우주에서 가장 그로테스크한 형태의 우주먼지가 핼러윈데이를 앞두고 사진으로 공개됐다. 지난 28일(현지시간) 유럽우주국(ESA)은 제임스 웹 우주망원경(이하 웹 망원경)으로 촬영한 ‘창조의 기둥’의 새 이미지를 공개했다. 창조의 기둥(Pillars of Creation)은 지구로부터 뱀자리 방향으로 약 7000광년 떨어진 독수리 성운의 성간가스와 성간먼지의 덩어리가 만들어낸 암흑성운으로 이곳에서 새로운 아기 별들이 무더기로 태어난다. 이번에 웹 망원경은 중적외선으로 창조의 기둥을 촬영했는데 우주 먼지 구름이 붉은 색조의 배경 앞에 으스스한 느낌의 푸른 색조로 빛나고 있다.ESA 측은 "이 지역에 존재하는 수천 개의 별들이 시야에서 사라지고, 끝이 없어 보이는 가스와 먼지층이 중심에 자리잡고 있다"면서 “많은 별들이 이 밀도 높은 청회색 기둥에서 활발하게 형성되며, 충분한 질량을 가진 가스와 먼지 덩어리가 형성되면 자체 중력에 의해 붕괴되기 시작하고, 천천히 가열된 끝에 새로운 별이 탄생한다”고 밝혔다. 창조의 기둥을 맨처음 촬영한 것은 1994년 4월 허블우주망원경으로, 그로테스크한 형태와 엄청난 규모로 사람들을 경악케 했다. 그러나 허블우주망원경과 웹 망원경은 다른 파장의 빛으로 우주를 들여다보는 망원경이다.웹 망원경의 중적외선 카메라로 잡은 새로운 이미지는 이달 초에 공개된 근적외선 카메라(NIRCam) 이미지의 후속이다. 웹 망원경은 허블보다 더 큰 주경을 갖고 있을 뿐더러 더 깊은 우주공간에 자리잡고 있는 덕분에 이 같은 이미지를 잡아낼 수 있다. 따라서 웹 이미지는 허블에 비해 훨씬 더 자세한 기둥의 구조를 보여준다.　  

“우주에 신도시를 짓는 것입니다. 새로운 영토가 생기는 것이라고 보면 됩니다.” ‘헬륨3’를 비롯해 유용한 자원이 대규모로 매장된 것으로 알려진 달은 인류의 새로운 ‘보고’(寶庫)다. 그리스신화 속 달의 여신의 이름을 딴 ‘아르테미스 계획’은 미국을 중심으로 한 유인 달 탐사·개발 프로젝트다. 26일 서울 중구 웨스틴조선호텔에서 열린 ‘2022 서울미래컨퍼런스’ 연사로 나선 폴 윤 미국 엘카미노대 수학과 교수는 “앞으로 우주 경제가 지구 경제를 압도할 것”이라면서 아르테미스 계획의 중요성을 역설했다. 이날 ‘나사, 달, 화성, 소행성 탐사’를 주제로 강연한 윤 교수는 미국 항공우주국(NASA)에서 ‘태양계 홍보대사’로 활동하고 있는 우주 전문가다. 우주정거장을 달에 건설해 사람을 거주토록 하는 것이 아르테미스 계획의 핵심이다. 윤 교수는 아르테미스 프로젝트에 대해 “인간이 우주에 본격적으로 진출하게 되는 것”이라고 의미를 부여했다. 그는 “달 탐사는 화성 탐사로 이어진다”면서 “훗날 후손들이 우주로 나가 직접 거주할 수 있는 역사적인 사건의 시발점이 될 것”이라고 설명했다. 윤 교수에 따르면 우주 개발이 국가 주도 ‘올드 스페이스’에서 민간 중심의 ‘뉴 스페이스’로 전환되고 있다. NASA의 전폭적인 지원을 토대로 성장한 일론 머스크의 ‘스페이스X’가 재사용 로켓을 개발해 발사 비용을 획기적으로 낮춘 것이 계기가 됐다. 모건스탠리는 2040년 우주 경제의 규모가 1조 1000억 달러(약 1569조원)까지 성장할 것으로 전망한다. 윤 교수는 “NASA는 우주 사업의 역량을 사기업에 이전시켜 시장의 판을 키우고 있다”면서 “기업들이 부가가치가 높은 연구를 우주에서 직접 수행할 수 있도록 하면서 전반적인 국가 경쟁력 향상으로 이어지도록 하는 것이 NASA의 전략”이라고 강조했다. 한국형 발사체 ‘누리호’를 성공적으로 궤도에 안착시킨 한국에서도 기대감이 크다. 한국항공우주연구원 주도로 이뤄진 이 프로젝트 노하우를 민간기업에 이전하는 ‘한국형 발사체 고도화사업’도 추진되고 있다. ‘누리호의 심장’으로 불리는 75t급 액체로켓을 제작한 한화에어로스페이스가 이 사업의 우선협상대상자로 최근 선정됐다. 아르테미스 계획 외에도 최근 우주 관련 이벤트가 잇따르는 가운데 윤 교수는 ‘제임스웹우주망원경’의 가동을 가장 의미 있는 사건으로 꼽았다. 기존 ‘허블망원경’이 관측하는 것보다 훨씬 더 멀리, 자세히 관측할 수 있는 망원경이다. 수차례 발사 계획이 미뤄지다 지난해 말 쏘아 올려진 뒤 올해부터 우주의 다양하고 생생한 모습을 고해상도로 보내오고 있다. 윤 교수는 “이 넓은 우주에 생명체가 살 수 있는 곳이 태양계, 그중 지구만 있다는 건 수학자 입장에서 보더라도 확률이 낮다”며 “아직 우리는 망원경으로 멀리서 보기만 할 뿐이지만, 언젠가 후손들이 새로운 땅을 찾아 나설 때 ‘최소한 어느 곳에 가면 되는지’ 가르쳐 줄 수 있기에 제임스웹망원경의 역할이 중요하다”고 말했다.  

최근 나사의 목성 탐사선인 주노는 태양계 최대 위성 가니메데와 생명체 존재 가능성이 있는 위성 유로파의 영상을 보내왔다. 특히 유로파는 선배 목성 탐사선 갈릴레오가 유로파를 근접 관측한 이후 20년이 넘는 세월 만에 다시 표면을 상세히 관측해 과학자들의 주목을 끌었다.  탐사선에 의한 직접 관측은 매우 자세한 정보를 전해줄 수 있지만, 목성까지의 거리가 너무 멀어 자주 보내기가 힘들다. 따라서 과학자들은 지상과 우주의 망원경을 이용해 이런 태양계 내 주요 행성과 위성들을 관측해왔다. 대표적인 성과는 허블 우주망원경이 유로파 주변에서 수증기의 증거를 찾아낸 것이다. 하지만 먼 거리 때문에 위성 표면 관측에는 한계가 있었다.  영국 레스터 대학의 연구팀은 우주 망원경 대신 지상 망원경으로 역대 가장 선명한 유로파와 가니메데의 이미지를 얻었다. 연구팀은 유럽 남방 천문대 (ESO)의 8m급 대형 망원경인 VLT에 설치된 SPHERE 장치를 이용해 두 위성의 적외선 영역 반사 스펙트럼을 분석했다. 이를 통해 물의 얼음과 다른 물질의 존재를 확인하고 컴퓨터 모델링으로 표면 지형을 재구성한 것이다.  연구팀이 공개한 유로파와 가니메데의 이미지는 분해능이 150km 정도로 주노가 보내온 1km 이하 사진보다 거칠지만, 지상과 우주 망원경 이미지 중 가장 선명한 위성의 표면을 확인할 수 있다. 그리고 얼음과 황 같은 원소의 분포 등 여러 가지 정보를 담고 있다. 망원경 관측은 탐사선처럼 가끔 보낼 수 있는 게 아니라 지속적으로 관측이 가능하다는 것이 큰 장점이다. 이 기술은 앞으로 유로파의 내부 바다에서 뿜어져 나오는 수증기와 얼음같이 중요한 정보를 얻는 데 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.  나사는 2030년대 유로파를 탐사할 유로파 클리퍼 우주선을 발사할 계획이다. 다만 우주선이 유로파의 궤도로 진입하지 못하고 목성 주변을 공전하면서 유로파를 관측할 예정이기 때문에 집중적으로 관측해야 할 목표가 무엇인지, 위성 주변의 수증기 분출은 없는지를 망원경으로 확인한다면 큰 도움이 될 것이다.  더 나아가 연구팀은 이 기술이 역사상 가장 큰 망원경으로 현재 건설 중인 ELT에 적용될 경우 해상도가 크게 높아져 더 많은 천체를 연구하는 데 도움을 줄 것으로 보고 있다. ELT는 지름이 39.3m에 달하는 초대형 망원경으로 같은 기술을 적용할 경우 태양계 여러 행성과 위성의 생생한 모습을 관측할 수 있을 것으로 기대된다.  

제임스웹 우주망원경(JWST·이하 웹 망원경)이 잡은 놀라운 ‘창조의 기둥’ 이미지가 발표됐다. 창조의 기둥(Pillars of Creation)이란 새로운 아기 별들이 무더기로 태어나고 있는 현장의 성운이란 뜻에서 붙여진 이름이다. 창조의 기둥은 지구로부터 뱀자리 방향으로 약 7000광년 떨어진 독수리 성운의 성간가스와 성간먼지의 덩어리가 만들어낸 암흑성운이다. 창조의 기둥을 맨처음 촬영한 것은 1994년 4월 허블 우주망원경으로, 그로테스크한 형태와 엄청난 규모로 사람들을 경악케 했다. 이 사진은 가장 훌륭한 허블 사진 10장 중 하나로 선정되었다. 창조의 기둥은 차가운 수소분자와 우주 먼지로 이루어져 있으며, 이것들은 가까운 주위 항성들이 방출하는 자외선으로 인해 형태가 침식되고 있는 중이다. 가장 왼쪽의 기둥은 그 길이가 무려 4광년에 이른다. 기둥 꼭대기의 조그만 손가락 모양 돌출부 하나가 우리 태양계 전체보다도 더 크다. 허블 망원경으로 인해 가장 유명한 천체 중 하나로 등극한 창조의 기둥이 새로운 웹 망원경에 의해 그 진정한 민낯을 드러냈다. 웹 망원경은 창조의 기둥에 다시금 생명을 불어넣어, 그 유명한 먼지 구름 속에서 막 태어나고 있는 수백 개 아기별들이 눈부시게 반짝이는 장관을 보여준다.웹 망원경의 근적외선 카메라(NIRCam)로 잡아낸 새로운 이미지는 훨씬 세밀한 기둥의 모습을 뚜렷이 보여주는데, 여기에는 성운의 미세한 구조가 선명하게 드러나며 이전에는 볼 수 없었던 수백 개의 별들이 전체의 화각 안에서 반짝인다. 미 항공우주국(NASA)은 성명에서 반짝이는 이 별들 중 많은 수가 불과 수십만 년 전에 태어났다고 밝혔다. 본질적으로 열인 적외선은 투과력이 가장 높은 전자기파다. 웹 망원경은 적외선 관측에 특화된 망원경으로, 구름을 관통해 들여다보고 뭉쳐지는 먼지에서 탄생하는 원시별을 관측할 수 있다. 웹 망원경에 비해 훨씬 약한 적외선 감지 능력을 가진 허블망원경 역시 성운 내부를 관찰하려고 시도한 바 있지만, 이번 결과는 그러한 시도를 훨씬 능가한다. 웹 망원경의 이미지는 허블망원경에 비해 전혀 다른 수준의 디테일과 선명도를 제공할 뿐만 아니라, 구름 내부와 주변 우주 전체에서 더 많은 별을 드러내 보여주었다. NASA는 “연구원들이 이 지역의 가스와 먼지 양과 함께 새로 형성된 별의 수를 훨씬 정확하게 식별해냄으로써 별 형성 모델을 수정하는 데 도움이 될 것”이라면서 “시간이 지남에 따라 천문학자들은 이 먼지 구름에서 별이 수백만 년에 걸쳐 어떻게 형성되고 폭발하는지에 대해 더 명확한 이해에 도달하게 될 것”이라고 밝혔다. 

미국항공우주국(NASA)이 제임스웹 우주망원경(이하 웹 망원경)으로 ‘우주의 지문’을 포착했다. 12일(현지시간) NASA에 따르면, 우주의 지문은 울프-레이에(Wolf-Rayet)별에 속하는 한 별과 짝별이 춤을 추며 만든 최소 17개의 먼지고리를 보여준다. 울프-레이에별은 태양질량의 약 20배인 별이 강력한 항성풍으로 외곽층을 잃고 내부가 노출된 별을 말한다. 이 별은 보통 질량이 매우 크게 진화하지만, 행성상성운과 관련해 중간정도 질량을 갖기도 한다. 중심핵에서 핵융합반응이 일어나는 동안 강력한 항성풍으로 외곽층 수소를 모두 잃은 것으로 여겨진다. 이번에 웹 망원경으로 본 울프-레이에별과 짝별은 지구에서 백조자리 방향으로 5000광년 이상 떨어져 있는 ‘WR 140’이라는 이중성계다. WR은 울프-레이에별의 약자다.사진 속 각각의 고리는 두 별이 가까워질 때마다 서로의 항성풍이 충돌해 가스가 압축하면서 발생한 먼지다. 두 별의 궤도는 거의 8년에 한 번씩 만나는 데 이때 만들어진 먼지고리는 나무 나이테처럼 시간의 흐름을 나타낸다. 연구를 주도한 미국 국립 광학·적외선 천문학연구실(NOIRLab)의 천문학자 라이언 라우 연구원은 “우리는 이 항성계에서 100년 이상 전의 먼지가 생성되는 모습을 보고 있다”고 밝혔다. 라우 연구원은 또 “이미지는 웹 망원경이 얼마나 감도가 높은지도 보여준다. 이전에는 지상망원경으로 두 개의 먼지 고리만 볼 수 있었다”며 “이제 적어도 17개의 먼지고리를 볼 수 있다”고 설명했다.웹 망원경은 고감도, 고해상도 이미징 기술 외에도 중적외선 측정기(MIRI)를 갖고 있어 희미한 먼지고리를 연구할 수 있다. 이는 사람 눈에 보이지 않는 파장 범위인 적외선을 볼 수 있기 때문이다. 반면 웹 망원경의 전신인 허블 우주망원경은 가시광선과 자외선 파장을 감지했다. MIRI 설계와 제작에 큰 역할을 한 영국 천문기술센터(UK ATC) 소속 천문학자이자 연구에 참여한 올리비아 존스 박사는 “해당 사진은 먼지 고리가 가혹한 우주 환경에서 어떻게 남아있을 수 있는지에 대한 새로운 증거를 보여준다. 이번 발견은 웹 망원경과 MIRI 장비 덕분”이라고 말했다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지인 네이처의 천문학·천체물리학 분야 온라인 국제전문학술지 ‘네이처천문학’(Nature Astronomy) 10월 12일자에 실렸다.

소행성 충돌로부터 지구를 방위하기 위한 최초의 소행성 충돌 테스트 결과, 과학자들이 상상했던 것보다 훨씬 더 효과가 있는 것으로 나타났다. 미 항공우주국(NASA)의 쌍소행성 궤도수정 시험(DART·다트)에서 소행성 ‘디모르포스’의 궤도 변경에 성공한 것으로 확인되었다. 이 소행성 충돌은 지난 9월 26일(이하 미국동부시간) 다트 우주선이 디모르포스라는 소행성을 표적으로 시행되었다. 이 임무는 큰 우주 암석이 지구와 충돌할 위험이 있는 경우, 잠재적인 행성 방어 기술을 테스트하기 위한 것이다. 물론 이 같은 소행성 충돌이 가까운 미래에 일어날 확률은 극히 적다. 이번 테스트에서 다트의 목표는 모소행성 주위를 도는 위성 디모르포스의 궤도를 최소 73초 단축시키는 것이었다. 이번 역사적인 소행성 충돌 테스트에 대한 첫번째 계산값을 도출한 결과 임무 성공 여부를 판가름하는 73초 단축을 월등히 넘어서는 극적인 변화가 나타났다. 빌 넬슨 NASA 국장은 11일 "다트 임무로 소행성 디모르포스의 공전주기를 11시간 55분에서 11시간 23분으로 무려 32분 단축하는 데 성공했다"며 “지금은 행성 방위의 분수령이자 인류의 분수령이 되는 순간”이라고 강조했다.총 3억 1400만 달러(한화 약 4500억원)가 투입된 무게 360㎏의 다트는 2021년 11월에 발사되었으며, 단일 장비인 광학 항법용 디디모스 정찰 및 소행성 카메라(DRACO)를 장착했다. 우주선은 태양전지판으로 만든 전기로 이온을 분사하며 비행한다. 다트의 충돌 목표였던 디모르포스는 로마 콜로세움 크기만한 지름 약 163m로, 그보다 5배 가량 큰 폭 780m의 디디모스의 주위를 1.2㎞ 떨어진 거리에서 11시간 55분 주기로 공전한다. NASA는 우주선을 충돌시켜 디모르포스를 디디모스에 더 가까운 궤도로 밀어넣음으로써 공전 속도를 약 1% 줄이는 것을 미션 성공 기준선으로 삼았다. 실제로 디모르포스가 지구에 위협이 되지는 않았지만, 만약 지구로 떨어지면 도시 하나를 파괴할 수 있는 140m 이상의 소행성이기 때문에 실험 대상으로 선택된 것이다. 지구를 떠난 지 10달 만인 지난 9월 26일, 마침내 디디모스 계에 도착한 다트는 지구로부터 1100만㎞ 떨어진 거리에서 디모르포스와 충돌할 때까지 매초 1개의 이미지를 지구로 보냈고, 충돌 때 속도는 초속 6.6㎞를 기록했다.충돌 후 약 2주간 데이터를 수집한 끝에 NASA는 디모르포스의 공전주기가 예전보다 32분 줄어들어 11시간 23분이 됐다고 밝혔다. 측정 오차는 ±2분이다. 당초 목표 기준은 73초 이상의 단축이었지만, 이를 25배 이상 충족시킨 결과, 공전주기는 약 4% 단축된 것이다. “결과 분석은 목표 소행성과 다트 충돌 효과를 완전히 이해하기 위한 중요한 단계”라고 밝힌 NASA의 로리 글레이즈 행성과학 팀장은 “매일 새로운 데이터를 받아 분석하는 작업을 통해 천문학자들은 실제로 지구를 위협하는 소행성이 다가올 때 우주선을 어떻게 사용할 수 있을지를 알 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 이 충돌은 이탈리아 큐브샛 ‘리차큐브'(LICIACube)가 뒤따라가며 궤도 변화를 기록한 데 이어 허블 우주망원경으로도 촬영했다. NASA는 지난 8일 허블이 잡은 디모르포스의 이미지를 공유했다. 사진은 충돌의 여파에 대한 초기 이미지 이후 암석 한쪽에서 약간 무너진 넓은 원뿔의 파편을 보여준다. 허블 뷰는 또한 우주로 1만㎞ 길이로 뻗어 있는 잔해의 긴 꼬리를 보여주는데, 이전 사진 이후로 새 이미지는 꼬리가 두 개로 갈라진 것이 확인된다. 이제 초점은 다트가 목표물과 초속 6.6㎞의 속도로 부딪히면서 운동량을 얼마나 잘 전달했는가를 측정하는 부분으로 옮겨가고 있으며 결과 분석은 현재 진행 중이다. 

“우리는 어디에서 왔는가? 우리는 누구인가? 우리는 어디로 가는가?” 폴 고갱이 1898년 타이티섬에서 그린 작품에 붙인 제목이다. 그중 첫 번째 질문에 대해 우리는 분명한 답을 알고 있다. 우리는 모두 별의 자식들이다. 상징적인 의미에서가 아니라 과학적으로 볼 때 그렇다. 인체의 70%를 차지하는 물은 산소와 수소로 이뤄져 있다. 그다음으로 많은 단백질과 지방은 탄소, 산소, 수소, 질소, 황으로 구성된 화합물이다. 그 외에 철과 마그네슘, 나트륨, 칼슘, 칼륨, 인 등이 조금씩 들어 있다. 이들 원소의 기원은 우주에 있다. 수소는 138억년 전 우주를 탄생시킨 빅뱅으로부터 38만년 후쯤 생겼다. 이때 소량의 헬륨과 극미량의 리튬도 생겨났다. 이 수소 구름이 뭉쳐져 별이 되고 별의 중심에서 차례로 다른 원소를 만들어 내는 핵융합이 시작됐다. 그 결과 헬륨을 거쳐 산소와 탄소, 네온, 규소, 철 등이 생겼다. 이보다 무거운 금, 납, 우라늄은 매우 무거운 별이 마지막에 초신성을 이루며 폭발할 때 만들어졌다. 태양계는 약 45억 6000만년 전 이런 초신성의 잔해가 모인 성운(별구름)에서 태어났다. 주로 수소로 구성된 이 성운의 지름은 빛이 1년 동안 가는 거리, 즉 1광년에 이르렀을 것이다. 이 별구름 주위에서 또 초신성이 폭발해 그 충격파가 흩어져 있던 별구름을 흔들어 뭉쳐지게 만들었다. 그 결과 태양계 전체 질량의 99% 이상을 차지하는 태양과 그 주변을 도는 아주 작은 행성들이 생성됐다. 지구는 그중 안쪽에서 세 번째 궤도 주변에 있던 미행성들이 합쳐진 것이다. 우리 몸을 이루는 원소들도 그때 지구에 자리잡게 됐다. 우리 은하, 즉 은하수에 있는 별들에서 오는 빛을 조사한 결과 인체의 구성 성분과 별 내부의 성분은 97% 일치하는 것으로 나타났다. 2017년 미국 뉴멕시코주에 있는 천체망원경으로 15만개의 별을 분석해 발표한 결과에 따르면 그렇다. 인류가 떨치지 못하는 질문은 이것이다. 우리는 우주에서 혼자인가? 인류가 엄청난 비용을 들여 우주선과 망원경을 계속 만들고 쏘아 올리는 것은 우주에서 스스로의 위치를 알기 위한 탐구심 때문이다. 미국, 유럽, 캐나다가 100억 달러를 들여 지난 연말 발사한 최첨단 적외선 우주망원경인 ‘제임스 웹’의 주된 사명 중 하나이기도 하다. 지구에서 150만㎞ 떨어진 곳에 위치한 웹은 기존의 허블망원경보다 6배 크며 관측 능력은 100배 강력하다. 135억년이 넘는 과거의 빛, 다시 말해 빅뱅 후 1억~2억 5000만년 후의 빛까지 볼 수 있다. 초기 우주의 어둠 속에서 최초로 별과 은하가 만들어지는 모습을 볼 수 있다는 말이다. 아주 멀리 있는 물체는 가시광선 영역에서는 매우 희미하거나 보이지 않게 된다. 우리에게 도달하는 빛은 지금도 팽창 중인 우주 공간을 통과하는 동안 파장이 길어져 적외선으로 변했기 때문이다. 웹이 근적외선, 중적외선 관측용으로 설계된 이유다. 글 머리의 두 번째 질문으로 돌아가 보자. 우리는 누구인가? 지구 생태계 먹이사슬의 최상위를 차지하고 있는 종이다. 생물 역사상 여섯 번째의 대멸종을 일으키고 있다는 의심을 받고 있다. 지금을 ‘인류세(世)’라는 지질시대로 명명할 정도로 환경을 파괴하고 기후를 변화시키고 있는 종이다. 우리가 알아 두어야 할 사실은 지구가 우주에서 특별한 위치에 있지 않다는 점이다. 우주의 은하는 2000억개가 넘으며 그중 하나인 우리 은하에 있는 별은 4000억개가 넘는다. 우리는 은하 중심에서 3분의1 거리에 있는 노란색 난쟁이별의 세 번째 행성에 살고 있다. 이 행성은 “태양 빛을 받으며 떠 있는 먼지의 티끌”, 즉 “창백한 푸른 점”(칼 세이건)에 불과하다.

미 항공우주국(NASA)이 제임스 웹 우주망원경(이하 웹 망원경)과 찬드라 X선 관측소의 데이터로 만든 새로운 천체 사진을 4일(현지시간) 공개했다. 지난 7월 첫 사진을 공개했던 웹 망원경은 그후 여러 망원경과 협력해 천체를 관측하는 임무를 수행해왔다. 지난달 말에는 허블 우주망원경과 함께 우주선이 소행성에 충돌해 궤도를 바꾸는 순간을 포착하기도 했다. 최근 NASA 과학자들은 웹 망원경이 새로 관측한 적외선 데이터를 찬드라의 X선 데이터와 결합해 지금까지 볼 수 없던 우주의 다양한 모습을 공개했다.가장 먼저 공개된 사진은 약 2억 9000만 광년 밖 페가수스자리 소은하군인 ‘스테판 5중주’ 모습이다. 은하 5개 중 4개가 서로 중력으로 묶여 근접했다 멀어지기를 반복해 춤추는 은하로도 불리며, 언젠가 서로 병합할 것으로 예상된다. 적외선 데이터(빨간색, 주황색, 노란색, 녹색, 파란색)는 휘몰아치는 가스 꼬리와 별 형성의 폭발 과정 등을 보여주며, X선 데이터(밝은 파란색)는 한 은하에서 방출한 충격파가 다른 은하들의 가스를 통과하며 거품 형상으로 나타난 모습을 보여준다.그다음은 약 5억 광년 밖 조각가 자리의 ‘수레바퀴 은하’ 모습이다. 지름은 15만 광년으로 우리은하보다 50% 더 크다. 중앙과 외곽으로 2개의 고리가 있는 ‘고리 은하’이기도 하다. 과학자들은 거대한 나선 은하가 다른 은하와 고속으로 충돌한 뒤 구조와 형태가 수레바퀴 모야으로 바뀐 것으로 분석한다. 찬드라로 관측한 파란색과 자주색 형상은 초고온으로 가열된 가스와 폭발하는 별, 중성자별과 같은 짝별에서 물질을 끌어당기는 블랙홀에서 나온 것이다. 웹 망원경의 적외선 데이터는 해당 은하 외에도 더 멀리 떨어진 2개의 작은 동반 은하를 배경으로 보여준다.세 번째 사진은 약 46억 광년 밖 날치자리 은하단 ‘SMACS 0723’ 모습으로, 약 130억 년 전 만들어진 초기 우주 천체의 빛을 담고 있다. 웹 망원경으로만 포착한 사진은 지난 7월 백악관 행사에서 공개된 바 있다. 여기에 밝은 파란색으로 더해진 찬드라 X선의 이미지는 중심부에 밀집한 가스를 보여준다.끝으로 산과 계곡을 담고 있는 듯한 ‘우주절벽’의 새로운 모습도 공개됐다. 이는 약 7600광년 밖 용골자리 성운(NGC 3372)에 있는 산개 성단인 ‘NGC 3324’ 내 거대한 공동(空洞)의 끝부분인데, 높은 봉우리가 솟아있는 험준한 산맥처럼 보인다. 이 공동은 중앙(상단)에 있는 젊고, 뜨거운 큰 별들이 내뿜는 항성풍과 강력한 자외선 방사가 만들어냈다. 여기에 상단의 확산하는 X선 방출은 NGC 3324 성단에서 가장 뜨겁고 무거운 3개의 별에서 방출되는 뜨거운 가스를 보여준다. 찬드라는 우주의 극도로 뜨거운 영역에서 나오는 X선 방출을 포착하고자 특별히 설계됐다. 찬드라의 데이터를 더하면 웹 망원경의 적외선 카메라로는 볼 수 없는 고에너지 방출 과정을 볼 수 있다. 웹 망원경은 지난해 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 우주로 발사됐다. 이후 웹 망원경은 지구-달 거리의 약 4배인 160만㎞를 날아간 끝에 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 ‘제2 라그랑주점’(L2) 궤도에 안착해 관측 임무를 시작했다.

인류 역사상 최초로 소행성에 다트(DART) 우주선을 충돌시키는 실험이 성공적 끝난 가운데 이 여파가 지상의 천체망원경을 통해서도 포착됐다. 최근 미국 국립 광학·적외선 천문학연구실(NOIRLab)은 칠레에 위치한 지름 4.1m의 남방천체물리학연구(SOAR) 망원경이 촬영한 우주선과 소행성 충돌이 남긴 장엄한 흔적을 공개했다. 충돌 이틀 후의 모습을 담은 해당 이미지를 보면 밝게 빛나는 천체 주위로 길게 뻗어나간 긴 흰줄이 보이는데 이는 충돌 직후 소행성 표면에서 먼지와 기타 파편이 분출되는 모습이다. 곧 인공적인 충돌 여파가 우주에 생성된 것으로 놀랍게도 이 길이는 무려 1만㎞에 달한다. 마치 태양에 접근하는 혜성이 내부 물질을 태우면서 아름다운 긴 꼬리를 남기는 것 같은 현상이 우주에 펼쳐진 셈이다. 관측에 참여한 미 해군연구소 매튜 나이트 연구원은 "향후 이 꼬리가 훨씬 더 가늘어지고 분산되어 길어질 것"이라면서 "아마 이 꼬리는 태양계 주위를 떠다니는 다른 먼지와 비슷할 것"이라고 설명했다.앞서 한국시간으로 지난달 27일 오전 8시 14분 다트 우주선이 지구에서 1100만㎞ 떨어진 소행성 디디모스(Didymos)의 위성인 디모르포스(Dimorphos)와 충돌하는데 성공했다. 이날 다트 우주선은 초속 6.1㎞로 날아가 당초 목표했던 디모르포스와 일부러 충돌하면서 운명을 다했다. 당시 다트 우주선은 소행성에 충돌하는 순간 먼지를 일으키며 번쩍하는 모습을 보였는데 허블우주망원경의 관측결과에 따르면 충돌 지역의 밝기가 3배 이상 증가했으며 그 밝기도 무려 8시간이나 지속됐다. 　이날 운명을 다한 다트(Double Asteroid Redirection Test)는 폭발물을 탑재하지 않은 500㎏ 정도의 작은 우주선으로 지난해 11월 24일 발사됐다. 다트 우주선이 일부러 디모르포스와 충돌한 이유는 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성과 충돌해 그 궤도를 변경할 수 있는지 실험하는 것이다. 곧 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성의 궤도를 변경하려는 인류 최초의 실험인 셈으로 일단 목표했던 소행성과 충돌하는데는 성공했다. 

인류 역사상 최초로 소행성에 다트(DART) 우주선을 충돌시키는 실험이 일단 성공적 끝난 가운데 이 장면이 대표적인 우주망원경에 포착됐다. 지난 29일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경(이하 허블)과 제임스 웹 우주망원경(이하 웹 망원경)이 포착한 소행성 충돌 순간의 모습을 공개했다.공개된 이미지를 보면 다트 우주선이 소행성에 충돌하는 순간 그 여파로 먼지를 일으키며 번쩍하는 모습이 담겼는데, 허블의 관측결과에 따르면 충돌 지역의 밝기가 3배 이상 증가했으며 그 밝기도 무려 8시간이나 지속됐다. 　 앞서 한국시간으로 27일 오전 8시 14분 다트 우주선이 지구에서 1100만㎞ 떨어진 소행성 디디모스(Didymos)의 위성인 디모르포스(Dimorphos)와 충돌하는데 성공했다. 이날 다트 우주선은 초속 6.1㎞로 날아가 당초 목표했던 디모르포스와 일부러 충돌하면서 운명을 다했다. NASA 행성 과학 부문 책임자인 로리 글레이즈는 “인류의 새로운 시대가 열렸다”면서 “소행성 충돌과 같은 위협으로부터 자신을 보호할 수 있는 능력을 지닌 시대에 이르렀다”고 평가했다.　당시 충돌 순간을 지켜보기 위해 지구촌의 많은 천체망원경들이 디모르포스에 초점을 맞췄는데 두 우주망원경 역시 예외는 아니었다. NASA에 따르면 이는 허블과 웹 망원경이 같은 대상을 놓고 동시에 수행한 첫번째 작업이다. 빌 넬슨 NASA 국장은 "허블과 웹 망원경이 사상 첫번째로 함께 일하며 동일한 대상의 이미지를 촬영했다"면서 "이를 통해 우리는 더욱 많은 것을 알 수 있게 될 것"이라며 의미를 부여했다. 허블과 웹 망원경은 대표적인 우주망원경으로 꼽히지만 그 특징은 서로 다르다. 먼저 최신형인 웹 망원경은 주경 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. 이에비해 허블은 웹 망원경과 비교해 주경이 작고 적외선까지 볼 수 없지만 가시광선, 근적외선 스펙트럼으로 천체를 본다. 따라서 웹 망원경과 허블이 촬영한 데이터를 결합해 서로 보안하면 우주에 대한 보다 포괄적인 통찰력을 얻을 수 있다.한편 27일 운명을 다한 다트(Double Asteroid Redirection Test)는 폭발물을 탑재하지 않은 500㎏ 정도의 작은 우주선으로 지난해 11월 24일 발사됐다. 다트 우주선이 일부러 디모르포스와 충돌한 이유는 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성과 충돌해 그 궤도를 변경할 수 있는지 실험하는 것이다. 곧 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성의 궤도를 변경하려는 인류 최초의 실험인 셈으로 일단 목표했던 소행성과 충돌하는데는 성공했다. 다만 실제 목표했던 대로 소행성의 궤도를 일부 변화시켰는지는 추후 지상 망원경으로 확인할 예정이다. 

나사 우주선 ‘다트’ 10개월 날아가소행성 ‘디모르포스’ 때리고 소멸지구 위협할 우주 물체 사전 차단지구와 충돌할 수 있는 소행성의 궤도를 바꾸는 인류 최초의 소행성 방어 실험이 성공했다. 정확히 계산한 만큼 소행성의 궤도를 틀었는지는 관측이 필요하지만 지구에서 우주선을 쏘아 1120만㎞ 떨어진 깊은 우주의 소행성에 정확히 충돌시키면서 인류는 소행성 위협에서 벗어날 수단을 확보했다. 미국 항공우주국(NASA·나사)은 27일 오전 8시 14분(현지시간 26일 오후 7시 14분) ‘쌍소행성 궤도수정 실험’(DART·다트) 우주선이 마하 18.4(시속 2만 2530㎞·초속 6.25㎞)의 속도로 발진해 목표 소행성인 ‘디모르포스’와 정확히 충돌했다고 밝혔다.나사 행성과학 책임자인 로리 글레이즈는 “우리는 인류의 새로운 시대로 접어들었다. 우리는 잠재적으로 위험한 소행성 충돌로부터 스스로를 보호할 능력을 갖게 됐다”고 선언했다. 나사는 너비 19m의 다트 우주선을 직경 163m의 디모르포스에 충돌시킨 이번 실험을 “골프 카트로 이집트 피라미드에 충격을 가한 것”이라고 비유했다. 소행성과 지구의 충돌을 다룬 할리우드 영화 ‘아마겟돈’(1998년작)처럼 소행성 안에 핵폭탄을 설치해 직접 폭파시키면 거대한 파편이 지구를 위협할 수 있기 때문에, 나사가 우주선을 소위 ‘운동 충격체’(kinetic impactor)로 삼아 마하의 속도로 소행성에 충돌시켜 그 궤도를 틀어 지구를 피해 가도록 했다는 것이다.나사가 총 3억 800만 달러(약 4290억원)를 투입해 만든 자판기 크기의 다트 우주선은 지난해 11월 말 팰컨9 로켓에 실려 발사된 뒤 10개월간 디모르포스로 향했다. 소행성 충돌 4시간 전 약 9만㎞ 밖에서 ‘스마트(SMART) 항법’ 비행체제로 전환했고, 관제팀 개입 없이 카메라로만 목표지점을 향해 자율비행했다. 충돌 직전 디모르포스와 약 1.2㎞밖에 떨어지지 않은 780ｍ 크기의 소행성 ‘디디모스’를 지난 뒤 자갈이 깔린 디모르포스의 표면이 가득 채워진 이미지를 마지막으로 전송하고 신호가 끊겼다. 이 이미지를 통해 디모르포스의 모양과 표면이 처음으로 확인됐는데, 앞서 탐사가 이뤄진 소행성 ‘베누’나 ‘류구’와 비슷한 것으로 나타났다.나사는 이번 실험으로 향후 지구근접 가능성이 있는 140m 이상급 소행성에 대한 대응책을 마련할 계획이다. 앞서 6600만년 전 백악기 말기에 직경이 12㎞에 달했던 소행성은 지금의 멕시코 유카탄반도 칙술루브에 떨어져 공룡시대를 끝냈고 지구상의 생물 75%를 없앴다. 1㎞급 소행성은 50만년에 한 번, 10㎞급은 1억∼2억년에 한 번꼴로 지구에 충돌할 확률이 있는 것으로 알려졌다. 현재 1㎞급 소행성 약 900개 중 95%가, 10㎞급 소행성 4개가 추적관리되고 있으나 지구근접 천체 중 140m 이상급은 2만 6000여개나 되고 이 중 1만 5000여개는 지구 충돌 가능성이 없다고 장담할 수 없다. 소행성도 지구와 충돌하면 약 1∼2㎞의 충돌구를 만들고 대도시 하나를 초토화시킬 수 있다. 2013년 2월 러시아 첼랴빈스크 상공에서 폭발했던 불과 18m 크기의 소행성으로 6개 도시의 유리창이 박살나면서 1600여명이 다쳤다. 나사가 140m 이상급 소행성을 모두 찾고 지구에 대한 위협성을 판단하려면 향후 30년이 걸린다는 관측이다. 나사는 다트 우주선 충돌로 실제 디모르포스의 궤도가 계산만큼 바뀌었는지 앞으로 수주에 걸쳐 지상과 우주망원경 관측을 통해 확인할 계획이다. 다트 우주선 충돌 이후 3분 뒤 두 대의 광학카메라를 장착하고 현장의 55㎞ 상공을 지나는 이탈리아우주국의 큐브샛(초소형 인공위성) ‘리시아큐브’가 이미지를 촬영해 지구로 전송했다. 다만 고해상도 이미지를 지구까지 전송하는 데는 수주에서 수개월이 걸린다. 나사는 이와 별도로 우주선 본선과 큐브샛 두 대를 2026년에 디디모스와 디모르포스 궤도에 도착시킨 뒤 충돌구 크기, 분출량, 궤도변화 등을 관측할 예정이다.

지구에서 발사한 우주선으로 소행성에 충돌시키는 실험을 역사상 최초로 성공했다. 이는 소행성 충돌로 지구를 멸종 위기에서 구할 수 있는 '지구 방어 방법'을 테스트하기 위한 것이다.  미 항공우주국(NASA)의 DART(Double Asteroid Rendezvous Test) 우주선은 한국시간 27일 오전 8시 14분에 지구에서 1100만km 떨어진 작은 소행성에 충돌했다. 목표는 디모르포스라고 불리는 우주 암석의 궤도를 더 큰 소행성 모체 디디모스 주위로 변경함으로써 지구로 향할 경우 위험한 소행성을 비켜가게 할 수 있는 것을 증명하는 것이다.  6600만 년 전 지름 10km의 소행성 하나가 멕시코 유카탄 반도의 칙술루브에 충돌함으로써 공룡이 멸종되었는데, 이 실험은 그 같은 위험이 인류에게 닥치는 것을 피하기 위한 것이다.  NASA의 수석 과학자이자 수석 기후 고문인 캐서린 캘빈은 추락 전 "공룡은 그들을 도울 우주 프로그램이 없었지만 우리는 갖고 있다"고 말하면서 "따라서 DART는 미래의 잠재적 위험을 예측하고 그로부터 지구를 보호하는 방법에 대한 중요한 진전을 나타낸다"고 덧붙였다.  이번 실험에 쓰인 우주선 DART는 ‘쌍소행성 궤도 수정 시험(Double Asteroid Redirection Test)’이란 의미의 영문 약자다. 개발비로 3억3000만 달러(한화 약 4700억원)가 들어갔다. 다트는 지난해 11월 24일 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사됐다. 이후 지금껏 태양전지판으로 만든 전기로 이온을 분사하며 비행했다.  골프 카트 크기의 DART 우주선은 한국시간 27일 오전 8시 14분에 디모르포스와 충돌했다. 충돌 전 우주선은 초속 7km라는 엄청난 속도를 기록했다. DART 우주선은 일반 탐사선만큼 크지는 않지만, NASA는 무게 600kg인 우주선이 폭 163m의 디모르포스를 충격함으로써 모소행성 주위를 조금 더 빠르게 움직이게할 수 있을 것으로 예측했다.  NASA의 임무를 감독하는 존스홉킨스 대학 응용연구연구소(JHUAPL)의 DART 조정 책임자인 행성 과학자 낸시 샤봇은 "우주선이 매우 작아 골프 카트를 대피라미드에 충돌시키는 것처럼 느껴진다"고 묘사한다.  목표물과의 충돌 코스에 진입한 우주선이 속도를 내면서 JHUAPL에 있는 DART 임무센터에는 긴장이 고조되었다. DART의 마지막 4시간은 대부분 자동화되었으며, 우주선의 항법 시스템은 접근 마지막 시간에 디모르포스에 고정되었다. DART의 메인 카메라는 우주선이 소행성에 충돌하면서 먹통이 될 때까지 매초마다 사진을 지구로 보냈다.다른 우주선도 충돌을 목격했다. NASA의 새로운 제임스웹 우주망원경, 허블 우주망원경 및 자체 소행성 임무를 수행하는 루시 우주선은 모두 태양계를 가로질러 각각의 유리한 지점에서 충돌을 추적했다. 지구에서는 지상 기반 망원경의 방대한 네트워크가 이벤트 관측에 대비했으며, 시간이 지남에 따라 디디모스-디모르포스 시스템에서 과연 디모르포스가 현재 궤도에서 얼마나 더 빠르게 움직이는지 확인될 것으로 보인다. "우리의 기대치는 73초이지만 실제로는 약 10분 정도 변경될 것으로 생각한다"라고 관계자가 밝혔다. 다트 우주선과 충돌한 디모르포스의 공전 궤도는 이전보다 안쪽으로 작아지면서 공전 시간이 10~15분 단축될 것으로 예상된다.디모르포스 소행성과 충돌하면서 다트에 탑재된 카메라는 현재 먹통이 됐다. 이에 다트 뒤에서 비행하던 이탈리아 우주국의 큐브샛 ‘리차큐브(LICIACube)’가 충돌 이후 상황을 중계한다. 리차큐브는 충돌 3분 뒤 디모르포스를 지나가며 다트 우주선과 소행성 상태를 카메라에 담는다. 이탈리아 우주국에 따르면 리차큐브가 찍은 사진은 충돌 실험 이후 24시간 이내 확인할 수 있다. DART 충돌이 행성 방어 테스트로 성공했는지 확인하는 데는 시간이 걸릴 것으로 보인다.

지구 충돌 코스의 소행성에 우주선을 충돌시켜 궤도를 바꾸는 이른바 ‘지구 방위 기술’ 실험을 위해 발사된 미국 우주선이 27일(이하 한국시간) 지구에서 약 1100만㎞ 떨어진 심우주에서 목표 소행성 ‘다이모르포스’(Dimorphos)와 정확히 충돌했다. 미국항공우주국(NASA)은 ‘쌍(雙) 소행성 궤도수정 실험’(DART) 우주선이 이날 오전 8시 14분 ‘운동 충격체’(kinetic impactor)가 돼 시속 2만2000㎞(초속 6.1㎞)로 다이모르포스에 충돌하는 데 성공했다고 밝혔다. 다이모르포스의 직경은 160ｍ다. NASA는 충돌 1시간 전부터 유튜브 TV 등을 통해 우주선이 충돌 직전까지 전송해온 이미지를 실시간으로 공개하며 충돌 과정을 생중계했다. DART 우주선의 충돌 결과로 다이모르포스의 궤도가 바뀌었는지는 앞으로 몇 주에 걸쳐 지상·우주망원경 관측을 통해 확인한다. NASA는 앞서 이 소행성에 우주선이 충돌하면 궤도가 일부 수정될 것으로 관측한 바 있다. DART 프로젝트는 지구에 위협이 되지 않는 소행성에 의도적으로 우주선을 충돌시키고 관측하는 것으로, 지난해 11월 우주선은 스페이스X의 팰콘9 발사체로 발사됐다. 인류가 소행성 충돌로부터 지구를 방어하기 위한 전략을 실제 소행성을 대상으로 실험한 것은 이번이 처음으로, 지구방어 전략을 현실화하는 계기가 될 것으로 보인다.

미국항공우주국(NASA)이 지난해 쏘아올린 다트(DART) 우주선이 소행성에 충돌하는 실험에 성공했다. 지구로부터 1100만㎞ 떨어진 심우주였다. 하지만 할리우드 영화에나 나올 법한 ‘딥 임팩트’ 실험 결과 이 소행성의 궤적을 변경했는지는 조금 더 시간이 흘러야 확인할 수 있다. 다트는 ‘쌍(雙) 소행성 궤도수정 실험’(Double Asteroid Redirection Test)의 머릿글자 모음이다. 26일 오후 7시 14분(미국 동부시간, 한국시간 27일 오전 8시 14분) 우주 암석 디디모스의 위성인 소행성 디모르포스와 시속 2만 2530.81㎞의 속도로 충돌하는 데 성공했다. 사실 디모르포스는 이대로 진행해도 지구와 충돌할 위험은 1도 없다. 다만 이번 실험은 충돌로 디모르포스의 궤적에 변경을 가할 수 있는지 확인하려는 것이다. 다트 임무의 시스템 엔지니어 엘레나 애덤스는 “우주선을 제어하는 방법에 있어서 아주아주 정확해야 한다”며 “우주에서 아주 작은 물체를 타격하는 일은 정말 어렵지만, 우리는 그것을 해낼 것이라 믿는다”고 말했다. 지난 2005년 미국 의회는 도시를 파괴할 수 있을 만큼 큰 지구 근처 소행성의 90%를 찾아낼 것을 NASA에 주문했다. 지름 30.48㎝나 그 이상의 소행성 등이다. 그러나 미국 의회의 예산 편성이 뜻한 대로 되지 않아 임무의 과반이 미완인 상태다. 약 1만 5000개의 소행성이 남아 있다. 다만 소행성을 폭파시키는 것이 정답은 아니라고 한다. 행성을 발사체로 타격하면 다른 궤도로 밀어 넣을 수도 있기 때문이다. 인류가 소행성 충돌로부터 지구를 방어하기 위한 전략을 실제 소행성을 대상으로 실험한 것은 처음으로, 지구방어 전략이 실험실을 떠나 현실화하는 계기가 될 전망이다. 정말로 디모르포스의 궤적을 바꿨는지 확인하려면 몇 주가 걸린다. 다트와 함께 발사된 리시아큐브(LICIAcube)가 뒤따르며 다트의 소멸 모습을 담을 예정이다. 이 밖에 허블 우주망원경과 제임스 웹 우주망원경, 루시를 포함한 다른 우주선 등도 충돌과 그 뒤를 지켜본다.

할리우드 영화에나 나올 법한 미국 항공우주국(NASA)의 ‘딥 임팩트’ 실험이 몇 시간 뒤에 시작된다. NASA-TV는 26일(이하 현지시간) 지구에 위협을 가하는 물체의 진행방향을 바꿀 수 있게 하는 기술을 시험하려고 지난해 발사한 다트(DART, Double Asteroid Redirection Test) 우주선이 직경 160m 밖에 안 되는 소행성 디모르포스(Dimorphos)에 충돌할 것으로 예상된다고 밝혔다. 일간 뉴욕 타임스(NYT)에 따르면 다트는 미국 동부시간으로 오후 7시 14분(한국시간 27일 오전 8시 14분)쯤 우주 암석 디디모스의 위성인 작은 소행성 디모르포스에 시속 2만 2530㎞의 속도로 충돌할 예정이다. NASA는 오후 6시부터 중계를 볼 수 있으며, 연속 사진은 오후 5시 30분부터 확인할 수 있다고 밝혔다. 지난 2005년 미국 의회는 도시를 파괴할 수 있을 만한 크기의 소행성 가운데 90%를 찾아내라고 NASA에 주문했다. 지름 30.48㎝나 그 이상의 소행성 등이다. 그러나 미국 의회의 예산 편성이 뜻한 대로 되지 않아 임무의 과반이 미완인 상태다. 약 1만 5000개의 소행성이 남아 있다. 다만 소행성을 폭파시키는 것이 정답은 아니라고 한다. 행성을 발사체로 타격하면 다른 궤도로 밀어 넣을 수도 있기 때문이다. 사실 디모르포스는 이대로 진행해도 지구와 충돌할 위험은 1도 없다. 다만 이번 실험은 충돌로 디모르포스의 궤적에 변경을 가할 수 있는지 확인하려는 것이다. 다트 임무의 시스템 엔지니어 엘레나 애덤스는 “우주선을 제어하는 방법에 있어서 아주아주 정확해야 한다”며 “우주에서 아주 작은 물체를 타격하는 일은 정말 어렵지만, 우리는 그것을 해낼 것이라 믿는다”고 말했다. 계획대로 되면 소행성 디모르포스의 궤도는 더 큰 디디모스에 가까워질 전망이다. 디모르포스의 구조와 구성 물질에 따라 변화의 폭이 달라질 것으로 보인다.만약 디모르포스가 고체이고 다트가 작은 크레이터 조각이라면 그 변화는 물리학의 법칙을 따를 것이다. 즉 두 물체가 충돌하면서 붙게 된다. 560㎏의 다트는 디모르포스와 반대 방향으로 움직이기 때문에 소행성의 운동량 일부가 감소되면서 디디모스에 더 가까이 다가가 속도를 높일 것이다. 만약 디모르포스가 중력으로 묶인 잔해 더미에 가깝다면 그 충격은 깊은 분화구를 만들고 우주로 파편들을 쏟아낼 것이다. 그 암석의 폭포는 소행성에 부딪치는 로켓 엔진의 추진력과 같을 것이다. 이 때 디모르포스의 궤도는 디디모스에 더 가까이 내려갈 것으로 예상된다. NYT는 임무가 제대로 진행되는지 알기까지 시간이 조금 걸릴 것이라고 보도했다. 다트와 함께 발사된 리시아큐브(LICIAcube)가 뒤따르며 다트의 소멸 모습을 담을 예정이다. 이 밖에 허블 우주망원경과 제임스 웹 우주망원경, 루시를 포함한 다른 우주선 등도 충돌을 지켜볼 예정이다. 사실 NASA는 이번 실험의 성공 가능성을 10% 정도로 보고 있다는 관측도 나온다.

미국 항공우주국(NASA)의 제임스 웹 우주망원경(이하 제임스 웹)이 태양계 끝 행성인 해왕성의 모습을 선명하게 포착했다. NASA는 21일(현지시간) 제임스 웹이 해왕성을 촬영한 사진을 처음 공개했다. 사진은 지난 7월 12일 촬영된 것으로, 해왕성뿐만 아니라 해왕성의 고리, 희미한 먼지띠, 14개 위성 중 7개의 모습도 담겼다. 제임스 웹 사진에서 가장 눈에 띄는 부분은 토성과 비슷한 고리다. 제임스 웹은 모두 5개인 해왕성의 고리 중 4개를 관측했다. 이중 2개는 NASA의 보이저 2호가 1989년 해왕성을 근접비행하며 촬영한바 있다. 일반적으로 고리를 갖고 있는 행성이라면 토성을 떠올리지만 태양계의 외행성인 목성과 토성, 천왕성과 해왕성에는 모두 고리가 있다. 다만 토성을 제외하고는 고리가 얇고 희미해 관측하기가 쉽지 않을 뿐이다.  제임스 웹 프로젝트에 참여한 하이디 해멜 박사는 “해왕성의 고리를 마지막으로 본 지도 어느덧 30년도 더 지났다. 그렇지만 적외선으로 해왕성의 고리를 본 사례는 이번이 처음”이라고 밝혔다.해왕성은 태양계의 가장 외곽에 있는 태양계 8번째 행성이다. 이 행성은 태양과 지구와의 거리보다 30배 더 먼 곳에 있는데 태양과의 거리는 45억㎞나 떨어져 있다. 따라서 해왕성에서 태양은 희미하게 보일 수밖에 없다. NASA는 “해왕성에서도 햇빛을 가장 많이 받는 정오의 밝기는 지구의 해질녘 무렵과 비슷하다”고 설명했다. 해왕성은 대기가 주로 메탄 성분으로 구성돼 있어 기존의 허블 망원경으로 촬영했을 때 파란색으로 보였다. 메탄 가스가 적외선을 흡수해 파란색으로 보이는 것이다. 그러나 제임스 웹은 근적외선 카메라를 사용해 파란색이 드러나지 않아 유백색으로 보인다. 그중에서도 밝게 보이는 부분은 고고도의 메탄 얼음 구름층인데, 메탄에 앞서 햇빛이 반사됐기 때문이다. 연구팀은 “해왕성의 대기 구성을 알아낼 수 있을 것”이라고 말했다. 또 해왕성의 적도 주위에는 밝고 가는 선이 돌고 있는 것으로 나타났다. 해왕성의 대기가 순환하면서 바람과 폭풍이 유발되는 모습이다. 대기는 적도에서 온도가 더 높아 주변 차가운 가스보다 더 밝게 빛난다. 이밖에도 해왕성의 남극뿐 아니라 북극에 가까운 곳에서도 밝은 소용돌이가 처음 발견됐다. 특히 제임스 웹은 해왕성의 위성 14개 중 7개도 포착했다. 그중 가장 큰 위성인 트리톤은 해왕성과 반대 방향으로 도는 역행위성이다. 천문학자들은 트리톤이 모성 근처에서 태어난 것이 아니라 카이퍼 벨트에 있다가 중력에 끌려온 것일 수 있다고 추정한다. 카이퍼 벨트는 해왕성 너머에 있는데 50억 년 전 태양계가 형성되던 당시 행성으로 커지지 못한 작은 천체와 얼음 알갱이들이 구름처럼 퍼져 있다. 연구팀은 앞으로 몇 년간 해왕성과 트리톤을 더 연구하고자 제임스 웹을 사용할 계획이다.

지구에서 약 1350광년 떨어져 비교적 가까운 곳에 위치한 오리온 성운(Orion Nebula)의 모습이 제임스웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)에 포착됐다. 지난 12일(현지시간) 미국 CNN 등 외신은 웹 망원경이 별 탄생의 비밀을 간직한 오리온 성운의 복잡한 세부 모습을 촬영했다고 보도했다. 성간 가스와 먼지가 구름처럼 펼쳐져 있는 오리온 성운은 45억 년 전 형성된 우리 태양계와 유사하며 이 때문에 별과 행성계가 어떻게 형성되는지에 대한 단서를 제공한다. 또한 오리온 성운은 맨 눈으로도 관측이 가능한 대표적인 발광성운(發光星雲·주위의 열을 받아 스스로 빛을 내는 성운)으로 그간 허블우주망원경 등 여러 장비를 통해 관측돼 왔다. 특히 오리온 성운은 수많은 별과 행성들이 태어나는 '별들의 요람'이지만 가스와 먼지로 뭉쳐져 있어 그 속을 들여다보기 어려웠다.이번에 웹 망원경은 첨단 적외선 장비 덕에 그 속의 일부가 나타났는데 이는 과거 같은 곳을 촬영한 허블우주망원경과의 비교 이미지를 통해 확연히 드러난다. 먼저 허블우주망원경이 촬영한 사진을 보면 오리온 성운은 먼지와 가스에 가려 전반적으로 뿌연 모습이지만 웹 망원경의 사진에는 먼지 층과 성운의 내부 깊숙한 곳이 일부 드러난다. 웹 망원경 관측 프로그램에 참여 중인 캐나다 웨스턴대학 천체물리학자 엘스 피터스는 "웹 망원경이 촬영한 오리온 성운의 이미지를 처음보고 숨막힐 정도로 압도됐다"면서 "새로운 관측을 통해 우리는 거대한 별이 태어난 가스와 먼지 구름이 어떻게 변형되는지 더 잘 이해할 수 있게 됐다"고 평가했다.한편 오리온 성운은 지름이 약 24광년으로 화려하게 빛나는 것이 특징인데 그 이유는 심장부에 매우 무겁고 밝은 어린 별 4개가 존재하기 때문이다. 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.  

인류는 지금껏 화성에 여러 대의 탐사 로버를 착륙시켜 생명체의 흔적을 끈기있게 탐색하고 있지만 아직까지 그에 대한 어떤 증거도 발견하지 못하고 있다. 그러나 한 연구원은 앞으로 25년 안에 태양계 밖의 외계행성에서 생명체의 증거를 발견할 수 있을 것이라고 확신하고 있다.  스위스 취리히 연방공과대학의 천체물리학자인 사샤 칸츠는 최근 대학의 새로운 '생명의 기원과 유포 센터' 개소식에서 이 같은 선언을 했다.  9월 2일 언론 브리핑에서 칸츠는 현재 진행 중인 기술 프로젝트에 대해 자세히 설명하면서, 연구자들이 머지않아 인류가 우주에 홀로 존재하는지에 대한 질문에 답할 수 있게 될 것이라고 말했다.  이어서 칸츠는 "1995년에 내 동료와 노벨상 수상자인 디디에 쿠엘로가 우리 태양계 밖의 행성을 처음으로 발견한 이래 오늘날까지 5천 개 이상의 외계행성이 발견되었으며, 그 발견은 현재도 매일같이 이어지고 있다"고 덧붙였다.  천문학자들은 우리은하에 있는 1천억 개 이상의 별 각각에 적어도 하나의 동반 행성이 있다고 믿고 있다.이 같은 점을 감안할 때, 더 많은 외계행성들이 발견을 기다리고 있을 것으로 보이는데, 머지않은 미래에 우리는 엄청난 수의 외계행성 목록을 갖게 될 것이다.  그 중 많은 수의 외계행성이 지구와 비슷한 환경에서 액체 물을 가지고 있을 것으로 보이며, 이러한 생명체 서식 조건을 충족할 수 있을 만큼 모항성에서 적당한 거리에 있을 것이라고 칸츠는 주장한다.  "다만 중요한 점은 이 지구형 행성에 대기가 있다면 그 대기가 무엇으로 구성되어 있는지 우리가 현재 알 수 없다는 것"이라고 밝히는 칸츠는 "이 외계행성의 대기를 조사하고, 행성의 사진을 찍을 수 있는 관측 방식이 필요하다"고 덧붙였다.  브리핑은 제임스웹 우주망원경 팀이 최초로 먼 별의 주위를 도는 외계행성의 첫 이미지를 공개한 지 하루 만에 이루어졌다. 거대한 가스 행성인 HIP 65426 b는 목성의 12배 크기로, 모항성으로부터 태양-지구 간의 100배나 되는 거리를 도는 행성이다.  우주에서 가장 오래된 별과 은하를 찾기 위해 제작된 제임스웹 우주망원경은 이미 여러 개의 외계행성 대기에서 이산화탄소와 물을 감지하는 등 일련의 획기적인 업적을 이루고 있다. 그러나 칸츠는 비록 웹이 가장 강력한 우주망원경이기는 하나, 액체 물이 존재할 수 있는 거리에서 별을 공전하는 지구 같은 행성을 볼 수 있을 만큼 충분히 강력하지 않다고 주장한다.  "HIP 65426 시스템은 매우 특별한 시스템"이라고 밝히는 칸츠는 "그것은 별에서 아주 먼 궤도를 도는 거대한 가스 행성으로, 웹은 행성 사진을 찍을 수 있을 뿐, 그 이상의 관측은 불가능하다"고 못을 박으면서 "작은 행성을 관측할 수 있을 만큼 웹은 강력하지 않다"고 덧붙였다.  그렇다고 현재 천문학자들이 손을 놓고 있는 것은 아니다. 이 같은 웹의 단점을 극복하기 위해 새로운 장비가 이미 제작되고 있다.  칸츠와 그의 팀은 초거대 망원경(ELT)의 일부가 될 최초의 장비인 중적외선 ELT 이미저 및 분광기(METIS)의 개발을 주도하고 있다. 현재 칠레의 유럽 남방 천문대에서 건설 중인 ELT이 2020년대 말에 완공되면 40m 구경의 세계 최대 광학 망원경으로 등극한다.  우주망원경은 먼 행성의 대기에서 산 유기체에 의해 생성되는 분자의 흔적을 찾기 위해 방대한 양의 외계행성들을 들여다 볼 것이다.  취리히 공과대학의 새로운 센터는 이 미래 임무를 위한 토대를 마련하고, 나아가 생명의 화학적 성질과 그것이 행성의 대기와 환경에 미치는 영향에 대한 우리의 이해를 향상시키기를 희망한다고 칸츠는 강조한다.  "우리는 생명체의 구성 요소와 화학반응의 경로 및 시간 척도, 외부 조건에 대해 보다 깊은 이해를 얻어야 하며, 그로써 목표 별과 목표 행성의 우선 순위를 정할 필요가 있다"라고 말하는 칸츠는 "생명의 흔적이 어느 정도까지 진정한 생물학적 지표인지 확인해야 하는데, 이는 행성 대기에서 가스를 생성할 수 있는 다른 과정이 있을 수 있기 때문"이라고 설명한다.  "성공에 대한 보장은 없다. 그러나 우리는 그 과정에서 다른 것을 배울 것"이라고 다짐하는 칸츠는 비록 의욕적이긴 하지만, 태양계 밖의 생명체를 찾기 위해 자신이 정한 25년의 기간이 "비현실적인 것만은 아니다"라고 강조한다. 

지구에서 약 100광년 떨어진 별 주변에서 슈퍼지구 한 쌍이 발견됐다. 지난 7일 영국 과학전문 뉴사이언티스트 등에 따르면, 새로운 슈퍼지구 한 쌍은 모두 생명체 거주 가능 영역 안에 존재한다. 이 영역은 수십억 년간 너무 뜨겁지도 춥지도 않아 액체 상태 물이 존재할 수 있는 곳이다. 두 행성은 남반구 하늘, 에리다누스자리 방향에 있는 적색왜성 LP 890-9를 공전 중인데, 모성과 가까운 순으로 LP 890-9b와 LP 890-9c라는 이름이 붙었다. 적색왜성은 태양보다 작은데다 덜 뜨거워 어둡게 보이는 특징이 있다.천문학자들은 올해 미 항공우주국(NASA)의 외계행성탐색위성(TESS·이하 테스)을 사용해 LP 890-9b를 먼저 발견했다. 이후 생명체가 존재할 조건을 가진 외계행성을 찾는 게 목표인 스페큘러스(SPECULUOS) 프로젝트 지상망원경들을 사용해 LP 890-9c도 발견했다. 스페큘러스 망원경은 칠레 파라날 천문대와 스페인령 카나리아제도 테네리페섬에 각각 설치돼 있다. 분석 결과, LP 890-9b와 LP 890-9c는 각각 지구보다 30%, 40% 더 큰 암석형 행성인 슈퍼지구로 확인됐다. 공전 주기는 각각 2.7일, 8.5일이었다. 연구팀은 특히 두 행성 중 LP 890-9c가 지금까지 발견된 모든 외계행성 가운데 가장 지구와 비슷한 행성으로 여겨지는 트라피스트-1e 다음 순으로 지구와 비슷하다고 보고 있다. 지구와 가장 비슷한 타라피스트-1e 행성은 지구에서 약 40광년 떨어져 있다. 연구를 이끈 아마우리 트리오드 영국 버밍엄대 교수는 “궁극적으로 생명체가 존재하려면 최대한 많은 온대 기후 환경이 존재하는지를 확인하는 게 중요하다”고 지적했다. 그러면서 “앞으로는 제임스 웹 우주망원경을 통해 생명체가 살 수 있는 대기와 물이 존재하는지 알 수 있길 바란다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics)에 실릴 예정이다.

제임스웹 우주망원경(JWST)이 모래와 같은 규산염 입자로 이뤄진 구름으로 덮인 외계행성을 발견했다. 8일 스페이스닷컴에 따르면, 웹 망원경은 탑재된 근적외선 분광기(NIRSpec)와 중적외선 장비(MIRI)로 새로운 외계행성을 찾아냈다. 천문학 연구팀은 웹 망원경의 데이터로 크기가 목성 20배에 달하는 해당 갈색왜성 주변에 규산염이 풍부한 구름이 있다는 증거를 발견했다. 이번 발견은 갈색왜성에 대한 몇 가지 초기 이론을 확인시켜준다. 갈색왜성은 보통의 별로 진화할 만큼 질량이 충분하지 않지만, 여느 행성보다 상당히 큰 신비한 천체다. 일반 수소를 연소할 수 없지만, 중수소(중성자가 추가된 수소 동위원소)를 연소해 자체적인 빛과 에너지를 생산할 수 있다. 연구팀이 주목한 갈색왜성은 VHS 1256 b라는 이름을 갖고 있으며, 지구에서 남반구 하늘 까마귀자리 방향으로 약 72광년 떨어진 2개의 작은 적색왜성 주위를 공전한다.  연구팀은 2016년 이 갈색왜성을 발견했는 데 그후로 이 천체가 어떤 이유로 붉은빛을 방출하는지 원인을 알지 못했다. 다만 붉은빛이 어떤 종류의 대기로 인해 발생할 수 있다고 추측했다. 이번에 웹 망원경으로 관측한 데이터를 분석한 결과, VHS 1256 b는 모래와 같은 규산염 입자로 가득 찬 두꺼운 구름으로 둘러싸여 있다는 점이 밝혀지면서 기존 이론이 입증됐다. 웹 망원경은 또 이 행성의 대기 속에 물을 비롯해 메탄과 일산화탄소, 이산화탄소, 나트륨, 칼륨을 감지했다. 해당 프로젝트 책임자인 미국 캘리포니아대 어바인 캠퍼스의 브리터니 마일스 수석 연구원은 “우리는 데이터 축소를 반복해 앞으로 더 많은 사실을 알게 될 것이다. 지금까지는 이론적 기대와 매우 비슷해 보인다”고 말했다. 웹 망원경의 데이터는 매우 상세하다. 때문에 VHS 1256 b 대기 전체에 걸쳐 다양한 기체의 비율이 변하는 것이 확인됐다. 해당 정보는 행성의 대기가 고요하지 않고 거친 난기류임을 암시한다. 연구 공동저자인 영국 엑서터대의 사샤 힌클리 연구원은 “고요한 대기에서는 메탄과 일산화탄소의 비율이 일정할 것으로 예상된다”고 밝혔다. 그러면서 “그러나 많은 외계행성 대기에서 이 비율은 매우 왜곡돼 나타나는데, 이는 대기에서 격렬한 수직 혼합으로 깊은 곳의 이산화탄소가 퍼올려져 대기 상층부에서 메탄과 혼합하는 것으로 보인다”고 설명했다. VHS 1256 b는 같은 갈색왜성으로서는 작아서 젊은 별일 가능성이 높다. 외계행성은 2개의 모항성으로부터 태양-지구 거리의 360배 떨어진 궤도를 공전하며, 공전 주기가 1만 7000년인 타원형 궤도를 돌고 있다. 자세한 연구 성과는 미국 코넬대에서 운영하는 출판 전 논문공개 사이트인 ‘아카이브’(arXiv.org)에 게재됐다.