사람과 마찬가지로 별 역시 태어나고 성장한 후 나이가 들어 생을 마감한다. 물론 그 과정이 인간과는 비교도 할 수 없을 만큼 길지만, 한 번 태어난 만큼 끝날 때도 있다는 생자필멸의 운명은 같은 것이다. 과학자들은 비록 별의 일생을 추적할 수 있을 만큼 오래 살지는 못하지만, 대신 여러 단계에 있는 별을 관측해서 별의 일생을 연구한다. 지구에서 5500광년 떨어진 고양이 발 성운(Cat's Paw Nebula, NGC 6334)는 새로운 별이 탄생하고 있는 가스 성운이다. 특히 성운의 중심부인 NGC 6334I에서는 가스에 가려 잘 보이지 않지만, 특이한 변화를 보이는 아기 별이 있다. 미 국립 전파 천문대의 천문학자 토드 헌터(Todd Hunter)와 그 동료들은 2008년 이 아기별을 하와이에 설치된 전파 망원경인 SMA(Submillimeter Array)로 관측했다. 가스 성운에 중심에 있어 일반적인 광학 망원경으로는 관측이 어렵기 때문이다. 연구팀은 다시 2015년에서 2016년 사이 이 별을 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 다시 관측했다. 그 결과 놀랍게도 10년이 채 안 되는 시간 동안 밝기가 100배나 밝아진 것이 확인되었다. 10년이면 강산도 변한다고 하지만, 짧아도 수백 만 년, 길면 수백 억 년 이상을 사는 별에서는 거의 눈 깜짝할 사이 큰 변화가 발생한 것이다. 연구팀은 이 변화가 별에 흡수되는 가스의 양이 일정하지 않기 때문이라고 보고 있다. 즉 아기별의 성장은 인간 태아와는 달리 그 성장 속도가 주변에 있는 가스의 양에 따라 불규칙하게 일어난다는 이야기다. 이는 이전부터 이론적으로는 예상이 되었던 일이지만, 대부분 아기별이 두꺼운 가스에 가려 있어 실제로 관측이 어려웠다. 이번 연구는 이를 실제로 밝혀내 앞으로 별의 형성과 성장을 이해하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 인간과 마찬가지로 별의 탄생은 별의 일생 가운데 가장 신비로운 순간이다. 앞으로도 이 신비를 밝히기 위한 연구가 계속될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

■콘택트(EBS1 일요일 오후 1시 55분) 우주 탐사 분야의 선구자였던 천체 물리학자 칼 세이건의 수많은 저작 중 유일한 소설을 원작으로 했다. 칼 세이건은 그의 부인과 함께 프로듀서로 영화 제작에 참여하기도 했으나 개봉에 앞서 1996년 세상을 떴다. 엔딩에 나오는 ‘포 칼’(For Carl)이라는 문구는 세이건을 위한 것이다. 이 작품을 함께한 로버트 저메키스 감독과 조디 포스터는 스릴러 ‘플라이트’(2012)에서 다시 호흡을 맞췄다. 천재 천문학자 엘리(조디 포스터)는 남들의 비웃음을 사면서도 외계 지적생명체 탐색(SETI)에 매달린다. 천문대를 떠돌며 기부금을 받아 연구를 이어 가던 그녀는 외계 신호를 포착한 뒤 갑자기 주목받게 된다. 정부가 연구에 개입해 검열을 하기도 한다. 외계 신호에 포함된 설계도를 바탕으로 우주선이 건조되고, 엘리는 우여곡절 끝에 우주로 향하는데…. 1997년작. ■사이드 이펙트(OBS 일요일 밤 10시 10분) 할리우드 스타 채닝 테이텀이 영화 속에서 일찌감치 숨지며 관객들을 깜짝 놀라게 했던 스릴러다. 주드 로 등 여러 유명 배우가 등장하는데 가장 돋보이는 건 신예 루니 마라다. 우울증 때문에 처방받은 약의 부작용으로 자신도 모르게 남편을 살해한 가해자이자 동시에 피해자로 나오는 에밀리 역을 열연한다. 할리우드에서 리메이크한 ‘밀레니엄:여자를 증오한 남자들’(2011)에서 본격적으로 얼굴을 알렸고 ‘허’(2013)와 ‘캐롤’(2015)을 통해 연기파 배우로 자리매김했다. 스티븐 소더버그 감독 연출. 2013년작.

빠르면 내년부터 달 현황을 중계한다​ 1994년 7월 14일, 슈메이커-레비 혜성이 목성의 조석력으로 쪼개져 총 21개의 조각들이 초속 60km라는 맹렬한 속도로 목성에 돌진, 차례대로 충돌했다. 충돌 후 화구는 목성 상공 3000km까지 솟아올랐으며, 이 엄청난 광경을 목성 탐사선 갈릴레오 호가 생생한 사진들을 찍어 지구로 보내왔다. 가장 큰 조각이 들이받은 자국은 지구만큼이나 컸다. 그런데, 만약 운석이 달의 지표를 강타하는 장면을 안방에서 실시간으로 본다면 어떨까? 슈메이커-레비 혜성의 목성 충돌에 버금가는 우주적인 장관일 것이다. 우리는 빠르면 내년 안에 이런 우주의 장관을 안방에서 즐길 수 있게 됐다. 실리콘 밸리에서 벤처 기업을 시작한 과학자들이 지금 착실히 그 준비를 하고 있는 중이다. 그들은 고해상도의 이미지를 우주에서 직접 쏘아보낼 수 있는 소형 인공위성을 가능한 한 2018년에 지구 궤도에 올려보낼 계획으로 있다. 실리콘밸리 우주센터의 사무총장인 션 케이시 박사는 “대부분의 사람이 천문대 망원경에 접근하기 힘들다”면서 “하지만 이제 문워처(MoonWatcher)를 이용하면 안방에서 달의 풍경을 고스란히 즐길 수 있다”고 설명한다. 이런 달 중계위성은 신생기술 기업인 루나 스테이션에서 제작하게 되는데, 이 업체는 MIT의 과학자들과 함께 진행할 이 프로젝트를 위해 미국 소셜펀딩 사이트인 킥스타터에서 모금활동을 시작했다. 인공위성의 크기는 30cm를 넘지 않을 예정이며, 첨단 카메라를 탑재한다. 중계위성은 언젠가 유성이나 소행성이 달의 지표를 강타하는 장면을 잡아낼 수 있을 것이다. 이런 천문 현상은 드물게 일어나기는 하지만, 달의 표면이 수천 개의 크레이터로 뒤덮인 것을 보면 충돌 장면을 보는 것은 시간문제일 것이다. ​ 현재까지의 모금 실적은 1만 6192달러(약 1831만 원)로, 목표액 11만 9560달러(약 1억 3522만 원)의 15% 정도 달성했다. 진행자들은 늦어도 내년 2월에 중계위성을 쏘아올리기를 희망하고 있다. 문워처의 공동 설립자 바렛 슐레겔밀히는 “우리는 MIT의 동료들과 함께 표준화된 소형 위성을 만들 것”이라면서 “길이는 30cm 이내고, 너비는 10cm 정도인 자그마한 인공위성이지만 아주 다재다능한 플랫폼”이라고 설명했다. 또한 “전력, 통신, 하드웨어 프로세스 등에 최첨단기술을 적용할 것이며, 최첨단 카메라를 탑재해 달의 현황을 실시간 중계할 예정”이라고 말했다. 달은 한마디로 ‘돈 되는’ 물건이라 할 수 있다. 달에는 지구에 희소한 광석들이 대량 매장돼 있는 것으로 알려졌다. 이러한 자원을 금액으로 환산하면 수조 달러에 이른다. 이래저래 달은 문워처 사업으로 더욱 인류의 관심을 잡아끌 것으로 보인다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴 우주망원경이 기존에 예측되던 펄서 밝기에 비해 1000배나 더 밝은 펄서를 발견했다고 ESA가 지난 17일(현지시간) 발표했다. 펄서란 거대 질량의 별이 붕괴하고 남긴 중성자별로, 빠른 속도로 자전하면서 규칙적인 전파를 방출하는 전파 천체이다. 이번에 발견된 펄서는 지금까지 발견된 펄서 중 가장 먼 거리의 것으로, 무려 5000만 광년 떨어진 거리에 있다. 강한 자기장을 갖고 빠른 속도로 회전하는 중성자별은 일정주기로 펄스상(狀) 전파를 양방향으로 대칭 방사한다. 방출 빔이 지구를 향할 때만 펄서의 복사 활동을 관측할 수 있는데, 마치 등대가 깜박이는 듯한 이러한 펄서의 활동을 '등대효과'라고 한다. ​펄서는 거대 질량의 별이 별의 일생 마지막 단계에 초신성(超新星) 폭발에 의해서 바깥층이 날아가버리고, 별의 중심핵이 수축되어 만들어진 중성자별로, 질량은 태양과 비슷하지만 지름은 약 10km로 매우 작은 고밀도 천체이다. 이 X선 방출원인 펄서는 이제껏 발견된 가장 밝은 펄서에 비해 10배 정도 더 밝은 것으로 밝혀졌는데, 1초 동안 방출하는 에너지 양이 태양이 3.5년 동안 방출하는 것과 맞먹는다. XMM-뉴턴 망원경은 지난 13년 동안 조직적인 펄서 탐색작업을 벌인 결과 1.13초 간격으로 X선을 방출하는 이 펄서를 발견하게 된 것이다. 펄스 신호는 미항공우주국(NASA)의 누스타(Nustar) 저장 데이터에서도 확인되어 추가적인 정보를 얻을 수 있었다. 지안 루카 이스라엘 박사는 "종전에는 동반성을 다 잡아먹은 블랙홀이 태양 질량의 10배 이상 될 때만이 그 같은 에너지를 방출할 수 있는 것으로 믿어졌지만, 이 X선 방출원의 빠른 자전속도와 규칙적인 맥동이 바로 블랙홀이 아니라 중성자별임을 확인해주는 증거물"이라고 말했다. 지안 박사는 이탈리아 로마에 있는 INAF-천문대 소속으로, 관련된 연구논문은 이번 주 '사이언스'지에 발표되었다. 그는 “이번에 발견된 펄서는 고광도의 별에 있어서 물질의 '강착' 과정에 관한 우리의 지식을 크게 확장해줄 사례가 되리라 본다"면서 "보통 중성자별의 물질 강착으로 방출되는 최대 에너지에 비해 무려 1000배나 방출하는 이 펄서는 기존의 우리 중성자별 이론 모델로는 설명되지 않는 만큼 모델에 다른 요소들이 추가되어야 할 것으로 본다"고 전망했다. 과학자들은 이 중성자별의 표면 가까이에 강력한 자기장이 형성되어 있을 것으로 믿고 있다. 이 자기장이 물질강착을 추동하여 그처럼 강력한 X선 방출을 가능게 하는 것으로 보고 있다. “이 특이한 펄서의 발견은 거리와 광도, 자전속도 등에서 ESA 신기록을 수립했습니다. 그리고 기존 펄서에 관한 우리의 지식을 크게 바꾸어놓고 있습니다." ESA XMM-뉴턴 프로젝트 과학자인 노베르트 샤르텔의 소감이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

우리는 머지않아 초질량 블랙홀의 이미지를 최초로 볼 수 있을지도 모른다. 과학자들은 4월 5~14일 사이에 궁수자리 A 블랙홀을 관측하기 위해 가상 망원경(virtual-telescope)을 구축 완료했다. 궁수자리 A는 지금까지 직접적으로 관측된 적은 한번도 없지만, 과학자들은 근처 별들의 움직임을 통해 틀림없이 블랙홀이 있을 것이라 믿고 있다. 만약 블랙홀의 이미지를 직접 관측할 수 있다면 이는 아인슈타인의 중력 이론을 재평가하는 결정적인 사례가 될 것이며, 물리학을 기초부터 다시 써야 하는 상황이 올지도 모른다. 궁수자리 A는 지구로부터 약 2만 6,000광년 떨어진 거리에 있으며, 지름은 2000만km 정도 된다. 과학자들은 수많은 전파수신기의 연결로 이루어진 지구 크기의 가상 망원경으로 이 블랙홀의 사건 지평선 이미지를 최초로 잡아낼 수 있게 되기를 희망하고 있다. 블랙홀의 사건 지평선이란 외부에서는 물질이나 빛이 자유롭게 안쪽으로 들어갈 수 있지만, 내부에서는 블랙홀의 중력에 대한 탈출속도가 빛의 속도보다 커서 원래 있던 곳으로 다시 되돌아 갈 수 없는 경계선을 말한다. 다시 말하면, 블랙홀의 일방통행 구간이다. 가상 망원경은 이런 이유로 해서 ‘사건 지평선 망원경’이란 이름이 붙게 되었다. 프로젝트 리더인 셰퍼드 돌먼 하버드스미소니언 천체물리학연구소 교수는 BBC와의 인터뷰에서 “참으로 흥미진진한 결과가 기대된다”면서 흥분을 감추지 못했다. 이어 “우리는 지난 20년 동안 이 가상 망원경을 구축해왔다. 오는 4월이면 사상 최초로 블랙홀의 사건 지평선 이미지를 망원경 초점에 잡을 수 있을 것으로 기대하고 있다"면서 "가상 망원경은 남극에서 하와이, 아메리카 대륙과 유럽까지, 전 지구적으로 연결된 전파 수신기 네트워크"라고 설명했다. 다시 말하면, 이 가상 망원경의 지름이 지구 크기와 맞먹는 만큼 궁수자리 A 블랙홀의 사건 지평선을 잡아낼 수 있을 만한 해상력을 확보했다는 얘기다. 우리은하 중심에 있는 블랙홀은 1931년 미국 물리학자 칼 잰스키가 은하 중심에서 오는 라디오 파를 발견함으로써 그 존재가 예측되었다. 돌먼 교수는 “아인슈타인의 이론에 대해 내기를 하는 것은 아주 현명치 못한 일이다. 하지만 기대치와 전혀 다른 결과가 나왔다면 아인슈타인의 중력이론도 재평가되어야 한다"면서 "물론 그런 일이 일어날 것으로 보진 않지만, 그렇다고 그 가능성을 제외할 수는 없다. 그게 물리학의 아름다움”이라고 밝혔다. 가상 망원경을 이루는 각 전파 수신기에는 데이터를 저장할 수 있는 대형 하드 드라이브를 갖추고 있으며, 이 데이터들은 모두 미국 메사추세츠 보스턴 근교에 있는 MIT 헤이스텍 천문대로 수집되어 분석에 들어간다. 분석작업에는 오랜 시간이 걸리는데, 금년 말 또는 내년까지 가야 그 결과가 도출될 수도 있다. 어쨌든 우리는 사상 최초로 궁수자리 A 블랙홀의 사건 지평선을 눈으로 볼 수 있게 될 것이며, 혹 아인슈타인 이론에 결함이 있다면 그 사진이 무엇이 진실인지를 보여줄 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

오래 전 먼 은하에 있던 별 하나가 ‘초신성’으로 불리는 대규모 폭발을 일으키며 그 생애를 마감했다. 이 놀라운 장면을 거의 실시간으로 포착해냈다고 국제 천문학 연구진이 13일(이하 현지시간) 밝혔다. 연구진에 따르면, 지난 2013년 10월 6일 미국 팔로마산 천문대에 있는 오스친 망원경 등의 관측장비에 그 모습이 자동 감지됐다. 이번 초신성은 발견 시점에 따라 SN 2013fs로 명명됐다. 연구진은 “이번 발견은 초신성이 폭발을 일으킨지 3시간 만에 포착된 것으로, 관측 사상 가장 초기 단계의 초신성을 보여준다”고 밝혔다. 물론 이 초신성과의 거리는 지구에서 약 1억6000만 광년이다. 즉, 이 폭발 현상이 1억6000만 년 전쯤 생긴 것임을 뜻한다. 초신성은 거대한 질량의 별이 수명을 다해 일으키는 폭발 현상인데 우리는 이 넓은 우주에서 언제 어디서 일어날지 알 수 없다. 따라서 지금까지 발견된 초신성은 폭발한지 이미 며칠이 지나 잔해가 흩어져 있는 경우였다. 이번 발견 전에는 초신성이 폭발한지 일주일 안에 발견된 것이 가장 빨라 이때를 초기 단계로 여겼다. 특히 이번 초신성은 발견 시점이 빨라서인지 최후를 맞이한 별이 방출한 껍질 등 물질이 여전히 주변에 밀도 높게 남아 있었다. 이를 통해 연구진은 해당 별이 적색초거성이라는 결론을 내릴 수 있었다. 또한 연구진은 이 적색초거성이 시속 36만493㎞의 최대 속도로 물질을 폭발적으로 방출했다는 사실도 발견했다. 그리고 해당 별이 초신성 폭발에 이르기 1년 전부터 별 주변에 물질을 원반 형태로 분출했다는 것도 알아냈다. 연구를 이끈 이스라엘 바이츠만연구소의 오페르 야론 박사는 “마치 별이 자기 수명이 다했다는 것을 알고 있는 것처럼 마지막 단말마로 물질을 현저한 속도로 분출한 것”이라면서 “초신성 중 절반 이상을 차지하는 이번 II형 초신성에서 일어나는 전조 현상일 수 있다”고 말했다. 이번 연구 성과는 세계적 학술지 네이처 자매지인 ‘네이처 피직스’ 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

전국적인 한파와 일부 지역에 쏟아진 폭설에도 불구하고 11일 정월 대보름을 맞아 주요 관광지와 유원지는 나들이 인파로 북적인다. 전날 밤부터 제주 산지에는 최고 67㎝나 되는 폭설이 내려 한라산 입산이 통제됐다. 산간은 물론 해안 지역까지 많은 눈이 쌓였다. 제주도 산지에 9일부터 대설경보가 발효 중인 가운데 한라산에는 현재 윗세오름 67㎝, 진달래밭 55㎝, 어리목 41㎝이나 쌓였다. 밤사이 광주와 전남 서해안도 최고 9㎝에 이르는 적설량을 기록했다. 스키를 좋아하는 사람에겐 눈이 반갑기만 하다. 강원 지역 스키장은 전국에서 몰려온 이들로 온종일 붐볐다. 이날 오전까지 정선 하이원 스키장에 7000여 명, 원주 오크벨리 2000여 명을 비롯해 강원도 내 주요 스키장에 2만여명이 몰렸다. 화천군 산천어축제장 등 ‘끝물’을 맞은 겨울 축제장에도 가족 단위 인파가 찾아 막바지 겨울 낭만을 만끽했다. 산천어축제는 지난 5일 공식적으로 폐막했지만,화천군은 대한민국 대표축제 4회 연속 선정과 11회 연속 관광객 100만 명 돌파를 기념해 주·야간 낚시터를 1주일 연장해 12일까지 운영한다. 강원도 평창군 대관령면 송천 일원에서 3일 개막한 대관령 눈꽃축제에도 행락객들이 몰렸다. 축제 참가자들은 전통 스키, 얼음 썰매, 스키점프 VR 체험 등을 즐기며 색다른 체험을 했다. 눈꽃축제는 12일 폐막한다. 강릉 스피드스케이팅 경기장에서는 1년 앞으로 다가온 2018 평창 동계올림픽 테스트이벤트인 ISU스피드스케이팅 종목별 세계선수권대회가 열렸다. 이날 오후에는 경포해변에서 평창올림픽 G-1년 경포세계불꽃축제가 열려 올림픽 분위기를 띄운다. 경기도 에버랜드를 찾은 시민들도 동계시즌 종료가 얼마 남지 않은 눈썰매를 타며 즐거운 한때를 보냈다. 포켓몬고 마니아들은 에버랜드 내에서 포켓스톱이 몰려있는 동물원, 장미원, 포시즌스가든 등지를 돌며 희귀 포켓몬 수집에 열을 올렸다. 울산대공원 동문과 울산 서덕출공원 등지에도 추위에 아랑곳없이 휴대전화를 들여다보며 분주하게 돌아다니는 게이머들로 붐볐다. 전국에서는 정유년(丁酉年) 첫 보름달이 뜨는 정월 대보름을 맞아 다양한 전통 행사가 열렸다. 서울 북촌문화센터는 이날 가족이 함께하는 복조리 만들기, 새해 덕담 쓰기, 한해 안녕을 비는 지신(地神)밟기 행사를 열었다. 운현궁에서는 ‘문여소, 만복이 들어 갑니다’를 주제로 부럼 깨물기와 오곡밥 나누기 등 전통 행사가 펼쳐졌다. 남산 한옥마을 천우각 광장에서는 부럼 깨기, 귀밝이술 체험, 소원지 쓰기, 부적 찍기, 민속놀이 체험 등 다양한 행사가 눈길을 끌었다. 경기도 용인 한국민속촌을 찾은 시민들도 달집태우기, 지신밟기, 볏가릿대 세우기 등을 하며 한 해의 안녕과 복을 기원했다. 행사장을 찾은 가족 단위 나들이객들은 보름달에 소원 적기를 하고 달이 뜨는 시간에 맞춰 천체 망원경으로 보름들을 보며 즐거운 추억을 쌓았다. 대전 시민 천문대에서도 정월 대보름을 맞이 달 관측행사가 열렸다. 그러나 경남 등 일부 지역은 조류인플루엔자(AI)와 구제역 확산을 막기 위해 대보름 행사가 취소됐다. 강국진 기자 betulo@seoul.co.kr

우리은하 안에 만도 적어도 1억, 많게는 10억 개의 블랙홀이 있을 것으로 과학자들은 추정하고 있다. 그러나 이들 천체는 빛까지 탈출하지 못하게 붙잡아두는 특성으로 인해 좀처럼 발견하기가 쉽지 않다. 최근 연구자들은 이 블랙홀을 보다 쉽게 발견할 수 있는 새로운 기법을 개발해냈다. 가스 구름의 기묘한 운동 행태를 분석함으로써 블랙홀의 존재를 알아내는 방법이다. 연구자들은 이 방법을 적용해 우리은하 내의 숨은 블랙홀이 있는 위치를 잡아내는 신호를 포착했다고 밝혔다. 일본 게이오 대학의 연구자들은 지구에서 1만 광년 거리에 있는 초신성 잔해 W44 주위의 분자 구름에 대해 최초로 측정을 시작했다. 여기에는 칠레의 ASTE 망원경과 노베야마 라디오파 관측소의 45-m 라디오파 망원경이 이 관측을 위해 동원되었는데, 두 망원경은 일본 국립천문대에 의해 작동되었다. 연구진은 초신성 폭발에서 나온 에너지가 주변의 분자 구름에 얼마나 전이되었는가를 측정할 계획이었다. 이 측정과정에서 그들은 초신성 잔해 가장자리에서 ‘떠돌이’ 블랙홀이 있다는 신호를 포착했다. ‘불렛'(Bullet)이라고 불리는 조밀한 분자 구름이 기묘한 운동양태를 보이는 것을 발견한 것이다. 구름의 속도는 초속 100km가 넘었는데, 이는 성간 공간에서의 음속에 비해 두 자릿수 이상 빠른 속도였다. 구름은 우리은하의 회전방향과는 반대로 움직이고 있었다. 연구진은 두 망원경으로 이 기묘한 구름을 움직임을 관측한 결과, 문제의 구름이 엄청난 운동 에너지를 가지고 있다는 사실을 알아냈다. 그 구름은 마치 W44의 끄트머리에서 발사되듯이 튀어나온 것처럼 보였다. 마사다 야마다 연구원은 “조밀한 불렛 구름은 대부분 초속 50km의 속도로 확장되는데, 문제의 불렛 구름은 초속이 무려 120km가 넘는다”면서 “이같이 엄청난 운동 에너지는 초신성 폭발이 가져다 준 에너지의 수십 배나 된다. 정상적인 환경에서는 이런 에너지가 도저히 나올 수 없다”고 밝혔다. 이 같은 현상이 일어날 수 있는 이유로는 대략 두 가지의 경우를 들 수 있다고 연구진은 설명한다. 여기에는 둘 다 미지의 중력을 행사하는 블랙홀이 개입되어 있다. 한 시나리오는 ‘폭발 모델’로 불리는 것으로, 초신성 잔해인 가스층이 블랙홀 근처로 접근하는 경우다. 블랙홀이 그 가스 뭉치를 끌어당겨 폭발시킴으로써 엄청난 운동 에너지를 만들어내는 경우다. 연구진은 그 블랙홀이 태양 질량의 3.5배 이상 되는 것으로 추정하고 있다. 또 다른 시나리오는 ‘돌입 모델’로, 고밀도의 가스 구름 속으로 블랙홀이 고속으로 진입하는 경우다. 이럴 경우, 가스 구름이 블랙홀의 중력이 이끌려 하나의 빠른 흐름을 형성한다. 이 같은 현상을 일으키려면 블랙홀의 질량이 태양 질량의 36배는 넘는 것이어야 한다. 연구진은 위의 두 가지 경우 중 어느 것이 정답인지 아직가지 결론을 내리지 못하고 있다. 도모하루 오카 교수는 “이번 연구로 우리는 ‘떠돌이’ 블랙홀을 발견할 수 있는 방법을 알아냈다”고 말했다. 연구진은 추가 연구를 위해 칠레의 아타카마 사막에 있는 ALMA 전파 망원경 같은 전파 간섭계를 사용해 두 시나리오에 대한 검증에 들어갈 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

유럽 남방 천문대 (ESO)가 공개했던 사진 가운데 가장 큰 사진이 공개되었다. 원본이 20억 픽셀 (4만9511 x 3만 9136)에 달하는 이 대형 사진은 두 개의 밝은 성운을 담고 있다. 각각 고양이 발바닥 성운 (Cat’s Paw Nebula, NGC 6334)와 랍스터 성운 (Lobstar Nebula, NGC 6357)이 그것으로 전자는 사진의 오른쪽 위에 귀여운 고양이 발바닥 같은 모습을 가지고 있고 후자는 그렇게 보이지 않을 수도 있지만, 왼쪽 아래에 랍스타 같은 모양으로 누워있다. 유럽 남방 천문대의 거대 망원경 서베이 망원경 (Very Large Telescope Survey Telescope)에 설치된 256 메가픽셀의 오메가 캠(256-megapixel OmegaCAM)은 이 성운의 모습을 세밀하게 관측해 새로운 사진에 담았다. 본래 이 두 성운은 영국의 천문학자 존 허셜에 의해 처음으로 발견되었다. 당시에는 토패드 성운이라고 명명했는데, 허셜이 가진 망원경으로는 이 성운의 정체를 알기 어려웠고 존재 여부만 확인할 수 있었다. 이 성운의 정체는 사실 새로 태어난 밝은 별을 품고 있는 거대 수소 가스다. 성운 내부의 수소 가스가 모여 태양의 10배에 달하는 매우 밝은 별이 탄생했고, 이 별에서 나오는 강력한 에너지로 인해 가스 성운이 사진처럼 밝게 빛나는 것이다. 참고로 지구에서 거리는 고양이 발 성운이 5500광년, 랍스타 성운이 8000광년 정도로 겉보기와는 달리 이웃한 성운은 아니다. 단지 지구에서 바라볼 때 방향이 비슷한 것뿐이다. 과학자들은 매우 높은 해상도를 지닌 오메가 캠의 힘으로 여러 성운과 별, 은하의 모습을 세밀하게 연구할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 수많은 밝은 별이 탄상하는 고양이 발 성운과 랍스타 성운 역시 그중 하나다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

상담·교육·돌봄 전문기관 선정 올 1인 가구 지원 “‘가정 건강지킴이’를 아시나요?” 서울 성동구에는 이색적인 지킴이가 있다. 가족 구성원 간 갈등을 해소하고 화목한 가정을 만드는 데 기여하는 ‘가정 건강지킴이’다. 지역민뿐 아니라 대외적으로도 호평을 받고 있다. 성동구는 가정 건강지킴이 역할을 하는 구 건강가정지원센터가 서울가정법원 외부 상담기관 5년 연속(2013~2017) 지정 및 이혼 전후 전문상담기관 4년 연속(2014~2017) 지정이라는 쾌거를 달성했다고 2일 밝혔다. 지역 유관 기관과의 업무협약 체결로 전문화된 상담 서비스를 제공하고 상담 자원봉사자를 확충하는 등 여러 노력이 인정받은 결과다. 건강가정지원센터는 2006년 4월 문을 열었다. 그동안 상담, 교육, 문화, 돌봄 등 다양한 분야에서 가족 지원 서비스를 해 왔다. 지난해 유아기 자녀와 아버지를 대상으로 시립서울천문대에서 진행한 ‘아빠 놀이터, 별자리 체험’은 아빠와 자녀의 돈독한 관계를 형성하는 데 큰 도움이 돼 화제를 모았다. 올해에도 다양한 교육이 이뤄진다. 우선 ‘1인 가구 지원 사업’이 눈에 띈다. 최근 늘고 있는 1인 가구를 대상으로 요리, 셀프 인테리어 같은 교육을 한다. 예비부부교실, 아동·청소년기 부모교육, 중·장년기 가족교실 등 가족의 생애주기를 반영한 ‘서울가족학교’ 사업도 추진한다. 지역 기업(기관)을 방문해 가족 갈등 예방 및 해소 방법, 자녀 이해 및 양육 방법 등을 알려 주는 ‘찾아가는 부모교육’도 한다. 성동구 관계자는 “생애주기별 교육을 통해 성동 가족 누구나 참여할 기회를 제공하고, 변화하는 가족 유형과 욕구를 반영한 다양한 맞춤형 서비스를 실시해 만족도도 더욱 높이겠다”고 말했다. 김승훈 기자 hunnam@seoul.co.kr

태양과 닮은 별의 주위를 도는 4개의 거대한 외계 행성 모습이 영상으로 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 하와이에 있는 W.M.켓천문대(W.M.Keck Observatory) 장비를 통해 촬영된 외계 행성계의 모습을 ‘오늘의 천체사진’(APOD)으로 공개했다. 영상 속 가운데 빛을 발하는 천체는 우리의 태양같은 별 HR 8799다. 약 3000만 년 정도의 어린 나이로 추정되는 HR 8799는 지구에서 130광년 떨어진 페가수스 자리에 위치해 있다. 또한 그 주위의 4개 행성은 HR 8799를 지구시간으로 짧게는 49년, 길게는 450년의 시간으로 공전한다. 이들 외계 행성은 지난 2008년 가시광선 및 적외선 카메라에 처음으로 포착돼 학계를 깜짝 놀라게 만들었다. 외계 행성은 지구와의 거리와 주위 별의 밝기 때문에 직접적으로 관측하는 것이 쉽지 않다. 이처럼 촬영히 가능했던 이유는 태양보다 5배나 밝은 HR 8799가 4개의 행성과 관측하기 적당한 위치에 떨어져 있기 때문이다. 또한 외계행성 4개가 '태양계의 큰형님' 목성보다도 5배 이상 질량이 큰 덕에 관측이 용이했다. 이번에 공개된 영상은 7년 간의 기록으로 4개의 행성이 마치 춤을 추듯 별 주위를 공전하는 모습이 담겨있다. 연구에 참여한 UC 버클리 제이슨 왕 연구원은 "HR 8799이 매우 어린 별이기 때문에 주위 행성이 어떻게 성장하는지 알 수 있는 좋은 자료"라면서 "마치 수십 억 년 전의 태양계를 보는 것과 비슷하다"고 밝혔다.　　 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2000억에서 4000억 개의 별을 가진 것으로 추정되는 우리 은하나 안드로메다은하와 달리, 몇십 억 개의 별을 가진 작은 은하를 왜소은하라고 부른다. 그런데 이런 왜소은하 여러 개가 중력으로 결합해 있는 ‘왜소은하군’이 사상 처음으로 관측됐다고 천문학자들이 23일(현지시간) 발표했다. 이번 발견은 이런 은하가 모여 우리 은하와 같은 커다란 은하를 형성하고 이때 수수께끼의 암흑물질이 작용한다는 유력한 이론을 뒷받침해 큰 주목을 받고 있다. 세계적 학술지 네이처의 자매지인 ‘네이처 아스트로노미’(Nature Astronomy) 최신호에 실린 이 연구논문에 따르면, 왜소은하군은 이미 이론화돼 있지만 지금까지 확인되지 않았던 것으로, 최근 ‘슬론 디지털 전천탐사’(SDSS)라는 사상 최대 규모의 탐사 자료에서 발견됐다. 이 자료는 2008년 발표된 뒤 정기적으로 업데이트됐다. 이번 연구에서 발견된 왜소은하군은 총 7개. 각각 3~5개의 왜소은하로 구성돼 있다. 그 크기는 우리 은하의 10분의 1에서 1000분의 1 정도까지 다양하다. 왜소은하의 특징은 우리 은하와 달리 새로운 별의 생성을 오래전부터 멈추고 있다. 이번 연구를 이끈 미국국립전파천문대(NRAO)의 천체물리학자 사브리나 스티어월트 박사는 “이런 은하군은 중력으로 묶여 있어 미래에는 융합돼 하나의 큰 중간질량 은하를 형성할 것”이라고 설명했다. 또한 “이번 발견으로 초기 우주에서 은하 등 구조가 어떻게 형성됐는지에 관한 몇 가지 중요한 문제를 해명하는 단서를 얻을 수 있다”고 말했다. 현재 은하 형성에 관한 유력한 이론은 약 137억 년 전 빅뱅이 일어난 뒤 더 작은 은하들이 생겼고 이들이 결합해 더 큰 은하를 형성해 왔다는 것이다. 하지만 이런 융합 과정이 왜소은하 정도의 작은 규모에서 발생했다는 것을 보여주는 증거는 지금까지 답답할 정도로 거의 없었다고 스티어월트 박사는 말한다. 그리고 그 이유 중 하나로 왜소은하의 관측이 어렵다는 것을 꼽고 있다. 참고로 맨눈으로 볼 수 있는 왜소은하는 대마젤란은하와 소마젤란은하가 유일하다. 천문학자들은 10년 전 시점에서 왜소은하를 몇십 개밖에 발견하지 못했다. 이후 망원경의 대형화로 발견 횟수가 늘어나긴 했지만, 지금까지 발견된 왜소은하는 고립된 낱은하(Field galaxy)나 더 큰 은하에게 잡아먹힐 위성은하(satellite galaxy) 중에 한 유형일 뿐이었다. 이에 대해 스티어월트 박사는 “우리가 발견한 것과 같은 저질량 은하로만 구성된 독립적인 은하군은 우리 은하와 같이 더 큰 은하들이 만들어지게 되는 메커니즘을 밝힐 수 있다”고 지적했다. 지구에서 2억~6억5000만 광년 거리에 있는 이번 은하군에 대해서는 “거리가 매우 먼 것처럼 생각되지만 우주의 엄청난 크기를 생각하면 비교적 가까운 것”이라고 설명했다. 연구팀은 이번 발견을 확인하기 위해 칠레 라스 캄파나스 천문대에 있는 발터바데 망원경 등 세계 각지의 망원경으로도 관측을 시행했다. 이제 연구팀은 이번 연구로 우주의 4분의 1을 구성하는 것으로 여겨지고 있는 정체불명의 암흑물질에 관한 이해를 높일 수 있을 것이라고 기대한다. 암흑물질은 우주의 다른 천체에 미치는 중력을 통해서만 감지되는데 미지의 소립자로 구성돼 있을 가능성이 있다. 그런데 왜소은하에는 이보다 큰 은하보다 훨씬 더 많은 암흑물질이 존재하는 경향이 있다고 스티어월트 박사는 말한다. 이는 이런 작은 은하군이 암흑물질의 중력에 영향을 더 잘 받는다는 것. 또한 왜소은하는 비교적 나이가 오래돼 있어 가스나 먼지 같은 파편을 거의 갖고 있지 않아 방해 없이 암흑물질을 조사할 수 있다고 한다. 따라서 왜소은하군은 이런 암흑물질을 이해하기 위한 탐구 과정에 있어서 중요한 역할을 할 수 있는 흥미로운 천체라고 할 수 있다고 연구팀은 말하고 있다. 사진=Kelsey E Johnson, Sandra E Liss, and Sabrina Stierwalt(위) Nature Astronomy 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

새해는 어둠 속의 액운을 쫓아내고 밝은 빛을 몰고 오는 새벽을 알리는 상서로운 동물인 닭의 해 정유년(丁酉年)이다. 특히 올해의 닭은 불의 기운이 가장 성해 붉은 닭의 해라고도 한다. 이렇게 어려움을 물리치고 앞으로 나아가는 희망의 대표적 상징인 닭보다도 부지런한 우리나라 사람들은 새벽부터 부지런히 움직인다. ●서울 첫 버스 5618번·별 관측·경매 시장… 하루를 여는 사람들 서울 구로구 구로동 보성운수 5618번 버스는 서울에서 가장 이른 새벽 3시 30분에 운행을 시작한다. 승객들은 청소용역, 일용직 근로자, 경비원, 심지어 술 마시고 집에 가는 사람 등 다양하다. “여의도에서 빌딩 청소일을 하시는 분들이 가장 많이 타는데 1분이라도 빨리 도착하면 좋아하시기 때문에 조금이라도 지체할 수가 없습니다. 이분들의 생활이 어떤지 잘 알기 때문에 마음이 더 가네요.” 첫차의 운전대를 잡은 모범기사 허영구(58)씨는 지체 없이 출발을 한다. 전국의 공무관(구 환경미화원)들도 새벽이면 어김없이 청소를 시작한다. 송파구 공무관 원진희(56)씨는 “청소를 시작할 땐 힘들기도 하지만 마치고 나서 깨끗해진 거리를 보면 마치 산 정상에 올랐을 때의 느낌이 듭니다. 국민들을 위해 봉사한다는 기쁨에 행복하기도 하구요.” 하지만 항상 기분이 좋은 것만은 아니란다. “매일 청소를 하다 보니 상가 주민들하고 친한데 다들 어렵다 보니 오히려 미안한 마음도 드네요”라며 최근 경기가 얼마나 어려운지 넌지시 내비친다. 도심의 불빛이 거의 없는 산속 깊은 곳에서 천문학자들도 모두가 잠든 새벽에 별을 관측한다. 강원 화천군 광덕산 조경철천문대 유주상(40) 천문대장은 “과학자들에게 별은 미래, 기술 등 첨단의 이미지도 있지만 낭만, 그리움, 사랑, 꿈 등의 의미도 있습니다. 앞만 보고 가는 현대인들에게 잠시나마 별을 관찰하면서 현실의 고통이나 스트레스를 씻어내는 쉼의 시간을 제공해 주는 것만으로도 보람을 느낍니다. 가끔 우리가 왜 여길 지키고 있는지 생각할 때도 있지만 누군가 산중에 왔을 때 등대처럼 그들에게 도움이 된다면 그것만으로도 우리가 이곳을 지키는 충분한 이유가 된다고 생각합니다”라며 소회를 밝힌다. 동대문 의류상가 앞 인도는 늦은 밤부터 새벽까지 지방으로 배달될 옷들로 가득 찬다. 대형 트럭과 버스가 길게 줄 서 있고 영하 7도의 추운 날씨에도 반팔을 입고 포장하는 사람들의 눈썹에는 땀이 맺힌다. 노량진 수산시장의 경매는 새벽 1시에 시작돼 새벽 5시가 돼서야 끝이 난다. 경매가 끝나면 소매상인들이 손님 맞을 준비를 한다. 그 외에도 경찰, 소방서, 공항, 병원 응급실, 편의점 직원, 식당, 대리운전기사 등 다양한 사람들이 새벽을 지킨다. ●새벽을 깨우는 이들이야말로 대한민국의 원동력 언뜻 보기에 새벽은 고요하고 차분한 듯하다. 하지만 그 고요함 속에 한국인들은 바쁘게 움직이고 있다. 이렇게 묵묵히 그리고 부지런히 일하는 사람들 덕분에 지금의 대한민국이 만들어졌을 것이다. 현재 우리나라는 최순실 국정농단, 미국 대선 결과에 따른 불확실성, 금리 인상, 사드(고고도미사일방어체계) 배치에 따른 갈등, 세계적인 불경기 등으로 많은 국민들이 힘들어하는 게 사실이다. 끝도 보이지 않는다. 그렇다고 여기에 머물러 있을 수만은 없다. 공자는 “어둡다고 불평하는 것보다 작은 촛불 하나라도 켜는 것이 더 낫다”고 했다. 이제 우리는 남 탓, 환경 탓만 해서는 안 된다. 정치인, 지도자만을 믿어서도 안 된다. 스스로가 소중한 존재임을 자각하고 뜨거운 가슴으로 자신의 주변부터 감동시킬 수 있다면 우리나라는 조금이나마 좋은 방향으로 바뀔 것이다. 위기가 닥친 지금이야말로 한국인의 저력을 발휘할 때이다. 우리는 이렇게 앞으로 나아가야 한다. 도준석 기자 pado@seoul.co.kr

폐광 지역을 살리려고 설립된 강원 지역 공기업들이 줄줄이 좌초 위기를 맞고 있어 대책이 필요하다. 강원도 태백 ‘오투리조트’와 ‘하이원엔터테인먼트’, 영월 ‘동강시스타’와 ‘크라크라 상동테마파크’, 삼척 ‘하이원 추추파크’ 등 공기업들이 정리 수순을 밟거나 적자가 누적돼 기업으로서 가치를 잃고 있다. 하지만 정부와 출자기업인 강원랜드 등이 회생에 의지를 보이지 않고 있다. 자칫 폐광 지역 전체의 공동화로 이어지지 않을까 주민들은 전전긍긍하고 있다. 1980년대 후반 정부의 에너지 정책이 석탄 중심인 ‘주탄종유’에서 기름 중심의 ‘주유종탄’으로 바뀌면서 광산 지역 도시들이 직격탄을 맞은 이후 또다시 회생 불능으로 가는 것이 아닌가 불안해한다. 당시 전국 광산 지역은 석탄산업 합리화로 수많은 탄광이 문을 닫았다. 탄광촌들은 인구가 급격하게 줄어 도시가 공동화되는 퇴락의 길을 걸었다. 당시 광산도시에는 돈이 넘쳐나 ‘개가 만원짜리를 물고 다닌다’거나 ‘서울 남대문 밖에서 가장 번창한 곳이 광산도시다’라는 말까지 떠돌았지만, 사람들이 밀물처럼 빠져나가면서 유령의 도시로 전락했다. 광부들이 더는 산업의 역군이 아니었다. 강원도 광산 도시는 2000년 강원 정선에 내국인 카지노인 강원랜드가 들어서면서 다시 활력을 찾기 시작했다. 폐광 지역을 살리려던 특별법 덕분이었다. 폐광 지역을 회생시키려고 설립한 강원랜드는 이익금으로 태백과 영월, 삼척에 출자 회사를 속속 설립했다. 태백 오투리조트와 하이원엔터테인먼트, 영월 동강시스타와 크라크라 상동테마파크, 삼척 추추파크다. ‘황금알을 낳는’ 강원랜드를 기반으로 설립된 공기업이지만, 이들 출자기업은 애물단지로 전락하는 등 잘 운영되지 않았다. 산업통상자원부 산하 한국광해관리공단이 대주주인 영월 동강시스타는 지난 16일 서울중앙지법 파산부에 기업회생을 신청했다. 1530억원을 투자해 콘도와 골프장 등으로 2011년 문을 연 동강시스타는 현재 400억원이 넘는 부채에 허덕이고 있다. 직원들 월급이 3개월째 밀렸다. 법원은 앞으로 동강시스타 회생 계획안 등을 토대로 기업 회생과 청산을 결정하게 된다. 강원랜드가 600억여원을 투자한 태백 하이원엔터테인먼트도 지난해 게임과 애니메이션 사업을 접고 올해 기업 정리 수순을 밟고 있다. 이미 100여명의 직원 중 80%는 권고사직과 희망퇴직으로 일자리를 잃었다. 470억여원이 투입된 영월 크라크라 상동테마파크는 준공을 코앞에 두고 2014년 공사가 중단된 채 3년째 방치됐다. ‘문을 열면 손해 볼 게 뻔하다’는 이유에서 강원랜드가 손을 떼고 민간 업자에게 넘기려 하고 있지만 누구 하나 선뜻 인수를 희망하는 기업이 없어 애물단지가 됐다. 그나마 삼척 하이원 추추파크가 정상 운영 중이지만 이곳도 해마다 적자가 누적돼 미래가 불투명하다. 일부 전문가들은 사태가 이 지경까지 온 데는 정부와 출자회사인 강원랜드 등의 책임이 크다고 진단한다. 최소 수백억원의 예산이 들어가는 사업을 꼼꼼하게 따져 보지 않고 접근했다는 것이다. ‘폐광 지역을 살리자’는 슬로건 아래 천편일률적으로 관광을 목적으로 한 리조트 위주 사업을 추진한 결과가 실패로 이어지고 있다는 분석이다. 강원발전연구원 이원학 기획팀장은 “대부분의 폐광지 공기업들이 콘도미니엄과 테마공원, 9홀 규모의 골프장 등 볼거리, 즐길거리가 부족한 소규모 리조트 위주로 만들어진 데다 주변의 기존 관광자원과 연계하지 못하고 외진 곳에 설립된 것이 패착”이라면서 “이들을 회생시키고 경쟁력을 갖추려면 주변과 어우러진 규모를 갖춘 관광지로 거듭나야 할 것”이라고 말했다. 또 다른 원인은 주먹구구식 경영이다. 규정에는 ‘지방공기업 대표이사는 추천위원회를 통해 선임한다’고 정해 놓고 있지만, 실상은 정치권과 정부의 부처 낙하산 인사들로 채워져 부실을 키웠다는 지적이다. 사장을 비롯해 직원들의 전문성이 미흡한 것이 근본적인 원인이라는 것이다. 여기에 정부의 변심도 실패의 큰 원인으로 꼽히고 있다. 최근 기업회생을 신청한 영월 동강시스타는 산업통상자원부 산하 한국광해관리공단이 대주주이고 강원랜드와 강원도, 영월군 등이 출자해 설립했다. 당초 1530억원으로 풍광이 뛰어난 동강 지역에 골프장을 갖춘 리조트를 지어 관광객들을 끌어들인다는 전략이었다. 하지만 공사가 마무리되자 약속했던 출자자들이 1080억원만 투자하고 공사대금 일부 등을 분양과 은행 차입으로 메우면서 경영이 꼬이기 시작했다. 동강시스타 홍태성 노조위원장은 “사업 초기 의지를 갖추고 추진하던 산업자원부가 중간에 이사회에서 빠지고 공사 미납금 450억원도 5년 단기 조건 분양 등으로 처리하면서 지금의 어려운 지경까지 왔다”면서 “정부와 출자자들이 설립 당시 약속을 지키고 살리려는 의지만 있으면 언제든 회생은 가능하다”고 목소리를 높였다. 전문가들도 “2015년 기준으로 매출 1조 6337억원을 기록한 강원랜드가 국세로 2774억원, 관광기금 1556억원, 최대 주주인 한국광해관리공단에 배당금 760억원을 주고 있다. 그러나 지역에는 지방세 221억원과 강원도와 폐광 지역 지자체에 내는 폐광기금 1621억원만 남긴다. 황금알을 낳지만, 중앙정부와 기관에서 이익을 다 빼가기 때문에 강원도 폐광 지역을 살리는 자원은 많지 않다”고 꼬집었다. 더구나 강원랜드는 공기업으로 수익 창출에 따라 공기업 경영평가를 받고, 상장기업으로 주가도 관리해야 하는 등으로 지역 회생에 적극적으로 나서기 어려운 점도 있다. 줄줄이 좌초하거나 좌초 위기를 맞은 폐광 지역 공기업들을 살리려면 큰 그림을 다시 그리자는 주장이 나온다. 회생 절차에 들어간 동강시스타는 기존의 콘도미니엄과 9홀 골프장 중심의 소극적인 운영에서 벗어나 동강시스타는 주변의 온천장과 동강 생태공원, 나비곤충박물관, 별마로천문대 등 민간 자본 등을 더 끌어들여 이벤트 케이블카로 연계하면 가능성이 있다는 진단이다. 크라크라 상동테마파크도 2㎞ 떨어진 인근 백두대간 화절령 운탄고도까지 모노레일을 놓고 공원으로 개발하면 관광객들이 찾을 것으로 보고 있다. 강원발전연구원 박상헌 선임연구위원은 “폐광지 공기업 회생 방안이 자치단체 종합발전계획에 담겨 타당성 검토 단계에 있다”면서 “무엇보다 중앙정부와 강원랜드 등 주요 출자자들의 의지가 중요하다”고 말했다. 춘천 조한종 기자 bell21@seoul.co.kr

별이 마구마구 쏟아진다. 아기 머리통 만한 별이 영근다. 굳이 천문대를 찾지 않더라도 별자리 전문가들의 깨알 같은 설명이 곳곳에서 맞춤형으로 펼쳐진다. 오는 21일 밤 강화도의 강서중학교 교정에서 한국천문봉사협회(대표 임유택) 주최로 천체관측회가 열릴 예정이다. 강서중학교는 서울 인근에서도 빛공해가 비교적 적어 캄캄한 하늘을 볼 수 있는 몇 안되는 관측지 중의 하나다. 이 학교는 아마추어 천문가들에게 천체관측을 위해 항상 운동장을 개방해주고 있어, 별지기들에게는 성지(星地)로 통하는 곳이다. 날씨 좋은 주말이면 서울 인근의 별지기들이 망원경을 싣고 즐겨 찾는 이곳에서 열리는 '스타파티'에는 강서중 학생들뿐 아니라, 인근 강화여고의 별지기 동아리, 강화 주민들이 대거 참석할 것으로 전망되고 있다. 망원경이 없는 초보자라 하더라도 ​아무 부담 없이 참석할 수 있을 뿐만 아니라, 별지기들의 대형 망원경을 마음껏 볼 수 있고 친절한 설명까지 들을 수 있는 좋은 기회가 아닐 수 없다. 서울에서 약 1시간이면 도착할 수 있는 거리에서 열리는 스타파티인만큼 자녀들, 친구들, 연인들과 함께 참석하여 아름다운 우주를 보며 아름다운 추억을 만들수 있는 아주 좋은 기회라 하겠다. 단, 학교 진입시에 전조등을 하향으로 하는 게 관측지 예절이며, 관측은 저녁부터 새벽까지 하다가 자유롭게 가면 된다. 특히 추운 날씨를 감안한 방한에 유의해야 하며, 다른 필수 정보 및 문의 사항 등은 관련 사이트(cafe.naver.com/skyguide/184121)를 참고하면 된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지구에서 가장 가까운 별은 알파 센타우리다. 그런데 정확하게 말하면 알파 센타우리는 세 개의 별이 중력으로 묶인 삼중성계다. 일단 알파 센타우리 A와 B가 가까운 거리에서 쌍성계를 이루고 여기서 좀 더 떨어진 위치에 작은 적색왜성인 프록시마 센타우리(Proxima Centauri)가 존재한다. 밤하늘에서 밝게 보이는 알파 센타우리 A/B와는 달리 프록시마 센타우리는 극도로 어두워서 눈으로는 보이지 않는다. 이 별의 질량은 태양의 12% 수준에 불과하며 밝기는 1%도 안 된다. 하지만 지구에서 가장 가까운 별인 데다 여기에서 지구형 행성 프록시마 센타우리 b가 발견되면서 과학자들의 관심이 집중되고 있다. 프록시마 센타우리 b는 지구보다 1.27배 정도 큰 크기이며 프록시마 센타우리와의 거리는 태양 지구 거리보다 20배는 가깝다. 하지만 워낙 어두운 별이기 때문에 표면 온도는 지구와 비슷할 가능성이 있다. 따라서 프록시마 b의 표면 환경은 과학자들에게 초미의 관심사다. 어쩌면 태양계 외부에 생명체가 존재하는 가장 가까운 외계 행성일지도 모르기 때문이다. 하지만 아무리 가깝더라도 지구에서 4.25광년 떨어진 행성을 직접 관측하는 일은 극도로 어렵다. 행성은 별과 비교해서 너무나 어둡기 때문이다. 예를 들어 지구의 밝기는 태양의 수십억 분의 1 수준이다. 따라서 흔히 이 작업은 서치라이트 옆에서 반딧불 찾기에 비유된다. 그러나 방법이 없는 것은 아니다. 유럽남방천문대(ESO)는 칠레 고산 지대에 건설된 대형 광학 망원경인 VLT의 업그레이드를 진행 중이다. 이 업그레이드의 핵심은 별빛을 가리는 장치인 코로나그래프(coronagraph)와 적외선 이미저 및 분광기다. 이 장치는 극도로 어두운 행성의 빛을 강한 별빛에서 분리해서 관측하는 장비다. 물론 프록시마 센타우리 b는 매우 어둡고 워낙 별에 가까운 위치에 있어 성공적으로 빛을 분리해 관측할 수 있을지는 해보기 전까지 장담하기 힘들다. 그러나 만약 직접 관측이 가능하다면 스펙트럼 분석을 통해서 대기 성분이나 표면 온도 같은 매우 중요한 정보를 얻을 수 있어 실제로 생명체가 존재할 수 있는지에 대한 결정적 정보를 얻을 수 있다. 동시에 지금까지 간접적인 방법으로 지구형 외계 행성을 증명했지만, 앞으로는 직접 관측을 통해서 존재를 증명할 수 있게 된다. 적색왜성은 어둡긴 하지만 사실 우주에서 가장 흔한 별이다. 만약 적색왜성 주변 행성이 생명체에 적합한 환경을 지녔다면 생명체는 우주에 생각보다 더 흔할지 모른다. 적색왜성 주변에 살기에 적합한 환경일지 아닐지 2019년 이후 이뤄질 관측에서 단서가 얻어진다면 우리는 추측이 아니라 좀 더 확신을 하고 말할 수 있을 것이다. 사진= 알파 센타우리 A/B, 그리고 프록시마 센타우리. 출처: ESO 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

지난 수십 년 동안 과학 대중화에 앞장선 사람들이 사용한 가장 강력한 도구는 "사람은 별먼지로 만들어졌다"는 구호였다. 물론 이미 과학적인 근거에서 나온 주장이지만, 이 오랜 구호가 더욱 강력한 증거의 뒷받침을 받게 되었다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 10일(현지시간) 보도했다. 한 연구팀이 15만개에 이르는 별들을 조사해본 결과, 인체와 은하를 이루는 원소들은 97%가 같은 원소라는 사실이 밝혀졌다. 게다가 생명체를 구성하는 원소들이 은하의 중심부에서 더욱 광범하게 존재한다고 새 연구는 밝혔다. 지구상에 생존하는 생물을 이루는 가장 중요한 원소로, 생명의 기본 요소로 불리는 CHNOPS는 탄소, 수소, 질소, 산소, 인, 황을 일컫는다. 새 연구에 참여한 천문학자들은 방대한 수의 별들을 조사해 이 원소들의 목록을 작성했다. 천문학자들은 이들 각각의 원소량을 분광학을 이용해 산출해냈다. 원소들은 제각기 특정 파장의 복사를 방출한다. 따라서 별이 내는 빛의 스펙트럼을 분광기로 분석하면 그 별에 어떤 원소들이 얼마나 있는지를 알 수 있다. 연구자들은 뉴멕시코에 있는 아파치 포인트 천문대 우주 진화 실험(APOGEE·Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment)의 스펙트럼 사진기를 이용했다. 이 장치는 한 번에 300개 별의 고해상도 스펙트럼을 분석할 수 있는 기기이다. 이 APOGEE는 적외선 파장을 사용하므로 은하 중심부의 먼지대를 뚫고 관측할 수 있다. 슬론 대표는 최근 기자회견을 갖고 "이 기기는 전자기 스펙트럼 중 근적외선 영역의 빛을 모아 프리즘처럼 분산시킨다. 그러면 그 별의 대기에 어떤 원소들이 있는지 알려준다"고 말했다. 그는 "20만 개 가까운 APOGEE의 관측 대상 별들 중 일부분은 제2지구를 탐색하는 NASA 케플러 망원경의 관측 대상과 겹친다"면서 "이번에 예시된 APOGEE의 샘플 별들은 90개의 케플러 별에 초점을 맞춘 것으로 이들은 다 암석 행성들"이라고 덧붙였다. ​ 사람을 이루는 대부분의 원소들이 다 별에서 온 것이라 해도, 그 원소의 비율은 별과 아주 다르다. 예컨대, 인체의 질량 중 65%는 산소가 차지하지만, 우주의 별이나 성운 중에 산소가 차지하는 비율은 1%에 못 미친다. 별을 이루는 원소의 비율은 그 별이 은하의 어느 영역에 있는가에 따라 달라진다. 예컨대 태양은 우리 은하의 나선팔 가장자리에 위치하고 있어 은하 중심부에 비해 산소 등 생명체의 기본 요소들인 중원소 비율이 비교적 적은 편이다. "우리 은하의 수천 억 개 별들과 우리 인체의 원소들을 조사해 주요 원소량에 대한 지도를 만들 수 있다는 것은 우리 인류에게 엄청나게 중요한 사실입니다." SDSS-Ⅲ APOGEE 과학팀 의장인 제니퍼 존슨 오하이오 주립대 교수의 얘기다. 그리고 그는 연구의 의미를 한 번 더 강조했다. "이로써 우리는 언제 어디에서 생명에 필요한 원소들을 얻어 진화를 시작했는가를 가름할 수 있게 된 것입니다." 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

많은 과학자가 다른 행성계에도 혜성이 있을 것으로 믿고 있다. 다만 멀리 관측하기에는 대부분 매우 어두울 뿐 아니라 질량도 너무 작아서 관측은 어렵다. 일반적인 혜성의 경우 사실상 태양계 밖에서 관측하기는 불가능에 가깝다. 하지만 예외가 있다. 과학자들은 지구에서 95광년 떨어진 평범한 젊은 별인 HD172555 주변에서 혜성의 증거를 찾아냈다. 그것도 하나가 아니라 다수의 혜성이 비처럼 쏟아지는 상황이다. 어떻게 이런 일이 가능할까? HD172555는 수천 만 년 이내의 젊은 별로 주변에서 행성과 혜성이 형성되는 단계에 있다. 그런데 이 별 주변에는 목성처럼 큰 중력을 행사할 수 있는 큰 행성이 존재하는 것으로 보인다. 이로 인해 이제 막 형성된 혜성들이 그 중력에 이끌려 행성과 충돌하기도 하고 일부는 궤도가 변경되어 별에 가까운 쪽으로 이동하는 것이다. 이 혜성들은 별 주변에서 열에 의해 가스와 먼지를 방출하게 되는데, 혜성 1~2개에서 방출되는 가스와 먼지는 관측이 어렵지만 여러 개의 혜성이 한꺼번에 막대한 양의 가스를 뿜어내면 이야기가 달라진다. 유럽 남방 천문대(ESO)의 프랑스 과학자들은 이미 2004년에서 2011년 사이 HARPS(High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) 장치를 이용해서 혜성의 존재를 시사하는 증거를 찾아냈다. 그리고 최근 다른 과학자팀이 허블 우주 망원경의 관측 데이터를 분석해서 이를 다시 확인하는 데 성공했다. 물질 분석 결과는 다수의 혜성이 별 쪽으로 궤도가 변경되면서 별에 근접해서 흡수되던가 아니면 증발하는 과정을 겪고 있음을 보여주고 있다. 연구를 이끈 캐롤 그래디는 별에 가까이 다가가는 혜성이 별의 젊은 시기에 집중적으로 등장한다고 설명했다. 초기 별은 혜성이 될 천체들이 풍부하므로 이를 잡아당길 목성형 행성이 있으면 쉽게 궤도가 변경되어 안쪽 궤도로 들어오는 것이다. 흥미로운 사실은 태양계 역시 초기에 이런 일을 겪은 흔적이 있다는 것이다. 일부 과학자들은 이 시기 혜성으로부터 물과 유기물질이 전달되어 지구 생명체 형성에 많은 기여를 했다고 믿고 있다. 이 이론이 옳다면 아주 오래전 태양계의 초기에는 태양 주변에서 수많은 혜성을 볼 수 있었을 것이다. 그리고 이 중 일부는 지구와 충돌했을 것이다. 이 과정 자체는 지구 생명체의 탄생에 기여했지만, 지금도 비슷한 일이 일어난다면 공룡의 멸종을 가져온 것보다 더 큰 혜성 충돌이 자주 일어날 수 있다. 다행히 태양계 역사 초기에 풍부했던 얼음 천체들은 이미 대부분 태양계 외곽으로 이동했거나 이미 사라졌다. 물론 앞으로 지구에 혜성이 충돌할 가능성이 0%는 아니지만, 비처럼 쏟아질 가능성은 없는 셈이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

엄청나게 큰 블랙홀도 두꺼운 가스와 먼지 뒤에 있으면 천체 망원경의 눈을 피해 숨을 수 있다. 하지만 이런 상황에서도 미국항공우주국(NASA)의 ‘누스타’(NuSTAR) 망원경은 피하기 어렵다. NASA는 8일(이하 현지시간) 누스타 망원경이 우리 은하와 가까운 은하 중심에서 가스에 둘러싸인 두 초거대 블랙홀을 발견했다고 밝혔다. 이 망원경은 고에너지 X선 자기장 영역을 관측해 블랙홀 관측에 적합하다. 지난 3일부터 7일까지 미국 텍사스주(州)에서 열린 미국천문학회(AAS) 연례회의에서 에디 에뉴아르 영국 더럼대 연구원은 “이들 블랙홀은 우리 은하에 비교적 가깝게 있었지만, 지금까지 숨어 있었다”면서 “침대 밑에 숨은 괴물과 같았다”고 발표했다. 두 블랙홀은 모두 퀘이사나 블레자와 같이 매우 밝은 천체처럼 중심에 ‘엔진’을 갖고 있다. 천문학자들은 블랙홀에 있는 것을 ‘활동성 은하핵’(AGN)이라고 부른다. 활동성 은하핵은 매우 밝은 데 이는 블랙홀 주위의 입자들이 매우 뜨겁게 달궈져 저에너지 전파부터 고에너지 X선에 이르기까지 전자기 스펙트럼 전역에서 방출을 하기 때문이다. 하지만 대부분의 활동성 은하핵은 도넛 형태의 두꺼운 가스와 먼지 영역에 둘러싸여 있는데 그중에서도 방향에 따라 우리 지구에서 봤을 때 가려진 경우가 있다. 이번에 확인된 두 블랙홀의 은하핵 역시 이 때문에 보이지 않는 것으로 여겨진다. 이 말은 우리의 망원경이 중심의 밝은 영역 대신 도넛 형태의 흐릿한 물질에 반사된 X선을 주로 보고 있다는 것이다. 이에 대해 영국 사우샘프턴대학의 피터 버먼 연구원은 “흐린 날 태양을 볼 수 없듯이 중심의 엔진을 둘러싼 모든 가스와 먼지로 인해 이 활동성 은하핵이 실제로 얼마나 밝은지는 직접 확인할 수 없다”고 말했다. 버먼 연구원은 지구에서 약 1억7000만 광년 거리에 있는 활동성 은하 IC 3639의 연구를 이끌었다. 버먼의 연구진은 이 은하의 누스타 자료를 기존 NASA의 찬드라 X선 망원경과 일본의 수자쿠 X선 망원경이 관측한 자료와 비교 분석했다. 누스타의 관측 결과는 기존 두 망원경보다 고에너지 X선에 민감한 것으로 IC 3639의 중심에 활동성 은하핵이 존재한다는 것을 보여줬다. 또한 누스타는 얼마나 많은 물질이 IC 3639의 중심 엔진을 가리고 있는지에 관한 최초의 정밀 측정을 제공한다. 이에 따라 연구진은 이 숨어있는 괴물 블랙홀이 얼마나 많은 빛을 내뿜고 있는지를 앞으로 확인할 수 있다. 더 놀라운 점은 에뉴아르 연구원이 주목한 나선 은하 NGC 1448에 있다. 2009년 발견된 이 은하는 우리 은하에서 가장 가까운 은하 중 하나로 이번에 그 중심에 블랙홀이 있다는 것이 확인됐다. 이 은하는 지구에서 약 3800만 광년밖에 떨어져 있지 않다. 에뉴아르 연구원의 연구는 이 은하 역시 도넛 형태일 수 있는 두꺼운 가스 기둥을 갖고 있어 중심에 블랙홀이 숨어 있다는 것을 발견했다. 누스타와 찬드라에 의해 관측된 NGC 1448에서 방출된 X선은 IC 3639처럼 두꺼운 가스와 먼지층을 갖고 있어 이번 관측 연구에서 처음으로 활동성 블랙홀이 숨어 있다는 것을 제시한다. 연구진은 또 NGC 1449에는 태어난 지 500만 년밖에 안 된 젊은 별들이 많이 있다는 것을 발견했다. 이를 통해 블랙홀은 가스와 먼지를 공급하는 것은 물론 은하에 새로운 별이 생성하는 것을 돕는다는 이론을 제시하고 있다. 연구진은 유럽남방천문대(ESO)의 신기술망원경(NTT)을 사용해 광학 파장에서 NGC 1448을 이미지화하고 이 은하에서 블랙홀이 있는 정확한 위치를 확인했다. 은하의 중심은 별들로 가득 차 있어 블랙홀의 위치를 정확히 지적하기는 어렵다. 천문학자들은 블랙홀 주변의 빛을 감지하는 대형 광학 및 전파 망원경의 도움으로 블랙홀의 위치를 파악하고 그 형성 과정을 예측할 수 있다. NASA 제트추진연구소(JPL)의 누스타 프로젝트 과학자 대니얼 스턴 박사는 “누스타의 힘을 사용해 이런 괴물 블랙홀에 관한 중요한 정보를 얻게 돼 매우 기쁘다”고 말했다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

아기별이 태어나는 우주의 한 곳을 아름답게 담아낸 사진을 유럽우주국(ESA)이 4일(현지시간) 공개했다. 공개된 사진은 오리온 성운 중에서도 ‘오리온 A 분자구름’으로 불리는 곳으로, 우리 지구에서 가장 가까운 ‘별들의 요람’이다. 이 곳은 천문학자들에게 별이 어떻게 탄생하는지를 상세히 보여준다. 오리온 성운은 은하수로 불리는 우리 은하에 속하며 지구에서 약 1350광년 거리에 있다. 여기서 성운은 성간 가스와 먼지가 널리 펼쳐진 구름을 말하는데 오리온 성운의 질량은 태양의 2000배에 달한다. 하지만 오리온 성운에서도 태어난지 얼마 안 된 매우 젊은 별들은 가시광 스펙트럼 상에서 볼 수 없다. 이에 따라 천문학자들은 칠레에 있는 유럽남방천문대(ESO)의 가시적외선 천체망원경 ‘비스타’(VISTA)를 통해 아기별들의 탄생 현장을 관측했다. ESO는 새로운 이미지 탐사를 통해 인근 분자구름 속 젊은 별들의 진화 초기 단계를 체계적으로 연구할 수 있다고 밝혔다. 이 프로젝트는 지금까지 새로운 별이나 젊은 항성체(YSO), 또는 먼 은하와 같은 약 80만 개의 천체를 확인했다. 오리온 성운은 밤하늘을 바라보면 맨눈으로도 볼 수 있는데 17세기 초에 처음 과학적으로 소개됐다. 1789년 당시 영국의 천문학자 윌리엄 허셜은 직접 만든 구경 2m 망원경을 사용해 오리온 성운과 같은 성운을 보고 ‘미래에 태양들이 될 혼돈 상태의 물질들’이라고 예언처럼 묘사했다. 한편 오리온 성운은 ‘메시에 42’ 또는 M42라고도 불리는데 이는 17세기 프랑스의 천문학자 샤를 메시에가 자신이나 동료 천문학자들이 발견한 성운과 성단을 구분하기 위해 정리한 ‘메시에 목록’에서 42번째를 뜻한다. 사진=ESO/VISION survey 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr