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  • 암흑물질, 중력 외 ‘신비한 힘’에 영향 받아…증거 첫 발견

    암흑물질, 중력 외 ‘신비한 힘’에 영향 받아…증거 첫 발견

    암흑물질이 중력 이외에 다른 어떤 힘과 상호작용한다는 증거를 처음 발견했다고 천문학자들이 14일(현지시간) 밝혔다. 암흑물질은 지금까지 오로지 중력에만 작용하는 것으로 생각돼 왔는데 ‘암흑’이라는 이름이 붙을 정도로 찾기 어려운 물질로 여겨졌다. 그런데 영국 더럼대와 미국 미네소타주립대 등이 참여한 국제 연구팀이 네 은하의 동시다발 충돌 모습에서 암흑물질이 다른 어떤 힘에 의해 작용하는 것을 확인했다고 밝혔다. 이들 학자는 칠레에 있는 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)과 허블 우주망원경을 사용해 지구로부터 약 14억 광년 거리에 있는 은하단 ‘아벨 3827’에 있는 네 은하가 충돌하는 모습을 관측했다. 여기서 연구팀은 충돌하는 은하 뒤편으로 아주 먼 거리에 있는 배경 은하로부터 나오는 빛의 경로가 심하게 왜곡되는 것을 확인했다. 연구팀은 이를 어떤 힘에 의해 상쇄하는 것이라고 말했다. 상쇄는 암흑물질이 중력 이외에 다른 어떤 힘을 통해 스스로 상호작용할 수 있는 경우에만 가능해 중요하다고 한다. 만일 우리가 암흑물질이라고 부르는 입자들이 서로 충돌할 수 있다면 이때 발생하는 마찰이 암흑물질을 느리게 만들어 그런 왜곡을 만들 수 있다는 것이다. 하지만 연구팀은 이런 작용의 정확한 특징을 밝혀내지 못했음을 인정했다. 이들은 이런 현상이 잘 알려진 효과이거나 알려지지 않은 힘에 의한 것일 수 있다고 말했다. 연구팀은 현 시점에서 말할 수 있는 것은 그런 힘이 중력이 아니라는 것이라고 설명한다. 연구를 이끈 리처드 메시 더럼대 박사는 “암흑물질이 중력을 제외하고는 다른 어떤 것에도 참견하지 않고 빈둥거린다고 생각됐지만, 은하 충돌 동안 나타난 현상이 실제로 암흑물질이 느려져 발생한 것이라면 이는 암흑물질에 관한 최초의 증거가 될 수 있다”고 말했다. 이번 연구결과는 ‘영국왕립천문학회월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 실렸다. 사진=리처드 메시/ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 134억광년 우주까지 보여준 ‘허블’~ 25번째 생일 축하해!

    134억광년 우주까지 보여준 ‘허블’~ 25번째 생일 축하해!

    허블 우주망원경이 이달 25번째 생일을 맞이한다. 영국 일간 가디언은 그간 천체물리학 분야에서 혁명을 일으키고 과학자와 대중 모두를 사로잡은 허블 우주망원경이 이달 25주년을 맞이한다고 12일(현지시간) 보도했다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 주축이 돼 개발한 허블 망원경은 1990년 4월25일(한국 시간) 우주왕복선 디스커버리호에 실려 지구 궤도에 안착했다. 현재 지구 상공 550km쯤에서 지구 공전 속도에 맞춰 시속 2만 8000km 정도로 이동하고 있는 허블 망원경은 지난 25년간 100만건이 넘는 관측 활동을 벌였고, 천문학자들은 이를 통해 1만2000건 이상의 논문을 발표했다. 허블 망원경은 1929년 당시 세계 최대였던 윌슨산 천문대 2.5m 망원경을 이용해 '우주가 팽창하고 있음'을 최초로 발견한 미국의 천문학자 에드윈 허블을 기념하기 위해 그의 이름이 붙여졌다. 허블의 발견은 과학자들에게 우주가 확장하고 있음을 보여줬고 결국 우주 탄생의 계기인 ‘빅뱅’(대폭발) 이론을 이끌어냈다. 허블 망원경은 지구로부터 거리가 134억 광년 거리에 있는 아주 먼 은하까지 관측해낼 만큼 뛰어난 성능을 갖추고 있다. 하지만 허블 망원경이 지구에 보냈던 첫 번째 이미지는 실망스러운 것이었다. 초점이 맞지 않아 뿌옇게 나왔던 것. 천문학자들은 오랜 기간 조사를 통해 허블의 눈이라고 할 수 있는 2.4m짜리 주 거울의 ‘구면 수차’가 허용 범위를 넘었다는 것을 밝혀냈다. 쉽게 말해 중력이 있는 지상에서 조립한 망원경이 중력의 지배에서 벗어난 우주에서 제대로 작동하지 않았다는 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 1993년 12월 NASA의 우주 비행사들이 허블 망원경에 추가 보정 광학계인 코스타(COSTAR)를 장착해 비로소 기대했던 수준의 이미지를 받을 수 있었다. 이후 허블 망원경은 발사부터 교체 수리 등의 과정에서 총 100억 달러의 비용이 들어갔지만, 지금까지 기대했던 것보다 훨씬 더 많은 업적을 남겼다. 허블 망원경은 갓 태어난 별이나 죽어가는 별까지 별의 일생에 대해 우리가 더 잘 알 수 있도록 도와줬고 우리 은하와 비슷한 거대 나선 은하나 최근 은하 합병의 결과로 중단된 불규칙 은하를 발견하기도 했다. 지금으로부터 20년 전인 1994년 7월, 허블 망원경은 목성에 슈메이커-레비9 혜성이 충돌하는 역사적인 천문 사건을 관측하기도 했다. 또 허블 망원경은 태양을 공전하는 지구처럼 외계에도 행성이 항성을 공전하는 것을 처음으로 발견했고 이런 외계 행성에도 생명체의 기원이 될 수 있는 물질이 존재하는 것도 밝혀냈다. 아주 멀리 있지만 밝은 빛을 내는 천체인 퀘이사가 실제로 거대질량 블랙홀을 중심에 품고 있는 은하라는 것이나 초신성이 우주학자들의 이론보다 실제로 더 크다는 것도 보여줬다. 1998년에는 반중력 물질인 암흑 에너지 이론이 나오는데도 일조했다. 이 밖에도 허블 망원경은 우주의 나이가 지구의 약 3배인 138억 년임을 밝히는 것도 도왔다. 천문학자들은 1995년 12월 특별한 크리스마스 선물을 받기도 했다. 선물은 바로 허블 딥 필드. 이는 허블 망원경이 딥 필드 기법을 사용해 10일간 중첩 관측으로 3000개에 달하는 원시 은하를 발견해낸 것. 하지만 이런 허블 망원경도 노후화로 인해 후계자에 그 자리를 물려줄 준비를 하고 있다. 그 주인공은 '제임스웹' 우주망원경으로 현재 건조 중이며 오는 2018년에 발사될 예정이다. 이는 앞으로 천문학자들이 두꺼운 먼지 구름 너머 숨겨진 천체들을 살펴볼 수 있도록 도울 것이다. 그때까지 허블은 앞으로 남은 수년간 임무를 수행하며 우리를 즐겁게 할 것이다. 한편 NASA는 허블 망원경 25주년을 맞아 오는 23일부터 다양한 행사를 준비 중이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 허블~ 25번째 생일 축하해!

    허블~ 25번째 생일 축하해!

    허블 우주망원경이 이달 25번째 생일을 맞이한다. 영국 일간 가디언은 그간 천체물리학 분야에서 혁명을 일으키고 과학자와 대중 모두를 사로잡은 허블 우주망원경이 이달 25주년을 맞이한다고 12일(현지시간) 보도했다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 주축이 돼 개발한 허블 망원경은 1990년 4월25일(한국 시간) 우주왕복선 디스커버리호에 실려 지구 궤도에 안착했다. 현재 지구 상공 550km쯤에서 지구 공전 속도에 맞춰 시속 2만 8000km 정도로 이동하고 있는 허블 망원경은 지난 25년간 100만건이 넘는 관측 활동을 벌였고, 천문학자들은 이를 통해 1만2000건 이상의 논문을 발표했다. 허블 망원경은 1929년 당시 세계 최대였던 윌슨산 천문대 2.5m 망원경을 이용해 '우주가 팽창하고 있음'을 최초로 발견한 미국의 천문학자 에드윈 허블을 기념하기 위해 그의 이름이 붙여졌다. 허블의 발견은 과학자들에게 우주가 확장하고 있음을 보여줬고 결국 우주 탄생의 계기인 ‘빅뱅’(대폭발) 이론을 이끌어냈다. 허블 망원경은 지구로부터 거리가 134억 광년 거리에 있는 아주 먼 은하까지 관측해낼 만큼 뛰어난 성능을 갖추고 있다. 하지만 허블 망원경이 지구에 보냈던 첫 번째 이미지는 실망스러운 것이었다. 초점이 맞지 않아 뿌옇게 나왔던 것. 천문학자들은 오랜 기간 조사를 통해 허블의 눈이라고 할 수 있는 2.4m짜리 주 거울의 ‘구면 수차’가 허용 범위를 넘었다는 것을 밝혀냈다. 쉽게 말해 중력이 있는 지상에서 조립한 망원경이 중력의 지배에서 벗어난 우주에서 제대로 작동하지 않았다는 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 1993년 12월 NASA의 우주 비행사들이 허블 망원경에 추가 보정 광학계인 코스타(COSTAR)를 장착해 비로소 기대했던 수준의 이미지를 받을 수 있었다. 이후 허블 망원경은 발사부터 교체 수리 등의 과정에서 총 100억 달러의 비용이 들어갔지만, 지금까지 기대했던 것보다 훨씬 더 많은 업적을 남겼다. 허블 망원경은 갓 태어난 별이나 죽어가는 별까지 별의 일생에 대해 우리가 더 잘 알 수 있도록 도와줬고 우리 은하와 비슷한 거대 나선 은하나 최근 은하 합병의 결과로 중단된 불규칙 은하를 발견하기도 했다. 지금으로부터 20년 전인 1994년 7월, 허블 망원경은 목성에 슈메이커-레비9 혜성이 충돌하는 역사적인 천문 사건을 관측하기도 했다. 또 허블 망원경은 태양을 공전하는 지구처럼 외계에도 행성이 항성을 공전하는 것을 처음으로 발견했고 이런 외계 행성에도 생명체의 기원이 될 수 있는 물질이 존재하는 것도 밝혀냈다. 아주 멀리 있지만 밝은 빛을 내는 천체인 퀘이사가 실제로 거대질량 블랙홀을 중심에 품고 있는 은하라는 것이나 초신성이 우주학자들의 이론보다 실제로 더 크다는 것도 보여줬다. 1998년에는 반중력 물질인 암흑 에너지 이론이 나오는데도 일조했다. 이 밖에도 허블 망원경은 우주의 나이가 지구의 약 3배인 138억 년임을 밝히는 것도 도왔다. 천문학자들은 1995년 12월 특별한 크리스마스 선물을 받기도 했다. 선물은 바로 허블 딥 필드. 이는 허블 망원경이 딥 필드 기법을 사용해 10일간 중첩 관측으로 3000개에 달하는 원시 은하를 발견해낸 것. 하지만 이런 허블 망원경도 노후화로 인해 후계자에 그 자리를 물려줄 준비를 하고 있다. 그 주인공은 '제임스웹' 우주망원경으로 현재 건조 중이며 오는 2018년에 발사될 예정이다. 이는 앞으로 천문학자들이 두꺼운 먼지 구름 너머 숨겨진 천체들을 살펴볼 수 있도록 도울 것이다. 그때까지 허블은 앞으로 남은 수년간 임무를 수행하며 우리를 즐겁게 할 것이다. 한편 NASA는 허블 망원경 25주년을 맞아 오는 23일부터 다양한 행사를 준비 중이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 우주 탄생시킨 ‘태초의 빅뱅’ 여기서 터졌다

    [아하! 우주] 우주 탄생시킨 ‘태초의 빅뱅’ 여기서 터졌다

    -지금 당신이 있는 그 자리가 태초 ‘빅뱅 현장’ "왜 세상에는 아무것도 없지 않고 무엇인가가 있는가?"라는 원초적 질문을 던진 사람은 17세기 독일의 철학자이자 수학자인 고트프리트 라이프니츠였다. 미적분의 발견 업적을 놓고 뉴턴과 맞선 것으로도 유명한 라이프니츠는 또 이렇게 말했다. "이 세상이 환상일 수도 있고, 모든 존재는 꿈에 불과할지도 모르지만, 내가 보기에 이들은 너무도 현실적이어서 우리가 환상에 현혹되지 않고 있다는 것을 입증하기에 충분하다." 그렇다면, 우리를 둘러싸고 있는 삼라만상의 모든 물질은 다 어디에서 왔단 말인가? ​물론 이러한 의문을 품었던 사람은 라이프니츠뿐만이 아니었을 것이다. 지구 상에 인류가 나타난 이래 수많은 사람이 이 같은 질문을 던졌지만, 이에 대해 정확한 답을 한 사람은 20세기 초반이 되기까지는 하나도 없었다. 인류의 이 유서 깊은 질문- '만물은 어디에서 비롯되었는가?'에 대한 최초의 과학적인 답변은 1927년, 로만 칼러를 한 옷을 입은 벨기에 가톨릭 신부이자 천문학자인 조르주 르메트르(1894~1966)가 내놓았다. -시간과 공간도 빅뱅으로 생겨난 것 대학생 때 토목공학을 공부하다가 1차대전에 참전한 후 천문학으로 방향을 튼 르메트르는 1927년, 팽창하는 우주를 나타내는 논문 ‘일정한 질량을 갖지만 팽창하는 균등한 우주를 통한 우리 은하 밖 성운들의 시선속도에 대한 설명’을 발표, 매우 높은 에너지를 가진 작은 ‘원시 원자’가 거대한 폭발을 일으켜 우주가 되었다는 대폭발 이론을 최초로 내놓았다. 르메트르는 우주의 기원에 대한 그의 이론을 '원시 원자에 대한 가설'이라 불렀다. 르메트르는 후일 빅뱅 이론으로 발전된 이 가설에서, 우주는 팽창하고 있으며, 이러한 팽창을 거슬러 올라가면 우주의 기원, 즉 ‘어제 없는 오늘’(The Day Without Yesterday)이라고 불렀던 태초의 시공간에 도달한다는 선구적 이론을 펼쳐냈다. 그러나 그의 이론은 당시에 그다지 주목받지 못했다. 아인슈타인을 만난 르메트르가 자신의 우주론을 설명했지만, 아인슈타인으로부터 "당신의 계산은 옳지만, 당신의 물리는 말도 안 됩니다"라는 혹평을 받기까지 했다. 르메트르의 '가설'은 나중에 '빅뱅' 이론이라고 불리게 되었는데, 여기에는 재미있는 일화가 있다. 우주가 영원 이전부터 지금까지 정적인 상태로 존재한다는 이른바 정상우주론자인 영국 천문학자 프레드 호일이 라디오 대담에서 대폭발 이론을 비꼬는 뜻으로 "그럼 빅뱅이라도 있었다는 거야? 하고 말한 데서 빅뱅이란 이름이 탄생했던 것이다. -20세기 천문학의 최고 영웅 공간과 시간이 응축된 한 점이 폭발하여 우주가 출발했다는 르메트르의 빅뱅 이론은 이처럼 처음에는 푸대접을 면치 못했지만, 그러나 시간은 르메트르의 편이었다. 빅뱅 이론이 세상에 나온 지 2년 만에 한없이 정적으로만 보이던 이 대우주가 기실은 무서운 속도로 팽창하고 있다는 관측 결과가 나왔던 것이다. 그것은 20세기 천문학의 최고 영웅이 탄생하는 순간이기도 했다. 영웅은 미국의 괴짜 천문학자 에드윈 허블이었다. 처음에는 법학을 전공했다가 천문학으로 전향한 허블은 1929년 당시 세계 최대였던 윌슨산 천문대 망원경을 이용해 우주가 팽창하고 있음을 최초로 발견했다. 그가 본 우리 주위의 모든 은하들은 지구로부터 후퇴하고 있었다. 우리가 무슨 끔찍한 병균에 오염되기라도 한 듯이 도망가고 있는 것이다. 어떤 천문학자는 지구가 인간으로 오염되어서 모든 은하들이 도망가는 거라는 우스갯소리를 하기도 했다. 어쨌든 허블의 관측 결론은, 우주의 모든 은하들은 방향에 관계 없이 우리은하로부터 멀어져가고 있으며, 그 후퇴속도는 먼 은하일수록 더 빠르다는 것이다. 거리와 후퇴속도와의 관계는 이른바 허블의 법칙으로 알려졌다. 과학사에서 최대의 발견으로 꼽히는 허블의 이 '우주 팽창'은 르메트르가 우주 원리를 통해 예견한 바 있었다. -우주는 우리 은하로부터 매순간 멀어지고 있다 이처럼 우주의 모든 은하들이 우리로부터 멀어져가고 있지만, 그렇다고 우리은하가 그 중심이라는 뜻은 아니다. 서로가 서로에게 같은 비율로 멀어져가고 있는 것이다. 서울광장에 줄지어 놓인 걸상을 생각해보자. 각 걸상들이 같은 비율로 간격이 벌여가고 있다면 거기에는 달리 중심이란 게 있을 수가 없다. 한 차원을 늘려 3차원으로 생각해보자. 만약 밀가루 반죽에 건포도를 박아넣고 굽는다면 빵이 부풀 때 건포도의 간격들 역시 벌어질 것이다. 이와 같이 온 우주에 있는 은하들은 그 사이의 공간이 팽창함에 따라 기약없이 서로에게 멀어져가고 있는 중이다. 따라서 이 우주에는 중심도 가장자리도 달리 없다. -빅뱅의 결정적 증거 '마이크로파' 팽창 우주의 결정적인 증거는 그로부터 30여 년 후에 발견되었다. 1964년, 우주의 극초단파를 연구하는 천문학자들이 우주에서 소음이 난다는 사실을 발견했다. 이 소음은 어떤 한 영역에서 오는 것이 아니라, 우주의 모든 곳에서 균일하게 오는 것이었다. 미국 벨 연구소의 아노 페지어스와 로버트 윌슨이 최초로 발견한 이 마이크로파 잡음은 바로 빅뱅의 잔향으로, 우주배경복사로 불리는 것이었다. 이들은 안테나의 잡음을 잡기 위해 비둘기똥을 치우다가 우연히 이 빅뱅의 화석을 발견했는데, 이 발견으로 노벨 물리학상을 받았다. 그래서 사람들은 비둘기똥을 치우다가 금덩어리를 주운 셈이라고 부러워했다. 우리는 이 빅뱅의 화석인 마이크로파를 직접 눈으로 볼 수도 있다. TV에서 방송이 없는 채널을 틀 때 지직거리는 줄무늬 중 100분의 1은 바로 우주배경복사다. 우주가 탄생할 때 발생한 그 열기가 식어서 3K도의 마이크로파가 되어 138억 년의 시공간을 넘어 지금 우리 눈의 시신경을 건드리고 있다고 생각해도 무방하다. 어쨌든 펜지어스와 윌슨이 발견한 우주배경복사는 정상상태 우주론의 도전을 물리치고 빅뱅 모델에게 승리를 가져다주는 데 결정적인 역할을 했고, 이로써 인류는 비로소 만물은 태초의 한 원시 원자에서 출발했다는 답을 갖게 되었다. 만물의 기원을 과학적으로 설명한 빅뱅 이론은 20세기에 이룩된 가장 위대한 과학적 성취로 꼽힌다. 이 소식을 라이프니츠가 들었다면 아주 기뻐했을 게 틀림없을 것이다. -TV '지직거리는 줄무늬' 100분의1이 '빅뱅' 흔적 그런데 130억 년 전 빅뱅이 있었다면 그 장소는 어디일까? 앞에서 말했듯이 우주는 중심도 가장자리도 없는 구조이므로, 당연히 빅뱅이 일어난 곳은 이 우주 전체일 수밖에 없다. 그 한 점 공간이 팽창되어서 오늘에 이르고 있으므로, 바로 당신이 있는 그곳이 빅뱅이 일어난 현장이라고 해도 틀린 말은 아니다. 우주론이 이쯤에 이르면, 다음과 같은 질문이 나오게 마련이다. -그렇다면 빅뱅 이전에는 무엇이 있었나? 이에 대한 천문학자들의 답은 이렇다. -빅뱅과 함께 시간과 공간이 탄생했으므로, 그런 질문은 성립되지 않는다. 지구 북극점에서 북쪽이 어디냐고 묻는 것과 같다. 그런데 이런 답을 벌써 1,500년 전에 내놓은 사람이 있었다. 초기 기독교 철학자인 성 아우구스티누스가 한 신자로부터 "하나님은 천지창조 이전에는 무엇을 하셨습니가?"하는 질문을 받고는 이렇게 대답했다. "천지가 창조됨으로써 비로소 시간이 시작되었기 때문에 그전이란 말은 의미가 없는 것이다." 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • [와우! 과학] ‘빅뱅’은 어디서 터졌나?

    [와우! 과학] ‘빅뱅’은 어디서 터졌나?

    -지금 당신이 있는 그 자리가 ‘빅뱅 현장’이다! >어제 없는 오늘 "왜 세상에는 아무것도 없지 않고 무엇인가가 있는가?"라는 원초적 질문을 던진 사람은 17세기 독일의 철학자이자 수학자인 고트프리트 라이프니츠였다. 미적분의 발견 업적을 놓고 뉴턴과 맞선 것으로도 유명한 라이프니츠는 또 이렇게 말했다. "이 세상이 환상일 수도 있고, 모든 존재는 꿈에 불과할지도 모르지만, 내가 보기에 이들은 너무도 현실적이어서 우리가 환상에 현혹되지 않고 있다는 것을 입증하기에 충분하다." 그렇다면, 우리를 둘러싸고 있는 삼라만상의 모든 물질은 다 어디에서 왔단 말인가? ​물론 이러한 의문을 품었던 사람은 라이프니츠뿐만이 아니었을 것이다. 지구 상에 인류가 나타난 이래 수많은 사람이 이 같은 질문을 던졌지만, 이에 대해 정확한 답을 한 사람은 20세기 초반이 되기까지는 하나도 없었다. 인류의 이 유서 깊은 질문- '만물은 어디에서 비롯되었는가?'에 대한 최초의 과학적인 답변은 1927년, 로만 칼러를 한 옷을 입은 벨기에 가톨릭 신부이자 천문학자인 조르주 르메트르(1894~1966)가 내놓았다. 대학생 때 토목공학을 공부하다가 1차대전에 참전한 후 천문학으로 방향을 튼 르메트르는 1927년, 팽창하는 우주를 나타내는 논문 ‘일정한 질량을 갖지만 팽창하는 균등한 우주를 통한 우리 은하 밖 성운들의 시선속도에 대한 설명’을 발표, 매우 높은 에너지를 가진 작은 ‘원시 원자’가 거대한 폭발을 일으켜 우주가 되었다는 대폭발 이론을 최초로 내놓았다. 르메트르는 우주의 기원에 대한 그의 이론을 '원시 원자에 대한 가설'이라 불렀다. 르메트르는 후일 빅뱅 이론으로 발전된 이 가설에서, 우주는 팽창하고 있으며, 이러한 팽창을 거슬러 올라가면 우주의 기원, 즉 ‘어제 없는 오늘’(The Day Without Yesterday)이라고 불렀던 태초의 시공간에 도달한다는 선구적 이론을 펼쳐냈다. 그러나 그의 이론은 당시에 그다지 주목받지 못했다. 아인슈타인을 만난 르메트르가 자신의 우주론을 설명했지만, 아인슈타인으로부터 "당신의 계산은 옳지만, 당신의 물리는 말도 안 됩니다"라는 혹평을 받기까지 했다. 르메트르의 '가설'은 나중에 '빅뱅' 이론이라고 불리게 되었는데, 여기에는 재미있는 일화가 있다. 우주가 영원 이전부터 지금까지 정적인 상태로 존재한다는 이른바 정상우주론자인 영국 천문학자 프레드 호일이 라디오 대담에서 대폭발 이론을 비꼬는 뜻으로 "그럼 빅뱅이라도 있었다는 거야? 하고 말한 데서 빅뱅이란 이름이 탄생했던 것이다. >20세기 천문학의 최고 영웅 공간과 시간이 응축된 한 점이 폭발하여 우주가 출발했다는 르메트르의 빅뱅 이론은 이처럼 처음에는 푸대접을 면치 못했지만, 그러나 시간은 르메트르의 편이었다. 빅뱅 이론이 세상에 나온 지 2년 만에 한없이 정적으로만 보이던 이 대우주가 기실은 무서운 속도로 팽창하고 있다는 관측 결과가 나왔던 것이다. 그것은 20세기 천문학의 최고 영웅이 탄생하는 순간이기도 했다. 영웅은 미국의 괴짜 천문학자 에드윈 허블이었다. 처음에는 법학을 전공했다가 천문학으로 전향한 허블은 1929년 당시 세계 최대였던 윌슨산 천문대 망원경을 이용해 우주가 팽창하고 있음을 최초로 발견했다. 그가 본 우리 주위의 모든 은하들은 지구로부터 후퇴하고 있었다. 우리가 무슨 끔찍한 병균에 오염되기라도 한 듯이 도망가고 있는 것이다. 어떤 천문학자는 지구가 인간으로 오염되어서 모든 은하들이 도망가는 거라는 우스갯소리를 하기도 했다. 어쨌든 허블의 관측 결론은, 우주의 모든 은하들은 방향에 관계 없이 우리은하로부터 멀어져가고 있으며, 그 후퇴속도는 먼 은하일수록 더 빠르다는 것이다. 거리와 후퇴속도와의 관계는 이른바 허블의 법칙으로 알려졌다. 과학사에서 최대의 발견으로 꼽히는 허블의 이 '우주 팽창'은 르메트르가 우주 원리를 통해 예견한 바 있었다. 이처럼 우주의 모든 은하들이 우리로부터 멀어져가고 있지만, 그렇다고 우리은하가 그 중심이라는 뜻은 아니다. 서로가 서로에게 같은 비율로 멀어져가고 있는 것이다. 서울광장에 줄지어 놓인 걸상을 생각해보자. 각 걸상들이 같은 비율로 간격이 벌여가고 있다면 거기에는 달리 중심이란 게 있을 수가 없다. 한 차원을 늘려 3차원으로 생각해보자. 만약 밀가루 반죽에 건포도를 박아넣고 굽는다면 빵이 부풀 때 건포도의 간격들 역시 벌어질 것이다. 이와 같이 온 우주에 있는 은하들은 그 사이의 공간이 팽창함에 따라 기약없이 서로에게 멀어져가고 있는 중이다. 따라서 이 우주에는 중심도 가장자리도 달리 없다. >빅뱅의 결정적 증거 발견 팽창 우주의 결정적인 증거는 그로부터 30여 년 후에 발견되었다. 1964년, 우주의 극초단파를 연구하는 천문학자들이 우주에서 소음이 난다는 사실을 발견했다. 이 소음은 어떤 한 영역에서 오는 것이 아니라, 우주의 모든 곳에서 균일하게 오는 것이었다. 미국 벨 연구소의 아노 페지어스와 로버트 윌슨이 최초로 발견한 이 마이크로파 잡음은 바로 빅뱅의 잔향으로, 우주배경복사로 불리는 것이었다. 이들은 안테나의 잡음을 잡기 위해 비둘기똥을 치우다가 우연히 이 빅뱅의 화석을 발견했는데, 이 발견으로 노벨 물리학상을 받았다. 그래서 사람들은 비둘기똥을 치우다가 금덩어리를 주운 셈이라고 부러워했다. 우리는 이 빅뱅의 화석인 마이크로파를 직접 눈으로 볼 수도 있다. TV에서 방송이 없는 채널을 틀 때 지직거리는 줄무늬 중 100분의 1은 바로 우주배경복사다. 우주가 탄생할 때 발생한 그 열기가 식어서 3K도의 마이크로파가 되어 138억 년의 시공간을 넘어 지금 우리 눈의 시신경을 건드리고 있다고 생각해도 무방하다. 어쨌든 펜지어스와 윌슨이 발견한 우주배경복사는 정상상태 우주론의 도전을 물리치고 빅뱅 모델에게 승리를 가져다주는 데 결정적인 역할을 했고, 이로써 인류는 비로소 만물은 태초의 한 원시 원자에서 출발했다는 답을 갖게 되었다. 만물의 기원을 과학적으로 설명한 빅뱅 이론은 20세기에 이룩된 가장 위대한 과학적 성취로 꼽힌다. 이 소식을 라이프니츠가 들었다면 아주 기뻐했을 게 틀림없을 것이다. 그런데 130억 년 전 빅뱅이 있었다면 그 장소는 어디일까? 앞에서 말했듯이 우주는 중심도 가장자리도 없는 구조이므로, 당연히 빅뱅이 일어난 곳은 이 우주 전체일 수밖에 없다. 그 한 점 공간이 팽창되어서 오늘에 이르고 있으므로, 바로 당신이 있는 그곳이 빅뱅이 일어난 현장이라고 해도 틀린 말은 아니다. 우주론이 이쯤에 이르면, 다음과 같은 질문이 나오게 마련이다. -그렇다면 빅뱅 이전에는 무엇이 있었나? 이에 대한 천문학자들의 답은 이렇다. -빅뱅과 함께 시간과 공간이 탄생했으므로, 그런 질문은 성립되지 않는다. 지구 북극점에서 북쪽이 어디냐고 묻는 것과 같다. 그런데 이런 답을 벌써 1,500년 전에 내놓은 사람이 있었다. 초기 기독교 철학자인 성 아우구스티누스가 한 신자로부터 "하나님은 천지창조 이전에는 무엇을 하셨습니가?"하는 질문을 받고는 이렇게 대답했다. "천지가 창조됨으로써 비로소 시간이 시작되었기 때문에 그전이란 말은 의미가 없는 것이다." 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • 태양계 밖에도 ‘생명 탄생 열쇠 물질’ 존재한다

    태양계 밖에도 ‘생명 탄생 열쇠 물질’ 존재한다

    갓 태어난 별 주위에서 생명체의 기본 구조라고 할 수 있는 복잡한 유기분자가 처음으로 발견됐다. 이는 생명 탄생의 열쇠가 되는 물질이 태양계 이외에도 보편적으로 존재하는 것을 나타낸 중요한 성과다. 유럽남방천문대(ESO)는 8일(현지시간) 칠레 알마(ALMA) 전파망원경을 이용해 지구에서 약 455광년 거리에 있는 신생 별 ‘WMC 480’을 둘러싸고 있는 원시행성 원반에서 복잡한 탄소성 분자인 사이안화메틸(CH₃CN) 등이 상당량 포함하고 있는 것을 확인했다고 발표했다. 황소자리 방향 분자운 속에 있는 이 별은 태어난 지 100만 년 정도 된 매우 젊은 별로, 자신의 주위에 행성 형성의 재료가 되는 먼지나 가스가 소용돌이치는 원반 이른바 ‘원시행성 원반’을 두르고 있다. 미국 하버드스미스소니언 천체물리학센터의 카린 외베르그 박사는 알마 망원경으로 전파 관측한 결과, 이 항성에서 약 45억~150억 km 떨어진 원반 바깥에서 지구의 바닷물에 필적하는 양의 시안화 메틸을 검출했다고 밝혔다. 사이안화메틸은 생명의 재료인 아미노산의 중요 부분이다. 원시행성 원반에서 이런 복잡한 유기분자가 발견된 것은 이번이 처음으로, 풍부한 물과 유기분자가 모여 있는 태양계가 드문 존재가 아니라는 새로운 증거가 된다. 또 이번에 발견된 많은 양에서 원반의 유기분자가 매우 빠른 속도로 생성되고 있는 것을 알 수 있었다. 사이안화메틸이 발견된 위치는 태양계로 말하면 해왕성을 넘어선 외부 영역인 ‘카이퍼 벨트’에 해당한다. 카이퍼 벨트는 태양계가 태어났을 무렵의 물질을 가둔 얼음 상태의 작은 천체가 분포하고 있으며 때때로 태양계 안쪽으로 들어오는 혜성으로 모습을 드러낸다. 예전에는 이런 혜성이 지구에 충돌해 물이나 유기물이 전달돼 생명 탄생의 계기가 됐다고도 생각했다. 이번 항성의 원반 속에서 행성이 생겨나고 있는지는 아직 확인되지 않았지만, 태양계의 생명 탄생 시나리오를 실현시킨 소품이 다른 항성계에서도 보편적으로 존재하는 것을 보여준 중요한 성과라고 할 수 있을 것이다. 사진=B. Saxton (NRAO/AUI/NSF) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 도착 100일 앞...뉴허라이즌스, 행성에서 쫓겨난 명왕성 비밀 풀까​

    [아하! 우주] 도착 100일 앞...뉴허라이즌스, 행성에서 쫓겨난 명왕성 비밀 풀까​

    -가장 유명한 왜소행성 명왕성의 A~Z 최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴허라이즌스가 명왕성 도착이 딱 100일 앞으로 다가옴에 따라 명왕성에 대한 지구인의 관심이 점차 높아져 가고 있다. 뉴허라이즌스 호가 명왕성에 도착하는 2015년 7월 14일을 전후로 이 왜소행성에 관한 정보들이 날마다 쏟아져 들어오면 이제껏 신비에 싸여 있던 명왕성의 비밀이 웬만큼은 드러나게 될 것이다. 명왕성은 1930년 고학생 출신으로 윌슨 천문대의 임시직이었던 미국의 클라이드 톰보에 의해 발견되어 태양계 마지막 행성으로 등극했다. 그러나 한 세기도 채 채우기도 전인 2006년 행성 지위에서 퇴출당하여 왜소행성으로 강등되었지만, 역설적이게도 대중에게는 그전보다 더욱 유명하게 되었다. ■ 왜 행성에서 퇴출당하였나? 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였다. 클라이드 톰보가 70여 년 전 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 큰 사냥감을 찾아 헤매던 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년, 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했던 것이다. 그 후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 국제천문연맹( IAU)은 2006년 행성의 정의를 아래와 같이 정하기에 이르렀다. 1. 태양을 도는 궤도를 가져야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 돼야 한다. 2. 천체 자신의 공전궤도 상에 있는, 자신보다 작은 이웃 천체를 '청소해야' 한다. 이 정의에 따라 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출당하고 왜소행성으로 지위가 바뀌었다. 카이퍼 띠처럼 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이로써 명왕성이 발견된 지 76년 만에 태양계는 행성 하나를 잃었다. 하지만 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 이번 뉴허라이즌스의 명왕성 탐사가 이러한 상황에 어떤 영향을 미칠는지 관심이 쏠리고 있다. ■ 희한한 위성을 거느린 명왕성 태양으로부터의 평균 거리가 약 60억km(40AU/천문단위)인 명왕성은 근일점일 때는 해왕성 궤도 안쪽까지 들어온다. 태양에 가장 가까울 때는 29.7AU이고, 가장 멀 때는 49.7AU까지 벌어진다. 1979~1999년까지는 해왕성 궤도 안쪽으로 들어와 있기도 했다. 하지만 공전 면이 달라 충돌할 가능성은 거의 없다. 명왕성의 공전주기는 248.5년이며, 자전주기는 6일 9시간이다. 표면엔 얼음과 흙이 아주 많고 매우 춥다. 표면 온도가 무려 섭씨 영하 230도다. ​명왕성이 얼마나 작은지 알게 된 건 1977년에 위성이 발견된 후이다. ‘카론’은 명왕성의 위성 3개 중에선 가장 크지만 지름이 1,180km에 불과하다. 그래도 명왕성과 비교하면 큰 편이다. 명왕성과 카론은 각각 서로 중심에 두고 그 둘레를 돈다. 그런데 중력으로 너무나 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. 이런 우아한 균형이 가능한 것은 카론이 비교적 크기 때문이다. 태양계에서 유일한 진풍경이다. 둘은 단단히 결속돼 있어서 다리를 놓아도 될 정도다. ■ 카론에 바다가 있을지도… 태양에서 그렇게나 멀리 떨어져 있는 카론에 바다가 있을 거라고는 생각하기 어렵다. 하지만 한 연구가 바다가 있을 가능성을 제기하고 있다. 그 같은 근거는 명왕성의 조석력에 있다. 명왕성의 중력이 만드는 조석력이 일찍부터 카론의 내부를 잡아 늘여 얼음이 액체가 될 만큼 온도를 높일 수 있다는 주장이다. 또한 과거처럼 궤도가 심하게 일그러지지 않아서 바다가 얼어붙었을 가능성도 있다고 한다. 카론의 생성 역시 지구의 달처럼 수십억 년 전 명왕성에 충돌한 천체의 잔해들이 뭉쳐져 만들어졌을 거라고 추정되고 있다. 명왕성의 다른 위성들이 카론과 정확히 공명하는 궤도를 도는 것으로 보아 역시 같은 충돌 잔해로 만들어진 것으로 보고 있다. ​ ■ 명왕성에도 대기와 고리가 있다? 명왕성은 아주 작은 천체다. 따라서 기체를 붙들어둘 힘이 없다고 생각되어 대기가 없을 거라고 믿고 있었지만, 아주 희박하나마 대기가 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 대기를 '외기권'이라 한다. 그것이 발견된 것은 1985년, 명왕성이 뒤의 별을 가리는 엄폐가 일어났을 때인데, 별빛이 명왕성에 가려지는 순간 약간 굴절되는 현상을 보였던 것이다. 명왕성의 대기는 주로 질소와 메탄으로 이루어져 있으며, 태양으로부터 멀어질 때는 얼어붙는 것으로 생각된다. 그리고 명왕성이 둘레에 아주 희미한 고리를 가지고 있을 가능성을 말하는 과학자들도 있지만, 확인된 것은 아니다. 이번에 뉴호라이즌스가 해결해야 할 밝혀낼 또 하나의 숙제다. 사진=NASA/ESA 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • ‘D-100’ 뉴허라이즌스가 풀어야 할 명왕성의 비밀들​

    ‘D-100’ 뉴허라이즌스가 풀어야 할 명왕성의 비밀들​

    -가장 유명한 왜소행성 명왕성의 A~Z 최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴허라이즌스가 명왕성 도착이 딱 100일 앞으로 다가옴에 따라 명왕성에 대한 지구인의 관심이 점차 높아져 가고 있다. 뉴허라이즌스 호가 명왕성에 도착하는 2015년 7월 14일을 전후로 이 왜소행성에 관한 정보들이 날마다 쏟아져 들어오면 이제껏 신비에 싸여 있던 명왕성의 비밀이 웬만큼은 드러나게 될 것이다. 명왕성은 1930년 고학생 출신으로 윌슨 천문대의 임시직이었던 미국의 클라이드 톰보에 의해 발견되어 태양계 마지막 행성으로 등극했다. 그러나 한 세기도 채 채우기도 전인 2006년 행성 지위에서 퇴출당하여 왜소행성으로 강등되었지만, 역설적이게도 대중에게는 그전보다 더욱 유명하게 되었다. ■ 왜 행성에서 퇴출당하였나? 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였다. 클라이드 톰보가 70여 년 전 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 큰 사냥감을 찾아 헤매던 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년, 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했던 것이다. 그 후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 국제천문연맹( IAU)은 2006년 행성의 정의를 아래와 같이 정하기에 이르렀다. 1. 태양을 도는 궤도를 가져야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 돼야 한다. 2. 천체 자신의 공전궤도 상에 있는, 자신보다 작은 이웃 천체를 '청소해야' 한다. 이 정의에 따라 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출당하고 왜소행성으로 지위가 바뀌었다. 카이퍼 띠처럼 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이로써 명왕성이 발견된 지 76년 만에 태양계는 행성 하나를 잃었다. 하지만 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 이번 뉴허라이즌스의 명왕성 탐사가 이러한 상황에 어떤 영향을 미칠는지 관심이 쏠리고 있다. ■ 희한한 위성을 거느린 명왕성 태양으로부터의 평균 거리가 약 60억km(40AU/천문단위)인 명왕성은 근일점일 때는 해왕성 궤도 안쪽까지 들어온다. 태양에 가장 가까울 때는 29.7AU이고, 가장 멀 때는 49.7AU까지 벌어진다. 1979~1999년까지는 해왕성 궤도 안쪽으로 들어와 있기도 했다. 하지만 공전 면이 달라 충돌할 가능성은 거의 없다. 명왕성의 공전주기는 248.5년이며, 자전주기는 6일 9시간이다. 표면엔 얼음과 흙이 아주 많고 매우 춥다. 표면 온도가 무려 섭씨 영하 230도다. ​명왕성이 얼마나 작은지 알게 된 건 1977년에 위성이 발견된 후이다. ‘카론’은 명왕성의 위성 3개 중에선 가장 크지만 지름이 1,180km에 불과하다. 그래도 명왕성과 비교하면 큰 편이다. 명왕성과 카론은 각각 서로 중심에 두고 그 둘레를 돈다. 그런데 중력으로 너무나 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. 이런 우아한 균형이 가능한 것은 카론이 비교적 크기 때문이다. 태양계에서 유일한 진풍경이다. 둘은 단단히 결속돼 있어서 다리를 놓아도 될 정도다. ■ 카론에 바다가 있을지도… 태양에서 그렇게나 멀리 떨어져 있는 카론에 바다가 있을 거라고는 생각하기 어렵다. 하지만 한 연구가 바다가 있을 가능성을 제기하고 있다. 그 같은 근거는 명왕성의 조석력에 있다. 명왕성의 중력이 만드는 조석력이 일찍부터 카론의 내부를 잡아 늘여 얼음이 액체가 될 만큼 온도를 높일 수 있다는 주장이다. 또한 과거처럼 궤도가 심하게 일그러지지 않아서 바다가 얼어붙었을 가능성도 있다고 한다. 카론의 생성 역시 지구의 달처럼 수십억 년 전 명왕성에 충돌한 천체의 잔해들이 뭉쳐져 만들어졌을 거라고 추정되고 있다. 명왕성의 다른 위성들이 카론과 정확히 공명하는 궤도를 도는 것으로 보아 역시 같은 충돌 잔해로 만들어진 것으로 보고 있다. ​ ■ 명왕성에도 대기와 고리가 있다? 명왕성은 아주 작은 천체다. 따라서 기체를 붙들어둘 힘이 없다고 생각되어 대기가 없을 거라고 믿고 있었지만, 아주 희박하나마 대기가 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 대기를 '외기권'이라 한다. 그것이 발견된 것은 1985년, 명왕성이 뒤의 별을 가리는 엄폐가 일어났을 때인데, 별빛이 명왕성에 가려지는 순간 약간 굴절되는 현상을 보였던 것이다. 명왕성의 대기는 주로 질소와 메탄으로 이루어져 있으며, 태양으로부터 멀어질 때는 얼어붙는 것으로 생각된다. 그리고 명왕성이 둘레에 아주 희미한 고리를 가지고 있을 가능성을 말하는 과학자들도 있지만, 확인된 것은 아니다. 이번에 뉴호라이즌스가 해결해야 할 밝혀낼 또 하나의 숙제다. 사진=NASA/ESA 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • “고령화사회 청년들 정치 무관심… 민주주의 훼손 우려”

    “고령화사회 청년들 정치 무관심… 민주주의 훼손 우려”

    “노인 인구가 많아질수록 정치, 경제, 사회 각 영역에서 차지하는 영향력은 강해질 겁니다. 정치인도 이들의 표를 의식할 수밖에 없죠. 반면 청년 세대의 영향력은 작아질 겁니다. 노인층이 주요 사회·경제적 지위를 차지하다 보면 청년 세대는 무력감을 경험하고 사회가 정의롭지 못하다는 인식을 갖게 될 수 있어요.” 다국적 연구공동체인 ‘머리디언(자오선) 180’의 설립자 겸 책임자이자 미국 코넬대 법학전문대학원(로스쿨)에서 교편을 잡고 있는 애널리스 라일스 교수는 31일 서울신문과 가진 인터뷰에서 “청년들의 투표율 감소에 따른 민주주의 훼손이 우려되는 상황”이라며 이같이 설명했다. 라일스 교수는 해법으로 시민교육 강화와 세대 간 소통 확대를 제안했다. 그는 “민주주의 시민으로 사고하고 행동할 수 있는 능력, 주인의식과 민주적 가치를 되새길 수 있는 교육이 필요하다”며 “무엇보다 노인 세대와 청년 세대가 소통할 수 있는 공간을 만들어야 한다. 은퇴자들이 그동안 축적한 정신적 자산을 청년과 공유하며 사회에 공헌할 수 있는 자리를 정부 차원에서 적극적으로 발굴할 필요가 있다”고 강조했다. 라일스 교수는 이날 이화여대 국제교육관에서 이화여대와 코넬대 로스쿨이 공동 주최한 ‘고령화사회에서의 민주주의’ 콘퍼런스 참석차 한국을 찾았다. 아시아·태평양 지역을 포함한 20여개국 600여명의 학자와 전문가, 정책입안자들이 모여 정치, 노동, 세대 간 평등이 시장에 미치는 영향, 국제법 등 초국적 주제를 다루는 ‘머리디언 180’은 라일스 교수의 주도로 2012년에 출범했다. 한국사무국을 이화여대에 두고 있다. 라일스 교수는 “영국 런던 그리니치 천문대를 기준으로 하는 본초자오선(경도 0도)과 정반대 지점이 태평양상에 위치한 날짜변경선(180도 자오선)”이라며 “환태평양 지역의 새로운 대화의 지평을 연다는 의미에서 동서양을 가르는 기준선인 180도 자오선이 중요하다고 생각해 연구공동체의 이름을 머리디언 180으로 지었다”고 설명했다. 그동안 다양한 주제를 다뤄온 ‘머리디언 180’이 이번 콘퍼런스에서 주목한 것은 고령화사회(총인구에서 65세 이상 인구 비율이 7% 이상)와 민주주의의 관계다. 한국은 2000년에 고령화사회에 진입했고 2018년 고령사회(65세 이상 인구 비율 14% 이상) 진입을 앞두고 있다. 오세진 기자 5sjin@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] ‘밤하늘 달리는’ 별지기들의 마라톤 아십니까

    [아하! 우주] ‘밤하늘 달리는’ 별지기들의 마라톤 아십니까

    -춘분날, 강원 산골짜기서 '메시에 대회' 강원도 산골짜기에서 별지기들의 마라톤 대회가 열렸다. 그런데 이 마라톤은 땅을 달리는 게 아니라 밤하늘의 별밭을 밤새 달리는 대회로, 이름하여 '메시에 마라톤'이라 한다. 18세기 프랑스의 혜성 사냥꾼인 샤를 메시에가 혜성과 혼동하지 말라고 밝은 성운, 성단, 은하들 110개를 목록으로 만들어 발표했는데, 이 얄팍한 책자로 인해 메시에는 천문학사에 불멸의 이름을 남기게 되었다. 프로든 아마추어든 간에 '메시에 목록'을 모르는 이는 없을 정도로 유명한 천체목록이 되었기 때문이다. 여기에 포함된 대상 천체들은 숫자 앞에 영어 대문자 M을 붙여 M1부터 M110까지로 표시된다. 유명한 오리온 대성운은 M42, 플레이아데스 성단은 M45이다. 이 110개의 천체들을 하룻밤에 다 보려면 위도상 제한이 따르지만, 이론적으로는 춘분 근처의 맑은 날 밤을 잡아 밤샘을 하면 된다. 별지기들이 천체관측의 기량을 겨루기 위해 하룻밤에 메시에 목록 중 누가 가장 많은 개수를 보는가로 경연하는 대회가 바로 메시에 마라톤으로, 여기에 참가하는 것이 별지기들의 로망이라 할 수 있다. 21일 춘분날 밤을 잡아 메시에 마라톤 대회가 벌어진 곳은 강원도 횡성군에 있는 천문인마을이며, 주최는 별지기 동호회인 '야간비행'이다. 강원도 횡성 치악산의 끝자락 해발 650m에 자리잡은 천문인마을은 지난 1997년 화백 조현배 관장이 해발 650m인 치악산 자락이 이어지는 부곡계곡 들머리인 월현리에 천체관측 시설을 짓고 장비를 갖춰 설립한 사설 천문대다. 연중 청정 일수가 많고, 빛 공해가 적어 국내에서 유일하게 ‘별빛 보호 지구’로 선포(1999년 5월)된 곳으로, 많은 별지기들의 사랑을 받고 있는 곳이다. 메시에 마라톤 참석은 선수와 참관인으로 나뉘는데, 이번에 참가한 선수는 모두 24명, 참관인은 30명 남짓으로 성황을 이루었다. 가족 동반으로 참가한 팀도 여럿 있었다. 대회에 나온 망원경은 모두 30여 대로, 반사망원경이 주종을 이루었는데, 그중 최대 구경은 17.5인치(44.5cm)의 위용을 자랑하는 돕소니언 반사망원경이다. 키가 2m는 되는 큰 망원경으로, 개인이 분해해서 SUV 차량으로 운반할 수 있는 최대 한계의 망원경이라 할 수 있다. ​ 일몰 후 한 시간 뒤부터 시작하여 새벽 5시 반까지 계속되는 메시에 마라톤은 열정과 끈기, 그리고 자신과의 싸움이라 할 수 있다. 110개의 목록 중 누가 가장 많이 보느냐를 놓고 겨루는데, 자신의 기록지는 자신이 작성하며 검증하는 이는 따로 없다. 선의의 경쟁을 하고 양심껏 기록하는 것이다. 물론 참관인들은 이들이 찾아내는 아름다운 천체들을 마음껏 눈동냥할 수 있다. 그게 참관의 한 목적이기도 하다. 마라톤을 치르는 한쪽으로 강의실에서는 최근 허셜의 천체목록 400개를 완주한 야간비행 소속 김철규 씨의 '허셜 400 등정기', 부산의 아마추어 천문가 박한규 씨의 '고천문학- 견우 직녀별', 김남희 씨의 '핸드폰으로 천체사진 찍는 법' 등의 강의가 있었다. 이번 메시에 마라톤에서 우승한 사람은 야간비행 소속의 별지기 경력 1년 신참인 박진우 씨(33세)로, 110개 중 104개를 찾아냈다. 사용한 망원경은 12인치 돕소니언. 지금까지 한국 최고의 기록은 108개라고 한다. 다음날 아침, 환호와 박수 속에서 간단한 시상식을 마친 이들은 내년 메시에 마라톤을 다시 기약하며 뿔뿔이 흩어졌다. 이광식 통신원 joand999@naver.com 
  • “소행성 키론에도 토성같은 ‘고리’ 있다” (MIT 연구)

    “소행성 키론에도 토성같은 ‘고리’ 있다” (MIT 연구)

    토성같은 고리를 가진 천체가 태양계에 생각보다 많은 것 같다. 최근 미국 MIT 연구팀이 켄타우로스(Centaurs)의 소행성 키론(Chiron)도 토성같은 고리를 가지고 있을 가능성이 높다는 연구결과를 발표했다. 일반적으로 우주 먼지와 파편들로 구성된 고리는 신비로운 행성 토성만 가지고 있는 것으로 여겨지지만 실제로는 목성, 천왕성, 해왕성 등도 고리가 있다. 특히 지난해 브라질 국립천문대는 소행성 ‘커리클로’(Chariklo)에 마치 토성과 같은 고리가 있다는 사실을 보고해 학계를 깜짝 놀라게 만들었다. 관측 결과에 따르면 커리클로는 이중 고리를 두르고 있으며 너비가 각각 7km, 3km, 궤도 반지름은 각각 391km, 405km로 확인됐다. 이같은 사실은 고리를 두른 천체가 기체로 이뤄진 큰 행성 밖에 없다는 기존 상식을 깨뜨려 더욱 높은 평가를 받았다. 이번에 MIT 연구팀이 주목한 천체 역시 커리클로와 같은 켄타우로스의 소행성 키론이다. 최소 130km 이상의 지름을 가진 것으로 추측되는 키론은 커리클로와 마찬가지로 토성과 천왕성의 궤도 사이에서 움직이는 소행성이다. 지금까지 발견된 켄타우로스 천체 중 가장 큰 커리클로(지름 260 km) 다음으로 큰 사이즈. 연구를 이끈 아만다 보시 박사는 "키론이 다른 별 앞을 지나가는 순간 빛을 가리는 것을 포착해 고리의 존재를 파악했다" 면서 "목성 등 주위 거대 행성의 영향으로 활발히 운동하지 못할 것이라 생각했다" 고 설명했다. 이어 "만약 이것이 고리가 아니라면 키론 표면에서 나오는 물질의 제트 혹은 원형의 가스와 먼지 덩어리일 수도 있다"고 덧붙였다. 한편 켄타우로스는 목성 궤도에서 해왕성 궤도(외행성 궤도)에 있는 다양한 크기의 태양계 천체들을 말한다. 그리스신화에 나오는 반인반마(半人半馬)의 괴물 켄타우루스의 이름이 붙은 이유는 소행성과 혜성의 중간적인 특징을 가지고 있기 때문으로 전문가들은 지름 1km 이상의 켄타우로스가 약 4만 4000개 정도 있는 것으로 추정하고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 빛도 먹는 블랙홀에도 ‘안전지대’ 있다...”유기물 생존”

    [아하! 우주] 빛도 먹는 블랙홀에도 ‘안전지대’ 있다...”유기물 생존”

    영화 '인터스텔라'에는 거대 블랙홀 주변에 존재하는 행성의 이야기가 나온다. 하지만 실제로는 이런 블랙홀은 단독으로 존재하는 경우가 드물다. 거대한 질량을 가진 블랙홀이 탄생하는 장소는 은하의 중심과 같이 물질이 집중된 장소이다. 그리고 거대한 중력을 가진 블랙홀에 이끌려 주변 물질들이 흡수되면서 더욱 거대한 블랙홀로 커진다. 거대한 질량을 지닌 은하 중심 블랙홀 주변에는 이 블랙홀의 중력에 이끌린 가스와 먼지들에 의해 거대한 나선 모양의 원반이 형성된다. 그리고 블랙홀의 사상의 지평면 아래로 사라지기 전 높은 온도로 가열되어 X선과 자외선 파장에서 강력한 에너지를 내놓는다. 여기에 블랙홀로 빨려 들어가지 못한 물질은 제트의 형태로 분출된다. 블랙홀 자체는 빛마저 흡수하는 괴물 같은 천체이지만, 역설적으로 은하 중심 블랙홀은 막대한 에너지를 내놓는다. 일본 국립 천문대(NAOJ)와 나고야 대학의 천문학자들은 세계 최대의 전파 망원경 가운데 하나인 알마(ALMA)를 이용해서 지구에서 4,700만 광년 떨어진 은하 M77(NGC 1068)을 관측했다. 이들이 연구한 것은 이 은하 중심에 있는 거대 블랙홀 주변에 존재하는 핵주위 원반(circumnuclear disks·CND)의 구조였다. 연구팀이 이 지역에 어떤 물질이 존재하는지를 분석하자 전혀 예상할 수 없었던 물질들이 검출되어 과학자들을 깜짝 놀라게 했다. 이들이 검출한 것은 탄소 기반 화합물이었다. 여기에는 일산화탄소 같은 단순한 분자도 있었지만, 사이아노아세틸렌(cyanoacetylene, HC3N)이나 메탄올(methanol, CH3OH), 아세토나이트릴(acetonitrile, CH3CN)같은 유기 화합물도 존재했다. 이것이 놀라운 이유는 블랙홀 주변의 환경이 이런 복잡한 분자의 형성을 허용하지 않는 위험한 환경이기 때문이다. 앞서 언급한 것과 같이 블랙홀 주변의 강력한 X선과 자외선으로 인해 이런 분자가 형성되었다고 해도 순식간에 분해될 수밖에 없다. 연구팀은 이것이 가능한 이유로 블랙홀 주변에 일종의 안전지대가 존재하는 것 같다고 설명했다. 즉, 일부 가스와 먼지의 농도가 두꺼운 장소가 블랙홀 주변으로 존재해서 X선과 자외선을 차단하는 역할을 한다는 것이다. 그렇다고 가정할 경우 단순한 유기물질이 블랙홀 주변에서 생존할 수 있을 것이다. 사실 은하 중심 블랙홀 같은 거대 블랙홀 주변은 빛조차 빠져나올 수 없는 사상의 지평면까지 근접하지 않더라도 블랙홀로 흡수되는 물질의 흐름과 강력한 에너지 방출 때문에 극도로 위험한 장소다. 영화에서와는 달리 우주선을 타고 이 근처로 돌진하면, 가까이 가기도 전에 우주선이나 탑승자 모두 살아남기 힘들다. 하지만 등잔 밑이 어두운 것과 같이 이 무시무시한 블랙홀 주변에도 숨을 곳은 있는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • 젊은 우주의 조숙한 은하…131억년 전 은하서 ‘먼지’ 발견

    젊은 우주의 조숙한 은하…131억년 전 은하서 ‘먼지’ 발견

    가장 오래된 은하 중 하나에서 우주 먼지가 처음으로 발견됐다. 이 먼지는 초기 우주 형성에 관한 비밀을 풀 결정적 단서가 될 것이라고 천문학자들은 말한다. 덴마크 코펜하겐대 다라흐 왓슨 박사가 이끄는 천문학 연구팀이 유럽남방천문대(ESO)의 초대형망원경(VLT)에 설치된 관측 장비 ‘X-슈터’와 칠레 아타카마 사막에 있는 알마(ALMA) 망원경의 데이터를 사용해 관측 사상 가장 먼 은하 중 하나인 ‘A1689-zD1’을 분석했다. 그 결과, 이 은하는 예상보다 훨씬 빨리 진화한 것으로 나타났다. 특히 이 은하는 우리 은하와 같은 매우 성숙한 은하와 비슷할 정도의 먼지를 포함하고 있었다. 이런 먼지는 별과 행성을 이루는 복잡한 분자의 형성에 도움이 되므로 생명 존재의 기초가 되기도 한다. 천문학자들이 가장 먼 은하 중 이 은하를 조사 대상으로 선택한 이유는 중력 렌즈 효과 때문. 이 은하와 지구 사이에는 거대 은하단 ‘아벨 1689’가 있어 이 은하의 밝기는 9배까지 증폭된다. 만일 중력 렌즈 효과를 이용할 수 없었다면 너무 멀리 있어 희미한 이 은하에서 빛을 감지할 수 없었을 것이다. 우리가 지금 보고 있는 이 은하의 모습은 약 131억년 전으로 우주의 나이가 아직 약 7억 살(현재 5%)밖에 되지 않았을 때의 것이다. 이 은하는 비슷한 시기 다른 은하와 비교하면 질량은 물론 밝기도 작다. 그러므로 이 시대의 평범한 은하를 보고 있는 것으로 간주한다. 이 은하는 ‘우주의 재이온화’ 중에 있는 은하로 여겨진다. 우주의 재이온화는 중성이었던 우주가 초기 별들의 빛에 의해 이온화돼 우주의 암흑시대가 끝났음을 알리는 현상이다. 이 시기의 은하를 관측하므로 연구팀은 신생아 같은 은하의 모습이 보일 것으로 예상했으나 뜻밖에 화학적으로 복잡하고 다량의 먼지를 포함하고 있는 것이 포착된 것이다. 왓슨 박사는 “초대형망원경(VLT)을 사용해 이 은하까지의 거리를 측정한 뒤 똑같은 천체가 알마 망원경으로 관측되고 있었다는 것을 깨달았다. 많은 기대를 하지 않았지만 우리는 알마 망원경이 그 은하를 관찰하고 있었을 뿐 아니라 제대로 전파를 감지하고 있었다는 것을 알고 매우 흥분했다”며 “알마 망원경의 주요 목표 중 하나는 초기 우주의 차가운 가스와 먼지의 방출 중에서 은하를 찾는 것으로, 우리는 바로 그것을 발견하게 된 것”이라고 말했다. 알마 망원경의 관측으로 우주의 '아기'라고도 말할 수 있는 이 은하는 의외로 조숙하다는 것을 알게 됐다. 이 나이의 은하는 일반적으로 수소와 헬륨보다 무거운 원소(금속)가 적은 것으로 예상됐다. 무거운 원소는 별의 내부에서 생산돼 별이 폭발하거나 다른 형태로 죽음을 맞이할 때 광범위하게 흩뿌려진다. 탄소, 산소나 질소와 같은 무거운 원소가 충분한 만들어지려면 별이 몇 세대에 걸쳐 이 과정을 반복해야 한다. 놀랍게도 A1689-zD1은 원적외선으로 매우 밝고 이 은하에서 이미 많은 별이 태어나 이에 따라 상당한 양의 금속을 생성한 것을 보여줬다. 또 먼지가 검출됐을뿐 아니라 가스와 먼지의 비율이 더 성숙한 은하와 비슷한 수치를 나타내고 있는 것도 알게 됐다. 왓슨 박사는 “이 은하 먼지의 정확한 기원은 명확하지 않지만, 우리의 발견은 우주에서 별의 형성이 시작된 뒤 불과 5억 년 이내에 먼지 형성이 매우 빠르게 일어나는 것을 보여준다”며 “대부분 별의 수명이 수십억 년임을 생각하면, 이는 매우 짧은 시간 동안 생긴 일이라고 말할 수 있다”고 말했다. 이 발견은 A1689-zD1가 빅뱅 뒤 5.6억 년이 경과 한 이후 지속적으로 일정한 비율로 별을 형성해왔거나 아주 짧은 사이에 극단적인 스타 버스트(폭발적 항성) 시기를 맞이한 뒤 별 형성 활동이 약해진 것일 수 있다. 이 관측 결과가 나올 때까지 천문학자들은 이런 방법으로 매우 먼 은하를 발견하는 것은 불가능한 것이라고 우려하고 있었지만, A1689-zD1는 알마 망원경에 의한 단시간 관측에서 검출된 것이다. 이번 연구에 참여한 스웨덴 찰머스공과대의 키르스텐 크누센 부교수는 “이 놀라운 먼지가 많은 은하는 너무 서둘러 첫 번째 세대의 별을 만든 것 같다. 앞으로 알마 망원경에 의해 이런 은하를 더 많이 발견할 수 있고 그들이 왜 그렇게 서두르며 살고 있는지 이해할 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 2일 자에 실렸다. 사진=NASA/ESA/L. Bradley(Johns Hopkins University)/R. Bouwens(University of California, Santa Cruz)/H. Ford(Johns Hopkins University)/G. Illingworth (University of California, Santa Cruz) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [인사]

    ■산업통상자원부 △자유무역협정이행과장 신성주△자유무역협정상품과장 윤창현△자유무역협정무역규범과장 이경식 ■여성가족부 △학교밖청소년지원과장 김숙자 ■국민권익위원회 △민간협력담당관 권석원 ■관세청 △창원세관장 황충조 ■충북도 ◇4급 승진 <과장>△회계 강성태△보건정책 김양수△토지정보 양승소△환경정책 홍현대◇4급 전보△총무과장 정연철 ■사회복지공동모금회 ◇중앙회△관리본부장 김현경△모금사업본부장 강학봉△기획조정실장 이성도◇사무처장△충남지회 정진옥△울산지회 방성수△전북지회 선용상△서울지회 최은숙△대구지회 박용훈△세종지회 박은희 ■MBC △보도본부장 김장겸△편성제작본부장 김현종 ■연세대 △상담센터소장 방사무엘연상△글로벌교육원장 정승화△체육지원센터소장 김윤명△대학교회 담임목사 조재국△연세애널스주간 애들러안소니△대학출판문화원장 문일△천문대장 박상영△창업지원단장 손홍규△사회복지센터소장 최재성△상남경영원장 김영찬 ■원광대병원 △병원장 최두영 ■KB투자증권 ◇보임 <전무>△IB총괄 김성현◇신임 <상무>△기업금융본부장 박성원 ■금호아시아나그룹 ◇승진△부회장 이원태 김성산<전략경영실>△전무 이용욱△상무 윤병철 ■금호고속 ◇승진△대표이사 부사장 이덕연△전무 장진균△상무 김영호 ■금호터미널 ◇승진△대표이사 부사장 김현철△상무 양동수 ■금호타이어 ◇승진△전무 김재복 정일택 정택균 조중석△상무 김성 김현호 박철희 오종서 윤기용 윤종필 조강조 조남화 조만식 최종노 ■금호건설 ◇승진△전무 이동학△상무 박경록 이명재 최승일 한규근 ■아시아나항공 ◇승진△부사장 조규영△전무 권오호 문명영 오근녕 정성권△상무 문상천 남기형 두성국 오경수 임광수 진종섭 현일조 ■아시아나IDT ◇승진△대표이사 부사장 한창수△전무 안민호△상무 서근식 이영신 ■금호리조트 ◇승진△상무 배병선 ■에어부산 ◇승진△사장 한태근△전무 최판호 ■아시아나에어포트 ◇승진△상무 엄성섭 ■서울에어 ◇승진△대표이사 부사장 류광희 ■KA ◇승진△상무 김기환 안명철 원정태 ■KG ◇승진△상무 김형수
  • [아하! 우주] 우리 은하는 왜 초속 270km 속도로 팽이처럼 돌까?

    [아하! 우주] 우리 은하는 왜 초속 270km 속도로 팽이처럼 돌까?

    우리는 은하에 살고 있다. 더 정확히 말하자면, 우리은하에 살고 있다. 밤하늘에 동서로 길게 누워 가는 빛의 강. 이 은하수를 일컬어 서양에서는 밀키 웨이(milky way)라 하고, 우리나라에서는 미리내라고 불렀다. 태양계가 있는 우리은하를 그래서 미리내 은하라고도 한다. 그러니까 은하수는 고유명사이고, 은하는 보통명사로 서로 다른 말임을 알 수 있다. 지금은 은하수가 엄청 많은 별들의 띠라는 것이 상식이 되었지만, 인류가 그 사실을 안 것은 사실 400년 밖에 되지 않았다. 그것이 별들의 집단이라는 사실을 최초로 인류에게 보고한 사람은 1610년 자작 망원경으로 관측한 갈릴레오 갈릴레이였다. 가운데가 약간 도톰한 원반 꼴인 우리은하의 크기는 지름이 약 10만 광년으로, 늙고 오래 된 별들이 공 모양으로 밀집한 중심핵(Bulge)이 있는 팽대부와 그 주위를 젊고 푸른 별, 가스, 먼지 등으로 이루어진 나선팔이 뻗어나와 있다. 그 외곽에는 주로 가스, 먼지, 구상성단 등의 별과 암흑물질로 이루어진 헤일로(Halo)가 은하 주위를 감싸고 있으며, 이 안에 약 3000억 개의 별들이 중력의 힘으로 묶여 있다. 태양 역시 그 3000억 개 별 중의 하나일 따름이다. 태양은 우리은하의 중심으로부터 은하 반지름의 2/3쯤 되는 거리에 있으며, 나선팔 중의 하나인 오리온 팔의 안쪽 가장자리에 있다. 그렇다면 은하수는 왜 띠처럼 보이는 걸까? 그 해답은 우리은하가 옆에서 보면 프라이팬 위에 놓인 계란 프라이와 흡사한 원반 꼴을 하고 있다는 데 있다. 은하 중심에서 2만 3000광년쯤 떨어진 변두리에 있는 태양계는 은하 중심을 보며 공전하므로, 지구에서 볼 때 7만 광년 거리의 중첩된 중심부와 먼 가장자리 별들이 그처럼 밝은 띠로 보이는 것이다. 또, 은하수가 천구를 거의 똑같이 나누고 있다는 사실에서 우리는 태양계가 은하면에서 그리 멀리 떨어져 있지 않다는 것을 알 수 있다. 하지만 이 모든 사실보다 우리의 관심을 끄는 것은 우리은하가 지금 이 순간에도 무서운 속도로 팽이처럼 돌고 있다는 사실이다. 미국 국립전파천문대의 최근 관측 결과에 따르면, 우리은하의 회전속도는 자그마치 초당 270km나 되며, 한 바퀴 도는 데는 2억 2500만 년이 걸린다. 은하가 지금 우리가 있는 위치에서 한 바퀴 전이었을 때는 공룡들이 지구를 점령하고 있을 무렵이었다. 우주 탄생 직후에 태어나 거의 우주 나이와 맞먹는 우리은하는 130억 년이 넘게 이러한 뺑뺑이 운동을 계속하고 있는 셈이다. 우리은하는 왜 돌까? 과학자들이 극대배열 전파망원경(VLBA)을 사용해 은하 나선팔에 있는 별들의 분만실을 집중적으로 관측했다. 여기서 일어나는 격렬한 가스 분자 운동은 강력한 라디오파를 발생시키는데, 이 ‘우주 분자 증폭기’를 측량 기준점으로 삼아 전 은하에 걸쳐 지도를 작성하면 은하 회전의 전모를 알 수 있는 것이다. 하지만 그렇다고 최초의 회전운동을 야기한 단서까지 알려주는 것은 아니다. 은하 회전에 대한 비밀을 알려면 아무래도 태고의 우주로 돌아가지 않으면 안된다. 오늘의 은하를 탄생시킨 당시, 어떤 물질들이 어떤 운동을 했던가를 알아내는 것이 관건이기 때문이다. 우주 생성 모델에 따르면, 태초의 우주공간에는 수소와 헬륨 구름만이 가득 차 있었음을 알려준다. 문제는 이 분자구름들이 우주공간에 균일하게 분포되어 있지 않고 지역에 따라 약간의 편차를 갖고 있었다는 데 있다. 이 편차에서 인력차가 발생해 물질들이 뭉쳐지기 시작했던 것이다. 물질이 뭉쳐지면 하나의 중심을 향해 원운동을 하게 된다. 그리고 점점 많이 뭉쳐질수록 각운동량 불변의 법칙에 따라 회전은 빨라지게 된다. 피겨 선수들이 회전할 때 팔을 오므리면 더 빨리 도는 것과 마찬가지다. 또 회전이 빠를수록 원반은 더 얇아진다. 이것 역시 공중에서 피자 반죽을 돌리는 것과 같은 이치다. 이리하여 중심에는 원시 은하 원반이 만들어지고, 원반 곳곳에서는 분자구름들이 뭉쳐져 가스 공을 만들게 된다. 이 가스 공 중심이 고압으로 온도가 올라가 1000만 도에 이르면 이른바 핵에너지가 발생하는 것이다. 이것이 바로 '스타 탄생'이다. 그리고 이러한 별들이 수없이 모여 하나의 은하를 완성한다. 하지만 최초의 각운동량은 여전히 남아 오늘날까지 우리은하를 초속 270km라는 맹렬한 속도로 돌리고 있는 것이다. 이렇게 볼 때, 은하를 따라 돌고 있는 우리는 따지고 보면 130억 년이 넘는 아득한 태고의 우주와 이어져 있는 존재라는 것을 알 수 있다. 우리 몸을 이루고 있는 수소, 산소 등 물질 역시 마찬가지다. 우리는 어느 날 하늘에서 뚝 떨어진 것이 아니라, 참으로 유서 깊은 존재이자 우주의 일부임을 실감할 수 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • 천국의 모습?...역대 최고 ‘지구의 밤하늘’ 사진

    천국의 모습?...역대 최고 ‘지구의 밤하늘’ 사진

    -칠레 라 실라 천문대의 밤하늘 어두운 밤하늘을 가로지르는 운석 불덩이는 경외감을 불러일으킨다. 혜성과 성운, 성단들 역시 우주의 신비를 느끼게 하는 존재들이다. 그런데 이 모든 대상들이 동시 다발로 한꺼번에 담긴 밤하늘 장면을 본다면 어떨까? 가히 환상적인 기분을 느끼지 않을 수 없을 것이다. 그러한 이미지를 담은 놀라운 사진이 유럽 남천천문대(ESO)가 공개했다. 칠레 아타카마 사막 변두리에 있는 라 실라 천문대의 하늘을 담은 이 아름다운 합성사진은 별똥별과 혜성, 성단과 성운, 게다가 지구 대기권에서 춤추는 오로라까지 보여주고 있는 역대 최고의 천체사진 중 하나이다. 2015년 1월 라 실라를 방문한 페트르 호랄렉 사진 대사(Photo Ambassador)가 장노출로 찍었다 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • 죽음의 초신성으로 변신… ‘쌍둥이 백색왜성’ 포착 (네이처紙)

    죽음의 초신성으로 변신… ‘쌍둥이 백색왜성’ 포착 (네이처紙)

    2개의 태양이 합쳐져 결국에는 '죽음의 순간'을 맞게되는 희귀한 순간이 카메라에 포착됐다. 최근 유럽남방천문대(European Southern Observatory·이하 ESO)등 국제 천문학 공동연구팀은 칠레 VLT (Very Large Telescope) 망원경으로 촬영한 쌍으로 뭉친 2개의 백색왜성 사진을 공개했다. 지구에서 약 4500광년 떨어진 성운 'Henize 2-428' 중심에 위치한 이 백색왜성들은 놀랍게도 함께 춤을 추듯 맞돌고 있다. 다소 생소한 단어인 백색왜성(white dwarf)은 우리의 태양같은 항성이 진화 끝에 나타나는 종착지를 말한다. 이번에 관측된 마치 쌍둥이 같은 2개의 백색왜성은 서로가 서로를 빨아들이며 합쳐지는 단계로, 결국 하나가 된 별들은 'Ia형 초신성'(supernovae Type Ia)이 돼 폭발할 것으로 보고있다. 'Ia형 초신성'은 항성의 '시체'인 백색왜성이 특이하게도 다시한번 빛을 발하며 ‘부활’하는 현상을 말한다. 이같은 이유에 대해 천문학자들은 백색왜성이 주위 별의 에너지를 흡수해 핵융합을 일으켜 다시 빛을 발하는 것으로 추측해 왔다. 결과적으로 이번에 확인된 2개의 백색왜성은 이같은 추측에 대한 강력한 증거가 되는 셈이다. 연구에 참여한 데이비드 존스 박사는 "지금까지 학자들은 2개의 백색왜성이 합쳐져 'Ia형 초신성'이 된다고 주장했는데 이는 순전히 이론이었을 뿐" 이라면서 "이를 뒷받침 하는 강력한 증거가 바로 이번에 확인된 셈" 이라고 의미를 부여했다. 이어 "두 백색왜성이 서로를 4.2시간 안에 돌만큼 매우 가깝다" 면서 "결국 둘은 우리 태양의 1.8배 정도되는 질량으로 합쳐져 7억 년 내에 폭발할 것"이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 유명 학술지 네이처(Nature) 최신호에 게재됐다.     박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 움푹 파인 오랜 상처는 저 깊은 곳에 묻어두오

    움푹 파인 오랜 상처는 저 깊은 곳에 묻어두오

    강원 양구는 흔히 ‘최전방의 군사도시’ 정도로 인식된다. 부분적으로는 그리 볼 수도 있지만, 품고 있는 자연과 삶의 풍경들을 보자면 꼭 그렇지만도 않다. 대표적인 게 고산준령에 둘러싸인 거대한 분지 펀치볼이다. 시계가 탁 트인 날엔 정말 거대한 ‘화채 그릇’처럼 보인다. 분지 바닥에 눈이라도 쌓이면 꼭 요거트가 가득 채워진 듯하다. 이 모습 하나만으로 양구를 찾을 이유는 충분하다. 여기에 화가 박수근의 생애를 엿볼 수 있는 박수근미술관과 전쟁기념관, 국토정중앙천문대 등 은근히 볼 게 많다.양구는 호반의 도시다. 뜬금없는 소리 같지만 지도를 보면 금방 확인이 된다. 북쪽으로는 파로호를 사이에 두고 화천과 이웃하고 있고, 남쪽으로는 소양호 상류의 물줄기를 인제와 공유하고 있다. 두 호수의 물을 가두고 있는 평화의 댐, 소양댐 등이 각각 화천, 춘천에 속해 있어 상대적으로 양구의 이름이 덜 알려졌을 뿐 이처럼 거대한 호수를 두 개나 품고 있는 지역은 사실 찾아보기 쉽지 않다. 양구에 안개가 자주 끼는 건 이 때문이다. 호수의 수온과 외부의 온도차가 큰 날엔 어김없이 짙은 안개가 몽실몽실 피어난다. 지역 간 차이도 심하다. 춘천에서 양구읍내로 들어가는 웅진터널 초입까지는 멀쩡하다가도 터널만 나서면 10m 앞도 분간하기 힘들 만큼 안개가 낀다. 이 덕에 곧잘 서정적인 아침 풍경이 펼쳐진다. 양구의 대표 아이콘인 ‘펀치볼’(Punch Bowl)의 정식 명칭은 해안분지(亥安盆地)다. 한데 그보다는 펀치볼이라는 이름이 훨씬 귀에 익다. 펀치볼은 화채 그릇이란 뜻이다. 한국전쟁 당시 한 외국 종군기자가 가칠봉에서 해안분지를 내려다본 뒤 펀치볼이라 불렀고, 그 이름이 여태 이어지고 있다. 펀치볼은 격전지였다. 한국전쟁 당시 양구가 무대였던 9번의 큰 전투 가운데 4번의 전투가 펀치볼에서 벌어졌다. ‘무적 해병’의 신화가 만들어진 ‘도솔산 전투’와 40일 동안 주인이 6번이나 바뀌었다는 ‘가칠봉 전투’의 주무대이기도 하다. 펀치볼이 속한 행정구역은 해안면이다. 돼지 해(亥) 자에 평안할 안(安) 자를 쓴다. 이런 희한한 이름을 갖게 된 내력은 이렇다. 아주 오래전 해안분지 일대는 해발 600m까지 물이 차 있었다고 한다. 습한 지역이었던 탓에 뱀이 많이 서식했는데, 주민들은 무시로 출몰하는 뱀을 퇴치할 방법을 찾지 못해 전전긍긍하고 있었다. 한데 지나던 승려가 집집마다 돼지를 키울 것을 권했다. 돼지는 뱀, 개구리 등을 가리지 않고 잡아먹는 데다 뱀에게 물려도 두꺼운 비계 때문에 독이 퍼지지 않았다. 뱀의 천적이었던 셈이다. 그 덕에 주민들은 편하게 농사를 짓고 살 수 있었다는 것이다. 해안분지의 남북 길이는 11.95㎞, 동서는 6.6㎞다. 둘레는 무려 33㎞에 이른다. 크기가 근 백리에 달하는 초대형 화채 그릇인 셈이다. 왜 첩첩산중에 이런 분지가 생겼을까. 일부에선 거대 운석과의 충돌설을 주장한다. 한데 이 정도 크기의 운석과 충돌했다면 그 여파로 지구는 또 한번 빙하기를 겪었지 않았을까 싶다. 요즘엔 ‘차별침식’이라는 용어로 설명하는 게 대세다. 분지의 중심부는 화강암, 바깥쪽은 변성퇴적암이다. 지표 깊숙한 곳에서 만들어지는 화강암은 지표상에 노출되면 심한 풍화작용을 일으킨다. 이 탓에 주변 산지의 변성퇴적암보다 중심부가 훨씬 빠르게 침식됐고, 가운데가 푹 꺼진 지금의 모습을 갖게 됐다는 것이다. 해방 이후 북한 땅이었던 해안분지를 되찾은 건 한국전쟁 뒤다. 1954년 유엔군 사령부로부터 ‘수복지구’ 행정권을 넘겨받은 한국 정부는 민북 지역에 대한 정책적 이주를 추진했다. 1956년 처음으로 해안면에 정착한 개척민들은 바로 그때 이주한 사람들이었다. 을지전망대에서 굽어본 펀치볼의 모습은 경이롭다. 바닥은 해발 500m대로 푹 꺼졌다. 마치 거대한 원반형 미확인비행물체(UFO)가 앉았던 듯하다. 그 주변으로 1000m가 넘는 고산들이 병풍처럼 둘러쌌다. 서쪽은 가칠봉(1242m)과 대우산(1179m), 도솔산(1148m), 대암산(1304m) 등이 막아섰고, 동쪽엔 달산령(807m)과 먼멧재(730m)가 우뚝하다. 북쪽은 휴전선이다. 그 너머로 금강산의 봉우리 일부가 걸개그림처럼 펼쳐져 있다. 먼 길 달려 양구까지 온 것도 이 모습 한번 보자는 뜻이었다. 그 노고에 자연은 넘치도록 보상을 해 줬다. 펀치볼 주변엔 이른바 4대 안보 관광지가 있다. 을지전망대와 제4땅굴, 통일관, 양구 전쟁기념관 등이다. 을지전망대는 군사분계선 1㎞ 남쪽의 가칠봉 능선에 있다. 비무장지대 남방 한계선에서 가장 가까운 전망대다. 펀치볼 전체를 조망할 수 있어 안개가 차오르는 겨울철에 사진작가들이 즐겨 찾는다. 제4땅굴은 1990년 3월 양구 동북쪽 26㎞ 지점 비무장지대 안에서 발견됐다. 군사분계선에서 1.2㎞ 떨어졌다. 을지전망대와 제4땅굴은 해안면 통일관에서 신청서를 작성한 후 갈 수 있다. 전쟁기념관은 통일관 바로 옆에 있다. 양구까지 와서 박수근미술관을 둘러보지 않을 수 없다. 양구는 박수근(1914∼1965)이 나고 자란 곳이다. 정림리 생가터에 2002년 박수근미술관이 조성됐다. 미술관을 중심으로 아담한 정원과 숲길이 조성돼 있어 가족 나들이를 하기에도 손색이 없다. 미술관은 언뜻 산성을 연상하게 할 만큼 견고한 외벽을 둘렀다. 바로 옆에는 포스트모더니즘풍의 건물이 함께 서 있다. 상충되는 이미지의 건축물들이 고향의 색감 아래 혼재돼 있다. 미술관에서는 박수근이 그린 그림과 삶의 편린들을 확인할 수 있다. 가족들과의 애틋한 사연, 당대와 불화한 예술인의 쓰디쓴 인생 역정 등을 엿볼 수 있다. 미술관은 박수근의 유품, 습작, 판화, 삽화 등을 상설 전시하는 기념전시실 두 동과 기념품 판매장으로 나뉜다. 미술관 밖은 개울가다. 빨래하는 아낙들의 모습을 소재로 수많은 걸작들을 쏟아낸 현장이다. 박수근 동상은 기념사진 명소다. 원래 가족 사진을 모티브로 제작됐는데, 사진에서는 ‘난닝구’를 입고 있지만, 동상은 와이셔츠를 입고 있는 게 차이다. 박수근 화백 작고 50주년인 올해 양구 박수근미술관에서 다양한 기념 전시회가 마련된다. 별 헤는 겨울밤을 체험하고 싶다면 국토정중앙천문대를 찾으시라. ‘한반도의 배꼽’이라는 양구의 정중앙점 부근에 건설된 천문대다. 천체투영실에서는 의자에 누워 가상의 밤하늘과 우주여행을 떠날 수 있다. ‘우주 이야기’를 담은 공상과학영화, 별자리와 우주에 대한 3D 영상 등을 관람할 수 있다. 천문대의 특성상 관람 시작 시간이 늦다. 양구의 여러 명소들을 둘러보고 와도 늦지 않다. 오후 2시부터 관람이 가능하며 대신 밤늦게까지 여유 있게 관람할 수 있다. 글 사진 손원천 기자 angler@seoul.co.kr ■여행수첩(지역번호 033) →가는 길:서울에서 46번 국도를 타고 춘천을 지나 양구로 향한다. 양구읍에선 453번 지방도로를 따라가면 돌산령 터널을 지나 해안면이다. 옛길은 돌산령터널 직전에 우측 옛길 입구로 올라가야 한다. 한데 옛길로 가면 풍경은 좋지만 겨울에는 제설 작업이 안 돼 위험할 수 있다. 46번 국도 대신 서울춘천고속도로를 이용하는 방법도 있다. 국도보다 다소 빠르게 갈 수 있다. 양구북한관 480-2674. 양구의 명소 두타연은 동절기에 오전 9시~오후 4시까지 출입할 수 있다. 월요일은 쉰다. 이목정안내소 482-8449. 숲 해설가와 함께 ‘펀치볼 둘레길’을 돌아보려면 양구국유림관리소(481-8565)에 예약해야 한다. 박수근미술관(480-2284)은 양구 초입, 국토정중앙천문대(480-2586)는 도촌리에 있다. →맛집:해안면의 정주골(481-6777)은 시래기고등어찜, 산채정식 등을 잘 한다. 시래원(481-4200)은 시래기정식, 시래기닭찜을 내준다. 남면 도촌리에 있다. 광치막국수(481-4095)는 막국수와 돼지고기 편육이 맛있는 집. 양구 읍내의 석장골오골계식당(482-0801)에선 갖은 양념에 잰 오골계를 숯불에 구워 먹는다. →잘 곳:양구 KCP호텔(482-7700)이 가장 추천할 만한 숙소다. 한국관광공사의 베니키아 호텔 체인에 가입돼 있다. 읍내에선 센츄럴모텔(481-2121)이 깔끔한 편. 남면의 광치자연휴양림(482-3115)도 인기다. 해안면 쪽에는 평화펜션(481-5672), 펀치볼민박(481-0878) 등이 있다.
  • 별을 ‘호로록’ 빨아먹는 괴물 블랙홀 포착

    별을 ‘호로록’ 빨아먹는 괴물 블랙홀 포착

    별을 국수처럼 ‘호로록’ 빨아 먹는 괴물 블랙홀이 포착됐다. 미국과 헝가리 등이 참여한 국제 연구진이 지구로부터 약 30억 광년 거리에 있는 한 거대질량 블랙홀의 식사 장면을 확인했다고 영국 일간 데일리메일 등 외신이 29일(현지시간) 보도했다. 천문학자들은 이전에도 여러 블랙홀이 별을 먹은 과정을 목격해왔지만, 이번처럼 식사 중인 모습이 관측된 경우는 이례적인 일이라고 밝혔다. 이 놀라운 광경은 2009년 1월 미국 텍사스주(州)에 있는 맥도널드천문대의 한 작은 망원경(ROTSE-IIIB)에 의해 처음 목격됐다. 이후 미 하와이 마우나케아 산에 있는 W.M.켁 천문대의 천체망원경과 구경 9.2m 호비-에버리 망원경, 스위프트 위성 등으로 관측한 데이터를 사용해 ‘비밀’을 밝힐 수 있었다. -22.5등급으로 분류되는 당시 천문 사건은 가장 밝은 항성 폭발로 알려진 ‘초광도 초신성’보다 더 밝았다. 연구진은 당시 이 천체에 ‘더기’라는 별명을 붙였다. 더기는 미국 유명 카툰 ‘사우스파크’에서 성격 때문에 혼돈의 장군이라고 불리는 등장인물이다. 연구를 이끈 헝가리 세게드대의 요제프 빈코 박사는 “처음 ‘더기’를 발견했을 때는 초신성인 줄 알았지만, 변광(밝기 변화) 등을 분석한 결과 전에 본 적 없는 것임을 알게 됐다”고 말했다. 이어 “이 천체가 거대질량 블랙홀이 별을 먹는 과정에서 뿜어낸 빛임을 알아냈다”면서 “흥미로운 경험이었다”고 덧붙였다. 또 다른 연구 저자인 미 텍사스(오스틴)대의 제이 크레이그 휠러 박사는 이 현상이 기조력이 분열하는 과정에서 보인 것이라고 설명했다. 휠러 박사는 “블랙홀이 근처에 있는 별의 한 면을 다른 면보다 많이 흡수했다”면서 “특히 여기서 발생하는 기조력은 별이 국수처럼 늘어나 보일 만큼 강력하다”고 말했다. 이어 “별은 블랙홀에 곧바로 흡수되지 않았다. 우선 먼지 원반을 형성할 것이지만, 대부분 블랙홀에 흡수될 운명이다”고 덧붙였다. 연구진은 ‘더기’로부터 나온 빛의 특성과 원래 별의 질량을 추정한 데이터를 기반으로, ‘더기’가 블랙홀이 되기 전에 우리 태양과 같은 별이었음을 밝혀냈다. ‘더기’가 속한 은하 관측을 통해 태양의 약 100만 배 질량을 지니고 있는 일반적인 거대질량 블랙홀임을 알아냈다고 휠러 박사는 설명했다. 그는 “‘더기’의 행동으로 멀리 있는 소규모 은하에 대해 더 많은 것을 배운 예상외의 결과였다”면서 “이 평범한 천체가 (초신성이 아니라) 블랙홀이었음을 누가 알았겠느냐?”라고 말했다. http://youtu.be/DMOMG2sEav8 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 별을 ‘국수’처럼 늘려먹는 괴물 블랙홀 포착

    별을 ‘국수’처럼 늘려먹는 괴물 블랙홀 포착

    별을 마치 ‘국수’처럼 늘려 먹는 괴물 블랙홀이 포착됐다. 미국과 헝가리 등이 참여한 국제 연구진이 한 거대 블랙홀이 한 별을 힘겹게 흡수하는 과정을 확인했다고 영국 일간 데일리메일 등 외신이 29일(현지시간) 보도했다. 천문학자들은 이전에도 여러 블랙홀이 별을 삼키는 과정을 목격해왔지만, 이번처럼 별을 쉽게 삼키지 못하는 경우는 이례적인 일이라고 한다. 이는 블랙홀이 삼키려는 별이 ‘30억 광년’이라는 먼 거리에 떨어져 있기 때문. 이 블랙홀은 엄청난 중력으로 별의 한쪽 면부터 빨아들이면서 ‘숨이 막힌’ 것처럼 보인다고 연구진은 설명했다. 이 놀라운 광경은 2009년 1월 미국 텍사스주(州)에 있는 맥도널드천문대의 한 작은 망원경(ROTSE-IIIB)에 의해 처음 목격됐다. 이후 미 하와이 마우나케아 산에 있는 W.M.켁 천문대의 천체망원경으로 관측한 데이터를 사용해 ‘비밀’을 밝힐 수 있었다. -22.5등급으로 분류되는 당시 천문 사건은 가장 밝은 항성 폭발로 알려진 ‘초광도 초신성’보다 더 밝았다. 연구진은 당시 이 천체에 ‘더기’라는 별명을 붙였다. 더기는 미국 유명 카툰 ‘사우스파크’에서 성격 때문에 혼돈의 장군이라고 불리는 등장인물이다. 연구를 이끈 헝가리 세게드대의 요제프 빈코 박사는 “처음 ‘더기’를 발견했을 때는 초신성인 줄 알았지만, 변광(밝기 변화) 등을 분석한 결과 전에 본 적 없는 것임을 알게 됐다”고 말했다. 이어 “이 천체가 거대질량 블랙홀이 별을 먹는 과정에서 뿜어낸 빛임을 알아냈다”면서 “흥미로운 경험이었다”고 덧붙였다. 또 다른 연구 저자인 미 텍사스(오스틴)대의 제이 크레이그 휠러 박사는 이 현상이 기조력이 분열하는 과정에서 보인 것이라고 설명했다. 휠러 박사는 “블랙홀이 근처에 있는 별의 한 면을 다른 면보다 많이 흡수했다”면서 “특히 이처럼 큰 기조력은 별이 국수처럼 늘어날 만큼 충분히 강력할 수 있다”고 말했다. 이어 “별은 블랙홀에 곧바로 흡수되지 않았다. 우선 먼지 원반을 형성할 것이지만, 대부분 블랙홀에 흡수될 운명이다”고 덧붙였다. 연구진은 ‘더기’로부터 나온 빛의 특성과 원래 별의 질량을 추정한 데이터를 기반으로, ‘더기’가 블랙홀이 되기 전에 우리 태양과 같은 별이었음을 밝혀냈다. ‘더기’가 속한 은하 관측을 통해 태양의 약 100만 배 질량을 지니고 있는 일반적인 거대질량 블랙홀임을 알아냈다고 휠러 박사는 설명했다. 그는 “‘더기’의 행동으로 멀리 있는 소규모 은하에 대해 더 많은 것을 배운 예상외의 결과였다”면서 “이 평범한 천체가 (초신성이 아니라) 블랙홀이었음을 누가 알았겠느냐?”라고 말했다. http://youtu.be/DMOMG2sEav8 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
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