한-일 과학자들이 함께 만든 관측 장비로 밤하늘에 가장 밝게 빛나는 오리온 성운을 관측하는데 성공했다. 한국천문연구원 전파천문본부와 일본 국립천문대(NAOJ) 공동으로 세계 최대 전파간섭계 망원경인 ‘알마(ALMA)’용 분광기 개발에 성공했다. 연구팀은 이 장치를 이용해 1344(±20) 광년 떨어진 오리온성운 심장부인 별 탄생 지역에서 나오는 전파를 포착했다고 23일 밝혔다. 분광기는 전파 망원경이 수신한 전파 정보를 주파수에 따른 전파 강도로 표현된 스펙트럼으로 변환시키는 장치이다. 이번 분광기는 그래픽 처리, 비디오 게임에서 흔히 사용되는 그래픽 처리장치 GPU로 개발했다. GPU를 이용해 ALMA 망원경의 12m급 안테나 4대에서 오는 초당 128기가바이트의 자료를 실시간 처리해 기존 장비보다 데이터 처리 속도와 양이 향상돼 더 정밀한 스펙트럼을 얻을 수 있다. 2015년부터 개발을 시작한 공동 연구팀은 지난 2월 해발 5000m 고지에 위치한 칠레 아타카마 알마 관측소에 분광기를 설치하고 오리온성운 심장부인 ‘KL’ 지역을 관측했다. 연구팀은 알마 망원경으로 KL 지역에서 방출되는 전파를 수신하고 이번에 개발한 분광기로 일산화규소 분자가 내는 86㎓ 메이저 스펙트럼을 얻었다. 일산화규소는 무거운 별이 탄생하는 지역에서 만들어져 ‘메이저선’이라는 강한 전파를 방출하는데 이를 관측하면 별 주변의 물리적 환경과 물질 방출에 대한 단서 뿐만 아니라 별의 탄생과 진화 과정을 탐구하는데 도움이 된다. 연구를 이끈 김종수 천문연구원 박사는 “이번 분광기 개발은 한국과 일본 과학자들이 수년에 걸친 노력 덕분”이라며 “올해 추가 시험 관측을 수행해 GPU 분광기 성능을 검증하고 2023년 10월부터 본격적인 관측에 사용할 계획”이라고 말했다.

지구의 자전축은 2만6000년을 주기로 흔들리는 팽이처럼 한 바퀴 움직이는 세차운동을 한다. 물론 짧은 삶을 살아가는 우리가 그 흔들림을 볼 순 없지만, 오랜 세월이 흐르면 북극성이 변한다는 사실은 역사적 기록을 통해서도 확인할 수 있다. 현재 북극성인 작은곰자리 알파(폴라리스)는 서기 500년 이후 북극에 가장 가까운 별이 되어 북극성의 위치에 올랐다. 그리고 폴라리스는 2100년 경 북극에 가장 가까워진 후 서기 3000년쯤에는 세페우스자리 감마(Gamma Cephei, 알라이 혹은 에라이라는 고유 명칭이 있음)에게 북극성의 자리를 내주고 북극에서 점점 멀어지게 된다. 세페우스자리 감마는 사실 두 개의 별이 서로를 공전하는 쌍성계로 우리 눈에 보이는 주성인 세페우스자리 감마A와 눈에 보이지 않는 어두운 별인 세페우스자리 감마B가 있다. 그리고 세페우스자리 감마A에는 목성보다 큰 외계 행성 세페우스자리 감마 Ab가 존재한다. 독일 예나 천문대 과학자들은 독일과 스페인에 있는 망원경을 통해 2014년부터 2020년까지 세페우스자리 감마 AB를 관측했다. 그 결과 세페우스자리 쌍성계에 대해 좀 더 정확한 관측 결과를 얻을 수 있었다. 이번 관측 결과에 따르면 세페우스자리 감마 AB의 크기는 이전 관측보다 조금 작았다. A와 B의 질량은 각각 태양 질량의 1.29배와 0.38배 정도였다. A는 태양보다 좀 더 크고 밝은 별로 겉보기 등급이 3등급 정도지만, B는 작고 어두운 적색왜성으로 망원경으로만 관측이 가능하다. 둘 사이의 거리는 지구-태양 거리의 19.56배 (대략 30억㎞) 정도로 66.84년을 주기로 공전한다. 외계 행성 세페우스자리 Ab는 목성 질량의 1.7배 정도 되는 크기로 화성 궤도와 비슷한 지구-태양 거리의 두 배 (약 3억㎞) 거리에서 공전하고 있다. 태양계로 치면 화성 궤도에 목성이 있고 천왕성 궤도에 동반성이 있는 셈이다. 참고로 32.5억년 된 별이기 때문에 상당히 오랜 시간 이런 구조를 유지했을 가능성이 높다. 쌍성계는 다른 별의 중력 때문에 행성이 안정적으로 존재하기 힘들다고 여겨지지만, 세페우스자리 감마은 얼마든지 행성이 안정적으로 끼어들 수 있는 방법이 있다는 사실을 보여준다. 차기 북극성 후보라는 사실을 제외하고도 이런 재미있는 특징이 있는데다 지구에서 거리도 45광년으로 가까운 편이기 때문에 앞으로도 세페우스자리 감마는 천문학자들에게 중요한 관측 대상이 될 것이다.

지구 같은 행성은 태양계 초기에 있었던 가스와 먼지의 원반인 원시 행성계 원반(protoplanetary disc)에서 태어났다. 물론 과학자들이 직접 지구의 탄생을 목격한 건 아니지만, 새로운 행성이 태어나는 다른 행성계를 연구해 이와 같은 사실을 확인했다. 지구를 구성한 암석 성분과 물, 그리고 생명체를 만든 유기물 역시 원시 행성계 원반에 포함된 물질로 과학자들은 다른 별 주변의 원시 행성계 원반에서 이런 물질들을 대량으로 확인했다. 네덜란드 라이덴 천문대 과학자들은 가장 강력한 전파 망원경 중 하나인 ALMA를 이용해 지구에서 444광년 떨어진 아기별인 IRS 48를 관측했다. IRS 48 주변에는 다른 아기별과 마찬가지로 새로운 행성이 만들어지는 원시 행성계 원반이 있다. 연구팀은 여기서 지금까지 발견된 가장 복잡한 유기물인' 디메틸 에테르'(Dimethyl ether, CH3OCH3)를 발견했다. 디메틸 에테르는 9개의 원자로 구성된 단순한 유기물로 아미노산이나 당 분자 같은 더 복잡한 유기물을 만드는 원료가 된다. 지금까지 별이 태어나는 가스 성운에서 이 물질이 포착된 적은 있었지만, 원시 행성계 원반에서 포착된 것은 처음이다. 디메틸 에테르가 존재한다는 것은 더 복잡한 유기물이 합성되고 있다는 강력한 증거이기 때문에 과학자들은 이번 연구 결과에 주목하고 있다. 이번 관측에서 더 흥미로운 부분은 마치 캐슈넛 같이 생긴 먼지 트랩의 존재다.(사진) 별의 중력에 의해 원형 고리 모양을 유지하고 있는 원시 행성계 원반의 모양이 변한 것은 보이지 않는 작은 행성의 존재를 시사한다. 그리고 이 장소에서 별의 에너지를 받은 일산화탄소의 얼음이 승화된 후 다른 원자와 화학 반응을 일으켜 디메틸 에테르나 다른 유기물 분자를 만드는 것으로 보인다. 초기 행성의 생성과 유기물의 진화를 암시한다는 점에서 중요한 관측 결과다. 아마 지구 역시 이렇게 유기물이 풍부한 원시 행성계 원반에서 태어났을 가능성이 높다. 행성이 생성되기 전 우주 공간에서 합성된 유기물은 지구로 흡수된 후 생명체의 재료가 됐을 것이다. 과학자들은 46억 년 전 지구 탄생 시점에 있었던 일을 태양과 비슷한 별이 생성되는 가스 성운에서 관측하고 있다. 앞으로 관측 기술이 발전함에 따라 지구 생명체가 정확히 어떤 과정을 통해 생성되었는지, 그리고 생명체가 태어날 수 있는 제2의 지구는 우주에 얼마나 흔한 지 같은 여러 가지 질문에 대한 답을 찾을 수 있을 것으로 기대된다.

135억년 전 빅뱅 직후 우주의 모습을 보고픈 인류의 꿈이 녹아 든 제임스웹 우주망원경(이하 제임스웹)이 성공적으로 '눈'을 활짝 뜨고있는 것으로 전해졌다. 지난 16일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 제임스웹의 광학기능이 제대로 작동하기 위해 중요한 미세 단계를 성공적으로 마쳤다고 발표했다. 지난 1월 24일 목표 지점인 라그랑주2(L2)에 무사히 도착한 제임스웹은 현재 장착된 육각형 거울 18개를 활짝 펴 하나의 거울처럼 만드는 정렬 작업을 진행 중이다. 제임스웹이 '우주의 천문대'가 되기위한 가장 중요한 작업으로 이는 총 7단계로 이루어져 있다.이를 간단히 요약하면 18개 거울에서 오는 빛을 모두 정밀하게 한 점으로 모이게 하는 것으로, 이를위해 부분 정렬과 이미지 스택, 이미지 보정, 미세 조정 등의 단계를 거치게 된다. 이번 미세 조정은 5단계에 해당되며 NASA 측은 정렬 작업이 모두 끝나는 시기를 오는 5월로 보고있다. 제임스웹은 이번 정렬 작업이 성공적으로 이루어졌는지 테스트 하기위해 2MASS J17554042+6551277라는 별을 촬영했는데 과거 테스트 이미지에 비해 점점 더 선명해지는 모습을 확인할 수 있다. NASA 측은 "제임스웹의 테스트가 성공적으로 이루어졌으며 어떤 문제도 발생하지 않았다"면서 "제임스웹의 관측 능력은 매우 민감해 2MASS J17554042+6551277 뒤에 있는 은하들과 별들도 볼 수 있다"고 밝혔다.한편 제임스웹은 지난해 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사됐다. 이후 제임스웹은 차광막 전개 등 다양한 시스템과 구조를 전개해가며 날아가 지난 1월 24일 최종 목표 궤도에 성공적으로 진입했다. 현재 제임스웹이 머물고 있는 곳은 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 L2로, 망원경이 안정적으로 태양 궤도를 돌며 연료 소모를 최소화할 수 있는 곳이다. 제임스웹은 L2 주변을 180일마다 80만㎞의 작은 원을 그리며 지구에 맞춰 태양궤도를 돌게 된다.제임스웹은 기존 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. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. 또한 제임스웹은 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 제임스웹의 관측 능력은 허블 망원경보다 100배 클 것으로 평가된다.　

소형 소행성이 지구에서 관측된 지 불과 2시간 만에 지구와 충돌한 사실이 확인됐다. 폭 3m의 소행성 ‘2022 EB5’는 한국시간으로 지난 12일 오전 6시경 노르웨이 서남쪽 해안에서 포착된 지구 근접 천체(NEO)다. 미국 뉴욕포스트 등 해외 언론의 14일 보도에 따르면 이를 최초로 목격한 사람은 헝가리 천문학자 크리스티안 샤르네츠키로, 당시 그는 부다페스트 콘콜리 천문대에서 초당 18.5㎞의 속도로 움직이는 소행성을 발견했다. 매우 빠르게 이동하던 소행성은 발견된 지 불과 2시간 만에 지구 대기권에 닿았고, 이후 대부분이 대기권에서 불타 소멸됐다. 전문가들은 소행성이 지구 대기권에 도달했을 무렵, 아이슬란드의 일부 주민들은 큰 굉음이 들리거나 섬광이 번쩍이는 등의 모습을 목격할 수 있었을 것으로 보고 있다. 기상관측 또는 기타 지구물리학적 관측을 위한 유엔소속 기구인 세계기상기구(WMO)는 현재 해당 소행성이 지구와 충돌할 당시를 목격한 목격자를 찾고 있다. 전문가들은 소행성이 지구 표면과 충돌했다 할지라도, 크기가 비교적 작았기 때문에 큰 피해를 주지는 않았을 것이라 예측했다. 다만 지구를 향해 빠르게 움직이는 소행성이 발견된 지 불과 2시간 만에 대기권에 닿았다는 점을 미루어 봤을 때, 지구와 충돌 가능한 소행성을 미리 예측하는 연구의 중요성이 다시 한번 강조됐다. 전 미국항공우주국(NASA) 천문학자인 마리안 루드니크는 2022 EB5에 대한 소식을 전하며 “이번 소행성의 발견은 소행성이 얼마나 위험한 존재인지, 그리고 우리가 얼마나 취약한지 보여준다”고 지적했다. 쥐도 새도 모르게 지구를 스쳐 지나간 소행성들  실제로 지구와 충돌할 경우 큰 피해를 줄 수 있는 대형 소행성이 지구와 근접했을 때 발견되거나, 지구와 근접한 거리를 지나간 후에야 발견된 사례는 쉽게 찾아볼 수 있다. 지난해 8월에는 지름 1.8~5.5m의 소행성 ‘2020 QG’가 지구와 약 3000㎞ 떨어진 우주 상공을 유유히 지나쳐 갔지만, 지구를 스쳐 지나갈 정도로 가깝게 날아간 우주 암석의 존재는 누구도 알아채지 못했다.2020 QG은 지구와 가장 근접하게 지나간 후 6시간 뒤에서야 미국 캘리포니아에 있는 천체 관측소인 팔로마산천문대에서 포착됐다. 당시는 이미 지구에서 한참을 멀어진 후였다. 2018년에는 지름이 2.6~3.6m의 소행성 ‘2018 LA’가 지구 인근을 지나던 중 중력에 이끌려 지구 상공으로 들어왔고, 이후 아프리카 상공에서 전소됐다. 2019년에는 지름 57~130m의 소행성 2019 OK‘가 시속 8만 8500㎞의 속도로 태양 쪽 방향에서 날아와 지구와 불과 7만 2500㎞ 거리를 두고 스쳐 지나갔다. 당시 과학자들은 이 거대한 소행성이 지구를 스쳐 지나가기 불과 며칠 전에서야 발견했다.NASA는 다음 세기 안에 지구와 소행성의 충돌은 없을 것으로 보고 있지만, 예상치 못한 소행성의 접근은 반드시 유의해야 한다고 강조해 왔다. 이에 따라 태양계에 존재하는 수많은 소행성을 미리 찾아내는 동시에, 충돌을 막을 방법을 찾으려고 노력하고 있다. 그중 하나는 ‘다트 프로젝트’다. NASA가 진행하는 이 프로젝트는 특수 설계된 우주선을 지구로 접근하는 소행성으로 발사해 궤도를 변동시키는 계획이다. 현재 디모포스라는 소행성을 향해 우주선을 보냈고, 내년 9월쯤 충돌 실험을 할 예정이다.

마치 '우주의 역사'를 이끄는듯한 수레바퀴 모양 천체에서 또하나의 '역사'가 기록됐다. 최근 유럽남방천문대(ESO)는 초대형망원경(VLT)과 신기술망원경(NTT)으로 촬영한 ‘수레바퀴 은하’(Cartwheel Galaxy)의 과거와 현재 이미지를 공개했다. 실제 수레바퀴처럼 생긴 수레바퀴 은하는 지구에서 5억 광년 떨어진 남반구 별자리인 조각가 자리에 위치해 있다. 이번에 ESO가 수레바퀴 은하에 주목한 이유는 '우주 최대의 이벤트'로 꼽히는 초신성 폭발의 흔적이 이미지에 담겼기 때문이다. 먼저 지난 2014년 8월 VLT로 본 수레바퀴 은하와 지난해 12월 NTT로 본 수레바퀴 은하는 비슷하지만 결정적으로 큰 차이 하나가 발견된다. 지난해 12월 촬영된 사진에서 은하 왼쪽 하단에 기존에 없던 큰 흰 점(사진 참고)이 보이기 때문이다.전문가들은 이 점을 초신성 폭발로 생긴 II형 초신성(자체의 질량이 커서 스스로 중력붕괴를 일으켜 폭발한 초신성)으로 보고 'SN2021afdx'라는 이름으로 명명했다. 다만 관측상으로 보면 이 초신성은 불과 몇년 만에 생성된 최신이지만 사실 이 또한 5억년 전 벌어진 일이다. 초신성(超新星·supernova)은 이름만 놓고보면 새로 태어난 별 같지만, 사실 종말하는 마지막 순간의 별이다. 과거 망원경이 없던 시대에 갑자기 밝은 별이 나타났기에 붙은 이름으로 신성과는 아무런 상관이 없으며 우리나라에서는 잠시 머물렀다 사라진다는 의미로 '객성'(客星·손님별)이라고 불렸다. 일반적으로 별은 생의 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이때 자신의 물질을 폭풍처럼 우주공간으로 방출한다. 이 과정을 통해 또다시 수많은 천체들이 탄생하기 때문에 초신성 폭발은 별의 종말이자 또다른 시작이다. 　 　 한편 당초 수레바퀴 은하는 우리은하와 비슷한 모습의 나선은하였다. 그러나 1억 년 전 작은 은하가 수레바퀴 은하와 충돌하며 관통했고 이로인해 이같은 모습으로 변했다는 것이 전문가들의 추측이다. 곧 호수에 돌을 던졌을 때 나타나는 파동이 우주에 그림처럼 새겨진 것이다.　  

한국프로축구 K리그에서 선수 영입을 공식화하는 단계인 ‘입단 오피셜’이 변화하고 있다. 선수가 새로 입단하는 팀 유니폼을 입고 찍는 사진으로 ‘옷피셜’이라고 불리기도 하는 입단 오피셜은 과거 구단 관계자와 선수가 형식적으로 사진을 찍는 것이 관례였다. 그러나 최근 톡톡 튀는 아이디어를 바탕으로 연고지 지역 특색을 살리고 마케팅 효과도 누리는 ‘옷피셜’들이 팬들의 시선을 사로잡고 있다. 제주 유나이티드는 지난 5일 구자철의 복귀를 발표하며 한라산 백록담에서 촬영한 입단 사진을 공개했다. ‘백록담 오피셜’은 그동안 K리그에서 나왔던 오피셜 중 ‘끝판왕’으로 통한다. 제주의 상징인 한라산을 활용해 한국에선 제주에서만 뛴 구자철이 구단의 상징이란 의미를 강조했다. 제주는 그동안 ‘옷피셜’ 트렌드를 이끌어 왔다 해도 과언이 아니다. 2019년 최규백을 영입할 때는 지역의 한 흑돼지 고깃집에서 입단 사진을 촬영했다. 소상공인의 홍보를 돕고 지역 명소를 살리자는 취지다. 지난 1월 윤빛가람과 최영준이 자연 명소에서 ‘플로깅’(조깅을 하며 쓰레기를 줍는 운동)을 하는 사진은 사회적 의미를 더했다. 오승훈은 매일올레시장에서, 오사구오나는 천지연 폭포에서 사진을 찍었다.울산 현대도 뒤지지 않는다. 김영권은 지난해 12월 한국우주전파관측망(KVN) 울산전파천문대에서 입단 사진을 촬영했다. 김영권이 구단에 세 번째 ‘별’(우승)을 가져다줄 선수라는 의미다. 최근 울산에 입단한 박주영도 지역 명소인 함월루에서 야간에 사진을 찍었다.모기업 홍보까지 하는 ‘일석이조 옷피셜’도 있다. SK에너지가 모기업인 제주는 지난 1월 새 외국인 선수 조나탄 링이 주유소에서 주유기를 든 사진을 공개했다.대전하나시티즌도 지난해 3월 알리바예프를 영입하며 모기업인 하나은행의 충남대지점에서 사진을 촬영했다. 울산은 모기업인 현대중공업 홍보를 위해 굴착기 등 중장비를 배경으로 입단 사진을 찍기도 한다. 당연히 팬들은 환호를 보내지만 많은 고생도 뒤따른다. 사진 연출을 위해 많은 시간과 인력이 투입되고, 이 과정에서 팬들의 눈에 걸려 입단 소식이 사전에 유출될 가능성도 크다. 백록담 촬영 당시 구단 관계자도 7시간을 등반했고, 김영권도 15분마다 위치가 바뀌는 관측망 때문에 애를 먹었다. 그럼에도 사진을 촬영하며 선수들에게 동기부여가 되는 등 긍정적 효과가 더 많다. 제주 구단 관계자는 “선수들이 식상함에서 벗어나 활력을 얻고 특별한 의미를 찾으려는 모습을 보인다”며 “앞으로도 구단이 여러 오피셜 아이디어를 고안할 계획”이라고 말했다.

은하수는 지구에서 시선방향으로 보이는 우리은하의 가장자리 모습이다. 요즘은 빛 공해가 심해져 은하수를 보기 어렵지만, 캄캄한 밤하늘 지역에서 보면 하늘을 가로질러 뻗어있는 뿌연 띠를 볼 수 있는데, 서양에서는 그리스 신화의 여신 헤라가 흘린 젖이라고 여겨서 ‘밀키 웨이'(Milky Way)라 부른다. 이것이 무수히 많은 별들의 집적이라는 것을 최초로 알아낸 사람은 1610년 자작 망원경으로 은하수를 관측한 갈릴레오 갈릴레이였다. 우리가 맨눈으로 볼 수 있는 전천의 별 수는 대략 5~6000개 정도다. 이들은 육안으로 볼 수 있는 한계인 6등성 이상 밝기의 별들인데, 물론 망원경을 사용하면 더 많은 별들을 볼 수 있다. 그렇다면 우리 은하수 은하에는 대체 몇 개의 별들이 있을까? 뉴욕 이타카 칼리지의 조교수 데이비드 콘라이히는 “끔찍할 정도로 대답하기 어려운 질문”이라고 전제하면서 “일반적으로 은하의 별들은 정확히 셀 수가 없을 만큼 엄청 많기 때문”이라고 덧붙였다. 우리은하와 비교적 가까운 230만 광년 거리의 대형 은하 안드로메다 은하의 경우, 우리는 가장 크고 밝은 별만 구별할 수 있다. 태양 크기의 별은 우리가 보기 어려울 것이다. 따라서 천문학자들은 아래 기술 중 일부를 사용하여 은하의 별 개수를 추정한다. 우리은하의 구조 우리은하는 지름이 약 10만 광년인 막대 나선은하이다. 은하 바깥쪽을 보면 4개의 나선팔(2개는 메이저, 2개는 마이너)로 둘러싸인 중앙 팽대부가 드러날 것이다. 은하수의 주요 팔은 페르세우스자리 나선팔과 궁수자리 나선팔로 알려져 있다. 지구의 태양은 오리온 팔이라고 불리는 두 개의 작은 나선팔 중 하나에 있는 별이다.우리은하는 수십만 광년 지름의 거대한 가스 헤일로(halo)로 둘러싸여 있다. 천문학자들은 헤일로의 질량이 우리은하에 있는 모든 별들의 질량과 거의 같을 것으로 추정한다. 그러나 우리은하의 별들 중 많은 부분은 보기 힘들다. 은하 중심에 별, 가스, 먼지로 가득 찬 은하 팽대부와 초거대질량 블랙홀이 우리의 시야를 가리고 있기 때문이다. 이 지역의 물질 밀도는 너무 높아서 가장 강력한 망원경을 들이대도 관측 불가다. 20세기 초까지만 해도 천문학자들은 우리은하가 곧 전체 우주라고 생각하고, 우주의 모든 별들이 우리은하의 일부라고 생각했지만, 이런 상식은 미국의 신출내기 천문학자 에드윈 허블에 의해 여지없이 깨어졌다. 그는 당시 최대였던 윌슨산 천문대의 강력한 망원경으로 관측한 결과, 그때까지 우리은하 내의 ‘성운’으로 알고 있었던 안드로메다 은하가 실은 우리은하 밖에 존재하는 수많은 섬우주인 외부은하임을 증명해냈던 것이다. 별의 개수를 알려면 은하의 무게를 재라 천문학자들이 은하에 있는 별의 수를 추정하는 주된 방법은 은하의 질량을 결정하는 것이다. 이것은 은하의 회전과 방출하는 빛의 스펙트럼을 분석하여 알아낼 수 있다. 같은 질량의 은하라 하더라도 별의 유형과 전체 질량에 차이가 있을 수 있다. 콘라이히는 이에 대해 일반론을 말하기는 매우 어렵다고 경고하는 한편, 한 가지 차이점은 우리은하와 같은 나선은하와 타원은하 사이에서 볼 수 있다고 말한다. 타원은하는 나선은하에 비해 K형과 M형 적색왜성을 더 많이 가지는 경향이 있다. 타원은하는 나선은하보다 오래되었기 때문에 진화하는 동안 많은 가스를 방출하는 바람에 성간 가스가 더 적다. 일단 은하의 질량이 결정되면, 또 다른 까다로운 일은 그 질량의 얼마가 별들로 이루어져 있는지 알아내는 것이다. 은하를 이루는 질량의 대부분은 빛을 방출하지 않는 암흑물질로 구성되어 있기 때문이다. “은하를 모델링하고 별의 질량이 몇 퍼센트를 차지하는지 확인해야 한다”고 말하는 콘라이히는 “일반적인 은하에서 회전 곡률로 질량을 측정하면 그 중 약 90%가 암흑물질”이라고 설명한다. 은하계에 남아 있는 대부분의 물질이 확산 가스와 먼지로 구성되어 있기 때문에 콘라이히는 별의 비중은 전체 은하계 질량의 약 3%를 차지할 것으로 추정하지만 이는 다를 수도 있다. 또한 별 자체의 크기는 우리 태양보다 수십 배 작거나 클 수도 있다. 우리은하에는 대략 몇 개의 별이 있을까?그렇다면 은하수에 몇 개의 별이 있는지 확실히 알 수 있는 방법은 없을까? 우리은하를 맵핑하는 가이아 임무를 수행하는 유럽우주국(ESA)의 과학자 조스 더 브라우너에 따르면, 현재 우리은하 별의 추정치는 1000억에서 4000억 개 사이다. 더 브라우니는 명확한 수치를 알기는 어려울 것이라고 한다. 2013년부터 궤도를 돌고 있는 가이아 탐사선은 326광년 거리까지 태양 주변에 있는 17억 개의 별 위치를 매핑하는 데 성공했다. 천문학자들은 이 수치를 근거로 전체 은하계를 모델링할 수 있지만, 가이아조차도 가장 희미하고 작은 별을 보는 데 어려움을 겪고 있는 만큼 완벽한 수치를 결정하기는 어렵다. 브라우너는 “근본적인 문제는 매우 희미한 적색왜성의 광도(분포)를 측정한 다음, 갈색왜성까지 얼마나 되는지 그 숫자를 추정하는 것”이라고 설명한다. 적색왜성은 우주에서 가장 흔한 별이며 가장 오래 사는 별이기도 하다. 그러나 너무나 어둡기 때문에 식별하기가 어렵다. 갈색왜성은 더 어둡다. 이들은 기본적으로 핵융합을 시작하기에 충분한 물질을 축적하지 못한 실패한 별이다. 따라서 그것들은 별과 행성 사이의 위치하는 중간적인 천체로, 희미한 적색왜성보다 발견하기가 훨씬 더 어렵다. 브라우너는 “전체 이야기에서 두 번째 난관은 이중성인데, 그 빈도가 아직 완벽하게 밝혀지지 않았다”면서 “2025년 가이아의 임무가 끝날 때까지 과학자들이 우리은하의 별 수를 보다 근접하게 알게 되겠지만 상당한 불확실성이 남아 있을 것”이라고 예상했다. 참고로 '코스모스'를 쓴 유명 천문학자 칼 세이건은 4000억 개라는 데 손을 들었다.　　

암흑 에너지를 찾는 카메라가 초대질량 블랙홀을 둘러싸고 있는 젊은 별들의 모습을 잡은 놀라운 이미지가 공개되었다. 이 장면이 포착된 곳은 스페인 댄서라는 별명을 가진 NGC 1566 은하로, 아름다운 소용돌이 모양을 가져 이같은 별명을 붙었다. 우리 시선방향에서 정면으로 보이는 이 아름다운 거대 나선은하의 두 나선팔은 10만 광년 넘게 펼쳐져 있다. 사진은 칠레의 세로 톨롤로 범미주 천문대에 있는 암흑 에너지 카메라가 찍은 것이다. 무엇보다 NGC 1566의 아름다움은 균형 잡힌 성운의 팔은 물론 소용돌이치는 모습에 있다. 천문대를 관장하는 미국 국립과학재단 NOIRLab 프로그램의 성명에 따르면, 지구에서 약 7000만 광년 떨어진 황새치자리의 스페인 댄서 은하는 우리가 연구할 수 있는 우주적 사건의 범위 내의 영역에 있어 천문학자들에게 특히 인기가 높은 대상이다. 공개된 새로운 이미지는 그러한 유형의 천체 현상 중 몇 가지를 보여준다. 위의 사진은 특히 별의 나이를 극적으로 보여주고 있다. 스페인 댄서의 나선팔 부근에 어두운 우주 먼지 띠로 인해 분리되어 보이는 푸른색은 젊은 별들의 사슬이 만들어낸 것이다. 은하 중심부에 가까운 적색 영역에는 늙은 별들이 밀집해 있다. 2010년 천문학자들은 SN2010el 초신성에서 폭발하는 늙은 별 하나를 포착했다. 은하 중심부에는 보이지 않는 활동성 초대질량 블랙홀이 있는데, 이 블랙홀은 수시로 다양한 양의 빛을 방출하지만 과학자들은 그 속에서 정확히 무슨 일이 일어나고 있는지 규명해내지 못하고 있다. 천문대의 적외선 관측장비 덕분에 NGC 1566 및 유사한 은하에서 짙은 먼지 띠에 둘러싸인 별을 찾을 수 있게 되었다. 과학자들은 이 새로운 관측이 은하에서 별이 형성되는 타임라인을 이해하는 데 도움이 되기를 기대하고 있다.  

한국 과학자들이 포함된 국제공동연구팀이 별이 폭발하면서 내뿜는 빛을 포착해 별의 죽음을 밝힐 단서를 찾았다. 한국천문연구원, 캐나다 토론토대, 미국 카네기연구소, 캘리포니아공과대(칼텍), 애리조나대, 캘리포니아주립대, 라스 쿰브레스 천문대, 미국항공우주청(NASA) 국제공동연구팀은 한국의 외계행성탐색시스템(KMNet)을 이용해 별이 폭발한 지 1시간 정도밖에 지나지 않은 초신성에서 별의 진화 마지막 단계와 소멸을 보여 주는 관측 증거를 찾아냈다고 21일 밝혔다. 이번 연구 결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’에 실렸다. la형 초신성은 폭발 시 최대 밝기가 일정해 우주 거리를 재거나, 철(Fe)과 같은 무거운 원소의 기원은 물론 별의 죽음을 연구하는 데도 활용된다. 그러나 지금까지 la형 초신성이 어떤 과정을 통해 폭발하는지 알려지지 않았다. 연구팀은 KMNet으로 만들어진 지 1시간이 되지 않은 초신성 ‘SN 2018aoz’를 관측했다. la형 초신성 관측 사상 가장 이른 시기의 폭발광이다. 초신성 빛을 빨리 탐지할수록 별의 크기와 별 내부 원소 측정이 쉽기 때문에 천문학자들은 이런 폭발광을 찾는 데 주력하고 있다. 2011년 SN 2011fe 초신성은 11시간, 2017년 SN 2017cbv는 7시간, 2019년 SN 2018oh는 3.6시간 만에 관측이 이뤄졌다. 이번 관측으로 폭발 후 1~12시간 사이 초신성의 색이 붉어진다는 것을 확인했으며 이는 철 성분이 초신성 가장자리에 많이 분포하기 때문이라고 연구팀은 설명했다. la형 초신성은 별의 가장 바깥쪽 헬륨 폭발로 시작하고 이후 폭발 물질들이 급격한 혼합 과정을 거치는 것으로 밝혀졌다.

한국과학자들이 포함된 국제공동연구팀이 우주의 거리를 알려주는 표준광원이 되는 별의 폭발장면을 포착해 별의 죽음에 얽힌 비밀을 밝혀낼 수 있게 됐다. 한국천문연구원, 캐나다 토론토대, 미국 카네기연구소, 캘리포니아공과대(칼텍), 애리조나대, 캘리포니아주립대, 라스 쿰브레스 천문대, 미국항공우주청(NASA) 국제공동연구팀은 한국의 외계행성탐색시스템(KMNet)을 이용해 초신성 폭발 직후 1시간 내 빛을 포착해 la형 초신성이 어떻게 폭발하는지 보여주는 관측적 증거를 찾아냈다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’에 실렸다. la형 초신성은 폭발시 최대 밝기가 일정해 우주 거리를 재는 표준광원으로 이용된다. 또 철(Fe)과 같은 무거운 원소의 기원과 별의 죽음을 연구하는데 필수적이다. 그러나 지금까지 la형 초신성이 어떤 과정을 통해 폭발하는지 밝혀지지 않았었다. 연구팀은 KMNet을 이용해 폭발 후 1시간 밖에 되지 않은 초신성 ‘SN 2018aoz’를 관측했다. 이 관측은 la형 초신성 관측사상 가장 이른 시기의 폭발광을 포착한 것이다. 폭발 직후 빛을 빨리 포착할수록 별의 크기와 별 내부 원소 측정이 용이하기 때문에 천문학자들은 초신성 폭발 직후 가장 빠른 빛 관측에 주력하고 있다. 2011년 SN 2011fe 초신성은 폭발 뒤 11시간 후, 2017년 SN 2017cbv는 폭발 뒤 7시간, 2019년 SN 2018oh는 폭발 후 3.6시간 만에 관측이 이뤄진 적이 있다.이번 관측으로 초신성 폭발 후 1~12시간 사이 초신성의 색이 붉어진다는 것을 확인했으며 이는 철 성분이 초신성 가장자리에 많이 분포하기 때문이라고 연구팀은 설명했다. la형 초신성 폭발이 백색왜성의 바깥에 있는 헬륨 폭발로 시작하거나 폭발 물질들이 아주 급격한 혼합과정을 거친다는 설명이다. 국내 초신성탐사연구진을 이끌고 있는 김상철 천문연구원 광학천문본부장은 “이번 연구는 KMNet의 24시간 관측수행을 통해 la형 초신성에서 어떻게 폭발이 일어나는지 구체적으로 밝혀낸 첫 번? 연구”라며 “더 이른 시기의 초신성 관측과 다른 종류의 폭발을 일으키는 특이 초신성에 대한 연구도 추가로 진행할 것”이라고 설명했다.

2021년에 확인된 베르나디넬리-번스타인 혜성(이하 BB 혜성)은 지름이 137㎞로, 공식적으로 관측된 혜성 중 최대를 기록한 혜성이다. 이는 서울-공주간 거리에 맞먹는 지름으로, 남한땅의 반만 한 크기라 할 수 있다. 이 같은 사실은 출판 전 데이터베이스인 아카이브(arXiv)에 보고됐으며, 현재 ‘천문학 및 천체물리학 회보’에 게재가 승인된 이 새로운 기록은 헤일-밥 혜성을 1위 자리에서 밀어냈다. 기존 기록은 1995년에 발견된 헤일-밥 혜성으로 지름이 대략 74㎞이며, 대중적으로 잘 알려진 핼리 혜성의 지름이 약 5.6㎞인 것과 비교하면 이 혜성이 얼마나 큰지 알 수 있다. 공식명칭 혜성 2014 UN271로 알려진 BB 혜성은 최초 발견자인 미 펜실베니아대 우주론자 게리 번스타인과 미 워싱턴대 박사후 연구원인 페드로 베르나디넬리의 이름을 따서 명명됐으며, 이들은 암흑 에너지 조사 데이터 세트에서 이 혜성을 처음 발견했다.  BB 혜성을 보여주는 이미지는 2014년으로 거슬러 올라가는데, 그해부터 혜성 이미지를 본 베르나디넬리와 번스타인은 이후 몇 년 동안 이미지를 연구하면서 작은 점이 움직이는 것을 알아차렸다.당시 BB 혜성은 연구자들이 크기를 측정하기에는 너무 멀리 떨어져 있었지만 꽤 클 것으로 추정할 수는 있었다. 혜성은 태양계의 가장자리를 둘러싸고 있는 얼음 덩어리와 암석 덩어리인 오르트 구름에서 온 것으로, 그 궤도는 태양에서 1광년 거리로, 공전주기는 무려 550만 년이나 된다. BB 혜성은 현재 태양계 내부를 향해 날아오고 있는 중이다. 2031년에 지구에 가장 가까워지만, 그래도 지구와의 거리가 16억㎞로, 토성의 궤도 밖을 돌 것으로 보여 지구에 위협이 될 만큼 가깝지는 않다. 새로운 연구는 파리천문대 천문학자인 엠마뉴엘 를로슈가 주도했으며, 혜성이 19.6AU(1AU는 지구-태양간 거리 1.5억km) 떨어져 있을 때인 2021년 8월에 촬영한 남미의 아타카마 대형 밀리미터 집합체(ALMA)의 데이터를 사용했다. 연구원들은 혜성의 벌크에서 나오는 마이크로파 복사의 파장을 연구해 혜성의 크기를 추정할 수 있다. 연구자들은 이것은 이런 유형의 측정이 수행된 이래 가장 긴 거리의 측정이라고 새 논문에서 밝혔다. 연구자들은 이처럼 멀리 떨어져 있는 혜성을 측정하는 작업이 흥미진진했다고 덧붙였는데, 왜냐하면 이 혜성이 지구에 가까워지면 덩치가 크게 줄어들기 때문이다. 혜성이 태양에 가까워지면 먼지와 가스의 꼬리가 팽창하게 되고 그에 따라 본체는 수축하게 된다. 헤일-밥 혜성이 가장 가까이 접근했을 때 맨눈으로 볼 수 있었던 것과는 달리 이 혜성은 최근 거리에 접근해도 맨눈으로는 관측이 불가능하다. 그러나 과학자들은 혜성으로부터 오르트 구름의 천체에 대해 많은 것을 알아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 장주기 혜성의 고향인 오르트 구름은 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있으며 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다. ALMA 전파망원경과 같은 대형 망원경을 사용하면 혜성이 지나갈 때 혜성의 화학적 구성에 대해 더 많은 것을 알 수 있을 것이며, 더불어 혜성의 온도, 회전 및 모양에 대해서도 보다 자세히 알게 될 것이라고 를로슈와 그의 동료들이 논문에 밝히고 있다.

미 항공우주국(NASA)은 목성에서 지금까지 본 것 중 가장 강력한 에너지의 빛을 감지했으며, 그 과정에서 마침내 30년 된 미스터리를 풀었다. 새로운 연구에서 NASA의 누스타(NuSTAR) 우주 천문대를 사용하는 연구원들은 목성에서 볼 수 있는 가장 높은 에너지의 빛을 발견할 수 있었다. X선 복사인 빛은 지구 이외의 태양계 행성에서 볼 수 있는 가장 높은 에너지의 빛이다. 그러나 이 발견은 단지 그것으로만 그친 것이 아니다. 그것은 또한 과학자들이 NASA의 율리시스 태양 탐사선이 1992년 목성의 옆을 플라이바이 했을 때 목성의 X선을 보지 못한 이유를 이해하는 데 도움을 준다.목성에서 X선이 발견된 것은 이번이 처음이 아니다. NASA의 찬드라 X선 관측소와 유럽 우주국의 XMM-뉴턴 관측소는 모두 이 거대한 행성의 오로라에서 나오는 저에너지 X선을 관측한 바 있다. 목성의 북극과 남극에서 발생하는 목성의 오로라는 목성의 화산 위성인 이오에서 방출되는 이온이 극을 향한 행성의 자기장에 의해 가속되어 생성된다. 그곳에서 이온은 목성의 대기와 상호작용함으로써 X선을 방출하고 오로라 쇼를 펼친다. 2016년 목성에 도착한 NASA의 주노 탐사선은 이오의 전자 역시 행성의 자기장과 상호작용한다는 사실을 발견했다. 과학자들은 이오의 전자가 행성의 오로라보다 훨씬 더 강력한 X선을 생성할 수 있을 것으로 생각했는데, 이번에 누스타의 관찰을 통해 연구원들은 이오의 전자가 실제로 고에너지 X선을 생성하고 있음을 처음으로 확인했다. 2012년 우주에 발사된 누스타는 고에너지 X선으로 우주를 탐사하는 X선 우주망원경이다.이번 연구의 주저자이자 컬럼비아 대학의 천체물리학자인 카야 모리는 성명에서 "행성이 누스타 감지하는 범위에서 X선을 생성하는 것은 상당히 어려운 일"이라고 말하면서 "그러나 목성은 거대한 자기장을 가지고 있으며 게다가 매우 빠르게 자전하는데, 이 두 가지 특성이 행성의 자기권으로 하여금 거대한 입자 가속기처럼 작용하게 하여 강력한 에너지를 방출한 것"이라고 설명한다. 이 고에너지 X선을 발견함으로써 연구원들은 진행 중인 미스터리를 풀 수도 있었다. 1992년에 TK 에이전시의 율리시스 우주선은 목성 옆을 날아갔지만 어떤 종류의 X선도 감지하지 못했다. 이 같은 결과는 과학자들을 혼란 속에 빠뜨렸다. 새로운 연구에 따르면, 율리시스가 X선을 발견하지 못했던 것은 이 빛을 발생시키는 메커니즘으로 인해 X선이 더 높은 에너지에서 더 희미해지기 때문으로 밝혀졌다. 이런 이유로 율리시스의 탐지 범위에서 목성의 X선이 너무나 희미한 나머지 발견할 수 없었을 것으로 추정하고 있다. 이 연구는 '네이처 아스트로노미' 저널 2월 10일자에 발표된 논문에 자세히 설명되어 있다.

인류의 천체 관측 사상 가장 덩치가 큰 혜성이 공식적으로 확인됐다. 최근 프랑스 파리 전문대와 스페인 안달루시아대학 우주물리학연구원 등 국제공동연구팀은 혜성 'C/2014 UN271'(이하 2014 UN271)이 역대 발견된 것 중 가장 지름이 큰 137㎞에 달한다는 연구결과를 발표했다. 지난 2014년 처음 존재가 확인된 2014 UN271은 무려 40억㎞ 떨어진 먼 거리에서 처음 발견돼 천문학자들도 그 크기를 밝혀내지 못했다. 이후 지구와 점점 가까워지면서 혜성의 크기가 95~370㎞로 추정됐으며, 이번에 연구팀은 칠레 고산 지대에 설치된 강력한 전파 망원경인 ALMA의 데이터를 이용해 보다 정확한 크기를 밝혀냈다. 기존 기록은 헤일-밥 혜성으로 지름이 대략 74㎞이며, 대중적으로 잘 알려진 핼리 혜성의 지름이 약 5.6㎞인 것과 비교하면 이 혜성이 얼마나 큰지 알 수 있다. 연구를 이끈 파리천문대 엠마뉴엘 를르슈 박사는 "오르트 구름 출신의 천체 중 역대 가장 큰 혜성으로 확인됐다"면서 "혜성의 알베도(반사도)를 이용한 가장 먼거리 측정으로 기록됐으며 향후 혜성이 고향으로 돌아가게 되면 현재 크기에서 절반으로 줄어들 것"이라고 설명했다. 　연구자의 이름을 따 지금은 ‘베르나디넬리-번스타인 혜성’(Bernardinelli-Bernstein Comet)으로 불리는 2014 UN271은 2031년이면 토성 궤도까지 근접할 것으로 예상된다. 지구와 최근접 거리가 무려 16억㎞에 달해 지상에서 화려한 혜성쇼를 볼 수는 없으나 천문학자들은 관측할 시간이 충분하기 때문에 오르트 구름 천체에 대한 비밀을 풀 많은 단서를 제공할 것으로 기대하고 있다. 2014 UN271이 흥미로운 점은 크기 외에도 인간의 머릿속으로는 상상하기 힘듯 ‘숫자’로도 설명된다. 먼저 이 혜성은 오르트 구름 출신으로, 태양과 가장 멀리 떨어졌을 때 거리는 약 6조㎞로 추정된다.태양계 끝자락에 있는 명왕성이 지구와 대략 60억㎞ 떨어진 것에 비춰보면 이 역시 상상하기 힘든 먼 거리다. 장주기 혜성의 고향인 오르트 구름은 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있으며 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다. 한편 ‘태양계의 방랑자’ 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말한다. 소행성과의 가장 큰 차이점은 소행성이 바위(돌) 등으로 구성된 것과는 달리 혜성은 얼음과 먼지로 이루어져 있다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 아름다운 꼬리를 남긴다.　   

폭이 1㎞에 달하는 소행성이 한국시간 기준으로 19일 오전 6시 50분경(미국 동부시간 기준 18일 오후 4시 51분) 지구에 근접해 통과한 가운데, 우주공간을 빠르게 이동하는 소행성의 모습을 담은 영상이 공개됐다. 미국항공우주국(NASA)에 따르면 소행성 7482(1994 PC1)는 시속 약 7만㎞의 속도로 지구 표면에서 192만㎞ 떨어진 우주 상공을 지나갔다. 이는 지구와 달과의 거리(38만 3000㎞)의 5.15배에 해당하며, 지구와의 충돌 가능성은 없었다. 지구를 지나쳐간 소행성의 모습은 이탈리아 벨라트릭스 천문대의 물리학자인 지안루카 마시 박사가 촬영해 공개했다. 지상 망원경을 통해 촬영한 사진은 밝은 흰색 점으로 표시된 소행성 7482(1994 PC1)과 그 주변에서 움직이는 여러 별의 모습을 담고 있다.마시 박사는 해당 사진들을 한데 모아 제작한 영상도 공개했다. 그는 “우리는 소행성이 ‘안전하게’ 지구를 향해 접근할 때 여러 이미지를 촬영할 수 있었다”면서 “소행성 주변의 별들이 긴 궤적을 그리는 이유는 소행성이 다른 별에 비해 상대적으로 빠르게 움직이고 있었기 때문”이라고 설명했다. 소행성 7482(1994 PC1)의 밝기는 약 10등급으로, 이탈리아 등 지구 일부 지역에서는 지상 망원경을 이용해 소행성이 지나가는 모습을 확인할 수 있었다. 지구와 근접하게 지나가는 다음 시기는 2105년이다. 모든 소행성이 안전한 것은 아니다. 소행성이 지구와 충돌할 경우 막대한 피해를 줄 수 있다. 실제로 1908년 시베리아 퉁그스카에 크기 60m 운석이 떨어져 서울시 면적 3배 숲이 사라졌다.NASA에 따르면 크기 140m 이상인 소행성이 100년 안에 지구와 충돌할 가능성은 없다. 다만 현재까지 100~300m 크기의 근지구 소행성은 약 16%만 발견됐기 때문에 미래를 위한 적극적인 대비가 필요하다. NASA는 한국 등 여러 국가의 전문가들과 함께 ‘쌍(雙)소행성 궤도수정 시험’(DART, 이하 다트)을 운영하고 있다. 다트 우주선은 지난해 11월 스페이스X 팰컨9 로켓에 실려 우주로 발사됐다. 다트 우주선의 목표물은 소행성 디모르포스다. 다트 우주선은 내년 9월 말쯤 축구경기장 크기의 소행성 디모르포스에 충돌해 공전주기를 바꿔 궤도를 변경할 수 있는지를 실험한다. 린들리 존슨 NASA 행성방위담당관은 CNN과 한 인터뷰에서 “당장 지구를 위협하는 소행성은 없지만, 이 실험을 통해 장차 소행성을 회피해 지구를 지키는 능력을 갖추게 될 것”이라고 밝혔다.

밤하늘에 빛나는 아름다운 천체 관측이 수많은 인공위성 때문에 방해받고 있다는 연구결과가 나왔다. 특히 천문학자들은 그 중심에 '스타링크' 계획을 추진 중인 스페이스X를 도마 위에 올려놓았다.  최근 폴란드 바르샤바 대학 등 공동연구팀은 지나치게 많은 스페이스X 위성이 군집을 이뤄 황혼 시간 대 천체 관측에 장애를 주고있다는 연구결과를 ‘천체물리학저널 회보‘(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 발표했다. 일론 머스크가 이끄는 스페이스X의 스타링크는 우주 인터넷망을 구축하겠다는 원대한 구상이다. 스페이스X는 지구촌의 인터넷 사각지대를 모두 커버하는 우주 인터넷 구상을 실현하기 위해 총 1만 2000개의 위성을 띄울 예정이다. 실제로 현재까지 스페이스X는 1800개 정도의 위성을 지구 궤도에 안착시켰고 아직도 1만 대 정도 우주로 향할 예정이다.문제는 이렇게 많은 위성이 밤하늘 관측에 방해를 준다는 점으로 이는 이번 논문을 통해서도 증명됐다. 연구팀은 지난 2019년 11월~2021년 9월에 걸쳐 미 캘리포니아에 위치한 팔로마 천문대의 광역하늘 천문조사 장비인 ZTF(Zwicky Transient Facility)의 이미지를 분석했다. 그 결과 스타링크 위성들로 생성된 줄이 무려 5301개나 확인됐다. 특히 이같은 영향은 일출 전이나 일몰 후에 뚜렷히 드러났다. 논문의 선임저자인 플레멕 므로즈 박사는 "스타링크 위성들로 인한 영향이 2019년 후반에는 0.5% 미만이었지만 지난해 8월에는 거의 20%까지 증가했다"면서 "향후 스타링크 위성이 1만 개나 지구 궤도 위에 오르면 모든 이미지에 최소한 하나의 빛 흔적이 찍힐 가능성이 있다"고 설명했다.수많은 위성들로 인한 천문학계의 우려는 사실 어제 오늘 일은 아니다. 과거에도 국내 외 천문학계를 중심으로 이같은 지적이 이어졌고 이에 스페이스X 측은 스타링크의 반사율을 낮추는 검은 도료가 코팅된 다크샛(DarkSat)과 반사방지 패널이 장착된 바이저샛(VisorSat)을 시험 발사하기도 했다. 그러나 지구 궤도 위에 오를 위성은 앞으로도 폭발적으로 늘어날 전망이다. IT 공룡인 아마존 역시 전세계에 초고속 인터넷을 제공하기 위해 3000개 이상의 위성으로 네트워크를 구축할 계획이다. 이 때문에 일각에서는 오는 2029년이면 지구 궤도를 도는 인공위성이 무려 5만 7000개, 심지어 10만 개에 달할 것이라는 전망도 나오고 있다.  

2020년 8월, 지름 1.8~5.5m의 소행성 ‘2020 QG’가 지구에서 약 3000㎞ 떨어진 상공을 유유히 스쳐 지나갔다. 이 소행성은 우주 관측 역사상 지구와 가장 근접하게 스쳐 지나간 소행성으로 기록됐는데, 당시 전문가들이 소행성이 접근 사실을 미리 인지하지 못했다는 사실이 알려져 충격을 안겼다. 소행성 2020 QG는 미국 캘리포니아에 있는 천체 관측소인 팔로마산천문대에서 포착됐는데, 존재를 확인했을 때는 이미 소행성이 지구에서 한참 멀어진 후였다. 지구를 스쳐 지나간 거대 소행성의 존재를 아무도 눈치채지 못했던 것이다.당시 미국항공우주국(NASA) 지구근접천체연구센터(CNEOS)는 “2020 QG이 태양 방향에서 접근했고, 우리는 이를 미리 확인하지 못했다”고 밝혔다. 가장 큰 문제는 지구로 향하는 거대 소행성의 존재를 미리 알아채지 못하는 사례가 종종 발생한다는 사실이다. 2019년 7월에도 지름 50∼130ｍ로 추정되는 소행성 ‘2019 OK’가 지구를 스쳐가기 직전에야 파악됐다. 미국 하와이대학 연구진은 NASA의 지원을 받아 세계 각지의 주요 천문대가 일부 소행성의 존재를 예측하지 못하는 원인을 분석했다.하와이 할레아칼라천문대의 광학 망원경은 ‘판-스타스 1’(Pan-STARRS 1)은 지구로 접근하는 소행성을 미리 인지하는 일종의 조기 경보 시스템 역할을 해 왔다. 그러나 이 망원경은 2019년 당시 소행성 2019 OK를 인지하지 못했고, 연구진은 그 원인이 소행성이 유발한 ‘착시 현상’ 때문이라고 설명했다. 연구진에 따르면 소행성 2019 OK가 지구에 접근할 당시, 소행성은 지구의 궤도 및 자전의 영향으로 마치 멈춰있는 듯 보였다. 즉, 소행성이 접근하는 방향과 위치, 지구의 자전 방향 등이 이례적으로 맞물릴 때 해당 소행성은 훨씬 느리게 이동하거나 혹은 멈춰있는 것처럼 판단될 수 있다는 것.연구진은 “2019 OK의 경우 위의 이유로 마치 멈춰있는 것처럼 보였고, 이에 따라 천문대의 망원경이 지구로 향하는 소행성의 존재를 미리 인지하지 못했다. 만약 이런 이유가 아니었다면, 소행성이 지구를 스쳐 지나가기 4주 전 쯤에 발견했을 것”이라고 설명했다. 이어 “과학자들은 특수한 상황에서 느리게 움직이는 혹은 아예 멈춰있는 것처럼 보이는 소행성을 식별하기 위해 더 노력해야 한다”고 덧붙였다. NASA는 다음 세기 안에 지구와 소행성의 충돌은 없을 것으로 보고 있지만, 예상치 못한 소행성의 접근은 반드시 유의해야 한다고 강조해 왔다. 이에 따라 태양계에 존재하는 수많은 소행성을 미리 찾아내는 동시에, 충돌을 막을 방법을 찾기 위해 노력하고 있다. 그중 하나는 ‘다트 프로젝트’다. NASA가 진행하는 이 프로젝트는 특수 설계된 우주선을 지구로 접근하는 소행성으로 발사해 궤도를 변동시키는 계획이다. 현재 디모포스라는 소행성을 향해 우주선을 보냈고, 내년 9월쯤 충돌 실험을 할 예정이다.

초신성 폭발이 일어나는 현장이 관측 사상 처음으로 망원경에 잡혔다.  태양보다 10배 이상 큰 별은 생애 마지막에 적색거성으로 진화했다가 대폭발로 별의 일생을 끝내는데, 이를 초신성 폭발이라 한다. 신성이라고는 하지만 사실 늙은 별의 임종이다. 옛날 망원경이 없던 시대에 갑자기 밝은 별이 나타난 것을 보고 신성이라 불렀을 뿐이다.  이런 초신성 폭발이 일어나면 그 밝기는 한 은하를 초월할 정도로 우주에서 일어나는 가장 극적인 드라마라 할 수 있다. 우리은하에서는 100년에 한 번꼴로 나타나는데, 희한하게도 400년 전 연달아 초신성 폭발이 있은 후 이제껏 잠잠했다. 그러다가 마침내 외부은하에서 터지는 초신성을 천문학자들이 발견했다. 관측 연구팀은 하와이에서 망원경을 사용해 2020년 여름 적색 초거성 관측 자료를 수집했다. 그리고 9월 한 적색거성이 ‘SN 2020tlf’로 명명된 초신성 폭발로 별의 생애를 끝냈다. 이 초신성 폭발에 대해 연구팀은 "가장 흥미로운 사례 중 하나"라고 밝혔다. 이번 결과를 보고한 연구 주저자이자 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC 버클리)의 천문학과 대학원생 연구원 윈 제이콥슨-갈란은 관측 자료를 수집한 케크 천문대의 성명에서 “이는 거대한 별이 죽기 직전 어떤 움직임을 보이는지 규명하는 데 있어 획기적인 사건”이라면서 “처음으로 적색 초거성이 폭발하는 것을 목격했다”고 밝혔다. 성명에 따르면, 폭발한 별은 태양 질량의 약 10배에 달하는 적색 초거성으로, 지구에서 약 1억 2000만 광년 떨어진 NGC 5731 은하에 있는 별이었다. 이번 연구에 참가한 천문학자들은 2020년 1월에 시작해 폭발 후 거의 1년 동안 여러 망원경에서 초신성을 포함한 이 지역의 관측 자료를 수집했다. 미 항공우주국(NASA) 우주망원경 닐 게렐스 스위프트 천문대는 별이 폭발한 후 작업에 합류했다. 일부 기록 보관소의 관찰과 함께 이 모든 정보는 과학자들에게 별이 마지막 날에 어떻게 행동했는지, 초신성 폭발이 어떻게 전개되는지에 대한 통찰을 제공했다.천문학자들이 특히 관심을 끈 것은 초신성 이전의 지난 4개월 동안 수집된 별에 대한 관측으로, 초신성 현상에 빛을 던져준 것이었다. 지금까지의 관측에서는 적색 초거성이 폭발하기 전 특이한 동향을 보인다는 예측은 전혀 없었다. SN 2020tlf의 활동은 이러한 별 중 일부가 폭발의 징후를 사전에 나타낼 수 있음을 보여준 것이다. 이번 성과는 적색 초거성의 마지막 과정에 대한 이제까지의 상식을 뒤엎는 것이다. 지금까지 생각했을 때 폭발 전의 적색 초거성은 비교적 온화한 것으로 알려져왔다. 연구의 선임 저자이자 UC 버클리의 천문학자인 라파엘라 마르구티 박사는 같은 성명에서 “이는 마치 시한폭탄을 보는 것과 같다”고 표현하며 “지금까지 우리는 죽어가는 적색 초거성에서 그렇게 극적인 방출과 폭력적인 활동을 확인한 적이 없었다”고 덧붙였다. 천문학자들은 초신성 사건으로 이어지는 마지막 수개월을 더 잘 이해하기 위해 더 많은 적색 초거성 사전 분출을 발견하기를 기대하고 있다. 제이콥슨-갈란 연구원은 “이 발견으로 밝혀진 모든 미지의 사실에 가장 흥분된다”면서 “SN 2020tlf와 같은 사건을 더 많이 감지하면 항성 진화의 마지막 단계를 규명하는 데 큰 진전을 이룰 것이며, 나아가 관측자와 이론가를 결합해 거성이 생애의 마지막 순간을 어떻게 보내는지에 대한 미스터리를 풀 수 있을 것”이라고 말하며 기대를 나타냈다.  연구 성과는 ‘천체물리학 저널’ 1월 6일자에 게재됐다.

지구에서 1300광년 떨어져 있는 오리온 성운(Orion Nebula)은 오래전부터 아름다운 모습으로 천문학자들을 매료시켰다. 물론 과학자들은 이 가스 성운의 외형만이 아니라 내부도 중요하게 생각한다. 오리온 성운과 인근 가스 성운에서는 가스와 먼지가 뭉쳐 수많은 별과 행성들이 태어나고 있기 때문이다. 오리온 성운은 주변 가스 성운들과 함께 오리온 분자 구름 콤플렉스 (Orion Molecular Cloud Complex)라는 거대 가스 성운 복합체를 형성하고 있는데, 이런 가스 성운 중 하나가 불꽃 성운(Flame Nebula)이다. 유럽 남방 천문대의 과학자들은 칠레 아타카마 사막의 고산지대에 설치된 APEX (Atacama Pathfinder Experiment) 전파망원경을 이용해 불꽃 성운을 다시 관측했다. 불꽃 성운은 갓 태어난 아기 별에서 나온 에너지를 받아 팽창하고 있는 가스 성운으로 이름과는 달리 사실은 매우 차가운 가스 성운이다.  연구팀은 ALCOHOLS (APEX Large CO Heterodyne Orion Legacy Survey) 연구 프로젝트를 통해 주로 일산화탄소 파장 영역에서 불꽃 성운의 구조를 조사했다. 그 결과 전파 영역에서 전례 없이 화려한 우주 불꽃의 모습을 볼 수 있었다(사진). APEX 관측 결과는 가시광이나 적외선 영역에서는 볼 수 없었던 성운의 디테일한 모습을 드러냈다.  불꽃 성운 같은 가스 성운은 가시광 이외에 다양한 파장에서 관측이 중요하다. 막대한 양의 가스와 먼지는 별과 행성을 만드는 원료가 되지만, 동시에 관측을 가로막는 장애물이다. 이때는 파장이 긴 적외선이나 전파 영역 관측이 내부를 들여다보는 데 유리하다. 이번 관측을 통해 과학자들은 별이 생성되는 가스 성운의 중심부와 그 주변부의 가스 이동과 물질 분포에 대한 많은 정보를 얻었다.  진리를 탐구하기 위해 망원경으로 우주를 관측한 과학자들은 예술 작품에 비견될 아름다운 모습을 계속 확인했다. 이미 잘 알려진 천체조차 새로운 장비를 통해 관측하면 숨어 있던 아름다움을 새롭게 보여줬다. 숨겨졌던 불꽃의 진짜 모습을 보여준 불꽃 성운 역시 그런 사례 중 하나다.

일반적인 행성처럼 동그란 구(球·sphere) 형태가 아닌 기형으로 변형된 행성이 처음으로 확인됐다. 최근 프랑스 파리천문대 등 국제공동연구팀은 우주망원경 ‘키옵스’(CHEOPS)를 통해 외계행성 'WASP-103b'를 분석한 결과 구체가 아닌 럭비공처럼 기형으로 보인다는 연구결과를 국제학술지 ‘천문학 및 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 발표했다. 지난 2014년 처음 발견된 WASP-103b는 지구에서 약 1000광년 떨어진 헤라클레스 자리에 위치하고 있으며, 태양계에는 존재하지 않은 형태의 행성인 '뜨거운 목성'(hot Jupiter)형 행성이다. 뜨거운 목성은 우리의 목성과 같은 거대한 가스 행성이지만 모항성(WASP-103)과 매우 가까운 탓에 표면온도가 뜨거워 이같은 별칭으로 불린다. WASP-103b는 목성보다 약 2배 정도 크며 모항성은 우리 태양보다 약 1.7배 더 크고 조금 더 뜨겁다.그렇다면 왜 WASP-103b는 기형의 형태를 갖게됐을까? 이는 행성이 모항성과 바짝 붙어있어 강한 조석력의 영향을 받기 때문이다. WASP-103b가 모항성을 공전하는데 걸리는 시간은 불과 22시간. 이렇게 가까운 거리 때문에 WASP-103b는 강한 조석력으로 당겨져 기이한 모양으로 변형된 것. 논문의 선임저자 포르투갈 대학 수사나 바로스 연구원은 "지구에도 달과 태양으로 인해 조석이 있지만 이는 바다에서만 볼 수 있다"면서 "행성이 어떻게 변형되는지 측정해 그 행성이 암석형인지 기체형인지와 내부 구조를 파악할 수 있다"고 설명했다. 이어 "　WASP-103b는 항성의 가열과 여러 매커니즘으로 인해 매우 부풀어졌을 가능성이 높다"고 덧붙였다. 한편 이번 연구에서는 지난 2019년 유럽우주국(ESA)이 쏘아올린 외계행성 탐사용 우주망원경 위성 ‘키옵스’(CHEOPS)가 사용됐다. 키옵스는 행성을 거느린 것으로 파악된 가까운 항성을 관측하는 용도로 발사된 첫번째 위성으로, 지구 700㎞ 상공을 돌며 ‘해왕성∼지구 크기의 행성’을 집중적으로 관찰하고 있다.