천문학자들은 오래전부터 별의 밝기가 주기적으로 변하는 변광성을 연구해왔다. 별의 밝기가 변하는 이유는 매우 다양하다. 가장 고전적인 변광성은 어두운 동반성(星)에 의해 가려지는 경우지만, 그 이외에도 여러 가지 이유로 별의 밝기가 변할 수 있다. 미세한 밝기 변화의 대표적인 이유는 바로 그 앞을 지나는 행성에 의한 것이다. 미항공우주국(NASA)의 케플러 우주 망원경은 이런 미세한 밝기 변화를 포착해서 수많은 외계 행성을 포착했다. 케플러 관측 데이터는 외계 행성 연구를 한 단계 끌어올렸다고 해도 과언이 아닐 만큼 큰 공헌을 했다. 하지만 이게 다가 아니다. 케플러의 활약은 외계 행성 이외에 다양한 천문학 분야에 걸쳐 있다. NASA의 과학자들은 2011년 케플러가 발견한 KOI-54라는 쌍성계가 매우 독특한 밝기 변화를 한다는 것을 발견했다. 이 두 별은 41.8일 주기로 밝기가 변하는데, 그 패턴이 마치 심전도를 보는 것 같았다. 추가 관측을 통해 과학자들은 이 두 별이 매우 근접해서 공전하고 있는 쌍성계라는 사실을 밝혀냈다. 그 거리는 항성 지름의 몇 배에 불과했다. 따라서 개념도에서 보는 것처럼 서로의 중력에 의해 잡아 당겨져 달걀 같은 타원 모양을 하고 있다. 과학자들은 이를 '심박동별'(heartbeat star)이라고 불렀다. 이후 추가 관측을 통해서 케플러 우주 망원경은 총 17개의 심박동별 후보를 추가로 발견했다. 그리고 NASA의 과학자들은 지상의 망원경과 추가 관측 데이터를 사용해서 최종적으로 19개의 심박동별의 질량 및 궤도를 확인할 수 있었다. 상당수 심박동별은 태양보다 크고 뜨거운 별로 아마도 같은 성운에서 탄생한 동반성으로 생각된다. 심박동별의 존재만으로도 매우 독특한 일이지만, NASA와 SETI의 연구팀은 이 별이 세 번째나 네 번째 동반성을 거느릴 수도 있음을 발견했다. 동시에 근접한 두 별이 어떻게 합쳐지지 않고 안정적으로 존재할 수 있는지, 그리고 주변에 행성이 형성될 수 있는지 등 여러 가지 의문점들이 남아 있다. 앞으로 이를 밝히기 위해 과학자들은 망원경으로 별의 '고동 소리'를 더 들어볼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

천문학자들은 지금까지 수천 개의 외계 행성을 확인하면서 이 외계 행성들이 가진 다양성에 놀라지 않을 수 없었다. 외계 행성계는 또 다른 태양계가 아니라 그보다 훨씬 다양하고 복잡한 행성들로 구성되어 있었다. 태양계는 안쪽 궤도를 도는 작은 암석 행성과 먼 궤도를 공전하는 큰 가스형 행성의 두 가지 형태의 행성으로 구성되어 있다. 하지만 천문학자들은 모항성에서 매우 가까운 거리에서 공전하는 목성보다 무거운 행성인 뜨거운 목성이나 질량이 지구와 해왕성의 중간 수준인 슈퍼지구 같은 독특한 분류의 행성들을 발견할 수 있었다. 미 항공우주국(NASA)의 행성 사냥꾼인 케플러 우주 망원경은 수많은 외계 행성을 찾아낸 일등 공신으로 아직도 그 데이터를 분석 중이다. 최근 NASA 에임스 연구소와 SETI의 과학자들은 케플러 데이터를 이용해서 새로운 형태의 행성 군을 찾아내 미 국립과학원회보 (PNAS)에 발표했다. 이들이 발견한 행성 군은 뜨거운 지구(hot earth)로 분류할 수 있는 것으로 지구만 한 크기지만 수성보다 훨씬 가까운 위치에서 모항성을 공전하는 행성이다. 이번 연구에서는 단독으로 존재하는 뜨거운 지구형 행성 24개가 발견되었다. 뜨거운 지구는 지구 정도 질량이지만 평균 공전 주기가 지구의 하루에 불과할 만큼 짧다. 따라서 그 공전 궤도는 수성보다 훨씬 안쪽으로 표면 온도는 태양계의 어느 행성보다도 뜨겁다. 그런데 지구와 달처럼 가까운 거리에서 공전하기 때문에 공전주기와 자전주기가 일치하는 조석 고정(tidal locking) 현상이 발생한다. 이렇게 되면 마치 달처럼 행성의 한쪽만 모성을 바라보게 된다. 그 결과 뜨거운 지구의 한쪽은 영원한 낮이고 반대쪽은 영원한 밤이 된다. 만약 대기가 없다면 낮인 부분은 웬만한 금속은 다 녹을 만큼 뜨겁고 반대편은 얼음이 생길 만큼 차가울 것이다. 다만 이 행성들이 대기를 가졌는지는 확실하지 않다. 모성에서 거리가 멀다면 당연히 대기를 지녔겠지만, 이렇게 가까운 거리에서는 강력한 항성풍과 플레어의 영향으로 대기를 소실했을 가능성도 크다. 태양계는 우리의 중요한 삶의 터전이지만, 그렇다고 우주의 전부는 아니다. 이번 연구는 다시 한 번 우주는 넓고 다양한 행성들이 존재한다는 것을 일깨워준다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

"미래의 지구 식민지 후보가 된 화성은 잘 알려져 있지 않지만 초미니 달을 2개나 가지고 있다. 울퉁불퉁 감자모양을 닮은 지름 27km의 포보스(Phobos)와 지름 16km의 데이모스(Deimos)가 그 주인공이다. 최근 미국 로렌스리버모어국립연구소(LLNL)는 과거 포보스가 작은 천체와의 충돌로 지금같은 데스스타(Death Star·죽음의 별)가 됐다는 연구결과를 발표했다. 영화 ‘스타워즈’ 속 제국군의 우주 요새인 데스스타는 한쪽이 움푹 들어간 모양을 한 것이 특징이다. 마치 누군가에게 얻어맞은듯 수많은 크레이터로 가득찬 포보스 역시 8km가 넘는 거대한 크레이터가 있어 이같은 별칭이 붙어있다. 　 과학자들이 의문을 갖게된 것은 이 정도 크레이터가 생길 정도면 작은 포보스가 조각조각으로 사라졌을 가능성이 높다는 점이다. 이번에 LLNL 측은 3D 시뮬레이션을 통해 포보스가 현재의 모습으로 살아남을 천체 충돌 조건을 계산해냈다. 그 결과 지름 250m의 소행성 혹은 혜성이 초속 6.4km로 날아와 현재의 거대 크레이터 부근과 충돌한 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 메간 브룩 박사는 "이번 연구는 포보스의 과거를 밝히는 것이 주목적이 아닌 지구의 안전을 위한 것"이라면서 "지구와 충돌 위험이 있는 천체가 발견될 시 이를 파괴하기 위해서 어떤 조건이 필요한 지 예측할 수 있다"고 설명했다 한편 지난 1877년 미국 천문학자 아사프 홀에 의해 발견된 포보스는 생김새와 크기 모두 볼품없지만 풀리지 않는 미스터리를 갖고있는 위성이다. 포보스는 화성 표면에서 불과 6000km 떨어진 곳을 돌고 있는데 이는 태양계의 행성 중 위성과 거리가 가장 가깝다. 지구와 달의 거리가 평균 38만 ㎞에 달하는 것과 비교해보면 얼마나 가까운 지 알 수 있는 대목. 더욱 특이한 것은 포보스가 원래는 소행성일 가능성이 높다는 점이다. 최초 태양계를 떠돌던 소행성이 화성의 중력에 포획돼 달이 됐다는 가설이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

물리학자 콕스 교수, "우리와 '컨택' 하기 전에 자멸했을 것" 우리가 외계인과 접촉하지 못하는 이유는 외계인들이 다 죽었기 때문일 것이라고 한 물리학자가 주장했다고 영국 일간지 데일리메일이 9일(현지시간) 보도해 화제가 되고 있다. 이 같은 주장을 한 사람은 물리학자 브라이언 콕스 영국 맨체스터 대학 교수로, 그는 선진문명을 이룬 외계인들이 우리와 접촉하지 못하고 있는 이유는 그들 스스로가 자신들의 문명을 파괴하고 자멸했기 때문일 것이라고 주장했다. 우리 은하에만 해도 항성의 수가 2000억~4000억개 정도가 있고, 행성의 수는 적어도 1000억개는 될 텐데, 어째서 외계문명으로부터 오는 신호가 하나도 없는가 하는 것이 천문학자들에게는 커다란 미스터리 중의 하나다. 보도에 따르면, 콕스 교수는 과학의 발전이 정치제도의 발전을 앞지르는 경우, 자기 파괴의 모델이 성립되어 자멸의 길로 들어설 가능성이 높다는 가설을 내놓았다. 에너지를 생산하는 기술이 필연적으로 파생하게 되는 온실효과 가스로 멸망하든지, 또는 원자력으로 문명을 파괴했을 수도 있다는 것이다. 그리고 아마 우리 인류도 그같이 될 것이라고 덧붙였다. 외계인 문제를 최초로 거론한 사람은 1950년대 물리학자 엔리코 페르미로, 그는 로켓 기술을 확보한 선진문명의 외계인라면 수백만 광년 내의 은하들을 식민지화할 수 있을 텐데, 어째서 그런 증거는 이제껏 하나도 발견되지 않고 있는가 하고 의문을 제기했다. 이것을 페르미의 역설이라 한다. 이에 대해 콕스 교수는 다음과 같이 설명한다. "스스로를 파괴할 수 있는 힘을 가지면서도 그것을 방지할 수 있는 공동체적 합의를 이끌어낼 수 있는 문명은 존속이 불가능하기 때문일 거라는 것이 한 해답이 될 수 있다. 과학과 기술의 발달이 정치발전을 앞지르게 마련이며, 그 결과는 파멸로 이어지게 된다. " 콕스 교수는 얼마 전 맨체스터 대학의 동료 물리학자인 제프 포셔 교수와 같이 쓴 '유니버셜:우주로의 안내(Universal: A Guide to the Cosmos)를 출간했다. 이 책은 138억년 전에 일어난 빅뱅에서 시작된 우주의 진화를 거슬러올라가면서 과학적으로 설명한 것이다. 책에서 저자들은 빅뱅은 수많은 빅뱅 중 하나일 뿐이며, 우리 우주 외에도 각기 다른 물리법칙이 지배하는 다른 우주들이 있을 것이라고 주장한다. 이에 관해 포셔 교수는 "이러한 주장은 어쩌면 기괴하게 들릴지도 모르지만, 거기에는 강력한 증거와 이론이 뒷받침하고 있다"고 설명한다. "이 책의 포인트는 간단하면서도 강력한 증거와 아이디어로 그 같은 결론에 이르는 길을 보여주는 것이다." 두 저자의 견해 중 가장 쟁점이 되는 것은 정치에 관한 부분으로, 정치가는 현실문제에만 매달리지 말고 과학자와 같이 사고하며, 보다 먼 미래를 주시하는 마인드를 가질 것을 권하는 대목이다. 콕스 교수는 "과학자가 진정으로 원하는 것은 무엇인가? 우리의 주장이 정당한 것으로 밝혀지는 것인가, 아니면 자연에 대해 보다 깊이 알기를 원하는가? 우리가 원하는 것이 후자라면, 우리 주장이 틀린다 해도 우리는 즐거워할 것이다."라고 밝혔다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

‘말하는대로’ 조승연이 이 시대를 살아가는 청춘들에게 위로의 말을 건넸다. 지난 12일 방송된 JTBC ‘말하는대로’에서는 작가 조승연이 자신의 이야기를 다른 사람들과 나누는 모습이 그려졌다. 이날 한 학생은 “금수저라 할 수 있는 유복한 생활도 하셨고, 불행하고 힘든 시간도 보냈다고 하셨다. 이 시대를 살아가는 어른의 입장에서 이 시대를 살아가는 청년들에게 해주고 싶은 말이 있느냐”고 질문했다. 이에 조승연은 “나는 21세기에 태어나지 않았다. 그래서 내가 무슨 말을 해도 ‘꼰대 말’이 된다. 제가 어떤 이야기를 해도 걸러 들으시길 바란다”며 이야기에 앞서 조언했다. 그는 “청년들에게 ‘도전하라’, ‘돌파하라’ 이런 말보다는 이것저것 하다 보면, 진짜 내 일을 찾으면 갑자기 가는 게 쉬워질 것”이라고 말했다. 이어 “위대한 천문학자들이 별을 연구하는 이유에 대해 묻자 ‘별이 예뻐서’라고 답했다고 한다. 내 안에서 무엇이 예쁜지 알면 그 방향으로 갈 때 힘들어도 견딜 수 있다”고 덧붙였다. 조승연은 마지막으로 “니체가 말했다. ‘왜 가야 하는지 아는 사람은 어떻게 가든지 견딜 수 있다’고. 그 ‘왜’가 저는 여러분에게 아름다움이라는 감성으로 다가온다고 생각한다”고 말해 많은 이들의 공감을 얻었다. 사진=JTBC ‘말하는대로’ 방송화면 캡처 임효진 인턴기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr

저 멀리 우주를 방랑하는 블랙홀이 있다면 보통은 찾기 쉽지 않을 것이다. 만약 흡수하는 물질이 없다면 완전히 검은 구멍에 지나지 않기 때문이다. 하지만 물질을 흡수하는 블랙홀은 관측할 수 있다. 최근 천문학자들은 나사의 찬드라 X선 관측 위성과 유럽 우주국의 XMM 뉴턴 X선 관측 위성 데이터를 사용해서 지구에서 45억년 떨어진 거리에서 이런 방랑자 은하(wandering black hole)를 찾아내는 데 성공했다. 블랙홀은 질량과 위치에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫 번째는 은하 중심에 존재하는 블랙홀로 그 질량이 태양의 10만 배에서 100억 배에 달하는 매우 거대한 블랙홀이다. 은하 중심부는 은하에서 가장 많은 물질이 모이는 부분이기 때문에 결국 그 질량에 의해 거대한 블랙홀이 형성되는 것이다. 두 번째 형태는 항성 질량 블랙홀로 태양 질량의 3배는 넘지만 은하 중심 블랙홀처럼 거대하지 않은 형태의 작은 블랙홀이다. 이런 블랙홀은 초신성 폭발 후 잔해가 모여 생성된다. 따라서 은하계 곳곳에 이런 항성 질량 블랙홀이 존재한다. 그런데 천문학자들은 이 중간 질량인 태양 질량의 100배에서 10만 배 사이에 달하는 중간 질량 블랙홀이 있음을 알아냈다. 이들의 기원에 대해서는 의견이 다소 엇갈리지만, 가장 유력한 가설은 본래 작은 은하의 중심 블랙홀이었다가 다른 은하에 합병되면서 가스와 별을 잃고 단독으로 존재하는 블랙홀이 되었다는 것이다. 2000년에서 2002년 사이 과학자들은 SDSS J141711.07+522540.8라는 렌즈상 은하에 XJ1417+52라는 매우 강력한 X선 천체가 있음을 발견하고 초고광도 X선원(hyper-luminous X-ray source, HLX)이라고 명명했다. (사진에서 오른쪽 사각형) 거리가 45억 광년에 달하는데도 관측이 가능할 만큼 X선 영역에서 밝게 빛났기 때문이다. 이후 연구를 통해 과학자들은 이 X 선원이 사실은 이런 중간 질량 블랙홀이라고 결론 내렸다. 그 위치는 허블 우주 망원경 관측 결과 (사진에서 왼쪽 사각형)이 은하의 외곽이었다. 따라서 다른 위성 은하나 혹은 이 은하의 중심 블랙홀이 아닌 다른 떠돌이 블랙홀인 셈이다. 더 흥미로운 사실은 이후 관측에서 이 블랙홀이 보이지 않을 만큼 어두워졌다는 점이다. 과학자들은 이 떠돌이 블랙홀이 우연히 근처를 지나던 별을 흡수하면서 순간적으로 물질을 흡수했다고 보고 있다. 이 과정에서 뜨거운 가스에 의한 에너지가 방출되어 X선 영역에서 밝게 보였던 것이다. 이 별에는 불운한 일이지만, 덕분에 우리는 가장 먼 거리에 있는 방랑 블랙홀을 발견할 수 있었다. 우연히 가끔 발견된다는 점을 생각하면 이런 떠돌이 블랙홀은 생각보다 흔할지도 모른다. 앞으로 연구를 통해서 과학자들이 그 비밀을 풀어나갈 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

우리가 사는 태양계에는 의외로 많은 천체가 바다를 품고 있을지도 모르겠다. 최근 벨기에 왕립천문대 연구팀은 토성의 달인 디오네(Dione) 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성이 높다는 연구결과를 발표했다. 이번 연구는 유로파, 명왕성의 바다 존재 가능성에 이어 나온 것이라 주목할 만 하다. 지난달 26일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 목성의 위성 유로파에서 수증기 발산 흔적이 발견됐다면서 바다 존재 가능성에 무게를 실었다. 또한 최근 미국 브라운 대학 연구팀은 뉴호라이즌스호의 데이터를 기반으로 분석한 결과 명왕성의 얼음 지각 아래 염도가 높은 바다가 존재할 가능성을 언급한 바 있다. 현재까지 전문가들의 연구를 종합하면 태양계 내 천체 중 바다가 존재할 가능성이 가장 높은 곳은 유로파이며 토성 위성 ‘엔셀라두스’와 ‘타이탄' 또한 디오네도 유력 후보에 올라있다. 　　 디오네는 1684년 천문학자 지오바니 카시니가 발견한 것으로, 지름 1120㎞, 공전주기는 2.7일이며 토성의 강력한 자기권 안에 있다. 특히 디오네는 우리의 달처럼 수많은 크레이터의 천국인데 이는 소행성 등의 천체 충돌과 과거 얼음 화산의 활동 때문인 것으로 추측된다. 또하나 흥미로운 점은 디오네가 하얗게 빛나는 '속사정'이다. 디오네는 바로 옆에 또 다른 위성 엔셀라두스를 이웃으로 두고있다. 지름이 약 500km에 불과한 엔셀라두스는 수증기와 얼음의 간헐천이 뿜어져 나오는 것이 특징이다. 이 간헐천은 최대 수백km에 달하는 거대한 장관을 연출할 뿐 아니라 그 결과물인 얼음이 위성의 표면을 눈송이처럼 하얗게 만든다. 수증기가 순식간에 얼어서 미세 얼음 입자가 되기 때문이다. 바로 이 미세입자가 이웃한 디오네의 표면을 덮어 ‘상처’ 난 곳에 연고를 바르듯 표면을 밝게 만든 것이다. 이번에 벨기에 연구팀이 디오네에 바다가 존재할 가능성을 제기한 것은 토성 탐사선 카시니호의 데이터를 분석한 결과다. 카시니호가 디오네에 근접비행하며 얻은 전파신호로 중력 분포를 조사한 결과 엔셀라두스와 같은 중력파동이 확인됐기 때문. 연구를 이끈 미카엘 뷰스 박사는 "엔셀라두스 보다 작고 희미하지만 디오네에서도 유사한 중력파동이 확인됐다"면서 "실제 표면 아래에 바다가 존재한다면 약 100km에 달할 것"이라고 주장했다. 　 그러나 이들 많은 천체에 실제로 바다가 존재하는지 검증하기 위해서는 한 마디로 ‘뚜껑’을 열어봐야 안다. 결과적으로 천문학적인 돈이 들어간다는 이야기지만 NASA는 오는 2020년대 중반까지 유로파의 얼음 지각을 뚫고 그 아래 잠수정이나 로봇을 내려보내는 계획도 세우고 있다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구 행성인이 외계인이나 외계문명과 접촉하려는 시도는 아주 신중해야 한다고 경고한 적이 있는 천체물리학자 스티븐 호킹 박사가 또 같은 경고를 반복했다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 지난 24일(현지시간) 보도했다. 유명한 천체물리학자인 스티븐 호킹은 지능이 높은 외계인들이 약탈할 대상을 찾기 위해 우주를 돌아다니며 다른 문명을 약탈하고 그 행성을 식민지화할 가능성이 있다고 이미 2010년에도 경고한 바 있다. 그는 16세기 구대륙 유럽인들이 신대륙으로 건너와 한 잉카를 멸망시킨 만행 등을 보면 충분히 그럴 개연성이 있다고 덧붙였다. 호킹 박사는 이러한 주장을 큐리어시티 스트림의 한 다큐 프로에 나와 되풀이했다. 호킹 박사는 "어느 날 우리는 글리제 832c 같은 행성으로부터 어떤 신호를 받을지도 모른다"고 말했다. 글리제 832c은 생명체가 생존 가능한 제2지구 후보로 꼽히고 있는 행성이다. 호킹박사는 "하지만 우리는 응답을 미루어야 한다. 선진문명과의 접촉에 신중해야 한다는 것은 아메리카 신대륙의 사람들이 콜럼버스 일행을 만난 것만 봐도 분명하다. 그 결과가 아주 좋지 않았잖은가"라고 덧붙였다. 이 같은 호킹의 우려에 대해 일부 천문학자들은 지나친 생각이라는 견해를 보이고 있다. 지구인들은 이미 1900년 무렵부터 라디오와 TV전파를 우주로 쏘아보내고 있으므로, 만약 지구까지 올 수 있는 선진문명이 있다면 벌써 지구인의 존재를 잘 파악하고 있을 거라는 게 그들의 논리다. 또한 지구까지 올 수 있는 선진문명이라면 그들의 힘으로 어떤 것이든 해결할 수 있을 텐데 굳이 지구에서 약탈할 만한 무엇이 있겠는가 하는 것이 반대론자들이 생각이다. ​ 외계인 관련 대목은 이 다큐 프로의 일부분에 지나지 않는다. 26분짜리인 이 동영상 프로는 호킹이 'S. S. 호킹'이라는 CGI 우주선을 타고 우주를 누비는 광경을 보여주는 5개의 단락으로 이뤄져 있다. 호킹은 우주선을 타고 우주 탄생의 기원인 빅뱅을 목격하기도 하고, 우리은하 중심에 있는 무시무시한 블랙홀을 방문하기도 한다. 또한 제2지구인 글리제 832c 외계행성으로 여행하며, 우리 태양계에 있는 토성을 관광하기도 한다. 호킹이 탄 S. S. 호킹호의 마지막 종착지는 미국 캘리포니아의 산타바버라다. 호킹은 이곳을 "마치 내 집 같은 곳이야" 하면서 환호한다. "1974년, 칼텍(캘리포니아 공과대학)에서 잠시 일했지" 하고 호킹은 다큐에서 이렇게 말했다. "그땐 정말 좋았어. 캐임브리지의 흐린 하늘 아래서 살다가 햇빛 환한 이곳에서 가족들과 행복했었지. 지구 곳곳을 다녀봤지만 여기보다 더 좋은 곳은 없었어." 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지구 행성인이 외계인이나 외계문명과 접촉하려는 시도는 아주 신중해야 한다고 경고한 적이 있는 천체물리학자 스티븐 호킹 박사가 또 같은 경고를 반복했다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 지난 24일(현지시간) 보도했다. 유명한 천체물리학자인 스티븐 호킹은 지능이 높은 외계인들이 약탈할 대상을 찾기 위해 우주를 돌아다니며 다른 문명을 약탈하고 그 행성을 식민지화할 가능성이 있다고 이미 2010년에도 경고한 바 있다. 그는 16세기 구대륙 유럽인들이 신대륙으로 건너와 한 잉카를 멸망시킨 만행 등을 보면 충분히 그럴 개연성이 있다고 덧붙였다. 호킹 박사는 이러한 주장을 큐리어시티 스트림의 한 다큐 프로에 나와 되풀이했다. 호킹 박사는 "어느 날 우리는 글리제 832c 같은 행성으로부터 어떤 신호를 받을지도 모른다"고 말했다. 글리제 832c은 생명체가 생존 가능한 제2지구 후보로 꼽히고 있는 행성이다. 호킹박사는 "하지만 우리는 응답을 미루어야 한다. 선진문명과의 접촉에 신중해야 한다는 것은 아메리카 신대륙의 사람들이 콜럼버스 일행을 만난 것만 봐도 분명하다. 그 결과가 아주 좋지 않았잖은가"라고 덧붙였다. 이 같은 호킹의 우려에 대해 일부 천문학자들은 지나친 생각이라는 견해를 보이고 있다. 지구인들은 이미 1900년 무렵부터 라디오와 TV전파를 우주로 쏘아보내고 있으므로, 만약 지구까지 올 수 있는 선진문명이 있다면 벌써 지구인의 존재를 잘 파악하고 있을 거라는 게 그들의 논리다. 또한 지구까지 올 수 있는 선진문명이라면 그들의 힘으로 어떤 것이든 해결할 수 있을 텐데 굳이 지구에서 약탈할 만한 무엇이 있겠는가 하는 것이 반대론자들이 생각이다. ​ 외계인 관련 대목은 이 다큐 프로의 일부분에 지나지 않는다. 26분짜리인 이 동영상 프로는 호킹이 'S. S. 호킹'이라는 CGI 우주선을 타고 우주를 누비는 광경을 보여주는 5개의 단락으로 이뤄져 있다. 호킹은 우주선을 타고 우주 탄생의 기원인 빅뱅을 목격하기도 하고, 우리은하 중심에 있는 무시무시한 블랙홀을 방문하기도 한다. 또한 제2지구인 글리제 832c 외계행성으로 여행하며, 우리 태양계에 있는 토성을 관광하기도 한다. 호킹이 탄 S. S. 호킹호의 마지막 종착지는 미국 캘리포니아의 산타바버라다. 호킹은 이곳을 "마치 내 집 같은 곳이야" 하면서 환호한다. "1974년, 칼텍(캘리포니아 공과대학)에서 잠시 일했지" 하고 호킹은 다큐에서 이렇게 말했다. "그땐 정말 좋았어. 캐임브리지의 흐린 하늘 아래서 살다가 햇빛 환한 이곳에서 가족들과 행복했었지. 지구 곳곳을 다녀봤지만 여기보다 더 좋은 곳은 없었어." 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

그가 직접 밝힌 외계인을 피해야 하는 이유 지구 행성인이 외계인이나 외계문명과 접촉하려는 시도는 아주 신중해야 한다고 경고한 적이 있는 천체물리학자 스티븐 호킹 박사가 또 같은 경고를 반복했다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 지난 24일(현지시간) 보도했다. 유명한 천체물리학자인 스티븐 호킹은 지능이 높은 외계인들이 약탈할 대상을 찾기 위해 우주를 돌아다니며 다른 문명을 약탈하고 그 행성을 식민지화할 가능성이 있다고 이미 2010년에도 경고한 바 있다. 그는 16세기 구대륙 유럽인들이 신대륙으로 건너와 한 잉카를 멸망시킨 만행 등을 보면 충분히 그럴 개연성이 있다고 덧붙였다. 호킹 박사는 이러한 주장을 큐리어시티 스트림의 한 다큐 프로에 나와 되풀이했다. 호킹 박사는 "어느 날 우리는 글리제 832c 같은 행성으로부터 어떤 신호를 받을지도 모른다"고 말했다. 글리제 832c은 생명체가 생존 가능한 제2지구 후보로 꼽히고 있는 행성이다. 호킹박사는 "하지만 우리는 응답을 미루어야 한다. 선진문명과의 접촉에 신중해야 한다는 것은 아메리카 신대륙의 사람들이 콜럼버스 일행을 만난 것만 봐도 분명하다. 그 결과가 아주 좋지 않았잖은가"라고 덧붙였다. 이 같은 호킹의 우려에 대해 일부 천문학자들은 지나친 생각이라는 견해를 보이고 있다. 지구인들은 이미 1900년 무렵부터 라디오와 TV전파를 우주로 쏘아보내고 있으므로, 만약 지구까지 올 수 있는 선진문명이 있다면 벌써 지구인의 존재를 잘 파악하고 있을 거라는 게 그들의 논리다. 또한 지구까지 올 수 있는 선진문명이라면 그들의 힘으로 어떤 것이든 해결할 수 있을 텐데 굳이 지구에서 약탈할 만한 무엇이 있겠는가 하는 것이 반대론자들이 생각이다. 외계인 관련 대목은 이 다큐 프로의 일부분에 지나지 않는다. 26분짜리인 이 동영상 프로는 호킹이 'S. S. 호킹'이라는 CGI 우주선을 타고 우주를 누비는 광경을 보여주는 5개의 단락으로 이뤄져 있다. 호킹은 우주선을 타고 우주 탄생의 기원인 빅뱅을 목격하기도 하고, 우리은하 중심에 있는 무시무시한 블랙홀을 방문하기도 한다. 또한 제2지구인 글리제 832c 외계행성으로 여행하며, 우리 태양계에 있는 토성을 관광하기도 한다. 호킹이 탄 S. S. 호킹호의 마지막 종착지는 미국 캘리포니아의 산타바버라다. 호킹은 이곳을 "마치 내 집 같은 곳이야" 하면서 환호한다. "1974년, 칼텍(캘리포니아 공과대학)에서 잠시 일했지" 하고 호킹은 다큐에서 이렇게 말했다. "그땐 정말 좋았어. 캐임브리지의 흐린 하늘 아래서 살다가 햇빛 환한 이곳에서 가족들과 행복했었지. 지구 곳곳을 다녀봤지만 여기보다 더 좋은 곳은 없었어." 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

천문학자들은 아주 먼 우주로부터 뜨거운 수소에서 나오는 라이만 알파선(Lyman Alpha)을 방출하는 수수께끼의 거대 가스인 LAB (Lyman Alpha Blob)을 발견했다. 수십만 광년에 이르는 이 거대 가스 구름은 은하의 진화와 연관이 있는 것으로 여겨졌지만, 100억 광년 이상의 먼 거리로 인해서 정확한 정체를 파악하는데 어려움을 겪었다. 최근 국제 천문학팀은 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA를 이용해서 115억 광년 떨어진 거대 수소 구름인 LAB-1을 관측했다. 영국 하트퍼드셔 대학의 짐 기치(Jim Geach)와 그의 동료들은 ALMA 관측 데이터는 물론 허블 우주 망원경 데이터, 지상 망원경 관측 데이터를 통합해 나사의 플레이아데스 슈퍼컴퓨터를 이용한 시뮬레이션을 시행했다. 그 결과 이 거대 수소가스가 은하가 탄생하는 장소라는 사실을 밝혀냈다. 이 가스 안에서는 우리 은하계의 100배가 넘는 매우 빠른 속도로 새로운 별이 생성되고 있으며, 그 중심부에는 자라나는 거대 은하가 존재한다. 그리고 그 주변으로 위성은하들이 형성되고 있는 것으로 보인다. 우리 은하에서 가스 성운에서 별이 탄생하듯 아직 별이 거의 없던 우주 초기에는 거대한 수소 구름 속에서 별과 은하가 형성되었던 것으로 보인다. 이런 원시 가스구름(primordial gas clouds)은 이론적으로는 알려졌으나 실제로 관측은 매우 어려웠다. 천문학자들은 매우 멀리 떨어진 천체를 관측해서 우주의 과거를 연구하는데 원시 가스 구름은 너무 멀어서 관측이 힘들었기 때문이다. 115억년 떨어진 가스 구름을 관측하면 빛이 오는 데 걸리는 시간인 115억년 전의 모습을 볼 수 있지만, 대신 매우 희미했다. 더구나 가스 구름 안에서 생성되는 젊은 은하는 가스 때문에 잘 보이지 않는 문제가 있어 ALMA 같은 강력한 전파 망원경이 필요했다. 그러나 인류가 가진 가장 강력한 망원경과 국제 과학자팀의 노력으로 LAB-1 내부의 미스터리는 조금씩 그 모습을 드러냈다. 이번 연구에서는 이 수소가스 내부에서 큰 은하와 주변의 위성 은하가 형성되는 모습이 포착되었다. 이 은하들은 미래에 우리 은하 같은 대형 은하와 위성 은하로 진화하게 될 것이다. 우리 은하의 과거를 보기 위해서는 아주 멀리 떨어진 우주의 모습을 관측해야 한다. 우리 은하 역시 이런 원시 가스구름에서 태어났기 때문이다. 차세대 망원경이 완성되면 우리는 우리의 과거에 대해서 더 많은 것을 알 수 있을 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

우주를 나는 거대한 눈덩이에서 눈덩이와 눈가루가 쏟아진다고 이야기하면 뭔가 동화 같은 이야기로 보이겠지만, 실제로 우주에서 일어나는 일이다. 더러워진 눈사람이라고 할 수 있는 혜성은 여러 가지 이유로 공전 궤도에 많은 파편을 남긴다. 혜성 자체가 보통 단단하게 결합한 눈덩이가 아닌 데다 태양 주변으로 공전하면 많은 물질이 증발해서 빈공간과 균열이 많이 생기기 때문이다. 과학자들은 이전부터 혜성에서 떨어져 나온 조각들이 있다는 사실을 알고 있었다. 작은 혜성들로 이뤄진 혜성군을 만들기 때문이다. '크로이츠 혜성군'(Kreutz Sungrazers)이라는 유명한 혜성군은 태양에 근접하는 수많은 작은 혜성 파편으로 이뤄져 있다. 이 혜성군은 태양으로 돌진해서 사라지는 선그레이저 혜성을 만든다. 만약 혜성의 궤도가 지구 궤도와 겹치면 이 파편들이 주기적으로 지구에 떨어지면서 유성우를 만들기도 한다. 하지만 실제로 혜성에서 파편들이 떨어지는 모습을 포착하는 일은 매우 어려웠다. 혜성이 대부분 작은 데다 아주 가끔 발생하는 일이기 때문이다. 하지만 천문학자들은 2015년 12월 Pan-STARRS 망원경이 혜성 332P/Ikeya-Murakami(이케야 무라카미)에서 그 모습을 포착하는 데 성공했다. 이후 허블 우주 망원경은 수일에 걸쳐 이 파편들이 수천㎞에 걸쳐 이동하는 모습을 사진으로 담았다. 332P 혜성은 대략 지름 500m 정도의 소형 혜성으로 여기서 떨어져 나온 파편은 대략 25개 이상으로 보인다. 가장 큰 것은 지름이 60m 수준이지만, 대개의 파편은 작은 것이며 주변에는 마치 눈가루를 뿌려 놓은 것 같은 모습을 볼 수 있다. 참고로 이 혜성의 위치는 태양에서 2억4000만㎞로 화성 궤도에 근접해 있다. 이를 연구한 캘리포니아 대학의 데이비드 제윗(David Jewitt)에 의하면 혜성이 잃은 질량은 4% 수준이라고 한다. 많은 양이 아닌 것 같지만, 매번 태양에 근접할 때마다 이 정도 질량을 잃을 경우 6년 주기 혜성이라 150년 정도면 사라지게 된다. 혜성 자체는 태양계 초기에 형성되어 우연한 기회에 태양 근처 궤도를 돌게 된 것으로 나이가 45억년 정도일 가능성이 크다는 점을 생각하면 짧은 최후인 셈이다. 혜성은 태양계 초기 지구에 큰 영향을 미쳤다고 생각되고 있다. 그리고 그 자체로 태양계의 역사를 담은 타임캡슐로 과학적 가치도 높다. 하지만 역시 우리에게 혜성 하면 그 아름다운 모습이 가장 먼저 다가올 것이다. 우주에 뿌려진 혜성의 파편 역시 맨눈으로는 볼 수 없지만, 허블 우주 망원경 덕분에 볼 수 있는 혜성의 또 다른 아름다운 모습이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

러시아의 고려인 3세 작가 아나톨리 김은 ‘금오신화’를 지은 매월당 김시습의 후손이라고 한다. 그는 2008년 ‘한국 현대 문학 100주년’을 기념하는 세미나 참석차 전북 남원을 찾았다. 남원에는 만복사 옛터가 있다. ‘금오신화’를 이루는 다섯 편의 단편 가운데 하나인 ‘만복사 저포기’의 배경이다. 그는 ‘만복사 저포기의 문학 변경에 서서’라는 강연을 하기도 했다. 서양문학적 분위기가 짙다며 이 작품에 크게 매혹됐음을 숨기지 않았다. 아나톨리 김은 러시아를 대표하는 작가 가운데 한 사람이다. 노벨문학상 후보로도 언급되는 그는 1995년에는 제3회 톨스토이상을 수상했다. ‘아버지의 숲’이나 ‘켄타우로스의 마을’, ‘꾀꼬리 울음소리’를 비롯한 그의 대표작은 세계 24개 언어로 번역되어 출간됐다고 한다. 20일부터 4일 동안 경북 경주 화백컨벤션센터에서 열리는 ‘세계한글작가대회’에서 그를 다시 만날 수 있다. ‘언어와 문학-인류 과거와 미래 열쇠’라는 특별 강연을 한다. 아나톨리 김이 조직위에 보내온 발제문을 훑어 가다 보니 이런 대목이 보인다. ‘헛간의 문을 통해 늙은 당나귀에게 펼쳐지는 별의 세계는 망원경 아래 등을 구부린 천문학자에게 나타나는 세계와는 다르다. 당나귀의 머릿속에는 천문학자의 관심사인 십억 광년의 거리 같은 개념이 없다. 그렇다면 천문학자는 늙은 당나귀보다 별의 세계에 대해 십억배 더 잘 안다는 결론이 나와야 하는데 과연 그럴까?’ 그 대답이 궁금하면 경주를 찾을 일이다. 국제펜클럽한국본부가 주최하는 한글작가대회는 지난해에 이어 두 번째로 열린다. 첫 번째 주제 ‘세계 한글문학의 오늘과 내일’에서는 세계 한글문학의 양상을 체계적으로 정리한다. 미주, 유럽, 오세아니아와 중국, 일본, 중앙아시아는 물론 북한과 북한 이탈 주민의 문학도 포함시켰다. 두 번째 주제인 ‘한글문학의 새로운 미래를 위하여’에서는 외국인을 대상으로 하는 한글과 한국문학 교육의 현황을 점검하고 과제를 모색한다. 한국어와 한국문학을 공부하는 외국인도 여럿 자리해 실질적 개선 방안을 내놓는다. 러시아어로 작품을 쓰는 아나톨리 김은 한글작가라고 할 수는 없다. 대신 그는 특정 언어로 씌어진 문학 작품이 어떻게 세계적 보편성을 가질 수 있는지 생각할 ‘꺼리’를 제공할 것이다. ‘모국어의 지역성과 세계성’이라는 강연 프로그램에는 중국 작가 예자오옌, 일본 언어학자 노마 히데키도 나선다. 이렇게 400명 안팎의 국내외 문인과 100명 남짓한 한글학자 및 전문가가 참여하는 큰 모임이 됐다. 현재 세계 181개국에 718만명 남짓한 한국인이 있고, 한국에는 195만명의 외국인 인구가 있다. 국가라는 경계를 뛰어넘는 사람은 갈수록 늘어난다. 한글문학의 미래도 오늘날과는 다를 것이다. 이런 상황에서 한글작가대회가 스스로의 역할을 잘 알고 있는 것이 반갑게 느껴진다. 서동철 논설위원 dcsuh@seoul.co.kr

-1920년 4월 26일 섀플리 - 커티스 논쟁 20세기 초만 하더라도 사람들은 우리은하가 우주의 전부라고 생각했다. 그러나 1920년대 후반 미국의 한 천문학자에 의해 우리은하 뒤로도 무수한 은하들이 늘어서 있다는 사실이 밝혀지면서 우리은하는 우주 속의 조약돌 한 개 신세로 전락하고 말았다. 이 발견 하나로 일약 천문학계의 영웅으로 떠오른 사람은 미국 천문학자 에드윈 허블이었다. 그는 얼마 뒤 다시 우주가 팽창하고 있다는 놀라운 발견을 하여 인류를 경악케 했다. 그러니까 우주란 상당히 오래 쓰여진 말 같지만, 그 진정한 뜻은 20세기에 들어와서야 비로소 밝혀지게 된 셈이다. 허블의 발견이 있기 전에도 사람들은 밤하늘을 가로지르는 미리내(은하수)의 정체를 알고 있었다. 이미 300년도 더 전에 갈릴레오가 자신이 만든 망원경으로 들여다보고는, 어마어마한 별무리들이 뭉쳐 있는 게 은하수라고 인류에게 고한 바가 있었던 것이다. 그로부터 백년 뒤 칸트라는 18세기 독일의 철학자는 은하수에 대한 놀라운 추론을 내놓았다. 회전하는 거대한 성운이 수축하면서 원반 모양이 되고, 원반에서 별들이 탄생했으며, 은하수가 길게 한 줄로 보이는 것은 우리가 원반 위에서 보고 있기 때문이다. 오늘날 들어 보아도 입이 딱 벌어지는 해석 아닌가. 칸트는 여기에 그치지 않았다. 우리 은하 바깥으로도 무수한 은하들이 섬처럼 흩어져 있으며, 우리 은하는 그 수많은 은하 중의 하나일 뿐이라는 '섬우주론'을 내놓았던 것이다. 이 섬우주론이 끈질기게 살아남아 200년 뒤 미국에서 다시 도마 위에 올랐다. 1차대전의 연기가 채 가시기도 전인 1920년, 우주를 사색하는 일단의 사람들이 한 장소에 모여 세기의 대논쟁을 벌였다. 장소는 워싱턴의 미국과학 아카데미, 주제는 '우주의 크기'였다. 그리고 그 크기를 결정하는 시금석은 안드로메다 성운이었는데, 그 성운이 우리은하 안에 있는가 바깥에 있는가 하는 문제였다. 논쟁은 두 논적을 축으로 하여 불꽃을 튀었는데, 하버드 대학의 할로 섀플리와 릭 천문대의 히버 커티스로, 둘 다 우주에 대해서는 내로라하는 일급 천문학자였다. 두 사람의 이력서를 잠시 살펴보면, 먼저 섀플리는 1919년 최초로 우리 은하계의 구조와 크기를 밝히고, 우리 태양계가 은하계 속에서 자리하는 위치를 찾아냄으로써 태양계가 은하 중심에 있을 거라는 종전의 생각을 뒤집어놓았다. 그리고 안드로메다 성운은 우리 은하 안에 있는 것이 틀림없다고 선언했다. 태양계가 우리 은하의 중심에 있지 않다는 섀플리의 우리 은하 모형은 학계에 큰 파문을 일으켰고 우주관에 큰 변혁을 가져왔다. 이는 지구 중심설을 몰아낸 코페르니쿠스의 업적에 버금가는 업적이라 할 수 있다. 가난한 농가 출신인 섀플리는 특이한 내력을 지닌 사람이었는데, 그가 천문학을 공부하게 된 것도 꽤나 터무니없는 이유 때문이었다. 언론학을 전공하려고 대학에 갔는데, 그 학과 개설이 1년 지연되는 바람에 다른 과를 찾기 위해 전공분야 안내 책자를 뒤적였다. 처음에 'archaeology(고고학)'가 나왔지만 읽을 수가 없었다. 책장을 넘기니 'astronomy'가 나왔다. 그건 읽을 수 있었다. 이게 섀플리가 천문학을 공부하게 된 이유의 전부다. 그는 나중에 천문대장이 되어 관측을 하지 않는 낮에는 천문대 밖에 나와앉아 개미를 관찰하는 일에 열중하여 개미에 관한 논문을 쓰기도 한 괴짜였다. 이러한 섀플리의 반대편에 선 커티스는 허셜-캅테인 모형을 받아들여 칸트의 섬우주론을 지지하는 쪽이었다. 허셜-캅테인 모형이란 우리 은하 구조를 최초로 연구한 허셜의 이론과 캅테인의 이론에서 나온 우리은하 모형으로, 우리은하의 모양은 지름 4만 광년의 타원체이며, 태양은 그 중심에 가까운 곳에 위치한다. 이 모형을 받아들인 커티스는 안드로메다 성운까지의 거리를 50만 광년이라고 주장했다. 이는 섀플리 모형에서 주장하는 우리은하 크기를 훌쩍 넘어서는 거리였다. 즉, 커티스는 안드로메다 성운은 우리 은하 안에 있는 성운이 아니라, 우리 은하 밖의 외부 은하임이 틀림없다고 결론 내린 것이다. 대논쟁은 승부가 나지 않았다. 판정을 내려줄 만한 잣대가 없었던 것이다. 해결의 핵심은 별까지의 거리를 결정하는 문제로, 예나 지금이나 천문학에서 가장 골머리를 앓던 난제였다. 그러나 판정은 엉뚱한 곳에서 내려졌다. 3년 뒤 혜성처럼 나타난 신출내기 천문학자 허블에 의해 승패가 가려졌던 것이다. 안드로메다 성운은 우리 은하 밖에 있는 또 다른 은하였다. 이로써 칸트의 섬우주론은 200년 만에 다시 화려하게 등장하게 되었다. 논쟁의 진정한 승자는 칸트였던 셈이다. 허블로부터 안드로메다 성운까지의 거리를 결정한 편지를 받았을 때 섀플리는 "이것이 내 우주를 파괴한 편지다"라고 주위 사람들에게 말했다. 그러고는 이렇게 덧붙였다. "나는 판 마넌의 관측 결과를 믿었지. 어쨌든 그는 내 친구니까." 섀플리는 당시 윌슨산 천문대에 있던 동료이자 친구인 판 마넌의 관측값에 근거해 논문을 썼던 것이다. 여담이지만, 섀플리는 학문적으로 반대편에 섰던 허블에게 여러 차례 거친 말로 모욕당한 적이 있었지만 끝까지 허블에게 관대하게 대했다. 뿐더러 "허블은 뛰어난 관측자다. 나보다도 몇 배는 더 훌륭하다" 고 상찬했다니, 섀플리는 대인배였던 모양이다. 평생을 은하 연구에 바쳤던 새플리는 1972년 콜로라도주의 한 노인 요양원에서 영면했다. 향년 87세. 그는 다음과 같은 명언을 남기기도 했다. "우리는 뒹구는 돌들의 형제요, 떠도는 구름의 사촌이다." 이광식 통신원 joand999@naver.com

-1920년 4월 26일 섀플리 - 커티스 논쟁 20세기 초만 하더라도 사람들은 우리은하가 우주의 전부라고 생각했다. 그러나 1920년대 후반 미국의 한 천문학자에 의해 우리은하 뒤로도 무수한 은하들이 늘어서 있다는 사실이 밝혀지면서 우리은하는 우주 속의 조약돌 한 개 신세로 전락하고 말았다. 이 발견 하나로 일약 천문학계의 영웅으로 떠오른 사람은 미국 천문학자 에드윈 허블이었다. 그는 얼마 뒤 다시 우주가 팽창하고 있다는 놀라운 발견을 하여 인류를 경악케 했다. 그러니까 우주란 상당히 오래 쓰여진 말 같지만, 그 진정한 뜻은 20세기에 들어와서야 비로소 밝혀지게 된 셈이다. 허블의 발견이 있기 전에도 사람들은 밤하늘을 가로지르는 미리내(은하수)의 정체를 알고 있었다. 이미 300년도 더 전에 갈릴레오가 자신이 만든 망원경으로 들여다보고는, 어마어마한 별무리들이 뭉쳐 있는 게 은하수라고 인류에게 고한 바가 있었던 것이다. 그로부터 백년 뒤 칸트라는 18세기 독일의 철학자는 은하수에 대한 놀라운 추론을 내놓았다. 회전하는 거대한 성운이 수축하면서 원반 모양이 되고, 원반에서 별들이 탄생했으며, 은하수가 길게 한 줄로 보이는 것은 우리가 원반 위에서 보고 있기 때문이다. 오늘날 들어 보아도 입이 딱 벌어지는 해석 아닌가. 칸트는 여기에 그치지 않았다. 우리 은하 바깥으로도 무수한 은하들이 섬처럼 흩어져 있으며, 우리 은하는 그 수많은 은하 중의 하나일 뿐이라는 '섬우주론'을 내놓았던 것이다. 이 섬우주론이 끈질기게 살아남아 200년 뒤 미국에서 다시 도마 위에 올랐다. 1차대전의 연기가 채 가시기도 전인 1920년, 우주를 사색하는 일단의 사람들이 한 장소에 모여 세기의 대논쟁을 벌였다. 장소는 워싱턴의 미국과학 아카데미, 주제는 '우주의 크기'였다. 그리고 그 크기를 결정하는 시금석은 안드로메다 성운이었는데, 그 성운이 우리은하 안에 있는가 바깥에 있는가 하는 문제였다. 논쟁은 두 논적을 축으로 하여 불꽃을 튀었는데, 하버드 대학의 할로 섀플리와 릭 천문대의 히버 커티스로, 둘 다 우주에 대해서는 내로라하는 일급 천문학자였다. 두 사람의 이력서를 잠시 살펴보면, 먼저 섀플리는 1919년 최초로 우리 은하계의 구조와 크기를 밝히고, 우리 태양계가 은하계 속에서 자리하는 위치를 찾아냄으로써 태양계가 은하 중심에 있을 거라는 종전의 생각을 뒤집어놓았다. 그리고 안드로메다 성운은 우리 은하 안에 있는 것이 틀림없다고 선언했다. 태양계가 우리 은하의 중심에 있지 않다는 섀플리의 우리 은하 모형은 학계에 큰 파문을 일으켰고 우주관에 큰 변혁을 가져왔다. 이는 지구 중심설을 몰아낸 코페르니쿠스의 업적에 버금가는 업적이라 할 수 있다. 가난한 농가 출신인 섀플리는 특이한 내력을 지닌 사람이었는데, 그가 천문학을 공부하게 된 것도 꽤나 터무니없는 이유 때문이었다. 언론학을 전공하려고 대학에 갔는데, 그 학과 개설이 1년 지연되는 바람에 다른 과를 찾기 위해 전공분야 안내 책자를 뒤적였다. 처음에 'archaeology(고고학)'가 나왔지만 읽을 수가 없었다. 책장을 넘기니 'astronomy'가 나왔다. 그건 읽을 수 있었다. 이게 섀플리가 천문학을 공부하게 된 이유의 전부다. 그는 나중에 천문대장이 되어 관측을 하지 않는 낮에는 천문대 밖에 나와앉아 개미를 관찰하는 일에 열중하여 개미에 관한 논문을 쓰기도 한 괴짜였다. 이러한 섀플리의 반대편에 선 커티스는 허셜-캅테인 모형을 받아들여 칸트의 섬우주론을 지지하는 쪽이었다. 허셜-캅테인 모형이란 우리 은하 구조를 최초로 연구한 허셜의 이론과 캅테인의 이론에서 나온 우리은하 모형으로, 우리은하의 모양은 지름 4만 광년의 타원체이며, 태양은 그 중심에 가까운 곳에 위치한다. 이 모형을 받아들인 커티스는 안드로메다 성운까지의 거리를 50만 광년이라고 주장했다. 이는 섀플리 모형에서 주장하는 우리은하 크기를 훌쩍 넘어서는 거리였다. 즉, 커티스는 안드로메다 성운은 우리 은하 안에 있는 성운이 아니라, 우리 은하 밖의 외부 은하임이 틀림없다고 결론 내린 것이다. 대논쟁은 승부가 나지 않았다. 판정을 내려줄 만한 잣대가 없었던 것이다. 해결의 핵심은 별까지의 거리를 결정하는 문제로, 예나 지금이나 천문학에서 가장 골머리를 앓던 난제였다. 그러나 판정은 엉뚱한 곳에서 내려졌다. 3년 뒤 혜성처럼 나타난 신출내기 천문학자 허블에 의해 승패가 가려졌던 것이다. 안드로메다 성운은 우리 은하 밖에 있는 또 다른 은하였다. 이로써 칸트의 섬우주론은 200년 만에 다시 화려하게 등장하게 되었다. 논쟁의 진정한 승자는 칸트였던 셈이다. 허블로부터 안드로메다 성운까지의 거리를 결정한 편지를 받았을 때 섀플리는 "이것이 내 우주를 파괴한 편지다"라고 주위 사람들에게 말했다. 그러고는 이렇게 덧붙였다. "나는 판 마넌의 관측 결과를 믿었지. 어쨌든 그는 내 친구니까." 섀플리는 당시 윌슨산 천문대에 있던 동료이자 친구인 판 마넌의 관측값에 근거해 논문을 썼던 것이다. 여담이지만, 섀플리는 학문적으로 반대편에 섰던 허블에게 여러 차례 거친 말로 모욕당한 적이 있었지만 끝까지 허블에게 관대하게 대했다. 뿐더러 "허블은 뛰어난 관측자다. 나보다도 몇 배는 더 훌륭하다" 고 상찬했다니, 섀플리는 대인배였던 모양이다. 평생을 은하 연구에 바쳤던 새플리는 1972년 콜로라도주의 한 노인 요양원에서 영면했다. 향년 87세. 그는 다음과 같은 명언을 남기기도 했다. "우리는 뒹구는 돌들의 형제요, 떠도는 구름의 사촌이다." 이광식 통신원 joand999@naver.com

수십억 년 걸린 은하 형성을 100초 만에 본다 우리은하가 오늘날과 같은 방대한 규모와 복잡한 구조를 갖추기까지는 수십 억 년에 이르는 시간이 걸렸다. 우리은하가 초창기에 물질을 모으기 시작해서 거대한 별들의 나선 디스크를 만들어나가기까지는 오랜 시간 동안 복잡한 진행과정을 거쳐야 했다. 이 같은 우리은하의 형성과정을 이해하기 위해 여러 해 동안 연구해온 천문학자들은 마침내 그 대강의 형성과정을 알아내기에 이르렀다고 영국 일간지 데일리메일이 12일(현지 시간) 보도했다. 이들은 우리은하의 형성과정을 대용량의 컴퓨터를 동원, 상세한 시뮬레이션으로 구현했는데, 그 덕분에 우리는 수십억 년에 이르는 은하 탄생의 전 과정을 100초 남짓 만에 볼 수 있다. 이 시뮬레이션은 동시에 우리은하에 관한 20년 묵은 미스터리를 풀어주었는데, 수많은 왜소은하들이 우리은하 주변을 떠돌고 있을 거라는 예측이 있었지만, 확인된 숫자는 겨우 30%에 지나지 않고 있어 그 나머지의 행방은 미스터리에 싸여 있었다. 왜소은하의 숫자는 우리은하 주변에 둘러싸고 있는 암흑물질을 조사함으로써 예측된 것이다. 이 '사라진 왜소 위성은하 문제'는 이전에도 컴퓨터 시뮬레이션으로 추적되었지만 여전히 풀리지 않는 미스터리로 남아 있었다. 하지만 캘리포니아 공과대학(Caltech) 연구자들이 만든 새 시뮬레이션은 우리은하 형성에 관련된 왜소은하들의 정확한 숫자를 보여주고 있다. 논문 대표저자인 칼텍의 앤드류 웨츨 박사는 "우리은하 둘레의 왜소은하와 같은 것들을 시뮬레이션이 생성해내는 것을 본 바로 그때, 깨달음의 순간이 찾아왔다"고 말했다. 초신성 폭발의 강력한 푹풍이 왜소은하들을 찢어버린 것이다. 시뮬레이션은 수천 대의 컴퓨터가 동원되어 70만 시간 작업한 끝에 완성된 것이다. 그 결과 우리는 강력한 초신성 폭발이 왜소은하들을 휩쓸어버리는 드라마틱한 광경을 볼 수도 있다. 초거성이 별의 진화단계 마지막에 이르면 대폭발을 일으켜 생을 마감하는데, 이것을 초신성 폭발이라 한다. 시뮬레이션은 초신성 폭발에서 발생한 폭풍이 초속 수천 킬로미터의 속도로 '왜소은하의 가스와 별들을 휩쓸어 버리는 광경을 보여준다'고 웨츨 박사는 밝혔다. 이전의 시뮬레이션들은 이 같은 초신성 폭발의 영향을 제대로 구현하지 못했다. "우리는 그전에 혹시 이 시뮬레이션에 적용한 암흑물질에 대한 정보가 잘못된 것이 아닐까 생각한 적도 있었지만, 완성된 시뮬레이션을 보니 우리 생각이 맞았다는 것을 확신할 수 있었습니다." 웨츨 박사는 "우리는 보다 정확한 초신성 모델로 정답을 얻어냈다"고 덧붙였다. 이 논문은 '천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters)'에 발표되었다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

만약 당신이 자신의 삶이 아무런 방향성이 없다고 느낀다면 그것을 우주 탓으로 돌려도 될 것 같다. 우주 자체가 전혀 방향성이 없다는 오랜 가설이 연구자들의 엄격한 과학적 분석 결과 밝혀졌기 때문이다. 연구자들은 우주에서 가장 오래 된 복사를 분석한 결과 우주는 등방적으로 팽창하고 있다는 결론을 도출했다. 이는 곧 우주에는 어떤 특정한 방향성은 없으며, 우주의 어느 방향을 보든 간에 전혀 다를 것이 없다는 뜻이다. 이를 천문학자들은 우주의 등방성(等方性)이라고 한다. 과학 분야의 출판 전(preprint) 논문을 수집하는 웹사이트 아카이브(arXiv)에 발표된 새 연구에서 영국 유니버스티 칼리지 런던과 임페리얼 칼리지의 우주론자들은 우주론의 표준 모델인 코페르니쿠스 원리의 기본 가설를 검증하기 위해 우주배경복사(CMB)에 대한 일련의 연구를 수행했다. 코페르니쿠스 원리란 ‘지구는 특별하지 않다'(우주의 중심이 아니다)는 것으로 천문학자 코페르니쿠스의 이름을 딴 것이다. 이는 곧 우주는 큰 스케일로 보았을 때 등방적이며 균일적이라는 뜻이다. 연구자들은 유럽우주국(ESA)의 플랑크 우주선을 이용해 빅뱅의 유물인 우주배경복사를 면밀히 측정했다. ‘사이언스’ 지에 따르면, 연구자들은 우주배경복사에서 어떠한 불균형도 발견하지 못했으며, 슈퍼컴퓨터를 이용한 조사에서도 어떤 숨겨진 패턴도 발견하지 못했다. 여기에는 우주가 어떤 축을 중심으로 회전하거나 또는 다른 속도로 팽창하고 있는가 하는 문제도 포함되어 있다. 연구에 따르면, 초창기 우주는 중력파로 인해 어떤 방향으로 잡아늘여지고 짓눌렸다고 추정하고 있다. 연구진은 특정한 방향성을 시사하는 5가지 방식을 확인했다. 연구진은 “최초로 우리는 평탄한 열린 우주에서 균일성을 보장하는 등방성이 보편적으로 시작된 증거를 찾아냈다”면서 "온도 정보를 추가해 기존의 우주배경복사 편파의 분석 틀을 새로 짰다. 그에 따라 현재 우주배경복사 데이터를 극도로 정밀하게 분석할 수 있었다"고 논문에 적었다. 그 결과 연구자은 우주의 등방성을 지지하는 압도적인 확률을 얻었는데, 그것은 우주가 등방적이지 않고 특정한 방향성을 가질 확률은 무려 12만 1,000분의 1이라는 것이다. 새 연구는 우주론자들이 오랫동안 믿어왔던 우주의 등방성을 강력하게 지지하는 것이다. 물론 우주는 작은 스케일에서는 물질이 불균일하게 분포되어 있어 우주의 등방성에 위배되는 듯 보이지만, 큰 스케일에서 볼 때 우주는 거의 완벽한 등방성과 균일성을 가진 공간이라고 연구자들은 보고 있다. ​우주론자들은 이를 일컬어 “우주의 신은 공평하다”고 표현한다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　　

작년 5월 러시아의 과학자들은 RATAN 600 전파 망원경을 이용해 우주를 관측하던 중 지구에서 95광년 정도 떨어진 태양과 유사한 별인 HD 164595에서 이상한 신호를 발견했다. 이 전파는 11GHz 주파수로 수초간 감지되었는데, 사실 아주 잠시간 관측되었을 뿐 아니라 이전 관측에서는 유사한 신호가 관측된 바가 없어 본래대로라면 주목받기 어려운 신호였다. 이 신호가 유명해진 것은 우연한 기회에 언론에 보도되면서 외계인 신호 가능성으로 알려졌기 때문이다. 아무튼, 이를 관측한 과학자들은 외계 신호를 포함한 전파천문학연구기관(SETI)에 검증을 의뢰했고, SETI의 Allen Telescope Array(ATA) 전파 망원경은 8월 28일부터 30일까지 이 별에서 나오는 신호를 관측했다. 그 결과 외계인의 신호를 포함해서 이 주파수에서 나오는 어떤 신호도 감지할 수 없었다. 이 신호는 처음부터 잡음이나 혹은 미세 중력 렌즈 등 다른 원인에 의한 신호일 가능성이 제기되었는데, 독특한 주파수와 강도 때문이었다. 11GHz는 우리가 사용하는 LTE/3G는 말할 것도 없고 일반적인 Wi-Fi 주파수(2.4/5GHz) 보다 훨씬 높은 주파수다. 그런데 이런 높은 주파수는 많은 정보를 보내는 데 유리해도 장거리 통신에는 적합하지 않다. 주파수가 높을수록 중간에 흡수되거나 가로막혀 신호가 약해지거나 전달되지 않을 가능성이 커진다. 외계인이 우리와 교신을 시도한다면 굳이 이 주파수를 택할 이유가 없는 것이다. 이 신호의 강도는 0.75 잰스키(Jansky·천문학에 사용하는 전파 신호의 강도)였는데, 일반적인 휴대전화가 1km 떨어진 지점에서 내는 출력이 110 잰스키라는 점을 생각하면 얼마나 약한 신호인지를 짐작할 수 있다. 문제는 이런 약한 신호라도 95광년 거리에서 이 주파수로 보내려면 엄청난 에너지가 필요하다는 것이다. 만약 모든 방향으로 신호를 보낼 경우 10^20W(10의 20승 와트)의 출력이 필요한데, 이는 태양이 지구에 공급하는 에너지를 훌쩍 뛰어넘는 양이다. 지구로만 방향을 한정해도 엄청난 크기의 안테나와 더불어 1조W의 에너지가 필요하다. 따라서 천문학자들은 처음부터 이 신호가 잡음이거나 혹은 다른 원인에 의한 것일 가능성에 무게를 뒀다. 다만 새로운 천문현상을 발견했을 가능성이 있는 만큼 이를 다시 검출하기 위해 관측이 진행 중이다. 일단 초기 관측 결과는 0.1 잰스키 이상 강도에서 어떤 신호도 찾지 못했다. 한편, 러시아 응용 천문학 연구소의 알렉산더 이파토프(Alexander Ipatov) 소장은 아마도 이 신호가 구소련 시절 발사된 위성 때문에 생긴 잡음일 가능성이 있다고 언급했다. 더 검증을 거쳐야 하겠지만, 후속 관측에서도 비슷한 신호가 나타나지 않는다면 이 신호는 새로운 천문 현상이나 혹은 외계인의 신호가 아닌 잡음으로 결론이 날 가능성이 크다. 그러면 HD 164595에는 외계인이 없는 것일까? 이 별 주변에서는 해왕성 크기의 외계 행성만 발견되었지만, 아직 발견되지 않은 지구형 행성이 있을 가능성이 있다. 이번 재관측은 신호가 다시 발견되지 않는다는 것만 말해줄 뿐 외계인이 존재에 대해선 아무것도 이야기해줄 수 없다. 앞으로도 천문학자들은 이 별을 포함해 외계인의 신호일 가능성이 있는 전파를 계속 찾아 나설 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

“메시지가 엉뚱하게 해석될 가능성이야 얼마든지 있지만, 어쨌든 그들(외계 생명)은 분명히 알 것이다. 우리가 희망과 인내를, 최소한 약간의 지성을, 상당한 아량을, 그리고 우주와 접촉하고자 하는 뚜렷한 열의를 지닌 종이었다는 사실을.”(칼 세이건·1934~1996) ●보이저호, 외계 문명에 보내는 메시지 담아 ‘여행자’라는 이름을 가진 보이저(Voyager) 1호와 2호는 1977년에 발사됐다. 두 우주선은 영원히 지구로 돌아오지 않는 탐사선으로, 2020년이면 교신마저 끊기는 ‘우주의 고독한 존재’다. 보이저 1호는 2012년 8월 25일 태양계 바깥인 ‘성간 공간’에 진입했다. 현재 인류가 만든 인공물 중 지구에서 가장 먼 거리(201억 9000만㎞)에 존재하고 있다. 두 우주 탐사선에는 지름 30㎝의 금박을 씌운 LP레코드, 일명 ‘골든 레코드’가 실려 있다. ●음악 27곡·55개국 인사말 118장 수록 올해 20주기를 맞은 천문학자 칼 세이건은 보이저 1·2호에 실린 인류가 우주로 보내는 메시지인 골든 레코드를 기획·제작한 주인공이다. 그 레코드판은 보이저호가 만날지도 모를 미지의 외계 문명에 보내는 메시지로, 그 안에는 지구를 대표하는 음악 27곡, 55개 언어로 된 인사말, 지구와 생명의 진화를 표현한 소리 19개와 사진 118장이 수록돼 있다. 이 책 ‘지구의 속삭임’(사이언스북스)은 골든 레코드의 제작과 메시지 선정 과정에 대해 세이건이 기록한 에세이를 바탕으로 한 자료다. 그래서 책은 우주적 낭만과 과학적 상상이 만든 골든 레코드의 탄생 서사를 생생히 그려 내고 있다. 관측 가능한 우주에만 1000억개가 넘는 은하가 존재하는 고독한 공간에서 보이저호의 레코드가 우주의 누군가에게 전해질 가능성은 0%라고 해도 틀리지 않을 만큼 확률적으로 낮다. 세이건은 이를 미국 뉴욕 매디슨스퀘어가든의 벽에 풍선 20개를 붙인 뒤 불을 끈 채 다트를 마구 던져 맞히는 확률과 비슷하다고 인정했다. 그럼에도 세이건은 보이저호에 실린 지구의 메시지가 현생 인류가 사라진 뒤에라도 소통할 수 있는 영생을 얻기를 원했다. 골든 레코드의 수명이 10억년인 이유다. ●기근·전쟁·핵무기 등 부정적 이미지는 제외 당시 성간 메시지에 대한 우려도 적지 않았다. 인류의 존재와 위치를 은하에 노출하는 건 위험하며 외계의 생명체가 우리를 공격하거나 먹어 치울 수 있다는 걱정도 쏟아졌다. 이를 반영한 듯 골든 레코드는 최대한 우호적인 메시지로, 위협이나 오해의 소지가 없도록 하기 위해 기근, 전쟁, 핵무기 폭발 같은 부정적 이미지는 뺐다. 지구를 대표하는 음악 87분 30초 분량의 27곡 중에서 클래식만 7곡이 실렸다. 바흐의 브란덴부르크 협주곡 2번 1악장을 포함해 바이올린을 위한 파르티타 3번 중 가보트와 론도, 베토벤 교향곡 5번 운명, 현악 4중주 13번 작품 130, 모차르트 오페라 마술피리 중 밤의 여왕 아리아 등이다. 세이건에 따르면 바흐와 베토벤의 작품만 여러 곡을 선택한 건 외계 청취자의 ‘해독’을 용이하게 할 것이라는 기대감 때문이었다. 하지만 최종 선정에서 비틀스는 빠졌다. ●한국인 목소리 “안녕하세요?” 인사말 녹음 지구상 언어 중 55개 인사말 중에는 고대어인 수메르어와 히타이트어뿐 아니라 한국어도 있다. 한국인 대표로 신순희씨가 “안녕하세요?”라고 한 인사말이 담겼다. 신씨의 나이나 생존 여부는 확인되지 않았지만 이 책에선 해당 언어에 능숙했기 때문에 선택된 것일 뿐 특별한 과학적 지식을 갖고 있어 선택된 것은 아니라고 밝히고 있다. 중국어와 구자라트어, 터키어 등에는 “시간 나면 놀러 오세요”, “연락 바랍니다”라는 인류의 적극적 요청도 담겨 있다. 보이저호에 실린 골든 레코드의 음악과 인사말, 지구의 소리들은 웹사이트 (voyager.jpl.nasa.gov/spacecraft/goldenrec.html)에서 들을 수 있다. 안동환 기자 ipsofacto@seoul.co.kr

러시아 전파망원경이 예사롭지 않은 신호를 포착해 외계 생물체가 존재할 가능성이 제기됐다고 가디언이 29일(현지시간) 보도했다. 　러시아과학아카데미 소속으로 젤렌축스카야 천문대에 있는 전파망원경 ‘라탄-600’은 지난해 5월 15일 헤라클레스 별자리에 있는 행성 HD164595에서부터 정체를 알 수 없는 강한 신호를 받았다. HD164595는 지구에서 약 95광년 떨어진 곳에 있는 별로, 크기가 태양의 99%에 달한다. 　러시아 천문학자들은 이 신호가 외계 생명체가 보냈을 가능성을 염두에 두고 지난 1년 동안 신호를 분석해왔다. 　신호의 존재는 지난 1년 동안 알려지지 않았다가 이달 27일 열린 외계 생물체에 관한 회의에서 한 이탈리아 과학자가 처음 언급하면서 알려졌다. 러시아과학아카데미는 미국의 민간 연구단체인 외계지적생명체탐사(SETI)에도 신호에 관해 자문한 것으로 알려졌다. SETI의 과학자인 세스 쇼스타크는 신호가 외계인이 보낸 것일 수도 있느냐는 가디언의 질문에 “당연하다”고 답변했다. 하지만 그는 라탄-600이 지구를 포함한 다양한 행성에서 전파를 수신하고 있기 때문에 발신처가 외계 문명체인지는 더 연구가 필요하다고 설명했다. 　다른 학자들은 이 신호가 ‘중력렌즈 현상’에 따른 자연적인 현상일 가능성도 있다고 지적했다. 중력렌즈 현상은 별과 관측자 사이에 보이지 않는 천체가 지나갈 때 이 천체의 중력 때문에 별빛이 휘어져 원래 밝기보다 더 밝아지는 현상을 말한다. 　과학자들은 외계 문명체가 존재하는지는 확실치 않지만 추가로 신호를 연구할 필요성이 있다고 주장했다. 이 신호는 다음 달 27일 열리는 국제우주회의에서도 논의될 예정이다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr