지름이 1.4㎞에 달하는 거대한 소행성이 이달 중순 지구에 가장 가깝게 접근해 천문학계의 관심이 쏠리고 있다.●지름 1.4㎞ 잠재적 위험 천체 분류 지난 4일(현지시간) 미국항공우주국(NASA)에 따르면 ‘2014 JO25’로 명명된 소행성 하나가 오는 19일쯤 달과의 거리의 4.6배에 해당하는 곳까지 접근할 예정이다. 지구와 달의 거리가 약 38만㎞이므로, 이번 소행성까지 거리는 약 174만㎞에 해당하는 셈이다. 지름이 140m가 넘으며 지구에서 750만㎞ 이내를 지나가면 ‘잠재적 위험 소행성’(PHA·Potentially Hazardous Asteroid)으로 분류한다. ‘2014 JO25’ 역시 여기에 속한다. ●19일쯤 달과의 거리 4.6배까지 다가와 소행성이 지구와 충돌할 경우 거대한 해일, 대지진 등 대재앙적 재해가 일어날 것으로 우려한다. NASA는 이러한 잠재적 위험 소행성이 지구 주변에만 무려 1400개에 달한다는 ‘소행성 지도’를 발표하기도 했다. 소행성이 나타나 지구를 향해 접근할 때마다 호사가들이 제기하곤 했던 ‘지구 충돌설’이 나오는 배경이기도 하다. 최근 지구를 스쳐 지나간 수많은 소행성 가운데 잠재적 위험 소행성이 지구에 가장 가까이 접근한 기록은 2004년 9월에 남겨졌다. 당시 지름 4.6㎞에 달하는 소행성 ‘4179 토타티스’는 달과의 거리의 4배에 해당하는 가까운 곳까지 접근했다. 물론 충돌은 없었다. ●“400년 지나야 재방문… 충돌 없어” 하지만 천문학자들은 이번 소행성의 접근을 꽤 환영하는 듯한 눈치다. NASA 천문학자들은 “이번 소행성이 지구를 재방문하게 될 시기는 앞으로 400년뒤”라면서 “2500년까지 이번 소행성과 비슷한 만남은 없다”고 말했다. 이는 이 소행성을 자세히 볼 기회가 이번이 마지막이라는 것이다. 지구와의 충돌 같은 일은 결코 벌어지지 않을 테니 인생의 처음이자 마지막 기회를 만끽하라는 얘기다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우주에서 가장 큰 별은 과연 얼마나 클까? 지금까지 관측된 바로는 가장 큰 별은 방패자리 UY스쿠티(UY Scuti)라는 별로, 태양 크기의 1700배 정도 되는 것으로 밝혀졌다. 영국 일간지 데일리메일이 지난 3일(현지시간) 소개한 천문학자(박사후과정연구원) 질리언 스커더의 UY스쿠티에 관한 흥미로운 칼럼 '우리 우주의 진짜 거대별'(The REAL megastar in our universe)을 손질해 소개한다. 토성 궤도를 덮는 별의 크기​ 우주의 척도는 우리의 상상력을 비웃는다. 방패자리 UY는 지금까지 관측 가능한 한도의 우주에서 가장 큰 별로 밝혀졌다. 이런 별을 극대거성(hypergiant star)이라 하는데, 반지름이 태양의 반지름의 10~100배 정도인 거성(giant star), 그리고 100배 이상인 초거성(supergiant star)의 상위 클래스다. 대표적인 초거성으로는 오리온자리의 베텔게우스가 있다. UY스쿠티의 크기가 우주 최대이긴 하지만, 질량이 최대인 별은 아니다. 질량은 태양보다 약 30배 무거울 뿐이다. 이 정도로는 명함도 못 내민다. 우주에서 가장 무거운 별은 태양의 265배에 달하는 황새치자리의 'R136a1'이란 별이다. 하지만 이 별의 크기는 태양의 약 30배밖에 되지 않는다. 이처럼 별의 크기와 질량이 반드시 비례하는 것은 아니다. 특히 거성일 경우에는 더욱 그렇다. UY S스쿠티는 질량은 태양의 30배이지만, 반지름 크기는 무려 1700배에 달한다. 천문단위(AU)로 보면 8천문단위(1AU는 지구-태양 간 거리)이고, 미터법으로 환산하면 12억km나 된다. 지구로부터 9500광년 거리에 있는 UY 스쿠티를 태양 자리에다 끌어다 놓는다면 그 크기가 목성 궤도를 넘어 거의 토성 궤도에 육박하는 엄청난 것이다. 하나의 물체가 이렇게 클 수 있다니, 놀라울 뿐이다. 그런데 놀라운 것은 크기뿐이 아니다. 그 거대한 중력으로 당장 태양을 한입에 집어삼키고, 태양에서 가까운 차례로 지구를 포함해서 5개의 행성들을 차례대로 끌어당겨 삽시에 먹어치울 것이다. 그리고 소행성대의 천체들과 멀리 있는 미행성들도 남아나지 않을 것이다. 어쨌든 태양계의 천체들은 거의 UY스쿠티의 게걸스러운 식욕의 희생자가 될 것이고, 약간 남겨진 것들은 수천 년에 걸쳐 서서히 이 괴물 둘레를 도는 하나의 궤도를 따라 움직일 것으로 예상된다. UY 스쿠티는 시간에 따라 밝기가 변하는 변광성이다. 별의 크기가 역시 시간에 따라 신축을 거듭하기 때문이다. 이처럼 대부분의 별들은 크기가 고정되어 있지 않다. 별 자체가 가스체이기 때문에 표면이 단단하지 않고 끊임없이 요동치기 때문이다. 어떤 별은 주기적으로 신축을 거듭하기도 하는데, 이런 별을 맥동 변광성이라한다. 별의 가장자리를 어디까지로 결정하는가 하는 문제에 있어 천문학자들은 별이 둥글게 빛나 보이는 표면인 광구의 위치를 기준으로 삼는다. 태양의 빛나는 표면이 바로 태양 광구다. 여기에서 별의 중심에서 만들어진 광자, 곧 별빛이 우주공간으로 탈출하는 것이다. UY 스쿠티는 누가 발견했나? UY 스쿠티를 가장 먼저 발견한 것은 1860년 독일 본 천문대의 천문학자이지만, 이 별이 우주 최대의 항성인 것을 알아낸 것은 2012년 유럽남방천문대의 천문학자들이다. 그들은 천문대에 설치된 초대형망원경(Very Large Telescope)을 이용하여, 방패자리 UY가 가장 거대하여 그 크기는 정확히 태양 반지름의 1708±192 배라는 사실을 밝혀냈던 것이다. 이는 지금까지 발견된 항성들 중 물리적 부피가 가장 큰 값으로, 오리온자리 초거성인 베텔게우스 반지름의 1.7배에 이른다. 이로써 방패자리 UY는 그때까지 최대 별로 군림했던 큰개자리 VY, 백조자리 NML들을 누르고 우리은하 최대의 별로 등극하게 된 것이다. 인간의 척도로 보면 지구는 엄청나게 거대하다. 하지만 별들과 비교하면 참으로 티끌 하나에 지나지 않는다. 만약 지구를 지름 20cm인 축구공이라면 방패자리 UY의 높이는 약 1만 3000m로 에베레스트 산 높이의 1.5배가 된다. 날마다 우리가 햇볕을 즐기는 태양은 지름이 지구의 109배, 약 130만km이고, 둘레는 약 500만km나 된다. 이게 얼마만한 크기일까? 차를 타고 시속 100km로 달린다면 태양을 한 바퀴 도는 데 5년 동안 밤낮 없이 가속 페달을 밟고 있어야 한다는 뜻이다. 이 태양을 지름 2m짜리 대형 트랙터 바퀴라고 하면, 지구는 바둑돌만 하고, UY 스쿠티는 백두산 높이의 약 1.5배인 3400m나 된다. 비행기를 타고 지구를 한 바퀴 도는 데는 2일이면 족하다. 그러나 비행기를 타고 이 별 둘레를 한 바퀴 돌려면 무려 1000년이 걸린다. 그러나 이런 별도 우주에 비하면 역시 모래알 하나에 지나지 않는다. 우주는 이처럼 광막하다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지름이 1.4㎞에 달하는 거대한 소행성이 이달 중순 지구에 가장 가깝게 접근해 천문학계의 관심이 쏠리고 있다. 미국항공우주국(NASA)에 따르면, ‘2014 JO25’로 명명된 소행성 하나가 오는 19일쯤 달까지 거리의 4.6배에 해당하는 곳까지 접근할 예정이다. 달까지 거리가 약 38만 ㎞이므로, 이때 이번 소행성까지 거리는 약 174만 ㎞에 해당하는 것이다. 따라서 이번 소행성의 접근은 기존 이벤트보다 편한 마음가짐으로 바라봐도 괜찮을 듯싶다. 그렇지만 천문학자들은 이번 소행성의 접근을 꽤 환영하는 듯한 눈치다. 왜냐하면 지구를 스쳐(?) 지나간 수많은 소행성 가운데 최근 10년 안에 지름이 140m가 넘으며 지구에서 750만 ㎞ 이내를 지나가 ‘잠재적 위험 소행성’(PHA·Potentially Hazardous Asteroid)으로 분류되는 것 중에서는 가장 가까운 거리로 접근하기 때문이다. 또한 이번 소행성이 지구를 재방문하게 될 시기는 앞으로 400년이 지나야 한다. 따라서 이번 소행성을 자세히 볼 기회는 이번이 마지막인 것이다. 한편 ‘잠재적 위험 소행성’(PHA)이 지구에 가장 가까이 근접한 기록은 지난 2004년 9월이다. 당시 지름 4.6㎞에 달하는 소행성 ‘4179 토타티스’는 달까지 거리의 4배에 해당하는 곳까지 접근한 바 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

처음 그 존재가 이론적으로 제시되었을 때, 블랙홀은 SF 소설 작가에게나 큰 인기를 끌 법한 소재였다. 한동안 과학자들은 실제로 블랙홀이 존재한다는 사실을 인정하지 않았지만, 20세기 후반에 들어 블랙홀의 존재를 입증하는 많은 증거가 발견되었다. 더 나아가 우리 은하를 비롯한 은하의 중심에는 거대한 질량을 지닌 블랙홀이 있다는 사실과 이 블랙홀이 은하의 진화에 결정적인 역할을 한다는 것이 알려지면서 블랙홀은 천체 물리학에서 가장 흥미롭고 중요한 천체가 되었다. 블랙홀의 가장 아이러니한 점은 우주에서 가장 빠른 속도로 물질을 방출한다는 점이다. 블랙홀로 빨려 들어가는 물질은 상당 부분은 '사상의 지평면'이라고 부르는 블랙홀의 표면으로 들어간 후 영원히 사라지지만, 일부 물질은 블랙홀 자전축의 양방향으로 방출되는데 이를 제트(jet)라고 부른다. 과학자들은 초고온의 물질 분출은 제트가 은하 진화에서 수행하는 매우 중요한 역할로 보고 있다. 이렇게 빠져나온 물질에 의해 가스의 밀도가 높아지면서 새로운 별이 형성되기 때문이다. 다만 이론적으로 예측은 쉬워도 이를 실제로 관측하기는 쉽지 않았다. 영국 케임브리지대학의 연구팀이 이끄는 유럽 천문학자팀은 세계에서 가장 강력한 망원경 가운데 하나인 유럽 남방 천문대(ESO)의 VLT에 설치된 MUSE 및 X-Shooter라는 새로운 장치를 이용해서 이 과정을 밝혀냈다. 연구팀은 지구에서 6억 광년 떨어진 충돌 은하인 IRAS F23128-5919을 관측해 이론적으로 예상되었던 별의 형성을 실제로 관측하는 데 성공했다. 두 개의 은하가 충돌하면 은하 중심 블랙홀로 많은 양의 가스가 흘러들어가 블랙홀이 방출하는 제트 역시 강력해진다. 이렇게 블랙홀에서 나오는 강력한 바람은 주변 가스의 밀도를 높여 새로운 별의 탄생을 촉진한다. 연구팀은 새로운 별에서 나오는 특징적인 빛을 연구해서 블랙홀의 바람이 별을 만드는 과정을 조사했다. 이론적으로 예상했던 내용을 실제 관측으로 증명한 것이다. 파괴의 상징처럼 여겨지는 블랙홀이 새로운 별의 탄생에 관여한다는 사실은 그 자체로 흥미롭다. 더 흥미로운 부분은 우리 은하 역시 30억 년 이후에 안드로메다은하와 충돌하면서 같은 과정을 겪을 가능성이 있다는 것이다. 비록 우리는 그 장면을 보지 못하겠지만, 먼 미래 우리 은하에도 무수히 많은 젊은 별이 탄생할지 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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

블랙홀은 주변에 물질이 있다면 계속해서 질량을 흡수하면서 점차 커진다. 대표적인 것은 은하 중심 블랙홀이다. 은하 중심부는 은하에서 가장 물질 밀도가 높은 장소이므로 은하 중심에는 태양 질량의 수백만 배에 달하는 거대한 블랙홀이 존재한다. 하지만 은하 중심 이외의 장소에도 동반성에서 물질을 뺏으면서 커지는 항성 질량 블랙홀이 존재한다. 최근 국제 천문학자팀은 나사의 찬드라 X선 망원경과 누스타(NuSTAR) 위성, 그리고 호주의 전파 망원경인 ATCA(Australia Telescope Compact Array)를 통해 지구에서 1만 4800광년 떨어진 X선 천체인 X9를 관측했다. 과학자들은 이전부터 이 천체가 28분 주기로 밝기가 변한다는 사실을 알고 있었지만, 그 이유에 대해서는 몰랐다. 이번 관측에서 밝혀진 바에 의하면 이 밝기 변화의 원인은 블랙홀과 그 동반성의 공전에 의한 것일 가능성이 가장 크다. 블랙홀과 별이 불과 28분 주기로 서로의 주변을 공전하는 것이다. 둘 사이의 거리는 지구-달 거리의 2.5배 수준에 지나지 않는다. 동시에 찬드라 X선 망원경은 여기서 많은 양의 산소를 찾아냈다. 이 관측결과를 종합하면 블랙홀의 동반성은 일반적인 별이 아니라 산소가 풍부한 백색왜성이 가능성이 크다. 연구팀이 생각하는 시나리오는 이렇다. 본래 두 개의 별로 이뤄진 쌍성계가 있었는데, 질량이 큰 쪽이 먼저 초신성 폭발을 일으키고 남은 부분은 블랙홀이 되었다. 그 후 동반성 역시 적색거성이 되었는데, 가까운 거리 때문에 블랙홀이 동반성의 가스를 대거 흡수한 것으로 보인다. 결국, 동반성은 수소를 대부분 빼앗기고 남은 부분이 모여 백색왜성이 된 것으로 추정된다. 이 백색왜성의 운명은 확실치 않지만, 현재 많은 물질을 빼앗기고 있어서 결국 미래에는 완전히 블랙홀에 흡수될 가능성이 크다. 과학자들이 목격한 것은 블랙홀이 동반성을 조금씩 뜯어먹고 있는 장면인 셈이다. 우리 관점에서 보면 블랙홀이 괴물처럼 보일 수 있지만, 사실 모든 것은 중력의 법칙에 따른 자연의 섭리일 뿐이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

블랙홀은 주변에 물질이 있다면 계속해서 질량을 흡수하면서 점차 커진다. 대표적인 것은 은하 중심 블랙홀이다. 은하 중심부는 은하에서 가장 물질 밀도가 높은 장소이므로 은하 중심에는 태양 질량의 수백만 배에 달하는 거대한 블랙홀이 존재한다. 하지만 은하 중심 이외의 장소에도 동반성에서 물질을 뺏으면서 커지는 항성 질량 블랙홀이 존재한다. 최근 국제 천문학자팀은 나사의 찬드라 X선 망원경과 누스타(NuSTAR) 위성, 그리고 호주의 전파 망원경인 ATCA(Australia Telescope Compact Array)를 통해 지구에서 1만 4800광년 떨어진 X선 천체인 X9를 관측했다. 과학자들은 이전부터 이 천체가 28분 주기로 밝기가 변한다는 사실을 알고 있었지만, 그 이유에 대해서는 몰랐다. 이번 관측에서 밝혀진 바에 의하면 이 밝기 변화의 원인은 블랙홀과 그 동반성의 공전에 의한 것일 가능성이 가장 크다. 블랙홀과 별이 불과 28분 주기로 서로의 주변을 공전하는 것이다. 둘 사이의 거리는 지구-달 거리의 2.5배 수준에 지나지 않는다. 동시에 찬드라 X선 망원경은 여기서 많은 양의 산소를 찾아냈다. 이 관측결과를 종합하면 블랙홀의 동반성은 일반적인 별이 아니라 산소가 풍부한 백색왜성이 가능성이 크다. 연구팀이 생각하는 시나리오는 이렇다. 본래 두 개의 별로 이뤄진 쌍성계가 있었는데, 질량이 큰 쪽이 먼저 초신성 폭발을 일으키고 남은 부분은 블랙홀이 되었다. 그 후 동반성 역시 적색거성이 되었는데, 가까운 거리 때문에 블랙홀이 동반성의 가스를 대거 흡수한 것으로 보인다. 결국, 동반성은 수소를 대부분 빼앗기고 남은 부분이 모여 백색왜성이 된 것으로 추정된다. 이 백색왜성의 운명은 확실치 않지만, 현재 많은 물질을 빼앗기고 있어서 결국 미래에는 완전히 블랙홀에 흡수될 가능성이 크다. 과학자들이 목격한 것은 블랙홀이 동반성을 조금씩 뜯어먹고 있는 장면인 셈이다. 우리 관점에서 보면 블랙홀이 괴물처럼 보일 수 있지만, 사실 모든 것은 중력의 법칙에 따른 자연의 섭리일 뿐이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

최근 천문학자들이 지구를 닮은 일곱 행성이 존재하는 항성계를 발견했다고 발표해 화제를 모은 가운데 미국항공우주국(NASA)이 이 항성계를 관측한 실제 이미지를 공식 홈페이지에 11일(현지시간) 공개했다. 공개된 이미지는 케플러 우주망원경에 장착된 9500만 화소 고성능 카메라로 촬영한 것이다. 하지만 그 피사체는 지구에서 약 39광년 거리에 있는 아주 차가운 왜소항성 ‘트라피스트-1’이어서 현존하는 우주망원경으로는 픽셀로밖에 구현되지 않는다. 따라서 이미지 중심에 있는 흰색 픽셀이 바로 트라피스트-1의 모습을 보여주는 것이다. 물론 이미지에서는 볼 수 없지만, 이 왜성 주위에 지구와 닮은 일곱 행성이 존재한다. 천문학자들은 ‘식 현상’이라는 천문 현상을 이용해 빛의 밝기 변화를 감지하는 것으로 행성을 찾는다. 식 현상은 하나의 항성 앞을 한 행성이 지나가는 것을 말한다. 물론 이때 일어나는 빛의 밝기 변화는 극히 적어 데이터상에서만 나타난다. 정교한 알고리즘을 사용해 망원경 자체의 작은 움직임을 바로잡고 피사체에서 날아온 빛의 밝기를 나타낸 데이터에서 변화된 값을 검색한다. 케플러 망원경은 ‘K2’라는 행성 탐사 임무의 하나로 지난해 12월 15일부터 3월 4일까지 74일간 왜성 트라피스트-1을 관측했다. 공개된 이미지는 지난달 22일 1시간 동안 1분 간격을 두고 60차례 찍은 사진을 이어붙인 것이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)이 지금까지 관측된 별 중 다섯 번째로 큰 별이 거주하는 초성단 ‘웨스터룬드 1’을 허블 우주망원경이 촬영한 사진 한 장을 10일(현지시간) 공개했다. 지구에서 약 1만 5000광년 거리에 있는 웨스터룬드 1 성단에는 지금까지 발견된 별 중 다섯 번째로 큰 ‘웨스터룬드 1-26’이 존재한다. 이 별은 천문학자들이 이 성단에 속한 별들의 스펙트럼 유형과 표면 온도, 그리고 광도 등을 분석하고 분류하는 연구 도중 발견한 것이다. 이 별은 태양보다 1500배 이상 큰 적색 초거성이다. 그런데 일부 천문학자는 그보다 큰 적색 극초거성으로 분류하기도 한다. 만약 이 거대한 별이 태양 위치에 있다고 가정하면 그 최외곽은 목성 궤도를 넘게 되므로 우리 지구는 더 멀리 있거나 존재하지 못할 것이다. 이 별을 비롯해 같은 성단에 있는 대부분 별은 같은 초신성 폭발로 형성돼 구성 성분은 비슷한 것으로 여겨진다. 천문학자들이 추정하는 이 성단의 형성 시기는 약 300만 년 전이다. 이는 우리 태양이 46억 년 전쯤 만들어진 것을 고려하면 천문학적으로 매우 짧은 편이라고 할 수 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

NASA, 러시아와 합작 ‘금성 탐사 임무’ 추진 미국항공우주국(NASA)이 지구의 자매 행성으로 ‘태양계의 지옥’이라는 별명을 가진 금성을 공동탐사하기 위해 러시아와 손잡았다. NASA 과학자들은 다음 주 러시아 우주과학연구소(IKI)와 접촉해 금성 탐사계획을 협의하기로 했다고 11일(현지시간) 발표했다. 금성은 흔히 지구의 쌍둥이 행성으로 불리는데, 크기와 질량, 화학적 조성이 비슷하기 때문이다. 이뿐만 아니라 태양계 행성 중 지구와 가장 가까운 행성이기도 하다. 가장 가까울 때는 약 4140만km까지 접근한다. 베네라-D 미션이라 불리는 이 프로젝트는 앞으로 3년 이내에 러시아가 착륙 로버를 실은 금성 궤도선을 보내는데, 금성 표면의 환경이 워낙 엄혹해 착륙 로버는 겨우 몇 시간 동안만 작동될 수 있을 것으로 보인다. 두 우주국 사이에 이루어질 공동 연구는 미션 수행을 위해 금성 기후 환경에 대한 정확한 정보를 공유하며, 생명체가 살 수 있을 것인가를 밝히는 데 초점이 맞추어진다. 1월 말 워싱턴의 NASA 본부와 모스크바의 IKI 측은 금성 탐사 미션에 관한 평가와 목표를 밝히는 보고서를 동시에 발표했다. NASA 본부의 짐 그린 행성과학부장은 “지구의 자매 행성으로 알려진 금성에 대해 우리는 아직 모르고 있는 것이 많다. 한때 금성에는 바다가 존재했으며 생명체들이 서식했다고 추정된다”면서 “금성과 화성의 변화과정을 자세히 파악할 수 있으면 암석 행성들의 진화과정과 지구의 과거와 현재, 그리고 미래를 이해하는 데 통찰을 얻을 수 있을 것”이라고 설명했다. 또한 공동 탐사팀은 금성 대기권 상층부를 태양광 동력으로 날 수 있는 비행선을 띄울 계획을 검토하고 있는데, 베네라-D 착륙선이 금성 대기권에 들어가 풀어놓을 이 비행선은 최장 3개월 동안 비행하면서 탐사 작업을 수행하게 된다. 금성은 화학조성과 크기에서 지구와 아주 비슷하지만, 자전 속도가 좀 느리며 그 방향도 지구와는 반대다. 금성의 표면은 황산으로 이뤄진 짙은 구름으로 덮여 있으므로, 아주 뜨겁고 건조하다. 금성 표면 온도는 온실가스 효과로 인해 납이 녹을 정도인 섭씨 500도에 달하며, 두꺼운 대기층으로 인해 대기압은 지구의 90배에 이른다. 만약 사람이 금성 표면에 내린다면 그 즉시로 납작하게 짜부라지고 말 것이다. ​게다가 황산으로 이뤄진 구름에서 때때로 황산 비가 내린다. 그래서 태양계에서 가장 지옥에 닮은 곳이 있다면 금성일 거라고 천문학자들은 입을 모은다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

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

지난달 27일 NASA에서 운영하는 '오늘의 천문사진(APOD)에 게시된 한 장의 사진이 우주 마니아들의 관심을 끌었다. 사진 중앙에 묘한 불빛들이 모여 있는 게 보인다. 무슨 신호등처럼 보이는 저 4개의 불빛은 사실 하나의 퀘이사(Quasar)다. 퀘이사란 'Quas i-stellar Object(준항성체)'의 준말로, 블랙홀이 주변 물질을 집어삼키는 에너지에 의해 형성되는 거대 발광체를 말한다. 하나의 퀘이사가 4개로 보이는 것은 전경을 이루는 은하가 중력 렌즈 역할을 하여 빛을 굴절시키기 때문이다. 이 중력 렌즈 현상은 약 100년 전 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 예측되었던 것이다. 거대한 질량의 물체는 중력으로 빛을 구부릴 수 있다고 예언했고, 이는 1919년 영국의 천문학자 에딩턴의 일식 관측으로 증명되었다. 이처럼 질량이 큰 천체는 주위의 시공간을 구부러지게 해서 빛의 경로를 휘게 함으로써 렌즈와 같은 역할을 하는데, 이를 일컬어 중력렌즈 현상이라 한다. 이 중력렌즈를 통해 보면, 은하 뒤에 숨어 있는 별이나 은하의 상을 볼 수 있다. 하나의 퀘이사가 4개로 보이는 중력 렌즈보다 더 기묘한 일은 저 깜박거리는 퀘이사가 우주의 팽창 속도를 알려준다는 사실이다. 퀘이사의 깜박거리는 주기를 측정하면 우주가 어떤 속도로 팽창하고 있는지를 알 수 있는데, 놀랍게도 우주의 팽창속도가 갈수록 빨라지고 있다는 관측결과가 나왔다. 말하자면 우주는 지금 가속 팽창을 하고 있는 중이다. 우주의 팽창이 가속되고 있다는 사실을 밝혀낸 브라이언 P. 슈미트 등 세 사람의 과학자들은 2011년 노벨 물리학상을 받았다. 우주의 팽창에 가속 패달을 밟고 있는 것이 무엇인지는 아직 아무도 모른다. 일부에서는 암흑물질이라고도 하고, 또 다른 이들은 중력의 알 수 없는 작용이라거나, 아니면 전혀 다른 어떤 원인이 있을 거라는 주장들이 난무할 뿐이다. 위와 같이 은하 렌즈가 비춰주는 퀘이사에 대해 더 세밀한 관측과 깊은 연구가 무엇이 우주 팽창의 가속 패달을 밟아대고 있는지를 알려줄 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

30년 전 발견된 놀라운 초신성 하나가 허블 망원경을 포함한 손꼽히는 망원경들을 사로잡았다. 찬드라 X선 우주망원경과 칠레 아타카마 사막의 알마 전파망원경(ALMA·Atacama Large Millimetre/submillimetre Array)도 문제의 초신성을 끈질기게 관측했다. SN 1987A로 불리는 이 초신성은 대마젤란은하 부근에 위치하는데, 이는 “수백 년래 발견된 초신성 중 가장 가까운 거리에 있는 것”이라고 미국항공우주국(NASA) 측은 밝혔다. ‘타이태닉’이란 별명을 가진 이 초신성은 1987년 2월 23일에 발견된 것으로, 태양 밝기의 100만 배나 되는데, 이는 400년래 발견된 초신성 중 가장 밝은 것이다. 초신성이란 거대 질량의 별이 항성 진화의 마지막 단계에서 대폭발로 생을 마치는 것으로, 새로운 별이 탄생한 것이 아니라, 늙은 별의 죽음이다. 초신성이란 별이 없던 곳에서 엄청 밝은 별이 나타난 것처럼 보여 붙여진 이름일 뿐이다. 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학센터의 로버트 커시너 연구원은 “SN 1987A는 30년 동안 관측할 만한 가치가 있는 천체인데, 별의 진화에서 최종 단계를 보여주는 귀중한 사례이기 때문”이라고 밝혔다. 천문학자들은 관측 데이터를 분석한 끝에 이 초신성의 충격파가 별이 폭발하기 전 방출한 가스 고리 너머로 진출하는 중요한 단계를 막 넘어섰다는 결론을 내렸다. 이 같은 현상은 별에서 방출된 고속의 항성풍이 그전 적색거성 단계에서 나온 느린 항성풍과 충돌할 때 발생하는 것이다. 그러나 가스 고리 바깥으로 무엇이 있는지에 대해서는 아직 알려진 바가 없다. 미국 펜실베이니아주립대의 카리 프랭크 박사는 “이 변화에 관한 자세한 과정은 종말에 이른 별이 어떻게 별의 생애를 끝내게 되는가에 대해 많은 것들을 알려주리라 기대된다”고 설명했다. 그는 찬드라 망원경으로 진행된 SN 1987A 연구를 이끈 대표 저자다. 이 같은 초신성 폭발은 다른 별과 행성의 생성으로 이어질 수 있는데, 별이 폭발하기 전 중심부의 핵융합으로 생명 기본 구성물질인 탄소, 산소, 질소, 철 같은 원소들을 벼려서 켜켜이 내부에 쌓아둔 것을 폭발과 함께 우주 공간으로 흩뿌린다. 이러한 잔해들이 다른 별과 지구 같은 행성들을 만드는 재료로 사용되며, 여기에서 생명이 싹튼 것이다. 초신성에 관한 연구는 이러한 별과 생명의 진화과정을 이해하는 실마리를 얻을 수 있다고 연구자들은 믿고 있다. 허블 망원경은 여러 해에 걸친 관측으로 1987A 초신성의 가스 고리가 가시광선을 방출하면서 빛나며, 그 지름이 무려 1광년이나 된다는 사실을 알아냈다. 이 가스 고리는 적어도 별이 폭발하기 이전부터 약 2만 년 동안 존재해온 것으로, 폭발에서 나온 자외선으로 몇십 년간 에너지를 공급받아 빛나기 시작한 것이다. 현재 가스 고리 속의 중심 구조는 지름이 반 광년 정도로 팽창되었으며, 중앙에 보이는 두 잔해 덩어리는 시간당 3000만 km의 속도로 서로 멀어져가고 있다. 1999~2013년의 찬드라 데이터는 X선을 방출하면서 확장하는 가스 고리가 더욱 밝아지고 있음을 보여준다. 이는 최초의 폭발에서 나온 충격파가 고리에 에너지를 공급했기 때문이다. 그러나 지난 몇 년간 관측에서 이 가스 고리는 더는 밝아지지 않고 있는데, 고리의 저에너지 X선 에너지 총량은 유지되고 있는 것으로 알려졌다. 위 사진의 좌측 하단에 있는 고리는 흐릿해지기 시작하고 있다. 천문학자들은 폭발의 충격파가 가스 고리의 얇은 부분을 지우고 있기 때문으로 보고 있는데, 이 같은 과정이 계속 진행되면 이윽고 고리의 시대는 마감된다. 2012년부터 시작된 ALMA의 관측 데이터는 초신성 잔해가 선대의 별이 남긴 물질로 새로운 우주먼지를 만들고 있을 보여준다. 이 발견은 초기 우주에서 이와 비슷한 경로로 우주먼지가 생성되었음을 시사하는 것이다. 연구진은 이 초신성 폭발에서 중성미자를 발견하고, 중성자별이나 블랙홀이 혹시 없을까 싶어 고리 중심부를 뒤지고 있는 중이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

우주전문 사이트 스페이스닷컴에 지난 17일자(현지시간)로 호주 스윈번 공과대학의 앨리스터 그레이엄 천문학 교수가 블랙홀에 관한 흥미로운 칼럼을 게재했다. 칼럼 내용을 약간 가공해 소개한다.​ 블랙홀에 대한 지식이 ​커갈수록 우주 마니아들의 블랙홀 사랑도 덩달아 커가고 있다. 블랙홀에 관한 최근 뉴스는 블랙홀 가족 중에도 아주 낯선 존재인 '중간질량 블랙홀'의 발견에 관한 것이다. 우리는 블랙홀 중에는 태양 질량의 수십억 배에 이르는 초질량 블랙홀이 있는가 하면, 태양 질량의 몇 배밖에 되지 않는 블랙홀도 있다는 사실을 알고 있다. 그런데 태양 질량의 2200배 정도 되는 중간 질량의 블랙홀이 발견되어 과학자들을 깜짝 놀라게 만들었다. 이 블랙홀은 큰부리새자리47(47 Tucanae) 구상성단 안에서 발견되었는데, 중간 질량의 불랙홀로서 희귀한 사례에 속한다. 큰부리새자리는 남반구에 있기 때문에 한국에서는 볼 수가 없다. 그러나 구상성단 자체는 겉보기 등급 +4.91로 맨눈으로 흐릿하게 보인다. 지구로부터 약 1만 6700 광년 떨어져 있으며, 성단의 지름은 무려 120 광년에 달한다. 가까이 접근하는 모든 물체를 가리지 않고 게걸스럽게 집어삼키는 중력의 감옥, 블랙홀. 모든 연령층, 모든 직업군을 아우르면서 블랙홀에 대해 크나큰 관심을 불러일으키고 상상력을 자극하는 것은 대체 무엇 때문일까? '검은 별(Dark stars)' 질량이 너무 커서 빛조차 탈출할 수 없는 중력을 가진 존재에 대한 개념은 1783년까지 거슬러올라간다. 18세기 영국의 과학자 존 미첼은 다음과 같은 글을 남겼다. "만약 태양과 같은 밀도를 가진 어떤 구체의 반지름이 태양의 500분의 1로 줄어든다면, 무한한 높이에서 그 구체로 낙하하는 물체는 표면에서 빛의 속도보다 빠른 속도를 얻게 될 것이다. 따라서 빛이 다른 물체들과 마찬가지로 관성량에 비례하는 인력을 받게 된다면, 그러한 구체에서 방출되는 모든 빛은 구체의 자체 중력으로 인해 구체로 되돌아가게 될 것이다." 뉴턴 역학의 얼개 안에서 그러한 개념의 천체는 검은 별 또는 암흑성(dark stars)으로 불렸다. 그러나 이 암흑성 개념은 19세기 이전까지 거의 무시되었는데, 질량이 없는 파동인 빛이 중력의 영향을 받을 것이라고는 생각하기 힘들었기 때문이다. 1915년 아인슈타인이 우주를 기술하는 뉴턴 역학을 대체하여 시간과 공간이 하나로 얽혀 있음을 보인 일반 상대성이론을 발표한 직후, 암흑성 개념은 새로운 활력을 얻어 재등장했다. 독일의 카를 슈바르츠실트와 요하네스 드로스터가 각기 독립적으로 점질량에 대한 동일한 방정식의 답을 구했다. 이 풀이는 아인슈타인 방정식의 일부 항이 무한대가 되는 특이점을 가지는 특이행동을 보이는데, 이것을 오늘날 '슈바르츠실트 반지름'이라고 부른다. 이는 어떤 물체가 블랙홀이 되려면 얼마만한 반지름까지 압축되어야 하는가를 내타내는 반지름 한계점이다. 그러나 이 슈바르츠실트의 방정식은 당시 하나의 수학적인 해석에 지나지 않았고, 그뒤 핵물리학이 발전하여 충분한 질량을 지닌 천체가 자체 중력으로 붕괴한다면 블랙홀이 될 수 있다는 예측을 내놓았다. 이 같은 예측은 결국 강력한 망원경으로 무장한 천문학자들에 의해 관측으로 입증되었고, 충돌하는 블랙홀이 만들어낸 중력파가 미국의 LIGO에 의해 검출됨으로써 오랜 블랙홀 논쟁에 마침표를 찍게 되었다. 초밀도의 천체들 초밀도의 물체는 사람을 경악시키는 바가 있다. 예컨대 태양이 블랙홀이 되려면 얼마나 밀도가 높아야 할까? 슈바르츠실트 반지름의 풀이 공식으로 구해보면, 태양 질량을 그대로 지닌 채 70만km인 반지름이 3km까지 축소되어야 하며, 지구가 블랙홀이 되려면 반지름이 0.9cm로 작아져야 한다. 그러면 밀도는 자그마치 1cm^3에 200억 톤의 질량이 된다는 뜻이다. 각설탕 하나 크기가 그만한 무게가 나간다는 얘기다. 물질이란 게 이렇게까지 압축될 수 있다는 사실이 참으로 놀랍다고 하겠다. 만약 당신이 그러한 초질량의 물체가 다가간다면 끔찍한 상황이 기다리고 있다. 지구에서는 중력의 크기가 당신의 지금 키만큼 유지되게 해주고 있는 정도지만, 블랙홀 안으로 떨어지면 사정은 좀 달라진다. 블랙홀의 강력한 기조력이 당신의 머리와 발끝에 동시에 작용하는데, 그 힘의 차이가 엄청나서 당신의 몸은 스파게티 가락처럼 사정없이 늘어나게 된다. 마치 강력한 크레인 두 대가 각각 당신의 발과 머리를 잡아당기는 형국이다. 그러면 결국 어떻게 될까? 당신의 몸은 최종적으로 원자 단위로 분해된다. 천문학자들은 이를 '스파게티화'라 한다. 1958년에 미국 물리학자 데이비드 핀켈스타인이 블랙홀의 '사건 지평선' 개념을 처음으로 선보였다. 사건 지평선이란 외부에서는 물질이나 빛이 자유롭게 안쪽으로 들어갈 수 있지만, 내부에서는 블랙홀의 중력에 대한 탈출속도가 빛의 속도보다 커서 원래의 곳으로 되돌아갈 수 없는 경계를 말한다. 말하자면 블랙홀의 일방통행 구간의 시작점이다. 블랙홀, 화이트홀 1964년, 두 명의 미국인인 작가 앤 어윙과 이론 물리학자 존 휠러가 최초로 '블랙홀'이라는 단어를 대중에게 선보였다. 이어서 1965년, 러시아의 이론 천체물리학자 이고르 노비코프가 블랙홀의 반대 개념인 '화이트홀'이라는 용어를 들고나왔다. 만약 블랙홀이 모든 것을 집어삼킨다면 언젠가 우주공간으로 토해낼 수 있는 구멍도 필요하지 않겠는가 하는 것이 이 화이트홀 가설의 근거다. 말하자면, 블랙홀은 입구가 되고 화이트홀은 출구가 된다. 이 아이디어는 부분적으로 아인슈타인-로젠의 다리로 알려진 수학적인 개념에 뿌리를 내리고 있다. 1916년에 오스트리아의 물리학자 루트비히 플램에 의해 수학적으로 발견된 후, 1935년에 아인슈타인과 미국-이스라엘 물리학자 나단 로젠에 의해 재발견되어 아인슈타인-로젠의 다리는 나중에 역시 존 휠러에 의해 '웜홀(wormhole)'이라는 이름을 얻었다. 1962년, 존 휠러와 미국 물리학자 로버트 풀러는 그러한 웜홀이 양자 하나도 통과하기 어려울 만큼 불안정하다는 사실을 이론적으로 정립했다. 블랙홀에 관한 팩트와 픽션 블랙홀의 현관 안으로 들어갔던 물질이 다른 우주의 시공간으로 다시 나타난다는 아이디어는 그다지 놀랄 만한 것은 아니지만, 여기에서 무수한 공상과학 스토리가 탄생했다. '닥터 후(Doctor Who)', '스타게이트(Stargate)', '프린지(Fringe)', '파스케이프(Farscape)' 디즈니의 '블랙홀' 등 끝이 없을 정도다. 이런 얘기들은 하나같이 등장인물들이 우리 우주와 다른 우주 또는 평행우주를 여행한다는 줄거리로 되어 있다. 그러한 우주는 수학적으로 성립되는 인공물일 뿐으로, 그 존재에 대한 증거는 아직까지 하나도 밝혀진 것이 없다. 그러나 어떤 의미에서 시간여행이 현실적으로 불가능하다는 얘기는 아니다. 만약 우리가 엄청난 속도로 여행하거나, 또는 블랙홀 안으로 떨어진다면 외부 관측자의 눈에는 시간의 흐름이 아주 느리게 보일 것이다. 이것을 중력적 시간 지연이라 한다. 이 효과에 의해 블랙홀로 낙하하는 물체는 사건의 지평선에 가까워질수록 점점 느려지는 것처럼 보이고, 사건의 지평선에 닿기까지 걸리는 시간은 무한대가 된다. 즉 사건의 지평선에 닿는 것이 외부에서는 관찰될 수 없다. 외부의 고정된 관찰자가 보기에 이 물체의 모든 과정은 느려지는 것처럼 보이기에, 물체에서 방출되는 빛도 점점 파장이 길어지고 어두워져서 결국 보이지 않게 된다. 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면, 빠르게 운동하는 시계의 시간은 느리게 간다. 2014년의 영화 '인터스텔라'는 블랙홀 근처에서 일어나는 이러한 현상을 보여주었다. 우주 비행사 쿠퍼(매튜 맥커너히 분)가 시간여행을 할 수 있었던 것은 그 때문이다. 대중에게 사랑받고 있는 '블랙홀'이란 이름은 사실 오해의 소지가 있는 명칭이다. 그것은 시공간의 구멍을 의미하는 것으로, 어떤 물체이든 그 안으로 떨어지면 더이상 물체로서 존재할 수 없이 극도의 고밀도 상태가 된다. 블랙홀의 사건 지평선 안에는 실제로 어떤 것이 있을까란 문제는 여전히 뜨거운 논쟁거리가 되고 있다. 블랙홀 내부를 이해하기 위해 끈이론, 양자 중력이론, 고리 양자중력, 거품 양자 등등 현대 물리학의 거의 모든 이론들이 참여하고 있다. 어쨌든 당분간 블랙홀은 새로운 사실들이 밝혀질 때마다 일반의 관심을 고조시키며 물리학의 화두로서 위세를 떨칠 것만은 분명해 보인다. ​ 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

"생일 축하해! 갈릴레오" 최근 미국의 우주전문매체 스페이스 닷컴이 목성과 그 주위를 공전하는 위성의 모습을 사진으로 공개했다. 거대한 목성을 대각선으로 가로질러 가는 3개의 위성은 왼쪽 아래에서부터 각각 유로파, 칼리스토, IO와 그 그림자들이다. 지난 2015년 1월 24일 허블우주망원경이 촬영한 이 사진은 목성의 보기 드문 우주 이벤트를 담고 있다. 이날 이들 세 위성은 한꺼번에 목성의 전면을 가로지는 특별한 '우주 삼중창'을 선보였다. 매체가 2년 전 사진을 꺼내든 것은 지난 15일이 453년 전 갈릴레오가 탄생한 날이기 때문으로 특히 이들 위성은 '갈릴레이 위성'이라 부른다. 이탈리아의 천문학자이자 물리학자, 수학자인 갈릴레오 갈릴레이(1564~1642)는 지난 1610년 자체 제작한 망원경으로 목성의 4개 위성을 처음으로 관측했다. 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(5262km)를 발견했다. 현재까지 확인된 목성의 위성 수는 무려 67개지만 여전히 가장 유명한 것은 이들 갈릴레이 위성이다. 사진=NASA, ESA, Hubble Heritage Team 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)이 운영하는 오늘의 천문사진(APOD) 14일자(현지시간)에 특이한 형태의 성운 사진이 올라와 우주 마니아들의 눈길을 끌고 있다. 이름하여 호리병 성운(Calabash Nebula). 생긴 꼴이 흡사 호리병 같아서 붙은 별명이다. 정식 명칭은 'OH 231.8+04.2'이다. 가스로 만들어진 이같은 거대한 우주 호리병은 태양 같은 작은 질량의 별이 핵 융합 연료를 소진하고 죽을 때 남겨지는 것이다. 이 유해를 남긴 별은 얼마 전 임종하여 이제는 조그만 백색왜성이 되었다. 마치 다비식을 한 스님의 사리와도 같은 이 백색왜성은 가스와 먼지에 가려져 잘 안 보이지만, 지금도 성운의 중심에서 아주 빠르게 가스 구름을 팽창시키고 있다. 가스의 팽창 속도는 무려 시속 100만km에 달한다. 이 가스가 주변 성간 가스 속으로 돌진하면서, 푸르게 빛나는 이온화된 수소와 질소 앞쪽에 초음속 충격파를 형성했다. 그러면 나중에 이 성운은 무엇이 되는가? 약 1000년 뒤에 행성상 성운이 된다. 하지만 행성과는 아무런 상관이 없다. 옛날 천문학자들이 조그만 망원경으로 보니 둥그런 게 행성처럼 보인다고 해서 붙인 이름일 뿐이다. 앞으로 약 50억 년 후이면 태양이 수소를 다 태우고 이런 행성상 성운이 될 것이다. 그러니 위의 풍경은 태양의 먼 미래를 보여주는 것이나 진배없다. 별의 죽음 후 행성상 성운으로 진화하기 전의 이 같은 순간을 포착하기는 아주 어려운 일이다. 허블이 운 좋게도 이 순간을 잡아서 별의 극적인 임종을 보여준 셈이다. 조롱박 성운은 일명 '썩은달걀 성운'으로도 불리는데, ​썩은 달걀에서 악취를 풍기는 황이 많이 함유되어 있기 때문이다. 성운의 크기는 무려 1.4광년에 이르고, 거리는 5000광년, 고물자리에 있다. ​ 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

직경 9㎞ 크기, 무게 5000억톤에 달하는 혜성이 대서양 한가운데 떨어져 엄청난 해일을 일으키면서 인류를 멸망 수준에 이르게 한다. 영화 ‘딥 임팩트’의 큰 줄기다. 또 다른 영화 ‘아마겟돈’에선 미국 텍사스 주 크기의 소행성이 지구로 돌진하자 폭발물 전문가들이 소행성으로 날아가 핵폭탄으로 날려버리기도 한다. 이들은 지구위협천체(PHAs)에 대한 공포를 다뤘다.●“2016 WF9, 14~16일 지구 충돌” 지난 1월 말에는 러시아의 아마추어 천문학자 데민 자미르 자크하라비치 박사가 ‘2016 WF9’이라는 소행성이 14~16일 지구와 충돌하는 ‘딥 임팩트’가 일어날 것이라고 주장해 주목받았다. 자크하라비치 박사는 이 소행성의 궤도가 지구공전 궤도를 가로질러 운동하고 있는 ‘아폴로 소행성군(群)’에서 날아오기 때문에 지구와 충돌 가능성이 크다고 설명했다. 이것이 바다로 추락해 엄청난 규모의 지진해일(쓰나미)을 일으켜 해안가에 있는 도시들을 소멸시킬 수도 있다고도 했다. 과연 이 소행성은 지구와 충돌하게 될까. 일단 안심해도 된다. 천문학계의 공식 입장은 ‘WF9과 지구와 충돌 가능성은 전혀 없다’이다. ●천문학계 “충돌 가능성 전혀 없다” 공전주기가 4.9년인 WF9는 지난해 11월 27일 미국항공우주국(NASA·나사)에서 운영하는 ‘지구근접천체 광대역 적외선탐사위성’(네오와이즈)으로 처음 관측됐다. 네오와이즈는 지구를 향해 날아오는 소행성과 혜성에 대한 관측임무를 수행한다. WF9을 처음 발견한 나사 제트추진연구소(JPL)측은 이 같은 충돌 음모 및 은폐설에 대해 “WF9은 이달 25일에 지구와 5097만㎞ 떨어진 거리를 지나갈 것이며 가까운 미래에도 전혀 지구에 위협이 되지 않을 것”이라고 밝혔다. ●딥 임팩트 확률 5만~20만년에 한번 현재 지구 주변에는 수많은 소행성과 혜성들이 날아다니는데 현재 국제천문연맹(IAU)에 등록된 소행성체는 관측된 것만 1억 6099만 6128개에 달한다. 이중 궤도가 확인된 것은 72만 3367개, 지구와 충돌 가능성이 높은 근지구소행성(NEAs)는 9400여개로 알려졌다. WF9은 0.5~1㎞ 크기의 소행성으로 알려져 있다. 만약 이 정도 크기의 소행성이 지구와 충돌할 경우는 지구에 어떤 영향을 미치게 될까. 500m 정도 크기의 소행성의 파괴력은 TNT 1000메가톤급이다. 그러나 이 정도 크기의 소행성 충돌은 각각 5만년과 20만년에 한 번 일어날 정도의 확률을 갖고 있기 때문에 발생 가능성이 거의 희박하다는 것이 과학계 입장이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

천문학자들이 새로이 태양계 시간표를 짬으로써 거대 가스 행성인 목성과 토성의 정확한 생년월일을 밝히는 데 한 걸음 더 다가서게 됐다. 46억 년 전쯤, 태양 성운으로 알려진 거대한 수소와 우주먼지 구름이 중력 붕괴로 인해 회전운동을 시작했다. 회전운동의 종착역은 태양의 탄생이었다. 태양을 만들고 남은 물질들은 덩어리져서 행성 등을 만들었다. 이는 중심핵부터 먼저 형성된 다음, 그 중력으로 다른 물질을 끌어모아 천체가 만들어지는 과정인 ‘핵 형성’(core accretion)이라 불리는 상향식(Bottom-up)이다. 이와는 반대로 암석의 핵이 먼저 형성된 다음 그 중력에 의해 주변의 가스를 끌어당겨 행성이 형성됐다는 하향식(Top down)은 행성계 원반의 가스가 밀도가 높아지면서 스스로 중력에 의해 뭉쳐져 가스와 먼지를 흡수하면서 행성이 생성됐다는 가설이다. 새 연구는 목성과 토성이 태양계가 형성되기 시작한 지 400만 년 안에 모습을 갖췄다고 주장한다. 이는 상향식 핵 형성 모델에 힘을 실어주는 것이라고 이번 연구논문의 공동저자인 엔자민 바이스 MIT 행성과학 교수가 우주전문 사이트 스페이스닷컴에 밝혔다. 바이스 교수와 연구논문의 대표저자인 후아페이 왕 MIT 박사후연구원은 앵그라이트로 불리는 고대의 화석 4개에 대한 자기 방향성을 연구했다. 이들 운석은 각각 다른 시간에 우주에서 지구로 떨어진 것으로, 브라질과 아르헨티나, 남극대륙, 그리고 사하라 사막 등지에서 발견된 희귀 운석들이다. 이런 운석은 초기 태양계의 환경을 그대로 담고 있는 우주 암석이다. 이에 대해 바이스 교수는 “태양 성운이 존재했을 때, 상당한 자기장을 형성하고 있었을 것”이라면서 “따라서 이 시기에 생성된 우주 암석에는 자기장의 기록이 남아 있을 것”이라고 설명했다. 어쨌든 연구자들은 380만 년 전에 생성된 4개의 앵그리라이트에서 자화 흔적을 발견할 수 없었다. 이는 곧 태양 성운의 가스와 우주먼지는 그 무렵에는 모두 흩어져버렸음을 뜻하며, 따라서 태양계의 거대 구조 속에서 목성과 토성을 포함한 행성들이 이미 만들어졌다는 것을 말해준다. 바이스 교수는 “태양계는 태양 성운의 가스 성분이 응축돼서 만들어진 것이다. 우리는 태양계의 전신인 태양 성운과 그 자기장에 관한 정확한 시간표를 가지고 있다”면서 “우리는 태양 성운과 자기장이 태양계가 형성되기 시작한 지 380만 년 뒤에는 완전히 사라져버렸다는 사실을 발견했다”고 밝혔다. 세계적 학술지 ‘사이언스’ 2월 9일 자에 발표된 이번 논문은 태양 성운의 생애와 태양계 행성들의 탄생 시점에 대해 더욱 정확한 예측을 하고 있다고 연구자들은 말한다. 왕 연구원은 MIT에서 있었던 기자회견에서 “태양 성운은 생애는 목성과 토성의 형성과 위치에 결정적인 영향을 미쳤다. 그리고 우리들의 고향인 지구를 포함해 다른 행성들도 태양 성운의 생존과 소멸에 크게 영향받았다”고 밝혔다. 사진=IT/JHUAPL 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

과학의 발달로 우주의 신비가 한 겹씩 벗겨질수록 외계인에 대한 호기심도 높아져만 간다. 외계인의 존재 유무는 일반인 뿐만 아니라 학계에서도 오랫동안 논쟁거리로 꼽혀왔는데, 최근 한 천체물리학자가 “외계인과 접촉하는 날이 곧 지구 멸망의 날일 것”이라고 ‘예언’해 눈길을 끌고 있다. 미국 시카고에 있는 애들러천문관 소속의 천체물리학자인 루씨앤 월코비치 박사는 최근 NBC뉴스와 한 인터뷰에서 실제 외계인과 접촉하는 것이 인류에게 치명적인 영향을 미칠 수 있다고 지적했다. 그는 “우리는 외계에 사는 지적 생명체의 관심을 끌기 위해 적극적으로 노력하지만, 우리가 접촉하고자 하는 외계인은 우리의 관심을 필요로 하지 않을 수 있다. 이러한 결과는 지구상의 생명체를 끝내는 결과를 나을 수 있으며, 그들은 지구에서 높은 퀄리티의 삶을 살기 위해 노력할지도 모른다”고 경고했다. 이러한 우려를 내비치는 전문가는 루씨앤 월코비치 박사 뿐만이 아니다. 영국 출신의 세계적인 물리학자인 스티븐 호킹 박사를 비롯한 일부 과학자들은 외계인이 지구를 발견하게 된다면, 지구를 정복하고 식민지화 하기를 원할 것이라는 우려를 여러 번 내비쳤다. 스티븐 호킹은 최근 인터뷰에서 “외계인이 지구를 방문한다면, 콜럼버스가 미국에 도착했을 때와 같은 결과를 낳을 수 있다. 콜롬버스의 미 대륙 발견은 인디언들에게 좋은 결과를 가져다주지 않았다”고 밝힌 바 있다. 한편 외계 지성체를 탐색하는 미국 세티(SETI) 연구소 수석 천문학자 세스 쇼스탁 박사는 라이브사이언스와 가진 인터뷰에서 “우리는 외계인으로부터 신호를 받으면 이를 즉시 확인한 뒤 국제적인 협의 없이는 이에 응답하지 말라는 가이드라인을 가지고 있다”고 말했다. 이어 “하지만 미국 정부와 UN은 이 조항을 업데이트 하는 것에 큰 관심을 보이지 않고 있다”고 지적했다. 또 “외계인과 만나면 좋은 첫인상을 주는 것이 중요하다고 본다. 인류에 대한 좋은 점과 나쁜 점을 외게인에게 이야기해야 하는지에 대해 여러 사람과 토론하는 자리를 가진 적도 있다”고 덧붙였다. 한편 미국 비영리단체 메티(METI·Messaging Extraterrestrial Intelligence)는 2018년 우주로 전파 형태의 메시지를 송출해 외계인과의 접촉을 시도하겠다고 밝혀, 외계인이 지구에 적대적인 성향을 보일 수 있다고 믿는 일부 과학자들의 우려를 사고 있다.　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

전쟁은 끝나도 끝난 것이 아닌 모양이다. 1945년 2차 세계대전이 끝나고도 배상과 약탈 문화재 반환 문제는 여전히 현재 진행형이다. 우리나라도 일본군 위안부 문제나 약탈당한 문화재와 예술품 반환 문제도 그렇고. 최근 법원 판결로 난감한 지경에 빠진 충남 서산 부석사 불상도 고려시대에 빼앗기고 그것을 다시 훔치는 방식으로 되찾아와 소유권을 두고 일본과 분쟁이 불가피한 상황이다.전후 독일로부터 약탈 문화재를 반환받은 프랑스는 여전히 자신들이 약탈해 온 아프리카나 아시아의 문화재, 일테면 한국의 직지나 외규장각 의궤는 반환하지 않고 있다. 이는 미국도 독일도 영국도 일본도 모두 자유롭지 못하다.2차 세계대전 당시 히틀러(1889~1945)는 유럽의 문화재와 미술품들을 모아 린츠에 총통박물관을 세울 욕심으로 닥치는 대로 새로운 도시를 점령할 때마다 집착에 가까울 정도로 약탈에 열을 올렸다. 또 실험적이고 표현주의적인 그림을 그리는 112명의 블랙리스트를 만들어 이들의 그림을 퇴폐미술이라 낙인 찍어 압수해 팔아서 전쟁 비용으로 충당하거나 불에 태우기도 했다. 전쟁은 인명을 살상하는 것뿐만 아니라 인류의 역사, 삶의 흔적인 문화재를 파괴한다는 점에서 폭력적이다. 하지만 이런 비인간적이며 처참한 전쟁 중에도 인류의 보편적 가치이자 삶의 기록인 문화재, 미술품을 지키려는 노력이 없었던 것은 아니다. 바로 1943년 출범한 모뉴먼츠 맨(MFAA)이 그것이다. 문화예술계 전문가로 구성된 13개국에서 모인 350~400명의 인원은 총탄이 빗발치는 전장에서 문화재와 미술품을 보호하기 위해 군대와 협력하는 한편 그 스스로가 전장에 나가 문화재들을 지키고 회수하는 일에 나섰다. 이 부대는 유럽에서 전쟁이 한창이던 1941년 겨울 하버드대 포그미술관의 폴 색스 부관장이 “박물관과 미술관은 평화 시에도 지역사회에서 매우 중요한 존재이다. 또한 전쟁 시에는 그 존재가 두 배로 중요해진다. 전쟁이 일어나면 하찮고 사소한 것은 떨어져 나가고 궁극적이며 지속적인 가치만 남게 되기 때문이다”라고 주장하며 인류의 예술사, 미술의 역사를 지켜 나갈 ‘특수 기술자’들을 선발해 군에 보내자는 의견을 제시하면서 출범했다. 이들은 약 500만점의 약탈 예술품을 되찾아 전후에 되돌려 주었다. 대표적인 작품으로는 벨기에 브루게의 노트르담 성당에 있는 미켈란젤로작 ‘성모자상’과 겐트의 성바보성당의 반에이크 형제가 그린 ‘겐트 제단화’ 등이 있다. 히틀러는 약탈해 온 문화재들을 1000여곳의 장소에 숨겨 놓았었다. 그리고 패전이 임박하면서 소위 네로 명령을 내려 모든 것을 없애버리라는 명령을 내렸다.영화 ‘모뉴먼츠 맨: 세기의 작전’(2014)은 바로 이런 위기상황에서 MFAA의 활약상 중 특히 알타우제 광산과 노이슈반슈타인성에서 이들 작품을 찾아 탈출(?)시키는 내용을 담고 있다. 영화는 멋지고 바른 말 잘하는 개념배우 조지 클루니가 감독과 제작, 각본에 주연까지 맡은 영화다. 실존하는 모뉴먼츠 맨 8명이 등장하는 영화의 출연진은 실로 호화판이다. 조지 클루니는 미술사학자인 지휘자로 분해 전직 미술관장인 그레인저(맷 데이먼), 건축가 캠벨(빌 머리), 화상인 클레르몽(장 뒤자르댕)을 이끈다. 여기에 히틀러가 약탈한 예술품들이 숨겨진 장소에 대한 결정적 열쇠를 쥐고 있는 클레어 시몬 역을 ‘엘레강스의 교과서’ 케이트 블란쳇이 맡아 그 매력을 최대한 발산한다. 또한 조각가 윌터 가필드로 존 굿맨이 등장하고, 예술품 감정가 프레스톤 셰비츠역에 밥 발라반, 예술 애호가인 도널드 제프리스 중위에 휴 보네빌 등 쟁쟁한 스타들이 출연해 영화의 재미를 더한다. 영화는 로버트 M 에드셀(1956~ )이 쓴 같은 이름의 논픽션을 바탕으로 만들어졌다. 영화에서 구출되는 조각 ‘성모자상’이 이탈리아 르네상스를 대표하는 작품이라면 ‘겐트의 제단화’는 북유럽 르네상스를 대표한다. 인류의 고귀한 문화적 자산인 르네상스 시대의 걸작들이 전쟁으로 파손됐을 것을 생각하면 아찔하다. 영화의 처음과 끝을 장식하는 이 그림은 물감에 최초로 기름을 타 사용한 플랑드르의 화가 반에이크 형제의 대표작인 ‘겐트의 제단화’다. 현재 성바보성당에 걸려 있는 작품으로 구원의 신비라는 주제를 다룬 15세기 플랑드르 회화의 대표작이다. 제단화는 예배 때는 열어 놓고 평소에는 닫아 두는 접이식 그림으로 2단으로 구성돼 있다. 특히 그림의 일부인 ‘어린 양에 대한 경배’ 속 인물 하나하나가 매우 세밀하게 묘사돼 있고 화면의 중심에 양이 배치돼 글을 모르는 당시 사람들에게 성경의 교훈을 전달하고 있다. ‘성모자상’은 미켈란젤로의 작품으로 그의 생전에 유일하게 이탈리아 밖으로 나온 작품으로도 유명하다. 당시 브루게의 부유한 상인이 약 4000플로핀에 구입해서 1506년 교회에 기증한 작품으로, 마리아가 예수를 붙잡거나 그를 보지 않고 아래를 응시하는 도상이다. 이는 제단용으로 제작된 것임을 암시한다. 마돈나와 예수는 그의 피에타상과 매우 유사하다. 또한 옷 주름은 매우 자연스럽게 흐르고 있어 성모의 인자함과 그윽한 사랑을 느끼게 한다. 이 성모자상은 나폴레옹과 나치에 약탈당했으나 모뉴먼츠 맨들의 활약으로 다시 제자리로 돌아왔다. 이후 1972년 작품을 해치려는 시도가 있은 뒤 방탄유리에 싸여 약 4.5m 밖에서만 볼 수 있도록 하고 있다. 이 외에도 이들이 구해낸 예술품 중에는 레오나르도 다빈치의 ‘담비를 안고 있는 여인’, 렘브란트의 ‘자화상’, 베르메르의 ‘천문학자’ 등 수없이 많다. 이렇게 전쟁 중에 문화유산, 예술품을 보존한 모뉴먼츠 맨들은 한국에도 있었다. 6·25전쟁 당시 팔만대장경이 보관돼 있던 해인사를 폭격하라는 명령을 거부한 김영환이나 덕수궁에서 인민군들이 빠져나오길 기다렸다가 공격을 해서 덕수궁을 지킨 제임스 헤밀턴 딜 등이 그들이다. 최근 영국에서 시리아 등지의 문화재가 전쟁의 혼란 속에서 파괴되고 반출되는 것을 막기 위해 다시 모뉴먼츠 맨 부대가 창설됐다고 한다. 전쟁도 인간이 벌이고, 그 희생을 줄이기 위해 고군분투하는 것도 인간이라는 점에서 인간은 참으로 이해하기 어려운 동물이다.