비롯해 146개의 달 중 3개를 포착한 이 이미지는 토성에 대한 새로운 시각을 제공했다. NASA에 따르면 JWST의 적외선 눈을 통해 본 토성은 섬뜩할 정도로 어둡다. 이 파장에서 메탄가스가 대기에 떨어지는 햇빛을 거의 모두 흡수하기 때문이다.  또 천왕성의 가장 밝은 위성과 13개의 먼지 고리 중 11개의 이미지도 포착했다.    2.  생명체에 필요한 분자가 풍부한 가까운 외계행성 가설 뒷받침  JWST는 지난 9월 지구에서 120광년 떨어진 차가운 별을 돌고 있는 'K2-18 b'라는 외계행성의 대기에서 메탄과 이산화탄소를 발견했다. 태양계에서 꽤 가까운 이 외계행성은 지구보다 크지만 태양계의 거대 행성보다는 작다.  과거 허블 우주망원경으로 관측할 당시에 K2-18 b는 지각 아래 액체 물로 이루어진 바다가 있으며, 수소가 풍부한 대기가 있는 미니 해왕성급 외계행성인 '하이션(Hycean) 행성'일 수 있는 것으로 나타났다. JWST의 최근 관찰 결과는 풍부한 메탄과 이산화탄소에 대한 증거를 증명했고, 암모니아는 거의 없다는 가설을 뒷받침했다.  캠브리지 대학 천문학자 사바스 콘스탄티노는 "이는 K2-18 b에 대한 단 두 차례의 관측에서 나온 것이며, 앞으로 더 많은 관찰이 진행될 예정"이라면서 "우리의 연구가 웹이 생명체 서식 가능 외계행성에 대한 초기 시연에 불과하다는 것을 의미한다"고 덧붙였다.    3.  지금까지 관측된 최소 천체를 발견 JWST는 지난 2월  화성과 목성 사이의 소행성대에 묻혀 있는 작은 소행성을 예상치 못하게 발견했다.  그 지역에 있는 대부분 천체들은 미국 워싱턴 기념비(높이 169.29m)만 한 우주 암석들로 태양계 형성의 잔재로 추정된다. 이는 태양계 진화에 관한 흥미로운 역사를 간직하고 있다.    4.  원시 우주에서 거대하고 신비한 은하 발견 지난 2월 과학자들은 빅뱅 이후 불과 5억~7억년 후 우주 풍경을 담은 JWST의 우주 이미지에서 우리 은하만큼 거대한 새로운 은하를 발견했다. 기존 이론과 모델에 따르면 JWST가 발견한 은하는 과학자들의 예상치보다 크며, 그 안에 있는 성숙한 붉은 별은 나이가 무척 오래된 항성들이다.  펜 스테이트 대학의 천문학자 조엘 레자는 "이것은 초기 은하 형성의 전체 그림에 의문을 제기한다"고 말했다. 5.  우주의 팽창 속도에 대한 격렬한 논쟁 우주가 점점 더 빠른 속도로 팽창하고 있다는 것을 알려져 있지만 얼마나 빠른지는 정확히 알려지지 않았다. 이는 우주의 팽창률을 추정하는 데 중요한 값인 허블 상수의 정확한 값을 결정하는 것을 뜻하는데, 아직까지 논쟁이 계속되고 있다. 올해 JWST는 세페이드 변광성으로 알려진 종류의 별을 관찰했다. 이 별은 일반적으로 태양보다 약 10만배 더 밝은 별로 우주 거리를 측정하고, 우주의 팽창 속도를 알아내는 데 있어 매우 신뢰할 수 있는 자료다. 그러나 JWST의 새로운 데이터는 논쟁을 해결하기 보다는 허블 상수에 대한 논쟁을 더욱 격화시켰다.  존스홉킨스 대학의 천문학자이자 노벨상 수상자인 아담 리스는 “허블 상수의 값이 어떻게 나오든 상관하지 않는다”면서 "나는 우리가 가진 최고의 도구, 즉 표준 도구가 서로 일치하지 않는 이유를 이해하고 싶다"고 밝혔다.    6. 최초의 초거대 블랙홀 관측 올해 JWST는 천문학자들이 최초의 초거대 블랙홀 중 하나가 출현했다고 생각하는 두 개의 초기 은하에서 별빛을 볼 수 있도록 도왔다. JWST는 우주의 나이가 10억년 미만이었을 때의 은하계를 관찰해 시간이 지남에 따라 블랙홀이 어떻게 태양의 수백만 또는 수십억 배에 달하는 아마무시한 질량을 갖게 되는지를 보여주었다. 7. 원시 은하의 복잡한 유기분자 발견  지난 6월 천문학자들은 JWST가 우주 나이가 현재 나이의 10%에 불과했던 120억년 전 우주에서 지구상의 석유나 석탄 매장지에서 발견된 것과 유사한 탄소 기반 분자를 발견했다고 밝혔다. 우주에서는 이런 분자가 아주 작은 먼지 알갱이와 결합하는데, 지금껏 망원경의 한계로 인해 이를 발견하기 어려웠다. 그러나 텍사스 A&M 대학의 천문학자 저스틴 스필커는 "웹을 사용하면 유기분자를 쉽게 찾을 수 있을 것으로 보인다"고 말했다.    8. 우주 탄생 후 가장 초기의 '메이지 은하' 발견 지난해 여름 JWST는 메이지 은하로 알려진 흐릿한 주황색 덩어리를 촬영했다. 천문학자들은 이것이 지금까지 발견된 가장 초기의 은하 중 하나라고 발표했다. 이 은하는 우주의 나이가 고작 3억 9000만년이었을 때 존재했던 것으로 보이며, 이는 지금까지 발견된 4개 은하 가운데 가장 초기 은하로 추정하고 있다.  지난해 발견된 메이지 은하계는 높은 별 형성률을 가지고 있다. 그것을 발견한 사람의 9살짜리 딸의 이름을 따서 '메이지 은하'라는 이름이 붙었다. 오스틴에 있는 텍사스 대학의 천문학자인 스티븐 핀켈스타인은 "이것은 우리가 JWST로 은하계를 찾아보기 전까지 은하계가 어떻게 형성되었는지, 어떻게 생겼는지 전혀 알 수 없었던 미지의 개척지였다"고 밝혔다. 9. 가장 먼 거리의 초대질량 블랙홀 발견 천문학자들은 지난 7월 JWST가 지금까지 본 것 중 가장 멀리 떨어져 있는 활동성 초대질량 블랙홀을 발견했다고 발표했다. 이 블랙홀의 모은하는 빅뱅 이후 불과 5억 7000만년 후에 형성됐다. 그러나 이 고대 블랙홀은 질량이 태양의 900만 배에 불과할 정도로 매우 작다. 일반적으로 대부분의 블랙홀은 태양 질량의 10억 개가 넘는 무게를 가지고 있다. 연구진은 “우주가 시작된 직후에 그것이 어떻게 형성되었는지 설명하는 것은 여전히 쉽지 않다”고 말했다.    10. 원시 우주의 유령 은하 발견 먼지 구름 깊숙한 곳에 묻혀 있는 흐릿한 은하를 잡은 JWST 이미지는 최근 천문학자들의 관심을 끌었다. 부분적으로는 최초의 별이 나타난 빅뱅 이후 불과 9억 년 후에 나타난 것으로 보이기 때문이다.  텍사스 대학 오스틴 캠퍼스의 천문학자인 제드 맥키니는 "이는 아직 우리가 발견하지 못하고 있는 은하계가 엄청나게 많을 것이라는 사실을 말해주는 것"이라고 말했다.11. 전설적인 3개의 '다크 스타' 발견 천문학자들은 지난 7월 JWST가 그레이트풀 데드의 노래 '다크 스타'에 나온 '어두운 별'로 추정되는 세 개의 밝은 천체를 발견했다고 보고했다. 그 '별들'은 원래 지난해 JWST에 의해 은하로 지정된 것이었다.  텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 물리학 교수인 캐서린 프리스는 “제임스 웹 데이터를 보면 이러한 천체에 대해 두 가지 경쟁 가능성이 있다는 것을 알 수 있다”면서 "하나는 수백만 개의 평범한 종족 III 별을 포함하는 은하계라는 것이고, 다른 하나는 그들이 어두운 별이라는 것이다. 그리고 믿기 어렵지만, 어두운 별 하나가 은하계 전체와 맞먹을 만한 밝기의 빛을 가지고 있다"고 말했다.  천문학자들은 이러한 유형의 별들이 우리 우주 물질의 85%를 구성하지만, 우리 눈에는 보이지 않는 암흑물질에 의해 구동된다고 생각한다. 만약 '어두운 별'이 정말로 존재한다면 그들의 존재는 JWST가 관찰한 것처럼 아주 어린 우주가 어떻게 그렇게 많은 큰 은하들을 생성하도록 성장했는지에 대한 수수께끼를 푸는 데 도움이 될 것이라고 연구자들은 말한다. 12.  우리 은하와 비슷하게 보이는 놀라운 초기 은하들 은하 진화 이론은 우리 우주에서 가장 초기의 은하가 너무 어려서 나선 팔이나 막대 또는 고리와 같은 특징을 만들어내지 못했을 것으로 예측됐다. 천문학자들은 이러한 복잡한 구조가 빅뱅 이후 약 60억년 후에 나타나기 시작했을 것으로 생각해왔다. 그러나 올해 JWST는 이처럼 섬세한 특징을 가진 은하가 빅뱅 이후 37억 년 만에 존재할 수 있다는 사실을 발견했다. 영국 맨체스터 대학 천문학 교수인 크리스토퍼 콘셀리스는 "우리의 관측 결과를 바탕으로 천문학자들은 최초의 은하 형성과 지난 100억 년 동안 은하의 진화가 어떻게 일어났는지에 대한 우리의 이론을 재고해야 할 것"이라고 말했다.

미국 항공우주국(NASA)이 18일(현지시간) 제임스웹우주망원경이 지구에서 가장 멀리 떨어져 있는 천왕성을 찍은 사진을 공개했다. 세밀한 감도로 촬영하면서 관측이 매우 어려웠던 가장 안쪽 고리인 ‘제타’를 포함해 13개 고리를 모두 담았고 27개 위성 중에서는 14개까지 포착했다. 미 NASA 제공·UPI 연합뉴스

은하계에는 태양 같은 별이 무수히 많다. 그리고 별 주변을 공전하는 행성은 그보다 훨씬 많을 것으로 추정된다. 지금까지 발견한 외계 행성의 숫자는 5000개 정도에 불과하지만, 하나의 별이 태양계처럼 여러 개의 행성을 거느린 경우가 많이 확인됐기 때문이다. 현재 관측 기술로 포착이 어려울 뿐이지 지구 같은 외계 행성 역시 수없이 많을 것으로 예상된다. 당연한 이야기지만, 행성이 이렇게 많다면 위성은 그보다 더 많을 것으로 생각할 수 있다. 그러나 외계 위성 혹은 외계 달(exomoon)을 관측하는 일은 현재 기술로 거의 불가능에 가깝다. 별 앞으로 지나는 행성이 별빛을 약간 가리는 정도를 측정해 행성의 존재까지는 증명할 수 있는데, 이보다 훨씬 작은 위성이 행성 주변을 공전하면서 밝기가 복잡하게 변하는 것을 측정하기는 매우 어렵기 때문이다. 하지만 일부 과학자들은 이런 신호를 포착했다고 발표했다. 2018년 허블우주망원경은 외계 행성 케플러 1625b 주변에서 복잡한 밝기 변화를 포착했다. 이를 분석한 과학자들은 매우 큰 크기의 외계 달이 있을 가능성을 주장했다. 이후 케플러 1708b에서도 비슷한 밝기 변화가 관측되어 두 번째 외계 달의 신호로 추정됐다. 그러나 과학은 본래 믿음보다는 의심의 학문이다. 과학자들은 동료 과학자가 이미 연구한 내용이 맞는지 확인하기 위해 반복해서 관측과 실험을 계속한다. 독일 막스플랑크 태양계 연구소와 조넨베르크 천문대는 외계 달의 주장을 검증하기 위해 밝기 변화를 설명할 수 있는 여러 가지 모델을 만들었다. 이 연구 모델은 오픈 소스 형태로 공개되어 다른 과학자들도 쉽게 재현하거나 참조할 수 있도록 했다. 연구 결과 두 외계 행성에서 포착된 복잡한 밝기 변화는 외계 달 없이도 설명이 가능한 것으로 나타났다. 별 자체의 흑점 등에 의한 밝기 변화, 망원경 이미지 센서의 잡음, 기타 자연적인 요인이 마치 외계 외성이 있는 것 같은 밝기 변화를 만들었다는 것이다. (사진 참조) 물론 이것이 외계 달이 없다는 것을 의미하지는 않는다. 대다수 과학자가 별보다 행성이 많고 행성보다 위성이 많다는 데 동의한다. 다만 현재 기술 수준으로는 의심의 여지없는 증거를 확보하기 어렵다는 의미다. 연구팀은 2026년 발사를 목표로 제작에 들어간 차세대 외계 행성 망원경인 플라토(PLATO, PLAnetary Transits and Oscillations of stars)가 본격 가동에 들어가면 외계 달의 진짜 신호를 포착할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 본래 천문학의 발전은 망원경의 발전과 함께 이뤄졌다. 차세대 망원경으로 더 미세한 밝기 변화를 구분할 수 있다면 잡음인지 진짜 신호인지 자신 있게 말할 수 있을 것이다.

일본이 새해 1월 중순 야심적인 첫 달 착륙 미션에 나선다.​ 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 로봇형 슬림(SLIM, 달 탐사용 스마트 착륙선) 우주선의 달 착륙을 2024년 1월 19일에 실시한다고 5일 발표했다.​ 새로 공개된 계획에 따르면, SLIM은 1월 20일 오전 12시에 달을 향해 하강을 시작한다. 일본 우주선이 처음으로 달에 연착륙하는 터치다운은 약 20분 후에 이루어질 예정이다.​ 2.7m 길이의 SLIM 탐사선은 지난 9월 7일 XRISM이라는 X선 우주망원경과 함께 규슈 가고시마현 다네가시마 우주센터에서 일본 H-2A 로켓에 실려 발사되었다. XRISM은 낮은 지구궤도에 배치되었지만, SLIM은 연료 절약을 위한 달로의 순환 궤도에 올랐다. ​ 모든 것이 순조롭게 진행된다면 SLIM은 크리스마스에 달 궤도에 진입한 후, 고도와 궤도 수정 및 터치다운을 준비하는 데 거의 한 달을 보낼 것이다. ​ 슬림은 목표 지점에 대한 오차를 100m 이내로 줄이는 ‘핀포인트’ 착륙을 시도할 것이며, 착륙 후에는 탑재된 특수 카메라 ‘멀티 밴드 카메라’로 달 표면의 암석을 포함한 여러 광물 종류 등을 측정하는 임무에 돌입한다.​ 이 달 착륙에 성공하면 일본은 소련, 미국, 중국, 인도에 이어 달 탐사에 성공한 다섯 번째 국가가 되며, 앞으로 훨씬 더 야심찬 우주탐사의 문을 열 수 있을 것으로 기대된다.​ JAXA 관계자는 오늘 업데이트에서 “SLIM은 100m 미만의 정확도로 달 착륙을 달성하는 것을 목표로 한다”고 밝히고 “이는 달과 같은 중력체에 전례 없는 고정밀 착륙을 의미하며, 그 결과는 현재 연구 중인 국제 우주탐사 등의 프로그램에 기여할 것으로 기대된다”고 덧붙였다. ​SLIM은 또한 두 개의 미니 프로브를 운반하는데, 둘 다 착륙 후 달 표면에 배치된다. JAXA의 임무 보도자료에 따르면, 두 탐사체는 착륙지점의 사진촬영과 함께 SLIM 팀이 모선의 상태를 모니터링하도록 도우며, “지구와 직접 통신할 수 있는 독립적인 통신 시스템”을 제공할 예정이다.​ SLIM의 달 착륙 시도는 일본 우주선으로 처음은 아니다. 올해 초 민간 주도의 달 착륙이 시도된 바 있다. 도쿄에 본사를 둔 아이스페이스(ispace)가 제작한 하쿠토-R(Hakuto-R) 착륙선이 달 궤도에 진입하는 데는 성공했지만, 착륙 시도 중 달 크레이터 가장자리에 추락하는 불운을 겪었다. 　

천문학자들이 제임스웹 우주망원경(JWST)을 사용하여 ‘우주 산란실’에서 갓 태어난 별을 잡아냈다. 이 아기별은 아직 가스와 먼지로 뒤덮은 빛나는 물질 구름 속에서 숨쉬고 있었다. 이른바 '허빅-아로 천체'(Herbig-Haro Object)로 불리는 이 천체는 갓 태어난 별들이 가스나 먼지구름과 초속 수백㎞의 속력으로 충돌할 때 방출되는 가스로 이루어진 작은 성운 뭉치다. 일반적으로 갓 태어난 별에서 가스 제트가 분출되면서 별이 탄생한 가스와 먼지에 충격파를 일으키면서 생성된다. 웹 망원경의 근적외선 카메라(NIRCam)로 포착한 해당 이미지에서 아래쪽 절반을 차지하고 있는 허빅-아로 천체는 HH 797로 지정되었다. 항성이 탄생한 ‘별 산란실’은 지구로부터 약 1000광년 거리에 있는데, 이곳은 페르세우스 암흑운 복합체의 동쪽 가장자리에 있는 산개성단 IC 348 에 가까운 위치다. NIRCam과 같은 적외선 장비는 어린 별을 연구하고 허빅-아로 천체를 조사하는 데 적합하다. 이러한 천체는 종종 초기에 형성되었던 가스와 먼지 잔재로 둘러싸여 있어 별에서 방출되는 다른 파장의 빛을 흡수, 차단하기 때문이다. 반면에 적외선은 이 먼지 가스막을 관통할 수 있다. 웹 망원경은 NIRCam으로 갓 태어난 별을 관찰해 충격과 충돌로 인해 수천 도까지 가열된 분자운을 잡아냄으로써 천문학자들이 어린 별에서 유래하는 구조를 결정할 수 있게 되었다. HH 797은 그간 지상 망원경으로 광범위하게 연구되었으며, 이전 관측에서는 가스가 지구에서 멀어지면서 남쪽에서 파장이 늘어나 ‘적색편이’되는 반면, 북쪽의 가스는 지구를 향해 이동하고 있음을 나타내는 ‘청색이동’이 발생하는 것으로 나타났다. 우주 팽창은 지구를 향하는 빛의 파장을 늘려 전자기 스펙트럼에서 낮은 주파수 영역인 ‘붉은색’ 쪽으로 이동시키는 적색이동을 만든다. 천문학자들은 또한 HH 797의 동쪽 가장자리에서 서쪽 가장자리의 가스보다 더 많은 가스가 적색이동을 보이고 있음을 발견했다. 이러한 변화는 이전에 HH 797에서 유출된 가스가 회전함으로써 나타난 것으로 여겨진다. 그러나 웹 망원경 이미지의 고해상도를 통해 유출된 것으로 보였던 것이 실제로는 두 개의 평행 제트로서, 각각 일련의 충격을 일으키는 것으로 밝혀졌다. 이로써 HH 797 주변의 가스 속도의 비대칭성을 설명할 수 있게 되었다. 이러한 쌍둥이 유출의 원인은 이미지 오른쪽의 어두운 빈 공간에 있다. 유출의 이중 특성은 이 어두운 거품에 하나가 아닌 두 개의 별이 존재함을 시사한다.

2년 전 크리스마스에 발사돼 인류에게 우주의 눈이 돼 준 미국항공우주국(NASA)의 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 우주 생성 초기의 모습을 또 한 번 발견해 주목받고 있다. 미국 펜실베이니아주립대 천문학·천체물리학과를 중심으로 호주, 이스라엘, 프랑스, 덴마크, 스위스, 네덜란드, 일본 8개국 20개 연구기관 과학자들로 구성된 국제 공동 연구팀은 약 330억 광년 떨어져 있는 우주 생성 초기 은하의 모습을 관찰했다고 14일 밝혔다. 이번 발견은 천체물리학 분야 국제학술지 ‘애스트로피지컬 저널 레터스’ 11월 13일자에 실렸다. 연구팀은 판도라 성단이라는 별명을 가진 ‘아벨 2744’(Abell 2744)에서 오래된 은하단 2개를 발견했다. 이번에 관측한 성단은 지금까지 관측된 은하단 중 두 번째, 네 번째로 먼 거리에 있는 것이다. 연구팀은 전자기 스펙트럼에서 방출되는 빛을 관측하는 JWST의 새로운 분광 측정기를 이번 관측에 활용했다. 이번에 발견된 은하단들은 2022년에 촬영된 JWST 첫 심우주 이미지 중 하나에서 발견된 판도라 성단에서 빛나는 6만 개의 별빛 중 하나였다. 연구팀은 중력 렌즈 현상을 이용해 이번에 은하단을 관측했다. 중력 렌즈는 아인슈타인의 상대성 원리에서 유도된 현상으로 아주 먼 천체에서 나온 빛이 중간에 있는 거대한 천체에 의해 휘어져 보이는 것이다. 이를 통해 희미해서 관측하기 힘든 천체까지 관측이 가능하다. 연구팀은 6만 개 광원 중 700개를 일차적으로 걸러내고 다시 8개가 잠재적으로 우주 생성 초기에 만들어진 후보로 골라냈다. 그다음 이들 광원의 전자파 스펙트럼을 분석했다. 이번에 JWST가 검출한 빛은 우주의 나이가 약 3억 3000만 년이던 어린 우주 시절에 방출돼 JWST에 도달하기까지 134억 광년을 이동한 것으로 추정된다. 여기에 우주 팽창 속도를 고려하면 약 330억 광년 떨어져 있는 것으로 분석됐다. 특히 같은 거리에서 확인된 다른 은하들은 붉은 점으로 보이지만 이번에 발견된 새로운 은하들은 더 크고 땅콩 모양이나 말랑말랑한 공과 비슷한 모양으로 확인됐다. 이번 연구를 주도한 왕 빙지(王冰洁) 펜실베이니아대 천체물리학과 박사는 “지금까지는 이번에 발견된 정도로 먼 은하는 점처럼 보였는데 이번에 관측된 은하는 모양이 기다란 땅콩이나 푹신한 공처럼 보인다”라면서 “이런 형태의 차이가 별이 형성되는 방식에 따라 다른 것인지 다른 원인 때문인지 추가 연구가 필요하겠지만 초기 우주에 대한 비밀을 푸는데 한 걸음 더 다가선 것으로 평가된다”라고 말했다.

모든 것이 베일에 쌓인 미군의 비밀 무인우주선 X-37B가 현존 최강의 로켓을 타고 또다시 우주로 나간다. 최근 미 우주군(USSF)은 X-37B가 오는 12월 7일 플로리다에 위치한 미 항공우주국(NASA) 케네디우주센터에서 발사될 예정이라고 밝혔다. 진짜 임무가 무엇인지 공개되지 않는 X-37B는 지금까지 모두 6차례 발사돼 지구 밖으로 나갔다. 처음 발사된 것은 지난 2010년 4월 22일이며 각각 224일, 468일, 674일, 718일, 780일, 그리고 마지막 6차 임무에서는 총 908일 동안 지구 궤도에 머물다 귀환했다. 이처럼 6차례나 우주에 올랐으나 X-37B의 정확한 임무와 목적은 여전히 오리무중이다. 다만 미군은 이에대해 과학적이고 실험적인 용도라고 밝히고 있다. 이번 7번째 임무도 마찬가지다. USSF 측은 "7번째 임무는 광범위한 테스트 및 실험"이라면서 "이번 테스트에서는 새로운 궤도에서 재사용 가능한 우주선 작동, 미래 공간 영역의 기술 실험, 방사선 영향 조사 등이 이루어진다"고 밝혔다.다만 이번 7번째 발사에서는 특이한 점이 확인됐다. 민간우주기업 스페이스X의 대형 우주발사체 ‘팰컨 헤비’에 처음으로 X-37B가 탑재될 예정이기 때문이다. 팰컨 헤비는 23층 건물 높이로, 과거 달에 인류를 보낸 NASA의 새턴V 이후 최강의 로켓으로 꼽힌다. 팰컨 헤비는 현재 활발하게 사용 중인 재활용 로켓 ‘팰컨9’의 1단계 추진체 3개를 나란히 묶은 형태다. 또한 500만파운드가 넘는 추력으로 최대 63.8t까지 운반할 수 있는 힘이 있어 대형 위성이나 거대 우주망원경을 쏘아 올릴 수 있다. 곧 X-37B가 과거에 비해 훨씬 더 무거운 탑재물이나 하드웨어를 운반할 가능성이 높은 셈이다.지구 저궤도와 고궤도를 넘나들며 모종의 임무를 수행 중인 X-37B는 전체길이는 8.8m, 높이 2.9m, 날개 길이는 4.6m로 과거 유인 우주왕복선을 4분의 1로 축소한 모양이다. 기체를 제작한 보잉에 따르면 현재 USSF는 총 2대의 X-37B를 보유하고 있다. 또한 보잉 측은 X-37B가 지구 상공 240~800km의 저궤도에서 작동되도록 설계된 세계에서 가장 진보된 재진입 우주선이라고 밝히고 있다. 

제임스웹 우주망원경이 지구촌 밤하늘의 ‘셀럽’ 게 성운(M1)을 최초로 촬영했다. 이 선명한 이미지는 제임스웹 망원경의 NIRCam(근적외선 카메라)과 MIRI(중적외선 카메라)가 적외선으로 잡아낸 것이다.​ 게 성운에 M1이란 이름이 붙은 것은 18세기 프랑스의 천문학자 샤를 메시에가 만든 ‘목록’에 첫번째로 실렸기 때문이다. 메시에는 당시 유행했던 혜성 사냥에 진심이었던 별지기로, 혜성 사냥꾼들을 위해 혜성 사냥에 방해되는 천체 110개를 모아 책으로 출판했는데, 이것이 바로 유명한 <메시에 목록>으로 후세 별지기들에게 베스트셀러가 되었다. ​ 별지기라면 이 메시에 천체 110개를 다 찾아보는 것이 하나의 로망이 되었을 정도다. 우리나라에도 매년 춘분날 부근에 하룻밤 동안 메시에 목록 천체 110개를 다 관측하는 ‘메시에 마라톤’이 열리고 있다.​ M1에 게 성운이라는 이름이 붙은 것은 생긴 모양이 게 딱지와 비슷하기 때문이다. 이 성운은 1054년 폭발한 초신성의 잔해로, 서양 천문학사에는 1731년 영국의 아마추어 천문학자 존 베비스가 처음으로 발견했다고 하지만, 그보다 700년이나 앞선 1054년 조선의 관상감 천문학자들이 먼저 발견했다. ​ <조선왕조실록> 선조 37년 9월 21자에는 다음과 같은 기록이 보인다.​ “밤 1경(更)에 객성(客星)이 미수(尾宿) 10도의 위치에 있었는데, 북극성과는 1백 10도의 위치였다. 형체는 세성(歲星)보다 작고 황적색(黃赤色)이었으며 동요하였다. 5경에 안개가 끼었다.”​ 이 객성은 낮에도 볼 수 있을 만큼 밝았다고 한다. 역사적인 기록으로는 초신성이 폭발한 후, 4월이나 5월 초에 출현했고, 7월에는 겉보기 등급이 -7~-4.5 등급까지 이르렀다고 한다. 이는 금성의 최대밝기보다 수십 배나 밝은 것이다. 초신성은 최초로 발견된 후로부터 2년 동안 맨눈으로도 볼 수 있었다고 한다.​ 초신성 1054로 불리는 게 성운은 태양 질량의 10배가 넘는 거대한 별이 생의 마지막에 대폭발을 일으키고 남은 초신성 잔해다. 게 성운의 중심에는 폭발하고 남은 별의 고갱이인 중성자별이 초당 30회 회전하면서 펄서를 방출하고 있다. 펄서를 방출하는 게 성운의 중성자별은 성운 중심 근처의 밝은 점으로 보인다. ​ 현대 천문학자들에게 알려진 가장 기이한 천체 중 하나인 별의 핵 잔재는 게의 전자기 스펙트럼 방출에 전력을 공급한다. 크기가 무려 12광년에 달하는 게 성운은 황소자리 방향으로 불과 6,500광년 떨어져 있다. 현재도 초속 1,500 km의 속력으로 중심에서 바깥쪽으로 퍼져나가고 있다. 

미 항공우주국(NASA)이 6일(현지시간) 제임스웹우주망원경과 찬드라 엑스선 관측선을 이용해 137억년 전 우주가 탄생한 빅뱅 이후 약 4억 7000만년 뒤 생성된 블랙홀을 발견해 과학저널 네이처 천문학에 공개했다. 이번에 발견된 블랙홀은 지금까지 발견된 블랙홀 중 가장 오래된 것으로 알려졌다. NASA 연구진은 제임스웹망원경은 이보다 2900만년 더 오래된 블랙홀 추정체를 발견했으나 아직 엑스선으로 그 존재가 검증되지 않았다고 밝혔다. NASA·AP 연합뉴스