부모에게 한창 어리광 부릴 나이인 8세 소녀가 소행성을 발견한 최연소 천문학자로 우뚝 섰다. 1일(현지시간) AFP통신 등 외신은 소행성을 찾는 미 항공우주국(NASA) 협력 프로그램에 참여 중인 브라질 출신의 니콜 올리베이라(8)의 사연을 소개했다. 걷기 시작했을 때 부터 하늘을 올려다 본 니콜은 불과 8살 나이에 국제 세미나에 참여하고 자국의 우주 및 과학계 인사들을 만나 인터뷰하는 세계에서 가장 어린 천문학자로 평가받고 있다. 실제로 니콜이 현재까지 새롭게 발견했다고 주장하는 소행성 수는 무려 18개. 다만 학계의 인증을 받기까지 몇년이 더 걸릴 수 있지만 이중 하나라도 확인된다면 니콜은 공식적인 세계 최연소 천문학자로 이름을 올리게 된다.니콜의 천재성과 우주에 대한 열정은 어릴 때 부터 드러났다. 모친인 질마 자나카(43)는 "아이가 두살 때 하늘을 팔로 감싸며 '엄마 나에게 별을 달라'고 말했다"면서 "네살이 되었을 때 생일선물로 망원경을 달라고 해 진짜 천문학에 대한 열정이 있음을 깨달았다"고 털어놨다. 실제로 니콜의 방 안은 태양계, 우주 로켓 등 관련 사진들로 가득하다. 이렇게 계속 우주에 대한 열정을 멈추지 않은 니콜은 최연소로 천문학 강좌에도 등록했다. 또 니콜의 가족은 올해 초 니콜에게 장학금을 제시한 명문학교에 입학하기 위해 고향인 마세이오에서 1000㎞나 떨어진 포르탈레자로 이사했다.자신의 유튜브 채널까지 열어 우주의 지식을 전파하는 니콜은 최근에는 초신성을 발견한 자국의 천문학자는 물론 과학부장관, 우주비행사 등도 인터뷰해 견문을 넓히고 있다. 니콜은 "미래의 내 꿈은 항공우주공학자가 되는 것"이라면서 "우주로 가는 로켓을 만들고 싶은데 이를 실제로 보기위해 NASA의 케네디우주센터에 가보고 싶다"고 밝혔다. 이어 "브라질의 모든 어린이들이 과학을 접할 수 있는 기회를 얻기 바란다"고 덧붙였다. 　

태양계 모델을 본 적이 있다면 태양, 행성, 위성, 소행성들이 거의 같은 평면 위에 있다는 것을 눈치챘을 것이다. 모든 행성과 소행성들은 태양과의 거리는 각기 다르지만 같은 공전면 위에서 태양을 공전한다. 왜 그럴까? 이 질문에 답하기 위해 우리는 약 46억 년 전 태양계의 탄생 현장으로 시간여행을 해야 한다. 그 무렵에는 태양계란 존재하지 않았고, 앞으로 태양계를 이룰 거대한 ‘태양 성운’이 있었을 뿐이다. 지난 21일(현지시간) ‘라이브 사이언스’와 인터뷰한 하와이 대학 천문학자 네이더 해그하이푸어의 설명에 따르면, 당시 태양 성운는 먼지와 가스로 이루어진 거대한 회전 구름이었다. 성운의 크기는 무려 1만2000AU(천문단위)를 달했다. 1AU는 지구-태양 사이의 평균 거리로 약 1억5000만㎞니까 성운의 크기는 1조8000억㎞다. 이 어마무시한 크기의 구름 덩어리는 우주 먼지와 가스 분자로 가득 찬 존재였는데, 이것이 자체 질량으로 중력붕괴하면서 수축하기 시작했다고 해그하이푸어는 말했다. 먼지와 가스 구름이 붕괴하면서 회전속도를 높여가자 두리뭉실했던 구름 덩어리가 점차 편평해져갔다. 파이 반죽을 빠르게 회전시키면 납작해지는 것과 같은 이치다. 이 같은 현상이 바로 초기 태양계에 일어났던 것이다. 이렇게 성운 원반이 빠르게 회전하면, 그 중심에서 가스 분자들은 엄청난 압력으로 뭉쳐져 가승 공을 만들고 계속 온도가 치솟게 된다고 해그하이푸어는 설명한다. 이윽고 온도가 1000만 도를 돌파하면 중심부에서 하나의 사건이 일어나는데, 바로 수소가 융합하여 헬륨을 만들어내는 핵융합반응이 시작되는 것이다. 수소 원자 4개가 만나서 헬륨핵 하나를 만드는 과정에서 약간의 질량이 에너지로 바뀌는데, 아인슈타인의 그 유명한 공식 E=mc^2에 따라 여기서 엄청난 핵 에너지가 만들어지는 것이다. 이때 가스 공은 중력수축을 멈춘다. 가스 공의 외곽층 질량과 중심부 고온-고압이 평형을 이루어 별 전체가 안정된 상태에 놓이기 때문이다. 그렇다고 금방 빛을 발하는 별이 되는 것은 아니다. 핵융합으로 생기는 에너지가 광자로 바뀌어 주위 물질에 흡수, 방출되는 과정을 거듭하면서 줄기차게 표면으로 올라오는데, 태양 같은 항성의 경우 중심핵에서 출발한 광자가 표면층까지 도달하는 데 얼추 100만 년 정도 걸린다. 표면층에 도달한 최초의 광자가 드넓은 우주공간으로 날아갈 때 비로소 별은 반짝이게 되는 것이다. 이것이 바로 스타 탄생이다. 지금 하늘에서 우리를 비추고 있는 태양도 이러한 과정을 거쳐 탄생한 것이다. 아기 별 태양은 생후 5000만 년 동안 계속해서 성장하여 주변의 가스와 먼지를 모으고 강렬한 열과 복사를 뿜어냈다. 그리고 주위 물질을 집어삼키면서 점점 덩치를 키워나간다. 태양이 커짐에 따라 분자구름은 계속해서 붕괴되어 “별 주위에 원반이 형성되어 태양을 중심으로 하여 점점 더 팽창하면서 편평해진다”라고 해그하이푸어는 덧붙였다. 이 같은 과정이 진행되면서 이윽고 태양 성운은 젊은 별을 공전하는 원시행성 원반이라는 편평한 구조가 되었는데, 이 원반은 무려 수백 천문단위(AU)에 이르는 어마무시한 크기였지만, 두께는 그 너비의 10분의 1에 불과했다. 그후 수천만 년 동안 원시행성 원반의 먼지 입자는 부드럽게 소용돌이치며 때때로 서로 부딪쳐 합쳐지면서 밀리미터 크기의 알갱이가 되고, 그 알갱이들은 다시 센티미터 크기의 자갈이 되고, 자갈들은 계속 충돌, 합병하여 우주 암석을 만들어갔다. 결국 원시행성 원반에 있는 대부분의 물질은 서로 달라붙어 거대한 물체를 형성하기에 이르렀는데, 그 중 일부는 덩치를 충분히 키운 나머지 중력이 지배적인 힘으로 작용한 자신의 몸을 공처럼 둥글게 만드는 데 성공했다. 이것이 바로 행성, 위성, 큰 소행성 들이다. 덩치를 키우는 데 실패한 우주암석들은 울퉁불퉁한 위성이나 소행성, 혜성과 같이 불규칙한 모양이 되었다. 이러한 천체들은 크기는 다르지만 그들이 태어난 동일한 원반 평면에 머물게 되었으며, 이런 이유로 오늘날에도 태양계의 8개 행성을 비롯한 태양계 식구들은 거의 같은 공전면 위에서 태양 둘레를 돌게 된 것이다.

현재 화성의 지표는 춥고 건조하지만, 수십억 년 전 많은 강과 호수, 그리고 바다가 존재했던 증거를 수없이 보여주고 있다. 화성의 바다는 왜 사라져버렸을까? 그리고 화성 지표 아래 물이 얼마나 있을까? 새로운 연구에 따르면, 화성에서 바다가 사라져 바짝 마른 상태가 된 이유는 전적으로 화성이 너무나 덩치가 작은 행성으로, 중력이 지구의 3분의 1밖에 안 됐기 때문이라는 사실이 밝혀졌다.  미국항공우주국(NASA)의 큐리오시티, 퍼서비어런스 같은 탐사로버 덕분에 과학자들은 고대 화성에 액체 상태의 물이 표면을 뒤덮고 있었다는 사실을 알게 됐다. 붉은 행성은 한때 호수, 강, 개울은 물론, 화성 북반구 지표의 많은 부분을 덮고 있던 거대한 바다도 있었음이 밝혀졌다. 그러나 그 지표수는 약 35억 년 전에 대부분의 화성 대기와 함께 우주로 사라졌다. 이 극적인 기후 변화는 태양에서 방출되는 하전 입자로부터 화성 대기를 지켜주던 보호막 구실을 했던 자기장이 사라져버린 후 발생했다고 과학자들은 믿고 있다. 그러나 새로운 연구에 따르면, 화성에서 바다가 사라진 좀더 직접적인 이유는 화성이 장기적으로 지표수를 붙잡아두기에는 너무나 덩치가 작았다는 데 있다. 공동저자인 쿤 왕 세인트루이스 워싱턴대 지구·행성과학과 조교수는 성명을 통해 "화성의 운명은 처음부터 결정됐다"고 전제하면서 "생명체 서식과 지질학적 판 구조를 가능케 하는 충분한 물을 보유하기 위해서 암석 행성의 크기에 대한 임계값이 있을 가능성이 있다"고 덧붙였다. 과학자들은 그러한 행성 크기의 임계값은 화성 크기보다 더 클 것으로 믿고 있다. 왕 조교수의 연구실 대학원생인 젠 티안이 이끄는 연구팀은 20개의 화성 운석을 조사했는데, 운석들은 화성의 암석 구성을 대표하는 것으로 선택됐다. 연구원들은 2억 년에서 40억 년 사이에 걸쳐져 있는 이 외계 암석들에 풍부하게 포함된 다양한 칼륨 동위원소를 측정했다.(동위원소는 원자핵의 중성자 수가 다른 원소를 가리킨다.) 티엔과 그 동료들은 화학기호 K로 알려진 포타슘(칼륨)을 비교적 낮은 온도에서 기체 상태로 전환하는 물과 같은 '휘발성' 원소-화합물의 추적자로 사용했다. 그들은 지구의 9분의 1 크기인 원시화성이 형성되던 시기에 지구보다 훨씬 더 많은 휘발성 물질을 잃어버렸다는 사실을 발견했다. 그러나 화성은 더욱더 작은 지구의 달과 소행성 베스타(지름 530㎞)에 비해서는 휘발성 물질을 더 잘 붙잡아둔다. 이 두 천체는 따라서 화성보다 훨씬 더 건조하다. 공동저자인 카타리나 로더스 세인트루이스 워싱턴대 지구행성과학과 연구교수는 성명에서 "미분화된 원시 운석보다 분화된 행성에서 휘발성 원소나 그 화합물의 양이 훨씬 적은 이유는 오랜 의문이었다"고 말했다. '분화된(differentiated)' 천체는 내부가 지각, 맨틀, 핵 등 다른 층으로 분리된 천체를 뜻한다. 로더스 연구교수는 또한 "K 동위원소 조성과 행성 중력의 상관관계를 찾는 것은 분화된 행성이 언제 어떻게 휘발성 물질을 받고 잃어버렸는지에 대한 중요한 정량적 의미를 지닌 새로운 발견"이라고 덧붙였다.미국 국립과학원회보 온라인 9월 20일자에 게재된 새로운 연구와 이전 연구는 함께 천체의 작은 크기는 생명체 서식 가능성을 크게 위협하는 것임을 시사한다. 덩치가 작은 행성은 형성되는 동안 많은 양의 물을 잃어버릴 뿐만 아니라, 지자기장도 비교적 일찍 사라짐으로써 대기가 얇아지게 한다. 반대로 지구의 자기장은 우리 행성 깊숙한 곳에 있는 발전기에 의해 구동되고 있어 여전히 강한 상태를 유지하고 있다. 공동저자인 클라우스 메즈거 스위스 베른대 우주·거주가능센터 교수는 "이 연구는 행성이 생명체 서식 가능 '표면 환경'이 조성되는 데 충분한 물을 가질 수 있는 천체 크기의 범위가 매우 제한적이라는 점을 강력히 시사한다"라고 말하면서 "이 결과는 천문학자들이 다른 태양계에서 거주 가능한 외계행성을 찾는 데 지침이 될 것"이라고 덧붙였다. '표면 환경' 조건은 생명체 서식 가능성에 대한 모든 논의에서 중요한 요소이다. 과학자들은 현재 화성의 지하 대수층은 여전히 잠재적으로 생명을 유지할 수 있는 조건이라고 생각한다. 물이 있는 곳에는 어디든 생명이 서식할 수 있다. 과학자들은 화성에 오랜 기간 물이 존재했던 만큼 생명체가 나타나 진화할 수 있는 충분한 시간이 있었을 것으로 보고 있다. 또한 지표 아래 대수층에 생명이 현재 서식하고 있을지도 모른다는 예측을 조심스레 내놓고 있다. 목성의 유로파와 토성의 엔켈라두스와 같은 위성 또한 얼음으로 덮인 표면 아래 생명체가 살 수 있는 거대한 바다를 품고 있다.

기원후 1181년, 중국인과 일본의 천체 관측가에 의해 별이 없던 곳에서 토성만큼 밝은 별이 발견되었는데, 이 별은 6개월 남짓 동안 밤하늘에서 최대 -1등급 밝기로 빛나다가 사라진 것으로 기록되었다. 고대의 기록에서 이 같은 별은 손님별, 곧 ‘객성(客星)’으로 일컬어졌다. 그로부터 900년이 흐른 후, 천문학자들은 마침내 미스터리로 남아 있었던 그 신비한 별의 정체를 밝혀냈다. 1054년 유명한 게 성운을 만들어냈던 초신성 폭발과 같은 현상인 이 사건은 역사적 기록으로 남겨진 된 몇 안 되는 사례 중 하나이지만, 게 성운과는 달리 1181년의 사건은 정확히 파악하기 어려운 미스터리로 남아 있었다. 그러나 역사적 기록은 현대 천문학자들에게 유용한 몇 가지 단서를 남겨주었다. 첫 단서는 시기이다. 이 ‘손님별’은 1181년 8월 6일부터 1182년 2월 6일까지 185일 동안 밤하늘에서 빛을 발했다. 두번째는 하늘에서의 위치이다. 손님별은 중국 별자리 화가이(華盖), 현대의 카시오페이아자리 부근에서 나타났다. 이 '우주 퍼즐 조각'은 연구팀을 고대 섬광의 정체가 무엇인지를 가리켜주었다. 대항성의 폭발이 남긴 이 초신성의 잔해는 바로 Pa30이라고 불리는 성운을 남겼다. 지구와의 거리 약 8500광년이다. 900년 전에 팽창을 시작한 이 성운은 지금도 빠른 팽창을 멈추지 않고 있는데, 새로운 연구에서 홍콩, 영국, 스페인, 헝가리, 프랑스 과학자들은 그 속도를 측정한 결과, Pa30의 먼지와 가스가 지구에서 달까지의 거리(약 38만㎞)를 5분 만에 주파한다는 것을 발견했다. 무려 초속 1270㎞이다. 연구팀은 그 속도를 역산함으로써 성운이 1181년경에 폭발한 초신성의 잔해임이 거의 확실시된다는 결론을 내렸다.연구팀은 Pa30이 희귀한 유형의 초신성으로부터 형성되었음을 발견했다. 이 유형은 초신성의 하위 범주인 Iax형 초신성으로 분류되는데, 이는 중간 밑의 질량을 가진 항성이 핵융합을 끝마치고 마지막으로 도달하는 백석왜성이 폭발한 결과물이다. 영국 맨체스터 대학의 천체 물리학자 앨버트 지욜스트라는 “초신성의 약 10%만이 이러한 유형으로, 아직까지 그 메커니즘이 확실히 밝혀지지 않은 대상”이라면서 “SN1181이 희미했지만 매우 천천히 밝기가 떨어졌다는 점이 이 유형임을 시사한다”고 말했다. 과학자들은 또한 우리은하에서 가장 뜨거운 별 중 하나인 파커 별이 1181년 초신성 폭발을 일으킨 별이 남긴 것으로, 백색왜성으로 알려진 두 별 잔해의 대규모 충돌과 합병의 결과물로 생각하고 있다. 지욜스트라 교수는 “이것은 별과 성운에 대한 자세한 연구가 가능한 유일한 Iax 유형 초신성”이라면서 “역사적 미스터리와 천문학적 미스터리를 모두 풀 수 있는 훌륭한 사례”라고 밝혔다. 이 연구는 ‘아스트로피지컬 저널 레터스’ 9월 15일자(현지시간)에 게재되었다.　

이번 주 초 지구에서 약 6억3000만㎞ 거리에 있는 목성에 소행성으로 추정되는 천체가 떨어져 밝은 빛이 뿜어져나오는 극히 보기 드문 순간을 아마추어 천문학자들이 포착해냈다. 독일 아마추어 천문학자 하랄트 팔레스케는 현지시간으로 지난 13일 목성의 대기 중에 이 가스 행성의 위성인 이오의 그림자가 일식을 일으키는 모습을 관측하다가 소행성 충돌로 추정되는 순간을 촬영했다.그는 스페이스웨더닷컴과의 인터뷰에서 “밝은 빛이 날 놀라게 했다”며 “그것은 충돌 순간일 수밖에 없다”고 주장했다. 만일 이 주장이 사실로 확인된다면 이번 충돌 사건은 관측 사상 목성에 관한 8번째 충돌로 기록된다. 목성의 첫 번째 충돌 사건은 1994년 7월로 기록됐었다. 팔레스케는 이번 섬광을 목격한 뒤 무엇이 빛을 일으켰는지 알아내기 위해 촬영한 영상의 각 프레임을 자세히 살폈다고 밝혔다. 그는 지구상의 간섭은 물론 목성 주위 위성을 배제함으로써 목성의 대기 중에 섬광이 2초 동안 눈에 보이는 것을 발견했다. 목성에는 매년 몇십 개, 어쩌면 몇백 개의 소행성이 충돌하는데 이 덕에 목성은 작은 천체들이 지구에 충돌하는 것을 막아주는 일종의 방패 역할을 한다. 하지만 이런 충돌 사건을 포착하는 사례는 극히 드물다.또한 이번 충돌은 브라질의 또다른 아마추어 천문학자도 기록한 것으로 전해졌다. 호세 루이스 페레이라는 12일부터 브라질 남동부 상파울루주 동부 도시 상카에타누두술에서 목성을 관측하기 시작했다. 그는 스페이스닷컴과의 인터뷰에서 “기상 악화를 우려해 관측을 멈추지 않으려고 첫 번째 영상을 확인하지 않았었다. 14일 오전에서야 영상을 확인했는데 프로그램상에서 충돌 가능성이 높다고 나왔다”면서 “그날 영상에 실제로 충돌 순간이 기록된 것을 확인했다”고 설명했다. 이후 그는 관측 자료를 프랑스 천문학회의 마크 델 크로아에게 보냈고, 그 전문가는 영상 속 섬광이 충돌 순간임을 확인했다. 섬광은 동부 일광 절약시(EDT)로 13일 오후 6시 39분 발생한 것으로 전해졌다. 이는 우리시간으로 지난 14일 오전 7시 39분이다.

신라 연오랑·세오녀 해와 달 설화 깃든 곳철기 전파한 전설은 수천년 뒤 제철소로거북 바위 서면 귓가 맴도는 ‘영일만 친구’ 호랑이 꼬리 닮았네… 동해 최대 ‘호미곶’신년 일출 명소 ‘상생의 손’ 최고의 포토존짙푸른 바다 끼고 드라이브, 내 가슴이 뻥늘 해를 맞는 땅이 있다. 영일만(迎日灣)을 품은 도시 경북 포항. 해와 철의 도시다. “바닷가에서 오두막집을 짓고/ (중략)/ 누가 뭐래도 나의 친구는 바다가 고향이란다” 포항 하면 당장 떠오르는 노래, ‘영일만 친구’(1979)가 있다. 부산 기장군 출신 가수 최백호에게 유일한 친구 영일이가 있었는지 모르겠지만, ‘영일만 친구’는 포항을 상징하는 불후의 명곡이다. ‘목포의 눈물’(이난영), ‘돌아와요 부산항에’(조용필), ‘제주도의 푸른밤’(최성원), ‘여수 밤바다’(장범준)와 함께 강력한 지역의 노래로 꼽힌다. 여담으로 최백호는 2012년 포항시의 각종 행사 및 홍보에 이 곡을 무상으로 사용하도록 허락해 주는 등 대인배적 면모를 보였다고 한다. 코로나19 속에서도 발그레 달을 띄울 추석을 앞두고 대한민국 동해안 최대 만(灣)과 곶(串)을 품은 포항을 조심스럽게 다녀왔다. 동해로 불룩 튀어나온 호미곶과 그 너머 떠오르는 해를 가장 먼저 끌어안는 넉넉한 영일만은 포항의 상징이자 황금어장을 품은 삶의 터전이다. 예나 지금이나 포항은 동해안의 꽤 큰 규모의 어항이지만 현대에 들어 산업 및 군사도시 이미지로 각인됐다. 제철소와 함께 철강단지가 들어섰고 최대 규모 해병대 병력이 주둔해 있는 까닭이다. 하지만 어디 그뿐이랴. 푸른 바다와 높은 고산준령, 천년고찰, 운하, 전통시장 등 자연이나 문화적으로 모두 갖춘 천혜의 관광 도시다.●태곳적 해의 전설, 만(灣)에 비추다 과거 연일군(延日郡)에서 영일군(迎日郡), 이름에서도 줄곧 해와 떨어질 수 없었던 포항 영일만. 유명한 설화가 전해진다. 역대 포항 출신 중 가장 먼저 역사에 기록된 이는 연오랑과 세오녀 부부다. ‘삼국유사’ 제1권 ‘기이’ 제1편에 등장한다. 내용도 꽤 자세하고 극적이다. 신라 제8대 아달라왕 4년(157년) 바닷가에 살고 있었던 연오랑이 해초를 따고 있었는데, 딛고 있던 커다란 바위가 갑자기 움직여 연오랑을 태우고 일본(왜)으로 건너갔다. 밀항이든 아니든 간에 왜에선 당연히 그를 신성시했다. 연오랑을 왕으로 삼았다. 왜 왜가 그를 왕으로 삼았는지는 모르겠지만 아무튼 연오랑은 돌아오고 싶지 않을 만큼 환대를 받았다. 부인인 세오녀는 어찌 됐나. 일 나갔던 남편이 아무 소식 없이 돌아오지 않으니 단단히 열이 받았는지 세오녀가 그를 찾아 나섰다. 그녀는 남편이 바닷가에 벗어 놓은 신발을 발견하고 역시 그 바위에 올라섰다. 그러자 바위는 똑같이 세오녀를 태우고 망망대해로 떠났다. ‘바위 셔틀’을 탄 그녀 역시 왜에 도착했고 연오랑을 다시 만나 왕비가 됐다. 문제는 이들을 떠나보낸 신라였다. 이날부터 신라에 기이한 일이 일어났다. 해와 달이 사라졌다. 일관(日官)이 말했다. “해와 달의 정기가 일본으로 갔다. 도로 데려와야 한다.” 아달라왕은 사신을 보내 “돌아와 달라”는 말을 전했다. 연오랑은 고민할 것도 없었다. 돌아가면 그저 어부고 여기선 왕이다. “돌아가지 않는 대신 왕비가 짠 비단을 줄 테니 이것으로 하늘에 제사를 지내 보라”고 하자 과연 해와 달이 다시 빛을 냈다.훗날 학자들은 이 설화에 대해 근사한 해석을 달았다. 신라의 권력 교체기에 왕족(천일창 왕자)이 여덟 가지 진귀한 보물을 들고 다지마 국에 망명했다는 일본서기의 기록에 더해 다양한 근거를 제시했다. 천문학자들은 실제 일식이 그 시기에 있었을 것이라 했다. 연오가 일본에 전해준 것은 바로 철기를 다루는 기술(해)이며, 세오는 베를 짜는 직조술(달)을 가르쳐 줬다는 것. 융성했던 문화를 왜에 전파한 고대사가 설화 형식으로 기록됐다는 얘기다. 포항의 역대와 현재 지명인 연일(延日), 영일(迎日), 일월지(日月池) 등이 모두 이 설화에서 나왔다. 연오와 세오에 들어간 오(烏) 역시 해를 상징한다. 고구려인들은 해를 세 발 달린 까마귀 삼족오(三足烏)로 봤다. 포항 해병대 1사단이 주둔한 오천(烏川)의 지명은 여기서 나왔다. 1800년쯤 지나 1968년 영일만에 한반도 최초 종합제철소인 포항제철이 들어선 것도 절묘하게 맞아떨어진다. 철과 해(烏, 日本)가 일찌감치 이곳과 연을 맺었던 셈이다. 역사는 이어진다.포항시는 연오랑과 세오녀의 이야기를 바탕으로 그 자리에 테마공원을 조성했다. 멀리 일본이 바라다보이는 영일만 해안 언덕 위에 정자와 신라 한옥촌 등을 지었다. 정자에 앉아 불어오는 시원한 바람을 맞으면 속까지 후련해진다. 공원을 조성하던 도중, 정말 땅속에서 거북이 모양의 바위가 발견됐다고 한다. 자연석이면서도 모양은 조각처럼 거북이를 빼닮았다. 설화 속 그 바위처럼 넓고도 기묘하게 생겼다. 신기할 따름이다. ●불룩 튀어나온 동해 최대 곶(串)에 서다 학창 시절 칠판에 분필로 슥슥 한반도를 그리던 선생님이 꼭 빠뜨리지 않았던 것이 바로 호미곶이다. 호랑이 꼬리를 닮았대서 호미곶(虎尾串)이다. 예전엔 간혹 ‘토끼 꼬리’라고도 했지만 조선 최고 풍수가 남사고(南師古)가 한반도는 호랑이가 앞발로 연해주를 할퀴는 모양이며 백두산은 코, 호미곶은 꼬리에 해당하는 명당이라 설명한 후 호랑이 꼬리로 불렸다. ●‘영일’ 이름 덕… 해맞이 공원 일출에 빠지다 장기반도 끝에 있는 곳으로 대한민국 본토 최동단이다. 여기서 시계 방향으로 영일만이 시작된다. 연말에 신년 해맞이 인파가 몰린다. ‘영일’이란 이름 덕에 전국에서 가장 인기 많은 해맞이 축제가 열린다. 바다에서 해안 쪽을 보자면 기암이 가득한 해식애지만, 육지에서 수평선 쪽으로는 사실 이렇다 할 섬 하나 없어 허전했는데, 1999년 ‘상생의 손’이 만들어진 후 일출의 배경이 훨씬 근사해졌다.해맞이 광장부터 한 쌍의 ‘상생의 손’이 바다까지 이어진다. 붉은 태양과 그 빛이 녹아 들어간 바다를 배경으로 손가락마다 갈매기가 앉아 있는 사진이 유명하다. 이 장면을 남기기 위해 수많은 사진가들이 잠을 설쳐 가며 매일 아침 이곳을 찾는다. 상생이 아니라 고생의 손이 분명하다. 특히나 신년 일출이 아니라 요즘 같은 하절기라면 새벽에 일어나야 하니 철장(鐵杖) 같은 모닝콜의 손이다. 1908년 세운 호미곶 등대를 기념하는 국립등대박물관과 새천년기념관 등 볼거리가 많아 날씨 탓에 일출을 놓친대도 위안 삼을 곳이 많다. 가는 길도 근사하다. 가까워질수록 점점 바다가 많이 보이더니 강사리 쪽으로 이어지는 길은 아예 바다를 옆에 끼고 달린다. 드라이브 코스로 딱이다. 원양을 향해 불쑥 튀어나와 일대의 황금어장으로 유명한 구룡포. 이름도 무협지에 등장하는 지명처럼 근사하다. 사실 지명의 유래는 신라 진흥왕 때 아홉 마리 용의 승천 설화에 기인한다. 아무튼 동해상은 물론 울릉도와 오키 군도까지 단숨에 근접할 수 있는 구룡포항의 경제성을 일찌감치 간파한 일제는 어민을 모집해 사람(民)을 이곳에 심었다(植).●아! 구룡포, 근대사의 현장에 서다 구룡포 근대문화 역사거리의 탄생은 100여년 전으로 거슬러 오른다. 1900년대 초 일본인 어부들이 구룡포로 건너왔다. 어군을 따라가다 이곳에 닿은 도가와 야스부로와 하시모토 젠기치 일행은 구룡포에 정착해 일본인 어촌의 시조이자 리더가 됐다. 이른바 동해의 골드러시였다. 풍족한 어장에서 고기를 잡아 부유해진 그들은 학교와 신사를 짓고 조선 안의 일본을 건설했다. 구룡포는 자국에 생선을 수출하는 일제의 어업 전진기지가 됐다. 순식간에 엄청난 부를 쌓은 구룡포는 1930년대에 이미 극장과 병원, 백화점 등 첨단 생활시설과 주점, 식당, 유곽 등 유흥지구를 두루 갖춘 근대도시로 발전했다. 당시 신사와 소학교(현 구룡포 공원과 용왕당)로 오르는 계단에는 방파제와 근대식 어항을 세운 120인 공헌자 이름을 비석에 새겨 남겼다. 광복 이후 식민통치의 억울함에 분노한 주민들이 비석에 시멘트를 발라 지워 버렸다. 계단 오른편에 남아 있는 도가와 야스부로 송덕비에도 시멘트가 덧칠돼 있다. 계단 양옆 골목은 2층 목조의 적산가옥(일제강점기에 지은 일본식 가옥) 일색이다. 지금 구룡포 근대역사관으로 활용하고 있는 하시모토 가옥은 전형적인 일본 고급주택으로 대부분의 자재를 일본에서 직접 들여왔을 정도로 많은 돈을 써서 지었다. 주택의 건축양식이며 자재, 소품이 보통 고급 주택 수준이 아니다.이 외에도 대등여관(현재 호호면옥)과 요릿집 일심정(현 찻집 후루사토야), 이케다 유희장(현 일반주택) 등 과거의 모습을 오롯이 간직한 근대 건물이 많아 드라마와 영화, 뮤직비디오 등의 단골 촬영지가 되고 있다. 얼마 전 KBS 드라마 ‘동백꽃 필 무렵’ 역시 이곳을 배경으로 촬영했다. 극 중에선 ‘옹산게장거리’로 나왔지만 구룡포다. 포스터에서 동백이(공효진 분)와 용식이(강하늘 분)가 바다를 바라보며 앉았던 계단 꼭대기는 수많은 관광객의 자리가 됐다. 100여년 전에 조성된 좁은 골목에 빼곡히 들어찼던 식당과 상점이 고스란히 카페와 소품숍으로 바뀌어 관광객을 맞이하고 있다. 요것조것 볼거리와 살거리가 많아 반나절씩 앉았어도 그리 지루하지 않다. 문화 체험을 할 수 있는 까멜리아(동백이네 가게), 동백이네 집 등과 다과 및 간단한 식사를 즐길 수 있는 공간이 많다.큰길가로 나오면 죄다 대게를 파는 식당이다. 잘 알려지진 않았지만 포항은 대게 생산량이 가장 많은 곳이다. 금어기엔 수입 대게나 냉동대게를 쓰지만 제철이면 싱싱한 대게를 맛볼 수 있다. 구룡포초등학교 쪽으로 향하면 구룡포 까꾸네 모리국수가 나온다. 잡어를 한데 넣고 팔팔 끓인 얼큰한 국물 국수가 전국적으로 소문난 까닭에 끼니때와 상관없이 기나긴 줄을 드리운다. 구룡포초교 앞에는 바닷바람에 말린 해풍국수를 파는 구룡포할매국숫집과 수제 찐빵이 맛있기로 소문난 철규분식 등 이름난 맛집이 있고 바로 옆 구룡포 시장을 둘러볼 수 있어 많은 이들이 찾는다.●영일대 해변·포스코 거대한 야경, 내일을 비추다 포항에는 수영을 즐기기에 좋은 해변이 많다. 해병대 주둔지역이라 접근이 어려운 곳을 빼고도 영일대(구 북부), 칠포, 화진, 월포, 포항송도해수욕장 등이 있다. 이 중 가장 많은 이들이 찾는 곳이 영일대 해수욕장이다. 영일만 내항의 중심 격이다. 도심과 가깝고 상업지구가 많이 들어서서 화려한 야경을 자랑하는 부산 해운대처럼 불야성의 도심 해변 역할을 톡톡히 한다. 밤에 해변을 산책하다 보면 멀리 포항제철소가 눈에 들어온다. 투박한 용광로와 공장 건물에 형형색색 조명을 밝혀 마치 만화영화 ‘미래소년 코난’ 속 산업도시 ‘인더스트리아’를 연상시키는 특이한 야경이 펼쳐진다. 바다 한가운데로 쭉 뻗은 제티 끝에는 전통 양식의 해상누각 영일정이 있어 반대편 포스코 야경과 대조를 이룬다.오목한 해변 뒤편으로는 많은 숙박업소와 식당, 술집, 카페 등이 밀집해 포항 밤문화의 중심지로 꼽힌다. 바다 전망의 호텔과 술집은 관광객뿐 아니라 시민들에게도 인기가 좋아 언제나 많은 이들이 영일대 해변을 찾아 즐거운 시간을 보낸다. 아침 산책을 나오는 이들도 많다. 해변에는 철의 도시답게 ‘철’을 소재로 한 조형물이 늘어서 있다. 해가 떠오르는 수평선과 밀려드는 파도 그리고 모래밭의 조형물이 한데 어우러져 영일만 내항의 베이스 역할을 톡톡히 하고 있다. 거친 동해의 숨결 속에서도 거대한 반도가 휘감은 덕에 영일만은 잔잔하고 묵묵히 내일 다시 떠오를 해를 기다릴 수 있다. 막막하고 지루한 코로나19의 터널 속, 해를 맞이하는 영일만의 신새벽에 서 있다면 아마도 아직은 희망을 잃지 말라는 ‘내일의 뜨거운 메시지’를 당장 받아 볼 수 있을 듯하다. 글 사진 놀고먹기연구소장 demory@naver.com

지구의 밤하늘에서 육안으로 볼 수 있는 5개의 행성 중에서 가장 보기 어려운 행성이 바로 수성이다. 이유는 말할 것도 없이 눈부신 태양에 가장 가까이 붙어 공전하기 때문이다. 그래서 수성의 최대이각, 곧 태양으로부터 가장 멀리 떨어질 때인 동방최대이각, 서방최대이각일 때 그나마 잠시 볼 수 있을 뿐이다. 이런 연유로 인해 17세기에 행성운동 3대법칙을 발견한 위대한 천문학자 케플러조차도 평생 수성을 보지 못했다고 한다. 그런데 이 보기 힘든 수성을 볼 수 있는 기회가 찾아왔다. 바로 오늘 9월 14일이 수성의 동방최대이각의 자리에 오기 때문이다. 정확한 최대이각 시각은 대낮인 12시 59분이지만, 일몰 후 서쪽 하늘에서 반짝이는 수성을 맨눈으로 볼 수 있다. 지구에서 볼 때 태양으로부터 가장 멀리 떨어진 각도는 26.8도로, 정말 신경쓰지 않으면 금방 서녘으로 꼴깍 넘어가고 만다. 오늘밤이 지나면 행성은 저녁 하늘에서 작은 유턴을 하고 다시 태양에 가까이 다가가는 것처럼 보일 것이다.수성은 지난 8월 2일 태양 뒤에서 나타나 지구 행성의 저녁 하늘을 아름답게 장식했다. 이처럼 내행성이 지구에서 보이지 않는 태양 반대편 위치하는 것을 외합이라 한다. 또 수성은 10월 10일 지구의 관점에서 태양 앞을 지나 지구-수성-태양이 일직선을 이루는 내합의 위치에 도달한다. 이후로 9월 말에서 10월 중순까지 수성은 태양의 눈부심에 가려져 우리 눈으로 관찰할 수 없지만, 10월 말쯤 해돋이 전에 다시 한 번 ‘새벽 별’ 처럼 나타날 것이다. 요즘 저녁 하늘에 나타나는 수성을 볼 기회를 놓친다면 그 무렵 다시 한번 ‘새벽 수성’에 도전해볼 기회가 있을 것이다. 수성은 10월 25일에 태양으로부터 가장 먼 서방최대이각에 도달한 후, 11월 29일에 또 다른 U턴을 한 후 외합을 향해 달려갈 것이다.　

절세 미인의 대명사로 여겨지는 ‘클레오파트라’로 명명된 것과 달리 개뼈(개가 흔히 좋아하는 아령 모양의 뼈다귀)를 닮아 아이러니한 한 소행성의 크기가 예측보다 꽤 크다는 사실이 확인됐다. 이는 역대 가장 선명한 이미지 데이터를 얻어낸 성과다. 미국 우주전문매체 스페이스닷컴 등 외신 보도에 따르면, 대부분 금속으로 된 클레오파트라 소행성(이하 클레오파트라)은 기존 관측에서 길이 200㎞ 정도로 추정됐지만, 새로운 이번 연구에서 길이가 270㎞에 달하는 것으로 확인됐다. 이는 서울에서 포항까지 직선 거리와 맞먹는 규모다. 1880년 오스트리아 천문학자 요한 팔리사에게 처음 발견된 뒤 천문학자들의 마음을 사로잡아온 클레오파트라는 화성과 목성 사이에서 태양을 중심으로 공전한다. 우리 지구에서 가장 가까울 때는 2억㎞ 정도 떨어져 있다. 흔히 ‘개뼈 소행성’으로 불리는 클레오파트라는 20년 전 수행한 레이더 관측 연구에서 소행성 양끝에 둥근 돌출부가 있다는 사실이 확인돼 개뼈처럼 보인다고 해서 이런 별명이 붙여졌다.클레오파트라는 두 위성을 갖고 있다는 사실이 드러난 바 있다. 이들 위성은 실제 클레오파트라의 자녀들인 알렉산더 헬리오스와 클레오파트라 셀레네 2세의 이름을 따서 각각 알렉셀리오스(Alexhelios)와 클레오셀레네(Cleoselene)라는 이름이 붙여지기도 했다.국제연구진이 칠레에 있는 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)을 사용해 확보한 새로운 이미지는 클레오파트라를 여러 각도로 바라본 모습이다. 이는 2017년부터 2019년까지 3년 동안 수집한 것을 미국 캘리포니아주 마운틴뷰에 있는 세티(SETI) 연구소가 주도해 얻은 결과물이다. 이번 연구는 어느 때보다 정확하게 소행성의 크기와 질량을 계측했기에 이 천체를 공전하는 두 위성이 어떻게 형성될 수 있었는지에 대해서도 알 수 있게 해줬다. 이는 클레오파트라가 어떤 두 소행성의 충돌로 완전히 파괴되지 못하고 남은 잔해에서 태어났다는 점을 시사하는 것. 연구진은 또 VLT가 포착한 다양한 이미지 정보를 바탕으로 3D 입체 모형을 제작했고 소행성의 한쪽 돌출부가 다른 쪽 돌출부보다 더 클 수도 있다는 새로운 정보도 알아냈다. 뿐만 아니라 별도의 연구를 통해 클레오파트라의 밀도가 기존 4.5g/㎥가 아닌 3.4g/㎥에 불과하다는 점도 확인됐다. 이는 밀도가 철의 철반 수준임을 시사해 이 소행성이 기존 예측보다 3분의 1 정도 덜 무겁고 이를 공전하는 두 위성의 궤도도 다르다는 점을 보여준다. 밀도가 낮다는 점은 클레오파트라 소행성이 다공질 구조이고 잔해 더미에 불과할수 있으며 두 소행성의 강한 충돌 뒤 떨어져 나온 잔해들이 다시 뭉쳐져 형성됐을 가능성이 크다는 이론을 뒷받침한다. 이에 대해 연구 주저자인 미로슬라브 브로시 체코 카를로바대 교수는 “만일 두 위성의 궤도가 틀렸다면 클레오파트라의 질량 등 모든 데이터가 잘못됐기에 이들 위성의 위치를 알아내야 한다”고 지적했다. 연구진은 이런 새로운 데이터와 정교한 컴퓨터 모형화를 통해 클레오파트라의 중력이 알렉셀리오스와 클레오셀레네의 복잡한 움직임에 어떤 영향을 주고있는지도 논문에 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.

지구로부터 50광년 떨어진 우주공간에서 발견된 한 별은 차가우면서도 뜨거운 특징을 모두 갖췄다. 언뜻 보기에 모순된 특징을 지닌 이 별은 우연히 발견됐다고 해서 ‘엑시던트’(The Accident)라는 별명까지 붙여졌다. ‘천체물리학저널 레터’(ApJL) 최신호에 실린 연구논문에 따르면, 엑시던트의 연대는 100억 년에서 130억 년 사이로 우리은하가 탄생한 초기 우주에 만들어진 아주 오래된 별로 추정된다.엑시던트는 질량이 작아 경수소를 헬륨으로 핵융합할 수 없어 주계열성이 될 수 없던 천체인 갈색왜성으로 분류된다. 이는 주계열성과 행성의 중간 크기로 그 어느 쪽에도 속하지 않는다. 중수소의 핵융합은 일어나므로 적외선을 방출하지만 오래 가지 못하는 특징이 있다. 다만 엑시던트는 일반 갈색왜성과 전혀 다르다. 지금까지 발견되지 않았던 것도 바로 그 이유 때문이다. 갈색왜성은 또 오래될수록 식어서 빛의 파장마다 밝기가 변한다. 이는 가열한 금속이 식으면서 밝은 흰색에서 빨갛게 되는 것과 비슷하다. 그런데 엑시던트는 어떤 파장에서 매우 차가워 오래된 것처럼 보이지만, 또다른 파장에서는 매우 밝아서 온도가 높은 것처럼 보인다.이런 수수께끼의 항성을 처음으로 포착한 관측장비는 2009년 발사된 미국항공우주국(NASA)의 네오와이즈 우주망원경이고, 발견자는 아마추어 천문학자 댄 캐셀덴 연구원이다. 그는 자체제작 프로그램과 네오와이즈 관측데이터를 이용해 갈색왜성을 찾고 있었다. 우주에는 적외선을 방출하는 천체가 많은데 이들은 대개 지구에서 멀리 떨어져 있고 정지해 있는 것처럼 보인다. 하지만 갈색왜성은 어두운 별이라서 지구 근처에 있는 것밖에 발견되지 않는다. 이 때문에 이동하는 모습도 관측할 수 있다. 캐셀덴의 프로그램은 멀리 있고 움직이지 않는 별을 제외하고 갈색왜성 특징을 갖춘 이동하는 천체를 강조해서 표시하도록 제작돼 있었다. 그렇게 별의 후보를 찾다가도 이미 알려진 갈색왜성의 특징에 맞지 않아 강조되지 않은 엑시던트를 우연히 발견했다는 것이다. 그렇다면 대체 왜 엑시던트는 차가우면서도 뜨거운 것처럼 보일까? 그 비밀을 밝히기 위해 미국 캘리포니아공대의 천체물리학자 데이비 커크패트릭 박사 연구팀은 하와이의 WM 켁 천문대에서 우선 적외선을 관측했다. 하지만 적외선은 너무 어두워서 엑시던트를 관측할 수 없었다. 그래서 엑시던트가 어두운 것은 상상 이상으로 멀리 있기 때문이 아닐까 하는 가설을 세웠지만 그것도 아니었다. 허블 우주망원경과 스피처 우주망원경으로 거리를 측정했더니 50광년밖에 떨어져 있지 않았다. 그 대신 시속 80만㎞라는 고속으로 이동하고 있는 것으로 확인됐다. 같은 거리에 있는 다른 갈색왜성보다 훨씬 빨리 움직이고 있었던 것으로 전해졌다. 그리고 이는 엑시던트가 ‘오랜 시간’ 우리은하를 질주하고 있었다는 점을 시사한다. 그 사이 거대한 천체를 만나 그 중력에 의해 가속해 왔다는 것. 여기서 ‘오랜 시간’은 100억 년에서 130억 년으로, 일반적인 갈색왜성 연대의 두 배나 되는 기간이다. 따라서 엑시던트는 우리은하가 형성된 초기에 탄생한 아주 오래된 별이라는 것이다. 이에 대해 연구팀은 “이처럼 오래된 갈색왜성의 존재 자체는 오래 전부터 예측돼 왔지만, 이와 동시에 극히 드물다는 예측도 있다”면서 “따라서 이번 갈색왜성이 발견된 사례는 행운일지도 모른다”고 설명했다.

허블우주망원경이 푸른빛으로 불타는 ‘우주의 칼’을 잡아냈다. 마치 거대한 칼이 우주의 심장을 관통하는 듯이 보이는 이 광경은 갓 태어난 아기별이 방출하는 이온화된 가스의 쌍둥이 제트이다. 이 같은 장관을 연출하는 신성은 'IRAS 05491+0247'이라는 아기별인데, 허블 팀에 따르면 ‘심장’은 원시성을 둘러싸고 있는 남은 먼지와 가스 구름이다. 제트와 구름 사이의 이러한 극적인 상호 작용은 '허빅 하로'(Herbig-Haro) 천체를 탄생시키는데, 이는 1950년대 천문학자 조지 허빅과 걸리러모 하로가 발견한 것으로, 별이 탄생할 때 별 주위의 원반 형태 먼지구름이 떨어진 뒤 이 회전축을 따라 2개의 빠른 제트(분출물)의 끝에 형성된 성간운을 뜻한다. 성간운은 우리 은하계 또는 은하계 외에서 볼 수 있는 가스, 플라스마, 우주먼지 등을 통틀어 이르는 말이며, 이러한 장면은 생성된 지 10만 년 이하의 어린별에게서만 볼 수 있다. 모든 원시별이 탄생할 때에는 양극에서 제트 분출로 인한 충격파가 발생한다는 점에서 ‘별 탄생의 세리모니’라 부르기도 한다. 이번에 허블망원경이 촬영한 것은 HH111로 명명되었으며, 지구에서 오리온자리 방향으로 약 1300광년 떨어져 있다. 허블은 가시광 및 적외선(열) 파장의 빛을 모두 관찰하는 WFC3(광시야 카메라 3) 장비를 사용하여 이미지를 잡아냈다. 유럽우주국(ESA) 관계자는 “허빅-하로 천체는 실제로 가시광 파장 영역에서 많은 빛을 방출하지만, 주변 먼지와 가스가 가시광을 많이 흡수하기 때문에 관찰하기 어렵다”면서 “따라서 적외선 파장에서 관측하는 WFC3의 능력은 허빅-하로 천체를 성공적으로 관측하는 데 필수적”이라고 밝혔다.미 항공우주국(NASA)과 ESA가 공동 운영하는 허블우주망원경은 1990년 4월 우주 왕복선 디스커버리를 타고 지구 저궤도에 발사되었다. 이후 우주에 대한 놀라운 이미지들을 계속해서 제공하고 있지만, 이제 30년을 넘겨 노후화 증세를 보이고 있다. 현재는 퇴역을 앞둔 허블우주망원경과 임무교대 할 제임스 웹 우주망원경이 발사를 기다리고 있는 중이다. 우주를 더 멀리, 더 깊이 들여다 볼 제임스웹 차세대 우주망원경은 여러 차례 연기를 거듭한 끝에 오는 10월 31일 우주로 향한다. NASA는 프랑스령 쿠루 기아나 우주센터에서 아리안 5호 로켓에 실어 발사할 예정이다.　

수많은 거대질량 블랙홀이 우주를 떠돌 수 있다는 사실이 새로운 모의실험으로 밝혀졌다. 이처럼 떠돌아다니는 거대질량 블랙홀 즉 ‘떠돌이 블랙홀’(Rogue black hole)은 우리은하에서 가까운 곳에 존재하는 거대질량 블랙홀 중에서 무려 10%를 차지할 수 있다는 연구 논문이 발표됐다. 이는 우리은하와 같은 은하에 평균 12개의 보이지 않는 ‘거대 괴수’가 주변을 배회하며 근처의 모든 것을 집어삼킬 수 있다는 것을 뜻한다. 연구진 설명에 따르면, 은하를 둘러싸고 있는 바깥쪽 ‘헤일로’(halo)에 질량이 많을수록 블랙홀의 수가 증가하므로 무거운 헤일로를 가진 은하단에는 굶주린 방랑자들이 훨씬 더 많을 수 있다. 연구진은 “은하단 헤일로에 수천 개의 방황하는 블랙홀이 있을 것으로 예상한다”면서 “천문학자들은 대부분의 은하가 초대질량 블랙홀 주위에 형성된다고 생각한다”고 설명했다.  태양보다 수백만 배 또는 수십억 배나 더 큰 거대질량 블랙홀은 성간 가스, 먼지를 비롯해 별이나 행성 주위를 도는 물질에 대해 닻 같은 역할을 한다. 블랙홀에 가까울수록 물질은 더 빠르게 가열되면서 나선형으로 블랙홀에 빨려들며, 강한 복사를 방출하는 강착원반을 형성한다. 우리가 보이지 않는 블랙홀을 확인할 수 있는 것은 이런 강착원반의 복사 덕분이다. 일반적으로 블랙홀은 은하단에서 서로의 둘레를 공전하는 은하의 중심에 고정된다. 그러나 때로는 은하 충돌과 같은 거대한 힘이 중심의 거대질량 블랙홀을 약화시켜 방랑자처럼 우주를 떠돌게 만들 수 있다. 두 블랙홀의 병합이 중단되는 경우, 둘 중 하나 또는 둘 모두가 중력에서 풀려나 떠돌이 블랙홀이 되기도 한다. 이런 우주 사건이 얼마나 자주 발생하는지 추정하기 위해 천문학자들은 블랙홀이 수십억 년에 걸쳐 궤도가 어떻게 변화하는가를 추적했다. 블랙홀의 행동에 관한 모든 규칙을 설명하기 위해 개발한 ‘로물루스(Romulus) 모의실험’을 실행한 결과, 약 137억 년 전의 빅뱅과 그 후 약 20억 년 사이에 초기 우주의 빈번한 은하 충돌로 인해 은하에 고정된 거대질량 블랙홀 사촌을 능가할 만큼 수많은 떠돌이 블랙홀들을 생산했음을 예측했다. 그 후 우주가 나이를 먹어감에 따라 느슨한 중력으로 묶여 있던 수많은 블랙홀들이 합쳐져서 은하 중심에서 쌍성계를 형성한 후, 다른 거대질량 블랙홀에 의해 다시 포착됐음이 모의실험으로 밝혀졌다. 그러나 많은 블랙홀들은 여전히 자유로운 상태에 머물러 있었다. 연구진은 “로물루스는 수십억 년의 궤도 진화 후에 많은 거대질량 블랙홀 쌍성이 형성되는 반면, 일부 거대질량 블랙홀은 결코 은하 중심에 도달하지 못할 것이라고 예측한다”면서 “결과적으로 로물루스에 의해 우리은하와 비슷한 질량의 은하는 평균 12개의 거대질량 블랙홀을 가지고 있는 것으로 밝혀졌으며, 이들은 대개 은하 중심에서 멀리 떨어진 헤일로를 떠돌아다닌다”고 설명했다. 연구진은 “다음 단계는 보이지 않는 거대 블랙홀의 특징을 알아내는 것”이라며 “언젠가 우리가 그들을 직접 관찰할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 이번 연구 결과는 ‘영국 왕립천문학회월간보고’(MNRAS) 6월호에 실렸다.

전 세계 문화권에 나타나는 플레이아데스 설화 현대인과 마찬가지로 고대인들 역시 오래 전부터 플레이아데스, 즉 황소자리에 있는 작은 성단인 '일곱 자매별(Seven Sisters)'에 대해 잘 알고 있었다. 기원전 1600년 고대의 유물 네브라 스카이 디스크에는 플레이아데스가 선명하게 표현되어 있다. 지름 약 30cm에 두께가 중앙으로부터 4.5mm에서 1.5mm로 점점 얇아지는 형태이며, 무게는 2.2kg인 청동 원반은 청동기 시대 인류의 천문지식과 우주관을 담고 있는 유물로, 1999년 독일 중부의 한 촌락인 네브라에서 발굴되었다.  플레이아데스 성단은 황소자리에 위치한 산개성단으로, 메시에 천체목록에는 메시에 45(M45)로 등록되어 있다. 지구에 가장 가까운 산개성단 중 하나이며, 밤하늘에서 육안으로 가장 확실히 알아볼 수 있는 성단이다. 성단에는 통계상 확인된 별들 숫자는 대략 1천 개가 넘는다. 페르시아인들은 이 별무리의 모양을 진주 꽃다발, 진주 목걸이 등에 비유한다. 우리 조상들은 이 별무리를 '좀생이'라고 불렀다. 동양 문화권에서는 이십팔수(二十八宿)의 열여덟 번째 별로 묘성(昴星)이라고 한다. 그러나 이 유명한 별 무리는 거의 10만 년 전 아프리카에서 우리 조상이 들려준 세계에서 가장 오래된 이야기로 가는 길을 제시할 수 있을지도 모른다는 새로운 연구가 발표되었다. 이를 위해 이 논문의 저자들은 별자리에 대한 그리스 신화와 호주 원주민 신화 사이의 유사성을 활용하고있다. 그러나 한 전문가는 이러한 신화의 유사점은 공통된 기원에서 나타난 것이라기보다 순전히 우연일 수도 있다고 말했다.  플레이아데스는 같은 시기에 태어난 별들의 무리인 산개성단의 일종으로 M45로 불린다. 망원경으로 보면은 이 영역에서 약 800개 이상의 별을 식별할 수 있지만, 맑고 어두운 밤에 맨눈으로 보면 겨우 6개 볼 수 있을 뿐이다. 그러나 전 세계 문화권에서는 종종 이 별무리에 대해 숫자 7을 언급하여 '일곱 자매별', '일곱 처녀' 또는 '일곱 소녀'라고 부르기도 한다. 맨눈으로 볼 때는 분명 6개의 별을 볼 수 있을 뿐인데, 각 문화권에서 하나같이 일곱이라는 숫자를 들먹이는 걸까? 이 문제에 특히 머리를 썩인 사람들은 호주 웨스턴 시드니 대학의 천체 물리학자인 레이 노리스를 비롯해 호주 연방과학산업연구기구(CSIRO) 천문-우주과학 분과의 많은 과학자들이었다.  노리스는 호주 토착 원주민과 함께 일하면서 오래 구전되어온 플레이아데스에 얽힌 옛이야기를 들을 수 있었다. 이 이야기에서 오리온자리는 사냥꾼으로 표현되며 플레이아데스는 사냥꾼에게 쫓기는 7명의 소녀로 나타난다. 물론 이밖에도 다른 원주민 그룹들로부터 오랜 하늘 이야기를 많이 접할 수 있었다. 중요한 것은 이들 원주민이 들려주는 플레이아데스 전설이 고대 그리스 전설과 매우 유사하다는 점이다. 오리온자리와 플레이아데스는 모두 밤하늘에서 눈에 띄는 밝은 천체들이다. 별들은 밤새 동쪽에서 서족으로 흘러간다. 지구의 자전에 따른 겉보기 운동이지만, 지동설을 알지 못하는 옛날 사람들에게는 별들이 스스로 그렇게 움직이는 것으로 받아들여졌다. 따라서 그들이 보기엔 앞선 플레이아데스가 뒤따르는 오리온자리에게 밤새 쫓기는 것으로 보였을 것이라고 상상하는 것은 전혀 이상한 일이 아니다. 일부 연구자들은 유럽인들이 200년 전에 호주에 도착했다는 점을 감안할 때, 두 '전설'의 유사성을 단순한 문화권들 사이의 교류로 인해 빚어진 것이라고 해석하기도 했다. 그러나 이 해석에는 하나의 약점이 있는데, 서로 멀리 떨어져 있는 호주 각 지역의 원주민 사회로 그리스의 전설이 유포되어 깊이 스며들기에는 200년이란 시간이 그리 충분치 않다는 사실이다. ​하나의 기원인가, 우연의 일치인가? 노리스는 일곱 자매별 중에서 플레이오네로 알려진 별이 종종 바로 옆의 아틀라스라는 별의 밝은 빛으로 인해 우리 육안으로는 보이지 않게 된다는 점을 지적했다. 플레이오네는 5등성으로 일곱 별 중 가장 어두운 별이기도 하다. 그런데 10만 년 전, 인류가 처음 아프리카 대륙에서 출현하여 전 세계로 퍼져나갔을 때, 두 별은 밤하늘에서 더 멀리 떨어져 있었을 것이다. 이것이 바로 아마도 많은 구전 설화에서 플레이아데스가 7개의 별무리라는 것이 각인된 이유일 것이다. 다시 말해, 아직 아프리카를 떠나지 않은 우리의 조상들이 먼저 '사냥꾼과 일곱 처녀' 이야기를 생각해냈고, 그들이 유럽으로, 또 아시아를 건너 마침내 호주로 이주했을 때 밤하늘 이야기가 같이 퍼져나갔던 것이다. 노리스는 "우리는 이 두 가지 정황 증거를 가지고 있다"며 "이 두 가지가 함께 흥미로운 가설의 밑바탕이 된다"고 덧붙였다. 노리스 박사는 공동저자와 함께 1월 25일 출판 전 데이터 베이스인 아카이브에 이러한 가능성에 대한 논문을 게재했다. 그들의 연구는 승인되었지만 아직 피어리뷰 저널에 출판되지는 않았다.  이번 연구에 참여하지 않은 루이지애나 주립대학의 천문학자이자 고고학자인 브래들리 셰퍼는 이것이 "재미 있고 기발한 아이디어지만 사실일 것 같지는 않다"고 면서 "인간이기 때문에 그들은 당연히 하늘을 남성과 여성의 형상으로 채울 것이고, 그러다 보니 별자리 중 절반은 남성과 관련되고 절반은 여성과 관련된 것으로 나타났음을 예상할 수 있으며, 오리온이 남성, 플레이아데스가 여성이 된 것 역시 그 같은 흐름에서 나온 것을 의미한다"고 설명했다.   나아가 셰퍼는 전통적인 설화들의 수가 방대한 만큼 두 문화 사이에 순전히 우연한 일치가 나타날 가능성이 있다고 지적했다. 그는 또한 노리스의 논문이 10만 년 전 플레이오네와 아틀라스 사이의 거리를 모델링하기 위해 오래된 항성 위치 정보를 사용했다는 점을 거론했다. 정확한 데이터는 이 시대 동안 두 별은 두 배 가까운 거리에 있었음을 보여준다. 즉, 우리 조상들이 본 밤하늘의 별자리 모습이 지금과 별로 다르지 않았을 거란 얘기다.  하지만 노리스의 논문은 두 별 사이의 거리에만 전적으로 의존하는 것은 아니다. 플레이아데스의 별들은 밝기가 변해온 것으로 생각되며, 지금은 아주 희미한 별이지만 10만 년 전에는 훨씬 더 밝아 눈에 띄었을 수도 있으며, 그런 이 별들이 얼마나 많은지는 아무도 모른다는 것이다. 오랜 시간이 흐르면서 밝기가 변하는 별들이 드물지 않다는 사실이 이 같은 주장의 근거가 될 수 있다.  셰퍼는 끝으로, 논문에서 제안하듯 오리온과 플레이아데스의 사연에 10만 년이라는 장구한 시간이 얽혀 있지 않을 수도 있지만, 적어도 1만 4000년 전의 이야기가 숨겨져 있다는 것만으로도 ​​매우 인상적인 사실이라고 덧붙였했다. 고대의 플레이아데스 설화가 과연 아프리카 기원을 가지고 전 세계로 퍼져나갔는지, 아니면 각 지역의 문화권이 우연히 일곱자매 설화를 스스로 엮어냈는지 지금 시점에서 결론을 내리기는 어려울 듯이 보인다. 그러나 앞으로 연구와 증거들이 쌓여간다면 저 아름답게 반짝이는 플레이아데스 7공주의 연원을 확실히 알게 될 날이 올 것으로 생각된다.

‘태양계의 큰형님’ 목성과 그 주위를 도는 갈릴레이 위성들의 생생한 모습이 카메라에 포착됐다. 최근 아마추어 천문가인 크리스토퍼 고는 지난 15일(현지시간) 자정 경 필리핀 세부에서 촬영한 목성에서 벌어진 '우주쇼'를 영상으로 공개했다. 너무나 선명하게 포착된 영상을 보면 목성을 중심에 두고 그 주위를 공전하는 세 위성의 모습이 실감나게 담겨있다. 영상에 담긴 각각의 위성 이름은 유로파, 칼리스토, 가니메데다. 이 영상이 더욱 놀라운 점은 세 위성의 '3중 일식'도 담겼다는 사실이다. 목성 표면을 보면 검은색 원들이 보이는데 이는 바로 각 위성의 그림자다. 일식은 위성이 태양과 지구 사이에 왔을 때 나타나는데 목성 역시 같은 현상은 일어난다. 다만 지상에서 보는 일식과 달리 우주에서 보는 일식은 영상에서 처럼 행성 위에 짙은 그림자(本影)를 남기게 된다.이 영상 제작을 도운 미 햄프턴 대학 행성과학자 쿠니오 사바나기 박사는 워싱턴포스트와의 인터뷰에서 "목성에서 1, 2중 일식은 자주 일어나지만 3중 일식은 매우 희귀하다"면서 "영상에서처럼 3개의 달이 동시에 일식이 일어난 것은 지난 2015년이 마지막으로 2032년에나 같은 장면을 볼 수 있을 것"이라고 설명했다. 지난주 목성은 지구를 사이에 두고 태양의 정반대 방향에 있을 뿐만 아니라, 지구와의 거리도 가장 가까워 세계 곳곳에서 관측하기에 최적의 상황이었다. 한편 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 태양계에서 가장 큰 위성이자 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 가니메데(5262㎞)를 발견했다.

SF 드라마 ‘스타게이트’에서 나오는 같은 이름의 항성간 워프용 고대 유물처럼 멋지게 생긴 먼지 고리가 미국항공우주국(NASA) 등의 우주망원경 덕에 한 블랙홀 주위에서 포착됐다. NASA 찬드라 X선 관측소(이하 찬드라)는 5일(현지시간) 닐 게렐스 스위프트 관측소(이하 스위프트)와 함께 한 블랙홀 주변에서 관측했던 먼지 고리 이미지를 처음으로 공개했다.지구에서 약 7800광년 떨어져 있는 ‘백조자리 V404’(V404 Cygni)라는 쌍성계의 일부인 이 블랙홀은 태양 질량의 약 절반인 동반성으로부터 물질을 끌어내 주위의 강착원반 속으로 끌어들인다. 이 물질은 X선상에서 빛을 내기에 천문학자들은 이 시스템을 ‘X선 쌍성계’라고 부른다. 스위프트는 2015년 6월 백조자리 V404에서 X선 폭발을 발견했었다. 당시 연구 성과는 이듬해 7월 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal)에 발표됐지만, 합성 이미지는 이번에 처음 공개된 것이다. 당시 X선 폭발은 ‘빛의 메아리’라고 알려진 고에너지의 고리를 만들어냈다. 이 현상은 블랙홀 시스템에서 터져 나온 X선이 이 쌍성계와 지구 사이의 먼지구름에서 튕겨 나오면서 생성됐다. 우주 먼지는 집 먼지와 같지 않고 연기에 가까우며 작고 단단한 입자로 구성돼 있다.이번 이미지는 찬드라의 X선(하늘색)과 하와이에 있는 판스타스(Pan-STARRS) 망원경의 광학 데이터를 결합한 것으로, 8개의 동심원 고리가 포함돼 있다. 각 고리는 2015년 관측된 백조자리 V404 플레어의 X선에 의해 생성됐으며 서로 다른 먼지구름을 반사했다.함께 공개된 삽화가 찬드라와 스위프트가 포착한 고리가 어떻게 만들어졌는지를 설명하지만, 그래픽을 단순화하기 위해 그림에는 8개가 아닌 4개의 고리만이 표시됐다. 이에 대해 연구진은 “이들 고리는 흑연과 규산염의 미세한 먼지로 원래 별의 가스에 포함돼 있던 원소 중 무거운 물질이거나 별 주변에 있던 행성, 소행성의 잔해로 여겨진다”고 설명했다.

거대한 별 하나가 죽음을 맞이하는 초신성 폭발의 초기 단계를 호주 천문학자가 사상 처음으로 자세하게 포착해냈다. 호주국립대(ANU) 등 국제연구진은 2017년 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경에서 수집한 관측 자료를 사용해 죽어가는 별에서 첫 번째 빛이 뿜어져 나오는 초신성 폭발의 초기 단계를 기록했다. 이에 대해 연구를 주도하고 논문 제1저자로 참여한 패트릭 암스트롱 ANU 박사과정연구원은 “초신성 폭발 전에 뿜어져 나오는 빛의 밝기가 시간에 따라 어떻게 변하는지는 연구자들이 특히 관심을 갖는 부분”이라면서 “이 사건은 어떤 종류의 별이 폭발을 일으켰는지에 관한 단서를 제시한다”고 밝혔다. 암스트롱 연구원은 또 “초신성의 초기 단계가 완전히 관측된 사례는 없다”면서 “이 단계는 너무 빨리 일어나므로 하루 한 차례 관측하는 대부분의 망원경으로는 이런 현상을 기록하기가 매우 어렵다”고 설명했다. ‘SN2017jgh’로 명명된 이 초신성 폭발은 지구에서 10억 광년 이상 떨어진 곳에서 발생했다. 이는 연구진이 관측한 빛이 사실 10억여 년 전 그 별에서 떠났다는 것을 의미한다. 연구진은 연구 모델을 바탕으로 초신성 폭발을 일으킨 별이 태양보다 100배 이상 큰 황색 초거성일 가능성이 크다고 판단했다. 초신성은 빠르게 폭발하지만, 밝게 빛나다가 결국 어두워지는 데는 몇 주나 몇 달이 걸린다. 폭발의 초기 단계는 불과 며칠 동안만 볼 수 있어 일반적인 망원경으로는 관측하기가 어렵다. 반면 이번 연구 자료를 제공한 케플러 우주망원경은 30분마다 한 번씩 이미지를 촬영해 더욱더 정확한 정보를 얻을 수 있다. 하지만 이 망원경의 관측 임무는 지난 2018년 공식 종료됐다. 자세한 연구 결과는 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(MNRAS) 최신호에 실렸다.

심연의 우주 속에서 3개의 은하가 서로 뒤엉켜 마치 줄다리기를 하는듯한 특이한 모습이 포착됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경이 포착한 3중 은하인 'Arp 195'의 모습을 사진으로 공개했다. 지구에서 약 7억 6000만 광년 떨어진 살쾡이자리에 위치한 Arp 195는 놀랍게도 최소 3개의 은하가 뒤엉켜 있는 형태다. 서로 중력으로 묶여 마치 줄다리기를 하듯 상호작용하는 은하인 것. 우주에서도 특이한 Arp 195는 이같은 이유로 미국의 천문학자 할튼 알프가 1966년 만든 '특이은하 목록'에 속해있다. 우주에 대한 경외심과 영감을 불러 일으키는 이 사진은 사실 허블우주망원경이 촬영한 '보너스 샷'이다. NASA 측은 "허블우주망원경을 통한 관측은 매우 가치가 높기 때문에 천문학자들은 단 1초도 낭비하고 싶어하지 않는다"면서 "허블의 관측 일정은 컴퓨터 알고리즘을 사용해 이루어지는데 가끔 그 사이에 '보너스 샷'이 수집된다"고 설명했다. 이어 "이번에 공개된 Arp 195 이미지는 바로 그러한 이미지 중 하나"라고 덧붙였다.우주의 심연을 들여다 보고 싶은 인류의 꿈을 담은 허블우주망원경은 지난 1990년 발사돼 무려 31년 간이나 현역 생활을 이어가고 있다. 목표했던 수명의 2배가 넘는 기간 동안 허블우주망원경은 100만 건이 넘는 관측 활동을 벌였으며 이를 통해 천문학자들은 1만 2000건 이상의 논문을 발표했다. 물론 그 과정에서 고장이 나며 몇 번의 수리 과정을 겪는 우여곡절도 겪었다. 특히 지난 6월 각종 과학 장비를 통제하는 컴퓨터가 고장나면서 '은퇴설'도 나왔으나 다시 수리에 성공하면서 지금도 임무를 이어가고 있다. 　

31년 전 발사된 허블우주망원경은 천문학의 새 역사를 쓴 망원경으로 불린다. 주경(primary mirror, 망원경에서 가장 큰 거울로 망원경의 크기를 비교하는 기준)의 지름은 2.4m로 지상에 건설된 8~10m급 대형 천체망원경보다 작은 크기지만, 대기의 간섭이 없는 우주 공간에서 선명한 이미지를 촬영해 지구로 전송했기 때문이다. 이렇게 우주 망원경의 성능이 탁월하기 때문에 미 항공우주국(NASA)은 10조 원 이상의 막대한 비용을 들여 차세대 우주 망원경인 제임스 웹 우주 망원경을 발사할 예정이다. 그런데 지구 대기의 간섭을 피하기 위해서 반드시 우주 공간으로 올라가야 하는 것은 아니다. 사실 성층권만 올라가도 대기 간섭의 상당 부분을 피할 수 있다. NASA와 독일우주국의 합작 항공 망원경인 소피아(SOFIA·Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)는 보잉 747SP를 개조해 2.5m 구경의 망원경을 탑재해 13.7㎞ 고도에서 우주를 관측한다. 이 고도에서 관측해도 지표에서는 관측하기 어려운 파장을 관측할 수 있다. NASA의 지원을 받은 토론토, 더햄, 프린스턴 대학의 합동 연구팀은 고고도 풍선을 이용해 이보다 더 높은 고도에서 우주를 관측하는 수퍼빗(SyperBIT·Superpressure Balloon-borne Imaging Telescope) 풍선 망원경을 개발 중이다. 지표에서 수십㎞ 이상 높이를 비행할 수 있는 헬륨 풍선은 본래 기상 연구용으로 사용됐으나 최근에는 통신용으로 사용하려는 시도가 있을 만큼 관련 기술이 크게 발전해 더 대형의 관측 기기를 올려보낼 수 있게 됐다. 그러면서도 가격은 오히려 대형 여객기보다 훨씬 저렴하다. 천문학자들이 대형 풍선에 주목한 이유다.수퍼빗 연구팀이 사용하는 헬륨 풍선은 지상에서는 매우 작은 크기나 40㎞ 고도에서는 축구장과 맞먹는 532,000㎥ 크기로 팽창한다. 연구팀은 여기에 50㎝ 구경의 비교적 작은 망원경을 탑재해 풍선 천체 망원경 기술을 연구했다. 이렇게 높은 고도에서는 기상 현상은 물론 대기의 99.5%를 피할 수 있어 우주 망원경에 근접한 이미지를 촬영할 수 있다. 그러면서도 발사 비용이 우주 망원경과는 비교할 수 없을 만큼 저렴하고 수리와 유지 보수도 쉽다는 장점이 있다. 현재 연구팀이 사용한 50㎝ 구경 망원경은 최종 스펙이 아니라 고고도 풍선 망원경의 가능성을 검증하고 관련 기술을 연구하는 목적이다. 연구팀은 1.5m급 망원경을 탑재해 실제 관측에 돌입할 예정이다. 참고로 슈퍼빗에 탑재할 수 있는 망원경의 최대 구경은 2m다. 풍선 망원경이 항공 망원경과 우주 망원경의 중간에서 우주의 비밀을 풀어낼 수 있을지 결과가 주목된다.

지구가 태양 둘레를 초속 30㎞로 공전하지만 바람은 결코 우리 뒤쪽으로 불지 않는다. 지구의 대기 역시 우리와 함께 운동하고 있기 때문이다. 그러나 태양으로부터 불어오는 뜨겁고 하전된 입자의 급류, 곧 태양풍은 매순간마다 지구에 초속 450㎞의 속도로 충돌한다. 하지만 다행스럽게도 지구의 자기 방패는 이러한 태양풍 중 가장 거센 바람을 편향시키고 분해하여 미풍 수준으로 만들면서 우리 행성의 대기를 관통하게 한다. 그 결과 우리는 폭주하는 태양의 고에너지 입자가 지구의 자극을 향해 떨어지면서 춤을 추는 극광, 곧 오로라를 보게 된다. 그런데 새로운 연구에 따르면, 우리 행성을 보호하는 지자기 방패가 그렇게 강한 것이 아닐뿐더러, 태양이 종말에 가까워감에 따라 태양풍은 점점 더 강력해질 것으로 예측한다. 지난 21일자 영국 왕립천문학회 월간보고에 발표된 새 연구는 태양풍의 세기가 앞으로 50억 년 동안 어떻게 변화할지를 계산했다. 한 천문학자 팀이 수행한 이 연구에 따르면, 태양의 수소 연료가 바닥을 드러내면 태양의 몸피는 엄청나게 부풀어올라 적색거성으로 진화한다. 그 단계에 접어들기까지 태양풍은 계속 강해져서 지구의 자기 보호막을 완전히 걷어낼 것으로 연구자들은 결론내렸다. 또한 자기 방패가 사라지면 우리 행성의 대기 중 많은 부분이 우주로 뜯겨나갈 것이다. 그러면 지구는 강력한 태양풍의 무자비한 공격 앞에 고스란히 노출되는 상황을 맞게 된다. 그리고 오랫동안 지구상에서 살았던 생명체는 예외없이 신속하게 근절될 것이라고 저자들은 말했다. 연구의 공동저자인 아일랜드 더블린 트리니티 칼리지의 천체물리학자 얼라인 비도토는 “과거의 태양풍이 화성의 대기를 침식했다는 사실을 우리는 알고 있다”면서 “우리가 예상하지 못한 것은 미래의 태양풍이 자기장으로 보호받고 있는 지구에도 피해를 줄 수 있다는 사실”이라고 설명했다. 지금부터 수십억 년 후 우리의 태양은 우주의 모든 별과 마찬가지로 결국은 핵반응을 일으키는 수소가 고갈될 것이다. 이 연료가 바닥나면 내부 압력이 낮아짐에 따라 태양의 중심은 자체 중력에 의해 수축하기 시작하고 별의 외층은 팽창하기 시작한다. 그리하여 마침내 태양은 적색거성의 단계로 접어든다. 그 시기의 태양계는 그럼 어떻게 될까? 미 항공우주국(NASA)에 따르면, 수성과 금성은 거의 확실히 소멸될 것이며, 어쩌면 지구도 같은 운명을 맞을 수 있다고 한다.만약 지구가 태양의 격렬한 변형에서도 살아남는다면 우리 행성은 오늘날과는 매우 다른 환경의 태양계에 남게 될 것이다. NASA에 따르면, 태양의 핵이 수축함에 따라 행성에 대한 인력이 약해져서, 살아남은 행성들은 모두 지금보다 태양에서 두 배 정도 멀어지게 된다. 적색거성 태양에서 나오는 복사열도 지금보다 훨씬 더 강렬할 것이다. 새로운 연구의 저자들은 그 무렵 방사선은 얼마나 강하며, 지구의 자기권이 과연 그 방사선 공격을 견뎌낼 수 있을까에 초점을 맞추어 연구했다. 연구원들은 태양 질량의 1~7배에 이르는 질량을 가진 11개 유형의 별에서 오는 항성풍을 모델링했다. 그 결과, 연구원들은 태양이 수명을 다할 때까지 그 지름이 확장됨에 따라 태양풍의 속도와 밀도가 크게 변하여 인근 행성의 자기장을 번갈아 확장하거나 수축시킨다는 것을 발견했다. 그러나 저자는 이 모델에서 궁극적으로 각 행성의 자기권은 태양풍의 강도에 의해 항상 ‘침식’되었다고 쓰고 있다. 연구에 따르면, 한 행성이 항성 진화의 전 과정에서 자기장을 유지할 수 있는 유일한 방법은 행성이 현재의 목성보다 100배 이상 강한 자기장을 가지고 있거나 또는 지구 자기장보다 1000배 이상 더 강한 경우이다. 수석 저자인 영국 워릭 대학의 천체물리학자인 디미트리 베라스는 성명에서 “이 연구는 항성 진화의 전 단계에 걸쳐 행성이 자기권 방패를 유지하는 것이 어렵다는 것을 보여준다”고 말했다. 태양 종말 후의 태양계와 지구 이 연구는 지구상의 생명체가 멸종할 것이라는 냉엄한 사실을 일깨워주는 것 외에도 외계 생명체를 찾는 데도 시사하는 바가 있다. 일부 천문학자들은 백색왜성이 그들의 궤도에 거주 가능한 행성을 거느릴 수 있다고 생각하는데, 이러한 ‘죽은’ 별은 대체로 항성풍을 생성하지 않기 때문이다. 따라서 백색왜성 주위에 지구와 같은 행성에 생명체가 존재한다면, 그 생명체는 별의 격렬한 적색거성 단계가 끝난 후에 진화했을 것으로 연구진은 추론한다.행성의 생명체가 태양이 죽은 후에도 살아남을 수 있을 것 같지는 않지만, 태양이 시들고 거센 태양풍이 사라지고 나면 오래된 잿더미에서 새 생명이 움틀 수 있을 것이다. 그러면 태양이 적색거성 단계를 거친 후에는 어떤 경로를 걸을까? 태양은 마침내 자신의 외층을 모두 우주로 방출해버린다. 그후 남는 태양의 속고갱이는 지구만한 크기로 축소되는데, 이를 백색왜성이라 한다. 이 뜨거운 별은 수십억 년 동안 희미하게 빛을 발할 것이다. 우주로 방출된 태양의 외층은 거대한 고리를 이루면서 해왕성 궤도에까지 확대되는데, 이를 행성상 성운이라 한다. 하지만 행성하고는 아무런 상관이 없다. 망원경이 없던 옛날 천문학자들의 눈에 마치 행성처럼 보여서 그런 이름을 얻었을 뿐이다. 만약 지구의 종말이 오기 전에 인류가 외계행성으로의 이주에 성공한다면, 그 후손들은 태양의 거대한 고리가 예전의 해왕성 궤도까지 넓게 두르고 있는 것을 보고는, 자신의 조상이 한때 문명을 일구며 살았던 옛 지구의 모습을 그려볼지도 모른다.

2014년 천문학자 페드로 베르나디넬리와 게리 번스타인은 태양에서 43억㎞ 떨어진 지점에서 2014 UN271이라는 새로운 천체를 발견했다. 지름이 100~370㎞ 정도 크기의 큰 얼음 천체로 처음에는 태양계 외곽의 소행성으로 생각되었으나 이후 공전 궤도를 확인한 결과 오르트 구름(Oort Cloud)에서 유래한 천체라는 사실이 확인됐다. 오르트 구름은 지구-태양 거리(AU)의 2000배에서 20만 배 사이 거리에 있는 얼음 천체들의 모임으로 장주기 혜성의 고향으로 생각되고 있다. 따라서 2014 UN271 역시 소행성이 아니라 사실 혜성일 가능성이 컸는데, 이후 관측에서 실제 혜성같이 물질 증발이 확인되어 'C/2014 UN271 베르나디넬리-번스타인'(Bernardinelli-Bernstein) 혜성으로 명명됐다. 지난달 남아프리카 공화국에 있는 라스 컴브레스 관측소는 태양에서 19AU(약 28.5억㎞) 떨어진 지점까지 진입한 베르나디넬리-번스타인 혜성 주변의 구름을 확인했다.(사진) 이는 이렇게 먼 거리에서도 혜성의 물질이 증발하거나 기화해서 주변으로 물질을 내뿜고 있다는 이야기다. 사실 천문학자들은 태양에서 23.5AU(36억㎞) 거리에서도 혜성 활동을 의심할 만한 모습을 포착했으나 이번에 확실한 증거를 확보했다. 현재 이 혜성은 태양에서 거리가 멀기 때문에 표면 온도가 낮아 방출되는 물질은 주로 낮은 온도에서 기화되는 일산화탄소나 이산화탄소로 추정된다.과학자들이 베르나디넬리–번스타인 혜성에 주목하는 이유는 오르트 구름에서 큰 변화 없이 태양계 안쪽으로 진입할 뿐 아니라 공전 궤도가 매우 길어서 지구에서 관측할 시간이 충분하기 때문이다. 이 혜성은 2031년에야 태양에서 가장 가까운 지점(원일점)으로 접근한다. 지금부터 계산해도 앞으로 10년 동안 더 가까워질 테니 거대 혜성의 모습을 여유 있게 관측할 수 있다. 현재 공전 궤도를 토대로 과거 혜성의 위치를 추정해보면 베르나디넬리–번스타인 혜성은 150만 년 전 태양에서 4만AU(0.6광년) 떨어진 장소에서 태양계 안쪽으로 진입한 것으로 보인다. 원일점을 지난 이후에는 태양과 다른 행성의 중력에 의해 궤도가 크게 변해 앞으로 5.4만AU(0.9광년) 떨어진 지점까지 멀어진 후 다시 태양계에 진입한다.다시 태양에 가까워지는 시기는 450만 년 이후로 지금이 엄청나게 긴 주기를 지닌 거대 혜성을 비교적 가까운 거리에서 관측할 유일한 기회인 셈이다. 다만 아쉽게도 베르나디넬리–번스타인 혜성의 원일점은 10.95AU(16.5억㎞, 대략 토성 궤도 정도)로 비교적 태양에서 먼 편이다. 지구에서도 15억㎞이내로는 접근하지 않는다. 따라서 지구에서 혜성쇼를 보기도 어렵고 직접 탐사선을 보내 근접 관측하기도 힘들다. 그래도 강력한 망원경을 지닌 과학자들에게는 귀한 관측 기회다. 오르트 구름에는 베라나디넬리–번스타인 혜성처럼 거대한 얼음 천체가 수백만 개나 있는 것으로 추정된다. 하지만 거리가 너무 멀기 때문에 망원경으로 관측하거나 직접 탐사선을 보내기가 어렵다. 이 혜성이 과학자들에게 태양계 끝자락에서 온 귀한 손님인 이유다. 앞으로 이 귀한 손님에게 어떤 이야기를 들을 수 있을지 궁금하다.

천문학자들이 2019년 인류 최초로 블랙홀의 모습을 촬영한 ‘사건의 지평선 망원경’(EHT)으로 약 1400만 광년 떨어진 은하 한 가운데에 있는 블랙홀 제트의 선명한 이미지를 확보하는데 성공했다. 독일 막스플랑크 전파천문학연구소, 네덜란드 라드바우드대 수학·천체물리·입자물리학연구소, 미국 하버드대 블랙홀연구소, 예일대, 캘리포니아공과대(칼텍)를 포함해 호주, 스페인, 일본, 대만, 이탈리아, 폴란드, 중국, 캐나다, 칠레 등 12개국 29개 연구기관과 ‘사건의 지평선 망원경’(EHT) 국제연구단은 거대 블랙홀을 가지고 있는 것으로 알려진 센타우루스A 은하가 내뿜는 제트를 비롯한 상세한 이미지를 얻는데 성공했다고 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’ 7월 20일자에 실렸다. 센타우루스A 은하는 남반구에서 관찰할 수 있는 별자리로, 우리은하에서 약 1400만 광년 떨어져 있는 센타우루스 자리에 있는 특이은하이다. 은하 중심에는 태양의 5500만배에 해당하는 질량을 가진 초대질량블랙홀이 있는 것으로 알려져 있으며 여기서 뿜어져 나오는 상대론적 제트는 X선과 라디오파를 방출한다. 블랙홀과 뿜어내는 제트에 대해 선명하게 관측된 자료가 없기 때문에 센타우루스A 은하 가운데 있는 거대블랙홀이 이전에 촬영된 M87 블랙홀과 다른 거동을 보이는지 등도 명확히 밝혀지지 않은 상태이다. 연구팀은 이 같은 비밀을 밝혀내기 위해 이번 연구에서도 1.3㎜ 파장의 선명한 해상도로 관찰하기 위해 2019년 블랙홀 촬영을 했을 때와 마찬가지로 초장기선 전파간섭측정기술(VLBI)을 활용했다. 전 세계 8개 전파망원경을 연결해 가상의 지구 크기 EHT 망원경을 만들어 관측했다. 또 4개 대륙 9개 전파망원경으로 연결돼 4㎝, 1.3㎝ 두 파장으로 우주를 관찰할 수 있는 ‘호주 활성 은하핵추적 밀리초 간섭계 기술’(TANAMI)도 사용했다. 흔히 블랙홀은 빛조차도 빠져나가기 어려운 것으로 알려져 있지만 실제로는 주변 물질을 빨아들이기도 하고 방출하기도 한다. 특히 거대 블랙홀에서는 블랙홀 극지방을 중심으로 강력한 제트 형태로 고에너지를 내뿜는다. 블랙홀의 제트 현상은 우주에서 가장 신비로운 특성 중 하나이지만 그 발생원리에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 연구팀은 기존의 모든 고해상도 관측촬영과 비교해서도 센타우루스A 은하에서 방출되는 제트를 16배 더 선명한 분해능으로 촬영하는데 성공했다. 이 같은 분해능은 달표면에 떨어져 있는 사과 하나를 구분해낼 수 있을 정도의 수준이다. 관측 결과 센타우루스A 중심에서 방출되는 제트는 중심보다 가장자리가 더 밝게 비추는 것이 확인됐다. 이 같은 현상은 크기가 작은 블랙홀에서는 관측됐지만 거대블랙홀에서도 같은 현상이 관측된 것은 처음이다. 연구를 이끈 독일 막스플랑크 전파천문학연구소 에두아르도 로스 교수는 “이번 발견은 초거대블랙홀에서 나오는 제트가 어떻게 만들어져 배출되는지를 이해할 수 있을 것”이라며 “우주의 신비 중 하나인 블랙홀 제트현상을 이해하고 블랙홀 탄생의 비밀을 파악하는 단초를 마련해줄 것으로 본다라고 설명했다.