블랙홀이 빛난다? 빛도 빠져나올 수 없는 강한 중력을 가진 천체인 ‘블랙홀’(검은 구멍)이 빛난다니 역설적인 표현일까. 아니다.블랙홀 중 일부는 강력하게 에너지를 방출하며 빛을 낸다. 과학자들은 블랙홀을 여러 체급으로 분류하는데, 태양의 100만 배 이상 질량을 가진 블랙홀을 ‘초대형 블랙홀’이라고 부른다. 덩치에 걸맞게 초대형 블랙홀은 블랙홀 중에서도 가장 밝게 빛난다. 블랙홀이 빛나는 이유는 블랙홀이 주변의 별이나 가스구름을 끌어당길 때 발생하는 마찰력 때문이다. 지구에 운석이 떨어질 때 엄청난 빛과 소음이 발생하는 것과 비슷한 이치다. 초대형 블랙홀은 강한 중력을 지니고 있어서 블랙홀로 빨려들어가는 물체가 만들어내는 마찰 에너지는 엄청나다. 블랙홀로 끌려들어가는 물질은 토성의 고리처럼 원반 모양의 띠를 이루며 들어가기 때문에 블랙홀은 밝은 ‘불의 고리’를 두르고 있을 것으로 추측된다. 블랙홀 고리의 밝기는 얼마나 많은 물질이 블랙홀로 끌려들어가는지와 밀접한 관계가 있다. 블랙홀은 중력이 강하기 때문에 빛이 나오면서 고리 모양이 왜곡돼 보일 것으로 과학자들은 예상하고 있다. 보석이 박힌 고리처럼 한쪽 가장자리가 빛나고 블랙홀에 가려서 보이지 않아야 할 블랙홀 뒤편의 고리까지도 뒤틀려 보이게 된다는 것이다. 영화 ‘인터스텔라’에서도 이런 블랙홀의 모습이 등장했다. 현대 천문학에서는 모든 은하의 중심에 초대형 블랙홀이 적어도 하나씩은 있다고 본다. 최근 들어서는 초대형 블랙홀이 은하와 은하들의 집단인 은하단과 상호작용하며 진화하고 있다는 증거도 찾아냈다. 초대형 블랙홀 중 일부는 밝게 빛날 뿐 아니라 은하 전체는 물론 별과 행성의 생성에도 영향을 줄 수 있다는 설명이다. 블랙홀에 대한 활발한 연구가 진행되고 있지만 사실 아직까지는 ‘빛나는 블랙홀’이 직접 관측된 적은 없다. 천문학자들은 궁수 별자리 방향에 있는 우리 은하 중심에도 태양의 400만 배 정도 질량을 가진 초대형 블랙홀이 있을 것이라 예측하고 있다. 우리 은하 중심에 있는 초대형 블랙홀은 얌전한 축에 속해 2만 8000광년쯤 떨어진 우리 태양계에 별다른 영향을 주지는 않지만 상당한 빛을 뿜어내고 있다고 본다. 지난 4월 한국을 비롯한 여러 나라의 천문학자들이 함께 우리에게서 가장 가까이 있는 이 블랙홀을 직접 관측하는 ‘이벤트호라이즌 망원경’(EHT) 프로젝트를 시작했다. 전 세계의 전파망원경을 ‘간섭계 기술’로 연결해 지구만 한 가상의 망원경으로 초대형 블랙홀이 만든 ‘불의 고리’에 대한 관측을 수행했다. 자료의 종합 분석에 들어가는 올겨울 즈음에는 인류가 처음으로 블랙홀을 볼 수 있을지도 모르겠다.

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

지난 3월 미국 천문학회 학술지에 우주 나이가 6억년이었을 때 은하를 ‘알마’(ALMA) 전파망원경으로 관측했다는 연구 결과가 실렸다. 현재 우주의 나이인 138억년을 100살이라고 한다면 우주의 나이가 4살 때의 은하를 발견한 것이다. 지구 나이가 45억년이니, 이 은하는 지구가 있기 훨씬 이전에 존재했다. 천문학자들은 빛의 속도를 이용해 과거를 본다. 빛은 1초 동안 약 30만㎞를 이동한다. 태양 표면에서 출발한 빛이 우리 눈에 도달하는 데 걸리는 시간은 약 8분이다. 그러니 우리 눈에 들어온 태양의 모습은 8분 전의 것이다. 태양계에서 가장 멀리 떨어진 행성인 해왕성의 경우 우리는 약 4시간 전 모습을 보고 있는 셈이다. 만화영화에서 자주 등장하는 안드로메다 은하는 250만년 전 모습이다. 이번에 학술지에 발표된 은하는 약 130억년 전에 출발한 빛이 지금 지구에 도달한 것이다. 천문학자들은 어떻게 멀리 떨어진 은하의 거리를 알 수 있을까? 거리를 알아야 은하에서 나온 빛이 지구에 도달하는 데 걸리는 시간을 추정할 수 있다. 지구에서 멀리 떨어진 은하일수록 빠른 속도로 멀어져 간다. 이 사실은 1929년 미국 천문학자 에드윈 허블이 밝혀내 ‘허블 법칙’이라고 불리며 현대 빅뱅 우주론의 근간이 됐다. 허블 법칙에 따라 은하의 속도를 알면 은하까지의 거리를 계산할 수 있다. 은하의 속도는 도플러 효과를 이용해 쉽게 측정한다. 기차역으로 접근하는 기차의 기적 소리는 멀어져 가는 기적 소리보다 작게 들린다. 이는 멀어져 가는 기적 소리의 파장이 길어지기 때문이다. 같은 원리로 천체에서 오는 특정한 파장이 얼마나 길어졌나를 재면 그 천체가 얼마만큼 빠른 속도로 멀어져 가고 있는가를 확인할 수 있다. 천문학이 궁극적으로 답하려고 하는 질문은 ‘우주는 어떻게 만들어졌는가’이다. 이를 위해 천문학자들은 멀리 보기 경주를 하고 있다. 멀리 볼수록 더 오래된 과거를 볼 수 있기 때문이다. 우주 생성 초기를 봐야만 우주가 어떻게 만들어졌는가에 대해 정확한 답을 찾을 수 있다. 같은 밝기의 천체라도 멀리 떨어져 있을수록 어두워진다. 2013년에 완성된 알마 망원경은 지름이 12m인 50개 안테나를 동시에 사용해 이전에는 볼 수 없었던 어두운 천체들을 관측하고 있다. 현재 지상에 건설된 가장 큰 망원경은 직경이 10m 정도이다. 2022년 완공 예정인 거대한 마젤란 망원경의 직경은 25.5m나 된다. 두 거대 망원경 사업 모두 한국이 참여하고 있다. 멀리 보기 경주에 동참한 한국 천문학자들이 우주의 기원에 관한 좋은 연구 결과를 발표할 것으로 확신한다.

별의 일생은 인간의 일생과 어딘가 비슷한 부분이 있다. 별 역시 태어나고 성장하고 나이가 든 후 마지막으로 자신의 존재를 알리고 조용히 사라진다. 물론 인간과는 비교할 수 없을 만큼 긴 시간을 살아가지만, 언젠가는 끝이 있다는 점도 비슷하다. 별의 일생은 너무 길어서 우리는 그 과정을 목격할 수 없지만, 과학자들은 다양한 시점에 있는 별을 관측해서 그 비밀을 풀고 있다. 별의 일생 가운데 가장 관측이 어려운 시점은 바로 별의 탄생이다. 별은 가스 성운에서 중력에 의해 가스가 뭉쳐 형성된다. 문제는 가스 성운 안쪽에서 생성되는 작은 별을 관측하기 어렵다는 것이다. 따라서 종종 과학자들은 가시광보다 파장이 긴 전파망원경을 이용해서 아기별을 관측한다. 미국과 대만의 천문학 연구팀은 아직 생성된 지 4만 년에 불과한 젊은 은하계인 HH212 내부에 아기별 IRAS 05413-0104을 관측했다. 두꺼운 가스와 먼지에 둘러싸여 있으므로 광학망원경으로는 관측이 어려워 세계에서 가장 강력한 전파망원경인 알마(ALMA)를 사용했다. 이번 관측 결과는 아기별 주변에 존재하는 강착 원반(accretion disk)의 모습을 선명하게 드러냈다. 토성 주변의 고리처럼 별 주변의 가스와 먼지 역시 별의 적도 주변으로 원반 모양의 디스크를 형성한다. 아기별은 이 디스크에서 물질을 흡수해 커지는 데, 이를 강착 원반이라고 한다. 연구팀은 해왕성 궤도보다 더 먼 거리까지 펼쳐진 강착 원반의 모습을 실제로 포착했다. 흥미롭게도 먼지와 가스의 디스크가 마치 햄버거 모양 (사진)으로 포착됐다. 가운데는 아기별이 있고 주변의 강착 원반이 있는데, 물질의 분포가 균일하지 않은 것이다. 연구팀은 아기별의 자기장이 강착 원반의회전을 방해해서 더 많은 물질을 흡수하도록 돕는다고 보고 있다. 무럭무럭 자라는 태아처럼 아기별은 이렇게 물질을 흡수해서 언젠가는 다 자란 별인 주계열성이 될 것이다. 비록 이 별 역시 생자필멸의 이치를 벗어나지 못하지만, 오히려 그러므로 더 소중한 일생을 살게 될 것이다. 사진=아기별에서 나오는 제트와 강착 원반의 이미지. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Lee et al) 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

전 세계 9곳에 설치된 초대형 전파망원경을 연결해 거대한 블랙홀을 직접 관측하는 ‘이벤트 호라이즌 망원경’(EHT). 이 국제적인 프로젝트에 참가한 천문학자들이 12일(현지시간) 블랙홀 촬영에 사상 처음 성공했을 가능성이 있다고 밝혔다. 데이터를 조합해 실물 이미지를 만드는 데는 몇 달이 걸릴 예정이지만 성공한다면 우주의 조성과 탄생에 관한 수수께끼의 해명에 도움이 될 것이다. 천문학자들이 관측 중인 거대질량 블랙홀은 지구에서 약 2만6000광년 떨어진 우리 은하 중심부에 있는 ‘궁수자리 A별’(Sagittarius A* 혹은 Sgr A*). 질량은 태양의 400만 배다. 관측에는 미국 하와이에서 남극, 스페인까지 전 세계의 전파망원경이 이용되고 있다. 프로젝트 책임자인 유럽 국제 전파천문학연구소(IRAM)의 천문학자 마이클 브레머는 “거대한 망원경을 만들어도 무게를 견디지 못해 자괴해 버릴 가능성이 크기 때문에, 그 대신 8개의 망원경을 거대한 렌즈처럼 결합했다”면서 “이렇게 해서 지름 약 1만 ㎞로 지구와 비슷한 크기의 가상 망원경을 사용할 수 있었다”고 말했다. 망원경은 클수록 해상도가 올라 대상물을 세세한 부분까지 관찰할 수 있다. 브레머는 “우리는 사상 처음으로 블랙홀을 상세하게 관측할 수있는 기술력을 갖고 있다”고 지적했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

​​오리온자리서 벌어진 별들의 불꽃놀이​​ 별들의 충돌 현장을 잡은 놀라운 사진이 공개되어 우주 마니아들에게 커다란 충격을 주고 있다고 7일(현지시간) 영국 일간지 데일리메일이 보도했다. 충돌이 일어난 곳은 오리온자리이고, 충돌한 별들은 둘 다 비교적 젊은 별이며, 충돌 현장을 잡은 것은 칠레 아타카마 사막에 있는 알마전파망원경(ALMA·Atacama Large Millimeter-submillimeter Array)이다. 두 별은 충돌하면서 우주 공간으로 엄청난 잔해와 광휘를 내뿜었다. 이 같은 별의 충돌은 우주에서 흔한 일이긴 하지만, 이렇게 충돌 현장을 잡은 것은 아주 드문 일이다. 보통 별의 폭발은 늙은 별이 생애의 마지막 순간을 폭발로 마감하는 초신성 폭발에서 주로 볼 수 있는 현상으로, 이때 내뿜는 빛은 온 은하가 내뿜는 빛과 맞먹을 정도로 우주 최대의 드라마를 연출한다. 그러나 이번 오리온 대성운에서 일어난 두 별의 충돌은 초신성 폭발과는 다르게 별의 죽음과 탄생 사이클에 대한 다른 통찰을 제공하는 것이다. 지구에서 1350광년 떨어져 있는 오리온 분자 구름 1(OMC-1·Orion Molecular Cloud 1)은 유명한 오리온 대성운 복합체의 일부로, 별들의 탄생이 활발히 이루어지고 있는 별들의 우주 분만실이다. 별들의 탄생은 우리 태양 질량의 수천 배 되는 성운이 자체 중력 붕괴를 일으켜 뭉쳐질 때 이루어진다. 성운은 99% 이상이 수소와 헬륨으로 이루어져 있는데, 이 가스가 뭉쳐져 밀도가 최고조에 이르면 그 중심부는 압력이 높아감에 따라 온도가 급격히 상승한다. 온도가 일단 1000만 도에 이르면 하나의 사건이 발생하는데, 바로 수소 핵융합이 시작되는 것이다. 이렇게 하여 핵에너지가 만들어지고 가스체에 반짝하고 불이 켜지게 되어 최초의 빛을 우주 공간으로 발산하는데, 이것이 바로 ‘스타 탄생’이다. 이렇게 태어난 원시 별은 우주 공간에서 이리저리 떠돌다가 시간이 지남에 따라 더욱 더 큰 원시 별이 만든 중력권으로 진입하게 된다. 그러나 만약 원시 별들이 그들의 분만실에서 탈출하기 전에 아주 가까이 서로 만나는 경우, 격렬한 상황이 일어날 수 있다. 약 10만 년 전, OMC-1 안의 깊숙한 곳에서 몇 개의 원시 별들이 생성되기 시작했다. 그들은 중력으로 서로 끌어당기다가 마지막으로 500년 전 이윽고 결렬한 충돌을 일으켰다. 이 충돌이 발생시킨 에너지는 태양이 1000만 년 동안 생산하는 에너지와 맞먹는 것으로서, 엄청난 빛과 잔해들을 뿜어내 주변의 원시 별들과 가스들을 우주 공간으로 내팽개쳤다. 수천 가닥의 먼지와 가스 흐름이 초속 150km의 속도로 뻗어 나갔다. 이같이 별들이 태어나자마자 최후를 맞기도 하지만, 여기서 나온 물질들은 또 다른 별들을 잉태하는 데 사용된다, 이것이 바로 별의 환생이다. 오리온성운 안에는 지금 이 순간에도 별들이 태어나고 있다. 이 성운 속에 태어났거나 태어나고 있는 별들의 수는 3000개가 넘는다. 이광식 통신원 joand999@nave.com

2008년 11월 인도의 첫 달 탐사 위성인 찬드라얀 1호(Chandrayaan-1)가 발사 17일 만에 성공적으로 달 궤도 진입에 성공했다. 세계 6번째, 아시아에서는 일본과 중국에 이어 세 번째로 달 탐사국이 된 인도는 우주 강국 대열에 이름을 올리며 과학적 성과를 자축했다. 그러나 찬드라얀 1호는 2009년 8월, 발사한지 312일 만에 연락이 끊기며 달 궤도 어딘가를 배회하는 '우주 미아'가 되고 말았다. 이에 인도우주연구소(ISRO)는 찬드라얀 1호의 임무 종료를 아쉬워하면서도 주요 목표의 95%는 달성했다며 스스로 위로했다. 그로부터 8년 가까이 흐른 지난 9일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 우주 미아가 된 찬드라얀 1호를 찾았다고 발표했다. 연락이 끊긴 위성을, 그것도 달을 빠른 속도로 궤도 비행하는 위성을 찾는 것은 여간 어려운 일이 아니다. 여기에 찬드라얀 1호의 크기는 자동차 절반 만하며 지구과의 거리도 평균 38만 ㎞나 떨어져 있다. '사막에서 바늘찾기'가 가능했던 것은 첨단 레이더 기술과 전파 망원경 덕이다. NASA 측은 먼저 찬드라얀 1호의 예상 경로인 달의 북극 방향으로 마이크로파를 쐈다. 이 역할을 맡은 것은 캘리포니아에 위치한 골드스톤 심우주 통신 콤플렉스(Goldstone Deep Space Communications Complex)의 70m 짜리 레이더 안테나. 그리고 수신은 웨스트버지니아에 위치한 그린뱅크(Green Bank) 전파망원경이 책임졌다. 곧 마이크로파가 찬드라얀 1호에 닿았고 그 반향이 다시 지구에서 탐지돼 위치가 확인된 것이다. NASA 측은 "멀리 떨어진 달 궤도에서 작은 물체를 찾는 것은 매우 힘든 일"이라면서 "달의 빛 때문에 광학 망원경으로는 이같이 작은 물체를 탐지하는 것은 불가능하다"고 밝혔다. 이어 "향후 이 레이더 기술은 우주의 다양한 천체를 탐지하는데 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2008년 11월 인도의 첫 달 탐사 위성인 찬드라얀 1호(Chandrayaan-1)가 발사 17일 만에 성공적으로 달 궤도 진입에 성공했다. 세계 6번째, 아시아에서는 일본과 중국에 이어 세 번째로 달 탐사국이 된 인도는 우주 강국 대열에 이름을 올리며 과학적 성과를 자축했다. 그러나 찬드라얀 1호는 2009년 8월, 발사한지 312일 만에 연락이 끊기며 달 궤도 어딘가를 배회하는 '우주 미아'가 되고 말았다. 이에 인도우주연구소(ISRO)는 찬드라얀 1호의 임무 종료를 아쉬워하면서도 주요 목표의 95%는 달성했다며 스스로 위로했다. 그로부터 8년 가까이 흐른 지난 9일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 우주 미아가 된 찬드라얀 1호를 찾았다고 발표했다. 연락이 끊긴 위성을, 그것도 달을 빠른 속도로 궤도 비행하는 위성을 찾는 것은 여간 어려운 일이 아니다. 여기에 찬드라얀 1호의 크기는 자동차 절반 만하며 달과의 거리도 평균 38만 ㎞나 떨어져 있다. '사막에서 바늘찾기'가 가능했던 것은 첨단 레이더 기술과 전파 망원경 덕이다. NASA 측은 먼저 찬드라얀 1호의 예상 경로인 달의 북극 방향으로 마이크로파를 쐈다. 이 역할을 맡은 것은 캘리포니아에 위치한 골드스톤 심우주 통신 콤플렉스(Goldstone Deep Space Communications Complex)의 70m 짜리 레이더 안테나. 그리고 수신은 웨스트버지니아에 위치한 그린뱅크(Green Bank) 전파망원경이 책임졌다. 곧 마이크로파가 찬드라얀 1호에 닿았고 그 반향이 다시 지구에서 탐지돼 위치가 확인된 것이다. NASA 측은 "멀리 떨어진 달 궤도에서 작은 물체를 찾는 것은 매우 힘든 일"이라면서 "달의 빛 때문에 광학 망원경으로는 이같이 작은 물체를 탐지하는 것은 불가능하다"고 밝혔다. 이어 "향후 이 레이더 기술은 우주의 다양한 천체를 탐지하는데 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

30년 전 발견된 놀라운 초신성 하나가 허블 망원경을 포함한 손꼽히는 망원경들을 사로잡았다. 찬드라 X선 우주망원경과 칠레 아타카마 사막의 알마 전파망원경(ALMA·Atacama Large Millimetre/submillimetre Array)도 문제의 초신성을 끈질기게 관측했다. SN 1987A로 불리는 이 초신성은 대마젤란은하 부근에 위치하는데, 이는 “수백 년래 발견된 초신성 중 가장 가까운 거리에 있는 것”이라고 미국항공우주국(NASA) 측은 밝혔다. ‘타이태닉’이란 별명을 가진 이 초신성은 1987년 2월 23일에 발견된 것으로, 태양 밝기의 100만 배나 되는데, 이는 400년래 발견된 초신성 중 가장 밝은 것이다. 초신성이란 거대 질량의 별이 항성 진화의 마지막 단계에서 대폭발로 생을 마치는 것으로, 새로운 별이 탄생한 것이 아니라, 늙은 별의 죽음이다. 초신성이란 별이 없던 곳에서 엄청 밝은 별이 나타난 것처럼 보여 붙여진 이름일 뿐이다. 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학센터의 로버트 커시너 연구원은 “SN 1987A는 30년 동안 관측할 만한 가치가 있는 천체인데, 별의 진화에서 최종 단계를 보여주는 귀중한 사례이기 때문”이라고 밝혔다. 천문학자들은 관측 데이터를 분석한 끝에 이 초신성의 충격파가 별이 폭발하기 전 방출한 가스 고리 너머로 진출하는 중요한 단계를 막 넘어섰다는 결론을 내렸다. 이 같은 현상은 별에서 방출된 고속의 항성풍이 그전 적색거성 단계에서 나온 느린 항성풍과 충돌할 때 발생하는 것이다. 그러나 가스 고리 바깥으로 무엇이 있는지에 대해서는 아직 알려진 바가 없다. 미국 펜실베이니아주립대의 카리 프랭크 박사는 “이 변화에 관한 자세한 과정은 종말에 이른 별이 어떻게 별의 생애를 끝내게 되는가에 대해 많은 것들을 알려주리라 기대된다”고 설명했다. 그는 찬드라 망원경으로 진행된 SN 1987A 연구를 이끈 대표 저자다. 이 같은 초신성 폭발은 다른 별과 행성의 생성으로 이어질 수 있는데, 별이 폭발하기 전 중심부의 핵융합으로 생명 기본 구성물질인 탄소, 산소, 질소, 철 같은 원소들을 벼려서 켜켜이 내부에 쌓아둔 것을 폭발과 함께 우주 공간으로 흩뿌린다. 이러한 잔해들이 다른 별과 지구 같은 행성들을 만드는 재료로 사용되며, 여기에서 생명이 싹튼 것이다. 초신성에 관한 연구는 이러한 별과 생명의 진화과정을 이해하는 실마리를 얻을 수 있다고 연구자들은 믿고 있다. 허블 망원경은 여러 해에 걸친 관측으로 1987A 초신성의 가스 고리가 가시광선을 방출하면서 빛나며, 그 지름이 무려 1광년이나 된다는 사실을 알아냈다. 이 가스 고리는 적어도 별이 폭발하기 이전부터 약 2만 년 동안 존재해온 것으로, 폭발에서 나온 자외선으로 몇십 년간 에너지를 공급받아 빛나기 시작한 것이다. 현재 가스 고리 속의 중심 구조는 지름이 반 광년 정도로 팽창되었으며, 중앙에 보이는 두 잔해 덩어리는 시간당 3000만 km의 속도로 서로 멀어져가고 있다. 1999~2013년의 찬드라 데이터는 X선을 방출하면서 확장하는 가스 고리가 더욱 밝아지고 있음을 보여준다. 이는 최초의 폭발에서 나온 충격파가 고리에 에너지를 공급했기 때문이다. 그러나 지난 몇 년간 관측에서 이 가스 고리는 더는 밝아지지 않고 있는데, 고리의 저에너지 X선 에너지 총량은 유지되고 있는 것으로 알려졌다. 위 사진의 좌측 하단에 있는 고리는 흐릿해지기 시작하고 있다. 천문학자들은 폭발의 충격파가 가스 고리의 얇은 부분을 지우고 있기 때문으로 보고 있는데, 이 같은 과정이 계속 진행되면 이윽고 고리의 시대는 마감된다. 2012년부터 시작된 ALMA의 관측 데이터는 초신성 잔해가 선대의 별이 남긴 물질로 새로운 우주먼지를 만들고 있을 보여준다. 이 발견은 초기 우주에서 이와 비슷한 경로로 우주먼지가 생성되었음을 시사하는 것이다. 연구진은 이 초신성 폭발에서 중성미자를 발견하고, 중성자별이나 블랙홀이 혹시 없을까 싶어 고리 중심부를 뒤지고 있는 중이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

1970년대 영국의 물리학자 스티븐 호킹은 크기가 원자만큼 작은 ‘미니 블랙홀’들이 우주에 존재하고 이들이 짧은 순간이지만 밝게 빛난다는 이론을 발표했다. 호킹은 이런 작은 블랙홀이 우주를 탄생시킨 ‘빅뱅’ 과정에서만 만들어질 수 있다고 주장했다. 따라서 미니 블랙홀의 존재 여부는 우주 탄생 과정이 어떠했는지를 알려 주는 중요한 증거가 된다. 빅뱅과 블랙홀은 젊은 과학도들의 피를 끓게 만드는 주제다. 호주 출신의 젊고 재능 있는 과학자 존 오설리번 박사도 ‘미니 블랙홀’을 발견하기 위한 연구에 집중했다. 천체물리학자 마틴 리즈가 제안한 ‘미니 블랙홀은 전파 신호를 낼 수 있을 것’이란 이론에 착안해 전자공학과 전파천문학을 전공했던 오설리번과 동료들은 이 전파 신호를 찾기 위한 연구에 온 열정을 바쳤다. 아쉽게도 그들의 관측 시도는 실패했고 미니 블랙홀이 내는 전파 신호는 관측 가능성이 제기된 지 40년가량 지난 지금까지도 발견되지 않고 있다. 사실 미니 블랙홀이 있다 하더라도 이들이 내는 전파신호를 잡아내기에는 현재 전파망원경들의 크기가 턱없이 작다. 그렇기 때문에 우주의 수많은 잡음 속에서 미니 블랙홀이 보낸 신호를 찾는다는 것은 쉽지 않다. 오설리번 박사팀은 미니 블랙홀이 우주에서 보내오는 신호를 찾아내기 위해서 전파신호를 주파수에 따라 잘게 쪼갠 뒤 잡음 속에서 블랙홀의 신호를 걸러 내는 처리 기법을 개발했다. 본래 목적이었던 미니 블랙홀의 신호를 찾아내지는 못했지만 실생활에서 활용할 수 있는 방법을 발견했다. 1990년대에 그들의 신호 처리 기법을 바탕으로 오늘날 무선랜 기술의 표준으로 자리잡은 와이파이의 핵심 특허를 등록한 것이다. 무선랜 기술 개발에 뛰어든 연구자들은 많았지만 가장 먼저 제대로 작동하는 무선랜 칩을 개발한 것은 그들이 유일했다. ‘순수한 열정’에 대한 보상이었을까. 인류가 사용 중인 50억개 이상의 무선랜 기기가 오설리번 박사의 열정과 성실한 실패에서 파생된 특허를 사용하고 있다. 오설리번 박사가 소속된 호주 연방과학원(CSIRO)은 와이파이 특허사용료로 지금까지 5억 달러 이상의 수입을 얻었다고 한다. 수입의 상당 부분은 CSIRO의 ‘미래 연구를 위한 펀드’ 조성에 사용되고 있다. 오설리번 박사는 와이파이 기술 개발을 위해 잠시 CSIRO를 떠났다가 최근 다시 복귀해 태양계로부터 50광년 떨어진 행성의 공항 레이더 신호까지도 찾아낼 수 있다고 하는 초대형 전파망원경(SKA) 개발에 매진하고 있다. 40여년 전 그를 사로잡았던 미니 블랙홀 발견도 SKA의 주요 목적 중 하나이다. 머지않아 그의 열정에 대한 또 하나의 큰 보상을 받게 될지도 모르겠다.

2016년은 과학계에 풍성한 이야깃거리가 만들어진 한 해였다. 2월에는 ‘중력파’ 검출로 아인슈타인 100년의 수수께끼가 풀렸다는 소식이 들려왔다. 곧이어 바둑 고수와의 대결에서 압승을 거둔 인공지능 부상의 현장을 놀라움과 두려움의 시선으로 지켜보게 됐다. 11월에는 괴짜 기업가 도널드 트럼프가 미국의 제45대 대통령으로 당선되는 이변도 있었다. 전 세계 과학기술 분야의 정책 방향을 직간접적으로 좌지우지하는 미국 대통령이 된 트럼프는 선거운동 기간 내내 과학분야에 대한 무관심과 무지로 일관했다. 그의 당선으로 전 세계 과학계는 ‘시계(視界) 제로(0)’ 상태에 빠졌다. 2017년 전 세계 과학계에는 어떤 일이 일어날까. 세계적 과학학술지 ‘네이처’는 최근 ‘2017년 우리가 주목해야 할 과학 이벤트’를 선정해 발표했다. 네이처는 지난해에 이어 올해도 ‘기후변화’와 관련한 이슈들을 가장 주목해야 할 사건으로 꼽았다. 미국의 차기 대통령 트럼프는 오바마 정부의 지구 온난화 방지 약속을 철회하고 지난해 합의돼 올해 114개국이 발효한 파리기후협정을 탈퇴하겠다는 뜻을 내비쳤다. 미국 기후변화 정책이 중대 기로에 섰다는 이야기가 나오는 이유다. 더군다나 최대 온실가스 배출국으로 지목받고 있는 중국 정부가 내년 하반기부터 탄소배출권 거래제도를 전면 시행하기로 결정하면서 탄소배출량도 감소세로 돌아서게 되면 전 세계 기후변화 정책의 주도권이 중국으로 넘어갈 가능성이 높다고 네이처는 전망하기도 했다. 게다가 트럼프는 대선 운동기간 내내 과학에 대한 ‘무관심’ 아니면 ‘돈 되거나, 안 되거나’라는 이분법적 잣대를 강조하면서 전 세계 과학계의 우려를 증폭시켰다. 실제로 미국 항공우주국(NASA)의 기후 연구나 심우주 탐사처럼 과학적 호기심 차원에서 접근하는 연구 예산은 삭감하고 우주운송 같은 사업분야에 집중해야 한다고 주장하는가 하면 인간배아줄기세포 연구 금지를 시사하기도 했다. 대통령으로 취임하는 2017년이 되면 그의 한 마디, 트윗 한 줄에 전 세계 과학기술계가 요동칠 수 있을 것으로 보인다. ●중국 무인 달탐사선 ‘창어’ 5호 발사 내년은 우주과학 및 천문학계에서 중요한 한 해가 될 것이라고 네이처는 전망했다. 중국 국가항천국(CNSA)은 2017년 상반기 중에 무인 달탐사선 ‘창어’(嫦娥) 5호 발사를 예정하고 있다. 주요 임무는 달에서 2㎏가량의 암석과 토양을 채취해 지구로 귀환하는 것이다. 중국 달 탐사 계획 3단계에 해당하는 창어 5호의 임무 성공은 달의 형성과 진화 과정을 밝혀내는 데 중요한 역할을 하게 될 것이다. 또 1997년 10월 발사돼 2004년 토성 궤도에 진입한 토성 탐사선 ‘카시니호’는 이달 초 토성고리 근접 접근에 성공했고 내년 3, 4월에 토성 상층 대기의 정밀한 정보를 지구로 전송하는 ‘그랜드 파이널’ 임무를 완수한 다음 충돌해 역사 속으로 사라지게 된다. 전 세계 9개의 대형 전파망원경을 하나로 묶어 지구 지름보다 약간 작은 지름 1만㎞의 단일망원경 시스템으로 구성한 ‘이벤트 호라이즌 망원경’(EHT)이 내년 4월 세계 최초로 은하수 중심에 있는 거대질량 블랙홀을 직접 촬영하게 된다. ‘사건의 지평선’이라고 불리는 이벤트 호라이즌은 아인슈타인의 일반상대성이론에서 예측한 존재로 블랙홀의 중력이 빛과 물질의 탈출을 막는 시공간의 경계선을 말한다. 블랙홀 촬영에 성공한다면 일반상대성이론을 실증하고 베일에 싸여 있는 블랙홀의 움직임을 영상으로 보면서 설명이 가능해질 것으로 예상되고 있다. ●‘플래닛 나인’ 연말쯤 정체 드러날 듯 ‘플래닛 나인’으로 불리는 태양계 9번째 행성의 정체도 내년 연말쯤에 드러날 것으로 전망됐다. 올 1월 미국 캘리포니아공대(칼텍) 연구진은 지구 질량의 10배, 크기는 3.7배가 되며 태양을 2만년 주기로 공전하는 9번째 태양계 행성의 가능성을 발표했다. 이 플래닛 나인은 명왕성이 있는 카이퍼벨트 영역에 존재하며 내부는 얼음으로 꽉 찬 ‘얼음 행성’으로 추정되고 있다. 아직 지구에서 관측된 적은 없지만 내년 12월 NASA에서 발사할 예정인 외행성관측위성(TESS) 망원경으로는 관측이 가능할 것으로 보인다. 이 밖에도 최첨단 유전자 교정기술인 크리스퍼 유전자 가위 기술을 둘러싼 특허 소송, 양자컴퓨터 기술의 상용화를 앞당길 수 있는 실험, 면역세포를 이용한 세계 최초의 암치료제 출시 등도 우리가 관심을 가져야 할 과학적 사건으로 꼽혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우주 초기의 은하는 현재 우리 은하나 그 주변에 있는 은하와는 달리 새로운 별을 활발하게 생성했다. 당시에는 별의 재료가 되는 가스는 풍부하고 별은 적었기 때문이다. 과학자들은 이런 은하 가운데서 특히 별이 많이 생성되는 은하를 '스타버스트 은하'라고 불러왔다. 그런데 최근 기존의 스타버스트 은하를 뛰어넘는 '초스타버스트 은하'(hyper-starburst galaxy)가 발견됐다. 지구에서 127억 광년 떨어진 은하인 SPT0346-52가 그 주인공으로 현재 과학자들이 가진 가장 강력한 망원경을 사용해도 관측이 쉽지 않아서 이를 연구한 과학자들은 강력한 중력이 렌즈 역할을 하는 중력 렌즈와 나사의 찬드라 X 선 망원경, 세계 최대의 전파망원경인 ALMA 및 여러 망원경의 힘을 빌려 이 은하를 관측했다. 연구팀은 이 은하에서 매우 강력한 자외선 파장을 발견했는데, 이는 새롭게 생성되는 별에서 나온 빛으로 추정된다. 연구팀은 거대 질량 블랙홀에서 나오는 에너지 등 다른 원인을 배제하기 위해 X선 영역을 비롯한 다른 파장에서도 관측을 시도해서 이 은하에서 나오는 빛이 새로운 별을 생성하는 과정에서 방출된 것이라는 증거를 발견했다. 연구팀의 추정으로는 이 은하에서는 매년 태양 질량의 4500배의 별이 탄생한다. 많지 않은 것처럼 여겨질 수 있지만, 은하의 나이는 거의 우주 자체만큼 길다는 점을 생각하면 매우 많은 것이다. 1억 년 정도 이 속도로 별이 생성되면 벌써 태양 질량의 4500억배의 별이 존재하게 된다. 물론 이렇게 빠른 속도로 별이 생성되는 시기는 길지 않을 것으로 생각된다. 시간이 지나면 원료가 되는 성간 가스가 고갈되기 때문이다. 그러면 언젠가 우리 은하처럼 매년 태양 질량과 비슷한 수준의 별이 생성되는 평범한 은하가 될 것이다. SPT0346-52는 빅뱅 직후 10억 년 정도 된 아주 젊은 은하다. 과학자들은 최신 관측 기술을 총동원해서 이렇게 초기 은하의 비밀을 밝히기 위해 노력하고 있다. 앞으로 차세대 망원경이 완성되면 아직 밝히지 못한 비밀도 하나씩 그 정체를 드러낼 것으로 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

　국내 연구진이 포함된 국제 공동연구팀이 막 만들어지기 시작한 별에서 나타나는 소용돌이 형태의 나선팔 구조를 최초로 관측했다. 　한국천문연구원 전파천문본부 권우진 박사팀이 포함된 국제연구진은 세계 최대 전파망원경인 ‘알마’를 이용해 아기별 원반에 형성된 나선팔 구조를 실제로 관측하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 30일자에 발표했다. 천문학계는 이번 관측 성공이 행성들이 만들어지는 과정을 밝히는 데 중요한 단서가 될 것으로 기대하고 있다. 　이번 연구에 쓰인 ‘아타카마 대형 밀리미터·서브밀리파 간섭계’(ALMA·알마)는 미국과 유럽, 일본이 남미 칠레 북부 아타카마 사막의 해발 5000m 고원에 건설한 현존하는 세계 최대 전파망원경이다. 우리나라는 일본국립천문대와 협약을 맺고 2013년부터 천문 연구에 활용하고 있다. 　연구진은 알마로 지구에서 450광년 떨어져 있는 뱀주인자리(Ophiuchus)에 위치한 아기별 ‘엘리아 2-27’의 원반을 관측해 대칭적으로 뻗어나가 있는 나선팔 구조를 최초로 발견했다. 태양과 같은 항성(별)은 차갑고 밀도가 높은 분자들이 엉켜있는 분자구름에서 중력 수축현상으로 만들어지는데 아기별은 중력수축으로 막 탄생한 별을 말한다. 아기별들은 가스와 먼지로 이뤄진 원반을 갖기도 한다. 이 원반의 질량이 충분히 크면 중력 불안정 현상이 나타나면서 나선팔이 만들어진다. 나선팔 공간에서 행성이 만들어지는 것으로 알려져 있다. 　권 박사는 “이번 연구결과는 별의 나선팔 구조가 행성의 생성과 밀접한 연관이 있음을 보여주는 중요한 단서”라며 “이번에 발견한 나선팔 구조의 형성과정과 그 공간에서 행성이 만들어지는 과정을 밝혀내기 위한 추가 관측을 수행할 계획”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

중국이 세계 최대 규모의 전파망원경 설치공사를 마치고 시험가동에 들어갔다. 영국의 BBC방송은 25일(현지시각) 중국과학자들을 인용해 지름 500미터로 세계에서 가장 큰 접시모양의 전파망원경 설치 공사가 중국 남서부에 위치한 구이저우성에서 마무리됐으며 이날부터 3년동안 시험가동에 들어간다고 보도했다. 이 망원경은 중국과학원 산하 국가천문대가 5년에 걸쳐 1억 8000만 달러를 투자해 완공했다. 천체의 빛을 실제로 받는 망원경의 직경이 500미터인 전파망원경(Five hundred meter Aperture Spherical Telescope, FAST)으로 중국어로 ‘하늘의 눈’이라는 뜻의 톈옌(天眼)이라는 별명을 갖고 있다. 삼각형 모양의 패널 수천장으로 이뤄져 있는 이 망원경은 이름 그대로 500미터 크기의 단일 접시 개구부 구경을 지니고 있어 이전까지 단일 접시 망원경으로 최대였던 푸에르토리코의 아레시보 천문대 망원경(구경 305미터)을 제치고 세계 최대 규모의 단일 접시 망원경이 된 셈이다. FAST 프로젝트 부책임자인 펭보 교수는 이와 관련, “대단히 신나는 일이다. 우리는 지금까지 오랜 기간동안 천체관측을 위해 중국 밖으로 가야 했는데 이제 세계에서 가장 큰 망원경을 갖게됐다”고 말했다. FAST는 중국과학원 산하 국가천문대에서 운영하게된다. 중국과학원 산하 국가천문대는 앞으로 3년간 FAST 시험 및 세부조정을 한 뒤 본격적인 관측활동에 투입할 방침이다. 시험가동 단계에서도 세계 천문과학자들과 함께 일을 할 수있을 것으로 내다보고 있다. 중국은 이 망원경을 활용해 저 멀리 우주에서 나오는 각종 전파 신호들을 모아 분석함으로써 우주를 구체적으로 파악할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 전문가들은 중국의 우주과학 기술이 조만간 미국을 따라잡을 것으로 내다보고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

러시아 전파망원경이 예사롭지 않은 신호를 포착해 외계 생물체가 존재할 가능성이 제기됐다고 가디언이 29일(현지시간) 보도했다. 　러시아과학아카데미 소속으로 젤렌축스카야 천문대에 있는 전파망원경 ‘라탄-600’은 지난해 5월 15일 헤라클레스 별자리에 있는 행성 HD164595에서부터 정체를 알 수 없는 강한 신호를 받았다. HD164595는 지구에서 약 95광년 떨어진 곳에 있는 별로, 크기가 태양의 99%에 달한다. 　러시아 천문학자들은 이 신호가 외계 생명체가 보냈을 가능성을 염두에 두고 지난 1년 동안 신호를 분석해왔다. 　신호의 존재는 지난 1년 동안 알려지지 않았다가 이달 27일 열린 외계 생물체에 관한 회의에서 한 이탈리아 과학자가 처음 언급하면서 알려졌다. 러시아과학아카데미는 미국의 민간 연구단체인 외계지적생명체탐사(SETI)에도 신호에 관해 자문한 것으로 알려졌다. SETI의 과학자인 세스 쇼스타크는 신호가 외계인이 보낸 것일 수도 있느냐는 가디언의 질문에 “당연하다”고 답변했다. 하지만 그는 라탄-600이 지구를 포함한 다양한 행성에서 전파를 수신하고 있기 때문에 발신처가 외계 문명체인지는 더 연구가 필요하다고 설명했다. 　다른 학자들은 이 신호가 ‘중력렌즈 현상’에 따른 자연적인 현상일 가능성도 있다고 지적했다. 중력렌즈 현상은 별과 관측자 사이에 보이지 않는 천체가 지나갈 때 이 천체의 중력 때문에 별빛이 휘어져 원래 밝기보다 더 밝아지는 현상을 말한다. 　과학자들은 외계 문명체가 존재하는지는 확실치 않지만 추가로 신호를 연구할 필요성이 있다고 주장했다. 이 신호는 다음 달 27일 열리는 국제우주회의에서도 논의될 예정이다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

우리 태양계의 태양과 매우 유사한 성질을 가진 별로부터 ‘수상한 신호’가 포착돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 러시아과학아카데미 소속 젤렌추크스카야 천문대의 세계 최대 전파망원경인 라탄-600(Ratan-600)이 지난 해 5월 최초로 포착한 이 신호는 지구에서 약 95광년 떨어진 곳에 있는 ‘HD 164595’ 로부터 온 것으로 추정되고 있다. HD 164595의 표면 온도는 태양보다 더 뜨겁고, 질량은 지구의 약 16배 정도로 알려져 있다. 이 별은 무엇보다도 표면온도가 매우 높다는 점 등 우리 태양과 유사한 점이 많다는 점에서 학계의 관심을 받아왔다. 러시아 과학아카데미 천문학자들은 지난 1년 동안 꾸준히 이 신호를 추적해 왔으며, 해당 전파 신호가 ‘중력렌즈’ 효과와 마찬가지로 자연적인 현상일 수 있다는 점도 염두에 둔 채 조사를 진행해 왔다. 중력렌즈란 은하처럼 큰 질량을 가진 천체를 지나는 빛이 경로가 휘어지면서 마치 렌즈처럼 작용하는 현상을 말하는데, 지난해 포착된 신호 역시 천체의 중력이 만들어내는 자연적인 신호일 가능성이 있다는 것. 동시에 이 신호가 외계생명체에 의해 보내졌을 가능성도 배제하지 않고 있다. 이에 러시아과학아카데미는 미국의 대표적인 민간 과학단체인 외계지적생명탐사연구소(이하 SETI)에 자문을 구하면서 ‘수상한 신호’의 존재가 세상에 알려지게 됐다. SETI는 조만간 캘리포니아 동북 지역에 있는 전파 망원경 군집인 ‘앨런 망원경 집합체’를 이용해 HD 164595를 추적할 예정이다. 동시에 HD 164595 인근에 있으나 아직 확인이 되지 않은 다른 별들의 존재도 탐색할 예정이다. SETI의 한 관계자는 “누구도 우주 먼 곳에 외계 문명체가 있다고 단정 짓지는 못하지만, 이번 신호는 추가로 연구를 진행할 만한 가치가 충분하다”면서 다만 러시아가 이 신호를 1년 전에 발견하고서도 지금까지 그 어느 누구도 알지 못하게 한 이유는 수수께끼“라고 말했다. 이어 “러시아 연구진의 주장처럼 해당 신호가 실재할 가능성이 높지만 ET와 같은 외계인인지에 대해서는 더욱 자세한 분석이 필요하다”고 덧붙였다. 한편 태양보다 더 뜨거운 별에서 온 ‘수상한 신호’는 9월 멕시코에서 연리는 국제우주회의(International Astronautical Congress)에서 자세히 논의될 예정이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

중국이 세계 최초로 양자통신 위성을 쏘아 올렸다. 해킹과 도·감청에서 자유로운 통신을 가능케 하는 양자통신 위성은 기존 통신 기술을 대체하는 혁명적인 변화를 몰고 올 것으로 기대된다. 신화통신 등은 16일 오전 1시 40분 북서부 간쑤성 고비사막에 있는 주취안 위성발사센터에서 세계 최초 양자통신 위성을 탑재한 장정2D 로켓이 발사됐고 위성이 본 궤도에 올랐다고 보도했다. 양자통신은 무작위로 생성되고 딱 한 번만 읽을 수 있는 양자 암호를 활용한 기술이다. 송신자와 수신자 외에는 정보를 정확히 읽을 수 없고 외부에서 해킹을 시도할 경우 양자 상태가 흐트러지면서 정보가 깨진다. 해킹 시도는 바로 발각된다. 특별한 보안이 요구되는 금융망 및 국가안전망에 새로운 패러다임을 제공하는 통신기술이어서 세계 각국이 경쟁적으로 개발에 나서고 있다. 국내에서는 SKT가 올 초 양자통신 기술 시연에 성공한 바 있다. 월스트리트저널(WSJ)은 “손대면 터지는 거품에 글씨를 써서 보내는 신기술 개발 경쟁에서 중국이 독보적인 위치에 올랐다”면서 “유전자 편집, 슈퍼컴, 전파망원경, 우주 암흑물질 탐사에 이어 과학기술 핵심 분야에서 다섯 번째 세계 1위 기술을 보유하게 됐다”고 평가했다. 그동안 양자통신은 지상에서만 실험적으로 이뤄졌다. 2007년 독일 기술팀이 144㎞ 떨어진 두 지점을 양자통신으로 연결한 게 가장 긴 거리다. 중국은 ‘묵자’(墨子)로 명명된 이 위성을 활용해 1200㎞ 떨어진 베이징과 오스트리아 빈 사이에 양자통신망을 실험적으로 구축할 계획이다. 춘추전국시대 사상가인 묵자는 빛의 직선전파를 주장하는 등 물리학과 광학에서도 뛰어난 성과를 남겼다. 중국이 ‘우주 굴기’에서 또 한 번 신기원을 이룬 것은 국가 차원의 대대적인 투자 덕분이다. 2015년 중국의 기초과학 투자액은 1010억 달러(약 110조 5000억원)로 10년 전 19억 달러에 비해 53배나 늘었다. 2013년 에드워드 스노든의 폭로로 미국이 자국 통신망을 들여다보고 있다는 사실을 안 중국은 해킹에서 자유로운 양자통신을 국가 핵심 연구 분야로 선정했다. 특히 중국은 전 세계 연구소에 포진한 자국 과학자들을 불러 모으고 있는데, 이번 위성 개발 프로젝트를 책임진 판젠웨이(潘建偉) 중국 과학기술대 교수도 해외에서 복귀한 인물이다. 판 교수는 “세계적인 연구 성과를 모조리 흡수해 새로운 기술을 개발한 뒤 이를 다시 세계에 환원하는 게 우리의 목표”라고 말했다. 베이징 이창구 특파원 window2@seoul.co.kr 서울 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

위작, 대작 등 이어지는 소모적 이슈들 탓에 요즘 한국 미술계를 바라보는 시선은 따갑고 싸늘하다. 이런 상황에서 가장 억울해할 사람들은 이제 막 첫발을 내딛는 신진작가들일 것이다. 이들에게 세상은 아무 도움도 주지 않았으면서 싸워 이겨내야 할 버거운 상대다. 서울 종로구 수송동 OCI미술관에서 개인전을 열고 있는 임현정과 오세정의 작품에는 이 시대 젊은이들의 고뇌가 그대로 담겼다. 신진작가 창작지원 프로그램으로 미술관이 진행하는 ‘2016 OCI 영크리에이티브스(Young Creatives)’ 선정작가전으로 우정수, 임노식, 박석민, 이은영에 이어 프로그램을 마무리하는 전시다. 미술관 1층에서는 임현정이 10여점의 평면 회화와 소품, 드로잉을 선보인다. 약 8m에 이르는 대표 작품의 제목이기도 한 전시 제목 ‘마음의 섬들’은 집단 무의식의 바다 위에 불쑥불쑥 솟은 자아의 섬들을 가리킨다. 세월호 사건 등 작가에게 강하게 다가왔던 사회적 이슈부터 세계 여러 지역을 거치며 접했던 인상적인 풍경, 바닷가나 산책로 같은 일상의 거리, 상상 속의 광경에 이르기까지 다양한 기억과 감정들을 캔버스 위에 표현했다. 작품의 크기와 모양도 파격적이다. ‘마음의 섬들’은 1대8 비율의 파노라마뷰를 보여주는 작품 외에 최대 높이 2.3m의 좌우 비대칭형으로 수직파노라마를 보여주는 작품도 있다. 그런가 하면 마음의 한 조각처럼 손바닥 절반 크기의 작은 캔버스나 나무조각에 그린 그림들이 선반 위에 설치돼 있다. 　서울대 회화과를 나와 영국 센트럴세인트마틴 예술대학에서 공부한 뒤 독일 함부르크, 일본 요코하마 등에서 레지던시 경력을 쌓은 작가는 집단 무의식에 대해 탐구한다. 작가는 피터르 브뤼헐 같은 북유럽 르네상스 거장들의 작품에서 화면의 구성방식을 차용한다. 하지만 풀어내는 방식은 훨씬 더 초현실적이다. 작가의 주관적인 경험과 감각적인 기억을 머릿속에 담아 두었다가 불쑥 꺼내 생각나는 대로, 붓이 가는 대로 그려 나가는 방식이다. 바위, 산, 강, 연못, 섬들이 등장하고 그 사이사이에 나타나는 다양한 이미지들은 모두가 기형적이다. 　반쯤 남은 달걀 껍질에 다리가 달리거나 삼각형 머리에 배가 불뚝한 형체가 걸어가는 뒷모습도 보인다. 팽이 같은 물체가 거꾸로 박혀 있기도 하고, 낚시질도 한다. 화려한 색상과 원초적인 도상들로 이뤄진 화면은 얼핏 보면 동화 속 세상 같지만 사실은 온통 불가사의함으로 가득 차 있다. 논리적인 방식으로는 해석이 불가능한 오리무중인 이 세상을 보는 듯하다. 한발 떨어져 바라보면 지상낙원처럼 보이지만 실제 세상은 비정상적이고비선형적이다. 　2층에서는 화가 오세경이 ‘회색온도’라는 제목으로 작품을 선보이고 있다. 제목이자 주제어인 회색온도는 주변 상황에 의해 발목을 잡힌 답답함, 이러지도 저러지도 못하는 알 수 없는 속사정, 자기기만, 자의반 타의반으로 도리 없이 따르는 다중성과 가변성을 암시한다. 가로·세로 4m에 이르는 광활한 화면에 담은 작품 ‘접속’은 아버지와의 못다 한 교신을 상징하며 사회적 이슈의 희생양에 대한 연민, 부조리한 사회 생리에 휩쓸린 제물들에 대한 애도, 마냥 한마음으로 늘 솔직하지는 못한 우정에 대한 자조를 표현하고 있다. 불확실한 미래와 마주해야 하는 다음 세대의 상징적인 도상으로 작품에는 여고생이 자주 등장한다. 전파망원경을 하늘을 향해 설치하고 우주에 존재하는 지적 생명체가 보내는 신호를 기다리는 SETI 프로젝트를 연상시키는 작품 ‘접속’에도 한 여고생이 들판에 누워 하늘을 바라보고 있다. 화가 단단히 난 표정의 거대한 병아리 주변을 하이에나에 가까운 길고양이들이 서성이고 있고, 교복을 입은 여고생은 그 병아리를 쓰다듬고 있다. 제목은 ‘동병상련’이다. 덩치만 커져서 험한 세상에 내동댕이쳐진 병아리에게서 같은 아픔을 느끼는 듯하다. 날카로운 이빨을 드러낸 들짐승들이 내장이 드러난 채 쓰러져 있는 여고생을 공격하려 하는 섬찟한 작품도 있다. 불타는 우체통, 목이 잘린 기러기의 이미지는 무언가의 부재를 나타낸다. 　전시는 오는 21일까지이며, 20일 오후 2시 작가와의 대화 시간이 예정돼 있다. 미술관은 35세 이하의 조형예술작가를 대상으로 12일까지 내년도 OCI영크리에이티브스 작가를 공모한다. 　함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

우리 우주에서 알려진 은하의 수가 단번에 18배로 상승했다. 남아프리카공화국에는 다수의 거대 파라볼라 안테나를 서로 연결한 ‘미어캣’(MeerKAT)이라는 이름의 전파망원경이 있는 데 이는 아직 건설 중이지만 최신 관측 연구에서 그 놀라운 성능이 입증됐다고 가디언 등 외신이 보도했다. 지금까지 70개의 은하밖에 발견되지 않았던 영역에서 1300여 개의 은하가 담긴 상세한 이미지를 미어캣 망원경이 포착하는 데 성공했다는 것이다. 남아공의 날레디 판도어 과학기술부 장관은 지난 18일 열린 기자회견에서 “미어캣 망원경은 지금까지 계획된 위성 안테나 64기 중 16기밖에 설치되지 않았지만, 이미 남반구에 있는 그 어떤 망원경보다 성능이 뛰어나다”고 설명했다. 미어캣 망원경은 오는 2017년 하반기 완공 예정으로, 집광 면적이 1만7651㎡에 달한다. 이 면적이 커지면 커질수록 집광력이 좋아져 어두운 천체도 잘 보이게 되는 것이다. 미어캣이라는 명칭은 이 망원경이 위치한 곳에 미어캣이라는 동물이 서식해서 그런 이름이 붙여졌다. 미어캣은 주위를 경계하면서도 가끔 하늘을 올려다보는 습성이 있다. 미어캣 망원경은 이미 2억 광년 거리에 있는 격동하는 우주 모습을 고해상도로 촬영하는 데 성공했다. 그중 하나는 바로 은하 중심에서 두 개의 고속 입자 제트를 분출하는 거대 블랙홀의 이미지다. 이런 이미지는 천문학자들을 놀라게 했다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대학(UCLA)의 천문학자 마이클 리치 박사는 “결과를 듣고 흥분했다”면서 “전파(라디오) 파장을 사용하면 저렴한 비용으로 깊고 빠르게 관찰할 수 있다”고 말했다. 리치 박사에 따르면 미어캣 망원경의 이미지는 우주라는 마지막 국경의 일부분만을 자른 것에 불과하다. 리치 박사는 “허블 망원경으로 같은 장소를 관측하면 아마 몇십 만 개의 은하들을 보게 될 것”이라면서 “가시광선을 사용하는 것이 훨씬 잘 보이기 때문”이라고 말했다. 하지만 활발한 ‘전파 은하’의 관측은 미어캣과 같은 망원경이 더 적합하다. 전파 은하는 중심에 거대질량 블랙홀이 수백만 년에 걸쳐 고에너지를 계속 방출하는 은하를 말한다. 이런 은하의 관측에는 전파망원경이 가장 적합하다. 리치 박사는 “전파 은하 중에는 대량의 먼지로 덮여 있는 것도 있다. 그런 은하는 광학 망원경으로는 거의 또는 전혀 볼 수 없다”면서 “하지만 전파는 먼지를 통과하므로 아무런 문제가 없이 관측할 수 있는 것”이라고 설명했다. 리치는 코스모스(COSMOS, Cosmic Evolution Survey)라는 이름의 국제 연구 프로젝트에 참여하고 있다. 이는 왜 우주의 은하가 무질서하게 분산된 것이 아니라 대규모 구조를 가졌는지를 15년간 연구하고 있는 프로젝트다. 그는 “우리는 세계의 모든 큰 망원경을 사용해 이 같은 주제에 도전하고 있다”면서 “지금까지 관측 영역에서 200만 개가 넘는 은하를 발견했다”고 말했다. 이어 “난 우리의 전파 관측이 매우 상세할 것으로 생각했지만, 미어캣이 이렇게 강력하다면 우리의 관측 영역을 꼭 확인하고 싶다”고 덧붙였다. 한편 미어캣 망원경은 완성되면 남아공과 호주에 걸쳐 있는 세계 최대 망원경 ‘스퀘어 킬로미터 어레이’(SKA)의 일부분이 돼 임무를 수행한다. 1㎢의 면적에 작은 전파망원경들이 촘촘히 배열된다는 개념에서 온 SKA는 현존하는 최고의 망원경보다 50배나 더 민감하며 속도는 1만 배에 이르는 것으로 알려졌다. 사진=SKA 남아공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국가의 뚝심… 세계최대 규모 완성 1993년 중국 천문과학자 10여명이 정부에 탄원서를 냈다. 이들은 “우주 강국이 되기 위해서는 전파망원경 제작이 필수이고, 기왕에 만들려면 미국 아레시보 천문대 망원경보다 더 크게 제작해야 한다”고 주장했다. 중국과학원은 과학자들의 건의를 받아들였다. 후보지를 찾던 과학자들은 1996년 구이저우성 핑탕현 산속에서 천혜의 카르스트 지형을 발견했다. 웅덩이처럼 움푹 패여 땅을 더 팔 필요가 없었고, 배수가 탁월해 반사경 부식을 방지할 수 있었다. 반경 5㎞ 내에는 도시가 없어 전파 방해도 없었다. 과학자들의 끈질긴 연구가 계속되자 국가발전개혁위원회는 2007년 전파망원경 프로젝트를 국가 역점사업으로 끌어올렸다. 망원경 이름은 ‘하늘의 눈’이란 뜻의 ‘톈옌’(天眼)으로 정했다. 2010년에는 11차 5개년 계획(2011~2015년)의 중점 과학프로젝트로 선정하고 2016년 여름 완공을 목표로 12억 위안(약 2000억원)을 투입하기로 했다. 그리고 지난 3일 드디어 축구장 30개 넓이(25만㎡) 반사판의 마지막 조각이 장착됐다. 총 46만개에 이르는 삼각형 모양의 반사 디스크를 머리카락 굵기의 오차도 허용하지 않을 정도로 정교하게 이어 붙이는 조립작업이 완성된 것이다. 지름 500ｍ 크기의 이 전파망원경은 애초 과학자들의 의지대로 아레시보 천문대(지름 350m)보다 두 배 가까이 크며 전파 수신력도 월등하게 지어졌다. 오는 9월부터 작동하는 ‘톈옌’은 우주 안에 존재하는 중성수소 가스, 성간 물질 등을 탐사해 우주의 기원과 진화를 밝히는 한편 외계행성 간 미세 통신신호를 포착해 외계 생명체를 찾는 데 활용된다. 국방, 국가안보에 응용하는 방안도 검토하고 있다. 정샤오녠 국가천문대 부대장은 “톈옌은 중국 천문학 연구의 첨단무기가 될 것”이라며 “20∼30년간 우주탐사 설비 세계 1위 자리를 지킬 것”이라고 말했다. 반대 목소리도 컸다. 인근 주민 9000여명이 강제 이주를 해야 했다. “폭죽을 터뜨려 허공에 돈을 날리는 것과 뭐가 다르냐. 차라리 그 돈으로 결식 학생 무상급식을 해야 한다”는 주장도 많았다. 인터넷 매체 펑파이는 “톈옌 건립 계획은 한 번도 변경되지 않았다”면서 “기초과학은 반드시 투자한 만큼 되갚아 준다는 국가의 신념이 드러난 공정”이라고 전했다. 중국은 지금 “과학 기술이 강해야 인민 생활도 편해진다”는 시진핑 국가주석의 지침을 그대로 밀고 나가고 있다. 베이징 이창구 특파원 window2@seoul.co.kr