경북대 지구시스템과학부 천문대기과학전공이 대학생은 물론 일반인을 대상으로 한 공개관측 및 공개강연 행사를 마련한다. 경북대 지구시스템과학부 천문대기과학전공은 ‘2018 봄, 여름 밤하늘 이야기’를 오는 28일과 4월 24일, 5월 23일, 그리고 6월 25일에 경북대 제1, 2과학관에서 개최한다. ‘봄, 여름 밤하늘 이야기’ 에서는 3월 관측에서 플레이아데스 성단, 프레세페 성단, M35 산개성단, 오리온자리 대성운과 베텔게우스를, 4월 관측에서 프레세페 성단, M35 산개성단과 함께 레굴루스, 미자르와 알코르 등을 관측할 예정이다. 이어서 5월 관측에서는 두 이중성인 미자르와 알코르, 이자르 이중성, M13 구상성단, 그리고 목성과 달을 관측할 수 있으며, 6월에는 목성과 토성, 거문고자리 이중성 등을 망원경을 통해 관측할 수 있다. 공개관측과 같이 열리는 공개강연으로는 최근 별세한 스티븐 호킹 교수의 과학적 업적을 살펴보는 경북대 박명구 교수의 3월 28일 강연 ‘스티븐 호킹의 블랙홀’을 시작으로, 4월 24일에는 경북대 박명구 교수의 ‘우리는 얼마나 운이 좋은가?’, 5월 23일에는 서울대 김수봉 교수의 ‘땅속에서 우주를 보다’, 6월 25일에는 성균관대 박일흥 교수의 ‘우주에서 일어나는 천둥과 번개’가 예정돼 있다. 행사의 시작 시간은 오후 7시이며, 경북대학교 제1과학관 120호에서 약 60분간 공개강연이 진행 된 후 경북대 제2과학관 옥상에 있는 천문대로 이동해 공개관측을 진행하게 된다. 행사 참여를 원하는 방문객들은 시작 시간에 맞추어 경북대 제1, 제2과학관으로 오면 안내를 받을 수 있다. 행사와 관련된 구체적인 내용은 경북대 천문대기과학전공 홈페이지(http://hanl.knu.ac.kr)에서 볼 수 있다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

지난해 10월 '외계에서 온 첫 손님'으로 화제가 된 소행성에 대한 새로운 연구결과가 나왔다. 최근 캐나다 토론토 대학 스카버러 캠퍼스 연구팀은 소행성 ‘오무아무아’가 태양계 밖 쌍성계에서 왔을 가능성이 높다는 논문을 발표했다. 하와이말로 '제일 먼저 온 메신저'를 뜻하는 오무아무아(Oumuamua)는 길이가 400m 정도인 소행성으로 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형을 가진 것이 특징이다. 지난해 10월 처음으로 천체망원경에 포착됐는데 당시 오무아무아는 베가(Vega)성 방향에서 시속 9만 2000㎞의 빠른 속도로 날아와 태양계를 곡선을 그리며 방문한 후 페가수스 자리 방향으로 날아갔다. 전문가들이 이 소행성을 ‘외계 방문자’로 지목한 이유는 그 움직임이 일반적인 태양계의 소행성 궤도로는 설명할 수 없었기 때문이다. 당시 미국 하와이 대학 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 오무아무아의 움직임을 관측해 첫번째 지구를 찾아온 인터스텔라(interstellar·성간) 천체로 규정했다. 정식명칭은 ‘1I/2017 U1'로 이름에 붙은 ‘1I’의 의미도 첫번째 인터스텔라(interstellar)라는 뜻이다. 오무아무아가 지구와 최근접한 것은 지난해 10월 14일로 당시 거리는 2400만㎞다. 이후 전세계 과학자들은 오무아무아에 대한 연구를 진행해 최근들어 하나 둘 씩 그 성과를 꺼내놓기 시작했다. 이번에 토론토 대학은 컴퓨터 모델링 작업을 통해 오무아무아가 쌍성계에서 왔을 것이라는 주장을 내놨다. 쌍성계는 한마디로 태양이 두개인 곳으로 의외로 우주에 흔하디 흔하다. 우리은하에도 쌍성계가 50% 정도 될 것이라는 추측이 있을 정도다. 연구팀은 태양계와 같은 단성계보다 쌍성계는 더 강한 중력으로 보다 많은 소행성들을 성간으로 방출될 수 있다는 점을 강조했다. 논문의 선임저자인 알란 잭슨 박사는 "태양계 밖에서 온 천체를, 그것도 소행성을 관측했다는 것 자체가 매우 획기적인 일"이라면서 "꼬리를 남기는 혜성에 비해 소행성은 관측하기가 쉽지 않다"고 설명했다. 이어 "오무아무아가 어디 출신인지, 얼마나 오랫동안 심우주를 이동하고 있는지는 알 수 없다"면서 "다만 우주 어딘가 쌍성계에서 행성이 형성될 당시 떨어져 나온 것으로 보인다"고 덧붙였다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

세계에서 가장 오래된 ‘역사’를 자랑하는 병 편지가 공개됐다. 영국 BBC 등 해외 언론의 7일 보도에 따르면 서호주 해변에서 발견된 이 병 편지는 132년 전인 1886년 6월 12일에 쓰여진 것으로, 지난 1월 현지 주민인 토냐 일맨이라는 여성이 최초로 발견했다. 토냐는 해변을 걷던 중 모래사장에 일부분이 파묻힌 병을 발견했다. 당시 그는 이것을 고전적인 느낌이 물씬 풍기는 예쁜 병이라고만 생각하고는 집으로 가져왔다가, 병 안에 돌돌 말린 종이가 있는 것을 보고는 병 편지라는 것을 알게 됐다. 발견 당시 병 안의 편지는 축축하게 젖은 상태였지만 비교적 단단하게 말려있었고, 말린 종이 바깥으로 끈이 묶여 있었다. 토냐는 구글 번역기를 이용해 독일어로 쓰여진 편지의 내용을 번역했고, 그 결과 무려 132년 전인 1885년 6월 12일 바다에 던져진 편지라는 사실을 확인할 수 있었다. 그는 이것을 서호주박물관에 보냈고, 박물관 측은 이 편지가 과거 인도양을 지나던 독일 소속의 배 ‘파울라’에서 쓰여진 편지라고 추정했다. 박물관 연구진에 따르면 독일 소속의 배 파울라는 1864~1933년 바다를 항해했으며, 당시 해류의 흐름을 파악하기 위해 수많은 병을 바다에 던지는 실험을 했다. 당시 던져진 대부분의 병 안에는 병 편지를 발견하면 곧바로 독일 함부르크에 있는 과학기관인 독일 해군성 천문대(German Naval Observatory)로 연락을 달라는 내용이 적혀 있었다. 이번에 발견된 편지는 기존에 파울라에서 던져진 다른 편지들의 선장 로고와 같은 문양이 있었으며, 연구진은 이를 토대로 해당 병 편지 역시 해류의 흐름을 파악하기 위한 시도였을 것이며, 이것이 세계에서 가장 오래 된 병 편지로 보인다고 설명했다. 지금까지 세계에서 가장 오래된 역사를 자랑하는 병 편지는 2015년 4월 독일에서 발견된 것으로, 쓰여진 지 108년 133일 만에 북해에서 발견됐다. 역사를 새로 쓴 이번 병 편지는 서호주 박물관에서 2년간 전시될 예정이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

“적절한 시기에 적절한 위치에 있었다”고 말하는 아마추어 천문가 빅터 부소의 소감은 아마도 천문학 역사상 가장 절제된 표현일지도 모르겠다. 남미 아르헨티나 로사리오에 사는 빅토르 부소는 별이 섬광을 발하고 폭발하면서 초신성으로 변하는 ‘전후’ 순간을 사상 처음으로 촬영하는 데 성공했다. 비록 우연이었지만 말이다. 천문학자들은 이 극히 중요한 순간을 ‘충격 방출’(shock breakout) 또는 ‘충격파’(shockwave)라고 부르며, 별이 이처럼 극적인 변화를 이루는 모습을 실시간으로 목격하길 오랫동안 꿈꿔왔다. 이번 발견을 보고하는 연구논문의 주저자인 아르헨티나 라플라타 천체물리학연구소의 멜리나 베르스텐 연구원은 “이 순간을 우연히 발견할 확률은 1억분의 1 이하”라고 설명했다. 또한 연구에 참여한 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC 버클리)의 천문학자 알렉스 필리펜코 교수는 “이는 우주의 복권에 당첨된 것과 같다”고 비유했다. 부소는 지난 2016년 9월 새 카메라를 구경 40㎝ 천체 망원경에 장착해 테스트하고 있었다. 촬영한 사진 중 1장에 남쪽 하늘의 별자리인 조각가자리(Sculptor) 방향으로 밝은 섬광이 찍혀 있던 것을 발견했다. 이 별을 품고 있는 은하는 지구에서 약 8000만 광년의 거리에 있다. 초신성 폭발로 확산한 빛이 지구에 도달하는 데만 약 8000만 년이 걸린 셈이다. 일의 중대성을 감지한 부소는 평소 알고 지내던 베르스텐 연구원에게 연락했다. 베르스텐 연구원은 사진을 보는 즉시 이 아마추어 천문 애호가가 다이아몬드 원석을 발견했음을 알아차렸다. 베르스텐 연구원은 전 세계 천문학자들에게 초신성 관측을 알렸다. 그 결과 몇 시간 안에 전 세계에 있는 천문학자들은 저마다 최고의 망원경을 사용해 나중에 ‘SN 2016gkg’로 새롭게 명명된 이 초신성을 관측했다. 초신성 관측 데이터는 항성이 파괴적인 붕괴에 이르기 직전의 물리적 구조와 폭발 자체의 성질 등에 관한 중요한 단서를 제공한다. 미국 캘리포니아주 릭천문대에서 후속 관측을 진행한 필리펜코 교수는 “폭발을 시작하는 순간의 별을 관측함으로써 얻을 수 있는 정보는 다른 방법으로는 직접 얻을 수 없다”고 설명했다. 폭발 현상 분석에서 SN 2016gkg는 IIb형 초신성으로 밝혀졌다. IIb형 초신성은 폭발할 때까지 수소로 된 외층의 대부분을 잃어 거대한 별이 된다. IIb형 초신성은 1987년 필리펜코 교수가 처음 확인했다. 연구팀은 관측 데이터와 이론 모델을 조합해 폭발을 일으킨 항성의 원래 질량을 태양 질량의 약 20배로 추정했다. 하지만 이 별은 폭발할 때 질량의 4분의 3을 잃었다. 잃어버린 질량은 쌍성의 동반성에 흡수됐을 가능성이 높다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호에 상세히 실렸다. 사진=아마추어 천문가가 포착한 초신성 이미지(AFP 연합뉴스) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“적절한 시기에 적절한 위치에 있었다”고 말하는 아마추어 천문가 빅터 부소의 소감은 아마도 천문학 역사상 가장 절제된 표현일지도 모르겠다. 남미 아르헨티나 로사리오에 사는 빅토르 부소는 별이 섬광을 발하고 폭발하면서 초신성으로 변하는 ‘전후’ 순간을 사상 처음으로 촬영하는 데 성공했다. 비록 우연이었지만 말이다. 천문학자들은 이 극히 중요한 순간을 ‘충격 방출’(shock breakout) 또는 ‘충격파’(shockwave)라고 부르며, 별이 이처럼 극적인 변화를 이루는 모습을 실시간으로 목격하길 오랫동안 꿈꿔왔다. 이번 발견을 보고하는 연구논문의 주저자인 아르헨티나 라플라타 천체물리학연구소의 멜리나 베르스텐 연구원은 “이 순간을 우연히 발견할 확률은 1억분의 1 이하”라고 설명했다. 또한 연구에 참여한 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC 버클리)의 천문학자 알렉스 필리펜코 교수는 “이는 우주의 복권에 당첨된 것과 같다”고 비유했다. 부소는 지난 2016년 9월 새 카메라를 구경 40㎝ 천체 망원경에 장착해 테스트하고 있었다. 촬영한 사진 중 1장에 남쪽 하늘의 별자리인 조각가자리(Sculptor) 방향으로 밝은 섬광이 찍혀 있던 것을 발견했다. 이 별을 품고 있는 은하는 지구에서 약 8000만 광년의 거리에 있다. 초신성 폭발로 확산한 빛이 지구에 도달하는 데만 약 8000만 년이 걸린 셈이다. 일의 중대성을 감지한 부소는 평소 알고 지내던 베르스텐 연구원에게 연락했다. 베르스텐 연구원은 사진을 보는 즉시 이 아마추어 천문 애호가가 다이아몬드 원석을 발견했음을 알아차렸다. 베르스텐 연구원은 전 세계 천문학자들에게 초신성 관측을 알렸다. 그 결과 몇 시간 안에 전 세계에 있는 천문학자들은 저마다 최고의 망원경을 사용해 나중에 ‘SN 2016gkg’로 새롭게 명명된 이 초신성을 관측했다. 초신성 관측 데이터는 항성이 파괴적인 붕괴에 이르기 직전의 물리적 구조와 폭발 자체의 성질 등에 관한 중요한 단서를 제공한다. 미국 캘리포니아주 릭천문대에서 후속 관측을 진행한 필리펜코 교수는 “폭발을 시작하는 순간의 별을 관측함으로써 얻을 수 있는 정보는 다른 방법으로는 직접 얻을 수 없다”고 설명했다. 폭발 현상 분석에서 SN 2016gkg는 IIb형 초신성으로 밝혀졌다. IIb형 초신성은 폭발할 때까지 수소로 된 외층의 대부분을 잃어 거대한 별이 된다. IIb형 초신성은 1987년 필리펜코 교수가 처음 확인했다. 연구팀은 관측 데이터와 이론 모델을 조합해 폭발을 일으킨 항성의 원래 질량을 태양 질량의 약 20배로 추정했다. 하지만 이 별은 폭발할 때 질량의 4분의 3을 잃었다. 잃어버린 질량은 쌍성의 동반성에 흡수됐을 가능성이 높다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호에 상세히 실렸다. 사진=아마추어 천문가가 포착한 초신성 이미지(AFP 연합뉴스) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

은하 중심에는 거대한 크기의 블랙홀이 존재한다. 이 거대 질량 블랙홀은 물론 은하보다 질량이 작지만 그래도 태양 질량에서 수백만 배에서 수십억 배에 달하는 거대한 질량을 가진 것들이 많다. 그런 만큼 강력한 중력으로 주변 물질을 흡수해 은하 전체의 물질 분포에 영향을 준다. 과학자들은 이 은하 중심 블랙홀이 은하의 진화에 매우 큰 영향을 준다고 보고 있다. 하지만 이 은하 중심 블랙홀은 관측이 그렇게 간단하지 않다. 은하에서 가장 많은 가스와 별이 밀집된 공간에 있기 때문에 일반적인 광학 망원경으로는 그 구조를 파악하기 힘들다. 일본 국립 천문대의 과학자팀은 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 활동 은하핵 (AGN) 가운데 하나인 M77 은하의 거대 질량 블랙홀을 관측했다. 일반적으로 아무것도 없는 검은 구멍처럼 생각되는 블랙홀이지만, 과학자들은 은하 중심 블랙홀 주변이 매우 복잡한 구조로 되어 있다는 점을 알고 있다. 이전 관측과 이론적 예측을 통해 블랙홀 주변에는 블랙홀로 흡수되는 거대한 물질의 원반인 강착 원반이 있고 그보다 더 먼 장소에는 매우 큰 도넛 모양의 가스가 있을 것으로 생각됐다. 하지만 이를 실제로 관측하기는 어려웠다. 연구팀은 시안화수소(HCN) 및 HCO+ 이온의 분포를 조사해 도넛 모양으로 생긴 구조물을 실제로 관측하는 데 성공했다. 위의 사진에서 사각형 안에 말발굽 모양의 지름 1400광년 정도 되는 구조물이 있고 그 안쪽에 지름 40광년에 달하는 원형 구조물이 포착된 것이다. 다만 ALMA의 강력한 성능으로도 중심부 구조는 다소 흐릿하게 관측된다. 이는 M77이 4,700만 광년 떨어진 은하이기 때문인데, 거리를 생각하면 놀라운 해상도라고 할 수 있다. SF영화에서는 단순하게 처리되는 것과 달리 과학자들은 블랙홀로 물질이 흡수되는 과정 역시 간단하지 않다고 보고 있다. 도넛 모양 구조물에서 더 안쪽의 강착 원반으로 물질이 이동하는 과정 역시 아직 밝혀지지 않은 부분이 많다. 아직도 많은 미스터리를 품고 있는 블랙홀에 대한 연구는 앞으로도 계속 진행될 것이다. 여기에는 우리 은하를 비롯한 은하 진화의 과정과 미래가 담겨 있기 때문이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

서울 동대문구는 2018년 교육 관련 예산을 전년도보다 10억원 증가한 101억원을 편성했다고 6일 밝혔다. 구의 재정자립도는 서울시 25개 자치구 중 14위이지만 교육 경비 보조금 예산은 강남구에 이은 2위로 동대문구의 공교육 활성화에 대한 의지를 엿볼 수 있다.구의 교육 예산은 교육 경비 보조금 53억원, 서울형혁신교육사업 14억 7000만원, 무상급식 28억원, 진로직업체험센터 2억 5000만원 등이다. 교육 경비 보조금 예산은 지역 내 49개 초·중·고 학력신장과 시설개선, 유치원 지원, 1인1악기 오케스트라 육성 사업, 천문대 설립 등 과학창의인재육성 프로젝트, 방충망설치·화장실 개선, 고교 진로·진학 특화 프로그램, 교원 역량강화 등에 사용된다. 구는 유덕열 동대문구청장 민선 5기 취임 직후인 2010년 11월 관련 조례를 개정해 교육경비보조 기준액을 8%에서 10%로 높이는 등 교육 관련 예산을 점차 늘려 왔다. 동대부고가 서울 202개 일반고교 가운데 4년제 대학 진학률 1위, 휘경여고가 6위를 차지한 것도 이 같은 맥락에서 가능했다는 설명이다. 구는 동대부고와 휘경여고를 비롯해 학력신장 성과를 올린 학교에는 진학 인센티브를 부여하고 예산을 더 많이 지원하고 있다. 유 구청장은 “아이들의 미래는 곧 동대문구의 미래인 만큼 교육은 백년대계라는 생각으로 당장 성과에 연연하지 않고 구의 미래를 위해 꾸준히 투자를 늘리고 있다”면서 “앞으로도 동대문구를 교육 때문에 찾는 도시, 자녀 키우기 좋은 특구로 만들기 위해 지원을 아끼지 않겠다”고 말했다. 주현진 기자 jhj@seoul.co.kr

지구를 품고 있는 우리은하 바깥쪽에서 처음으로 생명탄생의 필수요소인 유기분자가 발견돼 주목받고 있다.미국 항공우주국(NASA) 고다드우주비행센터, 버지니아대, 국립전파천문관측소, 일본 오사카부립대, 일본 국립천문대, 영국 킬대, 독일 하이델베르그대, 막스플랑크 전파천문연구소, 쾰른대 공동연구팀은 태양계가 속해 있는 우리은하 바깥쪽에 있는 왜소 은하(dwarf galaxy)에서 거대 유기분자의 흔적을 발견했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널 레터스’ 1월 30일자에 실렸다. 왜소 은하는 수십억 개의 별로 구성된 작은 은하로 2000억~4000억개의 별로 이뤄진 우리은하나 안드로메다은하 같은 거대은하보다 질량과 크기가 훨씬 작은 은하를 말한다. 이들 왜소은하에서는 별들이 만들어지는 속도가 매우 느리기 때문에 화학적 구성이 원시적일 뿐만 아니라 유기물질을 형성하는데 필요한 탄소나 산소 분자가 상대적으로 적다. 이 때문에 우리은하 바깥에서 생명 탄생의 기본 요소인 유기분자는 발견된 적이 없다. 연구팀은 칠레에 있는 세계 최대 규모의 전파망원경 ‘알마’(ALMA)를 이용해 지구에서 16만 광년 떨어져 있는 거대 마젤란 성운에서 유기분자를 찾는 연구를 진행하던 중 성운 내 왜소 은하에서 다이메틸 에테르(CH3OCH3)과 포름산 메틸(CH3OCHO)라는 유기물질의 흔적을 발견했다. 마르타 세위로 NASA 박사는 “이번 발견의 의미는 생명의 기본적인 화학 구성요소인 유기물질이 지구가 있는 우리은하가 생성되기 훨씬 전에 만들어진 우주에서 이미 먼저 형성됐다는 것”이라며 “우주의 탄생과 성장을 화학적 차원에서 연구할 수 있게 됐다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

새로운 '스타 탄생'을 알리는 암흑성운의 모습이 관측됐다.　 최근 유럽남방천문대(ESO) 측은 지구에서 약 600광년 떨어진 곳에 위치한 ‘루푸스 3’(Lupus 3)의 모습을 공개했다. 전갈자리에 자리잡은 루푸스 3는 이름도 무서운 암흑성운(暗黑星雲)이다. 사진 속에서 검은색 덩어리로 길게 보이는 것이 바로 루푸스 3로 주위에 빛나는 별들과 대비돼 아무 것도 존재하지 않는 것처럼 보인다. 이는 우주 먼지와 가스, 불투명한 구름으로 이루어진 루푸스 3가 배후의 별이나 발광가스를 흡수하기 때문이다. 마치 모든 것을 빨아들이는 블랙홀처럼 느껴지지만 사실 루푸스 3는 수많은 '생명'을 탄생시키는 '별들의 요람'이다. 사진 중앙에 밝게 빛나는 2개의 푸른 천체가 루푸스 3가 낳은 쌍둥이같은 아기 별들이다. 이번에 공개된 사진은 칠레에 있는 거대 망원경(VLT·Very Large Telescope)과 MPG/ESO 2.2m 지상 망원경으로 관측됐으며 역대 촬영된 루푸스 3 중 가장 선명하다. 사진=ESO/R. Colombari 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

달이 지구에 가까이 접근해 크게 보이는 ‘슈퍼문’과 한달에 보름달이 두번 뜨는 ‘블루문’이 ‘개기월식’과 겹치는 ‘슈퍼 블루문 개기월식’을 31일 밤 볼 수 있다. 전문가들은 이번 천체현상을 보다 잘 관측하려면 작은 망원경 또는 쌍안경과 야외에서 장시간 버틸 수 있는 방한용품을 준비하라고 조언했다.국립과천과학관과 한국천문연구원에 따르면 이번 슈퍼 블루문 개기월식은 지난 1982년 이후 35년만의 ‘우주쇼’다. 월식은 지구 그림자 속으로 달이 들어가는 현상으로 보름달일 때만 나타났다. 달의 일부만 가려지면 부분월식, 전체가 다 가려지면 개기월식이라고 부른다. ●슈퍼문이란 보름달의 크기는 일정하지 않고 지구와 달 사이의 거리에 따라 조금씩 달라진다. 가장 가깝게 지구에 접근하면 가장 멀리 있을 때보다 달의 크기가 14% 더 크고 30% 더 밝다. 미국의 점성술가 리처드 놀은 보름달이 지구에 가장 가깝거나 가장 가까운 거리의 90% 범위에 있을 때 슈퍼문이라 불렀다. 이후 이 용어가 사용되기 시작됐다. ●블루문이란 달은 29.5일 주기로 위상이 변한다. 태양의 공전과 비교하면 매년 11일 정도 차이가 생긴다. 이 때문에 19년에 7번 꼴로 보름달이 한 번 더 뜬다. 한 계절에 4번의 보름달이 뜰 수 있고 이 중 3번째 뜨는 달을 블루문이라고 부른다. 최근에는 편의상 같은 달에 두 번 보름달이 뜰 때 두 번째 뜨는 보름달을 블루문이라고 한다. ●월식은 언제부터 언제까지 31일 개기월식은 서울 기준으로 오후 8시 48분 6초 시작된다. 오후 9시 51분 24초면 지구 그림자 속에 달이 완전히 가려진다. 오후 11시 8분 18초까지 약 77분 동안 완전히 가려진 상태가 지속된다. 자정을 넘어 새벽 1시 10분까지 달이 그림자 속에서 나오면서 월식의 모든 과정이 끝난다.●관측에 좋은 곳 하늘이 탁 트인 곳을 찾는 것이 좋다. 맨눈으로도 개기월식을 관측할 수 있으나 작은 망원경이나 쌍안경을 사용하면 선명하고 자세하게 월식을 볼 수 있다는 게 정부의 설명이다. 장시간 관측으로 인한 추위와 피로를 피할 수 있도록 핫팩 등 방한용품을 챙기고 따뜻한 물을 보온병에 담아가는 것도 좋겠다. ●다음 월식은 언제 올해 7월 28일에도 한 번 더 개기월식이 있다. 이때는 새벽시간에 월식이 시작돼 월식 전체를 다 볼 수는 없다. 그 다음 개기월식은 2021년 5월, 2025년 9월이다. 그러나 오늘과 같은 슈퍼 블루문 개기월식은 19년 뒤인 2037년 1월 31일에나 다시 찾아온다. 오늘을 놓치면 안 되는 이유다. ●관련 행사 국립과천과학관에서는 30여대의 천체망원경과 해설을 통해 개기월식의 생생한 장면을 체험하는 행사를 마련했다. 디지털카메라를 들고가면 과학관 장비를 사용해 개기월식 사진을 직접 찍을 수 있다. 일부 유료 프로그램을 빼곤 당일 과학관을 찾는 방문객 누구나 사전 예약 없이 무료로 관측이 가능하다. 한국천문연구원의 이동천문대 ‘스타카’는 개기월식 전 과정을 대형 영상으로 현장 중계한다. 한국천문연구원의 페이스북(https://www.facebook.com/kasipr)에서도 온라인 생중계한다. 오달란 기자 dallan@seoul.co.kr

31일 달이 지구 그림자에 완전히 가려져 사라지는 개기월식과 검붉은 달을 의미하는 ‘슈퍼 블루 블러드문’이 동시에 뜨는 우주쇼가 벌어져 천문학계의 관심이 집중되고 있다.한국천문연구원에 따르면 달은 30일 오후 8시 48분부터 부분월식을 시작해 오후 9시 51분부터 개기월식을 이룰 예정이다. 이 개기월식은 오후 11시 7~8분에 절정에 달할 것으로 보이며 1일 오전 1시 10분까지 볼 수 있다. 이번 달은 개기월식과 함께 보름달이 지구와 가까워져 크게 보이는 슈퍼문과 블루문 현상이 동시 관찰할 수 있어 검붉은 달을 볼 수 있는 절호의 기회라고 천문연측은 설명했다. ‘수퍼 블루 블러드문’은 1982년 12월 이후 35년 만이다. 검붉은 달은 달이 지구 그림자 안으로 들어갔을 때 지구 대기를 통과한 태양빛이 꺾여 달에 도달하게 되는데 지구 대기를 지난 이 빛이 산란이 일어나 달이 검붉게 보여 ‘블러드문’이라고 부른다. 슈퍼 블루문 개기월식은 19년 뒤인 2037년 1월 31일에나 다시 볼 수 있다. 천문연 측은 페이스북을 통해 이번 개기월식을 실시간으로 중계한다. 개기월식을 제대로 보기 위해서는 주변 천문대를 방문하거나 지대가 높은 곳을 찾으면 좀더 잘 관측할 수 있다. 개기월식은 해마다 한두차례 일어난다. 두 번째 개기월식은 7월 28일이다. 이때는 오후 3시 24분 부분월식을 시작해 개기월식이 오후 4시 30분에 이뤄져 오후 5시 37분까지 관측할 수 있다. 완전한 개기월식의 과정을 볼 수 있는 건 6년 만이다. 다음 개기월식의 전 과정을 지켜 보려면 7년 뒤인 2025년 9월 7일에야 가능하다.2014년 10월 9월에는 달빛이 붉은 색으로 바뀌는 이른바 ‘레드문’ 개기월식이 일어나 관심을 집중시켰다. 한편, 올 연말인 12월 13일에는 1948년 미국 천문학자 칼 비르타넨이 발견한 5.4년 단주기 혜성인 비르타넨 혜성이 태양과 가장 가까워지는 지점인 근일점을 통과한다. 근일점을 통과할 때는 맨 눈으로 관측이 가능하며 같은 달 유성우도 쏟아질 예정이다. 강주리 기자 jurik@seoul.co.kr

우리나라에서 슈퍼문과 블루문에 개기월식까지 세 가지 천문현상을 31일 밤 동시에 관측할 수 있다. 경기 과천시는 국립과천과학관 천문대에서 이날 오후 7시부터 관측 행사를 개최한다고 30일 밝혔다. 한국천문연구원(천문연), 과천정보과학도서관 등 세 기관이 함께 진행한다.평소보다 달이 크게 보이는 슈퍼문과 같은 달 두 번째 뜨는 보름달인 블루문 현상이 겹친 가운데 개기월식까지, 세 가지 현상이 동시에 일어나는 것은 우리나라에서 1982년 12월 30일 이후 35년 만이다. 달이 지구와 가장 가까워지는 시기에 뜨는 보름달인 슈퍼문은 가장 먼 곳의 보름달보다 14％ 크고 30％ 더 밝다. 천문연에 따르면 달이 지구 본그림자에 완전히 들어가는 개기월식은 오후 9시 51분 24초에 시작해 10시 29분 54초에 최대에 이르며 11시 8분 18초까지 지속된다. 다음번 개기월식 전 과정은 2025년 9월 7일 관측할 수 있고 ‘슈퍼 블루문 개기월식’은 19년 뒤인 2037년 1월 31일 다시 나타난다. 천문연과 과천과학관, 과천정보과학도서관은 이날 개기월식 관측, 강연, 체험 행사를 진행한다. 과천과학관에 설치된 30여대의 천체망원경으로 개기월식 장면을 관측할 수 있다. 과학관 장비를 이용, 디지털 일안 반사식(DSLR) 카메라로 개기월식 사진도 촬영할 수 있다. 남상인 기자 sanginn@seoul.co.kr

중국이 지구에서 달까지의 거리를 측정하는 데 성공했다. 미국과 프랑스, 그리고 이탈리아에 이은 4번째 국가로 기록된 것이다. 중국 과학원 윈난 천문대는 23일 전날 밤 레이저에 의한 거리 측정으로 지표에서 달까지의 거리를 측정하는 데 성공했다고 발표했다. 이번 관측 데이터에 따르면, 지구에서 달까지의 거리는 38만5823.433㎞에서 38만7119.6㎞ 사이다. 평균 거리는 38만4403.9㎞로 기존 데이터와 거의 일치한다. 달까지의 거리 측정은 정밀한 레이저 펄스를 지상에서 발사해 아폴로 15호가 달 표면에 설치해둔 반사경까지 왕복하는데 걸린 시간으로 산출한다. 이는 레이저 기술 등 다양한 과학 기술을 결합하고 있어, 현시점에서는 최고의 수단으로 꼽힌다. 이번 측정은 현지 시간으로 22일 21시 25분부터 22시 31분 사이에 구경 1.2m 망원경 시스템을 사용해 진행됐으며, 이를 통해 나온 데이터는 앞으로 달 관련 연구자들에게 제공될 예정이다. 사진=중국 과학원 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

블랙홀은 무엇이든지 흡수하는 괴물 같은 천체다. 하지만 아무것도 탈출할 수 없다면 이를 관측하는 일은 매우 어렵다. 블랙홀의 존재가 이론적으로 예측되었음에도 한동안 그 존재가 의문시되었던 이유다. 하지만 이제 과학자들은 수많은 블랙홀의 존재를 직접 관측하고 그 안에 숨겨진 비밀을 탐구하고 있다. 그것이 가능한 이유는 블랙홀 자체는 빛을 내지 않지만, 블랙홀에 흡수되는 물질과 제트(jet)의 형태로 방출되는 물질이 막대한 에너지를 내놓기 때문이다. 특히 은하 중심에는 태양 질량의 수백만 배에 달하는 거대 질량 블랙홀(supermassive black hole)이 존재해 많은 연구가 이뤄지고 있다. 하지만 블랙홀에는 거대 질량 블랙홀만 있는 것은 아니다. 블랙홀을 크게 두 가지 형태로 분류하면 은하 중심에 존재하는 거대 질량 블랙홀과 별과 비슷한 질량을 지닌 항성 질량 블랙홀로 나눌 수 있다. 항성 질량 블랙홀은 거대한 질량을 가진 별이 초신성 폭발을 일으키면서 중심부에 있는 물질이 뭉쳐 생성된다고 보고 있다. 별이 최후를 맞이할 때 남은 질량이 많으면 블랙홀이 되고 그보다 작은 경우 중성자별이 되는 것이다. 당연히 은하에 보통 하나뿐인 거대 질량 블랙홀보다 항성 질량 블랙홀이 훨씬 흔할 것이다. 하지만 항성 질량 블랙홀의 경우 동반성에서 흡수하는 물질이 없다면 사실상 알아낼 방법이 없다. 글자 그대로 검은 구멍으로 아무것도 빠져나오지 못하기 때문이다. 그러나 예외적인 경우도 있다. 유럽 남방 천문대(ESO)의 거대 망원경 (VLT)에 설치된 MUSE 장치는 구상성단 NGC 3201에서 숨어 있는 블랙홀의 증거를 발견했다. 구상성단은 수천에서 수만 개의 별이 중력으로 느슨하게 묶인 집단으로 보통 나이가 많은 별들의 모임이다. 우리 은하에만 150개가 넘는 구상성단이 있다. 본래 천문학자들은 블랙홀을 찾기 위해서가 아니라 구상성단의 별을 연구하기 위해 관측을 진행했으나 별 하나가 매우 이상하게 움직이는 것이 관찰됐다. 태양 질량의 0.8배 정도 되는 별이 167일을 주기로 시속 수십만km라는 엄청난 속도로 움직이고 있었던 것이다. 하지만 아무리 관측해도 이 별의 동반성은 관측되지 않았다. 이 현상을 설명할 수 있는 유일한 방법은 관측이 안 될 정도로 어둡지만 태양 질량의 4배 정도 되는 천체가 중력을 행사하고 있다고 가정하는 것이다. 그리고 이 정도 질량을 지닌 천체인데도 아무것도 방출하지 않는다면 물질을 흡수하지 않는 블랙홀일 가능성이 가장 크다. 이런 블랙홀은 주변을 지나는 빛을 흡수하거나 굴절시키긴 하지만 방출하는 에너지가 사실상 없기 때문에 아무리 성능 좋은 망원경으로도 관측이 어렵다. 그래도 중력은 말없이 그 존재를 증명한다. 천문학자들은 숨어 있는 블랙홀의 숫자와 질량에 대해서 많은 궁금증을 가지고 있으나 사실 이렇게 우연한 기회가 아니면 관측이 쉽지 않다. 하지만 아직 모르는 것이 많기에 더 호기심을 불러일으키는 존재라고 할 수 있다. 앞으로도 블랙홀의 숨은 비밀을 찾기 위한 연구가 계속 진행될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

정확히 1년 후에는 존재하지만 실제로 근접 관측을 하지 못했던 그곳을 '인류의 피조물'이 탐사한다. 최근 미 항공우주국(NASA) 뉴호라이즌스호 프로젝트 수석연구원 알란 스턴 박사는 "오는 12월 31일 혹은 새해 1월 1일 뉴호라이즌스호가 역사적인 '속편'을 보여줄 예정"이라고 밝혔다.　 뉴호라이즌스호의 역사적인 '첫편'은 잘 알려진대로 지난 2015년 7월 14일 명왕성 도착이다. 이후 뉴호라이즌스호는 그간 제대로 된 사진조차 없었던 명왕성의 비밀을 지구로 전송하는 역사적인 성과를 이뤘다. 이렇게 뉴호라이즌스호는 명왕성 탐사를 성공적으로 완수했지만 곧바로 새로운 미션을 부여받았다. 곧 연장 근무에 들어간 것으로 새 탐사지는 소행성 ‘2014 MU69’다. 미지의 영역인 카이퍼 벨트(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 위치한 2014 MU69는 지름 30km가 넘지 않는 소행성으로 카이퍼 벨트에 위치한 속성상 태양계 탄생 초기 물질로 이루어져 있을 것으로 보인다. 명왕성에서도 약 16억㎞ 떨어진 2014 MU69를 향해 뉴호라이즌스호가 날고있는 사이 지구에 있는 과학자들도 놀고 있지는 않았다. NASA의 공중천문대인 소피아(SOFIA·airborne Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)가 2014 MU69 주변에서 작은 위성의 증거를 찾아냈기 때문. 또한 2014 MU69가 당초 예상과는 달리 두 개의 천체가 붙어있는 아령 형태일 가능성이 있다는 의견도 제시했다. 물론 이는 과학자들의 주장일 뿐 실제로 맞고 틀리는지는 1년 후에 결판난다. 만약 SOFIA 측의 주장이 맞다면 2014 MU69는 소행성 주제에 '건방지게' 달도 하나 가지고 있는 셈이다. 　 한편 명왕성이 행성에서 퇴출되기 직전인 지난 2006년 1월 발사된 뉴호라이즌스호는 이듬해 목성을 근접비행했다. 명왕성 가기도 바쁜 뉴호라이즌스호가 목성에 들린 이유는 ‘공짜’로 가속을 얻기 위해서다. 실제 초속 16km 속도로 날아가던 뉴호라이즌스호는 목성을 근접비행(Fly by)하면서 속도를 초속 16km에서 초속 23km로 끌어올렸다. 근접비행은 천체의 중력을 이용해 공짜로 가속을 얻는 비행방식으로, 이렇게 '온 우주가 나서서 도와준 덕'에 뉴호라이즌스호는 3년을 단축해 지난 2015년 7월 14일 명왕성을 근접 통과했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

해골을 닮았다고 해서 ‘해골 소행성’으로 불리는 ‘2015 TB145’가 2015년에 이어 내년에도 지구를 찾을 것으로 보인다. 소행성 2015 TB145는 직경이 최대 700m에 달하며, 2015년 10월 초 발견됐다. 미국 하와이에 있는 NASA 적외선 천문대(IRTF)는 이를 관찰한 결과 태양 주위를 수없이 돌면서 핵을 에워싸고 강렬한 빛을 내는 코마와 긴 꼬리가 사라진 이른바 ‘죽은 혜성’이라는 결론을 내렸다. 2015년 10월 31일, 핼러윈 축제가 벌어지는 당일 지구 가까이를 스쳐 지나갔다고 해서 ‘핼러윈 소행성’이라는 별칭이 붙기도 한 소행성 2015 TB145는 당시 지구와 49만 9000㎞까지 접근했다. 이는 지구와 달 사이 거리보다 약간 더 먼 거리(약 1.3배)다. 과학자들은 이 소행성이 시속 12만 5500㎞의 속도로 우주를 날고 있으며, 이 같은 속도로 볼 때 오는 2018년 11월, 다시 한 번 지구에 근접하게 다가올 것으로 내다봤다. 해골처럼 생긴 기괴한 모양과 지구와 근접한 거리를 지나간다는 사실 때문에 천문학자뿐만 아니라 일반인에게도 큰 관심을 받은 이 소행성은 2015년 당시 지구에 별다른 영향을 끼치지는 않았다. 올해에도 2015년 당시와 비슷한 거리에서 지구를 지나갈 것으로 예상되며, 북반구 오리온 자리에서 천체 망원경으로 관측이 가능할 것으로 보인다. 한편 현재까지 미국항공우주국(NASA)이 파악한 ‘잠재적 위험 소행성’(지름 140m 이상의 크기를 가지고 지구로부터 750만km 이내의 거리에서 지나가는 소행성)은 1400여개다. 이는 전체에 비하면 극히 일부에 지나지 않는다. 또한 파악된 소행성이라도 천체 중력이나 충돌에 의해 얼마든지 방향을 틀어 우리에게 날아올 가능성은 존재한다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

올 한해에도 미지의 영역인 우주를 향한 인간의 도전은 계속됐다. 지상에서는 ‘역대 최고의 우주쇼‘로 불렸던 개기일식이 북미 대륙을 중심으로 펼쳐졌고 장기간 임무를 펼쳤던 토성 탐사선 카시니호는 '유작'을 남기고 장렬히 산화했다. 또 '태양계 큰형님' 목성은 탐사선 주노에 의해 그 속살을 일부 드러냈다. 최근 해외언론들은 2017년을 결산하는 ‘올해의 우주사진’(The Best Space Photos of 2017)을 선정해 발표했다. 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA) 그리고 국제우주정거장(ISS)의 우주비행사, 천체 사진작가들이 촬영해 공개한 사진들에는 우주에 대한 인류의 경외감이 오롯이 담겨있다. 올해 촬영된 우주 사진과 국내에서 인기를 모았던 사진을 일부 가감해 소개한다. 　 -우주에 뜬 '비행접시' 지난 4월 토성탐사선 카시니호가 지구로 보내 온 ‘UFO’ 사진이다. 진짜 UFO처럼 생긴 이 천체는 토성의 위성인 아틀라스(Atlas)로 생긴 모습이 둥글납작해서 비행접시라는 별명을 갖고 있다. 60개가 넘는 토성의 위성들 중에서 가장 이색적인 모습을 한 아틀라스는 가운데가 혹처럼 솟아올랐고, 가장자리가 펑퍼짐하다. 사실 우리 눈에는 만두처럼 보이기도 하는데 실제 서구에서는 이탈리아 만두인 '라비올리'(ravioli) 위성이라고도 부른다. 촬영당시 카시니호와 아틀라스와의 거리는 불과 1만 1,000km로, 이는 역대 최단거리다. - 초신성 폭발 후 남은 게성운 NASA와 ESA가 공동운영하는 허블우주망원경과 찬드라 X레이 망원경, 스피처우주망원경 등 총 5개의 천체망원경이 합작해 만든 게성운 사진으로 지난 5월 공개됐다. 게성운(Crab Nebula)은 지구로부터 6500광년 거리에 있으며 지름은 약 5광년이다. 게의 등딱지처럼 생겨 게성운이라는 재미있는 이름이 붙었으며 사실 별의 진화 마지막 단계인 초신성이 폭발해 만들어진 초신성 잔해다. 성운 중심에는 지름 30km에 달하는 중성자별인 펄서가 존재하며 1초에 30.2회 자전하면서 전자기파를 방출한다. 세계적인 통신사인 로이터가 선정한 올해의 우주사진이기도 하다.　 - '우주의 불꽃' 베텔게우스　 지난 7월 프랑스 파리천문대 등의 국제 천문학자들이 세계 최대 전파망원경 ‘알마’(ALMA)로 포착한 역대 촬영된 것 중 가장 선명한 베텔게우스의 모습이다. 적색 초거성인 베텔게우스는 오리온자리의 좌상 꼭짓점에 있으며 지구와의 거리는 약 650광년으로 별 중에서는 그나마 가깝다. 붉게 타오르는 듯한 베텔게우스의 ‘신상’ 이미지가 볼품없는 것처럼 보이지만 지구와의 거리 때문에 사실 점 수준으로도 촬영하기는 쉽지 않다. 베텔게우스는 여러 모로 흥미로운 별이다. 먼저 베텔게우스의 크기는 태양의 1400배로 50만배나 밝게 빛난다. 만약 베텔게우스를 우리의 태양 자리에 끌어다 놓는다면 목성의 궤도까지 잡아먹을 정도다. 또한 나이가 ‘불과’ 850만 년으로 젊디젊지만, 조만간 임종을 앞둔 별이기도 하다. 곧 수명을 다해 초신성으로 폭발할 운명으로 어쩌면 현장에서는 이미 폭발했을지도 모른다. 만약 오늘 초신성으로 폭발했다면 우리는 650년 후에나 ‘우주의 불꽃놀이’를 지켜볼 수 있다. - 역대 최고 우주쇼 개기일식 미국 현지시간으로 8월 21일 오전 10시 15분(한국시간 22일 새벽 2시 15분) 오리건주를 시작으로 달이 태양을 완전히 덮는 개기일식이 일어났다. 이날 미국인들은 모두 ‘해를 품는 달’의 진기한 모습을 지켜보며 ‘역대 최고의 우주쇼’를 지켜봤다. 이처럼 미국 대륙을 후끈 달아오르게 만든 99년 만의 개기일식은 땅 위에서만 주목한 이벤트는 아니다. 미 국립해양대기국(NOAA)의 최신형 기상위성 GOES16이 촬영해 공개한 사진에는 북미 대륙 위에 덮여 있는 검은 구름 같은 존재가 보인다. 바로 우주에서 본 달 그림자다. 또한 국제우주정거장에 머물고 있는 이탈리아 출신의 우주비행사 파올로 네스폴리가 촬영한 사진에도 개기일식이 잡혔다. 사진 속 지구 아래편으로 보이는 검은 형체가 달 그림자다. 한때는 저주와 재앙의 상징처럼 여겨졌던 개기일식은 달이 태양을 완전히 가리는 천체 현상이다. 이는 궤도 선상에 태양-달-지구 순으로 늘어서면서 발생하는데, 지구가 태양을 도는 궤도와 달이 지구를 공전하는 궤도의 각도가 어긋나 있어 부분일식은 자주 일어나지만 개기일식은 통상 2년마다 한 번씩 찾아온다. 한반도에서의 개기일식은 2035년 9월 2일 예정돼 있으나 그나마 평양에서나 온전히 볼 수 있으며 남한에서는 부분일식으로만 관측된다. 　 - 목성탐사선 주노가 촬영한 목성의 '민낯' 지난 9월 1일 탐사선 주노가 목성 옆을 통과하는 플라이바이를 실시하면서 8분 간격으로 가스 행성의 민낯을 잡아냈다. 사진에는 목성 표면의 수많은 구름띠와 폭풍 소용돌이가 연출하는 놀라운 형상이 생생하게 담겨있다. 이 사진은 주노 탐사선과 시민 과학자 제럴드 아히슈테트 션 도런의 합작품이다. 도런은 주노가 보내온 1차 데이터를 색보정해 이같은 목성의 민낯을 보여주는 사진을 만들었다. - 토성탐사선 카시니호의 유작 토성탐사선 카시니호는 지난 9월 15일 오전 7시 55분(한국시각 15일 저녁 8시55분)께 토성 대기권으로 뛰어들어 장렬한 최후를 맞았다. 지난 1997년 케네디 우주센터에서 발사된 지 20년 만에 임무를 모두 마친 것으로 카시니호는 결국 토성의 일부가 됐다. 이렇게 카시니호는 마지막 불꽃을 태우며 산화했지만 최후까지도 주어진 미션을 성공적으로 마무리했다. 토성 대기와의 마찰로 불타기 전 2분 동안 토성 대기성분 데이터와 사진들을 지구로 전송했기 때문이다. 카시니호가 마지막으로 보낸 데이터는 토성의 대기 속을 찍은 사진으로, 이 사진을 전송한 후 45초 만에 전소됐다. 또 토성을 배경으로 얼굴을 빼꼼히 내민 위성 엔셀라두스의 모습은 마치 고된 임무를 마친 카시니호와 작별인사를 하는 듯 하다. 카니시호와 마지막 작별이 있던 이날 NASA의 전현직 연구원들은 마지막 신호를 뒤로하고 서로 끌어안고 눈물을 흘리며 아쉬움을 함께 했다. 　 - 거대 목성의 달 그림자 적색의 행성 표면에 작은 그림자 하나가 드리워졌다. 이 행성은 목성, 작은 그림자는 위성인 아말테아(Amalthea)다. 목성에서 18만㎞ 떨어진 곳에서 공전 중인 아말테아는 지름이 약 240㎞ 정도로 못생긴 감자처럼 제멋대로 생겼다. 이 사진은 지난 10월 NASA가 공개했으며 '촬영자'는 물론 목성탐사선 주노다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2015년 명왕성(Pluto)을 근접통과한 탐사선 뉴호라이즌스에는 명왕성 발견자의 뼛가루가 캡슐에 담긴 채 실려 있었다. 명왕성은 1930년 2월 18일 미국 애리조나주 로웰 천문대의 신참 직원인 클라이드 톰보(1906~1997)에 의해 발견되었다. 톰보의 명왕성 발견 이야기를 하기 전에 반드시 알아야 할 사항이 있는데, 그것은 퍼시벌 로웰(1855~1916)이라는 인물이다. 출중한 호기심과 자유로운 영혼의 소유자였던 로웰은 우리와도 인연이 닿아 있는 인물로, 하버드 대학을 졸업한 후, 1883년 조선을 방문하고 ‘고요한 아침의 나라 조선’(Choson, the Land of the Morning Calm)이라는 제목의 책을 펴내기도 했다. 로웰은 30대에 천문학에 헌신하기로 결심하고 해왕성 바깥에 있는 제9의 행성을 찾는 것을 필생의 목표로 삼았다. 천왕성의 이상 운동을 근거로 해왕성을 발견하게 된 것이 60년 전의 일이었다. 해왕성 발견 후, 이 행성의 궤도에도 오차가 있는 것으로 밝혀져 해왕성 바깥쪽에 다른 행성이 존재할 거라는 믿음이 널리 퍼져 있었다. 로웰은 해왕성 너머로 궤도에 영향을 미치는 또 다른 행성이 있을 것으로 추정하고 이를 ‘행성 X’라 불렀다. 1894년, 로웰은 애리조나주에 있는 해발 2210m의 플래그스탭산에 로웰 천문대를 세우고 행성 X를 찾기 위한 프로젝트에 돌입했다. 그러나 로웰은 불행하게도 그의 꿈을 끝내 이루지 못한 채 1916년 61살의 나이로 우주로 떠났다. 로웰의 꿈은 14년 후 천문대의 신참인 고졸 출신 아마추어 천문가 클라이드 톰보에 의해 마침내 이루어졌다. 24살의 톰보는 당시 최신 기술이었던 천체사진을 이용하여 동일한 지역의 밤하늘 사진을 2주 간격으로 두 장을 촬영한 후, 그 이미지 사이에서 위치가 바뀐 천체를 분석하는 방법으로 끈질기게 탐색을 진행한 끝에 1930년 2월 마침내 명왕성을 발견했던 것이다. 이 소식은 곧 AP통신의 전파를 타고 전 세계로 퍼져났으며, 제9의 행성 발견으로 세계는 발칵 뒤집어졌다. 과연 태양계가 앞으로도 얼마나 더 확장될 것이며, 그 바깥으로는 무엇이 더 있을까 하는 생각으로 사람들은 망연한 시선으로 하늘을 올려다보았다. 어쨌든 명왕성 발견 하나로 톰보는 일약 유명인사가 되었다. 영국 왕립천문학회 등으로부터 공로 메달을 받았으며, 캔자스 대학에서 장학금을 받아 정식으로 천문학을 전공하여 학위를 받았다. 1955년부터 1973년 퇴임할 때까지 뉴멕시코 주립대학에서 교수로 재직했고, 1997년 뉴멕시코의 라스크루서스에서 평생을 꿈꾸었던 새로운 우주로 갔다. 여담이지만, 톰보가 로웰 천문대에서 근무하게 된 것은 몇 장의 천체 스케치 덕분이었다. 가난한 농가 출신으로 고등학교를 졸업한 후 아마추어 별지기로 천체관측을 즐기던 톰보는 자작 망원경으로 관측한 화성과 목성의 관측 스케치를 충동적으로 로웰 천문대에 보냈다. 천문대 대장은 이 스케치를 보고는 ‘고되지만 보수가 짠’ 천문대 일을 해볼 생각이 없느냐는 편지를 보냈고, 시골 청년은 망설임 없이 즉시로 저축한 돈을 긁어모아 몇날 며칠을 가야 하는 플래그스탭행 편도 기차표를 끊었던 것이다. 명왕성은 지금은 행성 반열에서 탈락하여 왜행성으로 분류되고 있다. 정식명칭은 134340 명왕성(134340 Pluto)으로 불리며, 카이퍼 띠에 있는 왜행성으로서는 현재 가장 큰 천체다. 암석과 얼음으로 이루어져 있으며, 지름 2400km로 지구의 달의 70%에 지나지 않는다. 태양으로부터 평균 약 60억km(40AU) 떨어진 타원형 궤도를 돌고 있으며, 공전주기는 약 248년, 자전주기는 6.4일이다. 길쭉한 타원형 궤도 때문에 해왕성의 궤도보다 안쪽으로 들어올 때도 있다. 위성은 5개 있다. 처음으로 명왕성을 방문한 탐사선은 NASA의 뉴호라이즌스다. 2006년 1월 19일 발사된 뉴호라이즌스는 목성의 중력을 이용하여 2015년 7월 명왕성에 도착했으며, 명왕성 표면으로부터 약 1만 2550㎞ 거리까지 근접비행하는 데 성공했다. 여기에는 명왕성 발견자 톰보의 뼛가루가 캡슐에 담긴 채 실려 있었다. NASA 과학자들이 이미 고인이 된 톰보의 뼛가루나마 명왕성을 방문하게끔 하고 싶었던 때문이다. 참으로 의리 깊은 후배들이라 하겠다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

인류 역사상 최초로 명왕성과 그 위성을 근접 관측한 뉴호라이즌스호는 계속해서 태양계의 가장자리를 행해 날아가고 있다. 그리고 2019년 1월 1일에는 카이퍼벨트 소행성인 2014 MU69를 관측할 예정이다. 카이퍼벨트는 해왕성 궤도 밖에 존재하는 수많은 얼음 천체의 모임으로 지금까지 망원경으로 그 존재를 확인했을 뿐 실제 근접 관측이 이뤄진 적이 없다. 따라서 과학자들은 뉴호라이즌스호의 관측 결과에 큰 기대를 걸고 있다. 하지만 그렇다고 과학자들이 탐사선이 도착하기만 기다리는 것은 아니다. 미항공우주국(NASA)과 여러 협력 기관의 과학자들은 뉴호라이즌스호 도착 이전에 이 천체의 데이터를 더 수집하기 위해 노력하고 있다. 학생들이 시험을 보기 전에 출제 경향을 미리 알고 있으면 공부하는 데 더 유리한 것처럼, 뉴호라이즌스호 역시 목표 소행성의 형태를 미리 알면 제한된 시간 동안 카메라를 포함한 관측장비를 어떻게 사용할지 효과적으로 준비할 수 있기 때문이다. 그런데 이 관측 과정에서 예상하지 못했던 흥미로운 사실이 밝혀졌다. NASA의 공중 천문대인 소피아(SOFIA·airborne Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)가 지난 7월 관측에서 2014 MU69 주변에 작은 위성의 증거를 찾아낸 것이다. 사실 65억km나 떨어진 작고 어두운 소행성이므로 관측이 쉽지 않지만, 과학자들은 2014 MU69가 별빛을 가리는 현상을 관측해 위성의 증거를 발견했다. 더욱 흥미로운 점은 2014 MU69가 지름 30km가 넘지 않는 소행성이지만, 사실은 두 개의 소행성이 아령처럼 붙어서 만들어진 소행성일 가능성도 있다는 것이다. (사진) 물론 실제 모습은 근접 관측을 통해 검증해야 한다. 만약 달이 있는 것으로 입증되면 명왕성보다 더 먼 거리에서 발견된 가장 작은 위성이 될 전망이다. 이번 연구 결과는 멀리 떨어진 어두운 소행성을 세밀하게 관측할 수 있는 관측 기술을 시험하는 무대이기도 하다. 별빛을 가리는 현상을 이용한 소행성 관측 기법이 이렇게 먼 거리에서도 정확한지는 뉴호라이즌스호의 근접 관측 결과와 비교해보면 확인할 수 있다. 유용한 관측 기법으로 확인되면 카이퍼벨트와 더 먼 거리에 있는 소행성을 연구하는데도 널리 사용될 것으로 기대된다. 2014 MU69는 인류가 탐사선을 보낸 가장 먼 천체라는 점에서 한동안 특별한 존재가 될 것이다. 당분간은 이렇게 먼 장소까지 탐사선을 발사할 계획이 없는 데다, 발사해도 도착하는 데 아주 오랜 시간이 걸리기 때문이다. 그 진짜 모습이 어떨지 궁금한 것은 이를 연구하는 과학자만의 이야기가 아닐 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

에스프레소 (ESPRESSO)라는 단어는 보통 커피의 종류를 뜻하는 단어이지만, 유럽 남방 천문대(ESO)의 과학자들에게는 또 다른 의미를 지니고 있다. 차세대 외계 행성 사냥꾼인 암석형 외계 행성 에셜 분광기 및 안정 분광학 관측기(Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observation)의 약자이기 때문이다. 이 장치는 칠레에 있는 거대 망원경(VLT·Very Large Telescope)에 장착되는 특수 분광학 장치로 별의 미세한 흔들림을 감지해 외계 행성의 존재를 찾아낸다. 외계 행성 찾기는 흔히 등대 옆에 반딧불 찾기로 묘사된다. 밝은 등대 옆에 있는 희미한 반딧불의 불빛을 확인하기도 어렵지만, 별과 행성의 밝기 차이는 사실 수십 억 배나 되기 때문에 훨씬 어려운 일이다. 따라서 과학자들은 대부분 간접적인 방법으로 행성의 존재를 증명한다. 예를 들어 케플러 우주 망원경처럼 행성이 별 앞을 지나는 순간을 포착해서 주기적인 밝기 변화를 감지하는 것이 대표적이다. 하지만 지구에서 관측했을 때 대부분의 외계 행성은 별빛을 가리지 않기 때문에 이를 통해서 찾을 수 있는 외계 행성들은 극히 일부에 불과하다. 따라서 과학자들은 몇 가지 대안적인 기술을 개발했다. 예를 들어 유럽남방천문대의 HARPS는 시선속도(radial velocity)를 관측하는 방법으로 외계 행성의 존재를 증명한다. 별이 지구에 가까워지거나 혹은 멀어지면 도플러 효과에 의해 파장이 짧아지거나 길어지는데, 이를 측정하면 별의 이동속도를 측정할 수 있다. 그런데 외계 행성이 있는 경우 별이 공전 주기에 따라 조금씩 흔들리게 된다. 이 미세한 변동을 측정하는 장치가 바로 HARPS와 그 후계자라고 할 수 있는 에스프레소다. HARPS는 불과 초속 1m의 변화도 감지할 수 있을 만큼 정밀한 측정장치다. 하지만 에스프레소는 이보다 훨씬 정밀해 초속 수 센티미터에 불과한 차이도 감지할 수 있다. 덕분에 과거 찾을 수 있던 것보다 훨씬 작은 행성을 찾을 수 있다. 차세대 행성 사냥꾼이라고 기대를 모으는 이유다. 에스프레소는 이제 첫 관측을 시작했으며 앞으로 수년에 걸쳐 데이터를 수집할 것이다. 우주의 넓이를 생각하면 지구 같은 행성은 사실 셀 수 없을 만큼 많을 것이다. 다만 관측 기술의 한계로 그 가운데 발견된 것은 극히 일부에 불과하다. 하지만 에스프레소를 비롯해 차세대 관측 장치의 도움으로 앞으로 수많은 지구형 행성이 그 존재를 드러날 것으로 생각된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com