직경 93m에 달하는 대형 소행성이 이번 주말 지구를 근접해 스쳐지나갈 것으로 보인다. 미국항공우주국(이하 NASA)에 따르면, ‘2023 DZ2’로 명명된 이 소행성은 그리니치 표준시(GMT)기준으로 25일 19시 51분(한국 시간으로 26일 4시 51분), 지구에서 17만 3000㎞ 떨어진 우주 상공을 시속 2만 8044㎞의 속도로 지나갈 예정이다.  ‘2023 DZ2’는 직경이 93m 가량으로, 영국 런던을 상징하는 빅벤 시계탑(96m)의 높이와 유사한 규모다. 또 2013년 러시아를 강타한 첼랴빈스크 소행성 크기의 3배에 달하는 것으로 추정된다.  NASA는 “해당 소행성이 지구와 가장 가까울 때의 거리가 지구와 달 표면 거리(38만 4000㎞)의 절반에 불과하다”면서 “이 정도 크기의 ‘물체’가 지구에 근접해 지나가는 일은 10년에 한 번 정도 발생한다”고 설명했다. NASA의 소행성 감시팀(Asteroid Watch)은 공식 SNS에 국제소행성경보네트워크(IAWN) 소속 천문학자들의 말을 인용, “해당 소행성은 지난 2월 27일 카나리아제도 라 팔마 섬에 있는 천문대에서 처음 발견했다”면서 “당시에는 지구에서 1600만㎞나 떨어져 있었고, 태양을 공전하는 데 약 3.16년이 걸리는 것으로 파악됐다”고 전했다.  이어 “이번 주말 지구를 통과한 뒤 중력에 노출되면, 공전 주기는 약 3.01년으로 단축될 것”이라면서 “이 소행성의 잠재적인 직경은 90여m지만, 최소 41m 정도의 크기일 수 있다”고 덧붙였다.  전문가들은 소행성이 지구와 가장 가까울 때, 광학 튜브가 있는 망원경을 이용한다면 관측이 가능할 것이라고 전했다.  NASA는 해당 소행성이 지구와 충돌할 가능성은 없다고 밝혔다.  지름 140m 이상 소행성 추락, 국가 하나 초토화할 수도 한편, NASA 제트추진연구소의 지구근접천체연구센터(CNEOS)에 따르면 태양계에는 100만 개 이상의 소행성이 존재하며, 이 가운데 2만 개 이상은 지구와 가까운 ‘지구근접천체’(NEO)로 분류돼 있다.  이중에서도 지구에 약 750만㎞ 이내로 접근하는 지름 140m 이상의 소행성은 ‘잠재적 위협 소행성’(PHA)으로 분류된다. 전문가들은 지름이 140m 정도의 소행성이 지구에 추락할 경우, 국가 하나를 초토화할 수 있다고 보고 이를 잠재적 위협 소행성으로 분류해 관측하고 있다.현재 소행성 2246개가 잠재적 위협 소행성으로 분류돼 있으며, 이중 크기가 1㎞ 이상인 것은 160개에 달한다.  소행성 크기가 클수록 더 많은 빛을 반사하므로 쉽게 발견할 수 있지만, 소행성을 구성하는 암석의 종류에 따라 빛을 다르게 반사할 수 있다. 이러한 특징 때문에 일부 큰 규모의 소행성이 이미 지구에 근접한 후 또는 지구를 스쳐 지나간 후에야 발견하는 사례가 있다.  특히 2022 OE2와 같이 폭이 300m 이상인 소행성이 지구와 충돌할 경우 돌이킬 수 없는 결과를 낳을 수 있다. 1908년 시베리아 퉁그스카에 크기 60m 운석이 떨어져 서울시 면적 3배 숲이 사라졌다.

2017년 태양계에 깜짝 등장한 성간 물체 '오무아무아'는 과학자들을 당혹스럽게 만들었다. 미국의 두 과학자가 이 문제적의 우주 암석의 미스테리 중 하나를 풀었다고 새 연구에서 밝혔다.  '오무아무아'는 처음에는 소행성으로 간주되었으나 나중에는 혜성일 가능성이 있는 것으로 재조정되었다. 그러나 일부에서는 외계 우주선일 가능성도 꾸준히 거론되었다.  길이 200m의 '오무아무아'는 2017년 말 태양계를 중심부를 통과했다. 짧은 방문 기간 동안 이 우주 암석은 지구와 달 거리의 약 62배에 해당하는 2400만km 이내까지 지구에 접근했으며, 발견된 지 몇 주 후 우리 시야에서 영원히 사라졌다.  이 짧은 기간 동안 이루어진 관측으로 오무아무아가 '쌍곡선' 궤도라고 부르는 궤도상에 있다는 것이 이내 증명되었다. 이 궤도는 우주 암석이 우리 태양계에 속한 것이 아니라, 단지 성간 공간에서 날아와 태양계를 통과하는 것을 나타내는 부메랑 모양의 궤적으로, 한 번 지난쳐간 후로는 두번 다시 이 우주 암석을 볼 수 없다는 뜻이다.  최초로 관측된 성간 천체 '오무아무아'는 전 세계의 천문학자들을 자극하는 센세이션을 불러일으켰는데, 그들은 이 성간 물체에 대한 모든 것을 배우기 위해 이용 가능한 모든 데이터를 파헤쳤다.  과학자들이 해답을 찾기 위해 고군분투한 질문 중 하나는 이 우주 암석이 태양을 돌면서 속도가 증가하는 것처럼 보이는 현상이었다. 행성이나 별과 같은 큰 물체는 혜성과 소행성을 포함한 작은 물체를 가속하는 중력 도움을 줄 수 있다. 그러나 태양계 혜성보다 3배 빠른 초속 87km로 순항한 '오무아무아'의 가속도의 경우는 이러한 중력도움으로는 설명할 수 없었다. 이 가속은 많은 과학자들로 하여금 '오무아무아는 혜성임에 틀림없다'는 결론을 내리게 했다. 태양계의 혜성은 태양 가까이에서 가열됨에 따라 얼음 핵에서 증발하는 물과 먼지로부터 추가 운동량을 받는다. 또한 혜성은 가스 방출에 의해 빛나는 꼬리를 늘어뜨리는 특징을 보인다. 하지만 '오무아무아'는 이러한 꼬리의 흔적을 전혀 보이지 않았다.  많은 과학자들이 '오무아무아'의 가속 이면에 있는 메커니즘을 해석하려고 노력했지만, 제안된 모든 아이디어에는 실제 상황과 상당한 차이가 있었다. 새로운 연구에서 캘리포니아 대학 화학 조교수인 제니퍼 베르그너와 코넬 대학의 미국 국립과학재단의 박사후 연구원인 대릴 셀리그만은 새로운 이론을 제안하며, 마침내 이 문제는 매듭지어진 것으로 보인다.  셀리그만 박사는 "나는 몇 년 동안 오우무아무아의 가스 방출을 설명하려고 노력해왔다"라고 전제한 셀리그만은 "처음에는 혜성 핵에서 방출되는 가스에 먼지가 그리 많지 않을 것이라고 봤지만, 나중에 수소와 같이 일반적인 혜성에서 볼 수 있는 것보다 더 많은 휘발성 물질, 곧 질소나 일산화탄소로 구성됐을 것으로 생각이 바뀌었다"고 밝히면서 "그러나 이러한 각각의 설명에는 이론적인 문제점이 여전히 존재한다"라고 덧붙였다.  예를 들어, 수소가 '오무아무아' 크기의 물체로 얼기 위해서는 극도로 낮은 온도가 필요한데, 과학자들은 이러한 물체가 형성되는 고밀도의 분자 구름 내부에서 그만한 온도가 유지되리라고는 예상하지 않는다고 셀리그만은 설명한다. 질소는 은하계에서 예상되는 그러한 물체의 양을 설명할 수 있을 만큼 충분치 않다고 그는 덧붙였다.  연구진은 성명서에서 "성간 매체를 통해 이동하는 혜성은 기본적으로 우주 방사선에 의해 가열되어 결과적으로 수소를 형성한다"라고 말하면서 "오무아무아에 이런 일이 일어난다면 내부에 갇혀 있던 수소 같은 가스가 태양 에너지에 가열되어 방출될 것이라고 생각한다"고 밝혔다.  연구진의 계산은 이론적으로 이 수소 방출의 힘이 '오마아무아'의 이상한 가속을 설명할 수 있음을 보여주었다. 실제로 천문학자들은 40년 이상의 실험적 연구에서 우주선(宇宙線)에 존재하는 고에너지 입자가 물 얼음에서 분자 수소를 분리할 수 있을 뿐더러 얼음 블록 내부에 가두어둘 수 있음을 입증한 바 있다. '오무아무아'는 영원히 사라졌지만 셀리그만은 새로운 성간 방문자가 곧 발견되어 천문학자들이 남아 있는 질문에 대한 답을 찾는 데 도움이 되고, 우리은하의 다른 항성계를 들여다볼 수 있는 창을 제공하기를 바라고 있다.  새 연구는 '네이처' 온라인판 3월 22일자에 발표됐다. 

과학자들은 먼 별을 둘러싸고 있는 행성 형성 물질 원반에서 가스 형태의 풍부한 물을 발견했다. 원반에는 지구의 바다보다 수백 배 더 많은 수량이 포함되어 있는 것으로 드러났다. 이 발견은 별을 형성하는 가스와 먼지 구름에서 물이 어떻게 행성으로 이동하는지, 물의 우주 경로에 대한 단서를 제공할 수 있으며, 지구의 물이 태양보다 먼저 생성된 오랜 물질임을 시사하는 것으로 볼 수 있다. 미국 국립전파천문대(NRAO) 연구진은 칠레 북부의 아타카마 대형 전파간섭계 알마(ALMA)를 사용하여 지구에서 약 1,300광년 떨어진 오리온자리에 위치한 '원시별' V883 오리오니스(Orionis)를 관찰한 결과 이 같은 결론에 도달했다. NRAO 천문학자이자 연구 수석저자인 존 토빈은 성명에서 "우리는 이제 태양계에서 물의 기원을 태양이 형성되기 이전까지 추적할 수 있게 되었다"라고 밝히면서 "V883 오리오니스는 이 경우 물의 경로에서 '잃어버린 고리'"라고 덧붙였다. 연구팀은 나중에 붕괴되어 행성, 혜성, 소행성을 만드는 젊은 별 주변의 가스-먼지 원반에 있는 '무거운 물(중수)'을 연구했다. 중수는 보통 산소 원자와 한 개와 수소 원자 두 개로 구성된 일반적인 물과는 달리 수소가 중수소로 대체되어 있는 무거운 물이다. 수소 동위원소인 중수소는 핵에 양성자와함께 중성자를 포함하고 있어 일반 수소보다 무겁다.중수는 보통 물과 다르게 형성되기 때문에 언제 어디서 물이 형성되었는지 추적하는 데 사용된다. 이 기법은 이전에 지구상의 물/중수 비율이 더 태양계의 물 구성 비율과 동일하다는 것을 결정하는 데 사용되었으며, 이는 물이 혜성이나 소행성을 통해 지구로 전달되었을 수 있음을 시사한다. 이런 방법을 통해 연구팀은 물의 '경로'를 결정할 수 있었다. 별을 형성하기 위해 중력 붕괴되는 고밀도의 가스-먼지 구름에서 원시별 주위에서 자라는 행성 원반은 결국 행성과 소행성, 혜성을 만들게 된다.  혜성에서 행성으로 물이 이동하는 것처럼 별 형성 구름 자체에서의 물의 이동은 관찰된 바 있지만, 물이 별 주변에서 혜성으로 이동하는 경로를 보여주는 연결고리는 아직까지 밝혀지지 않은 '잃어버린 고리'였다.토빈 박사는 "원반에 있는 물의 구성은 우리 태양계의 혜성과 매우 유사하다"라며 "이것은 행성계의 물이 태양보다 수십억 년 전에 성간 공간에서 형성되었으며, 그 상태 그대로 혜성과 지구 등에 전해졌다는 가설을 확인시켜준다"라고 밝혔다. 물의 여행에서 이러한 연결이 지금까지 관찰되지 않았던 이유 중 하나는 물이 원시별 주위의 행성 형성 원반에 포함되어 있는 동안 얼음 형태로 존재하기 때문에 발견되기 어려웠던 때문이다. 그러나 가스 형태의 물은 분자가 진동할 때 방출하는 방사선을 통해 발견될 수 있다. 이러한 분자의 움직임은 물이 얼어붙은 고체일 때 활성화되지 않는 특성을 가진다.  가스 형태의 물은 중앙 별의 열기를 잘 받는 원반의 중심에 더 흔하지만, 원반의 먼지에 의해 방사선 방출이 가려진다는 문제가 있다. 더욱이 이 지역은 너무 작아서 현재의 망원경으로는 잘 발견할 수 없다는 것이다. V883 오리오니스의 물질 원반은 중앙 원시별에서 발생한 폭발의 결과 가열된 탓으로 팀은 물 분자의 방사선을 쉽게 탐지할 수 있었다. ​아타카마 사막 전역에 퍼져 있는 66개의 전파 망원경 안테나로 구성된 ALMA의 감도는 V883 오리오니스 주변의 기체 상태의 물을 발견할 수 있게 해주었을 뿐 아니라 물의 구성과 분포를 결정할 수 있게 해주었다. 이것은 물질 원반이 지구 바다의 총 수량보다 1,200배 이상의 물을 포함하고 있음을 보여주었다. 연구원들은 유사한 행성 형성 원반에서 기체 상태의 물을 추가 조사하기 위해 칠레의 세로 아르마조네스 산 정상에 건설 중인 초대형 망원경(ELT)을 사용할 계획이라고 연구 저자이자 라이든 천문대 박사과정 마고 림커가 밝혔다. 이 팀의 연구 결과는 3월 8일자 '네이처' 온라인판에 게재되었다. 

새로운 혜성이 발견됐다. 이 혜성은 2024년 가을 무렵 밤하늘의 금성만큼이나 밝게 빛나는 장관을 연출할 것으로 예측된다. 소행성 센터에 따르면, 'C/2023 A3'(Tsuchinshan-ATLAS)로 알려진 이 혜성은 지난 2월 22일 남아프리카공화국의 ATLAS(Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) 망원경 프로젝트에서 처음 발견되었다. 중국 쯔진산(紫金山) 천문대의 천문학자들도 1월 9일 혜성을 독립적으로 발견했기 때문에 두 천문대 명칭 모두 혜성의 정식 이름으로 사용되었다. 현재 C/2023 A3은 토성과 목성 사이를 초속 80㎞, 시속 29만㎞에 달하는 고속으로 이동하고 있으며, 2024년 10월 14일 지구에 가장 근접할 것으로 예측된다. 천문학자들의 계산서에는 혜성이 태양 주위를 한 차례 공전하는 주기는 약 8만 660년으로 나와 있다. 혜성이 태양에 가장 가까이 접근하는 근일점은 2024년 9월 29일경이다. 물론 이 모든 것은 혜성이 태양 에너지에 의해 해체되지 않고 건재할 때의 얘기다. 혜성은 얼음, 암석, 먼지로 이루어진 느슨하게 뭉쳐진 공으로, 태양에 접근하여 가열되기 시작하면 종종 부서지는 수가 있다. 전문가의 말에 따르면, 만약 혜성에 계속 관심을 기울인다면 2024년 6월쯤 아마추어 망원경으로도 볼 수 있을 것이라고 한다.근일점에서 혜성은 동쪽 지평선에서 낮게 위치하게 되는데, 지구상의 어떤 지역 관찰자들에게는 보이지 않을 수도 있다. 하지만 혜성을 태양을 휘돈 후 다시 태양계로 나가는 여정에서 지구 옆을 지나갈 때는 하늘에서 더 높은 고도를 날게된다. 10월 말 혜성이 뱀자리의 서쪽 부분을 통과하여 저녁 하늘의 뱀주인자리로 이동함하는 경로상에서 최고의 전망을 얻을 것이다. 어스스카이(EarthSky)에 따르면 지구에서 볼 때 C/2023 A3은 다가오는 동안 하늘에서 가장 밝은 별만큼 밝을 수 있는데, 이는 지난 1월 지구를 막 지나간 녹색의 츠비키 혜성(C/2022 E3)보다 밝을 것으로 보인다. 츠비키의 밝기는 +4.6 정도로, 맨눈으로도 볼 수 있었다. 새 혜성은 0.7등급의 밝기를 가질 수 있지만, 가장 밝을 때는 금성과 비슷한 -5를 기록할 것으로 예측된다. 이는 혜성으로서는 이례적으로 밝은 것으로 지구 밤하늘에서 장관을 이룰 것으로 보인다. 별의 밝기 등급은 숫자가 낮을수록 더 밝은 등급임을 의미한다. C/2023 A3에 대해서는 그 크기 및 기타 상황이 아직 많이 알려지지 않고 있다. 혜성에 관한 데이터가 많이 없는 중에도 천문학자들은 여전히 혜성의 생존 가능성에 대해 토론하고 있다. 

서기 185년 중국 천문학자들은 남문(南門:켄타우루스자리 알파별을 포함하는 별자리)에서 새로운 별의 출현을 기록했다. 하늘의 그 부분은 현대 별자리표에서 알파와 베타 센타우리에 해당한다. 이 새로운 별은 몇 달 동안 육안으로 볼 수 있었으며, 현재 기록된 최초의 초신성 'SN 185'로 여겨진다. 중국의 후한서(後漢書)에는 이 ‘객성'(客星)이 관찰된 기록이 있는데, 당시 8개월 동안 밤하늘에서 관측되었다고 적고 있다. ‘후한서’ 권 12에 기록된 내용은 다음과 같다. '중평(中平) 2년 10월 계해(癸亥)일(서기 185년 12월 7일), 남문(南門)의 중간에 객성이 등장했다. 크기가 대나무 자리 절반이었다. 여러 가지 색으로 밝아졌다 희미해졌다. 다음해 6월에 이르러 사라졌다.' 별이 빛나는 배경을 담은 이 심우주 사진에는 SN 185가 남긴 방출성운 'RCW 86'의 희미한 윤곽이 드러나고 있다. 칠레 세로 토롤로 범미주 천문대(CTIO) 광시야 암흑 에너지 카메라로 포착한 이 이미지는 여전히 팽창하는 충격파에 의해 이온화된 너덜너덜한 가스 껍질의 전체 범위를 보여준다. 이 이미지는 RCW 86에 철 원소가 풍부하고 잔해 내에 중성자별 또는 펄서가 없음을 나타내며, 원래의 초신성은 유형 Ia임을 시사한다. 무거운 별의 핵 붕괴 초신성 폭발과 달리 Ia형 초신성은 쌍성계의 동반자로부터 물질을 축적하는 백색왜성이 열핵 폭발을 하는 유형이다. 미 항공우주국(NASA) 스피츠 우주망원경과 광역 적외선 측량 탐사선(WISE)의 적외선 관측 결과, 초신성의 발생과정 및 폭발 잔해가 궁극적으로 멀리 확산되는 원인에 대하여 알게 되었다. 연구 결과에 의하면, 별 모양의 폭발은 속이 빈 공동(cavity)에서 발생하여, 별에 의해 방출된 물질이 다른 방법에 의한 것보다 훨씬 더 빠르고 멀리 여행할 수 있게 된다. RCW 86 초신성 잔해는 우리은하 평면 근처에 있으며 거리는 약 8000광년 떨어져 있고, 너비는 100광년에 이른다. 

42년 전 지구를 떠나 우주로 나아갔던 소련제 로켓의 잔해가 마침내 지구로 ‘돌아왔다’.  포브스, 뉴스위크 등 외신의 21일(이하 현지언론) 보도에 따르면, 지난 20일 1980년 당시 소련은 정찰 위성을 발사하기 위해 보스토크-2M 로켓을 이용했다.  이후 해당 로켓은 지구 궤도에 방치된 채 오랫동안 떠돌았다. 더 이상 이용가치가 없는 로켓을 지구 궤도에 방치하는 것은 당시로서 매우 일반적인 ‘처리 방식’이었다. 미국의 천문학자 조나단 맥도웰은 자신의 SNS에 “1980년 6월 발사된 무게 1400㎏의 소련제 보스토크-2M 로켓이 발사된 지 42년 7개월 후인 지난 2월 20일에 (러시아) 노바야제믈랴 제도에 추락했다”고 밝혔다.  노바야제믈랴 제도는 북극해에 있는 러시아의 군도로, 2021년 기준 거주 인구는 3576명이며 인구밀도가 매우 낮은 지역이다.  맥도웰 박사는 포브스에 “해당 로켓은 1980년대 중반 이후 완전히 작동을 멈췄기 때문에 인위로 궤도를 변경하는 등 통제할 방법이 없었다”면서 “지구로 재진입한 로켓의 일부는 ‘살아남았을’ 가능성이 충분히 있다. 아마도 러시아 황무지나 북극해 어딘가로 떨어졌을 것”이라고 말했다. 호주 서던퀸즐랜드대학의 천문학자인 마크 릭비 박사는 뉴스위크에 “지구로 추락하는 로켓이 재진입하는데 걸리는 예상 시간과 추락 장소 등은 물체가 궤도에 재진입 하기 며칠 전 또는 몇 주 전으로 좁힐 수는 있지만 불확실성이 있다”면서 “이런 물체는 초속 8㎞의 속도로 움직인다”고 설명했다.  이어 “1957년 10월 4일 첫 번째 인공위성인 소련의 스푸트니크 1호가 궤도에 진입한 이후, 1만 5000개 이상의 인공위성이 지구 궤도에 배치됐다”면서 “지구 궤도에 있는 위성의 수는 (미국 민간우주업체) 스페이스XS와 저궤도에 있는 스타링크 통신 위성으로 인해 최근 몇 년 동안 극적으로 증가했다”고 덧붙였다.  미국의 비영리 우주 연구단체인 에어로스페이스 코퍼레이션도 해당 로켓의 지구 대기권 재진입 사실을 확인했다고 밝혔다.  무게 1.4t의 로켓은 지구 대기권으로 재진입하는 동안 관측될 수 있을 정도의 크기를 가지고 있지만, 대부분 대기권에서 마찰로 인해 불에 타버리기 때문에 우려의 대상은 아니다.  그러나 지구로 떨어질 가능성이 있는 우주 쓰레기가 향후 수십 년 동안 점점 더 큰 우려를 낳을 수 있다는 목소리가 끊이지 않고 있다.  초대형 중국 로켓 잔해, 지구 추락 잇따라 최근에는 중국의 로켓 잔해가 잇따라 지구로 추락하면서 논란이 됐다. 지난해 11월 무게가 21t에 달하는 중국의 창정-5B 로켓 잔해가 통제·예측 불가 상태에서 대기권에 재진입해 낙하했다. 2020년에는 창정-5B 로켓 파편이 서아프리카 아이보리코스트에 낙하했다. 인명피해는 없었으나 여러 국가가 긴장감을 감추지 못했다. 당시 로켓 잔해가 미국 로스앤젤레스와 뉴욕 상공을 지나친 것으로 알려졌다.  2018년 4월에는 역시 중국의 톈궁 1호가 지구로 떨어졌다. 당시에도 별다른 피해는 없었지만, 태평양과 인도양, 대서양, 남미, 호주, 아프리카, 한국 등 매우 넓은 영역이 추락 지점 범주에 들었었다.2021년 당시 전문가들은 해당 로켓 잔해가 추락할 수 있는 후보 지역으로 미국 뉴욕, 스페인 마드리드, 중국 베이징, 칠레 남부와 뉴질랜드 웰링턴 등을 꼽았다. 사실상 지구 어느 지역으로 거대한 로켓 잔해가 떨어질지 알 수 없는 상황이었음을 의미한다.  전문가들은 일부 우주선이 지구로 재진입하거나 예상치 못한 상황으로 추락하게 될 경우 안전한 위치에 떨어질 수 있도록 조종하는 장치를 탑재하고 있지만, 중국의 대형 로켓에는 이러한 장비가 없어 사람이 사는 지역에 떨어지면서 피해가 발생할 수 있다며 우려하고 있다.

태양계 가장 안쪽에 위치한 수성이 태양 앞을 가로질러 가는 ‘우주쇼’가 영상으로 포착됐다. 지난 20일(현지시간) 유럽우주국(ESA)은 태양탐사선 솔라 오비터(Solar Orbiter)가 포착한 수성이 태양 표면을 가로지르며 지나가는 영상을 공개했다. 지난 1월 3일 촬영된 이 영상을 보면 동그란 검은 공 같은 형태의 수성이 태양면을 가로질러 가는 모습이 선명하게 담겨있다. 마치 컴퓨터그래픽으로 합성한 듯한 실감나는 장면으로, 태양 상단 여러 곳에 위치한 흑점(아래 사진)과도 확연하게 구분된다.이처럼 태양을 공전하는 행성이 태양 앞을 지나가는 것을 태양 천체면 통과(transit)라 부른다. 마찬가지로 달도 태양 앞을 지나가는데 지구와 바짝 붙어있어 우리에게는 개기일식으로 나타난다. 이번에 수성의 모습을 확실하게 잡아낸 것은 솔라 오비터에 가시광선, 전파, 극자외선, X선에 이르는 광범위한 파장 영역에서 태양을 관측할 수 있는 측정 장비가 10기나 탑재돼 있기 때문이다. 이중 극자외선 이미저(Extreme Ultraviolet Imager)와 편광 및 태양 지진계(PHI)가 각각 같은 장면이지만 다른 모습의 태양과 수성의 모습을 잡아냈다.전문가들에 따르면 행성이 태양(항성) 앞을 지나는 이른바 천체면 통과(transit)는 오랜시간 천문학자들 사이에서 다양한 목적으로 활용됐다. 수세기 전에는 태양계 크기를 계산하는데 사용됐으며 지금은 외계행성을 발견하는 가장 성공적인 방법이다. 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 않기 때문에 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상이 발견되는데 이를 통해 그 존재를 확인하는 것. 향후 ESA 측은 수성의 태양 천체면 통과를 통해 얻은 데이터를 보강하고 수정하면 더 많은 외계행성을 발견하는데 도움이 될 것으로 보고있다. 　한편 2020년 2월 발사된 솔라 오비터는 ESA와 미 항공우주국(NASA)의 합작 사업으로, 수성 궤도 안쪽인 태양에서 약 4200만㎞ 거리까지 접근하는 경사 궤도를 돌며 인류 최초로 태양 극지를 탐사한다. 　  

“드넓은 우주에서 과연 우리는 혼자일까” 한 가지 질문이 수천 년간 인류를 괴롭혔다. 정답은 모르지만, 답을 구하는 가장 좋은 방법은 외계 문명이 발전했을지도 모르는 세계에서 발신하는 신호를 감지하는 것이다. 이를 위해 전파 천문학자들은 인간이 만든 신호와의 구별을 위해 애쓰고 있다. 17일(현지시간) 미국 뉴욕포스트 등에 따르면, 신비한 무선 신호 8개가 새로운 인공지능(AI) 알고리즘 기술 덕에 발견됐다. 미국 외계지적생명탐사(SETI) 연구소 등 공동 연구팀은 웨스트버지니아주에 있는 그린뱅크 전파망원경(GBT)을 사용해 데이터를 확보했다. 이 망원경은 직경 100m 규모로 세계에서 손꼽히는 대형 전파망원경 중 하나다. 감지할 수 있는 주파수 대역은 0.1~116기가헤르츠(㎓)에 이르며 높은 감도를 자랑한다. 연구팀은 이 망원경이 820개 별을 480시간 이상 관측해 얻은 빅데이터에 특별히 개발한 AI 알고리즘 기술을 사용했다. 이 기술은 기존 천문학자들이 신호를 분석하는 알고리즘을 학습해 의미있는 신호를 찾는다.알고리즘은 먼저 150테라바이트(TB·1억 1500만개) 크기의 데이터를 분석해 약 300만개의 주목할 만한 신호를 선별했다. 이 중 지구에서 발생한 간섭으로 수신된 신호를 제외하고 2만 515개의 신호를 추렸다. 정밀 분석 결과 이전에 발견되지 않던 8개의 관심 신호가 구분됐다. 생명체가 생성했을 가능성이 가장 높다고 판단한 후보 신호인 셈이다. SETI 연구소는 그동안에도 외계 신호를 찾는 작업에 AI 알고리즘을 활용했다. 이전에는 인간 연구자의 개입으로 알고리즘이 실행되는 구조였다면, 이제는 전적으로 알고리즘이 작업을 맡는 방식이다. 이 과정에서 AI는 90% 이상의 신호를 제거함으로써 연구팀의 시간을 절약해줬다.연구를 이끈 피터 마 SETI 연구원은 “SETI 등에서 확보하는 우주 신호 데이터는 상상할 수 없을 만큼 방대해 이를 분석하는 일도 상당한 시간과 노력이 필요하다. 이번 연구는 AI가 우리가 원하는 결과를 빠르게 분석할 수 있다는 점을 확인해줬다”고 설명했다. 다만 연구팀은 이번에 발견된 8개 신호를 다시 확인하려 했지만 감지하지 못했다. 이제 연구팀은 이번에 개발된 AI 알고리즘으로 지름 500m 크기의 전파 망원경인 중국의 텐옌(FAST)이 별의 데이터를 분석하는 데 사용할 예정이다. 연구에 참여한 프랭크 마치스 SETI 연구원은 “AI 기술은 외계지적생명체 탐사 연구에 새로운 시대를 열고 있다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’ 1월 31일자에 실렸다.

지난 1998년 1a형 초신성을 이용하여 우주의 팽창속도 변화를 연구하던 관측결과에 의하면, 우주의 팽창속도는 느려지는 것이 아니라 빨라지고 있음이 밝혀졌다. 연구 결과에 의하면 오늘날 우주는 70억 년 전 우주에 비해 15%나 빨라진 속도로 팽창하고 있다. 이 놀라운 사실을 알아낸 과학자들에게 2011년 노벨 물리학상이 주어졌다. 그렇다면 무슨 힘이 이렇게 우주를 가속 팽창시키고 있다는 말인가? 물리학자들이 내놓은 답은 중력에 반하는 척력이 시공간을 밀어내어 우주를 팽창시키고 있으며, 그들은 그 정체 모를 힘에 ‘암흑 에너지’라는 이름을 붙여주었다. ​가장 널리 받아들여지는 암흑 에너지의 모델은 공간 자체가 갖고 있는 어떤 고유의 힘으로 파악된다. 따라서 우주가 팽창하면 그만큼 더 많은 암흑 에너지가 생산되는데, 놀랍게도 우주의 총 에너지-물질의 양 중 73%나 차지하고 있는 것으로 밝혀졌다. 이 암흑 에너지로 인해 우리는 우주공간이 말 그대로 텅 빈 공간만은 아님을 알게 되었다. 입자와 반입자가 끊임없이 생겨나고 스러지는 역동적인 공간으로, 이것이야말로 우주공간의 본원적 성질임을 어렴풋이 인식하게 된 것이다. 그러나 암흑 에너지가 어디에서 온 것인지, 또 어떤 것인지에 대해서는 아직까지 거의 밝혀진 것이 없다. 최근 암흑 에너지의 원천에 대한 하나의 단서가 새 연구에서 제시되었다. 미국 하와이 대학이 이끄는 17명의 국제 연구원으로 구성된 팀이 암흑 에너지의 기원에 대한 첫 번째 증거인 블랙홀을 발견했다. 블랙홀은 두 가지 방식으로 질량을 얻는다. 가스의 강착과 다른 블랙홀과의 합병이다. 그러나 휴면 중인 거대타원은하에서 90억 년 동안 진행된 블랙홀 진화과정을 연구하면서 연구원들은 오래된 블랙홀이 이 두 가지 성장 방법을 기반으로 하는 것보다 질량이 훨씬 더 크다는 것을 발견했다. 이는 블랙홀이 질량을 얻는 또 다른 방법이 있음을 의미한다. 연구원들은 그 답이 바로 진공 에너지 형태의 암흑 에너지라고 제안한다. 연구의 공동 저자인 크리스 피어슨 박사는 “이론이 사실이라면 이것은 우주론 전체에 혁명을 일으킬 만한 획기적인 발견”이라면서 “왜냐하면, 마침내 우리는 20년 이상 물리학자들을 당혹스럽게 해온 암흑 에너지의 기원에 대한 해결책을 얻은 것이 되기 때문”이라고 밝혔다. 사실 블랙홀이 암흑 에너지의 원천이라는 생각은 새로운 것은 아니다. 이미 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 일부이기 때문이다. 그러나 천문학자들이 이론을 뒷받침하는 관측 증거를 얻은 것은 이번이 처음이다. 이번 연구결과는 ‘천체물리학회지’ 15일 자에 게재됐다. 

지난 13일(이하 현지시간) 새벽 영국해협 상공에서 약 1m 크기의 소행성이 폭발한 가운데 이 과정에서 생성된 운석이 처음으로 발견됐다. 지난 16일 스페이스닷컴 등 외신은 프랑스 북부 루앙의 한 마을에서 당시 폭발한 소행성에서 나온 운석이 발견됐다고 보도했다. 이 운석은 13일 영국해협 상공에서 폭발한 소행성 ‘Sar2667’(공식명칭은 2023 CX1)의 파편이다. 보도에 따르면 운석 발견자는 천문학 동호회 소속 18세 여학생 로이스 르블랑으로, 회원들과 함께 운석이 떨어질 것으로 예상된 지역을 수색하다 이를 발견했다. 해당 동호회 측은 "2023 CX1의 운석을 찾기 시작한 지 몇 시간 만에 들판에서 검은 암석 조각을 발견했다"면서 "더 많은 운석을 찾기위해 지역 주민들과 협력해 해당 지역을 수색할 계획"이라고 밝혔다.소행성 2023 CX1은 헝가리 천문학자 크리스티안 사르네츠키가 폭발 전날인 12일 처음 발견했는데 곧바로 유럽 각 지역 천문학자들의 추가 관측으로 공식적으로 확인됐다. 그리고 발견 7시간 후 소행성은 영국해협 상공 서쪽에서 동쪽으로 진입하며 현지시간으로 13일 새벽 2시 50분∼3시 3분 사이에 폭발했다. 특히 당시 소행성 폭발 광경은 유럽 일부 지역에서 마치 불꽃놀이를 하듯 밤하늘을 수놓았다. 소행성이 지구 대기권과 충돌하며 폭발하면서 순식간에 빛을 내뿜으며 밤하늘을 환하게 비춘 것. 이 모습은 영국은 물론 프랑스 북부, 독일, 벨기에 등 서유럽 곳곳에서 목격됐으며 곧 소셜미디어를 타고 큰 화제를 모았다.그나마 소행성 크기가 1ｍ 정도로 작아 인명이나 재산 피해가 발생하지는 않았으나 이번 폭발은 소행성 충돌에 대한 숙제를 남겼다. 소행성의 지구 위협이 영화가 아닌 현실이라는 것으로 그나마 다행인 것은 이번 사례처럼 소행성 탐지 기술도 나날이 발전하고 있는 것도 확인됐다. 보도에 따르면 미 항공우주국(NASA)은 지구 궤도에서 약 4800만㎞ 이내를 지나가는 지구근접천체(NEO)를 추적하고 있는데 그 수는 무려 2만 9000개에 달한다. 이중 지구에 약 750만㎞ 이내로 접근하는 지름 140m 이상의 소행성을 ‘잠재적 위협 소행성’(PHA)으로 분류한다. 지름이 140m 정도 크기의 소행성이라도 지구에 추락할 경우, 국가 하나를 초토화할 수 있다고 보고있기 때문이지만 아직도 찾아내지 못한 천체가 많다는 것이 문제다.　 한편 높은 가치 때문에 이른바 ’우주의 로또‘라고도 불리는 운석은 흔히 말하는 별똥별, 곧 유성체가 타다 남은 암석을 말한다. 지구상에 떨어지는 대부분의 운석은 지구에서 약 4억㎞ 떨어진 화성과 목성 사이에 위치한 소행성대에서 온다.  

미국의 천문학자 칼 세이건은 대중에게 천문학과 인류의 과학 여정을 알기 쉽게 알려주기 위해 다큐멘터리 ‘코스모스’를 만들었다. 책으로도 나온 코스모스는 전 세계적으로 과학 붐을 일으켰고 수많은 청소년에게 과학자의 꿈을 꾸게 했다. 그에 앞서 동물학·자연학 붐을 일으켰던 프로그램이 있었다. 바로 ‘동물의 왕국’이다. 주변에서 볼 수 있는 동물이라 봐야 개나 고양이가 고작이고 시골에나 가야 소처럼 덩치 큰 동물을 볼 수 있었던 시절에 신기한 야생 동물을 안방에서 만날 수 있게 해준 프로그램이었다. 한국에서 방영한 ‘동물의 왕국’은 미국, 영국, 일본 등 외국의 자연 다큐멘터리들을 섞은 것인데, 유독 자주 나왔던 것이 영국 BBC에서 만든 작품이었다. 그 BBC 자연 다큐멘터리의 단골 해설자가 바로 이 책의 저자 데이비드 애튼버러다. “남아메리카는 전 세계에서 가장 기이하고, 가장 사랑스럽고, 가장 무시무시한 동물들의 고향이다”라는 문장으로 시작하는 이 책을 읽다 보면 프랑스 인류학자인 레비 스트로스의 ‘슬픈 열대’와 미국 박물학자인 어니스트 시턴의 ‘동물기’가 겹쳐 보인다.남미 가이아나, 파라과이, 아시아의 인도네시아 밀림을 헤치고 다니면서 언어가 통하지 않는 원주민과 친해지기 위해 현지어를 배워 더듬거리며 농담을 던지고 즉석에서 만든 자작곡을 부르는 장면이나 침을 뱉어 발효시켜 만드는 술을 받아 꿀꺽 삼키는 등 모습에서는 브라질 원주민과 살면서 인류학 연구를 했던 레비 스트로스의 모습이 연상된다. 또 가이아나 강바닥의 돌개구멍(pot hole)에서 천식 환자의 트림 같은 소리를 내는 전기뱀장어를 발견하고 뱀장어가 전기 충격으로 먹잇감을 낚는 과정이나 고지대 열대우림에 60m 넘는 키의 나무들이 습한 공기에서 영양분을 흡수하는 모습을 세심하면서도 문학적으로 기록한 부분에서는 그야말로 시턴 동물기의 열대판이다. 이 책에서 놓치기 쉽지만 주목해야 하는 부분이 있다. ‘탐사를 시작하기 전에’라는 제목의 서문이다. 여기서 애튼버러는 과거 야생 동물들을 즉석 우리를 만들어 가두거나 어린 동물들에게는 우유를 주면서 영국으로 데려가 동물원에 수용했던 것을 사과하고 있다. 소설가 김영하가 어느 방송 프로그램에서 ‘동물원은 자연의 포로수용소’라고 지적한 것처럼 과거 동물원의 무차별 수집 행위는 비판의 대상이 되고 있다. 지금 같은 ‘동물권’이라는 개념이 없던 시절이기는 하지만 방송 제작과 동물원을 위한 동물 수집 행위에 대해 애튼버러는 수차례 사과했고 책에서도 자기 잘못을 인정하며 시작한다. 과거의 잘못에 대해 관행이라거나 다들 그랬다며 오히려 당당하게 버티는 사람들과는 차원이 다르다. 원로 탐험가이자 자연사학자의 이런 겸허한 태도는 이 책을 통해 분명히 본받아야 할 부분이다. 마지막으로 자투리 상식 하나. 저자의 이름이 익숙하다면 그럴 수 있다. 저자의 친형이 바로 SF영화 ‘쥬라기 공원’(1993)에서 공원 건설자 존 해먼드 역을 맡고 ‘34번가의 기적’(1994)에선 산타클로스를 연기한 영화배우 겸 연출자인 고 리처드 애튼버러(192 3~2014) 이기 때문이다. 형제 모두 영국 왕실이 수여하는 기사 작위를 받은 것으로도 유명하다.

달력의 ‘기준 별’인 시리우스　​ 밤하늘에서 가장 밝은 별은? 큰개자리의 알파별 시리우스다. 정말 개의 눈처럼 시퍼렇게 빛난다. 가장 밝은 별인 시리우스는 예부터 동서양을 아울러 여러 문화권에서 관심을 받아왔다. 동양에선 시리우스를 천랑성(天狼星), 곧 하늘의 늑대 별이라 불렀다. 큰개나 늑대나 그게 그거다. 동서양을 막론하고 사람 느낌은 크게 다르지 않은 모양이다. 그런데 이 시리우스가 그 밝기만큼 사연도 숱하게 많다. 그 안에 인류의 문화와 천문학이 오롯이 똬리를 틀고 있는데, 그 흥미진진한 사연의 타래를 하나씩 풀어보도록 하자. 먼저 시리우스는 대체 얼마나 밝은 별일까? 두 번째로 밝은 별인 -0.74등급의 용골자리의 카노푸스보다 2배 이상이 밝은 -1.46등급이니 가히 원탑 별이라 할 만하다. ​ 그리스 신화에 의하면, 시리우스는 사냥꾼 오리온이 데리고 다니던 개라는 이야기가 전해진다. 고대 그리스인들에게 시리우스는 뜨거운 여름의 시작을 알리는 별이었다. 이글거리며 불탄다는 의미의 고대 그리스어 ‘세이리오스'(Σείριος)가 바로 시리우스의 어원이다. 그리스에서는 여름철 시리우스가 하늘에 나타난 이후를 ‘개의 날들’(Dog Days)로 불러 왔다. ​ 고대 그리스-로마 인들은 태양과 함께 출몰하는 시리우스 별을 1년 중 가장 더운 시기와 연관시켰던 모양이다. 혹 우리가 복날 개고기를 먹는 것도 혹시 이런 관점에 연유하는 것이 아닐까? 시리우스가 가장 큰 영향을 끼친 문명은 바로 이집트 문명이다. 시리우스는 이집트 문명의 종교와 신화뿐만 아니라, 피라미드의 환기창 위치에 시리우스를 고려하는 등, 매장 풍습이나 사원 건축에까지 깊게 스며들었다. 고대 이집트인들에게 이 푸른 별은 성스러운 ‘나일의 별’이었다. 이집트에서는 시리우스가 새벽 여명 속에 떠오르는 날을 한 해의 시작으로 정하고 곧 나일 강의 범람을 예견했다. 이 범람은 나일강 삼각주를 비옥한 땅으로 만들어주는 은혜로운 자연의 혜택이었다. 그뿐 아니다. 6000년 인류의 과학사 첫 줄은 ‘고대 이집트에서 1년을 365일로 하는 태양력을 최초로 만들었다'는 것이다. 이 달력이 바로 시리우스를 관측하여 그것을 기준으로 삼아 만든 고대 이집트의 태양력이며, 그 영향은 현재까지 이어지고 있다. 현재 우리가 쓰고 있는 달력은 율리우스력을 개정한 그레고리력인데, 율리우스력은 이집트 태양력을 토대로 만든 것이다. 이것만 보야도 시리우스가 인류와 얼마나 깊은 관계인가를 알 수 있다. 시리우스를 찾는 방법시리우스는 또한 태양에 가장 가까운 별 중의 하나다. 육안으로 관측 가능한 별 중 4.3광년의 알파 센타우리 다음으로 가까운 8.6광년 거리에 있다. ​시리우스 찾기는 정말 식은죽 먹기다. 겨울 밤하늘을 한번 휘둘러보고 가장 밝은 별을 찍으면 그게 바로 시리우스다. 좀더 구체적으로는, 우선 겨울 밤하늘에서 1등성을 두 개나 갖고 있는 별자리의 왕자 오리온자리를 찾는다. 장구 같기도 하고 방패연 같기도 한 오리온자리의 오른쪽 어깨에 보이는 붉은 별이 바로 초신성 폭발을 앞두고 있는 적색거성 베텔게우스이고, 오리온의 허리띠 부분에 보이는 등간격의 세 별이 오리온 삼성이다. 이 세 별들을 연결한 선을 밑으로 주욱 내려보면 오리온의 뒤를 따르는 유독 밝은 별, 큰개자리의 시리우스가 눈부시게 빛나고 있다.시리우스는 쌍성이었다 지름이 태양의 약 1.7배인 시리우스의 가장 놀라운 사실은 홑별이 아니라 쌍성이라는 것이다. 별은 생각보다 사교적이다. 하늘에 떠 있는 별의 1/2 가량이 쌍성인 것으로 보아 그렇다는 말이다. 시리우스가 동반성을 가지고 있다는 사실이 밝혀진 것은 한 세기 남짓밖에 안된다. 그 발견에까지 이르는 과정이 사뭇 드라마틱하다. 별은 항성이란 이름 그대로 천구의 어느 한곳에 붙박혀 있는 것 같지만, 지구의 자전이나 공전과는 무관하게 제각각 상당한 속도로 한 방향을 향해 움직이고 있다. 하지만 별들이 수백 년, 수천 년 동안 움직여도 워낙 멀리 있기 때문에 눈에 띄지 않을 뿐이다. 이러한 별의 운동을 고유운동이라 한다. 천문학자들은 별의 고유운동은 당연히 직선이라고 생각하고 있었지만, 시리우스를 관측한 결과 경악할 수밖에 없었다. 별이 구불구불 뱀처럼 사행(蛇行)하고 있는 것이 아닌가? 1834년 이 같은 사실을 발견한 독일 천문학자 프리드리히 베셀은 시리우스 주위에 보이지 않는 동반성의 존재를 예언했다. 즉 ‘보이지 않는 별’은 빛이 아닌 시리우스의 고유운동을 통해 간접적으로 자신의 존재를 드러냈다는 것이다. 그러나 베셀의 예언은 한 세대가 지나도록 실현되지 않다가 마침내 1862년, 미국의 망원경 제작자 앨번 클라크와 아들 그레이엄 클라크는 47㎝ 굴절망원경을 테스트하기 위해 시리우스를 관측하던 중 이루어졌다. 망원경을 들여다보던 아들 클라크가 말했다. “아버지, 시리우스에 짝별이 있네요.” 시리우스의 고유운동을 통한 가정으로만 존재했던 시리우스의 어두운 짝별을 실제로 발견한 순간이었다. 이로써 클라크 부자는 뜻하지 않게 시리우스 동반성을 발견하는 행운을 움켜쥐고 천문학사에 기록되었다. 이 소식은 곧 전파를 타고 전 세계로 퍼져나갔고 천문학계는 흥분으로 휩싸였다. ​ 최초의 발견된 백색왜성 시리우스 짝별 천문학자들은 밝은 별 시리우스를 ‘시리우스A’, 어두운 그 짝별을 ‘시리우스B’라고 불렀다. ’강아지별‘이란 별명을 얻은 동반성 시리우스 B는 그 궤도의 해석 결과, 질량이 태양과 거의 같고 주성의 약 3분의 1임이 밝혀졌다. 한편, 광도는 주성보다 약 10등이 어두운데, 이것은 동반성의 겉넓이가 주성의 1만분의 1, 부피로 하면 100만분의 1, 즉 지구 정도의 크기가 된다는 결론이 나온다. 따라서 동반성은 주성의 약 30만 배의 평균밀도를 가진다. 이것은 시리우스의 동반성이 물의 13만 배, 철의 1만 6000배라는 고밀도 물질로 이루어졌다는 것을 의미한다. 다시 말해 이 별의 물질로 각설탕 크기를 만든다면 자동차만큼 무겁다는 뜻이다. 이런 종류의 항성을 백색왜성(白色矮星)이라고 한다. 중간 이하의 질량을 지닌 별은 수소 핵융합 반응을 하다가, 핵융합을 거의 마쳐갈 때쯤 적색거성으로 변하며, 별의 껍데기층을 이루는 물질은 행성상 성운으로 방출되고, 결국 10만도 이상의 뜨거운 중심핵만 남게 되는 별이다.시리우스의 동반성 강아지별은 바로 뜨거운 핵이 지구 크기로 압축된 백색왜성으로, 최초로 발견된 백색왜성으로 기록되었다. 백색왜성은 엄청난 밀도로 그 표면 중력이 놀랄 만큼 큰데, 시리우스B의 표면중력은 지구의 5만 배나 된다. 만약 사람이 이 별에 착륙한다면 그 즉시로 종잇장처럼 납짝해지고 말 것이다. 이 강아지별이 먼 미래의 우리 태양 모습이라고 봐도 크게 틀리지 않을 것이다. 앞으로 50~60억 년 후 우리 태양이 수명을 다하면 외피층을 저 멀리 해왕성 궤도에까지 행성상 성운으로 뿌려버린 후 지금의 시리우스B처럼 뜨거운 백색왜성이 될 것이다. 태양계 외곽을 두르는 거대한 성운의 고리 속에는 틀림없이 한때 지구 행성에서 문명을 이루며 살았던 인류가 남긴 잔재들도 포함되어 있을 것이다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 증명한 '강아지별' 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의하면, 강한 중력장에서 나오는 발광체의 빛의 파장은 긴 쪽으로 이른바 적색이동을 한다. 1924년 영국 천문학자 에딩턴은 시리우스의 동반성에 대해 이러한 적색이동이 검증될 수 있음을 애덤스에게 알리고, 애덤스가 다음해에 스펙트럼선을 면밀히 관측하여 이것을 실제로 확인함으로써 시리우스의 동반성은 일반 상대성 이론이 옳다는 것을 증명하게 되었다. 시리우스의 강아지별을 발견하기부터 거성으로 커졌던 별의 핵이 지구 크기로 압축된다는 것을 설명할 백색왜성 이론이 탄생하기까지, 시리우스는 오랜 시간 동안 천문학자들의 이목을 사로잡았다. 그리고 그 과정에서 천문학은 분광학, 천체물리학, 별의 진화 등의 분야에서 큰 발전을 이룰 수 있었다. 이 고마운 별은 지금도 우리에게 계속해서 가까워지고 있다. 천문학에 있어 위대한 발견과 커다란 진보를 가져다 준 시리우스는 프로키온, 베텔게우스와 함께 함께 겨울의 대삼각형을 이루는 꼭짓점 중 하나로 겨울 밤하늘에서 찬연히 빛날 것이다. 여담이지만, 1977년에 발사된 보이저 2호는 29만 6000년 뒤 시리우스에서 4.3광년 떨어진 곳을 지나갈 것으로 보인다. 그 전에 보이저 2호는 약 4만 2천년 후 안드로메다자리의 태양계 최근접성인 로스 248(Ross 248) 별을 경유한다. 현재 보이저 2호는 공작자리 방향으로 항해 중이다. 

정확히 5년 전인 지난 2018년 2월 6일(현지시간), 미국의 민간우주기업 스페이스X와 전기차 회사 테슬라의 최고경영자(CEO) 일론 머스크가 자동차 한 대를 우주로 날려보냈다. 팰컨 헤비 로켓에 실려 우주로 날아간 자동차는 테슬라의 전기차 로드스터(Roadster)로, 운전석에는 우주복을 입은 마네킹 ‘스타맨’(Starman)이 앉았다. 이는 마치 사람이 자동차를 타고 우주여행을 하는듯한 모습으로 세계적인 관심을 모았고 테슬라 입장에서도 자사의 차를 홍보하는 톡톡한 재미도 누렸다. 그로부터 5년이 흐른 최근 스타맨이 탑승한 로드스터는 지금 어디쯤 날아가고 있을까? 현재 로드스터의 정확한 위치는 ‘로드스터는 어디에 있나’(Where is Roadster)라는 위치 추적 사이트를 통해 확인할 수 있다. 현재 로드스터는 지구에서 약 3억 2700만㎞ 떨어진 곳을 시속 1만㎞가 넘는 속도로 날고있다. 총 주행거리는 40억㎞를 넘어섰으며, 지상에서 3만6000마일의 보증수리가 가능하다는 점을 고려하면 이미 7만 배를 넘었다.로드스터는 지난해에 비해 지구와 거리가 더 가까워졌는데 이는 태양 중심 궤도를 다소 불규칙하게 돌면서 태양과 지구에 가까워지기도, 멀어지기도 하기 때문이다. 그렇다면 앞으로 로드스터의 미래는 어떻게 될까? CNN 보도에 따르면 현재 로드스터의 정확한 위치와 여전히 자동차가 멀쩡한 상태인지는 알 수 없다. 위치 추적 사이트의 정보도 사실 궤적에 위해 계산된 추정치일 뿐이고 자동차가 운석 등이나 우주 환경에 의해 손상됐을 가능성이 있기 때문이다. 또한 전세계 천문학자들에게도 로드스터의 우주여행은 과학적 가치가 없기 때문에 연구대상도 아니다. 다만 궤도 모델링 연구에 따르면, 로드스터는 2091년, 지구와 달 사이만큼이나 가까이 지구로 접근한다. 특히 2018년 한 연구에 따르면 로드스터가 1500만 년 이내 지구에 떨어질 확률은 약 22%, 금성이나 태양에 떨어질 확률은 각각 12%로 내다봤다.한편 로드스터 조수석 앞 대시보드에는 더글러스 애덤스의 책 ‘은하수를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서’ 첫 머리에 나오는 경고문 ‘당황하지 마라’(Do not Panic)라는 문구를 새긴 명판이 붙어있다. 스타맨 이름도 일종의 패러디로, 데이비드 보위가 1972년에 부른 노래 제목이다. 머스크 회장은 발사 전 로드스터가 보위의 1969년 히트작인 ‘스페이스 오디티’(Space Oddity)를 우주 비행 중 최대한으로 재생할 것이라고 말했다. 

‘태양계의 큰형님’ 목성이 태양계에서 가장 많은 달을 거느린 행성으로 우뚝섰다. 4일(현지시간) AP통신 등 외신은 목성에서 12개의 새로운 위성이 공식적으로 인정돼 현재 달의 총 개수는 92개라고 보도했다. 최근까지 태양계 '달부자'는 토성으로 총 83개였다.목성에서 새로운 위성의 존재가 확인된 것은 지난 2021년과 2022년으로, 미국 카네기과학연구소 지구·행성실험실 천문학자 스콧 셰퍼드를 비롯한 국제연구팀은 하와이와 칠레의 천체망원경으로 이용해 새 달들을 발견했다. 이후 후속 관측으로 궤도를 확인했고 최근 국제천문연맹(IAU) 소행성센터(MPC)의 목록에 추가되며 '족보'에 이름을 올렸다. 셰퍼드 연구원은 "새로운 위성들의 크기는 1~3㎞에 달한다"면서 "아직 공식적인 이름은 없으며 조만간 각 위성에 대한 본격적인 연구가 이루어지기 바란다"고 밝혔다.이번에 목성의 새 위성들이 확인됐지만 토성과 다른 외행성에도 더 많은 위성이 있을 것으로 추정된다. 현재까지 확인된 각 행성 달들의 수는 지구는 1개, 화성은 2개다. 또한 천왕성은 27개, 해왕성은 14개로 확인되지만 거리가 너무 멀어 관측하기가 어렵다. 태양계의 수많은 위성 중 특히 목성의 달은 지구 밖 생명체를 찾고 있는 과학자들이 가장 주목하는 곳이다. 실제 유럽우주국(ESA)은 오는 4월 목성 얼음위성 탐사선 JUICE(Jupiter Icy Moons Explorer·주스)를 발사한다. 이 미션은 목성을 비롯 갈릴레이 세 위성( 가니메데, 칼리스토, 유로파)을 탐사하는 것이 목표로 전문가들은 그 지하에 거대 바다가 출렁거릴 것으로 믿고있다. 　 　 갈릴레이 위성은 1609년 이탈리아의 천문학자이자 물리학자인 갈릴레오 갈릴레이(1564~1642)가 자작 망원경으로 발견한 4개의 위성을 말한다.당시 갈릴레오는 태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 이오(Io)와 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 유로파(Europa), 바다가 있을 가능성이 높은 칼리스토(Callisto) 그리고 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 가니메데(5262㎞)를 발견했다. 

“슬픈 광경이다. 저곳에도 누군가 살고 있다면 얼마나 많은 비극과 어리석음이 있을 것인가. 저곳들에 아무도 살고 있지 않다면 이 얼마나 심각한 공간 낭비인가.” 영국의 비평가이자 역사학자 토머스 칼라일(1795~1881)은 ‘여러 세계들에 관하여’라는 글에서 밤하늘의 반짝이는 별들을 보며 느낀 감정을 이렇게 표현했다. 이런 인문학적 궁금증은 천문학자들의 관심으로 이어졌다. 외계 문명의 숫자를 추정하는 ‘드레이크 방정식’을 만든 프랭크 드레이크 박사 주도로 시작한 외계 지적생명체탐사(SETI) 프로젝트, 영국 왕립학회 주도의 새로운 외계 생명체 탐사프로젝트 ‘돌파구 계획’(Breakthrough Listen Project)이 대표적이다. 우주로 위성을 쏘아 올리고 심우주를 관측하는 기술을 확보하면서 외계 문명 탐사 노력은 가속화됐다. 1977년 발사돼 외계인들과 만났을 때 지구 문명과 환경에 대해 알리기 위한 ‘골든 레코드’가 실린 채 태양계를 벗어나 성간(Interstellar) 여행 중인 미국의 보이저호가 그 시작이다. 지상에서는 외계 문명이 보내고 있을지 모르는 신호를 포착하는 한편 지구 환경과 비슷한 외계 행성을 찾고 있다. 이런 상황에서 캐나다 토론토대 수학과와 미국 SETI 연구소를 중심으로 몰타, 호주 과학자들까지 포함된 국제 공동 연구팀은 인공지능 기계학습 방법을 이용해 우주에서 오는 비정상적 신호를 걸러내는 방법을 개발했다고 1일 밝혔다.외계 생명체 탐사는 물론 다양한 천체 연구에 활용될 수 있는 이번 연구 결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’ 1월 31일자에 실렸다. 이번 연구를 수행한 피터 마 SETI 연구소 연구원은 토론토대에서 수학과 물리학을 전공하는 학부생임에도 천문학 분야에 딥러닝 기술을 적용해 다양한 국제 연구프로젝트에 주도적으로 참여하고 있는 것으로 알려져 있다. SETI와 돌파구 계획은 호주 파크스 전파망원경, 미국 그린 뱅크 전파망원경을 이용해 관측한 데이터들을 근거로 하고 있다. SETI와 돌파구 계획은 우주에서 날아오는 인공적인 신호를 감지하기 위해 수십년 동안 전파망원경으로 하늘을 관찰했다. 이렇게 얻은 빅데이터에서 자연 신호와 인공신호를 구분해 내는 것은 쉽지 않다. 더군다나 자연 신호에 인간이 만들어 낸 전파신호까지 간섭하는 경우도 적지 않아 분석은 더 복잡해진다. 연구팀은 미국 그린 뱅크 전파망원경으로 820개 별을 480시간 이상 관측해 얻은 빅데이터를 인공지능으로 재분석했다. 인공지능은 1억 1500만개의 데이터 조각을 분석해 약 300만개의 주목할 만한 신호를 1차로 식별해 냈다. 이를 2차 분석한 결과 2만 515개의 신호로 추려 냈다. 다시 인간 연구자와 인공지능이 이 신호들을 분석한 결과 그전에는 발견하지 못했던 8개의 관심 신호를 구분해 내는 데 성공했다. 연구팀에 따르면 자연발생 우주 신호가 아닌 인공신호로 판별됐지만 이후에 추가로 관측하지는 못했다. 피터 마 연구원은 “SETI나 돌파구 계획에서 확보되는 우주 신호 데이터는 상상할 수 없을 만큼 방대하기 때문에 이를 분석하는 일도 상당한 시간과 노력이 필요하다”며 “이번 연구는 인공지능이 우리가 원하는 결과를 빠르게 분석해 낼 수 있게 해 준다는 것을 확인할 수 있게 해 줬다”고 설명했다.

5만 년 만에 지구를 방문한 혜성(C/2022 E3)을 요즘 맨눈과 쌍안경, 천제망원경으로 각각 관찰하면 어떻게 보일까? 이 흥미로운 주제를 다룬 사진이 미 항공우주국(NASA)가 운영하는 ‘오늘의 천체사진'(APOD) 1일자에 공개되어 눈길을 끌고 있다. 이 혜성은 천문학자들이 지난해 3월 초에 미국 샌디에이고에 있는 팔로마 천문대의 광역하늘 천문조사 장비인 ZTF(Zwicky Transient Facility)의 관측에서 광시야 측량 카메라를 사용하여 발견하여 C/2022 E3(ZTF)라는 정식 명칭을 얻었다. 별명으로는 츠비키 혜성이라 불린다. 참고로 망원경 이름 츠비키는 최초로 암흑물질의 존재를 예견한 스위스 출신의 미국 천문학자 프리츠 츠비키(1898 ~1974)에서 따온 것이다. 현재 내태양계를 방문하고 있는 초록빛 밝은 이 혜성은 일반적인 먼지꼬리, 이온꼬리, 녹색가스 코마(핵)뿐만 아니라, 보기 드물게 독특한 반대꼬리(Antitail)를 보여주고 있다. 이 반대꼬리는 혜성의 핵에서 튀어나온 뾰족한 모양으로 태양 쪽으로 향하고 있는 것처럼 보이며, 따라서 다른 꼬리와 기하학적으로 반대다. 하지만 단지 혜성의 머리 부분이 부채꼴로 펼쳐져 있고 꼬리를 끌고 다니는 먼지 꼬리의 일부에 겹쳐서 보이는 것뿐이다. 거대한 더러운 눈덩이인 이 혜성은 지난 1월 12일에 1.11AU(1억 6600만㎞) 거리에서 태양에 가장 가까운 근일점에 도달했으며, 2월 2일에는 지구에 가장 가까운 근지점에 도달할 것이다. 위에 보이는 세 이미지의 바탕 사진은 지난주 스페인 카세레스 상공의 어둡고 맑은 하늘 아래 혜성이 맨눈으로 어떻게 보이는지를 알려주고 있다. 상단 상자 이미지는 쌍안경을 통해 혜성이 어떻게 보이는지 보여주고, 하단 이미지는 작은 망원경을 통해 혜성이 어떻게 보이는지 보여준다. 이 혜성은 이제 북반구 위도에서 밤새도록 볼 수 있지만, 앞으로 몇 주 후에는 쉽게 관찰하기 어려울 정도로 멀어져갈 것이다. 

약 5만년 전 마지막 빙하기 이후 네안데르탈 인의 멸종 이전에 마지막으로 지구를 방문한 혜성(C/2022 E3)이 2월 2일 지구에 가장 가까이 접근한다. 이 혜성이 지난 5만년 동안 지구에 그렇게 가까이 있은 적이 없다는 뜻이다. 흥미롭게도 이 혜성은 이 시기에 가장 밝을 것이며 적절한 조건에서는 맨눈으로 볼 수도 있다. 이 초록빛 혜성은 지구에 접근한 다음 태양계 외부로 빠르게 되돌아가는데, 이 며칠 동안이 혜성을 관찰하는 데 적기라 할 수 있다. 이 시기 혜성은 북극 가까운 하늘에 위치하므로 지구 북반구에서는 밤시간이면 언제든 관측할 수 있다. 북극 부근의 하늘에는 밝은 별이 별로 없는 만큼 기린자리에 있는 혜성을 쉽게 찾을 수 있다. 혜성은 오후 7시쯤이면 보이기 시작할 것이며, 서울을 기준으로 고도는 47도가 될 것이다. 그리고 밤 10시경에 북쪽 지평선 위로 56도까지 가장 높이 올라갈 것이다. 이 혜성은 2월 초까지 계속 볼 수 있다. 어두운 하늘에서는 맨눈으로도 볼 수 있지만, 쌍안경이나 망원경을 사용하면 더 쉽게 찾을 수 있다. 발견하기 가장 쉬운 시기는 혜성이 마차부자리의 밝은 별 카펠라 옆에 있는 2월 6일이거나, 황소자리의 화성 근처에서 빛날 2월 10일에서 2월 14일 사이일 것이다. 이 혜성은 지난 13일 지구로 향하기 전에 우리 별 태양에서 1억 6000만㎞ 거리 이내의 근일점을 통과했다. 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)에 따르면, 혜성의 궤도 주기는 5만년으로, 마지막 빙하기에 지구를 방문했다고 발표했다. 그 무렵 우리의 초기 조상인 최초의 호모 사피엔스가 네안데르탈인과 지구를 공유하고 있었다. 이 혜성은 천문학자들이 지난해 3월 2일 미국 샌디에이고에 있는 팔로마 천문대의 광역하늘 천문조사 장비인 ZTF(Zwicky Transient Facility)의 관측에서 광시야 측량 카메라를 사용해 발견했다. 처음 태양에서 4AU(약 6억㎞. AU는 태양-지구간 거리를 뜻하는 천문단위) 떨어진 독수리자리에서 발견됐으며, 당시 등급 17의 희미한 점처럼 보였다. 처음에 천문학자들은 소행성이라고 의심했지만 태양에 접근하면서 곧 밝아지기 시작하며 혜성임이 드러났다.　 이것은 혜성이 태양에 접근함에 따라 태양의 복사에 의해 가열될 때 나타나는 현상으로, 혜성 표면의 얼음이 승화하여 기체로 변한 것이다. 

지구 근접 천체 중 역대 가장 가깝게 다가올 것으로 보이는 소행성이 우리 곁을 스쳐간다. 지난 25일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소는 소행성 ‘2023 BU’가 27일 오전 9시 27분께(한국시간 기준) 남미 남단 3600㎞ 상공 위를 지나간다고 발표했다. 소행성 2023 BU는 지름이 3.5~8.5m의 트럭 만한 크기로, 지난 2019년 태양계 너머 ‘외계에서 온 두번째 손님‘인 천체 ‘2I/보리소프‘(2I/Borisov)를 발견한 아마추어 천문학자 겐나디 보리소프가 처음 찾아냈다.수많은 지구 근접 천체 중 2023 BU가 특별한 것은 지구와의 거리 때문이다. 불과 3600㎞ 정도 거리를 두고 말 그대로 지구를 스쳐 지나가는 것으로, 정지 위성과 비교해보면 무려 10배나 더 가깝다. 이 때문에 소행성이 중력에 이끌려 그대로 지구에 떨어질 가능성도 있으나 전문가들은 크기가 작아 대기권에서 대부분 불타 사라지거나 일부는 운석으로 떨어질 것으로 내다봤다.NASA 제트추진연구소 지구근접천체연구센터(CNEOS) 다비데 파르노치아 연구원은 “자체 소행성 충돌 위험 평가시스템인 ‘스카우트’(Scout)가 작동해 해당 소행성의 궤도를 추적한 결과 지구와의 충돌 가능성은 거의 없다”면서 “다만 역대 지구 근접 천체 중 가장 가깝게 접근하는 천체 중 하나로 기록될 것”이라고 밝혔다. 한편 NASA는 지구 궤도에서 약 4800만㎞ 이내를 지나가는 지구근접천체(NEO)를 추적하고 있는데 그 수는 무려 2만 9000개에 달한다. 이중 지구에 약 750만㎞ 이내로 접근하는 지름 140m 이상의 소행성을 ‘잠재적 위협 소행성’(PHA)으로 분류한다. 지름이 140m 정도 크기의 소행성이라도 지구에 추락할 경우, 국가 하나를 초토화할 수 있다고 보고있기 때문이지만 아직도 찾아내지 못한 천체가 많다는 것이 문제다. 

은하 중심에는 거대한 크기의 블랙홀이 있다. 예를 들어 우리 은하계 중심에는 태양 질량의 400만 배에 달하는 거대 질량 블랙홀이 있고 이웃한 안드로메다 은하는 이보다 더 큰 질량을 지닌 거대 블랙홀이 있다. 따라서 어떤 별이든 그 중력에 잡혀 블랙홀 방향으로 떨어지면 결국 한 번에 흡수되는 운명을 피하지 못한다. 다만 블랙홀로 떨어지는 별은 단순하게 흡수되는 것은 아니다.  블랙홀의 엄청난 중력 때문에 같은 별 안에서도 블랙홀에 가까운 부분과 먼 부분이 서로 잡아당기는 힘이 다르다. 따라서 별은 길쭉하게 늘어나면서 조각나게 되는 데 이런 현상을 조석 파괴 현상 (TDE, tidal disruption event)라고 부른다. 이 과정을 거쳐 블랙홀 주변으로 흡수된 물질의 일부는 강력한 에너지의 제트 형태로 방출되고 나머지는 블랙홀 안으로 영원히 사라진다. 이때 방출되는 엄청난 에너지 덕분에 과학자들은 먼 거리에서도 조석 파괴 현상을 관측할 수 있다.  그런데 유럽 남방 천문대 (ESO)의 토마스 위버스와 동료들은 2018년 매우 특이한 조석 파괴 현상을 관측했다. 일반적인 조석 파괴 현상이 순식간에 엄청난 에너지를 방출한 후 갑자기 사라지는 것과 달리 AT2018fyk는 거의 600일 동안 X선 영역에서 에너지를 방출했다. 하지만 더 이상한 현상은 1,200일 후 AT2018fyk가 다시 밝아졌다는 점이다.  이 현상을 설명할 수 있는 유일한 방법은 별이 흡수되지 않고 살아남아 주기적으로 블랙홀 주변을 공전한다는 것이다. 연구팀은 관측 결과를 토대로 태양과 비슷한 질량의 별이 1,200일 정도를 주기로 블랙홀 주위를 공전하는 것으로 분석했다. 연구팀에 따르면 본래 이 별은 쌍성계의 하나였다. 그러나 블랙홀의 중력에 의해 한 별은 블랙홀 주변을 아슬아슬하게 타원형으로 공전하면서 조금씩 잡아 먹히는 신세가 됐고 다른 별은 초속 1,000km의 속도로 은하계를 빠져나가는 초고속 별이 되는 기구한 운명의 주인공이 됐다.  AT2018fyk는 부분 조석 파괴 현상의 첫 번째 사례로 천문학자들의 관심을 끌고 있다. 무엇보다 흥미로운 사실은 다음 이벤트도 예측할 수 있다는 것이다. 부분 조석 파괴 현상이 다시 관측되는 것은 2025년이다. 다만 이 별이 이미 파괴되지 않았다는 전제 조건이 붙는다. 연구팀은 부분 조석 파괴 현상이 일어날 때마다 대략 1-10%의 질량을 잃는 것으로 보고 있다. 따라서 이미 별이 존재하지 않을 가능성도 배제할 순 없다.  우주에는 여러 가지 사연을 지닌 천체들이 존재한다. 하지만 오랜 세월 같이 살았던 형제별과 생이별을 한 후 블랙홀에 조금씩 흡수 당하는 별처럼 기구한 운명의 별은 우주에서도 드문 존재다. 과연 이 별이 4년 후에도 살아 있다는 신호를 보낼 지 궁금하다. 

천문학자들은 오래전부터 밝기가 주기적으로 변하는 별인 변광성을 관측해왔다. 별의 밝기가 변하는 데는 여러 가지 이유가 있지만, 가장 대표적인 이유는 동반성에 의한 빛 가림 현상(식현상)이다. 우주에는 두 개의 별이 서로 공전하는 쌍성계가 흔하다. 만약 이 두 별이 지구에서 봤을 때 서로 주기적으로 앞을 가리면 그 시점에는 밝기가 감소했다가 다시 밝아진다. 이 경우 어두워지는 기간은 수 시간에서 며칠 정도로 짧다. 그런데 미국 워싱턴 대학 과학자들은 어두워지는 기간이 무려 7년에 달하는 특이한 별을 발견했다. 'Gaia17bpp'는 유럽우주국의 가이아 관측 위성이 포착한 별로 어두워지는 기간이 7년에 달한다. 가이아는 은하계에 있는 별의 밝기 변화와 위치, 속도 등을 측정하는 우주 관측 위성으로 수많은 변광성을 관측했으나 Gaia17bpp는 매우 예외적인 밝기 변화를 보였다. 연구팀은 정확한 밝기 변화와 주기를 알아내기 위해 가이아 관측 데이터와 이전에 같은 위치를 관측한 다른 관측 장치의 데이터를 함께 분석해 정확한 주기와 밝기 변화를 확인했다. 연구 결과 Gaia17bpp는 2012년부터 2019년 사이 7년 간 어두워졌는데, 가장 어두울 때는 광도가 4.5 등급이나 감소했다. 이는 본래 밝기의 4만5000배 어두워진 것이다. 더구나 밝기 변화도 2년 반에 걸쳐 일어났다. 연구팀은 이런 이상한 밝기 변화를 설명할 수 있는 가장 유력한 가설로 큰 먼지 고리를 지닌 백색 왜성을 들었다. 훨씬 큰 동반성이 먼저 최후를 맞이한 후 중심부에 무겁고 어두운 백색 왜성과 별과 행성의 잔해로 이뤄진 고리를 남긴 것이다. 이 동반성은 1000년이 넘는 긴 주기로 Gaia17bpp의 주위를 공전한다. 과학자들은 가이아 덕분에 천 년에 한 번 있는 기회를 포착한 것이다. 가이아 관측 데이터는 이미 수많은 과학적 성과를 이룩했다. 하지만 수십억 개의 별에 대한 방대한 데이터에는 아직도 우리가 모르는 우주의 비밀이 담겨 있다. 앞으로도 가이아 데이터를 이용한 과학적 성과들이 쏟아질 것으로 기대된다.