미 항공우주국(NASA)의 제임스웹 우주망원경(JWST)이 첫 성과를 내놓자마자 놀라운 발견이 이뤄져 관련 학자들을 놀라게 했다. 완전히 맑은 하늘을 가진 것으로 여겨졌던 외계행성에서 구름에 관한 증거가 나왔기 때문이다. ​NASA는 웹 망원경의 첫 번째 과학 관측 자료의 일부분으로 지구에서 1150광년 떨어진 외계행성인 WASP-96b의 투과 스펙트럼을 공개했다. '뜨거운 목성'으로 분류되는 이 행성은 모성에 매우 가깝게 공전하는 거대 가스행성이다. 여기서 WASP는 영국의 광역행성추적(Wide Angle Search for Planets) 프로젝트에서 발견된 천체들을 가리킨다. 카나리아 제도와 남아프리카공화국 등에서 망원경을 사용해 지금까지 외계행성 거의 200개를 발견한 바 있다.투과 스펙트럼은 지구 관점에서 행성이 별 앞으로 지날 때 기록한 것인데 이는 대기를 이루는 분자를 보여준다. 별빛이 행성의 대기를 통해 필터링됨에 따라 대기 속 분자는 별빛의 특정 파장을 흡수해 해당 파장이 우리에게 도달하는 것을 효과적으로 차단한다. 이는 대기의 화학적 구성을 설명하는 일종의 분자 지문인 스펙트럼에 어두운 흡수선을 만든다. 웹의 첫 번째 이미지에서 스펙트럼이 반전돼 가장 많은 양의 빛이 차단된 위치를 더 쉽게 보여준다. NASA 관계자는 성명에서 웹이 가시적인 적색-적외선으로 관찰하는 동안 WASP-96b의 대기에서 물의 흡수 신호를 비롯해 구름과 흐린 하늘에 대한 증거를 감지했다고 밝혔다. 구름은 구름 뒤쪽에서 방출되는 분자의 스펙트럼 신호 중 일부를 가릴 수 있다. 그러나 2018년 순수한 가시광선으로 작동하는 칠레의 초대형 망원경이 해당 행성의 대기에서 나트륨의 강한 신호를 감지함에 따라 천문학자들은 WASP-96b에 구름이 전혀 없다고 결론지었다. 이 발견은 이후 칠레의 라스 캄파나스 천문대에 있는 마젤란 바아데 망원경의 최근 관측에 의해 뒷받침됐다. WASP-96b 대기의 거동과 분자 구성 그리고 구름 수준 사이의 관계를 더 잘 이해하기 위해 웹 관측과 이전의 광학 관측을 모두 재분석한 천문학자들에게 이 모순된 결과는 놀라운 수수께끼가 아닐 수 없었다. WASP-96b에 구름이 있는지 확실하게 알 수는 없지만, 그 행성에는 우리가 예상하던 생명체가 없다는 것은 알고 있다. WASP-96b는 별에 너무 가깝게 공전하기 때문에 3.4지구일 만에 궤도를 1회 공전하며, 행성의 온도가 무려 섭씨 1000도 이상으로 가열된 거대 가스행성이다. 이 고열로 인해 행성의 대기가 팽창하는 바람에 WASP-96b는 질량이 목성의 절반에 불과하지만 크기는 목성 지름의 1.2배나된다. 이 발견은 웹의 엄청난 성능을 보여준 하나의 사례다. 외계행성의 대기에서 물을 감지한 최초의 사례는 아니지만(허블 망원경은 2013년에 외계행성에서 물을 감지했다), 이전 감지에서는 오랜 시간의 관찰이 필요했다. 이에 비해 웹의 근적외선 이미저와 슬릿리스 분광기(NIRISS)는 6월 21일 한 번의 6.4시간 관찰로 물에 속하는 흡수선을 찾아냈다. 웹의 투과 스펙트럼은 외계행성에서 얻어낸 가장 상세한 스펙트럼이다.

미 항공우주국(NASA)이 최근 제임스웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)이 촬영한 첫번째 풀컬러 우주 이미지들을 공개한 가운데 예상치 못한 흥미로운 장면도 포착됐다. 지난 12일(현지시간) NASA는 전날 조 바이든 미국 대통령이 직접 공개한 SMACS 0723 은하단에 이어 용골자리 대성운과 남쪽 고리성운, 스테판 오중주 은하군 이미지를 차례차례 공개했다. 마치 그림처럼 감탄을 자아내는 이들 사진 중 흥미로운 장면은 남쪽 고리성운(NGC 3132)에 포착됐다. 거대한 성운 왼쪽 옆 상단을 보면 길고 희미해 보이는 선이 확인된다. 남쪽 고리성운과 더불어 다른 천체가 우연히 찍힌 것이지만 놀랍게도 그 주인공은 또다른 은하다. 인간의 머리로는 상상할 수 없는 곳에 위치한 이름 모를 은하가 우연히 사진에 잡힌 셈으로 웹 망원경의 성능이 얼마나 뛰어난 지 보여준다. NASA 천문학자인 칼 고든은 "처음 사진 속에서 길고 희미한 선을 보고 성운의 일부라 생각했다"면서 "자세히 확대해 보니 이는 은하의 옆모습이었다"고 설명했다. 실제 확대 사진을 보면 납작해 보이는 은하가 확인되는데 이는 우리의 시점 때문으로, 전체 구조적 특징은 알 수 없다.　상대적으로 지구와 가까운 2000광년 떨어진 돛자리에 있는 남쪽 고리성운은 대표적인 행성상 성운(행성 모양의 성운)으로 지름이 약 0.5광년에 달한다. 일반적으로 별은 종말 단계가 되면 중심부 수소가 소진되고 헬륨만 남아 수축된다. 이어 수축으로 생긴 열에너지로 바깥의 수소가 불붙기 시작하면서 적색거성으로 부풀어오른다. 이후 남은 가스는 행성상 성운이 되고 중심에 남은 잔해는 모여 지구만한 백색왜성을 이룬다. 곧 죽어가는 남쪽 고리성운의 최후의 모습이 이 사진에 담긴 셈이다. 한편 NASA는 이날 웹 망원경이 촬영한 남쪽 고리성운과 함께 용골자리 대성운, 스테판 오중주의 사진도 공개했다. 용골자리 대성운은 가스와 먼지 구름으로 이루어져 있으며 지구에서 남반구 별자리인 용골자리 방향으로 약 7600광년 떨어져 있다. 또한 스테판 오중주는 지구에서 약 2억 9000만 광년 밖 페가수스 자리에 있는 5개의 은하로 이루어진 소은하군이다.  

우리 돈으로 약 13조원이 투입된 미 항공우주국(NASA) 제임스웹 우주망원경의 첫 결과물이 드디어 공개되었다. NASA는 12일 오전 10시 30분(한국시각 12일 23시 30분)부터 미국 메릴랜드주 고다드 우주비행센터에서 실시간 인터넷 방송을 통해 제임스웹 우주망원경이 처음 관측한 5가지 천체의 과학품질 컬러 이미지들을 발표했다. 우주의 신비를 담은 이들 영상은 웹 망원경이 최초로 선보이는 과학품질 이미지로, 적외선 우주의 풍경을 숨막힐 정도로 자세하게 포착하고 있다. 앞서 지난 11일 밤 조 바이든 미국 대통령이 생방송 중 미리 심우주를 보여주는 SMACS 0723 은하단 이미지를 공개한 바 있다. 이날 행사에서 공개된 3장의 이미지는 남쪽 고리성운과 용골자리 대성운, 스테판 오중주 은하군을 보여준다. 또한 분광기를 통해 측정한 스펙트럼 이미지도 공개됐는데 대상은 WASP-96 b라고 불리는 거대 외계 가스행성이다.먼저 하늘에서 가장 밝은 성운 중 하나인 용골자리 대성운은 가스와 먼지 구름으로 이루어진 대성운으로, 지구에서 남반구 별자리인 용골자리 방향으로 약 7600광년 떨어져 있다. 300광년이 넘는 범위에 걸쳐 있는 이 대성운은 거대한 폭발 직전에 죽어가는 초거성인 용골자리 에타(Eta Carinae)와 가장 어린 별 형성 성단 중 하나인 트럼퍼 14(Trumper 14)를 품고 있는 별의 산란장으로, 태양보다 몇 배나 더 큰 대형 별의 산실로 알려져 있다. 거대하고 활동적이며 때로는 폭력적인 용골성운은 우주 가스와 먼지로 된 긴 손가락 모양 구조로 유명한 ‘파괴의 기둥'(Pillars of Destruction)의 고향이기도 하다.대조적으로, 남쪽 고리성운(NGC 3132)은 지구에 더 가깝다. 불과 2000광년 떨어진 돛자리에 있는 이 성운은 죽어가는 별을 둘러싸고 있는 팽창하는 가스 구름으로 행성상 성운이라 불린다. 성운의 중심부에 있는 죽어가는 백색왜성은 성운의 모든 외부층을 날려버린 후, 상상할 수 없을 정도로 뜨겁고 강렬한 자외선을 방출하여 주변의 가스를 가열시켜 밝게 만든다. 죽어가는 별 주변으로 가스구름이 초당 15㎞ 속도로 팽창하고 있다. ‘8렬 행성’(Eight Burst Nebular)으로도 불리며, 성운의 지름이 약 0.5광년에 달한다.스테판 오중주는 지구에서 약 2억 9000만 광년 밖 페가수스 자리에 있는 소은하군이다. 1877년 최초로 발견된 5개의 은하로 이루어진 소은하군으로, 서로 중력으로 묶여 근접했다 멀어지기를 반복하고 있다. 그중 네 개의 은하계는 언젠가는 사중 충돌로 이어질 중력의 춤을 추고 있는 중이며, 세 개의 은하계는 상호작용으로 인해 길고 나선형 모양을 하고 있다. 오중주에 있는 별들은 수억 년에서 신생아에 이르기까지 다양한 연령층을 보여주고 있다. 유럽우주국(ESA)의 천문학자인 조바나 쟈르디노는 “이것은 은하의 진화를 주도하는 상호작용의 유형을 실제로 보여주기 때문에 연구해야 할 매우 중요한 이미지이자 영역”이라고 밝혔다.앞서 공개된 심우주를 보여주는 SMACS 0723은 뒤에서 오는 빛을 확대하고 휘게 하는 은하단이다. 이 은하단은 지구에서 46억 광년(1광년은 빛이 1년 가는 거리로 약 10조㎞) 떨어져 있다. 아인슈타인은 상대성이론에서 블랙홀이나 은하단처럼 중력이 강한 천체는 뒤에서 오는 빛을 확대하고 휘게 하는 이른바 ‘중력렌즈’ 현상을 일으킨다고 예측했다. 실제로 NASA는 “사진 가장자리에 보이는 붉은색 빛이 바로 중력렌즈에 의해 증폭되고 휜 것”이라며 “은하보다 훨씬 먼 131억 년 전 초기 우주에서 온 빛”이라고 밝혔다. 우주는 138억 년 전 빅뱅으로 시작됐다. NASA는 웹 망원경이 이런 중력렌즈를 이용하면 빅뱅에서 얼마 지나지 않은 135억 년 전 초기 우주에서 나온 빛도 관측할 수 있을 것으로 기대하고 있다.웹 망원경의 첫 번째 공식 과학 관측 결과의 마지막은 이미지가 아니라, WASP-96 b라고 불리는 외계행성에서 방출되는 다양한 파장의 빛을 나타내는 스펙트럼이다. 목성의 절반 크기인 이 거대 가스행성은 이날 발표된 관측 타깃 중 가장 가까운 거리로 약 1150광년 떨어져 있다. 3.4일마다 모항성을 1회 공전하며 주로 나트륨으로 이루어진 독특한 대기를 가지고 있다. 구름이 없는 유일한 행성으로 알려진 WASP-96 b는 2013년 발견 이후 수수께끼이자 추가 연구의 주요 목표였다. 웹 망원경의 새로운 데이터는 과학자들에게 그 기이한 대기에 대해 보다 자세한 데이터를 제공해줄 것이다. NASA 고다드 우주비행센터 천체물리학자 크니콜 콜론은 “다른 망원경을 사용하여 적외선으로 외계행성 대기를 탐사할 수 있었지만 이 정도 수준까지는 아니었다”면서 “이것은 웹 망원경이 특별히 NRISS 기기를 사용하여 우리에게 제공하는 데이터의 일부일 뿐”이라고 밝혔다. 이어 “일부 사람들에게는 요동치고 흔들리는 그림처럼 보이겠지만 실제로는 정보로 가득 차 있다”며 “당신은 실제로 이 외계행성의 대기에 수증기가 있음을 나타내는 요동을 지금 보고 있는 것”이라고 설명했다.한편 지난해 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사된 웹 망원경은 지구-달 거리의 약 4배인 160만㎞를 날아간 끝에 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 제2라그랑주점(L2)에 무사히 도착해 과학관측을 시작했다. 허블우주망원경과는 전혀 다른 형태를 취한 웹 망원경은 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경이 장착됐다. 주경의 지름은 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 아래쪽에는 태양광을 차단하는 테니스장 크기의 차양막을 갖고 있다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. 또한 웹 망원경은 가시광선, 근적외선 스펙트럼을 관찰하던 허블망원경과는 달리 적외선 관측으로 특화된 망원경으로, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 웹 망원경의 관측 능력은 허블보다 100배 클 것으로 평가된다.  

“어딘가에서 놀라운 것이 발견되기를 기다리고 있을 것이다.” ‘코스모스’란 책으로 유명한 미국 천문학자 칼 세이건 박사가 한 말처럼 그동안 인류에게 발견되기를 기다리고 있던 심(深)우주가 드디어 선명한 얼굴을 드러냈다. 미국 항공우주국(NASA)에서 운용하는 제임스웹 우주망원경(JWST)이 첫 번째 임무로 인류가 본 가장 먼 우주의 모습을 총천연색으로 12일 전송했다.JWST는 약 138억년 전 빅뱅 직후 초기 우주를 관측하고 생명체가 존재하는 외계 행성을 찾는 임무를 부여받았다. 수차례 연기 끝에 지난해 12월 25일 아침 발사돼 지난 2월에 목표 지점인 지구에서 약 150만㎞ 떨어진 ‘제2 라그랑주 점’(L2)에 자리잡았다. 지구로부터 고도 547㎞를 돌면서 우주를 관측한 허블 우주망원경보다 더 먼 우주를 관측할 수 있는 유리한 위치에 안착한 것이다. 우주정거장이나 관측 위성을 위치시키기 좋은 라그랑주 점은 L1부터 L5까지 5곳이 있다. JWST가 자리잡은 L2는 지구 그림자 속에 숨어 햇빛의 영향을 받지 않고 심우주를 관측할 수 있다. JWST는 파장이 더 긴 적외선을 이용하기 때문에 가시광선을 활용하는 허블보다 훨씬 넓은 지역을 본다. 우주먼지나 구름 같은 장애물에도 영향을 받지 않는다. 특히 빅뱅 직후에 탄생한 별이 내는 빛은 적외선으로 남아 있어 JWST는 별의 형성과 진화 연구에 유리하다. 이번에 NASA는 지구에서 1150광년 떨어져 있는 외계행성 WASP-96b의 대기 분광데이터와 SMACS 0723 은하단, 페가수스자리에 있는 스테판 5중은하, 용골자리 대성운, 팔렬성운 영상을 공개했다. 지구와 가장 가까운 팔렬성운이 2000광년 거리에 있고 스테판 5중은하는 무려 2억 8000만 광년 떨어져 있다. 1광년은 빛이 초속 30만㎞의 속도로 1년 동안 가는 거리로 약 9조 4600억㎞에 해당한다. SMACS 0723 은하단은 멀리 떨어져 있는 천체의 빛을 확대해 휘게 만드는 ‘중력렌즈’의 역할을 하는데, 은하단 사진에 빅뱅 이후 8억년이 지난 130년 전 초기 우주 천체의 빛 일부가 찍히면서 과학자들의 이목을 끌고 있다.SMACS 0723은 허블 우주망원경으로도 이미 관찰했던 천체이지만, 이번에 JWST가 보낸 사진은 허블로 인식하기 쉽지 않았던 성단 구조는 물론 우주 초창기의 빛을 선명하게 보여 줬다. 이번에 보내온 영상들은 JWST가 반나절 만에 촬영한 것으로 비슷한 해상도의 사진을 허블 우주망원경으로 촬영하려면 일주일 이상이 걸린다. 빌 넬슨 NASA 국장은 “첫 임무를 성공적으로 수행한 JWST는 앞으로도 우주 기원은 물론 외계 행성의 생명체 존재 여부 등 우주를 둘러싼 여러 수수께끼를 풀 수 있는 영상을 보내올 것”이라고 말했다.

사하라 사막에서 보는 안드로메다 은하의 모습이 ‘오늘의 천체사진’(APOD) 11일 자에 게재되어 우주 마니아의 눈길을 끌고 있다. 이 은하는 우리에게 중요한 사실 하나를 알려주고 있기 때문이다.  우리가 맨눈으로 볼 수 있는 가장 먼 거리는 얼마나 될까? 놀라지 마시라. 무려 250만 광년을 볼 수 있다. 그 증거는 바로 밤하늘의 안드로메다 은하다. 오늘밤 당신의 망막에 도달한 안드로메다 은하의 빛은 지금으로부터 250만 년 전에 그 은하를 출발한 빛인 것이다. 이는 또 당신이 가장 먼 과거의 대상을 보고 있다는 뜻이기도 하다. 우주에서는 이처럼 공간이 곧 시간이기 때문이다. 우리가 밤하늘에서 볼 수 있는 대부분의 별이나 성단, 성운 등은 우리은하 내에 있는 것들로서, 거리는 대략 몇백 광년, 몇천 광년 정도 되는 것이다. 그러니까 오늘밤 당신이 보는 그들의 모습은 사실 몇백 년 전 또는 몇천 년 전의 모습이라 할 수 있다. 빛의 초속 30만㎞로 유한하기 때문에 일어나는 현상이다. 만약 빛의 속도가 무한하다면 온 우주의 것들이 동시에 우리 눈으로 쏟아져 들어와 정신을 차릴 수 없게 될 것이다. 빛의 속도가 유한한 것이 퍽 다행스런 일이라 하겠다. 어쨌든 우리가 맨 눈으로 볼 수 있는 가장 멀리 있는 것은 안드로메다 은하인데, 위의 사진은 M31로도 알려진 이 은하의 모습을 지난달 모로코의 사하라 사막에서 확대 촬영한 것이다. 위의 이미지는 3개의 배경과 1개의 전경 노출을 조합한 것이다. 모두 같은 카메라로 같은 장소, 같은 날짜에 촬영되었으며, 전경 이미지는 저녁 어스름녘에 찍은 것이다. 이미지의 중앙을 지배하는 안드로메다 은하의 중심핵 바로 위에 보이는 밝은 빛 뭉치는 M31의 위성 은하인 M110이다. 우리 은하수의 이웃 은하를 직접 눈으로 보는 것은 멋진 일이지만, 장시간 카메라에 노출시키면 숨이 멎을 듯한 디테일한 모습을 많이 포착할 수 있다. 안드로메다 은하는 우리은하의 약 2배나 되는 지름 20만 광년에 이르는 거대한 나선은하로, 약 1조 개의 별을 포함하고 있다. 최근 데이터에 따르면, 우리은하가 약 40억 년 후 안드로메다 은하와 충돌하여 합병될할 것이라 한다. 성미 급한 천문학자들은 벌써 그 합병된 은하의 이름까지 지어놓았다. ‘밀코메다’라고.

미 항공우주국(NASA)이 6일(이하 현지시간) 제임스 웹 우주망원경(JWST·이하 웹 망원경)이 촬영할 최초의 과학 품질 이미지 관측 리스트를 공개했다. 리스트에는 성운에서 외계행성까지 포함되어 있다. 웹 망원경의 눈을 통해 볼 우주의 첫 이미지는 용골자리 대성운으로, 우리은하에서 가장 밝은 곳 중 하나일 뿐더러 가장 이상한 일이 벌어지고 있는 성운이다. 위 사진에 담긴 대성운은 용골자리 방향으로 7600광년 거리에 있으며, 그 너비는 300광년 넘게 펼쳐져 있다. NGC 3372로 알려진 이 대성운은 무거운 별들과 격렬하게 변화하는 성운들이 살고 있는 영역이다. 위 사진 가운데 아래 밝은 구조인 열쇠구멍 성운(NGC 3324)는 무거운 별들 몇 개를 품고 있다. 성운 속 가장 강력한 별 용골자리 에타는 1830년 하늘에서 볼 수 있었던 가장 밝은 별 중 하나였지만, 최근 극적으로 어두워지면서 천문학자들을 놀라게 만들었다. 이 별은 머지않아 초신성 폭발을 일으키게 될 것으로 보이는데, 에타별뿐 아니라 성운 속의 수많은 별들이 초신성으로 진화할 것으로 보여, 용공자리 대성운은 그야말로 초신성 공장임을 보여주고 있다. 한편, 웹망원경은 첫 이미지 촬영에 앞서 최근 네 가지 과학장비 중 세 번째인 근적외선 분광기(NIRSpec)에 대한 보정 및 테스트를 완료했다. 다른 장비인 근적외선 카메라(NIRCAM)는 초기 별과 은하의 빛을 감지하기 위한 망원경의 기본 도구다. 카메라에는 별 주변의 천체를 잘 보기 위해 별에서 나오는 강한 빛을 차단할 수 있는 도구인 코로노그래프(coronograph)를 장착하고 있다. MIRI(Mid-Infrared Instrument)는 전자기 스펙트럼의 중적외선 부분을 조사하는 카메라와 분광기의 조합이다. 미세 유도 센서/근적외선 이미저 및 슬릿리스 분광기(FGS/NIRISS)는 먼 초기 광원을 감지하고 외계행성을 식별-분석하는 데 도움이 되는 장치다. 이 4가지 장비를 조합하여 웹 망원경은 모두 17가지 다른 모드에서 관찰을 수행할 수 있다. NASA는 첫 과학 품질 이미지를 발표하기에 앞서 몇 장의 테스트 이미지를 공개했는데, 6일 예고편 격의 ‘맛보기’ 이미지를 내놓았다. NASA에 따르면, 별과 은하를 담은 이 이미지는 웹 망원경의 ‘정밀유도센서’(FGS)가 포착한 것으로 전혀 기대하지 않았던 결과물이라고 한다.FGS는 망원경의 정밀 과학장비나 이미지 장치가 특정 목표물을 정확히 잡을 수 있게 해주는 것이 본래 역할이지만 이 과정에서 이미지도 생성한다. 다만 웹 망원경이 배치된 150만㎞ 밖 ‘라그랑주 2포인트'(L2)와의 통신 대역폭이 제한된 이유로 과학관측 자료를 전송하는 데도 벅차 그동안 대개 FGS 이미지는 지구로 전송하지 않고 사장돼왔다. 하지만 지난 5월 중순 이뤄진 열 안정성 시험 기간에 생성된 이 이미지는 통신 대역폭에 여유가 생기면서 전송할 수 있었으며, 웹 망원경의 성능을 미리 보여주는 이미지로 공개됐다. 망원경이 은하계나 별 같은 먼 거리의 물체를 얼마나 고정 촬영할 수 있는지 사전 점검하는 차원에서 촬영한 것들이다. 그럼에도 불구하고 이미지들은 너무도 선명하고 아름다워 일부 과학자들은 눈물을 글썽이기도 했다고 했다.미리 공개된 사진들은 웹 망원경을 관측 목표물에 얼마나 잘 조준할 수 있게 해주는지 파악하는 과정에서 얻은 기술시험 이미지라 정밀 과학장비로 잡은 것에는 못 미치지만, 그 자체만으로도 '가장 깊은 우주 이미지' 중 하나로 평가됐다. 밝은 별에서 뻗어 나오는 여섯 가닥의 길고 뚜렷한 ‘회절 스파이크’(diffraction spike)는 웹 망원경이 과학탐사를 준비하면서 공개한 이미지의 특징이 돼왔는데, FGS 이미지에도 그대로 들어 있다. 이런 특징은 웹 망원경의 주경을 구성하는 6각형 거울에서 비롯된 것이다. 별 뒤로 배경을 채우고 있는 빛은 은하가 포착된 것이다. 희미한 천체를 잡아내도록 최적화하지 않았음에도 극도로 희미한 천체까지 포함돼 가장 깊은 적외선 이미지 중 하나가 됐다. 이 이미지는 지난 5월 초 8일 간 32시간에 걸친 노출로 흑백 이미지를 생성했으며, 밝기에 따라 흰색과 황색, 오렌지색, 적색 등의 색깔을 입혔다. 이 이미지들은 빅뱅 직후 우주와 별과 은하의 생성·소멸 과정 등 우주를 가장 멀리, 가장 깊이 들여다볼 수 있게 설계된 웹 망원경의 장점을 보여주는 것들이 될 것으로 기대되고 있다. NASA가 8일 발표한 목표물은 NASA, 유럽 우주국(ESA), 캐나다 우주국(CSA) 등으로 구성된 국제위원회에 의해 선정되었다. 웹 우주망원경의 첫 번째 과학관측 목표는 다음과 같다. 용골자리 대성운: 하늘에서 가장 밝은 성운 중 하나인 용골자리 성운은 가스와 먼지 구름으로 이루어진 대성운으로, 지구에서 남반구 별자리인 용골자리 방향으로 약 7600광년 떨어져 있다. 용골성운은 우주 가스와 먼지로 된 긴 손가락 모양 구조로 유명한 ‘파괴의 기둥'(Pillars of Destruction)의 고향이다. WASP-96 b: 거대하고 극도로 뜨거운 외계행성으로, 완전히 구름이 없는 대기를 가진 최초의 행성으로 알려졌다. WASP-96 b는 과학자들이 발견한 강력한 나트륨 신호를 가진 최초의 행성이기도 하다. 행성의 질량은 토성과 아주 비슷하여 연구자들이 세계를 ‘뜨거운 토성’으로 분류한다.팔렬성운(Eight-Burst Nebula): 남쪽 고리성운(Southern Ring Nebula)이라고도 한다. 망원경으로 볼 때 8자 모양으로 보이기 때문에 ‘여덟 개의 폭발’ 성운으로도 알려진 팔렬성운은 남반구에서 볼 수 있는 돛자리의 행성상 성운(NGC 3132)이다. 성운은 지름이 거의 반 광년이고 지구에서 약 2000광년 떨어져 있다. 가스는 중심에 있는 죽어가는 별에서 초당 15㎞의 속도로 밀려나고 있다. 스테판 5중주(Stephan‘s Quintet): 이 조밀한 은하군은 페가수스 별자리에 위치하며, 5개의 은하로 구성되어 있는데, 그 중 4개는 밀접하게 그룹화되어 있으며 서로 병합될 것으로 예상된다. SMACS J0723.3-7327: 웹 망원경은 중력렌즈 현상으로 알려진 현상을 사용해 관측하기도 하는데, 이 중력렌즈를 이용하면 관측 목표 앞에 위치한 은하의 중력이 빛을 휘게 하여 그 뒤의 대상을 확대시킨다. 돋보기는 빛을 한 점에 모을 수 있지만, 중력장에 의한 빛의 굴절은 초점이 없으므로 한 곳에 모이지 않고 여러 개의 상을 만든다. 빛을 내는 천체와 빛을 굴절시키는 천체 및 관측자가 일직선을 이룰 때 생기는 고리 모양의 상을 특별히 '아인슈타인 링'이라고 부른다. 아인슈타인이 상대성이론에서 예측한 현상이기 때문이다. 제임스 웹 우주망원경은 지난해 성탄절 발사된 NASA의 차세대 우주망원경으로 135억 광년 너머 빅뱅 직후에 나타난 초기 은하들과 외계행성의 생명체 증후들을 탐색하는 것을 미션으로 하고 있다.  

별은 반짝거리지 않는다  어두운 곳에서 맑은 밤하늘을 올려다보면 별이 반짝거리는 것을 볼 수 있다. 이것은 너무나 낯익은 풍경이라 '반짝 반짝 작은 별'이라는 역사상 가장 인기 있는 동요를 탄생시켰다.  하지만 사실 별은 반짝거리지 않는다. 우리 눈에 그렇게 보일 뿐이다. 그러면 이 반짝거리는 별하늘 뒤에 숨어 있는 과학은 무엇일까? 별을 반짝거리게 만드는 것은 무엇일까?  별이 반짝이지 않고 다만 빛날 뿐이다. 우리 눈에 별이 반짝이는 것처럼 보이는 것은 별 자체와는 전혀 상관없는 일이다. 그것은 우리가 지구 행성에 발을 딛고 밤하늘을 볼 때 그렇게 보이는 현상일 뿐이다.  밤하늘의 별은 우리에게 늘 하나의 빛점으로 보이는데, 웬만한 대구경 망원경으로 보더라도 마찬가지다. 밤하늘에서 밝게 보이는 별은 대략 태양보다 수십 배 내지 수백 배 큰 별이라 할 수 있는데, 그래봤자 하나의 빛점으로 보일 뿐이다. 이유는 딱 하나다. 별들이 우리로부터 너무나 멀리 떨어져 있기 때문이다.  얼마나 멀리 떨어져 있을까? 지구에서 태양 다음으로 가까운 별은 프록시마 센타우리라는 별인데, 거리는 4.2광년이다. 태양-지구 간 거리 8광분(1.5억km)의 무려 30만 배다. 오리온자리의 적색초거성 베텔게우스는 640광년 거리에 있고, 북극성은 430광년이다.  영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)의 태양물리학자 라이언 프렌치는 "별빛은 맑은 밤에 우리 눈에 도달하기 위해 먼 거리를 여행한다"고 말하면서 "별빛이 우리 눈에 도달하기 전에 흔들리는 공기층을 통과하기 때문에 깜박이는 것처럼 보인다"라고 설명한다.  요컨대 별빛이 먼 길을 달려 우리 눈에 도달하기까지 반드시 지구의 대기를 통과해야 하는데, 별이 반짝이는 것처럼 보이는 것은 바로 이 대기의 효과 때문이다. 개울물 아래 있는 돌들을 보면 늘 일렁이는 것처럼 보인다. 별도 역시 일렁이는 대기를 통과하기 때문에 그렇게 반짝반짝거려 보이는 것이다. 그러므로 흔들리는 대기권을 벗어나 우주에서 별을 본다면 별은 전혀 반짝거리지 않는다. 하나의 고정된 빛점으로 그 자리에 붙박혀 있을 뿐이다. 왜 어떤 별은 다른 별보다 더 반짝거릴까? 별이 반짝이는 것처럼 보이게 하는 데는 많은 요인들이 영향을 미친다. 한 가지 변수는 우리 시야에서 보이는 별의 위치다.  "별빛이 우리 눈에 도달하기 전에 더 두터운 대기층을 통과하면 별이 더 반짝거리게 된다"고 설명하는 프렌치는 "수평선 근처의 별이 더 반짝거리는 것은 그만큼 더 두터운 대기층을 지나와야 하기 때문"이라고 예를 들면서 "날씨도 역할을 하는데, 습한 밤은 또한 대기층을 더 두껍게 만들어 별이 더 반짝거리는 것처럼 보이게 한다"고 덧붙였다.  이러한 문제는 천문학자들이 세계에서 가장 크고 최고의 망원경을 배치할 위치를 결정할 때 지침을 제공한다. 천문학자들이 천문대를 산꼭대기에 짓는 이유는 되도록이면 흔들리는 대기의 영향을 덜 받기 위함이다. 허블 우주망원경을 궤도로 올린 이유도 마찬가지다. 대기의 난기류에 의해 이미지가 왜곡되지 않은 선명한 이미지를 얻을 수 있기 때문이다.  되도록 건조한 지역을 선호하는 것에 대해 프렌치는 "천문대는 별과 망원경 사이의 공기를 최대한 제거하기 위해 높고 건조한 곳에 설치한다"고 설명한다.  이상적인 장소로는 극도로 건조한 칠레의 아타카마 사막과 하와이의 화산 봉우리, 그리고 스페인 카나리아 제도 등이 꼽힌다. 이러한 장소의 건조하고 희박한 공기는 망원경의 상이 흔들거리거나 반짝거리게 하는 것을 최소한으로 만들어 좋은 이미지를 제공한다.  밤하늘을 올려다보면 어떤 별은 반짝이면서 다른 색으로 바뀌는 것처럼 보리는 경우도 있는데, 지구 밤하늘에서 가장 밝은 별인 시리우스가 그 대표적인 예다.  "별빛이 대기에 의해 약간 굴절되면 색이 변할 수 있다"라고 프렌치는 밝혔다. 이 같은 효과는 밝은 별에서 더 두드러지게 나타난다.  '별' 중에는 전혀 깜박이지 않는 것들이 더러 있는데, 그것은 사실 별이 아니라 행성이기 때문이다. "하나의 빛점으로 보이는 별과 달리 행성은 너비를 가진 디스크이기 때문"이라고 설명하는 프렌치는 "행성은 우리에게 훨씬 더 가까이 있어 크게 보이기 때문에 약간 대기 굴절을 겪더라도 반짝거리는 현상은 나타나지 않는다"고 밝혔다.  그러나 망원경을 통해 행성이나 달을 보면 눈에 들어오는 빛이 대기의 영향을 받아 반짝거리는 것처럼 보이기도 한다.

 150년 전 동시 발견된 화성의 두 위성  5천만 년 후면 화성도 토성처럼 고리를 두른 행성이 될 것이라는 예측이 나왔다.  고리의 물질을 제공하는 공급원은 화성의 두 위성 중 덩치가 큰 포보스다. 지름 23km로 8시간마다 화성을 공전하는 이 달은 현재 100년마다 1.8m씩 나선형으로 화성에 추락하고 있는 중이다. 포보스의 궤도는 화성 표면 위 약 5,800km로, 우리 달의 40만km에 비해 모행성에 무척 가까운 편이다.  이처럼 가까운 곳에서 공전하는 포보스는 모행성 화성의 중력으로 인해 끊임없이 조석력을 받음에 따라 점차 화성으로 끌려가고 있다. 그리하여 약 5천만 년 후에 포보스는 파괴되어 분해된 작은 파편들은 화성 주위를 두르는 고리가 될 것으로 예상된다. 태양계의 여덟 행성은 수성, 금성, 지구, 화성의 4개 암석행성과, 목성, 토성 천왕성, 해왕성의 4개 가스행성으로 나뉘는데, 4개의 암석행성 중 수성과 금성은 아예 위성이 하나도 없고, 지구가 하나, 화성이 두 개를 가지고 있다. 화성 바깥으로는 소행성들의 영역인 소행성대가 있다.​  포보스와 데이모스의 형태는 감자처럼 울퉁불퉁하여 위성이라기보다 소행성과 흡사하다. 천체의 형태를 결정짓는 것은 중력으로, 천체가 공처럼 둥글려면 적어도 지름이 250km는 넘어야 하는데, 화성의 달들은 크기가 너무 작아 중력이 지배적인 힘으로 작용하지 못해 감자꼴이 된 것이다.  이 붉은 행성을 공전하는 두 개의 작은 위성, 포보스와 데이모스는 초기 태양계의 형성에 관한 여러 가지 비밀을 지니고 있는 우주 암석이다. 이들의 출생 비밀은 아직 확실하게 밝혀지진 않았지만, 대략 화성과 목성 사이의 소행성 벨트에서 흘러왔다가 화성의 중력에 붙잡힌 것으로 생각히고 있다. 또는 우리 태양계의 훨씬 더 먼 곳에서 기원하는 소행성이었을 경우도 상정할 수 있다.  미 항공우주국(NASA)의 화성정찰궤도선(MRO)이 찍은 위의 사진은 10m 정도의 해상력으로 소행성처럼 보이는 포보스를 뒤덮고 있는 수많은 크레이터들을 선명하게 잡아내고 있다.  포보스와 데이모스를 발견한 사람은 미해군천문대에서 근무하던 고학생 출신의 천문학자 아사프 홀로, 1877년 8월 며칠 간격으로 두 위성을 발견했다. 이는 1610년 자작 망원경으로 목성의 4대 위성을 발견한 갈릴레오 갈릴레이 이후 약 250년 만에 최초로 지구 외의 위성을 발견하는 기록을 세운 셈이다.  두 위성에는 그리스 신화에 나오는 전쟁신 아레스의 두 아들인 포보스(공포)와 데이모스(패배)라는 이름이 각각 붙여졌다.   서로 다른 운명을 겪을 화성의 두 달 포보스는 지구의 달과 같이 자전주기와 공전주기가 같아서 화성에 대해 항상 같은 면만 향한다. 7시간 40분의 공전주기로 돌고 있는 포보스는 화성의 자전속도보다 빠르게 공전하기 때문에 화성 지표면에서 보면 서쪽에서 떠서 동쪽으로 지며, 데이모스는 약 23,400km 떨어져서 30시간 30분의 공전주기로 돌고 있다.  화성에서 포보스는 지구의 달처럼 보이지 않는다. 더 먼 달인 데이모스는 밤하늘의 별처럼 보인다. 그것이 만월이 되어 가장 밝게 빛나면, 지구상에 보이는 금성과 닮았다.  데이모스는 포브스와 함께 원래 소행성대에 있었다가 강력한 목성의 인력으로 소행성대를 튀어나와 근처를 지나가던 화성에게 포획되었다는 설이 가장 인정받고 있다. 데이모스는 가장 긴 축이 화성을 향하고 있어서 자전주기와 공전주기가 일치한다. 데이모스의 표면은 회색이며 매우 어둡고 평균 밀도(2g/cm3 이하)는 낮아 데이모스가 탄소질로 이루어졌음을 나타내며, 우주공간을 떠돌다 화성의 인력에 붙들린 소행성일 수도 있음을 시사하고 있다.  화성으로부터 약 2만 3000km 떨어진 바깥 궤도를 돌고 있는 데이모스는 포보스와는 반대로 화성에서 점점 멀어지고 있으므로 언젠가는 화성의 중력에서 놓여나 외부로 탈출해갈 것으로 보고 있다. 참고로, 지구의 달 역시 매년 3.8cm씩 멀어져가고 있어 10억 년 후에는 지구와 이별할 것으로 과학자들은 예측하고 있다. 회자정리(會者定離)는 우주의 법칙이기도 하다.  2024년 일본항공우주국(JAXA)은 화성 위성들을 방문하기 위해 ‘화성 위성 탐사(Mars Moons eXploration:MMX) 프로젝트를 시작할 계획이다. MMX는 포보스의 표면에 착륙하여 샘플을 채취한 후 2029년에 지구로 돌아올 예정이다.

2022년 6월 20일 촬영된 판스타 혜성(C/2017 K2, PanSTARRS)은 별이 빛나는 은하수 가장자리의 산개성단(IC 4665)에서 뱀주인자리의 베타 별과 넓은 망원경 시야 속에 함께 담겨 있다.  판스타 혜성의 고향은 태양계의 가장 바깥 가장자리를 둘러싸고 있는 어둡고 먼 오르트 구름이다. 여기서 출발한 판스타는 머나먼 내부 태양계로 처녀 항해를 하던 중 5년 전인 2017년 5월에 토성 궤도 너머에서 처음 발견되었다. 이 혜성은 지금까지 발견된 혜성 중 가장 멀리 떨어져 있는 활동성 혜성으로, 태양으로부터 약 24억km 거리에 있었다. 이는 지구-태양 간 거리(1AU)의 약 16배(16AU)에 달하는 거리로, 토성과 천왕성 궤도 사이에 해당하는 우주공간이다. 천문학자들은 태양의 225분의 1 밝기인 활동성 혜성을 이렇게 멀리에서 처음으로 본 것이다. 허블 우주 망원경으로 관측한 결과, 혜성의 지름은 18km 약간 못 미치는 큰 핵을 가진 혜성으로 나타났다. 발견 당시 판스타는 태양에 접근함에 따라 산소, 질소, 이산화탄소 및 일산화탄소를 포함하는 표면의 얼음 혼합물이 승화되어 혜성의 핵을 둘러싸는 빛나는 공 모양을 만들기 시작했는데, 이를 코마라 한다. 2020년 9월 17일, 2020년 9월 12일에 관찰된 내부 코마에 대한 형태학적 연구에 따르면 핵에서 두 개의 제트 기류 구조가 방출되었으며, 꼬리의 길이가 약 80만km에 이른다. 이는 지구-달 사이 거리의 2배에 해당한다. 현재 소형 망원경으로 관측할 수 있는 판스타(C/2017 K2)는 7월 14일에 지구에 가장 가깝게 접근하며, 12월 19일에 화성 궤도에 가까운 근일점에 도달하는데, 이때 밝기가 8.0 등급으로 육안으로는 볼 수 없다. 지금 확장된 혜성 핵의 상태와 발달하는 꼬리를 자랑하는 판스타 혜성은 불과 2억 9천만km 떨어진 우주공간을 말없이 날아가고 있는 중이다. 이 거리는 지구-태양 간 거리의 약 2배에 달한다. 판스타 혜성이 떠나온 오르트 구름은 대략 5만AU(0.8광년)의 거리에서 구형으로 태양계를 둘러싸고 있는 혜성의 고향으로, 판스타가 오르트 구름에서 나오는 데만도 수백만 년이 걸렸다. 

지난 3월 4일 약 3t에 달하는 로켓 잔해가 달 뒷면에 충돌한 가운데 이 흔적이 미 항공우주국(NASA)의 달 정찰 궤도선(LRO) 카메라에 포착됐다. 지난 24일(이하 현지시간) NASA는 3개월 여 전 달에 충돌한 로켓 잔해의 '무덤'이 헤르츠스프룽 크레이터(분화구)에서 발견됐다고 밝혔다.LRO가 23일 포착한 사진을 보면 당시 로켓의 충돌로 인해 크레이터가 2개나 생성됐음이 확인된다. 그중 하나는 약 18m, 또 하나는 16m 너비로 두 크레이터가 살짝 겹쳐져 있다. LRO 카메라팀 수석연구원 마크 로빈슨은 "당시 로켓 충돌로 인해 이중 크레이터가 생성될 것이라 예상치 못했다"면서 "이는 로켓 몸체의 양쪽 끝에 큰 질량이 있음을 나타낸다"고 설명했다. 이어 "이 로켓의 국적이 불분명하기 때문에 이중 크레이터는 그 정체를 밝히는데 도움을 줄 수 있다"면서 "과거 새턴 V 로켓이 달과 충돌할 때에는 이중 크레이터가 생성되지 않았고 크기도 더 컸다"고 덧붙였다. 　앞서 여러차례 보도를 통해 알려진 이 로켓 잔해는 과거 우주로 발사된 로켓의 일부다. 발사 이후 자체 연료가 고갈되면서 우주쓰레기가 돼 지구와 달, 태양의 중력에 따라 떠돌다가 달에 떨어지면서 최후를 맞은 것. 과거 NASA는 아폴로 프로그램 동안 새턴 V 로켓의 일부를 달에 충돌시킨 바 있으나 이는 의도적이었다. 그러나 이번에는 인류가 만든 우주쓰레기가 우연히 달과 충돌하는 역사상 첫 사례다. 특히 이 우주쓰레기의 ‘국적’이 밝혀질지도 관심 사항이다. 당초 미국 천문학자 빌 그레이 박사는 이 로켓 잔해가 지난 2015년 미국 플로리다에서 발사된 스페이스X 팰컨9 로켓의 일부라고 발표했다. NASA의 심우주 기상관측위성(DSCOVR)을 지구에서 약 160만㎞ 떨어진 라그랑주 포인트에 보낸 후 로켓 자체의 연료가 떨어져 우주쓰레기가 됐다는 것.그러나 이후 그레이 박사는 데이터를 다시 분석한 후 팰컨9 로켓이 아니라 2014년 발사된 중국의 창어 5호-T1의 부스터라고 정정했다. 특히 미 제트추진연구소(JPL)측은 망원경을 통해 해당 우주쓰레기를 관측하는 동안 페인트에서 반사된 빛에서 중국 로켓 부분을 식별했다고 주장했다. 이같은 소식에 중국은 외무부까지 나서 발끈했다. 중국 외교부 왕웬빈 대변인은 “이 우주쓰레기가 중국 것이라는 미국 측 주장은 사실과 다르다”면서 “창어 5호-T1은 과거 안전하게 지구 대기권에 진입해 완전히 불타 사라졌다”고 반박했다　   

44년 넘게 '인류의 척후병'으로 우주 탐사의 신기원을 이뤘던 보이저호가 '은퇴'를 눈 앞에 두게됐다. 최근 미국 과학 전문 매체 ‘사이언티픽 아메리칸' 등 현지언론은 미 항공우주국(NASA)이 올해 보이저호의 전력을 줄여나가는 '셧다운'에 들어갈 것이라고 보도했다. 사실상 영원한 이별을 예고한 셈이지만 역설적으로 이는 보이저호의 수명을 연장하기 위한 고육책이다. 보이저호는 방사성 동위원소 열전 발전기(RTG)라는 원자력 배터리의 힘으로 구동되는데 이 또한 수명이 거의 다 되가고 있다. NASA에 따르면 보이저호는 연간 약 4와트씩 에너지가 감소한다. 이를 조금이라도 아끼기 위해 NASA 측은 과거 난방장치와 다양한 하부 시스템의 전원을 끈 상태로 운영했다. 그러나 이같은 노력도 세월의 흐름을 거부하지는 못했다. 이번에 보이저호의 전력을 줄여나가기로 한 방침은 수명을 몇 년이라도 더 연장하기 위한 것이다. NASA 제트추진연구소 행성과학자인 린다 스필커는 "모든 일이 제대로 진행된다면 보이저호의 임무가 최장 2030년까지 연장될 것"이라고 전망했다. 이렇게 보이저호는 우주의 저편으로 사라질 예정이지만 그간의 성과는 예상을 훌쩍 뛰어넘었다. 보이저호는 애초 목성과 토성을 탐사하는 4년 프로젝트로 출발했지만 이미 그 10배 넘게 탐사 활동을 이어가고 있기 때문이다. 보이저호의 45년 역사 보이저호는 지난 1977년 8월 20일, 인류의 원대한 꿈을 안고 머나먼 우주로 발사됐다. 당시 첫번째 발사 주인공은 보이저 2호(Voyager 2)다. 보이저 2호는 ‘2호’라는 타이틀 탓에 보이저 1호에 가려져 있지만 사실 1호가 보름 더 늦게 발사됐다. 쌍둥이 탐사선 보이저 1, 2호는 목성과 토성까지는 비슷한 경로로 날아갔지만 이후 보이저 1호는 곧장 지름길을 이용해 태양계 밖으로, 2호는 천왕성과 해양성을 차례로 탐사했다. 따라서 ‘인류의 피조물’ 중 가장 멀리 간 보이저 1호는 현재 지구로부터 약 233억㎞ 떨어진 성간 우주(interstellar space)를 비행 중이며 보이저 2호도 195억㎞ 밖을 비행 중이다.보이저호의 그간의 성과는 눈부시다. 당초 보이저호의 주요 미션은 목성과 토성 탐사였다. 보이저 1호는 1979년 목성에 다가가 아름다운 목성의 모습을 지구로 보냈으며 이듬해에는 토성의 고리가 복잡한 구조를 가지고 있다는 것도 최초로 확인해주었다. 또 보이저 2호는 신비한 천왕성과 해왕성을 근접비행하며 그 민낯을 처음이자 마지막으로 우리에게 보여줬다.특히 보이저 1호는 1990년 2월 14일, 인류 역사상 ‘가장 철학적인 천체사진‘인 ‘창백한 푸른 점’(Pale Blue Dot)을 촬영해 지구로 보냈다. 당시 미국의 유명 천문학자인 칼 세이건(1934~1996)의 아이디어로 보이저 1호는 카메라를 지구 쪽으로 돌려 지구-태양 간 거리의 40배인 60억㎞ 거리에서 지구를 잡아냈다.그 사진 속에 담긴 우리가 사는 세상은 그저 ‘창백한 푸른 점’에 불과했다. 칼 세이건 박사는 이에대해 “지구는 우주에 떠있는 보잘 것 없는 존재에 불과함을 사람들에게 가르쳐주고 싶었다”는 명언을 남겼다. 이후에도 보이저호는 계속 태양계 밖으로 날아가 지난 2012년 8월 사상 처음으로 인터스텔라로 진입했다. 보이저호의 미래 남아있는 전력을 다쓴 2030년 이후 보이저호는 지구와의 통신이 완전히 끊긴다. 그렇다고 해도 보이저호의 항해는 쉼없이 이어지며 임무도 완전히 끝나는 것은 아니다. NASA에 따르면 약 300년 후 보이저호는 우리 태양계를 둘러싸고 있는 혜성들의 고향 오르트 구름 언저리에 이르며 지구에서 가장 가까운 항성인 프록시마 센타우리에 도착하는 시점은 무려 1만 6700년 후다.또한 보이저호는 60개의 언어로 된 인사말과 이미지, 음악 등 지구의 정보가 담긴 황금 레코드판을 싣고있는데 이를 외계인에게 전달하는 것이 마지막 임무다.

스페인과 모로코 상공에서 지상으로 추락하는 ‘불덩이’가 포착됐다. 일각에서는 중국 로켓의 파편일 가능성을 제기했다. 모로코 월드뉴스 등 현지 언론의 21일 보도에 따르면, 이날 이른 새벽 모로코와 스페인 일대에서는 긴 꼬리를 만들며 지상으로 떨어지는 불덩어리들이 포착됐다. 정체불명의 불덩어리는 모로코 현지시간으로 오전 12시 30분경 대서양에서 모로코 북부 지역의 상공을 지났으며, 모로코와 스페인 사이의 지중해 상공을 날아 스페인 남부 알메리아에서 약 10㎞ 떨어진 곳을 통과했다.이를 목격한 사람들은 유성우라고 생각했지만, 스페인의 천체물리학 연구소는 중국의 로켓 잔해가 대기권에 돌입하면서 발생한 불덩어리라고 밝혔다. 스페인 안달루시아 천체물리학 연구소의 천문학자인 호세 마리아 마디에도는 “스페인 일대에서 관측된 ‘불덩어리’는 중국이 구축 중인 우주정거장 ‘톈궁’을 위해 쏘아 올린 창정-2F 로켓의 잔해가 대기권으로 다시 떨어진 조각들”이라고 설명했다. 이어 “해당 로켓 잔해로 인한 불덩어리는 스페인 무르시아 해안에서 약 100㎞ 떨어진 곳에서 사그라졌다”고 덧붙였다. 중국 로켓 잔해, 도심에 떨어질 가능성도 배제할 수 없어  중국이 쏘아 올린 로켓의 잔해가 지상으로 추락한 사례는 이번이 처음은 아니다. 조나단 멕도웰 미국 하버드-스미스소니언 천체물리센터 박사는 지난해 2월 “탑재 용량 22t에 달하는 창정-5B 로켓의 잔해가 수일 내에 지구에 추락할 수 있다”며 우려를 표했다. 창정-5B는 당시 우주정거장 핵심 모듈인 톈허를 싣고 우주로 나간 로켓이다. 전문가들은 로켓 잔해의 일부는 대기권에서 타버리거나 바다에 떨어질 가능성이 매우 크기만, 이중 일부가 대기권을 뚫고 주택지나 도심 한가운데 떨어질 가능성도 배제할 수 없다고 입을 모았다. 다만 사람이 우주 쓰레기와 충돌할 가능성은 수조 분의 1 정도로 매우 낮다.유럽우주국(ESA)의 우주안전프로그램 사무국장인 홀거 크래그는 당시 스페이스닷컴과 한 인터뷰에서 “중국은 (창정 5B의) 통제할 수 없는, 잠재적인 추락 가능성을 알고 있다”면서 “이전 사례를 비추어 봤을 때, 통상 전체 질량의 20~40%가 대기권에서 전소하지 않고 지상에 추락할 수 있다”고 설명했다. 로켓 잔해물 추락 때문에 전 지구가 긴장에 빠진 것은 이번이 처음은 아니다. 2020년 5월, 중국이 창정-5B 로켓을 발사했을 당시 약 30m의 잔해물이 아프리카와 미국 뉴욕, 호주 등지에 추락할 수 있다는 우려가 제기된 바 있다. 다행히 사람이 살지 않는 아프리카 대륙 서부 연안에 추락해 피해는 없었지만, 여러 국가가 긴장감을 감추지 못했다.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 들었다. 전문가들은 추락하는 인공 우주물체 대부분이 제어할 수 없는 상태라는 점에서 꾸준히 우려를 제기해 왔다. 로켓 잔해가 추락하는 궤적을 예측할 수는 있지만, 지구의 대기가 태양활동에 따라 시시각각 변하는 만큼 불확실성이 크기 때문이다. 이에 각국에서는 감시체제를 운영해 추락 지점을 예측하고 대비하는 노력을 기울이고 있다. 한국의 경우 1983년 1월 소련의 코스모스 1402호 추락 때부터 위성추적상황실을 운영하며 우주쓰레기 추락 등 우주 위험에 대비하고 있다.

'뉴호라이즌스, 새로운 지평을 향한 여정'을 읽고태양계의 마지막 행성을 향하여​ '뉴호라이즌스, 새로운 지평을 향한 여정'은 2006년 1월 미국 플로리다주의 케이프 커내버럴에서 발사되어 9년 반을 날아간 끝에 2015년 7월 명왕성 근접통과를 성공한 뉴호라이즌스 탐사선에 관한 이야기다. 프로젝트의 수석연구원인 앨런 스턴과 과학 커뮤니케이터 데이비드 그린스푼이 같이 쓴 책이다. 최초의 발안에서 미션 성공까지 무려 26년에 걸친 뉴호라이즌스의 여정은 한 과학자의 일생을 건 도전 끝에 성공을 거둔 그야말로 '인생 프로젝트'였다. 우리가 그 동안 숱하게 보아온 우주탐사 미션은 사실 그 하나하나가 수십대 일의 치열한 경쟁을 뚫고 이루어진 결과라는 것을 이 책은 잘 보여주고 있다. 프로젝트의 채택 여부를 두고 위원회에서 치열한 논쟁이 벌어졌을 때, 한 노과학자의 발언이 패색이 짙던 논의에 흐름을 바꾸는 데 결정적인 역할을 해주었다. 88세의 대기 물리학자 도널드 헌텐이었다. "젠장! 탐사선이 명왕성에 도착할 때쯤 나는 세상에 없을 겁니다. 설사 살아 있다고 해도 그런 상황을 의식할 수 있는 상태가 아닐 거예요. 그래도 이건 우리가 해야 하는 일이 맞습니다. 과학이 중요해요. 그러니 그냥 합시다." 또 하나 내가 가장 인상 깊게 읽었던 부분은 드디어 탐사선의 발사를 앞두고 카운트다운이 시작되었을 때, 수십명의 관련자들이 호명에 따라 차례대로 발사 찬성-반대를 표명하는 장면이었다. 관련자 중 한 사람이라도 반대하면 발사는 중단된다.  이미 한 차례 발사 연기를 겪었고, 수천 명의 요인-관중이 지켜보는 가운데 다시 그 어려운 과정이 시작되어 수십 명이 발사 찬성을 외칠 때 수석연구원 앨런 스턴은 혼자 발사 반대를 선언한다. 전기 계통의 문제가 있지만 발사에는 지장없다는 판정이 내려졌음에도, 만에 하나 그것으로 인해 발사 실패를 불러온다면 평생을 후회하며 살 것 같다는 생각에 도저히 발사를 찬성할 수 없었다는 것이다.  그리하여 세 번째 만에 뉴호이즌스는 성공적으로 발사대를 떠나 명왕성을 향해 날아올랐다. 발사 때의 탈출속도는 초속 16.26킬로미터로, 지금까지 인간이 만들어낸 물체 중 가장 빠르게 뉴호라이즌스는 지구를 탈출했다. 그리고 마침내 2015년 7월 14일 명왕성을 통과하면서 그 세계의 놀라운 풍경을 인류 앞에 펼쳐 보여주었으며, 그로부터 4년 뒤인 2019년 1월 1일, 두번째 목표인 카이퍼 대 천체 486958 아로코트를 성공적으로 근접 통과했다.  뉴호라이즌스 미션이 성공적으로 마무리되었을 때 프로젝트를 주도했던 수석연구원 앨런 스턴은 팀원들에게 다음과 같은 발로 벅찬 감회를 토로했다. "당신들과 함께 태양계를 날아가 명왕성을 탐사한 건 일생의 영광이었습니다." 2021년 4월 15일에는 태양에서 50AU에 있는 다섯 번째 우주선이 됨과 동시에 이 거리에서 보이저 1호를 촬영했으며, 2029년에는 태양계를벗어나 성강공간으로진출할 예정이다. 이때까지도 기기가 정상 작동한다면 미션은 확장되어 태양권 바깥을 탐사할 예정이다. 탐사선에 실린 발견자 톰보의 뼛가루 그런데 뉴호라이즌스가 야심차게 태양계 마지막 행성인 명왕성을 향해 날아가는 도중에 지구에서는 국제천문연맹이 새 행성 기준에 맞지 않는 명왕성을 왜소행성으로 강등시키는 사태가 벌어졌다. ​ 명왕성은 1930년 고졸 출신으로 로웰 천문대의 비정규 직원이었던 23살의 클라이드 톰보에 의해 발견되었다. 그런 연유로 뉴호라이즌스에는 이색적인 화물 하나가 실렸다. 바로 명왕성 발견자 클라드 톰보의 뼛가루가 캡슐에 담긴 채 선체 데크 밑에 부착되었던 것이다.  의리 깊은 후배 NASA 과학자들의 배려로, 톰보는 비록 살아서는 가지 못했지만 자신의 뼛가루는 명왕성 옆을 스쳐지나면서 꿈을 이루어주었던 명왕성의 모습을 볼 수 있었던 것이다. 톰보의 뼛가루를 담은 캡슐에는 그의 묘석에 새겨진 다음과 같은 글귀가 적혀 있다.“미국인 클라이드 톰보 여기에 눕다. 그는 명왕성과 태양계의 세 번째 영역을 발견했다. 아델라와 무론의 자식이었으며, 패트리셔의 남편이었고, 안네트와 앨든의 아버지였다. 천문학자이자 선생님이자 익살꾼이자 우리의 친구 클라이드 W. 톰보(1906~1997).”  또한 후배 과학자들은 명왕성에서 발견된 하트 모양의 지역 이름을 '톰보 지역'이리고 명명해주었다.  여담이지만, 톰보는 류현진이 뛰고 있는 MBL 다저스팀의 에이스 투수 클레이턴 커쇼의 큰외할아버지다. 그래서 커쇼는 '명왕성은 내 마음의 행성이다(Pluto is still a planet in my heart)'라고 적힌 티셔츠를 입고 TV에 출연한 적도 있다. 톰보가 그런 손자의 모습을 보았다면 무척 대견해했을 것 같다.

우리은하의 별을 관측하는 우주망원경이 은하가 탄생한 지 불과 20억 년이 지났을 무렵 우리은하에 무슨 일이 일어났는지를 보여주고 있을 뿐만 아니라, 곧 공개될 데이터를 통해 천문학자들은 우리은하의 훨씬 더 먼 과거를 엿볼 수 있게 될 것으로 예측하고 있다.  유럽 ​​우주국(ESA)의 가이아 탐사선은 허블 우 망원경이나 제임스웹 우주망원경과 같이 우리에게 친숙한 이름이 아니지만, 가이아 임무는 현재 가장 과학적인 논문을 생산하고 있으며, 연구원들이 말하듯이 우리은하의 역사에 대한 이해에 있어 전례 없는 도약을 가능하게 했다.  가이아는 웹이나 허블과는 다른 방식으로 작동한다. 가이아는 우주에서 하나의 목표물에 초점을 맞춰 관찰하는 것이 아니라, 하늘 전체를 쉼없이 스캔한다. 지구에서 약 150만km 떨어진 라그랑주 2포인트에 자리 잡은 한국의 갓 모양을 한 이 망원경은 하늘에서 가장 밝은 별 20억 개를 관찰한다. 지상 베이스의 망원경과는 달리 지구 대기에 의한 왜곡현상이 없는 관측이 가능하다.  허블이나 웹과는 달리 가이아는 먼 별과 은하의 세부사항을 드러내는 경이로운 이미지를 캡처하는 데 중점을 두지 않는다. 그보다 탐사선은 몇 가지 기본 매개변수, 즉 지구로부터 별의 거리, 별이 우주공간을 통과하는 속도, 하늘과 3차원에 나타나는 운동방향의 관측에 집중한다.  우주의 물체는 물리법칙을 따르기 때문에 과학자들은 은하의 진화를 형성한 사건을 선택해 과거와 미래에 걸쳐 수십억 년 동안 그 별의 궤적을 모델링할 수 있다. 은하 고고학으로 알려진 학문은 2013년 가이아가 출범한 이후 엄청나게 성장했으며, 6월 13일 새로운 데이터 공개가 연구를 강화할 것으로 보인다.  네덜란드 라이덴 대학의 천문학자이자 가이아 데이터 처리 및 분석 컨소시엄 의장인 앤터니 브라운은 "우리는 여전히 은하수의 기원에 대한 세부사항을 밝히기 위해 노력하고 있다"고 전제하고 "새로이 공개되는 데이터를 얻는다면 연구가 훨씬 빨리 진척될 것"이라고 밝혔다. 별빛에 모든 것이 들어 있다 이 새로운 데이터에는 천문학자들이 천체 물리학적 매개변수라고 부르는 것이 포함되어 있다. 관찰된 별의 빛 스펙트럼(기본적으로 별의 물리-화학적 특성을 나타내는 지문)에서 파생된 천체 물리학적 매개변수는 관찰된 별의 나이, 질량, 밝기 수준 그리고 경우에 따라 상세한 화학적 구성을 나타낸다.  ESA의 가이아 프로젝트 과학자인 조스 드 브루너는 "별의 스펙트럼을 분석하면 정말 그 별의 거의 모든 것을 알게 된다"라고 말하면서 "마치 익명의 사람들 그룹에서 그들의 이름과 나이와 출신 지역을 알게 되는 것과 마찬가지"라고 덧붙였다.  6월 13일 발표된 데이터 덕분에 천문학자들이 '만나게 되는' 별들의 그룹은 5억 개의 별로 구성되어 있으며, 이는 가이아가 관찰하는 별의 4분의 1에 해당한다. 이 정보는 천문학자들이 우리은하를 형성한 사건의 순서를 바로잡는 데 도움이 될 것이며, 이에 대해 브라운은 "실제로 은하 형성의 역사를 푸는" 것이라고 강조한다. 은하의 역사는 충돌의 역사  브라운의 설명에 따르면, 천문학자들은 우리은하가 빅뱅 이후 약 8억 년에 형성되기 시작했으며, 10억 년에서 20억 년 사이의 집중적인 형성 기간을 거쳤다고 생각한다. 이 형성 기간에 다른 은하들과의 숱한 충돌이 일어났으며, 이러한 과정을 거쳐 점차 오늘날 우리가 보고 있는 은하처럼 모양을 갖추어갔다. 즉 2,000억 개의 별을 포함하는 거대한 나선은하로 발전한 것이다. (가이아는 그 중 약 1%만 관측한다.)  이전에 발표된 가이아 데이터에서 연구원들은 초기 충돌의 흔적을 은하계를 통해 파문을 일으키며 별의 움직임에 영향을 미치는 파동 형태에서 발견했다. 이러한 충돌 중 가장 중요한 것은 가이아 엔셀라두스라는 은하와의 충돌이었다. 그 은하는 약 100억 년 전 두 은하가 충돌했을 당시 우리은하보다 크기가 약 4분의 1밖에 안되었다. 가이아 데이터에 따르면, 충돌은 은하의 원반을 둘러싸고 있는 희박한 별들의 구인 은하의 헤일로를 발생시켰다고 가이아 데이터가 밝혔다.  브라운은 "현재 우리는 이 가이아 엔셀라두스와의 충돌이 우리은하가 겪은 마지막 중요한 은하 합병이라고 생각한다"고 덧붙였다. ​대-소 마젤란 은하가 우리은하와 충돌한다 6월 13일 데이터 발표를 기다리는 천문학자 중에는 네덜란드 흐로닝겐 대학 천체물리학 박사후 연구원인 에두아르도 발비노가 있다. 발비노는 그가 은하의 '가장 작은 빌딩 블록'이라고 부르는 작은 규모의 충돌에 관심이 있다. 그것들은 우리은하가 오랜 세월에 걸쳐 삼켜버린 구상성단 같은 별들의 고대 그룹이다.  발리노는 "구상성단은 이러한 충돌을 겪은 후 분해되기 때문에 특별하다"고 말하면서 "그러나 그들은 해체된 후에도 '별의 흐름'이라고 부르는 일관된 별 그룹으로 계속 존재하고 있다"고 밝혔다.  이러한 별의 흐름은 탐지하기가 매우 어려운 것으로 악명이 높았지만, 발비노는 새로운 가이아 데이터가 이 노력의 돌파구를 열어줄 것으로 기대하고 있다.  "새 데이터 세트에 별이 얼마나 빨리 우리에게 접근하는거나 멀어지는지를 나타내는 방사형 속도라는 추가적인 속도 구성요소가 있을 것"이라고 발비노는 강조하면서 "가이아가 이전에 그중 일부를 측정했지만 새 샘플은 그보다 10배 더 커질 것이며, 이전의 어떤 것보다 더 크다"고 덧붙였다.  이러한 별들의 움직임에서 천문학자들은 은하계에 병합되는 과정 속에서 움직이는 별들의 그룹을 구별할 수 있을 것이다. 이 정보를 별의 화학적 구성에 대한 데이터와 결합함으로써(다른 은하에서 도착한 별은 뚜렷한 화학적 지문을 가짐) 천문학자들은 이전과는 다른 방식으로 은하의 과거를 엿볼 수 있게 된다.  발리노는 "이는 가이아 데이터로 할 수 있는 흥미로운 일 중 하나"라고 말하면서 "당신은 유사하게 움직이는 별들의 그룹을 찾을 수 있고, 기본적으로 그들이 어디에서 왔고 어떤 구성 요소가 그들을 은하수로 가져왔는지 재구성할 수 있다. 그러면 궁극적으로 우리은하가 어떻게 형성되었는지에 대한 질문에 답할 수 있게 된다"고 덧붙였다.  지난 수십억 년 동안 우리은하는 아주 평화로웠다. 은하는 별을 쏟아내고 있는 한편으로, 초기의 변화로 인한 여진을 흡수하는 가운데 별들이 일정한 속도로 죽어가고 있다.  그러나 앞으로 상황이 다시 어려워질 것이다. 천문학자들은 다음 은하 충돌의 접근 방식을 관찰하고 있. 즉, 대마젤란 성운과 소마젤란 성운이라고 하는 우리은하의 궤도에 있는 두 왜소은하와의 충돌이다.  마젤란 성운은 지난 수십억 년 동안 우리은하 주위를 도는 궤도에 진입했으며, 이미 우리은하의 중력장에 영향을 미치고 있다. 천문학자들은 두 은하의 과거를 정말 잘 재구성한다면 대-소 마젤란이 우리은하와 합쳐지는 전 과정을 살펴볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 

한국천문연구원은 지난 2019년부터 최근까지 태양계 가장 바깥에 있는 천체 26개를 발견해, 소행성센터로부터 공인받았다고 9일 밝혔다. 이는 최근 3년간 천문학자들이 보고한 해왕성바깥천체(TNO) 86개 중 약 3분의 1일 차지한다. TNO는 태양계 최외곽 행성인 해왕성보다 멀리 떨어진 천체로 궤도장반경이(타원궤도의 긴반지름) 해왕성의 30.1AU(1AU=지구와 태양 사이 평균 거리로 약 1억5000만km)보다 큰 천체를 말한다. 현재까지 발견된 TNO의 수는 약 4천 개에 이른다. 우리에게 가장 잘 알려진 TNO는 명왕성이다. TNO의 상당수는 태양계에 형성 초기부터 변하지 않고 같은 궤도를 공전해 태양계의 화석이라 불린다. 이번 발견은 천문연이 칠레, 호주, 남아공에서 운영 중인 외계행성탐색시스템(KMTNet) 중 칠레 관측소의 1.6m 망원경으로 이뤄냈다. 천문연 연구팀은 2019년부터 매년 4월경에 태양계 천체가 모여 있는 황도면을 집중 관측해, 최초 발견한 2019 GJ23을 비롯해 지금까지 모두 26개의 천체를 발견했다. TNO는 너무 멀고 어둡기 때문에 대부분 대형 망원경을 통해 발견한다. 다른 기관이 발견한 60개의 천체는 모두 외계행성탐색시스템보다 구경이 큰 망원경으로 관측됐으며, 주로 4m급 내지 8m급 대형 망원경이 이용됐다. 이번 성과는 작은 체급에도 불구하고 자체 시설로 상대적으로 긴 시간을 투자해 이뤄낸 성과로 높이 평가된다. 태양계 초기 당시 많은 천체들은 서로 충돌하거나 궤도를 바꾸는 이주 현상이 발생한 것으로 과학자들은 추측하고 있다. 그러나 TNO의 상당수는 태양계가 형성될 때부터 화석처럼 변하지 않고 같은 궤도를 돌고 있다. 따라서 동일한 궤도를 돌고 있는 TNO의 궤도 분포를 연구하면 태양계 초기 역사를 파악할 수 있을 것으로 기대된다. 특히 천문연이 발견한 천체 중 2022 GV6은 공전주기가 무려 1538년에 달하는 것으로 추정되는 희귀한 사례로, 이 천체의 극단적인 궤도는 인류가 본격 탐색에 착수한 태양계 최외곽 지역의 소천체 분포를 통계적으로 이해하는 데 큰 도움을 줄 것으로 보인다. 이번 발견을 주도한 천문연 정안영민 박사는 “2022 GV6와 같이 특이한 공전주기를 가진 천체들을 많이 발견하여 태양계 생성의 비밀을 알아내고 싶다”며 “앞으로도 외계행성탐색시스템으로 특이 천체 발견을 이어나갈 것”라고 밝혔다.  이 연구에 참여한 우주탐사그룹장 문홍규 박사는 “TNO에는 신화에 등장하는 인물이나 동물의 이름을 붙이는 것이 천문학계의 관례”라며, “이번에 정안 박사가 발견한 천체의 이름을 국민공모를 통해 정하는 방식을 고려 중이다”고 덧붙였다.

한국 천문학자들이 태양계 막내 행성인 해왕성의 궤도 바깥 태양계 최외곽에서 천체 26개를 새로 발견했다. 태양계는 ‘수금지화목토천해’로 알려진 행성 궤도 바깥 왜행성, 소행성대, 카이퍼벨트와 오르트구름대까지 포함한다. 한국천문연구원 우주과학본부 우주탐사그룹 연구팀은 2019년부터 최근까지 태양계 가장 바깥에서 천체 26개를 발견하고 ‘소행성센터’(MPC)로부터 공인받았다고 9일 밝혔다. 이번에 우리 과학자들이 발견한 천체 갯수는 최근 3년간 전 세계 천문학자들이 보고한 ‘해왕성바깥천체’(TNO) 86개 중 3분의1을 차지한다. 대표적인 TNO는 태양계 9번째 행성이었다가 2006년 국제천문연맹의 행성분류법 변경으로 그 지위를 잃고 왜행성으로 범주가 바뀐 명왕성이다. 이번 발견은 천문연이 남반구인 칠레, 호주, 남아프리카공화국에 설치해 24시간 운영 중인 ‘외계행성탐색시스템’(KMTNet) 중 칠레 관측소의 1.6m급 망원경으로 관측한 결과이다. TNO는 거리가 멀리 떨어져 있고 주변이 어두워 대부분 4m급이나 8m급 대형 망원경으로 발견한다. 그렇지만 연구팀은 망원경 구경은 작지만 2019년부터 매년 4월 태양계 천체가 모여 있는 황도면을 오랜 시간 집중 관측해 26개 천체를 발견했다.천문연은 이번에 발견한 여러 천체 중 ‘2022 GV6’으로 임시 명명된 천체는 태양 공전주기가 1538년에 이르는 것으로 추정했다. 다른 천체들의 공전주기는 219~417년에 불과하다. 천문학자들은 태양계가 만들어지던 초기에 많은 천체들이 서로 충돌하거나 궤도를 바꾸는 이주 현상이 발생했을 것으로 보고 있다. 그렇지만 TNO들은 태양계가 형성될 때부터 화석처럼 변하지 않고 같은 궤도를 돌고 있기 때문에 이들 궤도 분포를 연구하면 태양계 초기 역사를 파악하는데 도움이 될 것으로 기대된다. 천문연 우주탐사그룹장 문홍규 박사는 “이번에 발견된 TNO들이 정식 고유번호를 발급받기까지는 시간이 걸리겠지만 천문학계는 정식 고유번호를 부여받을 때 신화에 등장하는 인물이나 동물 이름을 붙이는 경우가 많다”며 “이번에 발견된 TNO의 이름을 국민공모로 정하는 것도 고려 중”이라고 말했다.

지구촌의 천문학 동네는 지금 들뜬 마음으로 5월 30일을 기다리고 있다. 2022년에 새로 추가된 헤라쿨레스자리 타우 유성우가 5월 30-31일 밤에 나타날 수 있을 것으로 예측되기 때문이다.  더욱이 이 유성우는 어쩌면 연간 유성우들 중 최대를 기록하게 될 가능성이 있는 것으로 천문학계는 보고 있다. 20년 전의 장엄한 사자자리 유성우 이후 가장 극적인 유성우가 될 가능성도 있다.  이 유성우의 어머니는 73P/슈바스만-바흐만 혜성 3(이하 'SW 3'으로 지칭함)으로, 약 5.36년마다 태양 주위를 한번 공전하는 주기혜성이다. 1930년 5월 독일 함부르크 천문대의 아놀드 슈바스만과 아노 바흐만이 처음 발견하여 이런 이름을 얻었다.  SW 3 혜성은 유별난 일생을 사는 혜성이기도 하다. 최근 30년 동안의 관측 기록을 보면 이 혜성은 지속적으로 깨지면서 조각나고 있다. 1995년 말 혜성이 깨지기 시작하여, 4개의 조각 혜성이 되었다. 각각 73P-A/슈바스만-바흐만 3, 73P-B/슈바스만-바흐만 3, 73P-C/슈바스만-바흐만 3, 73P-D/슈바스만-바흐만 3의 이름이 주어졌는데, 그 중 현재 가장 밝은 혜성은 73P-C/슈바스만-바흐만 3 혜성이다.2006년 4월 18일 허블 우주망원경의 관측에서는 확인된 것만 60여 개가 넘는 조각 혜성으로 붕괴되었다. 5월 4일과 6일 사이에 스피처 우주망원경이 혜성을 촬영할 차례였다. 적외선 어레이 카메라(IRAC)를 사용하여 58개의 혜성 파편 중 45개를 관찰할 수 있었다.  ​전체적으로 SW 3는 궁극적으로 68개 이상의 파편으로 부서졌고, 2017년 3월에 가장 최근에 등장했을 때 내부 태양계를 통해 돌아올 때마다 계속해서 부서지면서 새로운 조각을 흘리고 있다는 징후를 보여주었다. 혜성의 붕괴에는 혜성 자체가 성기게 뭉쳐져 있거나, 빠른 회전에 의해 원심력이 크거나, 태양 근처에서 태양열에 의해 혜성 내부의 증발압력이 높은 경우 등 다양한 원인이 작용하는 것으로 알려져 있다. 따라서 이러한 혜성의 관측은 천문학자들에게 혜성이 붕괴되는 과정과 원리를 연구하는 데 중요한 기회를 제공한다.  SW 3 혜성에 대한 궤도 데이터에 따르면 5월 31일에 지구에서 920만km 떨어진 거리에 있다. 이는 지구-달 간 거리의 약 25배로 혜성 거리로서는 매우 가까운 편이지만, 혜성을 맨눈으로 볼 수 있을 만큼 밝지는 않다. NASA가 예측하는 최대밝기는 약 6.5등급으로 육안으로는 관측할 수 없는 밝기다. 그러나 불빛이 없는 야외로 가서 쌍안경이나 천체망원경을 이용하면 혜성의 모습을 확인할 수 있다.

과학자들은 허블 우주망원경이 지난 수십 년간 수집한 데이터 덕에 우주 팽창에 대해 보다 정확한 측정값을 얻을 수 있었다. 32년 된 허블 우주망원경의 데이터에 대한 새로운 분석으로 인해 우주가 얼마나 빨리 팽창하고 있으며, 팽창이 얼마나 가속하고 있는지에 대한 오랜 탐구가 아직도 계속되고 있다. 천문학자들이 우주 팽창을 측정하는 데 사용하는 숫자를 허블 상수라고 한다. 여기서 '허블'은 허블 망원경을 뜻하는 것이 아니라, 1929년 우주 팽창 지수를 처음 측정한 천문학자 에드윈 허블을 뜻한다. 하지만 허블 상수는 우주의 다른 영역을 관찰하는 여러 천문대에서 내놓은 다른 값들을 고려한다면 허블 상숫값을 확실히 결정하기가 어렵다. 새로운 연구는 허블의 최근 노력이 비록 다른 천문대와 여전히 차이가 있긴 하지만, 현재 우주가 보이는 팽창에 대한 정확한 측정이라는 확신을 나타내고 있다. 새로운 연구는 메가파섹당 약 73㎞의 팽창을 보여주는 허블 관측을 기반으로 한 이전의 팽창률 추정치를 확인한다. 메가파섹은 100만 파섹 또는 326만 광년에 해당하는 거리 측정값이다. ​미 항공우주국(NASA)은 지난 19일(현지시간) 성명을 통해, 노벨상 수상자이자 연구 주저자인 애덤 리스의 말을 그대로 인용해 “허블 표본 크기가 크다는 점을 고려할 때 천문학자들이 불운한 추첨으로 인해 틀릴 확률은 100만분의 1에 불과하다”고 밝혔다. 리스는 허블을 관리하는 우주망원경 과학연구소(STScI)와 메릴랜드주 볼티모어에 있는 존스홉킨스대학에 소속돼 있다. 리스와 그의 동료들은 허블과 다른 관측소에서 우주가 가속 팽창하고 있다는 것을 확인한 후 2011년에 노벨상을 받았다. 리스는 이 최근의 허블 연구를 ‘대작’이라고 불렀다. 왜냐하면 그것이 실제로 허블 망원경의 전체 역사, 즉 32년에 걸친 우주 연구를 바탕으로 답을 제시했기 때문이다. 허블의 데이터는 슈즈(SH0ES·Supernova, H0, for the Equation of the State of Dark Energy)라는 프로그램에 따라 관측된 팽창률을 정확히 기록했다. 이 데이터 세트는 이전 측정 샘플의 2배이며 1000개 이상의 허블 궤도도 포함한다고 NASA는 밝혔다. 새로운 측정은 또한 허블의 성능에 대한 기대치보다 8배 더 정확하다. 우주가 얼마나 빨리 팽창하는지 측정하려는 노력은 일반적으로 2개의 거리 표시물에 초점을 맞춘다. 그중 하나는 일정한 속도로 밝아지고 흐려지는 변광성인 세페이드 별이다. 1912년 청각 장애 천문학자 헨리에타 스완 리빗이 발견해 그 중요성을 밝혀낸 이후로 그 유용성이 알려졌다. 세페이드는 우리은하 내부와 근처 은하의 거리를 측정하는 데 유용하다. 더 먼 거리의 측정에는 1a형 초신성을 이용한다. 이 초신성은 일정한 광도(고유 밝기)를 가지므로 망원경에서 보이는 겉보기 광도로 계산하면 해당 천체까지의 거리를 정확하게 추정할 수 있다. ​새로운 연구에서 NASA는 “팀은 허블을 사용해 초신성 이정표 중 42개를 측정했다. 그것들은 연간 약 1개의 비율로 폭발하는 것으로 보이므로 허블은 우주의 팽창을 측정하기 위해 가능한 한 많은 초신성을 기록했다”고 밝혔다.  그러나 이같은 다양한 노력에도 불구하고 여전히 우주의 팽창 속도는 완전히 일치하지 않고 있다. 새로운 연구에 따르면, 앞에서도 언급했듯이 허블의 측정치는 메가파섹당 약 73㎞이지만, 심우주를 관찰해보면은 메가파섹당 약 67.5㎞로 느려진다. 심우주 관측은 우리 우주를 형성한 빅뱅의 ‘메아리’, 곧 우주 마이크로파 배경복사를 관찰한 플랑크 탐사선의 측정에 주로 의존한다. NASA는 천문학자들이 왜 2가지 다른 값이 있는지 알아내지 못하고 있지만, 일부에서는 기본 물리학을 재고해야 할 수도 있다는 제안이 나오기도 한다. ​우주의 팽창률을 그 당시의 정확한 값이라고 보기보다 그 의미에 대해 생각하는 게 가장 좋다고 말하는 리스는 NASA 성명에서 “팽창 값이 구체적으로 무엇인지 중요하게 생각지 않지만, 우주를 이해하는 데 그것을 사용하고 싶다”라고 덧붙였다. 제임스웹 우주망원경은 앞으로 20년 동안 더 많은 측정을 할 것으로 예상된다. NASA에 따르면 제임스웹은 세페이드와 1a형 초신성을 “허블이 볼 수 있는 것보다 더 먼 거리, 더 선명한 해상도로 볼 것”이라고 밝혔다. 그것은 허블 망원경이 관측한 우주 팽창 값을 더욱 정확히 개선할 수 있을 것이다. 연구를 기반으로 한 논문은 ‘천체물리학 저널’에 게재될 예정이다. 사전 인쇄 버전은 아카이브(arXiv.org)에서 사용할 수 있다.

‘불의 전차’가 하늘로 달려갔다. 1924년 파리올림픽에 출전한 영국 육상선수들의 우정을 그린 1981년 영화 ‘불의 전차’(Chariots of Fire)의 주제곡을 만든 그리스 음악인 반젤리스가 지난 17일(이하 현지시간) 밤 프랑스 파리의 한 병원에서 79년 삶을 접고 저세상으로 떠났다. 변호사 사무실이 뒤늦게 19일 성명을 발표, 고인이 코로나19 치료를 받다 숨을 거뒀다고 밝혔다고 EPA 통신이 전했다. 영국 BBC는 각계 인사들의 추모를 전했다. 이 영화 제작자 로드 푸트넘은 고인이 “새로운 음악의 지평을 열었다”며 안타까워했다. 그는 과거 인터뷰를 통해 아내와 함께 이 음악을 처음 들었을 때를 회상한 적이 있다. “뒷목이 뻣뻣해지면서 머리카락 한 올 한 올이 곤두선 느낌이었다.” 미국 작곡가 오스틴 윈터리는 트위터에 반젤리스야 말로 “한 시대의 음악을 통째로 바꿨다”고 아쉬워했다. 오스카 후보로도 오른 영국 음악인 대니얼 펨버턴은 고인이 현대 영화음악에 미친 영향력을 결코 과소평가할 수 없다며 ”얼마나 ‘불의 전차’가 획기적이었는지 이해하기 무척 힘들다. 기적과 같은 신서사이저 음조로 영국 영화에 마침표를 찍은 것”이라며 애도의 뜻을 표했다. 키리아코스 미초타키스 그리스 총리도 트위터에 애도를 표하며 고인을 “전자음악의 선구자”라고 표현한 뒤 “그는 불의 전차를 타고 긴 여행을 시작했다”고 적었다. 본명이 에방겔로스 오디세아스 파파타나시우인 반젤리스는 지난 반세기 유럽과 미국을 오가며 연주자와 작곡가로 명성을 쌓았다. 화가인 아버지와 음악을 공부한 어머니 사이에서 태어난 반젤리스는 정규 음악수업을 받지 않고 여섯 살에 작곡을 하고 피아노 콘서트를 열 정도로 신동 소리를 들었다. 그의 ’비정규‘ 음악활동은 고등학교 때까지 이어졌다. 특이하게도 대학 전공은 음악이 아닌, 미술을 택했다. 예술 분야에서 그리스 최고의 명문으로 꼽히는 아테네예술학교에서 회화를 공부했다. 그는 1988년 그리스 언론과의 인터뷰를 통해 정규 음악 교육을 받지 않은 것이 오히려 음악적 창의성을 유지하는 데 도움이 됐다고 밝혔다. ‘비와 눈물’(Rain and Tears), ‘봄, 여름, 겨울, 그리고 가을’(Spring, Summer, Winter, and Fall) 등으로 1970년대 한국 팝음악 팬들에게 인기가 높았던 그리스의 3인조 록밴드 ‘아프로디테스 차일드’ 멤버로도 잘 알려져 있다. 반젤리스가 키보드를, 데미스 루소스가 보컬을 맡았다. 꾸준히 정규 앨범을 내면서 TV·연극·무용 등을 넘나들며 음악적 재능을 선보인 그는 특히 영화음악에서 굵직한 족적을 남겼는데 ‘불의 전차’로 세계적인 명성을 얻었다. 그 이듬해 제54회 아카데미영화제 작곡상은 물론 같은 해 빌보드 앨범·싱글 차트 1위를 차지했다. 그는 지금도 그리스 유일의 오스카 수상자로 남아 있다. 이음악은 지난 2012년 런던 하계올림픽 메달 시상식에 흘러나왔다. 반젤리스는 리들리 스콧 감독이 연출한 영화 ‘블레이드 러너’(1982년), ‘1492 콜럼버스’(1492: Conquest of Paradise and Alexander, 1992년) 등에서 선보인 주제곡으로도 큰 인기를 끌었다. 고인은 한때 이런 얘기를 했다. “내 관심은 심포니 오케스트라를 만들어내는 것이 아니었다. 그런 것은 쉽게 할 수 있는 일이지만 그보다 더 나아가고 싶었고, 심포니 오케스트라가 할 수 없는 일들을 하는 것이었다. 그리고 내 생각에 그런 비슷한 뭔가를 창안하는 데 성공한 것 같다.” 우리에게는 2002년 한일월드컵의 공식 주제곡 ’축가‘(Anthem)의 작곡가로도 기억된다. 이 곡은 개막식은 물론 선수들의 입장 때마다 경기장에 울려 퍼져 한국인들에게 깊은 인상을 남겼다. 2000년 시드니 하계올림픽과 2004년 모국에서 개최된 아테네 하계올림픽의 주제곡 작업에도 참여했다. 어릴 적부터 우주에 관심이 많았다. 유명 천문학자 칼 세이건이 출연한 TV 다큐멘터리 ‘코스모스’(1980년 방영)의 음악을 맡았고, 2001년 미항공우주국(NASA)이 발사한 화성 탐사선 ‘2001 마스 오디세이’의 테마 음악을 만들었다. 2018년 타계한 영국의 천체 물리학자 스티븐 호킹 박사의 장례식에선 재생장치로 재현한 고인의 음성을 기반으로 만든 장송곡을 들려줬다.

짝짓기 후 수컷을 잡아먹는 검은과부거미(black widow spider)처럼 배우자를 잡아먹는 곤충을 블랙 위도우라고 부른다. 이 단어에 그런 의미가 담겨 있기 때문이다. 천문학자들도 일부 중성자별에 블랙 위도우라는 명칭을 붙였다. 초신성 폭발 잔해에서 남은 물질이 모여 만들어진 중성자별은 표면 중력이 매우 강해 거리만 가깝다면 다른 별의 가스도 흡수할 수 있는데, 이 가운데 특별히 동반성과 밀착해서 상대방을 잡아먹듯이 흡수하는 경우가 있기 때문이다.  최근 MIT의 과학자들은 역대 가장 짧은 공전주기를 지닌 블랙 위도우 펄서 (중성자별)을 발견했다. 이 중성자별은 공전 주기가 지구 저궤도 인공위성과 비슷한 62분에 불과하다. 사실상 별의 표면을 스쳐 지나가는 수준으로 밀착한 상태에서 강한 중력으로 진공청소기처럼 물질을 흡수하는 셈이다.  본래 연구팀은 캘리포니아 팔로마 관측소에 설치된 ZTF (Zwicky Transient Facility)를 이용해 주기적인 에너지를 방출하는 중성자별인 펄서를 관측하던 중이었다. 펄서는 매우 빠른 속도로 자전하는 중성자별로 공전 주기가 1초 이하인 경우도 흔하다. 그래도 강한 표면 중력 때문에 별이 부서지지 않는다.  지구에서 3000광년 떨어진 거리에서 발견한 J1406+1222 역시 그런 경우로 자전 주기가 1초 미만인 밀리 세컨드 펄서에 속한다. 그런데 연구팀은 놀랍게도 이 중성자별과 아직 수명이 남아 있는 동반성의 밝기가 62분 간격으로 변한다는 사실을 확인했다. 역대 가장 공전 주기가 짧은 블랙 위도우 중성자별을 발견한 것이다.  하지만 놀라움은 여기서 끝이 아니었다. 연구팀은 추가 데이터 분석을 통해 두 쌍성계와 멀리 떨어진 곳에서 1만 년 주기로 공전하는 세 번째 동반성을 발견했다. 62분 주기로 공전하는 중성자별과 동반성이 하나의 별처럼 중력을 행사해 1만 년 주기로 공전하는 세 번째 동반성을 잡고 있던 것이다.  물론 이 삼중성계는 영구적으로 존속할 수 없다. 결국 너무 가까이 다가간 중성자별이 임계 질량을 넘으면 블랙홀로 진화할 수도 있고 동반성이 그 전에 폭발해 중성자별 쌍성계로 진화할 수 있기 때문이다. 후자의 경우라도 결국 두 중성자별이 너무 가까워 하나의 블랙홀로 합쳐질 가능성이 높다. 이 과정에서 멀리 떨어진 세 번째 별의 궤도 역시 불안정해질 것이다. 결국 천문학자들은 매우 짧은 기간 존재할 수 있는 독특한 삼중성계를 우연히 관측한 셈이다. J1406+1222는 넓고 넓은 우주에 별의별 일이 다 일어날 수 있다는 점을 다시 한번 보여준 사례로 볼 수 있다.