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  • 우리은하 끝자락에서 별 만들어지는 모습 포착했다

    우리은하 끝자락에서 별 만들어지는 모습 포착했다

    국내 연구진이 우리은하 끝자락에서 별이 만들어지는 모습을 포착하는데 성공했다. 한국천문연구원 전파천문본부 연구진은 대전 대덕전파천문대에서 운용하고 있는 13.7m 전파망원경을 이용해 우리은하 가장자리에서 무거운 별을 만들어 내는 영역인 ‘CTB 102’라고 불리는 전리수소영역을 관측했다고 13일 밝혔다. 전리수소영역은 별이 만들어지는 영역으로 은하의 진화에 중요한 역할을 하는 곳으로 천문학자들에게는 중요한 연구 영역이다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’ 최신호(5월 1일자)에 실렸다. 이번에 고해상도 영상 관측에 성공한 CTB 102 구역은 매우 큰 질량을 가진 전리수소영역이지만 먼지와 가스로 가득찬 분자구름 뒤에 존재해 심도 있는 관측이 이루어지지 못했다. 연구팀은 수신성능을 개선한 대덕전파망원경을 이용해 낮은 주파수로 관측한 기존 영상에 비해 10배 정도 우수한 고해상도 영상을 얻는데 성공했다. 이번 측정으로 CTB 102 영역의 물리적 구조와 그 속에서 생성되고 있는 어린 별의 특성과 별 생성률 등을 알아냈다. 또 고해상도 일산화탄소 관측 결과에 따라 CTB 102는 크기가 180광년 정도이고 무게는 태양의 10만배에 이르는 것으로 파악됐다. 연구팀은 미국 항공우주국(NASA)의 와이즈 적외선 망원경을 이용한 어린별 등급 분류방법으로 CTB 102 영역에서 별 생성률을 파악했는데 전체적으로는 5~10% 정도였지만 일부 특정 부분에서는 17~37%의 높은 어린 별 생성률을 보이는 것으로 나타났다. 강성주 천문연구원 박사는 “국내 전파망원경으로 우리은하 내 별 생성 영역의 고해상도 이미지를 관측하고 별 생성 특성을 파악했다는데 이번 연구의 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 럭셔리 호텔 빙수, 심쿵해

    럭셔리 호텔 빙수, 심쿵해

    ‘여름의 꽃’ 빙수의 계절이 오고 있다. 카페, 디저트전문점 등 곳곳에서 다양한 빙수를 맛볼 수 있지만 빙수의 끝판왕은 역시 럭셔리한 ‘호텔 빙수’다. 가격을 생각하면 일반 레스토랑과 호텔 빙수를 비교할 순 없다. 하지만 ‘호캉스족’이 늘어나고 소셜네트워크서비스(SNS)에 음식 사진을 올리는 것이 트렌드가 되면서 호텔 빙수 투어족까지 생겨나는 등 재료를 아끼지 않은 호텔 빙수의 인기는 최근 2030세대 사이에서 더욱 뜨거워지고 있다. 이들의 가심비(가격 대비 마음의 만족을 추구하는 것)를 만족시키기 위한 호텔들의 빙수 전쟁도 덩달아 치열해졌다. 이제는 ‘시그니처’가 되어버린 망고 빙수는 기본이고 ‘쑥 빙수’, ‘크림 브륄레 빙수’ 등 다양한 메뉴가 등장했다. 특히 올해는 예년보다 빨리 찾아온 더위에 국내 호텔 업계도 서둘러 빙수 상품을 내놓았다. 화려하고 독특한 호텔 빙수의 세계로 안내한다.복고 열풍… 들어는 봤나 ‘쑥 빙수’ 빙수도 트렌드를 따라간다. 서울 강남구 삼성동 그랜드 인터컨티넨탈 서울 파르나스와 인터컨티넨탈 서울 코엑스는 지난해부터 글로벌 패션과 식음료 업계를 강타한 레트로를 반영해 올해 새롭게 쑥빙수를 출시했다. ‘레트로 쑥빙수’는 쑥젤리, 쑥생초콜릿, 쑥연유, 인절미, 팥, 그래놀라 등의 재료들을 이용한 건강한 빙수로 우유와 팥의 부드러운 달콤함이 은은하게 퍼지는 쑥 향과 만나 조화를 이룬는 것이 특징이다. 가격은 3만 8000원. 클래식 팥빙수(3만 5000원)와 망고빙수(4만 5000원)도 판매한다. 혼자서 호텔 빙수 투어를 하러 온 고객들을 위해 호텔 1층 그랜드 델리에서 1인용 테이크아웃 빙수도 준비했다. 빙수 종류는 동일하며 가격은 레트로 쑥빙수가 1만 3000원, 망고 빙수가 1만 8000원이다.프랑스 디저트가 빙수에 풍덩 강남구 삼성동 파크 하얏트 서울 24층의 ‘더 라운지’는 지난 6일부터 다양한 빙수 메뉴를 선보이고 있다. 이 가운데 올해 새롭게 선보이는 크렘 브륄레 빙수가 눈길을 끈다. 달콤한 커스터드 크림, 헤이즐넛 아이스크림, 진한 럼 시럽의 조화가 어우러지는 빙수로, 오렌지와 계피로 향을 낸 커스터드 크림, 밀크 아이스, 고소한 헤이즐넛 아이스크림을 볼에 담고, 오렌지와 계피로 향을 낸 커스터드 크림을 올려 캐러멜라이즈시켜 마무리했다. 월악산 직송 허니콤(벌집 꿀)을 그대로 올린 시그너처 메뉴 허니 빙수를 비롯해 망고 빙수, 팥빙수, 그리고 두 가지 종류의 빙수를 함께 맛볼 수 있는 빙수 콤비네이션 등도 준비했다. 가격은 3만 6000원부터다. 영등포구 여의도동 콘래드 서울도 ‘캐러멜 빙수’를 올해 신메뉴로 내놓았다. 얼 그레이 티를 우려내 만든 깊고 진한 풍미의 부드러운 우유 얼음 위에 달콤한 캐러멜 크램 브륄레와 바나나를 올려 입안 가득 행복감을 선사한다. 특히 돔 리드를 열자마자 흘러나오는 드라이아이스는 마치 구름 위에 빙수가 떠 있는 듯한 느낌을 줘 비주얼을 만족시킨다. 또 드라이아이스의 냉기로 마지막 한 입까지 시원하게 빙수를 즐길 수 있다. 37층 37그릴 앤 바에서 주문 가능하다. 가격은 망고 빙수가 4만 2000원, 캐러멜 빙수는 3만 8000원.수박·청포도… 달콤한 과일 빙수 중구 소공동의 웨스틴조선호텔은 여름 대표 과일인 수박과 청포도를 빙수에 가득 올렸다. 수박 빙수는 마치 수박을 통째로 먹는 듯한 느낌이 들 수 있도록 수박 껍질에 담겨 나오는 것이 특징이다. 갈증을 해소해주는 데 탁월한 수박의 달콤한 과즙을 얼음으로 얼려 소복하게 올리고, 수박 씨는 초콜릿으로 표현했다. 빙수 속에는 수박이 쏙쏙 담겨 있어 찾아 먹는 재미도 있다. 청포도 빙수는 달콤한 과즙이 풍부한 청포도를 갈아내 3일동안 얼려 부드러운 빙수 얼음으로 소복하게 올려낸 후 빙수 속에 청포도를 가득 담아 놓았다. 이 밖에 여름 이색 디저트로 적포도 파르페를 선보인다. 부드러운 생크림에 직접 만든 적포도 아이스크림과 다양한 토핑을 층층이 쌓아내 화려한 비주얼이 특징이다. 적포도 셔벗, 달콤한 꿀, 오렌지 소스, 이탈리아식 푸딩인 피나코타 등을 넣어 달콤함을 더하며 바삭한 휘유타쥬 과자를 올려냈다. 빙수와 파르페 모두 1층 라운지&바에서 판매하며 가격은 각각 3만 6000원, 2만 7000원이다.맛·재미 더한 ‘초콜릿볼 빙수’ 용산구 한남동의 그랜드 하얏트 서울의 올데이 카페 라운지 ‘갤러리’는 다음달 1일부터 이색적인 초콜릿볼 아이스크림 빙수를 판매한다. 초콜릿볼 아이스크림 빙수는 발로나 초콜릿으로 만든 초콜릿 접시 속에 진한 우유얼음을 가득 담고, 그 위에 홈메이드 아이스크림 4종과 각종 베리류 과일, 아몬드, 초콜릿 등을 쌓아 올린 빙수다. 위에 초콜릿 돔을 덮은 상태로 나무 망치와 함께 고객에게 제공된다. 나무 망치로 얇은 초콜릿을 부수는 재미를 경험할 수 있다. 가격은 4만 2000원이다.바다풍경 보고, 망고빙수 먹고 부산 해운대구 힐튼부산은 최상층 맥퀸즈 라운지에서 호텔 빙수의 클래식, 망고빙수와 팥빙수를 선보인다. 망고 빙수는 곱게 간 우유 얼음에 부드러운 애플망고 과육과 달콤한 망고퓨레, 솜사탕, 견과류 등이 어우러져 고소함과 달콤한 맛을 함께 느낄 수 있으며 사이드로 제공되는 팥과 망고 아이스크림은 맛을 한층 더 업그레이드시킨다. 망고빙수는 3만 8000원. 클래식 팥빙수는 3만 3000원. 심현희 기자 macduck@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] ‘태초에 어둠이…’는 틀렸다? 130억년 전 빛 관측

    [달콤한 사이언스] ‘태초에 어둠이…’는 틀렸다? 130억년 전 빛 관측

    NASA 스피처우주망원경, 130억년 전 우주의 빛 관측 성공빅뱅으로 우주가 처음 만들어져 확장되기 시작할 무렵 원시우주는 그동안 예상됐던 것보다 밝았던 것으로 확인됐다. 스위스 제네바대 천문학과, 덴마크 닐스보어연구소, 호주 스윈번공과대 천체물리학 및 슈퍼컴퓨터센터, 네덜란드 라이덴대 천문대, 칠레 칠레국립대 천문학과, 카미노천문대, 영국 케임브리지대 캐번디쉬연구소, 카브리우주연구소, 미국 캘리포니아 산타크루즈대(UC산타크루즈) 릭천문대 공동연구팀은 미국 항공우주국(NASA)에서 운영하는 스피처우주망원경을 이용해 관측한 결과 우주 초기은하 중 일부는 예상보다 밝았던 것으로 확인됐다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 실렸다. 연구팀은 재이온화 시대가 끝나기 직전의 모습을 관측하기 위해 우주의 두 지점을 선택해 200시간 이상 관측한 결과 빅뱅 이후 10억년이 흐른 시점으로 알려진 130억년 전 빛을 포착하는데 성공했다. 연구팀이 포착한 빛은 빅뱅 직후 만들어진 별은 아니지만 원시 우주에서 생성된 별에서 나오는 빛으로 분석결과 당시 원시 은하가 예상보다 밝게 빛난다는 사실을 확인했다. 당초 빅뱅 직후 초기 원시은하는 상당히 어두운 상태였던 것으로 알려져 있었지만 이번 관측으로 일부 은하는 오늘날 우리가 볼 수 있는 은하계보다도 밝은 것으로 조사되기도 했다. 연구팀은 이번 연구를 통해 중성 수소로 가득찬 우주에서 이온화된 수소로 채워진 우주로 전환되는 재이온화 시대를 만들어 낸 에너지의 근원도 찾아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 실제로 이번 연구는 오늘날 우리가 알고 있는 화려한 우주를 만들어 놓은 중요한 사건인 ‘재이온화 시대’에 대한 단서를 제공하는 것으로 천문학자들의 주목을 받고 있다. 초기 원시우주에서 별이 탄생하고 최초의 별과 은하, 블랙홀이 형성될 때 수소 원자가 중성 상태에서 양성자와 전자로 분리되는 ‘재이온화’가 이뤄졌다. 재이온화가 일어난 시기는 대략 빅뱅 이후 2억~10억년 사이로 추정되고 있지만 재이온화를 촉발한 에너지의 원천은 여전히 밝혀지지 않고 있는 상황이다. 2021년 발사될 제임스 웹 우주망원경은 스피처가 관찰한 것보다 다양한 파장에서 별을 관측할 수 있기 때문에 우주 생성 직후 초기우주 연구에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다. 파스칼 외쉬 스위스 제네바대 교수는 “이번 연구는 우주의 진화에 중요한 시기인 재이온화 시기에 대한 비밀을 풀어낼 단초가 될 것”이라며 “초기 은하계의 물리적 조건이 현재 우리가 맞닥뜨리고 있는 은하계와는 매우 다르다는 것을 알 수 있으며 2021년 발사될 제임스 웹 우주망원경이 그 비밀을 풀어 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 금은 어떻게 만들어졌나…회전하는 별 붕괴하면서 생성

    [아하! 우주] 금은 어떻게 만들어졌나…회전하는 별 붕괴하면서 생성

    금이나 우라늄 등 중원소들이 우주에서 어떻게 생성되었는가를 밝힌 새 연구결과가 발표되었다. 새 연구에 따르면, 우주에 존재하는 대부분의 중원소들은 급속도로 회전하는 별들이 붕괴되면서 생성된 것이다. 자연에 존재하는 원소의 종류는 약 90여 가지인데, 그중에서 가장 가벼운 세 가지 원소인 수소, 헬륨, 리튬은 빅뱅 직후 1 분 남짓 흐른 우주의 초기 단계에서 나타났다. 원소 주기율표에서 원자번호 26번인 철(Fe)까지 이르는 원소들은 대부분 나중에 별들의 중심부에서 핵융합으로 만들어졌다. 그러나 주기율표에서 철보다 무거운 금과 우라늄과 같이 중원소가 생성되는 방식은 오랫동안 풀리지 않은 수수께끼였다. 이전의 연구가 제안한 핵심 단서로, 원자핵은 종종 빠른 속도로 충돌하는 중성자를 흡수하는데, 이 현상은 ‘r-프로세스’로 알려져 있다. “우리가 주기율표 탄생 150주년을 축하하는 올해까지도 우주의 중원소가 어떻게 생성되는지에 관해서 잘 모른다는 사실이 무척이 흥미로운 주제라는 생각이 들었다”고 캐나다 워털루 소재의 이론물리학 연구소의 대니얼 시겔 대표저자가 8일(현지시간)스페이스닷컴과의 인터뷰에서 말했다. 그러한 중원소에는 휴대용 전자제품에 쓰이는 금과 백금, 희토류 원소가 포함되어 있다. 2017년 LIGO(레이저 간섭계 중력파 관측소)와 Virgo 중력파 관측소를 통해 탐지된 중력파의 발견으로 인해 천문학자들은 중성자 별끼리의 충돌을 감지했다. 중성자 별은 초신성으로 알려진 대폭발로 죽어버린 별의 중성자들이 고밀도로 압축되어 만들어진 별로, 일종의 거대 항성의 시체라 할 수 있다. 중력파 발견은 연구자들로 하여금 대부분의 r-프로세스 원소가 중성자 별의 충돌-합병 때 벼려진 것이라는 결론에 도달했다. 천체의 거대한 충돌시 일어나는 극도의 고압-고온 환경이 중성자들을 핵자 속에 박아넣음으로서 중원소들을 생성하게 되었다는 것이다. 이러한 과정은 순식간에 일어나기 때문에 중원소들이 대량으로 생성되지는 않는다. 이것이 우주에 중원소들이 수소나 헬륨, 철보다 귀한 이유이자, 금이 쇠보다 비싼 이유이기도 하다. 2017년에 발견된 중성자 별 충돌은 블랙홀을 낳았다. 이전의 연구는 r-프로세스 원소의 대부분은 별들의 충돌 때 형성되는 블랙홀 주변의 강착원반에서 생성되는 것이라고 제안했다. “우리는 똑같은 물리학이 완전히 다른 천체 물리학 시스템에서도 발견될 수 있다는 것을 바로 깨달았다”고 시겔 교수는 밝혔다. 연구진은 붕괴되는 별 주위에 형성될 것으로 예상되는 강착원반에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 개발하여, 빠르게 회전하는 거대 항성이 종말을 맞으면서 초신성과 블랙홀로 진행해가는 과정을 추적했다. ​ 시겔 교수는 “우리는 이 강착원반에서 새로 태어난 블랙홀 주변에 많은 물질이 순환하는 것을 발견했다”면서 “전자, 양전자, 중성미자와 같은 입자들은 강착원반의 가장 안쪽 고밀도 영역에서 양성자를 중성자로 변환시키는 방식으로 상호작용하여 금이나 백금 같은 중원소를 생성한다”고 설명한다. 이어 “이번 연구에서 발견한 사실은 우리은하에서 무거운 원소 함량의 80% 이상을 거대 항성의 붕괴가 생산해야 한다는 것”이라면서 “거의 20%는 중성자 별 합병에서 나온 것”이라고 덧붙였다. 앞으로 강력하게 자화된 별이 초신성 폭발을 일으킬 때 만들어지는 다른 종류의 강착원반에서 원소가 어떻게 벼려지는지 연구할 예정이라고 밝히는 시겔 교수는 “우리는 또한 은하의 형성과 화학적 진화에 대한 우리의 연구결과가 우주론적으로 어떤 의미를 갖는지 탐구할 것”이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 온라인판 ‘네이처’ 지 5월 8일자에 발표됐다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com  
  • [아하! 우주] 허블 이미지로 만든 ‘우주 역사책’ - 133억 년 우주 역사를 담다

    [아하! 우주] 허블 이미지로 만든 ‘우주 역사책’ - 133억 년 우주 역사를 담다

    천문학자들이 역사상 우주 최대 영역을 포괄하는 이미지를 만들어내는 데 성공했다. 그 방법은 심우주를 찍은 약 7500개의 이미지를 모자이크처럼 짜깁기해 한 장의 사진에 담아낸 것으로, 시간에 따른 거의 모든 형태의 은하들을 포함하고 있어 가히 ‘우주의 역사책’이라 할 만한 것이라는 평가를 받고 있다. 허블 레거시 필드(Hubble Legacy Field·HLF)라고 불리는 이 모자이크는 아무것도 없는 듯 보이는 검은 하늘을 촬영해 우주 깊은 곳에 숨어 있는 수천, 수만 개의 은하를 찾아내 포함시켰다. 미 항공우주국(NASA)의 설명에 따르면, 모자이크는 우주의 가장 먼 전망을 제공하는 ‘허블 딥필드'(1995년)와 ‘허블 울트라 딥필드'(2002년), '익스트림 딥 필드'(XDF·2012년) 등 16년 간에 걸친 3차례의 ’딥 필드‘ 관측치를 결합한 것이다. “이전의 조사보다 영역이 더 넓어졌으므로 우리는 허블이 만든 가장 큰 데이터 세트에서 훨씬 더 먼 은하를 수확하고 있다”고 밝힌 연구팀 리더 샌타크루즈 캘리포니아 대학의 가스 일링워스는 “이 한 장의 이미지에는 우주에서 은하 성장의 완전한 역사를 '유아'에서부터 성숙한 ’성인‘으로 성장할 때까지 전 과정을 포함하고 있다”고 설명했다.이미지에는 26만 5000개의 은하가 포함되어 있으며 138억 년 우주의 역사 중 133억 년 이상을 담고 있다. 모자이크에 잡힌 은하계 중 일부는 빅뱅 이후 불과 5억 년, 우주가 아직 젊고 행성이 막 형성되기 시작한 무렵의 것으로, 우주의 팽창을 더 깊이 연구하는 데 도움을 줄 것으로 천문학자들은 믿고 있다. NASA의 성명서에 따르면, 새로운 모자이크는 이전의 심우주 이미지에서 볼 수 있는 은하 개수에 비해 약 30배에 달하는 은하들을 담고 있다. 모자이크에는 자외선에서 근적외선에 이르는 영역의 허블 이미지가 포함되어 있어 긴 시간의 흐름에 따른 다양한 은하 형태를 자세히 살펴볼 수 있다. 또한 여기에는 은하 충돌이나 합병의 잔재가 포함되어 있다. 이 정보는 시간이 지남에 따라 은하가 어떻게 변하는지, 또 어떻게 형태를 만들어가는지를 알 수 있는 실마리를 제공해준다. ​ 1990년 허블 우주 망원경이 발사되기 전에는 천문학자들이 관측할 수 있는 한도는 최대 70억 광년 떨어진 거리의 은하에 불과했다. 이는 138억 년 우주의 역사에서 약 절반에 해당하는 영역에 지나지 않는다. 천문학자들은 미래의 망원경이 취역할 때까지 이 새로운 우주의 초상을 뛰어넘는 이미지는 나오지 않을 것이으로 보고 있다. 차세대 망원경으로는 NASA의 광역적외선탐사망원경(WISE·Wide-Field Infrared Survey Explorer)과 제임스웹 우주망원경이 준비 중에 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com 
  • [아하! 우주] 사상 처음으로 블랙홀 ‘민낯’ 보여준 은하 M87의 비밀

    [아하! 우주] 사상 처음으로 블랙홀 ‘민낯’ 보여준 은하 M87의 비밀

    최근 미국, 유럽은 물론 한국 등 과학자 200여 명으로 구성된 ‘사건지평선망원경'(EHT)은 사상 최초로 블랙홀과 그 주변의 실제 모습을 관측했다. 비록 단순한 도넛 모양의 사진이지만, 과학자들은 물론 일반 대중에게도 큰 인상을 남긴 과학적 성과였다. 하지만 이번에 EHT가 관측한 블랙홀의 고향인 M87 은하(혹은 처녀자리 A 은하) 역시 블랙홀만큼이나 흥미로운 은하다. M87 은하는 지구에서 5500만 광년이나 떨어져 있지만, 워낙 밝고 거대한 타원 은하라 지구에서도 쉽게 관측된다. 물론 거리 때문에 맨눈으로는 볼 수 없지만, 이미 1781년에 천문학자 샤를 메시에에 의해 관측되어 M87(Messier 87)이라는 명칭을 얻었다. 이후 1918년, 미국의 천문학자인 허버 커티스는 M87이 중심부에서 나온 가시 같은 직선 모양 구조를 가지고 있다는 사실을 발견했다. 당시에는 그 정체를 몰랐지만, 이 독특한 구조물의 정체는 블랙홀에서 뿜어져 나오는 입자의 흐름인 제트(jet) 였다. 블랙홀로 빨려 들어가는 물질이 너무 많으면 상당수 물질은 흡수되는 대신 자기장을 따라 블랙홀의 양 축으로 방출된다. 따라서 많은 물질을 빨아들이는 은하 중심 블랙홀은 역설적으로 엄청난 물질을 거의 광속에 가까운 속도로 방출한다. 이를 블랙홀의 제트라고 한다. M87 은하는 우리 은하의 수백 배에 달하는 질량을 지닌 거대 은하로 그 중심에는 태양 질량의 65억배에 달하는 거대 질량 블랙홀이 존재한다. 여기서 뿜어져 나오는 제트는 5000광년 이상 길이를 지녀 블랙홀의 제트를 연구하는 과학자들에게 중요한 연구 대상이다.최근 미 항공우주국 제트추진연구소 과학자들은 허블우주망원경 및 스피처우주망원경, 그리고 미 국립 전파 망원경 관측소의 VLA(Very Large Array) 이미지를 EHT의 블랙홀 이미지와 합성해 이번에 관측한 블랙홀의 본체와 그 주변 제트를 비교했다.(사진) 거대한 솜털 같은 M87 은하의 중심부를 확대하면 양 방향으로 뿜어져 나오는 제트의 모습을 볼 수 있는데, 사실 지구 반대 방향으로 나오는 제트는 블랙홀에 가려 직접 관측이 어렵다. 과학자들은 전파 망원경을 통해 제트에 의한 충격파를 관측해 간접적인 방법으로 양쪽 방향으로 퍼지는 제트의 모습을 확인할 수 있다. 그리고 이 제트의 중심점에는 EHT로 관측한 M87 은하 중심 블랙홀이 존재한다. 24만 광년에 달하는 M87 은하에 비해 제트는 작은 크기이며 중심 블랙홀은 제트와는 비교할 수 없을 만큼 작은 크기다. 따라서 작은 사각형에서 블랙홀의 크기는 매우 작은 점으로 표시했다. 이를 보면 이번에 EHT가 얼마나 작은 점을 관측했는지 가늠할 수 있다. M87 은하는 지구에서 비슷한 거리에 있는 은하 가운데 가장 거대한 것으로 대형 타원 은하와 초대형 블랙홀을 연구하는 과학자들에게 오랜 세월 흥미로운 관측 대상이었다. 앞으로도 이 미스터리한 거대 은하와 블랙홀에 대한 연구가 계속될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • [인사] 법제처

    ■ 부이사관 전보 △사회문화법제국 법제관 이상훈 ■ 부이사관 파견 △경기도 법제협력관 방극봉 ■ 과장급 전보 △대변인 오은하 △법제정책국 법제조정법제관 김한율 △법제정책국 법제조정법제관 장학기 ■ 과장급 파견 △충청남도 법제협력관 이진희 △충청북도 법제협력관 박지은 △울산광역시 법제협력관 조정필 △경상남도 법제협력관 최봉래
  • [씨줄날줄] 어벤져스와 청춘/박록삼 논설위원

    [씨줄날줄] 어벤져스와 청춘/박록삼 논설위원

    그러니까 꼬박 11년 전이다. 2008년 4월 30일 개봉한 영화 ‘아이언맨’은 많은 이들에게 슈퍼히어로 영화의 새로움을 안겨 줬다. 마블 코믹스의 만화 속 캐릭터를 영화로 구현했는데, 구원자로서 쓸데없이 목에 힘을 주지 않았고, 묵직한 메시지를 던지려 애쓰지도 않았다. 상투적 할리우드 영화의 선악구도처럼 알카에다를 악의 세력으로 등장시킨 정도였다. 초대박이었다. 전 세계에서 5억 9000만 달러(약 6860억원)의 수익을 올리며 빚더미에 허덕이던 마블을 기사회생시켰다. 그 뒤를 이어 헐크, 토르, 캡틴아메리카, 스파이더맨, 앤트맨, 블랙팬서 등등 숱한 캐릭터들이 만화 속에서 튀어나왔다. 이들은 각자 자기의 특기와 초능력을 앞세워 지구를 지키고 인류를 구원하는 데 힘썼다. 어차피 만화 속 캐릭터들이니 뭔들 못할까. 결국 이들은 2012년 ‘어벤져스’의 이름으로 한 팀을 꾸렸다. 일종의 ‘슈퍼히어로 종합선물세트’였다. 지구도 좁다며 광대무변한 은하계 우주 속 아스가르드, 보로미르, 잔다르 등 행성들을 무대 삼아 어벤져스만의 세계를 구축했다. 그 결과 지난해 ‘어벤져스: 인피니티워’가 20억 달러(약 2조 3300억원)의 흥행 수입을 올리는 등 만든 22편 영화 모두 최소 수억 달러씩을 벌었다. 마블은 흑인, 여성을 히어로로 내세우는 ‘정치적 올바름’을 시도했다. 시대의 변화를 따라가지 않으면 대중의 열광은 신기루처럼 사라짐을 알기 때문일 터이다. 이렇듯 지속적으로 변화를 추구하는 속에서 지난 24일 개봉한 ‘어벤져스: 엔드게임’은 또 어떤 흥행 성적을 기록할지 관심이다. 일단 국내에서는 개봉 6일 만에 678만명을 훌쩍 넘어서는 초유의 기록을 나타내고 있다. 80% 상영점유율, 2800개 스크린 점유 등 스크린 독과점을 감안하더라도 놀라운 수치다. 40~50대 아재들이 보기엔 그냥 악당과 싸우는 흔한 블록버스터 영화 중 하나일 수 있다. 하지만 십대 후반 혹은 이십대 초반에 아이언맨으로 시작해 어벤져스와 함께 꽃 같은 청춘을 보낸 이들이라면 이 영화를 보며 눈시울을 붉히는 것이 어찌 보면 당연한 일일지 모른다. 지적이면서도 까칠하고 패기만만하던 로버트 다우니 주니어는 11년의 세월만큼 늙었고, 주름 가득해졌고, 지쳐 보였다. 치기 가득하면서도 불안과 희망이 순서 없이 뒤섞이던 청춘은 또한 영원할 것만 같지만, 그렇게 지나간다. 이들이 조용히 흘린 눈물 속에는 어벤져스 시리즈와 함께 흘러간 청춘에 대한 자기 위로와 애틋함이 담겨 있다. 하지만 이별에 대해 너무 감상에 젖을 필요는 없다. 인생은 또 다른 비의를 갖고 계속되며, 어벤져스 시리즈 또한 새로운 캐릭터와 함께 여전히 계속될 테니 말이다. youngtan@seoul.co.kr
  • 전집만 사주면 끝?… ‘읽기 근육’ 만들어 생각하는 힘 키워요

    전집만 사주면 끝?… ‘읽기 근육’ 만들어 생각하는 힘 키워요

    # 학부모 강선영(40·가명)씨는 초등학교 2학년 아들이 과학 책만 좋아해 걱정이다. ‘남자아이는 자연관찰을 읽혀야 한다’는 말에 세 살 때 자연관찰 전집을 들인 뒤부터 아들은 동물과 공룡 책에 푹 빠졌다. 좋아하는 과학 책은 도서관에서 몇 번이고 빌려 보는 동안 집에 있는 창작동화와 세계명작 전집은 새 책처럼 거실 책장에 꽂혀 있다. 아들의 인문학적 소양이 부족해질까 봐 “과학 책은 다섯 권만, 하루 두 권은 세계명작”이라는 원칙을 들이밀었더니 읽던 책조차 안 읽으려 한다.# 학부모 정윤환(44·가명)씨의 초등학교 4학년 딸은 책 읽기를 숙제처럼 여긴다. “자기 전 책을 세 권만 읽어라”라고 하면 딱 그만큼만 읽는다. 주말에 도서관에 가도 딴청만 피우다 한 시간도 안 돼 집으로 가자고 보챈다. 부모가 책을 읽어 주면 옆에서 같이 보기는 하지만 스스로 책을 꺼내 읽는 일은 거의 없다. 읽더라도 내용을 이해하고 생각하기보다 ‘읽는 체’만 하는 것 같다.초등학교 시기 독서교육의 중요성은 더할 나위 없이 커지고 있다. 미래 교육이 ‘창의’와 ‘융합’에 방점이 찍히고 초등학교 교육과정에서부터 사고력과 글쓰기, 토론이 강조되고 있기 때문이다. 대학 입시에서 국제바칼로레아(IB) 도입 추진 움직임이 구체화되는 것도 초등학생 자녀를 둔 부모들의 귀를 솔깃하게 한다. ●종류 구분 말고 이해력 키우는 데 중점 둬야 대부분의 초등학생 자녀를 둔 부모들은 자녀가 독서가가 되기를 원한다. 책 읽기를 통해 지적 탐구력과 사고력을 키우면 학교 공부도 잘할 것이라는 믿음이 학부모들을 지배한다. 굳이 입시까지 염두에 두지 않더라도 자녀의 인생에 책이 친구가 되는 모습을 상상하면 절로 미소가 지어진다. 그러나 부모들의 독서지도는 ‘다독’(多讀)의 수렁에 빠질 가능성이 크다. ‘연령별 필독서’나 ‘권장 도서’ 목록에 매달리거나 자녀의 사고력과 지적 능력을 키워 준다며 지나치게 어려운 책을 권하기 쉽다. 고가의 전집으로 거실 책장을 가득 채우는 것 역시 자녀에게 은연중에 다독을 강요할 수 있다. 독서교육전문가인 김은하 작가는 “부모가 고른 책으로 책장을 채우고 하루 독서량을 정해 주면 자녀는 ‘읽기 왜곡’이 생길 수 있다”고 지적했다. 독서량을 채우기 위해 얇은 책이나 쉬운 책, 읽어 봤던 책을 읽는가 하면 책장을 넘기며 사고하고 상상하는 활동들을 생략한 채 책장을 덮어버린다는 것이다. 오용순 한우리독서토론논술 연구소장은 “가정에서의 독서 교육은 자녀의 연령별 발달 단계를 고려해 글을 이해하는 능력을 길러 주는 방향으로 변화해야 한다”고 강조한다. 굳이 학교 공부와 입시를 고려하더라도 독서교육의 방점은 다독이나 지식 습득이 아닌 “스스로 생각하는 과정과 문제 해결 능력”에 찍혀 있기 때문이다. 오 소장은 ▲책 속 상황과 맥락을 이해하기 ▲적절한 정보를 활용하기 ▲문제 해결 등 초등학교 교육과정에서 필요한 읽기 근육을 키워 주는 방식으로 독서 지도를 해야 한다고 말한다. ●‘책 편식’ 걱정 말고 읽고 싶은 책 읽도록 자녀가 스스로 읽고 싶은 책을 고르도록 하는 게 자녀가 책과 친해지게 하는 첫 번째 단추다. 자녀와 함께 도서관이나 서점에 가서 책을 고르는 과정 속에서 자녀들은 책을 고르는 눈을 높일 수 있다. 김 작가는 “다섯 권을 골라 대여한다면 부모와 자녀가 각각 5권을 골라온 뒤, 서로 ‘이 책을 왜 보고싶은지’ 이야기를 나눠볼 것”을 제안한다. 김 작가는 “책의 주제와 목차, 작가의 소개글과 추천서, 책 속 그림 등을 살펴보며 이 책을 읽고 싶은 이유를 서로에게 설명하다 보면 자녀들은 좋은 책을 어떻게 고르는지를 자연스레 배울 수 있다”고 말했다. 그 뒤 자녀가 책을 선택해 대여하게 하되 자신이 고른 책만 대여하더라도 이해해 주는 게 좋다. 부모 역시 자녀의 취향과 관심사를 파악할 수 있기 때문이다. 자녀에게 책 선택권을 온전히 맡겼을 때 우려되는 건 ‘책 편식’이다. 유독 공룡에 관한 책만 읽거나 학습만화만 고집하는 등 ‘읽기의 폭’이 좁은 아이들이 있다. 전문가들은 “관심사에 대해 탐독하는 건 걱정할 일이 아니다”라고 말한다. 집에서는 과학 책만 읽더라도 학교에서는 국어와 사회, 음악도 공부하기 때문에 자녀의 관심사는 서서히 확장될 가능성이 높다. 다만 읽는 책 장르의 폭이 좁은 건 권장할 만한 일은 아니다. 김 작가는 “같은 ‘동그라미’를 언어와 수학에서 표현하는 방식이 다르다”면서 “각기 다른 장르의 글쓰기와 표현 방식을 이해할 수 있어야 한다”고 말했다. 자녀가 좋아하는 주제나 최근 관심을 보이는 분야에 대해 다양한 장르의 책을 접하게 해 주면 좋다. ●‘하루 10분 독서’로 시작… 관계 형성 중요 책 읽는 것을 어려워하는 자녀에게는 ‘하루 10분 독서’로 시작한다. 혼자 읽고 이해할 수 있는 정도의 쉬운 책을 하루 10분씩 읽게 하는 것이다. 남미영 한국독서교육개발원장은 “초등학생이 집중할 수 있는 시간의 한계점은 10분”이라면서 “아이는 10분 안에 결말이 나는 짧은 이야기를 읽을 때 만족감이 가장 높다”고 말했다. 하루 10분 독서는 자녀가 책 읽기에 익숙해진 뒤에도 유효하다. 일을 하느라 바쁜 부모라도 하루 10분만은 짬을 내 자녀에게 책을 읽어 주자. 이때는 쉬운 책보다 자녀가 내용의 80% 정도를 이해하는 책이 적당하다. 독서교육전문가인 최승필 작가는 자녀와 함께 책을 읽어 보고 ‘독서퀴즈’를 내는 방법을 통해 ‘80%’ 수준에 맞는 책을 파악하는 방법을 제시한다. 먼저 자녀의 연령보다 한 단계 낮은 이야기책을 두 권 구해 함께 읽는다. 가령 초등학교 4학년 학생이라면 3학년 추천도서를 읽는 식이다. 다 읽은 뒤 부모가 핵심 줄거리 위주로 문제를 몇 개 내서 퀴즈 정답률이 80% 정도면 자녀의 읽기 수준에 딱 맞는 책이라는 것이다. 초등학교 5학년이 3학년용 책이 읽기 능력에 맞다면 이것이 실현 가능한 독서교육의 출발점이라고 최 작가는 강조한다. ‘책 읽기 좋은 환경’을 만들기 위해 집 안의 가구 배치를 바꾸는 부모들도 있다. 거실 벽면에 대형 책장을 들여 도서관처럼 꾸미거나 거실에서 TV를 치우기도 한다. 그러나 대형 책장을 들일 형편이 안 돼도, TV를 포기하지 못해도 괜찮다. 이경근 북스타트코리아 총괄실장은 “집을 꾸미는 것보다 자녀와의 관계 형성이 먼저”라고 말한다. 이 실장은 “자녀와 함께 TV를 보든 책을 보든, 본 것에 대해 즐겁게 이야기를 나눌 수 있는 관계를 만들어야 한다”고 설명했다. 책을 책장 한 곳에 몰아넣기보다 집안 곳곳에 분산시켜 놓고 집안 어디서든 책을 집어 읽을 수 있는 환경을 만들어 주는 것도 좋다. ●부모 먼저 책과 친해져야 … 독서동아리 도움 자녀에게 책을 권하려면 부모 스스로 독서가가 돼야 한다. 책보다 TV, 스마트폰과 가까운 부모는 자녀에게 책 한 권 읽어주는 것조차 버거워하게 된다. 지금이라도 책과 친해지고자 하는 부모들에게 각 학교의 학부모 독서동아리가 유용할 수 있다. 각 시도교육청은 학교별로 학부모 독서동아리 운영을 권장한다. 인문학이나 소설, 사회과학 등 성인을 대상으로 한 책을 읽고 독서 토론이나 독후 활동을 하는 게 주된 활동이지만, 어린이용 책을 분석하거나 학교도서관에서 학생들에게 책 읽어 주기 봉사활동을 하는 등 자녀 독서지도에 도움이 되는 활동도 많다. 김소라 기자 sora@seoul.co.kr
  • [부고] 김성현(LG디스플레이 전무)씨 부친상

    △김창진씨 별세, 김현하·김은하·김전하·김희정·김성현(LG디스플레이 전무)씨 부친상, 조미화씨 시부상 = 30일 오전 1시43분께, 신촌세브란스병원 장례식장 특1호실, 발인 5월2일. 02-2227-7550
  • [아하! 우주] ‘왜곡된 시공간’ 보여주다…블랙홀 V404의 춤추는 제트

    [아하! 우주] ‘왜곡된 시공간’ 보여주다…블랙홀 V404의 춤추는 제트

    블랙홀에서 격렬하게 요동치며 뿜어져나오는 입자의 제트 흐름이 발견되었다. 이같이 빠른 속도로 요동치는 제트는 블랙홀의 강한 중력이 주변의 공간을 크게 왜곡하고 있기 때문이라고 천문학자들은 해석하고 있다. 백조자리 V404(V404 Cygni)라는 이름의 블랙홀은 지구에서 약 8000 광년 떨어진 곳에 위치해 있으며, 블랙홀 치고는 비교적 작은 크기로 태양의 9배에 불과하다. 쌍성계를 이루고 있는 이 블랙홀은 서로의 둘레를 공전하는 태양과 같은 동반성으로부터 물질을 빨아들이고 있는데, 블랙홀로 빨려들어가는 물질은 블랙홀 주위에 강착원반을 형성한다. ​ 블랙홀에 떨어지는 입자 중 일부는 분출하는 제트를 통해 외부로 빠져나간다. 이 제트는 블랙홀의 회전축에서 빛의 속도의 절반에 해당하는 강력한 플라즈마의 빔을 형성한다. 천문학자들은 이전에도 블랙홀 제트를 관측한 적이 있지만, 백조자리 V404의 것처럼 단 몇 분 만에 빠르게 요동치는 제트를 본 것은 이번이 처음이다. 밀러-존스와 그 동료들은 미국립과학재단(NSF)이 운영하는 초장기선 전파망원경배열인 VLBA(Very Long Baseline Array)를 사용하여 백조자리 V404를 관측했다. 1938년 밝은 빛을 발산한 이후 관측 대상이 되어온 이 블랙홀은 2015년에 발생한 최근의 폭발로 블랙홀에 대한 새로운 관심을 불러일으켰고, 그때 밀러-존스 팀이 본 연구에 위한 관측을 시작했다.연구원들이 블랙홀을 처음 관찰하고 VLBA 데이터의 이미지를 결합했을 때, 제트는 “빠르게 변하고 있었기 때문에 4시간짜리 이미지에서도 단지 흐릿한 얼룩만을 보았을 뿐”이라고 연구에 참여한 알렉스 테타렌코 하와이 동아시아 천문대원이 밝혔다.​ 천문학자들은 일반적으로 블랙홀을 관찰하기 위해 장시간 노출을 사용하지만, 이번에는 V404의 제트를 명확하게 볼 수 있도록 전략을 수정해야 했다. 그들은 70초 노출로 100개 이상의 이미지를 잡아서 애니메이션으로 결합했다. 공동저자로 이 연구에 참여한 그레그 시바코프 앨버타 대학 천문학자는 “이 천문학적인 발견은 블랙홀과 은하들이 어떻게 형성되었는가 하는 문제에 대해 우리의 이해를 심화시켰으며, 우리가 어떻게 존재하게 되었는가 하는 큰 질문에 대해 많은 시사를 던져주고 있다”고 밝혔다. 블랙홀 제트의 격렬한 춤은 앨버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론으로 설명될 수 있다고 천문학자들은 믿고 있다. 이 이론에 의하면, 거대한 질량체는 주변의 시공간을 왜곡하는 것을 보인다. “거대 질량체가 회전할 때, 그 중력 영향은 공간과 시간을 그 주위로 끌어당기는데, 이것이 좌표계 이끌림(frame-dragging)이라 불리는 효과”라고 국립전파천문대(NRAO) 관계자는 설명한다. 입자가 블랙홀 쪽으로 빨려들어감에 따라 강착원반은 중심에 더 밀집되고 더 뜨거워진다. 원반의 중앙에는 복사 압력으로 ‘부풀어오른’ 고밀도의 도넛형 반지가 형성된다. 강착원반의 지름은 약 1000만km인 반면, 도넛은 겨우 수천km에 불과하다. 이곳이 바로 엄청난 중력에 의해 왜곡된 공간이다. 블랙홀의 스핀 축이 블랙홀의 공전면과 어긋남으로 인해 좌표계 이끌림 현상이 발생하는 것으로 보인다. NRAO 관계자는 “프레임 드래그 효과가 디스크 안쪽 부분을 휘게 만든 다음 뒤틀린 부분을 뒤쪽으로 끌어당기게 된다”면서 “제트가 내부 디스크나 블랙홀에서 발생하기 때문에 제트 방향이 바뀌어 VLBA에서 관찰된 제트 요동이 나타나는 것”이라고 설명했다. 밀러-존스 대표저자는 “아인슈타인의 일반인 상대성 이론에 의해 제트 요동이 유발된다”면서 “이 현상이 느려지면서 회전하는 꼭대기가 요동하는 것이라고 생각할 수 있다”고 밝혔다. 이처럼 백조자리 V404 제트의 격렬한 요동에 대해서는 설명할 수 있지만 아직 그 제트가 어디에서 유래되었는지는 정확히 파악하지 못하고 있다. 다른 블랙홀의 제트 역시 마찬가지다. 과학자들은 제트가 블랙홀의 강착원반 안쪽 부분이나 블랙홀 자체에서 유래할 것이라고 예측하고 있다. 그러나 제트의 기원에 관계없이 이 새 연구는 내부 강착원반의 흔들림이 “제트를 직접 분출하거나 방향을 바꾸는 데 역할을 할 수 있을 것”이라고 제안했다. 논문은 4월 20일자(현지시간) ‘네이처’ 지에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com 
  • [우주를 보다] 우주에 ‘보석’을 뿌리다…별들의 고향 ‘메시에 75’

    [우주를 보다] 우주에 ‘보석’을 뿌리다…별들의 고향 ‘메시에 75’

    수많은 우주의 '보석'이 촘촘히 박혀있는 환상적인 천체사진이 공개됐다. 지난 26일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경의 탐사용 고성능카메라(ACS)가 포착한 아름다운 성단의 모습을 사진으로 공개했다. 셀 수 없이 수많은 별들이 빽빽이 모여있는 이곳은 지구에서 약 6만 7000광년 떨어진 궁수자리에 위치한 '메시에 75'(혹은 NGC 6864)다. 지난 1780년 프랑스 천문학자 피에르 메셍이 처음 발견했으며 친구인 샤를 메시에가 자신의 천체목록에 수록해 메시에 75가 됐다. 우리은하에 속해있는 메시에 75는 40만 개 이상의 별들이 마치 공처럼 모여있어 구상성단(球狀星團·globular cluster)으로 분류된다. 특히나 사진에서 보여지듯 별들이 중력으로 촘촘히 모여있어 메시에 75는 '인구' 밀도가 가장 높은 성단 중 하나다. 메시에 75의 나이는 약 130억년, 지름은 134광년 그리고 밝기는 우리 태양의 18만배 정도다.     박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • “우주, 생각보다 9% 더 빨리 팽창하고 있다” (美 연구)

    “우주, 생각보다 9% 더 빨리 팽창하고 있다” (美 연구)

    우주가 예상보다 약 9% 더 빠르게 팽창하고 있다는 연구 결과가 나왔다. 25일(현지시간) CNN 등에 따르면, 애덤 리스 존스홉킨스대 교수(물리·천문학)가 이끄는 연구팀이 허블 우주망원경의 새로운 관측자료를 분석해 이런 결과를 발표했다. ‘슈즈’(SH0ES·Supernovae, H0, for the Equation of State)로 불리는 이 연구팀은 허블 망원경을 통해 이웃 대마젤란은하(LMC)의 항성 70개에서 나오는 ‘빛’을 측정했다. 이들 별은 케페우스자리 델타별과 같은 변광 형태를 보여 이른바 케페이드변광성으로 불리는 맥동변광성으로, 밝기가 규칙적으로 변해 별이나 별이 속한 은하까지의 거리를 구할 수 있다. 이런 측정 방식은 우주 팽창 속도를 나타내는 허블상수(H0)를 구하는 데도 도움이 된다. 또한 연구팀은 관측자료를 칠레와 미국 그리고 유럽 연구팀의 공동 프로젝트 ‘아라우카리아’를 통해 수집한 자료와 하나로 묶어 분석했다. 이를 통해 이들 별의 진정한 밝기 변화를 알아낼 수 있었고 좀 더 정확한 우주 팽창 속도를 구할 수 있었다는 것이다. 물론 연구팀이 구한 새로운 허블상수 역시 가속팽창 우주론과 정확히 일치하지 않는다. 하지만 연구팀은 이번 연구로 이런 차이가 우연일 가능성을 3000분의 1에서 10만 분의 1로 줄였다고 말했다. 특히 이번 관측 결과는 지금까지 가장 적은 불확실도(1.9%)를 지닌다. 하지만 연구팀은 앞으로도 연구를 계속해 불확실도를 1%까지 줄일 계획이다. 이전까지 가장 정확한 허블상수는 2013년 유럽우주국(ESA)의 플랑크 위성을 통해 구한 것이었다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal) 최신호에 게재된다.사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [별별 이야기] 천문학자를 당황케 하는 질문/전영범 한국천문연구원 책임연구원

    [별별 이야기] 천문학자를 당황케 하는 질문/전영범 한국천문연구원 책임연구원

    과학의 달인 4월에는 과학 관련 행사가 곳곳에서 펼쳐진다. 필자도 얼마 전 국립부산과학관에서 ‘천문학자와의 만남’을 가졌다. 주로 초등학교 이하 어린이와 부모가 참여했다. “달이 없으면 어떻게 돼요”, “별은 얼마나 멀어요”, “블랙홀에 들어가면 어떻게 돼요” 등 질문이 쏟아졌지만 절반 이상이 블랙홀 관련 내용이었다. 어린이들 질문에는 어떻게 쉽게 설명할 것인지가 가장 큰 문제다. 다섯 살쯤 돼 보이는 아이가 초롱초롱한 눈망울로 “우주는 어떻게 생겼어요”라고 물었다. 난감했다. “혹시 ‘억’이 뭔지 아니”라며 시간을 끌어 봤지만 당연히 “아니요”란 답이 돌아왔다. 킬로미터 같은 단위도 물론 모른다. 오래전 초등학교를 들어가기 전인 조카와의 기억이 떠올랐다. 우리는 지구에 살고, 지구는 태양 주위를 돌고 있고, 태양은 우리 은하의 1000억 개가 넘는 별 중 하나이며, 우리 은하와 같은 것이 우주에는 1000억 개 이상 모여 있다고 말할 때 조카의 멍한 표정에서 내 설명이 잘못됐음을 직감했다. 이해는 못 했지만 나중에 “지구가 태양 주위를 돌고 있대”라는 조카의 이야기를 듣고 꼭 이해가 필요한 것만은 아니라는 걸 느꼈다. 똑같은 답을 하기에는 아이가 더 어렸다. 우리가 바라보는 밤하늘이 우주다. 우리가 살아가는 공간이 우주다. 하늘에 떠 있는 달과 별과 은하가 있는 거대한 공간이 우주다. 그런데 다섯 살 아이가 공간이란 뜻을 알까. 무엇이든 물어보라고 해 놓고 한참을 얘기했지만 결국 아이가 원하는 답을 주지 못한 듯했다. 천문학은 어린아이에게 이해시키기가 참 어렵다. 망원경으로 달이나 토성을 한 번 보여주는 것 이상 좋은 게 없을 것이다. 공룡을 가장 많이 아는 나이가 다섯 살 무렵이며 그다음으로 고생물학 전공자가 조금 알고 자녀가 다섯 살인 부모가 아이보다는 못해도 거의 그 수준까지 안다는 재미난 그래프를 SNS에서 보았다. 천문학은 다섯 살 아이가 이해하기는 어렵지만 커가면서 더 많이 알아간다. 그래서 나는 다섯 살 아이보다는 아이가 천문학에 관한 호기심을 잃지 않도록 도와줄 부모에게 천문학 이야기를 더 많이 하려고 노력한다. 블랙홀에 관심을 갖기 시작한 다섯 살 아이의 부모라면 내 이야기에 더 관심을 가질 것이다. 그래도 여전히 다섯 살 아이에게 우주를 제대로 설명하지 못한 게 마음에 걸린다.
  • ‘미투’ 폭로 은하선 고소한 가해자, 이번에는 손해배상 제기

    ‘미투’ 폭로 은하선 고소한 가해자, 이번에는 손해배상 제기

    ‘미투’ 폭로 가해자 A씨, 은하선에 8000만원 손해배상 청구은씨, 지난해 2월 “A씨에게 어릴 적 성추행 당해” 폭로 A씨 “허위 사실 유포” 명예훼손 고소…검찰 불기소 처분과거 성추행 사실을 페이스북에 폭로한 페미니스트 작가 은하선(31·본명 서보영)씨를 명예훼손으로 고소한 가해 남성이 이번에는 손해배상을 청구하고 나섰다. 19일 서울서부지법에 따르면 은씨의 옛 오보에 레슨강사였던 A씨는 지난달 18일 은씨를 상대로 8000만원의 손해배상 청구소송을 제기했다. 은씨도 18일 자신의 페이스북에서 “어린시절 성추행했던 A씨가 ‘미투’ 폭로 이후 나를 명예훼손으로 고소했는데, 그 사건은 가해자가 특정되지 않았고 공익성이 인정돼 혐의 없음 처분을 받았다”면서 “그런데 A씨가 나를 상대로 8000만원 손해배상 청구를 했다는 소장을 받았다”고 밝혔다. A씨는 소장에서 “은씨가 합의서에 반해 명예를 훼손하고, 허위사실을 적시해 정신적인 피해를 입었다”고 주장했다. A씨는 현재까지 연주자로 활동하고 있는 것으로 알려졌다. 앞서 은씨는 지난해 2월 자신의 페이스북에 “초등학교 6학년때부터 재수할 때까지 약 8년간 오보에 레슨 선생님으로부터 성추행을 당했다”며 “초등학생 때 음악을 시작했던 어린 나를 선생님이라는 권력을 가진 가해자는 쥐락펴락했다”고 폭로했다. 실제 A씨는 은씨를 추행한 혐의(청소년의 성보호에 관한 법률위반)로 2009년 기소돼 재판에 넘겨졌지만, 은씨가 A씨와 합의한 뒤 고소를 취하하면서 공소가 기각됐다. 이에 A씨는 지난해 7월 은씨를 정보통신망법 위반(명예훼손) 혐의로 고소했지만, 검찰은 은씨에 대해 무혐의 처분을 내렸다. 서울서부지검 형사1부(부장 문성인)는 지난 1월 불기소 처분을 하며 “은씨가 올린 페이스북 글이 특정인을 지목한 것으로 보이지 않는다”면서 “특정인의 명예를 훼손한 것으로 보기 어렵다”고 밝혔다. 김정화 기자 clean@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 소행성으로 수천 광년 떨어진 별의 지름을 측정하다

    [아하! 우주] 소행성으로 수천 광년 떨어진 별의 지름을 측정하다

    별의 지름은 질량, 밝기, 표면 온도, 거리 등과 더불어 매우 중요한 물리적 특징이다. 하지만 아무리 큰 별이라도 지구에서 대부분 멀리 떨어져 있어 강력한 망원경으로도 작은 점으로 보이는 경우가 대부분이다. 지구에서 가까운 거리에 있는 일부 별을 제외하고서 별의 지름을 직접 측정하는 일은 거의 불가능에 가깝다. 하지만 방법이 아예 없는 것은 아니다. 독일 전자 싱크로트론 연구소의 타렉 하산과 스미스소니언 천체물리학 관측소의 마이클 다니엘이 이끄는 23개 대학의 국제 협력 연구팀은 지름 60km의 소행성을 이용해서 지구에서 700광년과 2674광년 떨어진 별의 지름을 정확히 측정했다. 원리는 간단하다. 소행성의 크기, 거리, 이동 속도를 알고 있고 별까지의 거리를 알고 있으면 소행성이 별빛을 가리는 시간을 측정해 별의 지름을 잴 수 있다. 물론 지구에서 봤을 때 우연히 별 앞으로 소행성이 지나가야 하므로 상당한 우연의 일치가 필요하지만, 태양계는 많은 소행성이 있고 은하계에는 무수히 많은 별이 있기 때문에 이런 일이 종종 발생한다. 문제는 이를 관측하는 일이다. 국제 과학자팀은 이 현상을 관측하기 위해 미국 애리조나 프레드 로렌스 휘플 천문대의 베리타스(Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System·VERITAS) 망원경을 사용했다. 이 망원경은 이미징 대기 체렌코프 망원경(Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope)이라는 매우 특수한 형태의 망원경으로 지름 12m 망원경 4대가 같이 작동해 빠르게 움직이는 소행성의 이동을 포착한다. 베리타스는 초당 300장의 사진을 찍어 별빛이 가리는 시간을 측정한다. 연구 결과 2674광년 떨어진 거성인 'TYC 5517-227-1'은 태양 지름의 11배인 것으로 나타났다. 700광년 떨어진 'TYC 278-748-1'은 태양과 비슷한 G형 별로 지름은 태양의 2.17배다. 이 정도 거리에 있는 별의 지름을 정확히 측정할 수 있는 기회는 과학자들에게도 흔치 않다. 별의 지름을 정확히 측정할 수 있으며 별의 구조와 특징에 대해서 더 자세히 파악할 수 있으며 직접 측정할 수 없는 별의 지름을 추정하는 방법의 정확도를 높일 수 있다. 사실 상식적으로 생각하면 멀리 떨어진 별의 지름을 측정하는 일은 불가능에 가깝기 때문에 포기하는 것이 당연하다. 하지만 다른 분야와 마찬가지로 과학자들은 안되는 상황에서 어떻게든 되는 방법을 고민해왔다. 이런 고민이 결국 과학 발전을 이끄는 원동력일 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • [아하! 우주] 차세대 행성사냥꾼 TESS, 지구만한 외계행성 발견

    [아하! 우주] 차세대 행성사냥꾼 TESS, 지구만한 외계행성 발견

    새로운 세상을 찾아나선 차세대 ‘행성 사냥꾼’이 지구와 비슷한 크기의 외계행성을 찾아냈다. 지난 15일(현지시간) 미국 CNN 등 해외 주요언론은 지구에서 약 53광년 떨어진 항성계에서 지구만한 외계행성과 '형제' 행성이 새롭게 발견됐다고 보도했다. 우리 태양의 80% 정도 질량을 가진 항성 HD 21749 주위를 도는 이 외계행성의 이름은 HD 21749c. 항성을 단 8일 만에 공전할 만큼 바짝 붙어있는 HD 21749c는 지구 지름의 89%에 달하는 암석형 행성이다. 다만 HD 21749c는 암석형이면서 지구와 크기가 비슷한 특징이 있지만 표면온도가 427°C에 달해 생명체가 살기는 힘들어 보인다. 이에반해 함께 발견된 HD 21749b는 지구 질량의 23배, 반지름 기준 2.7배 크기의 가스형 행성이다. 태양계의 해왕성과 비슷해 '미니 해왕성'이라 불리지만 훨씬 더 따뜻하며 항성을 단 36일 만에 돈다. 이번 외계행성 발견이 언론의 주목을 받는 것은 차세대 행성 사냥꾼이라 불리는 미 항공우주국(NASA)의 우주망원경 ‘테스’(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)의 '작품'이기 때문이다.이번 연구를 이끈 미국 카네기 연구소 조한나 테스케 연구원은 "TESS가 발사된 지 1년 밖에 안됐지만 벌써 외계행성을 찾는 '게임 체인저' 역할을 하고 있다"면서 "우리은하에 지구만한 외계행성은 많지만 크기가 작아 발견하기 매우 어렵다"고 설명했다. 이어 "이번 외계행성 발견으로 앞으로 더 작은 항성에서 더 작은 행성을 찾아낼 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 보도에 따르면 이번 발견은 TESS가 찾아낸 10번째 외계행성으로 기록됐다.  지난해 4월 발사된 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사하고 있다. 특히 TESS에 ‘차세대’라는 명칭이 붙은 이유는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이기 때문으로 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓다. 케플러와 TESS가 이렇게 많은 별들 속 외계행성을 찾을 수 있는 이유는 식현상(transit)을 이용하기 때문이다. 천문학자들은 행성이 별 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 것을 포착해서 행성의 존재 유무를 확인한다. 이후 학자들은 추가 관측을 통해 외계 행성의 존재를 최종 판단하는데 향후 이 임무는 2021년 이후로 발사가 연기된 ‘제임스 웹 우주망원경’(JWST·James Webb Space Telescope)이 맡는다.  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [이광식의 천문학+] 블랙홀 초간단 정리 - 상상 이상으로 기괴한 블랙홀

    [이광식의 천문학+] 블랙홀 초간단 정리 - 상상 이상으로 기괴한 블랙홀

    이론과 간접 증거로만 존재했던 블랙홀을 인류가 마침내 확인했습니다. 세계 8곳의 전파망원경을 연결하여 만든 지구 크기의 가상 망원경인 ‘사건지평선 망원경’(EHT·Event Horizon Telescope)으로 블랙홀을 포착함으로써 1세기 넘게 추적해온 블랙홀의 실체를 드디어 파악하기에 이른 것입니다. 이로써 1915년 발표된 알버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 다시 한번 검증에 거뜬히 통과하는 쾌거를 이룩했습니다. 즉, 물체의 질량이 주변 시공간을 휘게 하며, 질량이 클수록 시공간의 곡률은 더욱 큰 곡률을 갖게 된다는 내용입니다. 천문학 최대의 화두인 블랙홀이란 과연 무엇일가요? 초간단 정리해보겠습니다. 상상 속에서 태어난 ‘검은 별’(Dark stars) 블랙홀은 우주에서 가장 기이하고도 환상적인 천체라 할 수 있습니다. 물질밀도가 극도로 높은 나머지 빛마저도 빠져나갈 수 없는 엄청난 중력을 가진 존재입니다. 가까이 접근하는 모든 물체를 가리지 않고 게걸스럽게 집어삼키는 중력의 감옥, 블랙홀. 모든 연령층, 모든 직업군을 아우르면서 블랙홀에 대해 크나큰 관심을 불러일으키고 상상력을 자극하는 것은 대체 무엇 때문일까요? 이 괴이쩍은 존재는 최초로 인간의 상상 속에서 태어났습니다. 1783년, 천문학에 관심이 많던 영국의 지질학자 존 미첼이 밤하늘의 별을 보면서 엉뚱한 생각을 합니다. 뉴턴의 중력 법칙과 빛의 입자설을 결합하여, '별이 극도로 무거우면 중력이 너무나 강한 나머지 빛마저도 탈출할 수 없게 되어 빛나지 않는 검은 별이 될 것이다' 이것이 블랙홀 개념의 첫 씨앗이었습니다. 미첼은 이런 생각을 쓴 편지를 왕립협회로 보냈습니다. '만약 태양과 같은 밀도를 가진 어떤 구체의 반지름이 태양의 500분의 1로 줄어든다면, 무한한 높이에서 그 구체로 낙하하는 물체는 표면에서 빛의 속도보다 빠른 속도를 얻게 될 것이다. 따라서 빛이 다른 물체들과 마찬가지로 관성량에 비례하는 인력을 받게 된다면, 그러한 구체에서 방출되는 모든 빛은 구체의 자체 중력으로 인해 구체로 되돌아가게 될 것이다' 그러나 당시 과학자들은 이론적인 것일 뿐, 그런 별이 실재하지는 않을 거라 생각하고 무시했습니다. 이러한 ‘검은 별’ 개념은 19세기 이전까지도 거의 무시되었는데, 그때가지 빛의 파동설이 우세했기 때문에 질량이 없는 파동인 빛이 중력의 영향을 받을 것이라고는 생각하기 힘들었기 때문입니다. 블랙홀 등장, 백조자리 X-1 그로부터 130년이 훌쩍 지난 1916년, 아인슈타인이 우주를 기술하는 뉴턴 역학을 대체하여 시간과 공간이 하나로 얽혀 있음을 보인 일반 상대성 이론을 발표한 직후, 검은 별 개념은 새로운 활력을 얻어 재등장했습니다. 일반 상대성 이론은 중력을 구부러진 시공간으로 간주하며, 질량을 가진 천체는 주변 시공간을 휘게 만든다는 이론입니다. 독일의 카를 슈바르츠실트가 아인슈타인의 중력장 방정식을 별에 적용해서 방정식의 해를 구했습니다. 그 결과, 별이 일정한 반지름 이하로 압축되면 빛마저 탈출할 수 없는 강한 중력이 생기게 되고, 그 중심에는 모든 물리법칙이 통하지 않는 특이점이 나타난다는 것을 알았습니다. 이것을 '슈바르츠실트 반지름'이라고 부릅니다. 이는 어떤 물체가 블랙홀이 되려면 얼마만한 반지름까지 압축되어야 하는가를 나타내는 반지름 한계치입니다. 이에 대해 아인슈타인은 “슈바르츠실트 반지름은 수학적 해석일 뿐, 실재하지 않는다는 것을 내 연구는 보여준다”면서 인정하지 않았습니다. 그러나 그 뒤 핵물리학이 발전하여 충분한 질량을 지닌 천체가 자체 중력으로 붕괴한다면 블랙홀이 될 수 있다는 예측을 내놓았고, 이 예측은 결국 강력한 망원경으로 무장한 천문학자들에 의해 관측으로 입증되었습니다. 1963년 미국 팔로마산 천문대는 심우주에서 유독 밝게 빛나는 천체를 발견했는데, 그것이 검은 별의 에너지로 형성된 퀘이사임을 확인했습니다. 오로지 상상 속에서만 존재하던 검은 별이 2세기 만에 마침내 실마리를 드러낸 것입니다. 사실 이전에는 ‘블랙홀’이란 이름조차 없었습니다. 대신 ‘검은 별’, ‘얼어붙은 별’, ‘붕괴한 별’ 등 이상한 이름으로 불려왔죠. ‘블랙홀’이란 용어를 최초로 쓴 사람은 미국 물리학자 존 휠러로, 1967년에야 처음으로 일반에 소개되었으며, 블랙홀의 실체가 발견된 것은 1971년이었습니다. 그 존재가 예측된 지 거의 200년이 지나서야 이름을 얻고 실체가 발견된 셈입니다. 1971년 미 항공우주국(NASA)의 X-선 관측위성 우후루는 블랙홀 후보로 백조자리 X-1을 발견했습니다. 강력한 X-선을 방출하는 이것이 과연 블랙홀인가를 놓고 이론이 분분했는데, 급기야는 과학자들 사이에 내기가 붙었습니다. 1974년 스티븐 호킹과 킵 손 사이에 벌어진 내기에서 호킹은 백조자리 X-1이 블랙홀이 아니라는 데에 걸었고, 킵 손 교수는 그 반대에 걸었습니다. 지는 쪽이 성인잡지 ‘펜트하우스’ 1년 정기 구독권을 주기로 했죠. 1990년 관측자료에서 특이점의 존재가 입증되자 호킹은 내기에 졌음을 인정하고 잡지 구독권을 킵 손에게 보냈는데, 그 일로 킵 손 부인에게 엄청 원성을 샀다고 합니다. 2005년에는 우리은하 중심에서도 블랙홀이 발견되었는데, 최신 관측자료에 의하면 전파원 궁수자리 A*가 태양 질량의 430만 배인 초대질량 블랙홀임이 밝혀졌습니다. 영화 ‘인터스텔라’ 제작에 자문역으로 참여하기도 했던 킵 손은 나중에 블랙홀 존재를 결정적으로 입증한 LIGO(레이저 간섭계 중력파 관측소)의 블랙홀 중력파 검출로 노벨 물리학상을 받았습니다. 블랙홀 연구에 큰 업적을 남긴 호킹은 노벨상을 받지 못해 안타깝게도 킵 손에게 두 번이나 패배한 형국이 되었습니다.블랙홀 존재, 어떻게 알 수 있나? 블랙홀은 엄청난 질량을 갖고 있지만 덩치는 아주 작습니다. 그만큼 물질밀도가 극도로 높다는 뜻이죠. 예컨대 태양이 블랙홀이 되려면 얼마나 밀도가 높아야 할까요? 슈바르츠실트 반지름의 해 공식으로 구해보면, 70만㎞인 반지름이 3㎞까지 축소되어야 하며, 밀도는 자그마치 1cm^3에 200억 톤의 질량이 됩니다. 각설탕 하나 크기가 그만한 무게가 나간다는 얘기죠. 지구가 블랙홀이 되려면 반지름이 우리 손톱 정도인 0.9cm로 작아져야 합니다. 이처럼 초고밀도의 블랙홀은 중력이 극강이어서 어떤 것도 블랙홀을 탈출할 수가 없습니다. 지구 탈출속도는 초속 11.2㎞이며, 빛의 초속은 30만㎞입니다. 블랙홀의 중력이 너무나 강해 탈출속도가 30만㎞를 넘기 때문에 빛도 여기서 탈출할 수가 없는 거죠. 따라서 우리는 블랙홀을 볼 수가 없습니다. 그런데 과학자들은 블랙홀의 존재를 확인할 수가 있습니다. 어떻게? 블랙홀이 주변의 가스와 먼지를 강력히 빨아들일 때 방출하는 X-선 복사로 그 존재를 탐색할 수 있습니다. 우리은하 중심부에 있는 초대질량 블랙홀은 두터운 먼지와 가스로 뒤덮여 있어 X-선 방출을 가로막고 있습니다. 물질이 블랙홀로 빨려들어갈 때 블랙홀의 사건 지평선 입구에서 안으로 들어가지 않고 스쳐지나는 경우도 있습니다. 블랙홀이 직접 보이지는 않지만, 물질이 함입될 때 발생하는 강력한 제트 분출은 아주 먼 거리에서도 볼 있습니다. 1958년에 미국 물리학자 데이비드 핀켈스타인이 블랙홀의 ‘사건 지평선’ 개념을 처음으로 선보였습니다. 사건 지평선이란 외부에서는 물질이나 빛이 자유롭게 안쪽으로 들어갈 수 있지만, 내부에서는 블랙홀의 중력에 대한 탈출속도가 빛의 속도보다 커서 원래의 곳으로 되돌아갈 수 없는 경계를 말합니다. 말하자면 블랙홀의 일방통행 구간의 시작점이죠. 어떤 물체가 사건의 지평선을 넘어갈 경우, 그 물체에게는 파멸적 영향이 가해지겠지만, 바깥 관찰자에게는 속도가 점점 느려져 그 경계에 영원히 닿지 않는 것처럼 보입니다. 블랙홀은 특이점과 안팎의 사건 지평선으로 구성됩니다. 특이점이란 블랙홀 중심에 중력의 고유 세기가 무한대로 발산하는 시공간의 영역으로, 여기서는 물리법칙이 성립되지 않습니다. 즉, 사건의 인과적 관계가 보장되지 않는다는 뜻이죠. 이 특이점을 둘러싸고 있는 것이 안팎의 사건 지평선으로, 바깥 사건 지평선은 물질이 탈출이 가능한 경계이지만, 안쪽의 사건 지평선은 어떤 물질이라도 탈출이 불가능한 경계입니다. 블랙홀, 화이트홀, 웜홀 1964년, 이론 물리학자 존 휠러가 최초로 ‘블랙홀’이라는 단어를 대중에게 선보인 데 이어 1965년에는 러시아의 이론 천체물리학자 이고르 노비코프가 블랙홀의 반대 개념인 ‘화이트홀’이라는 용어를 만들었습니다. 만약 블랙홀이 모든 것을 집어삼킨다면 언젠가 우주공간으로 토해낼 수 있는 구멍도 필요하지 않겠는가 하는 것이 이 화이트홀 가설의 근거입니다. 말하자면, 블랙홀은 입구가 되고 화이트홀은 출구가 되는 셈이죠. 이렇게 블랙홀과 화이트홀을 연결하는 우주 시공간의 구멍을 웜홀(벌레구멍)이라 합니다. 말하자면 두 시공간을 잇는 좁은 통로로, 우주의 지름길이라 할 수 있습니다. 웜홀을 지나 성간여행이나 은하 간 여행을 할 때, 훨씬 짧은 시간 안에 우주의 한쪽에서 다른 쪽으로 도달할 수 있다는 거죠. 웜홀은 벌레가 사과 표면의 한쪽에서 다른 쪽으로 이동할 때 이미 파먹은 구멍으로 가면 더 빨리 간다는 점에 착안하여 이름지어진 거죠. 하지만 화이트홀의 존재가 증명된 바 없으며, 블랙홀의 기조력 때문에 진입하는 모든 물체가 파괴되어서 웜홀을 통한 여행은 수학적으로만 가능할 뿐입니다. 그래서 스티븐 호킹도 웜홀 여행이라면 사양하고 싶다고 말한 적이 있습니다. 어쨌든 블랙홀의 현관 안으로 들어갔던 물질이 다른 우주의 시공간으로 다시 나타난다는 아이디어는 그다지 놀랄 만한 것은 아니지만, 여기에서 무수한 공상과학 스토리가 탄생했습니다. ‘닥터 후(Doctor Who)’, ‘스타게이트(Stargate)’, ‘프린지(Fringe)’ 등 끝이 없을 정도죠. 이런 얘기들은 하나같이 등장인물들이 우리 우주와 다른 우주 또는 평행우주를 여행한다는 줄거리로 되어 있습니다. 그러한 우주는 수학적으로 성립되는 가공일 뿐으로, 그 존재에 대한 증거는 아직까지 하나도 밝혀진 것이 없습니다. ​그러나 어떤 의미에서 시간여행이 현실적으로 불가능하다는 얘기는 아닙니다. 만약 우리가 엄청난 속도로 여행하거나, 또는 블랙홀 안으로 떨어진다면 외부 관측자의 눈에는 시간의 흐름이 아주 느리게 보일 것입니다. 이것을 중력적 시간지연이라 합니다. 이 효과에 의해 블랙홀로 낙하하는 물체는 사건의 지평선에 가까워질수록 점점 느려지는 것처럼 보이고, 사건의 지평선에 닿기까지 걸리는 시간은 무한대가 됩니다. 즉 사건의 지평선에 닿는 것이 외부에서는 관찰될 수 없습니다. 외부의 고정된 관찰자가 보면 이 물체의 모든 과정은 느려지는 것처럼 보이기 때문에, 물체에서 방출되는 빛도 점점 파장이 길어지고 어두워져서 결국 보이지 않게 됩니다. 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면, 빠르게 운동하는 시계의 시간은 느리게 갑니다. 2014년 영화 ‘인터스텔라’는 블랙홀 근처에서 일어나는 이러한 현상을 보여주었죠. 우주 비행사 쿠퍼(매튜 맥커너히)가 시간여행을 할 수 있었던 것은 그 때문입니다. 블랙홀의 사건 지평선 안에는 실제로 어떤 것이 있을까란 문제는 여전히 뜨거운 논쟁거리가 되고 있습니다. 블랙홀 내부를 이해하기 위해 끈이론, 양자 중력이론, 고리 양자중력, 거품 양자 등등 현대 물리학의 거의 모든 이론들이 참여하고 있습니다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com 
  • [동영상] 수줍게 웃는 이 젊은 과학자, 인류 첫 블랙홀 사진에 결정적 공헌

    [동영상] 수줍게 웃는 이 젊은 과학자, 인류 첫 블랙홀 사진에 결정적 공헌

    11일 아침 신문을 펼친 이들은 인류 최초로 담아낸 블랙홀 사진을 보고 많이 놀랐을 것이다. 지구에서 5000만 광년 떨어진 처녀자리 은하단 중심부에 존재하는 이 블랙홀을 어떻게 우리는 사진으로 볼 수 있게 된 것일까? 올해 29세의 케이티 보우먼이 주도한 알고리즘이 없었더라면 불가능한 일이었을지 모른다고 영국 BBC가 이날 전했다. 영화 ‘인터스텔라’에 강렬하게 묘사됐던 블랙홀이 실제로 사진으로 촬영됐다는 사실이 커다란 놀라움을 안겼고, 그녀의 이름도 트위터에서 선풍적인 관심을 끌었다. 본인도 무척 흥분했던 것 같다. 페이스북에 랩톱 컴퓨터 화면에 떠오른 블랙홀 사진을 바라보며 흔감해 하면서 수줍게 웃는 사진을 올린 것이다. 사진설명으로 “내가 만든 블랙홀 첫 번째 이미지가 재구축되는 과정을 바라보는 일이 믿기지 않았다”고 적었다.그녀가 알고리즘 개발을 시작한 것은 3년 전 매사추세츠 공대(MIT) 대학원생일 때부터였다. MIT 컴퓨터공학과 인공지능 실험실, 하버드대학 스미소니언 천체물리학 센터와 MIT 해이스택 실험실의 협력을 주도한 것이 그녀였다. 미국 하와이와 애리조나, 멕시코 푸에블라, 스페인 안달루시아, 칠레 아타카마, 남극 등 전 세계 여덟 곳에 흩어져 있는 전파망원경들이 촬영한 사진들과 200여명의 과학자들 컴퓨터를 한데 연결하게 만든 것이 바로 보우먼이 주도한 알고리즘이었다. 이번에 본 블랙홀 사진은 사실 그림자 사진이다. 주변 물질과 상호작용할 때 나온 그림자를 모은 것이다. 휘어지고 왜곡된 빛들로 블랙홀 윤곽이 드러나게 만든 것이다. 보우먼은 이런 난관을 뚫고 블랙홀을 촬영하기 위해선 지구 크기만한 망원경이 필요하다는 사실을 정교한 계산 끝에 알아냈다. 그 결과로 탄생한 것이 육대륙 여덟 망원경을 지구 크기 가상 망원경으로 연결하는 이벤트 호라이즌 텔레스코프(EHT) 프로젝트였다. EHT 프로젝트는 블랙홀을 담고 있는 M87 관련 데이터 수백만 기가바이트 분량을 수집했다. 이 때 사용된 것이 간섭측정법이었다. 하지만 이렇게 수집한 데이터를 이미지로 만들기 위해선 정제 과정을 거쳐야만 했다. 데이터 중간에 틈이 많을 뿐 아니라 노이즈도 적지 않았기 때문이다. 이 과정에서 주도적으로 해결 방법을 제시한 것이 보우먼이었다.또 여러 알고리즘들이 생성해낸 사진들을 연결해 그 경계를 흐릿하게 처리해 모든 알고리즘이 얻어낸 성과들을 균등하게 복구하는 작업을 해낸 것도 보우먼의 아이디어였다. 뉴욕주 하원의원(민주당) 알렉산드리아 오카시오코르테스는 보우먼이 “역사에서 맞춤한 자리를” 점해야 한다고 트위터에 적은 뒤 “과학과 인류에게 당신이 바친 무한한 헌신을 축하하고 감사드린다. 여기 #여성 STEM(과학과 기술, 공학과 수학)이 있다!”고 기뻐했다. MIT와 스미소니언 소셜미디어 계정도 “3년 전부터 MIT 대학원생 케이티 보우먼이 인류 최초의 블랙홀 사진을 얻기 위해 새로운 알고리즘을 만드는 것을 주도하기 시작했다. 그리고 오늘 그 사진이 배포됐다”고 했다. 하지만 현재 캘리포니아 공과대학 컴퓨터와 수학과학과 조교수인 보우먼 박사는 자신뿐만 아니라 팀원들이 함께 이룬 업적이라고 몸을 낮췄다. 그녀는 미국 CNN 인터뷰를 통해 “우리 모두 혼자의 힘으로는 못 해냈을 것”이라며 “많은 다른 배경을 지닌 많은 다른 사람들이 하나가 돼 이뤄낸 성과“라고 말했다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 유레카! 블랙홀 마침내 사진으로 잡혔다!

    [아하! 우주] 유레카! 블랙홀 마침내 사진으로 잡혔다!

    블랙홀이 어둠 속에서 마침내 모습을 드러냈다. 그 존재가 예견된 지 1세기가 넘도록 모습을 드러내지 않고 있던 우주의 괴물 블랙홀이 역사상 최초로 인류의 시야에 잡혔다. 극한의 중력으로 빛마저 탈출할 수 없는 시공의 구멍은 이로써 그 기괴한 정체를 서서히 드러낼 것으로 보인다. “우리는 볼 수 없다고 생각하던 것을 보았다”고 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학 센터의 셰퍼드 도엘레만 박사가 10일(현지시간) 워싱턴 DC의 내셔널프레스클럽에서 열린 기자회견에서 말했다. 도엘레만 박사는 역사적인 블랙홀 촬영에 성공한 사건지평선망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 프로젝트를 총괄하고 있다. 이날 공개된 4개의 이미지는 M87 타원은하 중심에 숨어 있는 블랙홀의 윤곽을 잡아낸 것이다. 이어 “그 이미지는 자체만으로도 충분히 충격적이지만, 더 중요한 것은 후속 연구에서 더욱더 놀라운 결과들이 도출될 것이란 점”이라고 덧붙였다. 이번에 최초로 이미지를 잡아낸 블랙홀은 지구에서 5500만 광년 거리에 있는 처녀자리 은하단에 속한 M87이란 타원은하의 초대질량 블랙홀로, 태양 질량의 65억 배, 지름은 160억㎞에 달한다. EHT 프로젝트는 약 20년 동안 200여 명의 넘는 다국적 과학자들이 참여한 컨소시엄으로, 지난 수년간 미국 국립과학재단 및 전 세계의 많은 기관들로부터 기금을 지원받아왔다. 이 프로젝트의 이름, 사건지평선이란 블랙홀의 유명한 경계선을 일컫는 것이다. 이 선 안으로 떨어지면 블랙홀의 극한 중력에 붙잡혀 빛마저 빠져나올 수 없다는 반환 불가의 경계선이다. 이것에 사건 지평선이란 멋진 이름을 붙인 사람은 미국 물리학자 존 휠러로 알려져 있다. 사실 초기에는 ‘블랙홀’이란 이름조차 없었으며, 대신 ‘검은 별’, ‘얼어붙은 별’, ‘붕괴한 별’ 등 이상한 이름으로 불려왔다. '블랙홀'이란 용어를 최초로 쓴 사람 역시 존 휠러로, 1967년에야 처음으로 일반에 소개되었으며, 블랙홀의 실체가 발견된 것은 1971년이었다. ​ ​어쨌든 빛마저도 탈출할 수 없는 블랙홀은 우리가 눈으로 볼 수도 없고 내부를 촬영하는 것도 불가능하다. 그래서 EHT는 블랙홀의 어두운 실루엣을 추적하여 사건 수평선을 이미지화한다. 연구진은 EHT로 블랙홀의 그림자를 먼저 관찰하고, 슈퍼컴퓨터를 이용해 원본 데이터를 최종 영상으로 변환했다. 이후 독일 막스플랑크 전파천문학연구소 등에 위치한 슈퍼컴퓨터를 이용해 EHT의 원본 데이터를 역추적했다. 그 결과 연구진은 M87 블랙홀의 그림자가 약 400억㎞이며, 블랙홀의 크기(지름)는 그림자에 비해 약 40% 정도인 것으로 측정했다. 애리조나 대학의 천문학 부교수로 이 프로젝트에 참여하고 있는 댄 마로네는 스페이스닷컴과의 인터뷰에서 "우리는 잃어버린 광자(빛)를 찾아냈다"고 말했다. 이 프로젝트는 그 동안 두 개의 블랙홀, 즉 태양 질량의 약 65억 배인 M87 거대 블랙홀과 궁수자리 A*로 알려진 우리은하의 중심 블랙홀을 면밀히 조사했다. 우리은하 블랙홀 역시 ​​거대 질량이지만 M87의 블랙홀과 비교하면 간난아기에 불과한 430 만 배 태양 질량에 지나지 않는다. 이 두 대상은 모두 지구로부터의 엄청난 거리에 있다. 궁수자리 A*는 우리로부터 약 26,000광년 떨어져 있으며, M87은 5350만 광년 떨어져 있다. 궁수자리 A*의 사건지평선은 "너무나 작아 우리가 보기에는 달 표면에 놓인 오렌지를 보는 거나 뉴욕시에서 로스앤젤레스 가판대의 신문을 읽는 거나 비슷하다" 도엘레만은 비유한다. 따라서 지구상에 있는 어떤 망원경으로도 관측이 불가능하다는 얘기다. 여기서 지구 크기의 망원경 제작이라는 아이디어가 나타났다. EHT 연구진은 미국 애리조나, 스페인, 멕시코, 남극 대륙 등 세계 곳곳의 8개 전파망원경을 연결, 지구 규모의 가상 망원경을 구성해 2017년 4월 총 9일간 M87을 관측, 이런 성과를 냈다. 그렇다면 이 같은 최초의 블랙홀 이미지가 지닌 의미는 무엇일가? EHT 팀원들과 외부 과학자들은 이번 결과는 아인슈타인의 일반상대성이론을 궁극적으로 증명하는 것으로, 과학사에 한 획을 그은 사건이라는 데 의견 일치를 보고 있다. 마로네 박사는 1968년 12월 아폴로 8호 우주 비행사 빌 앤더스가 찍은 유명한 사진 '지구 해돋이'가 인류에게 우주 속에 떠 있는 연약한 지구의 모습을 보여줌으로써 환경운동에 박차를 가한 사례를 인용하면서, 블랙홀 이미지는 우주에서 우리 자신과 우리의 위치에 대해 생각하는 방식을 바꿀 수 있다고 강조한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
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