계명대 실크로드 중앙아시아연구원는 2개의 실크로드 강좌를 열었다. 유튜브로 진행되는 ‘2020 실크로드 아카데미’와 오디오를 이용한 ‘팟캐스트 실크로드’로 각각 10여 개의 강의로 구성되어 누구나 강좌를 들을 수 있다. 이번 강좌는 “신라와 실크로드”와 “다시 걷는 실크로드”를 주제로 실크로드 문명사의 대중화를 목적으로 전문가가 아닌 일반인과 초중고생들도 참여할 수 있도록 아주 쉽고 재미있게 기획됐다. 유튜브 채널로 진행되는“신라와 실크로드”는 ▲문화인류학자 이희수 계명대 실크로드 중앙아시아연구원 특임교수의 ‘인문 실크로드에서 사회-경제적 물류루트로’라는 주제 강연을 비롯하여 ▲정진한 단국대학교 GCC국가연구소 전임연구원의 ‘이슬람 세계와 신라’ ▲박천수 경북대 고고인류학과 교수의 ‘유라시아 문명교류사로 본 신라와 실크로드’ ▲김경미 계명대 Tabula Rasa College 교수의 ‘매장문화로 본 실크로드 지역의 고대 문명’ ▲나인호 대구대 역사교육과 교수의 ‘비잔틴 제국(Byzantium)과 실크로드’ ▲이인경 계명대 Tabula Rasa College 교수의 ‘실크로드 종교의 한 모델로서의 경교’ ▲박승희 영남대 국어국문과 교수의 ‘실크로드 서사와 쿠쉬나메’ ▲윤용섭 경상북도 문화정책자문관의 ‘실크로드에 새겨진 생명의 시’ ▲장옥관 계명대 문예창작학과 교수의 ‘한국시에 스며든 서풍(西風)의 혼’ ▲강판권 계명대 사학과 교수의 ‘신라 차와 실크로드’ ▲김중순 계명대 실크로드 중앙아시아연구원장의 ‘교류의 가치와 코스모폴리탄 혜초’ 등 모두 11개의 강연을 들을 수 있다. 수강생들이 크게 부담을 느끼지 않도록 유튜브 한편 당 40분 내외의 길이로 구성되어 있다. 오디오 강좌인 ‘팟캐스트 실크로드’는 ‘다시 걷는 실크로드’를 주제로 ▲뽕나무와 비단의 역사(강판권, 계명대 사학과) ▲중국 실크로드 탐사와 설요의 삶과 문학(홍순희, 계명대 Tabula Rasa College) ▲돈황석굴벽화를 통해 본 한중식복식문화교류(조현진, 계명대 패션마케팅학과) ▲중국 당대(唐代) 경교의 전개 양상과 신라 전래(이인경, 계명대 Tabula Rasa College) ▲중국 신장(新疆) 지역의 종교(권상우, 계명대 Tabula Rasa College) ▲혜초와 문학적 상상력(백가흠, 계명대 문예창작과수) ▲한국시와 서역문화(장옥관, 계명대 문예창작학과), ▲울루그벡 왕의 천문대와 마드라사(조미경 계명대 Tabula Rasa College)▲페르시아 미술에 나타난 군주의 이미지(김경미 계명대 Tabula Rasa College) ▲신들의 광장 히타이트(이재정 계명대 실크로드 중앙아시아연구원) 등 모두 10개의 이야기가 각각 30분 내외의 길이로 구성되어 있다. 교양인들을 위한 다양한 이슈를 다루고 있어 운전을 하거나 다른 작업을 하면서도 손쉽게 실크로드 여행을 떠날 수 있도록 했다. 김중순 원장은 “이 프로그램은 팬데믹 시대의 새로운 교육 콘텐츠로 특히 중고등학교 교사들과 공유하고 싶다.”며, “교육현장에서 실크로드 문명에 대한 호기심이 조금이라도 충족될 수 있다면 기존 정규 역사 교과목의 외연이 커지고 내용도 풍부해질 것”이라고 했다신청이 가능하다. 이 프로젝트는 경상북도의 후원으로 진행된다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

우리은하의 깊숙한 곳에서 숨겨져 있던 ‘화석 은하’가 발견됐다. 20일(현지시간) 영국 왕립천문학회월간보고(MNRAS)에 게재된 새로운 연구 결과는 우리은하가 오늘날 우리가 보는 모습으로 어떻게 성장했는지에 관한 기존 이론을 뒤흔들 수 있다. 미국 아파치포인트천문대의 은하진화실험(APOGEE) 관측자료를 사용한 국제연구진이 발견한 이 화석 은하는 우리은하가 아직 걸음마 단계였던 약 100억 년 전 우리은하와 충돌했을 가능성이 있다. 이들 연구자는 이 은하에 은하계가 탄생했을 때 불멸을 선물 받았다고 알려진 고대 그리스 신화 영웅의 이름을 따서 헤라클레스로 명명했다.헤라클레스 은하의 잔해는 우리 은하 주위를 둘러싸는 후광(헤일로)의 많은 부분을 차지하지만 우리은하의 안쪽 깊숙한 곳에 있어 지금까지 발견되지 못했다. 이에 대해 연구 공동저자인 영국 리버풀존무어스대(LJMU)의 리카도 시어본 박사는 “이와 같은 화석 은하를 찾으려면 별 몇만 개의 자세한 화학적 구성과 움직임을 살펴봐야 한다. 하지만 우리은하 중심부에 있는 별들은 성간 먼지라는 구름에 가려 보이지 않아 관측하기가 어렵다”면서 “APOGEE는 그런 먼지를 뚫고 우리은하의 중심부를 그 어느 때보다 깊이 들여다볼 수 있게 해준다”고 설명했다. APOGEE는 성간 먼지에 가려지는 가시광선 대신 근적외선에 있는 별의 스펙트럼을 측정한다. 이런 방법으로 지난 10년 동안에 걸쳐 우리은하 전체에서 50만 개가 넘는 별을 관측해온 것이다. 연구 주저자인 LJMU의 대학원생인 대니 호르타 연구원은 “건초더미에서 바늘을 찾는 것과 같은 우리은하의 밀집된 심장부에서 특이한 별을 찾기 위해서는 이렇게 많은 별을 조사할 필요가 있다”고 설명했다. 헤라클레스에 속한 별과 원래 우리은하를 분리하기 위해 연구진은 APOGEE로 측정한 별들의 화학적 구성과 속도를 모두 이용했다. 호르타 연구원은 “우리가 관찰한 몇만 개 별 중에서 몇백 개의 별은 놀랄 만큼 다른 화학적 구성과 속도를 지니고 있다. 이 별들은 너무 달라서 다른 은하에서 왔을 수밖에 없다”면서 “이 별들을 자세히 연구함으로써 우리는 이 화석 은하의 정확한 위치와 역사를 추적할 수 있었다”고 말했다. 은하는 시간이 지남에 따라 작은 은하들의 합병을 통해 만들어지므로, 우리은하를 감싸고 있는 거대하면서도 희미한 성운인 후광(헤일로)에서 오래된 은하의 잔해가 종종 발견됐다. 하지만 우리은하는 내부에서 서서히 쌓여 형성됐기에 가장 오래전에 합쳐진 은하를 알아내려면 중심 부분을 봐야 한다. 원래 헤라클레스 은하에 속했던 별들은 오늘날 우리은하 후광 전체 질량의 약 3분의 1을 차지한다. 이는 새롭게 발견된 고대 충돌이 우리 은하 역사상 중대한 사건임에 틀림없다는 것을 의미한다. 이는 대부분의 비슷한 거대 나선은하가 초기에 훨씬 더 안정됐었기에 우리은하가 특이할 수 있다는 점을 시사한다. 이에 대해 시어본 박사는 “우리의 우주적 본거지로써 우리은하는 이미 우리에게 특별하지만 그 안에 뭍여 있는 이 고대 은하는 우리은하를 더욱더 특별하게 만든다”고 말했다. 사진=대니 호르타(LJMU), NASA/JPL-캘텍, SDSS 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구 주위에는 밤하늘을 휘영청 밝혀주는 아름답고 커다란 달이 떠있지만 사실 우리도 모르는 사이에 달이 됐다가 사라진 천체도 있었다. 최근 영국 벨파스트 퀸스대학 등 국제공동연구팀은 소위 ‘미니 문’(mini-moon)이라 불렸던 천체 ‘2020 CD3’의 연구결과를 국제 학술지 ‘천문학 저널’(The Astronomical Journal) 최신호에 발표했다.　 지난 2월 미국 애리조나 대학 카탈리나 스카이 서베이(Catalina Sky Survey) 천문학자들에 의해 처음 존재가 확인된 2020 CD3은 자동차만한 크기로, 지구 주위를 돌다가 그 다음달 경 홀연히 우리 곁을 떠났다. 너무나 작고 빠른 속도로 움직이기 때문에 새로 생긴 미니 문의 존재를 아무도 몰랐던 셈이다. 이번에 연구팀은 미국 로웰 천문대 4.3미터 망원경으로 데이터를 모아 2020 CD3에 대한 보다 상세한 정보를 밝혀냈다. 먼저 2020 CD3는 예상했던 것보다 크기가 작은 지름이 1.2m에 불과했다. 3474㎞의 지름을 가진 달과 비교할 수 없을 만큼 작은 크기. 2020 CD3이 지구와 가장 가까웠던 거리는 1만3000㎞로, 달이 평균 38만㎞인 것과 비교하면 바짝 붙어있는 수준이었다. 또한 2020 CD3의 색깔과 밝기로 보아 소행성대에 있는 많은 천체처럼 규산염 암석으로 이루어졌을 것으로 추측됐으며 최소 2.7년 지구를 돌다 떠난 것으로 계산됐다.물론 2020 CD3은 실제 달과 비교할 수 없을 만큼 작고 볼품없지만 연구가치는 높다. 먼저 이같은 천체는 매우 작고 빠르기 때문에 관측이 매우 어렵다. 이같은 이유로 지구 주위에는 아직 발견하지 못한 미니 문이 더 있을 가능성이 있으며 이를 발견하는 것은 관측 기술의 진보를 의미한다. 연구에 참여한 그리고리 페도레츠 박사는 "관측기술이 최고에 올라선다면 두세 달에 한번씩 미니 문을 발견할 수도 있을 것"이라면서 "우리는 이처럼 작은 천체에 대해 거의 알지 못하기 때문에 가까이서 이를 연구할 수 있는 독특한 기회가 된다"고 밝혔다. 한편 미니 문 발견은 처음이 아니다. 지난 2006년에도 지름이 3~6m 정도로 매우 작은 ‘2006 RH 120’이 발견된 바 있다. 2006 RH 120 역시 지난 2006년 6월에 첫 포착된 이후 이듬해인 2007년 9월 경 지구를 벗어났다. 전문가들에 따르면 미니 문은 태양을 향해 끌려 들어가던 천체가 지구 중력에 붙잡힌 경우에 생긴다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

사선으로 뻗은 길 위에 외계인같이 생긴 사람이 서 있다. 길 끝에 두 사람이 멀어져 가고 있다. 난간 아래에는 검푸른 바다가 흐르고, 그 위로 노을이 펼쳐져 있다. 거대한 물뱀처럼 꿈틀대는 바다와 핏빛 하늘이 지구 종말의 날 같다. 사람들은 종종 이 외계인 형상이 비명을 지르고 있다고 착각하지만, 비명은 그가 지르는 게 아니다. 그는 허공에 울려 퍼지는 비명을 듣지 않으려고 헛되이 귀를 틀어막고 있다. 크게 뜬 눈, 벌린 입이 그가 느끼는 공포를 말해 준다. 1892년 뭉크는 이 그림을 연상하게 하는 메모를 남겼다. “두 친구와 산책을 하던 중 해가 지고 하늘이 문득 핏빛으로 물들었다. 나는 피로한 나머지 발을 멈추고 난간에 몸을 기댔다. 핏빛과 불의 혓바닥이 검푸른 만과 도시를 덮고 있었다. 친구들은 발걸음을 멈추지 않았지만 나는 두려움에 사로잡혀 서 있었다. 그때 나는 자연을 관통하는 끝없는 비명을 들었다.” 뭉크는 1893년부터 1895년까지 이 장면을 템페라, 파스텔, 석판으로 제작했다. 두 점의 템페라화는 오슬로 국립미술관과 뭉크 미술관이 각각 소장하고 있다. 이 지점은 오슬로 남쪽 해안가의 에케베르크 언덕이다. 이곳에는 오늘날 ‘절규’의 배경이란 명판이 세워져 있다. 멀리 오슬로 시내가 바라다보이는 전망 좋은 언덕이지만 뭉크 시대에는 근처에 정신병원이 있었다. 뭉크는 병원에 입원해 있는 여동생을 방문할 때마다 이 언덕을 지나쳤을 것이다. 뭉크의 그림은 시각적 자서전이다. 정신병력이 있는 집안에서 태어나 자신도 미칠지 모른다는 불안을 안고 살았던 뭉크는 불안정한 내면을 강렬한 이미지로 표출했다. 작품의 아우라를 깨는 얘기일지 모르나 기상학자들은 이 유난히 붉은 하늘이 1883년 여름 인도네시아의 화산섬 크라카토아가 폭발을 일으킨 결과라고 주장한다. 화산 폭발이 만들어 낸 먼지와 가스가 반년 뒤 북반구에 도달해 이처럼 핏빛 노을을 만들어 냈다는 것이다. 실제로 1883년 겨울 북반구에서는 ‘비정상적인 황혼의 빛’을 목격했다는 기록이 여러 군데 나타난다. 오슬로 천문대도 11월 말 하늘에 강렬한 빨간색 띠가 나타났음을 기록하고 있다. 미술평론가

‘아포피스’라는 악의 신 이름을 딴 한 소행성이 점차 속도가 빨라지면서 약 48년 뒤인 2068년 4월 13일(한국시간) 우리 지구에 충돌할 가능성이 남아 있다고 소행성 전문가들이 경고하고 나섰다. 미국 과학전문 매체 기즈모도 27일자 보도에 따르면, 미국 하와이대와 미국항공우주국(NASA) 공동연구진은 지름 300m급 소행성 아포피스를 올해 초 하와이 스바루망원경으로 두 차례 관측한 결과, 야르콥스키 효과가 궤도 경로에 영향을 주고 있는 것을 확인했다고 밝혔다. 야르콥스키 효과는 소행성이 태양의 빛에너지를 흡수해 다시 복사함에 따라 추진력이 생기는 효과를 말한다. 이 효과로 소행성의 한쪽 면에만 햇빛이 계속 쪼일 경우 소행성은 그 맞은편 방향으로 힘을 받는다. 이전까지 천문학자들은 아포피스가 오는 2068년까지 지구에 충돌할 가능성은 거의 없다고 확신했었다. 하지만 이번 발견으로 이 소행성이 지구에 충돌할 가능성은 여전히 남아 있으며 그 때문에 재앙이 될 수도 있다는 점을 시사한다. 지금까지 관측 결과 지름이 300m를 조금 넘는 것으로 추정되는 아포피스가 만일 지구에 충돌한다면 TNT(트리니트로톨루엔) 폭탄 8억8000만t이 한꺼번에 폭발하는 결과와 맞먹는 것으로 알려졌다.아포피스는 16여 년 전인 2004년 6월 19일 미국 애리조나주(州)에 있는 키트피크 국립천문대에서 이번에서 안타까운 발견을 한 하와이대 천문학연구소 소속 데이비드 톨렌 박사 등의 천문학자들이 발견했었다. 톨렌 박사는 그 후로 지금까지 아포피스를 추적 관측하며 연구해 왔다. 이에 대해 톨렌 박사는 “올해 초 스바루 망원경으로 입수한 새로운 관측 자료는 아포피스의 야르콥스키 효과로 인한 가속도를 밝힐 만큼 좋았으며 이 소행성이 순전히 중력 궤도에서 연간 170m 정도 벗어나고 있다는 점을 보여준다”면서 “이는 2068년 충돌 시나리오를 유지하기에 충분하며 0(제로)가 아님을 보여준다”고 설명했다.아포피스는 NASA의 센트리 위험표에서 세 번째로 위협적인 근지구천체 타이틀을 기록하고 있는 것으로 전해졌다. 이 표는 47년 반쯤 뒤 아포피스가 지구에 충돌할 확률은 15만분의 1(약 0.00067%)로 추정한다. 하지만 톨렌 박사는 기즈모도와의 인터뷰에서 “야르콥스키 효과 탓에 앞으로도 변수가 있겠지만, 현재 충돌 확률은 53만분의 1(약 0.00018%)에 가까운 것으로 예상된다”고 설명했다. 천문학자들은 야르콥스키 효과의 변화 폭과 그것이 아포피스의 궤도에 어떤 영향을 미치는지를 완전히 이해하려면 더 많은 관측이 필요하다는 점에 주목한다. 그리고 이들 연구자는 아포피스의 충돌 가능성을 2068년 이전까지 지금보다 더욱더 정확하게 알아내는 것을 목표로 삼고 있다.아포피스가 처음 발견됐을 때 전문가들은 2029년에 지구에 충돌할 가능성은 2.7%라고 말했었다. 하지만 현재 관측 자료에 따르면, 아포피스는 인공위성보다 더 가까운 거리인 3만1600㎞까지 접근할 예정이다. 이는 전문가들이 미리 아는 이 정도 크기급의 소행성 중 가장 가까운 접근인 것으로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

달에 기지를 운용할 정도로 충분한 물이 발견됐다는 결정적 연구 결과가 26일(현지시간) 나란히 나왔다. BBC는 “달에 물이 있다는 증거는 있었지만, 이번 연구 결과는 잠재적 수자원이 더욱 많을 수 있음을 시사한다”고 전했다. 과학 학술지 네이처 천문학에 최근 게재된 논문 두 편에 따르면 미 항공우주국(나사) 고더드 우주비행센터의 케이스 호니볼 박사 연구팀은 ‘성층권적외선천문대’를 활용해 달 관측 자료를 분석한 결과 달 표면 알갱이에 분명한 물 분자의 존재를 확인했다. 호니볼 박사는 이날 기자회견에서 “물의 양은 토양 1㎥에 약 350㎖ 정도이고, 물 분자가 분산돼 있어 얼음이나 물웅덩이를 형성하고 있는 것은 아니다”라고 설명했다. 성층권적외선천문대는 말 그대로 성층권 가까이 비행하면서 적외선 영역을 관측한다. 또 볼더 콜로라도대학 천체물리학 조교수 폴 헤인 박사 연구팀도 혜성이나 운석을 통해 전달된 물이 얼음 형태로 보존돼 있을 수 있는 영구 음영 지역인 이른바 ‘콜드 트랩’이 달 표면에 다양한 형태로 존재한다고 밝혔다. 이 연구팀은 물을 가둘 수 있는 달 표면이 이전에 추정했던 것보다 두 배가 넘는 4만㎢ 정도 된다고 결론 내렸다. 이번 연구는 달에 있는 물을 추출해 사용할 수 있다면 향후 달 기지 건립에 획기적인 발전을 가져올 수 있음을 의미한다. 영국 오픈대 한나 사전트 교수는 “이번 연구는 달에 우리가 이용할 수 있는 잠재적 수자원이 더 많다는 뜻으로, 기지를 건설할 수 있는 후보지가 더 늘어날 수 있다”고 말했다. 안석 기자 sartori@seoul.co.kr

달에 물이 존재하고, 더 쉽게 확보할 수 있는 가능성을 높여주는 연구 결과가 26일(이하 현지시간) 나란히 공개됐다. 물은 달 탐사 현장에서 식수로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 수소를 분리해 로켓 연료로 활용할 수 있어 달 탐사와 탐사 기지를 지탱할 수 있는 귀중한 자원이다. 한 연구는 달 표면에서 물(H₂O) 분자 분광 신호가 분명하게 포착됐다는 것이고, 다른 하나는 물이 얼음 형태로 갇혀 있을 수 있는 달 표면의 영구 음영(陰影) 지역이 기대했던 것보다 많다는 것이다. 둘 다 달에서 물을 확보하는 것이 예상보다 쉬울 수 있다는 점을 밝혀낸 것이다. 두 연구 결과 모두 과학 저널 ‘네이처 천문학’(Nature Astronomy)에 게재됐다. 네이처에 따르면 미국 항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터 연구원 케이스 호니볼 박사가 이끄는 연구팀은 보잉 747기를 개조해 운영하는 ‘성층권적외선천문대’(SOFIA)의 달 관측 자료를 분석해 물 분자 분광 신호를 포착했다. 달 표면, 특히 남극 주변에서는 수화(hydration) 흔적이 포착돼 보고된 바 있지만 3㎛(마이크로미터) 분광 신호여서 물 분자인지 수산기(OH) 화합물인지 분간이 안 됐다. 하지만 SOFIA 관측은 6㎛로 수산기 화합물과 공유하지 않는 물 분자 분광 신호라는 점이 확인됐다. 연구팀은 남반구 고위도 지역에 물 분자가 100~400ppm 정도로 풍부하게 존재하며, 달 표면의 알갱이 사이에 보관된 것으로 추정했다. 볼더의 콜로라도대학 천체물리학 조교수 폴 헤인 박사가 이끄는 연구팀은 혜성이나 운석을 통해 전달된 물이 얼음 형태로 보존돼 있을 수 있는 영구 음영지역인 이른바 ‘콜드 트랩’(cold trap)이 다양한 크기와 형태로 존재하며, 이전에 추정되던 것의 두 배가 넘는 남극과 북극의 약 1만 5000 평방마일에 걸쳐 형성돼 있는 것으로 추산했다. 연구팀은 NASA 달정찰궤도선(LRO) 자료를 검토하고 수치모델을 활용해 이런 결과를 제시했다. 연구팀은 콜드트랩이 작은 것은 지름이 1㎝밖에 안 되는 것도 있으며, “우주비행사가 (얼음을 찾아 큰 충돌구의) 음영지역으로 깊이 들어갈 필요 없이 주변에서 1m짜리 음영을 찾아내 활용할 수도 있다”고 설명했다. 남극 주변에 있는 대형 충돌구인 ‘섀클턴 크레이터’는 약 20여㎞에 걸쳐 있고 깊이가 수 킬로미터에 달하며 기온은 영하 150도까지 내려가 있는 것으로 알려졌다. 연구팀은 달의 영구 음영지역이 실제로 얼음을 갖고 있는지 규명하지 못했다며 이를 입증할 수 있는 유일한 방법은 우주비행사나 탐사 로버가 직접 가보는 수밖에 없다고 했다. 헤인 박사는 “이번 연구 결과가 맞다면 식수나 로켓 연료, NASA가 물을 요구하는 모든 것에 더 쉽게 접근하게 될 것”이라고 말했다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

전 세계인과 과학자들이 주목했던 2020년 노벨과학상 수상자 발표가 지난주 끝났다. 올해 노벨과학상 수상자와 업적은 여러모로 관심을 끌었다. 예년 같으면 일반인들은 아무리 여러 번 듣고 뜯어봐도 이해가 되지 않는 난해한 업적들이 수상되는 경우가 대부분이었지만 올해는 누구나 한 번쯤은 보고 들은 연구 성과들이다. 키워드로만 본다면 올해 노벨생리의학상은 ‘C형간염 바이러스’, 물리학상은 ‘블랙홀’, 화학상은 ‘유전자 가위’로 요약할 수 있을 것이다. 또 노벨과학상 수상자 8명 중 3명이 여성 과학자였으며 특히 화학상은 노벨상 120년 역사상 처음으로 여성 과학자 2명만이 수상자로 선정됐다. 로저 펜로즈 영국 옥스퍼드대 교수의 노벨물리학상 수상은 2018년 타계한 스티븐 호킹 박사를 다시 대중 앞으로 불러냈다. 펜로즈 교수는 호킹 박사와 함께 1965년 ‘특이점 정리’를 발표하면서 아인슈타인의 일반상대성이론이 맞다면 우주에는 반드시 빅뱅과 블랙홀이라는 ‘특이점’이 존재한다는 것을 수학적으로 증명했다. 이 때문에 호킹 박사가 살아 있었다면 공동 수상을 했을 것이라는 말이 나오기도 했다. 사실 호킹 박사는 유독 노벨상과 인연이 없었던 것으로도 잘 알려져 있었다. 이에 대해 ‘이론은 걸출하지만 실증이 뒷받침되지 않았기 때문’이라는 지적들이 있었는데 이번 펜로즈 교수의 수상으로 이런 평가들이 머쓱해지게 됐다. 어쨌든 펜로즈와 호킹의 연구 덕분에 노벨위원회에서 이야기한 것처럼 ‘우리 우주에서 가장 독특한 현상’인 블랙홀 연구가 활발해진 것은 사실이다. 이 같은 상황에서 영국 버밍엄대 중력파천문학연구소, 에든버러대 천문학연구소를 중심으로 16개국 31개 연구기관으로 구성된 국제공동연구팀은 블랙홀에 빨려 들어가는 별(항성)의 마지막 순간을 관측하는 데 성공했다고 14일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘영국왕립천문학회 월간회보’ 10월 13일자에 실렸다. 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)에서 운용하고 있는 초거대망원경(VLT), 신기술망원경(NTT), 미국 캘리포니아에 있는 라스 쿰브레스 천문대(LCO)의 국제망원경네트워크, 미국항공우주국(NASA)의 감마선 폭발감시 스위프트 위성을 이용해 지구에서 2억 1500만 광년 떨어져 있는 에리다누스좌(座)를 6개월 동안 관측한 결과 ‘조석파괴 현상’(tidal disruption event)을 발견했다. 연구팀은 이번에 발견된 조석파괴 현상을 ‘AT2019qiz’라고 이름 붙였다. 조석파괴는 은하 중심의 초거대 블랙홀에 별이 빨려 들어가면서 극한 중력 때문에 얇고 길게 찢겨져 파괴되는 현상이다. 사람의 몸이나 물체가 블랙홀과 근접하게 되면 블랙홀과 가까운 쪽과 먼 쪽에 작용하는 중력 크기가 다르게 작용하면서 마치 국수가락처럼 가늘고 길게 늘어나게 돼 조석파괴는 블랙홀의 ‘스파게티화’(spaghettification)라고도 불린다. 그러면 블랙홀은 면을 후루룩 흡입하는 ‘면치기’하는 것처럼 물체를 삼키게 된다. 조석파괴 현상은 블랙홀이 별을 흡수하는 동시에 초속 1만㎞ 속도로 먼지와 파편을 내뿜어 블랙홀 주변에 어두운 장막을 형성한다는 사실을 연구팀은 처음 밝혀냈다. 블랙홀이 가시광선과 전파를 방출한다는 점에 대해서도 논란이 있어 왔지만 이번 연구로 물질을 흡수와 분출, 강착이 하나의 과정으로 연결돼 있다는 것을 밝혀낸 것이다. 연구를 주도한 맷 니콜 버밍엄대 천체물리학부 교수는 “이번 연구 결과는 초거대질량 블랙홀과 주변의 극한 중력 환경에서 물질이 어떻게 작용하는지 더 잘 이해할 수 있게 돕는 일종의 ‘로제타석’이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구에서 약 63광년 떨어진 또 다른 항성계 안쪽에서 숨어 공전하고 있는 외계행성을 직접 관측하는 데 성공했다고 천문학자들이 밝혔다. 독일 막스플랑크 외계물리학연구소(MPE) 등 국제연구진은 ‘화가자리 베타별c’이라고 불리는 이 외계행성을 칠레 파라날천문대에 있는 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 포착했다. 화가자리 베타별c는 남쪽 하늘의 화가자리를 구성하는 화가자리 베타별을 공전하는 외계행성으로, 질량은 목성의 약 8.2배로 여겨진다. 공전 궤도의 긴 반지름은 약 2.7AU(천문단위·1AU는 약 1억5000만㎞로 태양에서 지구까지의 평균 거리에서 유래)로, 약간 찌그러진 타원형 궤도를 그리는 것으로 보인다. 연구진이 VLT에 설치된 관측장비 ‘그래비티’(GRAVITY)로 분석한 자료를 가지고 생성한 이미지에는 티끌로 된 원반 안쪽으로 두 행성이 포착돼 있다. 이 중 더 안쪽에 있는 행성이 화가자리 베타별c이고, 좀 더 바깥쪽에 있는 행성은 2008년 VLT에 의한 직접 관측으로 이미 발견됐던 화가자리 베타별b의 모습이다. 이 행성의 질량은 목성의 6~15배, 궤도 긴 반지름은 약 9.0AU로 추정된다. 연구진에 따르면, 화가자리 베타별b와 화가자리 베타별c는 모두 비슷한 질량을 가지고 있을 가능성이 있지만, 밝기는 화가자리 베타별b가 6배 밝은 것이 이번 관측 자료에서 드러났다.화가자리 베타별c는 별을 공전하는 행성이 잡아당기는 힘으로 별빛이 미세하게 흔들릴 때 나타나는 빛(파장)의 변화를 분석하는 시선속도법(radial velocity method)을 이용함으로써 간접적으로 발견됐던 외계행성이다. 시선속도법으로는 외계행성의 질량만 알 수 있지만, 이번 사례처럼 직접 관측할 수 있다면 외계행성의 밝기도 조사할 수 있다. 연구 공동저자인 프랑스 파리천문대 산하 우주연구·천체물리학계측연구소(LESIA)의 실베스트레 라쿠르 박사는 “이번 성과는 탐지한 행성을 시선속도법을 사용해 처음으로 직접 확인한 것”이라고 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 공동으로 운영하는 허블 우주망원경이 남쪽 하늘 별자리인 화로자리 방향으로 약 5600만 광년 떨어진 막대 나선은하 NGC 1365의 중심 부근을 선명하게 포착했다. 이 중심 부근은 이제 막 별들이 태어나거나 미래에 또 다른 별들이 태어날 먼지가 풍부한 영역으로, 파랗거나 불타는 듯한 주황빛의 불꽃들이 소용돌이치는 것처럼 보인다. 이미지의 바깥쪽 가장자리에는 이 은하 내부의 거대한 항성 형성 영역을 곳곳에서 볼 수 있다. 밝고 푸른색 영역은 이 은하의 외각 팔들 안의 가스와 먼지가 합쳐져 탄생한 아기별 몇백 개의 존재를 보여준다. 빗장 나선은하로도 불리는 이 은하는 은하 중심핵을 통과하는 두드러진 막대와 막대 끝에서 솟아나는 나선 팔 등을 잘 보여준다. 이 은하는 또 세이퍼트은하로도 분류되는 데 이는 격렬한 활동은하핵을 가진 은하를 말한다. 즉 그 중심에는 빠르게 회전하는 거대질량 블랙홀이 존재한다. 이번 이미지는 허블 망원경의 ‘광시야 카메라 3’(WFC 3)에 의한 가시광선과 자외선의 파장을 사용한 관측 자료로부터 생성한 것으로, 지난 5일 허블 망원경 홈페이지(spacetelescope.org)에서 ‘이번 주 사진’(PICTURE OF THE WEEK)으로 공개됐다. 이미지화는 칠레에 있는 알마(ALMA) 망원경과 유럽남천문대(ESO)의 초대형망원경(VLT)과의 공동 연구 프로젝트 ‘펑스’(PHANGS)의 일부분으로 진행됐다. 펑스 프로젝트는 우리 은하 밖에 있는 10만 개가 넘는 가스 구름이나 항성 형성 영역을 이미지화해서 차가운 가스 구름이나 별 형성 메커니즘 또는 은하들의 전체적 형태에 관한 많은 연관성을 밝혀내고 규명할 것으로 기대되고 있다.사진=ESA/Hubble & NASA, J. Lee and the PHANGS-HST Team 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이른바 빅뱅으로 불리는 대폭발이 일어나 우주가 형성된 지 불과 10억 년도 채 지나지 않은 초기 우주에서 한 초질량 블랙홀의 중력 그물에 얽힌 은하 여섯 개가 발견됐다. 이탈리아 국립천체물리연구소(INAF) 등 국제연구진은 우주가 시작된 직후 하나의 초질량 블랙홀 주위에 이렇게 많은 은하가 밀집한 사례는 이번이 처음이라고 밝혔다. 우주 초기에 발생한 블랙홀들은 최초의 별들의 붕괴로부터 형성한 것으로 여겨지지만, 천문학자들은 지금까지 이들 블랙홀이 어떤 방법으로 빠르게 태양의 10억 배에 달하는 질량으로 거대하게 성장할 수 있었는지는 잘 알지 못했다. 그런데 이번 연구에서는 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT) 등을 사용해 초질량 블랙홀을 둘러싸고 있는 여섯 은하가 그물처럼 얽히고설켜 있는 모습이 발견돼 이들 은하가 블랙홀의 연료로 쓰일 많은 가스를 포함한 그물망 같은 구조 안에서 성장하고 있음을 시사한다. 초질량 블랙홀은 비교적 흔한 우주의 현상으로, 우리 은하를 포함한 대부분 은하의 중심에 출현한다. 연구 주저자로 INAF의 천문학자 마르코 미뇰리 박사는 “이 연구는 우주 초기의 초질량 블랙홀을 이해하려는 열망 덕분에 추진됐다”면서 “이는 극단적인 은하 시스템으로 우리는 지금까지 초기 초질량 블랙홀의 존재에 대해 적절하게 설명하지 못했다”고 지적했다.이 초질량 블랙홀을 둘러싸고 있는 여섯 은하는 모두 우리 은하의 300배 이상 크기에 달하는 거미줄 같은 우주 가스 속에 얽혀 있다. 미뇰리 박사는 “우주의 그물 가닥(웹 필라멘트)은 거미줄과 같다”면서 “은하들은 그 가닥들이 교차하는 곳에 멈춰 성장한다”면서 “은하들과 그 중심의 초질량 블랙홀에 연료를 공급하기 위해 사용할 수 있는 가스의 흐름은 그 가닥들을 따라 흐를 수 있다”고 설명했다. 태양 10억 개의 질량을 지닌 이 초질량 블랙홀로부터 얽혀 있는 커다란 거미줄 같은 구조에서 나오는 빛은 우주가 탄생한 지 9억 년쯤 됐을 때부터 지구에 날아오기 시작했다. 이 발견은 빅뱅 이후 비교적 풍부하지만 이처럼 극단적인 초질량 블랙홀들이 어떻게 그렇게 빨리 형성했는지에 관한 퍼즐의 일부 조각을 채우는 데 도움이 됐다고 연구진은 말했다. 최초의 블랙홀들은 우주가 태어난 지 처음 9억 년 안에 질량이 10억 배까지 도달하려면 매우 빠르게 성장했던 것으로 추정된다. 이번 연구에서는 초기 우주의 초질량 블랙홀이 빠르게 성장할 수 있었던 이유가 암흑물질 헤일로 때문일 수 있다고 예측한다. 암흑물질 헤일로는 암흑물질로 구성된 은하의 가상적 구성 요소를 말한다. 연구에 공동저자로 참여한 미국 존스홉킨스대 교수인 콜린 노먼 박사는 “이번 발견은 거대한 거미줄 모양의 구조들에 있는 암흑물질 헤일로 안에서 초질량 블랙홀들이 형성하고 성장한다는 이론을 지지한다”고 말했다. 이처럼 암흑물질로 이뤄져 보이지 않는 넓은 영역은 초기 우주에서 엄청난 양의 가스를 끌어들인 것으로 여겨진다. 그 가스와 보이지 않는 암흑물질이 함께 은하와 블랙홀이 진화할 수 있는 거미줄 같은 구조를 형성해 블랙홀들이 초질량이 되도록 했다는 것이다.이번에 발견된 여섯 은하는 현재 지구나 우주에 기반을 둔 망원경을 사용한 관측 연구에서 발견된 일부분에 지나지 않을 수 있다. 이들 은하보다 덜 밝은 은하들을 찾으려면 더 큰 망원경이 필요하다. 이에 대해 또 다른 공동저자인 INAF의 천문학자 바르바라 발마베르데 박사는 “우리는 이제 빙산의 일각을 발견했으며 이 초질량 블랙홀 주변에서 지금까지 발견한 몇몇 은하는 단지 가장 밝을 뿐”이라고 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 10월호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

물은 우주에 아주 흔한 물질이다. 물론 지구처럼 표면에 액체 상태의 물이 풍부한 행성은 태양계에 하나 뿐이지만, 얼음 형태의 물은 태양계에 매우 흔하다. 과학자들은 망원경을 이용해 물이 태양계 이외의 장소에서도 매우 흔한 원소라는 사실을 확인했다. 우주에 비교적 흔한 원자인 산소 하나와 우주에서 가장 흔한 원소인 수소 두 개로 이뤄진 분자이니 당연한 일이다. 하지만 지구에는 흔해도 우주에서는 쉽게 검출되지 않는 분자도 있다. 염화나트륨(NaCl) 혹은 소금은 지구에서는 쉽게 구할 수 있는 물질이지만, 망원경으로는 쉽게 검출되지 않는다. 상대적으로 미량 원소일 뿐 아니라 망원경으로 쉽게 검출될 수 있는 형태로 존재하지 않기 때문이다. 그런데 일본 국립 천문대(National Astronomical Observatory of Japan, NAOJ)의 과학자들은 뜻밖의 천체에서 소금의 존재를 확인했다. 타나카 케이가 이끄는 천문학 팀은 칠레에 있는 거대 전파 망원경인 아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터파 집합체(ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해 지구에서 9500광년 떨어진 아기별인 IRAS 16547-4247을 관측했다. 이 아기별은 태양 질량의 25배에 달하는 아기별로 사실은 두 개의 별로 이뤄진 쌍성계다.이렇게 무거운 거대 아기별도 드물지만, 쌍성계는 더 드물기 때문에 이 아기별은 이전부터 과학자들의 관심을 끌었다. 하지만 이렇게 큰 아기별은 중력도 강해 주변에서 많은 가스와 먼지를 흡수하면서 커지는 특징이 있다. 따라서 두꺼운 먼지와 가스를 뚫고 내부를 관측하기가 쉽지 않다. 그러나 ALMA의 강력한 분해능 덕분에 연구팀은 두 아기별의 거대 가스 디스크를 확인하는데 성공했다. 그리고 여기서 의외의 물질인 소금의 존재를 확인했다. 소금이 이런 장소에서 왜 관측되는지 알아내기 위해 연구팀은 아기별과 아기별 주변의 물질이 모인 원반인 디스크의 구조를 조사했다. 그 결과 두 별의 디스크가 서로 반대 방향으로 회전한다는 사실을 확인했다. 이렇게 반대 방향으로 회전하는 디스크는 사실 두 별이 같은 장소에서 태어난 형제가 아니라 다른 장소에서 태어났다가 중력에 의해 결합한 쌍성계라는 점을 시사한다. 연구팀은 두 별의 디스크가 서로 접근하면서 디스크에 있던 작은 입자들이 가열되고 증발했다고 보고 있다. 그러면서 본래는 잘 검출되지 않는 소금과 다른 분자들이 검출된 것이다. 연구팀은 뜨거운 물 분자와 유기물인 시안화메틸(methyl cyanide, CH3CN)의 존재도 확인했는데, 같은 가설로 설명이 가능하다. 거대 질량 쌍성계는 초신성 폭발이나 중성자별, 블랙홀 생성에 중요한 역할을 담당한다. 과학자들은 뜻밖의 관측 결과를 통해 거대 질량 쌍성계의 생성 미스터리를 풀 단서를 얻었다. 과학자들은 하나씩 단서를 찾아가면서 퍼즐의 조각을 완성해 나갈 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

얼마 전 금성 대기에서 발견된 ‘생명체 흔적’은 지구에서 유래한 것일 수도 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드대 연구진은 최근 금성 대기에서 발견된 미량의 수소화인(PH₃) 기체가 지구를 스쳐간 소행성에 유입된 미생물이 생성한 것일 수 있다는 이론을 제시했다. 이 개념은 2017년 호주 상공에서 지구 대기를 스친 뒤 다시 우주로 날아간 소행성 사례에서 시작됐다.연구진은 당시 소행성이 지구 대기권에서 약 1만 마리에 달하는 미생물 군집을 획득해 다른 행성으로 옮겼을 가능성이 있다고 본다. 소행성은 우주로 돌아가기 전 1분 30초 동안 시속 27만2700㎞ 이상의 속도로 지구 대기를 횡단했다. 궤적을 토대로 소행성의 무게는 최대 60㎏으로 추정됐다. 미국 코넬대가 운영하는 출판전 논문·자료 저장소 ‘아카이브’(ArXiv.org)에 9월 22일자로 공개된 이번 연구는 지난 37억 년간 지구 대기를 스쳐간 수많은 소행성 가운데 적어도 60만 개가 금성과 충돌했다고 지적했다. 연구진은 논문에서 “상층 대기권에서 지구 생명체가 존재하는지는 알려지지 않았지만, 이처럼 지구를 스쳐간 소행성들은 잠재적으로 지구와 금성의 대기 사이에서 미생물을 옮겼을 수도 있을 것”이라면서 “결과적으로 금성 생명체의 가능성 있는 기원은 근본적으로 지구 생명체의 기원과 구별할 수 없을지도 모른다”고 명시했다. 기존 연구에서는 지구 생명체가 지표에서 상공 77㎞ 정도까지만 발견되는 것으로 나타났었다. 지구를 스치가는 소행성은 상공 85㎞에 도달할 때까지 막대한 열에 노출되지 않는다. 이는 이보다 낮은 고도로 내려오면 지구 대기에서 미생물을 획득하더라도 살아남을 가능성이 없다는 것이다. 이에 대해 연구진은 “상층 대기권 안에 있는 미생물의 존재 여부와 밀도를 조사하려면 추가적인 연구가 필요하다”고 지적했다. 연구진은 또 지구를 스쳐간 소행성은 다른 행성 대기에 진입하고 나서 분해되기 전 ‘히치하이킹’한 미생물들이 구름 속에 방출될 수도 있다는 점에 주목했다. 이 점에 대해서는 “금성의 거주 가능한 구름마루(cloud deck, 구름의 꼭대기부분) 표본을 조사할 수 있는 미래의 탐사선은 잠재적으로 지구 밖 미생물을 직접 발견할 것”이라고 예상하며 “특히 현장에서 미생물을 직접 분석하거나 대기의 표본을 지구로 회수하는 능력은 임무를 성공하기 위한 설계 과정에서도 매우 중요할 것”이라고 앞으로 탐사 계획에 대해서도 지적했다. 이어 “금성과 지구에서 정확히 같은 게놈 물질과 헬리시티(소립자가 운동하는 방향의 스핀 성분 값)를 발견하는 것은 판스페르미아에 관한 결정적 증거로 여겨질 것”이라고 덧붙였다. 여기서 판스페르미아는 생명은 지구상의 무기물에서부터 진화하지 않았고 멀리 있는 행성에서 날아온 박테리아 포자 형태에서 발생되었다는 이론을 말한다. 이번 연구에 앞서 지난 14일 영국 카디프대의 제인 그리브스 교수가 이끄는 국제 연구진은 금성 대기에서 생명체 존재를 증명할 생명지표(biosignature) 흔적을 찾았다고 국제 학술지 ‘네이처 천문학’에 발표했다.국제 연구진은 하와이 마우나케아천문대의 제임스 클러크 맥스웰 전파망원경과 칠레의 아타카다 대형 밀리미터 집합체(ALMA) 전파망원경을 사용해 금성 표면의 50~60㎞ 상공 대기에서 미량의 수소화인(PH₃) 기체를 발견했다. 10억개 대기 분자 중 10~20개가 수소화인 분자였다. 수소화인은 인(P) 원자 하나와 수소(H) 원자 3개가 결합한 물질로 지구 실험실에서 합성하거나 늪처럼 산소가 희박한 곳에 사는 미생물이 만든다. 국제 연구진은 금성에서도 구름에 있는 미생물이 수소화인을 생성했을 가능성이 있다고 밝혔다. 국제 연구진은 금성 대기에서 발견된 수소화인이 생명체 존재를 아직 입증한 것은 아니지만, 인류가 알지 못하는 생명 현상이 존재할 수도 있다는 여지를 열어야 한다면서 수소화인의 기원에 대해 더 자세히 탐구하려면 추가적인 연구가 필요할 것이라고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우주는 광활하다. 그런 만큼 작은 행성 표면에서 살아가는 인간의 척도로는 상상도 할 수 없는 엄청난 규모의 자연 현상이 일어나곤 한다. 우주에서 강력한 자기장을 지닌 중성자별인 마그네타(Magnetar) 역시 그중 하나다. 중성자별 자체가 태양보다 큰 질량을 지닌 거대 별의 잔해가 도시 크기로 압축된 상태라 매우 극단적인 상황이지만, 마그네타는 일반적인 중성자별보다 더 극단적인 천체다. 평균적인 마그네타의 표면 자기장은 지구 자기장보다 1조 배 강력하며 인간이 만든 인공 자기장보다도 수억 배 이상 강력하다. 만약 인간이 마그네타 표면 1,000㎞ 이내로 접근한다면 모든 세포가 파괴돼 사망에 이를 정도다. 이렇게 극단적인 천체인 만큼 마그네타는 우주에 흔한 존재가 아니다. 대부분 멀리 떨어진 천체라 관측도 쉽지 않다. 그러나 최근 과학자들은 지구에서 비교적 가까운 위치에 있는 마그네타까지의 거리를 직접 측정하는 데 성공했다. 국제 천문학자 연구팀은 미국국립전파천문대(NRAO)의 초장기선 전파망원경 배열(VLBA)을 이용해 우리 은하에 있는 마그네타 중 하나인 XTE J1810-197을 관측했다.XTE J1810-197은 2003년 처음 발견됐으며 그해부터 2008년까지 강력한 전파 펄스를 방출하다가 갑자기 멈춘 뒤 2018년부터 다시 활동을 시작했다. 연구팀은 지난해 11월과 올해 3월, 4월에 XTE J1810-197을 관측해 이 마그네타가 정확히 8,100광년 떨어져 있다는 사실을 발견했다. 연구팀이 자신 있게 말할 수 있는 이유는 사상 최초로 연주시차(annual parallax)를 이용해 마그네타까지의 거리를 측정했기 때문이다. 연주시차는 지구의 공전을 이용해서 별까지 거리를 측정하는 방법이다. 지구가 태양 주위를 공전하기 때문에 6개월이 차이를 두고 별을 관측하면 사실 같은 별을 3억㎞ 떨어진 거리에서 관측한 것이 된다. 이때 매우 멀리 떨어진 천체를 기준으로 별의 이동을 확인해 각도를 측정하면 거리를 알아낼 수 있는 것이다. 마그네타 역시 예외가 아니다. (사진 참조) 연구팀은 이번 연구를 통해 마그네타에 대한 측정이 정확해질 것으로 기대하고 있다. 추정값이 아니라 정확한 거리를 알아내면 과학자들은 마그네타에서 방출되는 전파와 에너지양에 대해서 더 자신 있게 말할 수 있다. 마그네타는 강력한 자기장의 생성 원인을 비롯해 여러 가지 미스터리를 지닌 천체로 수수께끼의 고에너지 방출 현상인 빠른 전파 폭발(FRB)과의 연관성이 의심된다. 연구팀은 이번 연구가 마그네타의 미스터리를 밝히는 데 큰 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

지난 8월, 카리브해 섬나라 푸에르토리코에 세워진 거대한 전파망원경이 대파됐다. 사고가 발생한 지 무려 한 달이 지났지만 원인은 여전히 오리무중인 것으로 알려졌다. 당시 대파된 것은 아레시보 전파망원경으로, 지름 305m의 거대한 접시 안테나가 핵심장비다. 1963년에 세워져 세계 최대 전파망원경으로 불리다, 2016년 중국이 지름 500m 전파망원경을 완공하면서 ‘최대’ 자리를 내려놓았다. 한달 전 사고는 굵기 7.6㎝의 철제 케이블이 끊어지면서 발생했다. 끊어진 케이블은 아래에 있던 접시 안테나를 강타했고, 둥근 형태의 지붕은 너덜거릴 정도로 부서졌다. 아레시보 전파망원경의 주된 임무는 소행성을 추적하고 외계생명체의 신호를 찾는 것이었다. 구체적으로 살펴보면, 발달한 기계문명을 가진 외계인이 있다면 사람처럼 인공적으로 전파를 생성해 사용할 것이고, 아레시보 전파망원경의 임무 중 하나는 이 전파를 탐지하는 것이었다.문제는 사고가 발생한 뒤 한 달이 지난 현재까지도 케이블이 왜 끊어졌는지 등 사고의 정확한 원인을 파악하지 못했다는 사실이다. 복구작업이 진행 중이긴 하지만, 파손 상태가 워낙 심한데다 정확한 사고 원인이 파악되지 않은 상태여서 더디게 진행되고 있다. 아레시보 천문대 측은 최근 성명에서 사고 발생 원인을 찾지 못했다는 소식과 함께 “현재는 부서진 조각을 제거하고 본래의 임무를 시작하기 전, 거대한 안테나를 본래 자리로 올려놓아도 될 정도로 안전한지를 확인하는 것이 급선무”라고 밝혔다. 아레시보 전파망원경이 다시 제 모습과 기능을 되찾을 때까지는 수 개월이 더 걸릴 것으로 보인다. 실제로 2017년 9월 허리케인 마리아 탓에 파손됐을 때에도 복구까지 3개월이 걸렸다. 전문가들은 아레시보 전파망원경이 외계생명체의 신호뿐만 아니라 지구 주변으로 접근하는 소행성을 찾는 핵심장비로 쓰이는 만큼, 최대한 빠른 복구가 필요하다고 입을 모았다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미국 에너지부 산하의 스탠퍼드 선형가속기센터(SLAC National Accelerator Laboratory)에서 개발 중인 32억 화소 카메라 센서가 완성됐다. 이 초고해상도 카메라는 암흑물질의 비밀을 풀고 태양계의 미스터리를 규명하기 위해 2015년부터 추진 중인 LSST(Legacy Survey of Space and Time) 프로젝트의 핵심 시스템이다. LSST 카메라는 칠레의 고산지대에 있는 베라 C 루빈 천문대(Vera C. Rubin Observatory)의 구경 8.4m 망원경에 설치되어 2022년부터 관측을 시작한다. 역사상 가장 높은 해상도인 32억 화소 이미지 센서는 사실 하나의 센서가 아니라 189개의 센서를 결합해 만든 것이다. 각 센서의 해상도는 1600만 화소다. 일반적인 DSLR 카메라나 스마트폰 메인 카메라와 비슷한 해상도이지만, 사람이나 풍경을 찍는 용도가 아니라 매우 희미하고 멀리 떨어진 천체를 찍는 카메라이기 때문에 희미하고 작은 물체를 잡아내는 능력은 비교할 수 없을 만큼 뛰어나다. LSST 카메라는 별도의 망원 렌즈 없이도 24㎞ 떨어진 골프공을 식별할 수 있을 정도다.이런 고해상도 카메라를 이용해 한 번에 달 면적의 40배에 달하는 하늘을 자동으로 관측한다. 다만 이런 정밀도를 위해 영하 101도의 극저온 환경에서 가동해야 한다. 스탠퍼드 선형가속기센터 연구팀은 189개의 이미지 센서를 모아 너비 61㎝의 LSST 카메라 센서를 만든 후 이를 극저온 용기에 넣어 실제 사물을 촬영했다. 첫 대상은 브로콜리로 마치 종양 조직이나 외계 생명체 같은 느낌을 준다.연구팀은 2021년 중반까지 테스트를 진행한 후 특별한 문제가 없으면 2021년에는 베라 C 루빈 천문대로 보내 망원경에 장착할 계획이다. LSST는 10년에 걸쳐 남반구 하늘 전체를 관측해 적어도 370억 개의 별과 은하, 그리고 태양계 소행성 데이터를 수집할 예정이다. 과학자들은 LSST를 통해 아직 그 정체를 모르는 암흑물질에 대한 결정적인 단서를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 과학자들이 기대하는 또 다른 성과는 태양계의 9번째 행성이다. 만약 실제로 존재한다면 LSST 데이터를 통해 밝혀질 가능성이 높다. 일부 과학자들은 9번째 행성의 정체가 미니 블랙홀일 가능성을 제시했다. 이 역시 LSST 데이터를 통해 검증할 수 있다. LSST의 첫 데이터는 2024년 공개 예정이다. 32억 화소 디지털카메라가 보여줄 우주의 모습이 어떨지 궁금하다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

경남 밀양시는 한국카본과 한국형 발사체 ‘누리호’ 축소 모형 기증식을 개최했다고 8일 밝혔다. 밀양아리랑우주천문대 야외광장에 설치된 누리호 축소모형은 높이 22m, 폭 1.7m의 대형 모형으로, 밀양지역 기업체인 ㈜한국카본(대표 조문수)이 최근 개관한 밀양아리랑우주천문대의 성공적인 운영을 염원하는 의미를 담아 밀양시에 무상 기증했다. 모형에는 실제 로켓의 느낌을 받을 수 있도록 연기방출과 불빛연출 및 음향효과 등이 탑재돼 있어 앞으로 우주천문대를 찾아오는 많은 관람객들에게 즐거운 볼거리를 제공하게 된다. 2021년 발사 예정인 한국형발사체 ‘누리호’는 안정적인 우주개발 계획 수행을 위해 개발 중인 대한민국 최초의 저궤도 실용위성 발사용 로켓이다. ‘누리’는 세상을 뜻하는 우리말로 ‘우주까지 확장된 새 세상을 연다’는 의미를 담고 있다. 박일호 밀양시장은 “밀양아리랑우주천문대와 함께 우주강국을 상징하는 한국형 발사체인 누리호의 모형은 우주선의 이해 및 교육의 장으로 활용 함과 아울러 밀양의 또 다른 명품 볼거리가 될 것으로 확신한다”면서 “우리 밀양에 커다란 선물을 해준 한국카본에 감사드린다”고 전했다. 한편 한국카본은 항공우주사업을 비롯한 전자, 건축, 수송사업 등 산업전반에 걸쳐 사용되는 핵심부품 및 재료를 생산하는 유망 기업체로 밀양시 부북면에 소재하고 있다. 한국카본은 실제 누리호 제작에는 참여하지 않았지만 이번에 기증한 모형은 자신들의 부품으로 직접 만들었다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

주변을 모두 삼켜버릴듯한 태양 흑점의 역대 가장 상세한 고해상도 이미지가 공개됐다. 최근 독일 라이프니츠 태양물리학연구소(KIS) 등 공동연구팀은 스페인 카나리아 제도에 설치된 그레고르(GREGOR) 태양망원경으로 역대 가장 상세한 흑점과 플라즈마의 모습을 포착했다고 밝혔다. 흑점(sunspot)은 말 그대로 태양 표면에서 관측되는 '검은 점'을 의미한다.흑점 자체도 사실 매우 뜨겁지만, 주변의 태양 표면보다 1000℃ 정도 온도가 낮아서 관측해보면 이렇게 검은색으로 보인다. 이번에 그레고르 망원경에 잡힌 흑점은 주변을 모두 삼켜버릴 것 같은 괴물의 입처럼 보인다. 특히 흑점 주변에는 수많은 '쌀알무늬'(granule)가 보이는데 이는 태양 대류층 내에서 플라스마의 흐름에 의해 만들어진다. 서구언론에서는 팝콘처럼 보인다고 재미있게 표현하지만 사실 이 '쌀알'의 평균 지름은 무려 1500㎞가 넘어 지구 지름의 10%에 달한다. 　이번 연구를 진행한 KIS 수석 과학자인 루시아 클레인트는 "그레고르 망원경을 새롭게 재설계하면서 태양의 흑점, 자기장, 대류, 난류 등을 매우 자세히 연구할 수 있게 됐다"면서 "이는 역설적으로 코로나19로 인해 천문대에 발이 묶이면서 이루어낸 성과"라고 밝혔다. 이어 "이번 사진은 약 1㎞ 떨어진 축구장에 떨어진 날카로운 바늘을 본 것과 같다"고 덧붙였다. 　 한편 태양 표면에서 일어나는 흑점 현상의 규모는 인간의 상상을 초월한다. 지구 한 개 정도는 충분히 들어가고도 남는 거대한 흑점 내부에서는 강력한 자기장과 플라스마가 이글거린다. 자기장의 형태로 축적된 에너지가 한꺼번에 폭발하면 지구를 집어삼키고도 남는 거대한 홍염이 태양 표면에서 솟구쳐오르게 된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

관측역사상 지구와 가장 가깝게 스쳐 지나간 소행성의 존재가 뒤늦게 확인됐다. 미국 비즈니스인사이더 등 해외 매체의 18일 보도에 따르면 지난 16일(현지시간), 지구에서 약 3000㎞ 거리를 두고 소행성 ‘2020 QG’가 스쳐 지나갔다. 지름이 1.8~5.5m로 확인된 이 소행성은 우주 관측 역사상 지구와 가장 근접하게 스쳐 지나간 소행성으로 기록됐다. 당시 이 소행성과 지구의 거리는 덴마크 코펜하겐과 스페인 말라가를 잇는 거리 정도로 추정된다. 2020 QG는 지구의 남반구 위를 유유히 지나갔다. 놀라운 것은 비록 작은 크기이긴 하나 지구를 스쳐 지나갈 정도로 가깝게 날아간 우주 암석의 존재를 그 어느 누구도 알아채지 못했다는 사실이다. 2020 QG은 지구와 가장 근접하게 지나간 후 6시간 뒤에서야 미국 캘리포니아에 있는 천체 관측소인 팔로마산천문대에서 포착됐다. 당시는 이미 지구에서 한참을 멀어진 후였다. NASA 지구근접천체연구센터(CNEOS) 측은 비즈니스인사이더와 한 인터뷰에서 “2020 QG는 태양 방향에서 접근했고, 우리는 이를 미리 확인하지 못했다”면서 “이 소행성은 초당 12.7㎞의 빠른 속도로 이동했다”고 설명했다. 이어 “만약 2020 QG가 지구의 궤도에 들어왔다 해도 크기가 작기 때문에 지구 상공에서 완전히 전소했을 것”이라고 덧붙였다.크고 작은 소행성이 쥐도새도 모르게 지구를 스쳐 지나간 사례는 많다. 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 소행성이 시속 8만 8500㎞의 속도로 태양 쪽 방향에서 날아와 지구와 불과 7만 2500㎞ 거리를 두고 스쳐 지나갔다. 당시 과학자들은 이 거대한 소행성이 지구를 스쳐지나가기 불과 며칠 전에서야 발견했다. 2013년 2월 러시아 첼야빈스크 지역에 떨어진 무게 약 1만t의 운석은 역사상 최초로 운석 낙하에 의한 대규모 재해를 낳았다. 이 운석의 낙하로 1200여 명이 부상을 입었으며, 한화로 약 350억 원 규모의 피해가 발생했다. 한편 NASA가 파악한 지구로 다가오는 천체(NEOs·Near-Earth Objects)는 약 1만 5000개다. 이중 NASA는 90% 정도 파악하고 있다고 밝혔지만, 여전히 지구는 수많은 이름 모를 천체에 노출돼 있다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 포함된 과학자들이 태양계로 날아온 외계 천체의 구조에 대한 분석결과를 내놔 주목받고 있다. 한국천문연구원 이론천문연구센터, 미국 하버드-스미소니언 천체물리연구센터 공동연구팀은 2017년 태양계에서 관측된 최초의 성간천체인 ‘오우무아무아’가 기존에 알려진 것처럼 수소얼음으로 만들어진 것이 아니라고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’ 17일자에 실렸다. 오우무아무아는 2017년 미국 하와이대 팬스타즈 연구팀이 발견한 태양계에서 관측된 최초의 성간(인터스텔라)천체이다. 오우무아무아가 태양계로 날아오는 속도가 비정상적으로 빨라 최근 과학자들은 오우무아무아가 수소 얼음으로 이뤄졌고 표면에서 분출되는 기체 때문에 가속도가 붙는다는 연구결과를 내놨다. 특히 수소얼음은 아직 우주에서 발견된 적이 없었기 때문에 많은 연구자들이 이 결과에 대해 주목했다. 이에 연구팀은 수소얼음은 우주에서 온도가 가장 낮은 것으로 알려진 거대분자운(GMC) 중심부에서 만들어졌을 것으로 보고 GMC에서 수소 얼음덩이가 만들어지는 과정을 컴퓨터 가상실험했다. 또 수소얼음덩이가 이동하면서 살아남을 수 있는 수명을 계산했다. 그 결과 거대분자운에서는 수소 얼음덩이로 이뤄진 성간천체가 만들어질 수가 없기 때문에 오우무아무아는 수소 얼음덩이가 아니라는 것을 증명했다. 또 태양계와 가장 가까운 GMC인 ‘W51’에서 수소 얼음덩이가 만들어졌다고 하더라도 이동 과정에서 기체입자들과 충돌해 기화돼 1000만년 이내에 사라지게 된다는 것을 밝혀냈다. W51은 지구로부터 1만 7000년 광년이 떨어져 있기 때문에 태양계로 진입하기 전에 이미 사라져버리게 된다는 설명이다. 연구를 이끈 티엠 황 한국천문연구원 박사는 “이번 연구는 수소얼음이 우주의 거대분자운에서 형성되는 과정을 규명하고 오우무아무아가 수소얼음덩어리가 아니라는 것을 밝혀냈다는데 의미가 크다”라며 “이런 성간천체 연구는 우주기원을 밝힐 결정적 단서를 제공해 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 한편 2022년 칠레에 지구 위협 소행성 관측, 암흑물질 탐사, 우주진화 증거 관측 등을 위한 베라 루빈 천문대(VRO)가 완성돼 세계 최대 8.4m 탐사망원경이 본격적으로 가동되면 오우무아무아와 같은 성간천체를 1년에 1~2개 정도씩 찾아낼 수 있을 것으로 천문학자들은 예측하고 있다. 문홍규 천문연구원 우주과학본부 박사는 “2017년 오우무아무아에 이어, 2019년에는 보리소프가 발견돼 태양계 밖 외계천체 발견에 대한 기대가 커지고 있다”며 “한국도 이런 거대 연구시설을 이용해 태양계뿐만 아니라 외계행성계 기원 천체에 관한 연구까지 확장할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr