찾아보고 싶은 뉴스가 있다면, 검색
검색
최근검색어
  • 천문학자
    2026-03-09
    검색기록 지우기
  • 국문과
    2026-03-09
    검색기록 지우기
  • 광고
    2026-03-09
    검색기록 지우기
  • 이란 사태
    2026-03-09
    검색기록 지우기
  • 가정용
    2026-03-09
    검색기록 지우기
저장된 검색어가 없습니다.
검색어 저장 기능이 꺼져 있습니다.
검색어 저장 끄기
전체삭제
1,995
  • [아하! 우주] 태양 1억배 폭발…최후 맞은 ‘거대 별의 일생’

    [아하! 우주] 태양 1억배 폭발…최후 맞은 ‘거대 별의 일생’

    3000만 년 전쯤, 태양 1억 개 정도가 동시 폭발한 것과 맞먹는 초신성 폭발을 일으킨 한 거대 별의 흔적을 천문학자들이 발견했다. 태양보다 크기가 200배 더 컸던 이 초신성이 폭발을 일으켰을 때 그 잔해는 시속 3600만㎞의 속도로 우주 전역에 퍼져나갔다고 한다. 미국 서던메소디스트 대학이 이끈 국제 연구팀은 지난 2013년부터 밤하늘에서 관측돼온 초신성 2013ej(SN 2013ej)의 폭발을 분석하면 우리에게 우주의 별이 어떻게 생을 마감하게 되는지 단서를 더 가르쳐줄 것으로 생각한다. 연구팀은 물고기자리 방향에 있는 나선은하 M74에서 폭발로 생을 마감한 이 초신성 잔해를 분석했다. 이 초신성이 폭발했을 때 발생한 빛은 지구에 도달할 때까지 3000만 년이 걸렸다. 그만큼 멀고도 아득한 곳에 존재했던 것이다. 이번 연구를 이끈 천문학자 고빈다 둥가나 연구원은 “우리는 초기 데이터로 초신성에 관한 많은 특징을 얻을 수 있었다”면서 “이 초신성은 엄청난 연료를 태워버린 매우 거대한 별이었다”고 설명했다. 연구팀은 수많은 망원경의 관측 데이터를 사용해 우주 모서리에서 450일 동안에 걸쳐 발생한 초신성 폭발을 연구했다. 이들은 관측 데이터를 분석해 초신성 폭발의 온도와 질량, 반지름은 물론 구성 성분과 잔해 확산 등 특징이 어떻게 변했는지 계산했다. 이 측정으로 연구팀은 초신성 폭발을 일으키기 전 원래 별은 태양 질량의 15배 정도 되는 작은 별에서 시작된 것을 알 수 있었다. 이 별은 초기 폭발에서 10일 만에 섭씨 1만2200도까지 타올랐고 50일 뒤에는 섭씨 4220도로 빠르게 식어갔다. 반면 우리 태양은 현재 섭씨 5480도 정도로 불타고 있다. 심지어 연구팀은 이 별이 폭발하기 전에 그 주위에 많은 행성을 거느리고 있었다고 예측했다. 이 연구를 총괄한 로버트 케호 교수는 “만일 당신이 근처에 있었다면, 당신은 별 표면에서는 핵이 가열돼 붕괴하는 것을 볼 수 없으므로, 사전에 초신성 폭발이 일어날지 알지 못했을 것”이라면서 “이후 별은 갑자기 폭발을 일으켰고 당신은 사라졌을 것”이라고 설명했다. 천문학자들은 이번 초신성 잔해를 연구함으로써 폭발 이후 무엇이 발생하는지 밝히길 원한다. 이 별의 밀도가 더 컸으면 초고밀도 중성자별이 될 수 있었겠지만, 그보다 더 컸다면 아마 블랙홀이 만들어질 때까지 폭발을 일으켰을 것이라고 연구팀은 생각한다. 케호 교수는 “초신성 핵이 붕괴하고 그 폭발로 인해 어떤 결과가 나오는지 아는 것은 특히 까다롭다”면서 “이번 초신성을 구성하는 성분은 천문학자들이 다양한 모델 비교를 통해 별의 죽음을 더 잘 이해할 수 있으므로 매우 흥미로운 것”이라고 말했다. 또 “우리는 일부 데이터를 사용해 이 천체와의 거리를 계산할 수 있다”면서 “이는 새로운 유형의 천체로서 우리에게 더 큰 우주와 언젠가 암흑 에너지를 연구하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 천문학자들은 별들의 스펙트럼(분광) 방출을 연구함으로써 서로 다른 스펙트럼을 측정하는 표를 통해 별의 구성 성분이 무엇인지 알아낼 수 있다. 연구팀은 이 데이터를 사용해 별의 구성과 초신성 폭발 전후 상태에 관한 증거를 얻을 수 있다. 이를 통해 우리는 태양계가 만들어진 방법에 관한 더 많은 단서도 얻을 수 있다. 케호 교수는 “별의 탄생부터 죽음까지 모든 기록을 갖고 있다”면서 “이들은 우리를 구성하는 원소를 만들 뿐만 아니라 그 폭발에서 나온 충격파를 통해 우리 태양계가 어떻게 만들어졌는지 아는 데 도움을 줄 수 있다”고 설명했다. 또 “별의 붕괴와 항성계 형성의 원인이 되는 초신성 잔해는 성간 공간에서 물질로 이뤄진 분자 구름에 충돌한다”면서 “초신성과 그 모성에서 만들어진 무거운 원소는 대부분 지구형 행성과 생명체에 필요한 구성 요소가 된다”고 말했다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] ‘초속 7만km’ 강풍 부는 블랙홀

    [아하! 우주] ‘초속 7만km’ 강풍 부는 블랙홀

    블랙홀은 이름 그대로 빛조차 빠져나올 수 없는 검은 구멍이다. 하지만 역설적이게도 우주에서 가장 밝은 천체이기도 하다. 블랙홀 자체는 호킹 복사로 알려진 미세한 물질 방출 이외에 물질을 뿜어내지 않지만, 빨려 들어가는 물질들이 강력한 에너지와 물질을 방출하기 때문이다. 블랙홀 주변으로 물질이 빨려 들어가는 경우 바로 블랙홀 안으로 들어가는 것이 아니라 그 주변에서 회전하면서 흡수되는 물질의 흐름인 강착 원반을 형성한다. 이 원반으로 들어간 물질은 중력의 힘과 강력한 마찰 때문에 섭씨 수백만 도의 고온으로 가열되어 원자 이하 단위로 쪼개지게 된다. 따라서 수많은 SF 영화에서 등장했던 블랙홀을 통과하는 우주선은 사실 심각한 고증 오류라고 할 수 있다. 보통은 탈출하기 전에 모두 원자 수준으로 파괴될 것이다. 그런데 강착 원반의 회전 속도와 온도가 너무 높아서 일부 고온의 플라스마 가스는 강착 원반에서 탈출하는 경우도 있다. 이 물질의 흐름은 강착 원반의 수직으로 발생하는 아광속 아원자 입자의 분출인 제트(jet)에 비해 미약해서 상대적으로 잘 관측이 어렵지만, 최근 천문학자들은 이를 선명하게 관측할 기회를 포착했다. 케임브리지 대학의 키로 핀토 박사(Dr. Ciro Pinto)와 그의 동료들은 유럽우주국(ESA)의 뉴턴 XMM 관측 위성 데이터를 이용해서 2200만 광년 떨어진 두 개의 중간 질량 블랙홀을 관측했다. 고온의 플라스마 가스에서 방출하는 X선 관측 결과, 이 블랙홀의 강착 원반 주변에서 광속의 1/4 수준인 초속 7만km의 초고속 가스의 흐름이 관측되었다. (개념도 참조) 이 입자들은 너무 빨라서 상대성 이론에 의한 영향을 크게 받는다. 다시 말해 시간이 느리게 가는 현상이 발생하지만, 이미 원자 이하 수준으로 분해된 상태라 영화에서와는 달리 이를 체감할 지적 생명체는 존재하기 어렵다. 하지만 블랙홀에서 멀리 떨어진 지적 과학자들은 이를 관측할 수 있다. 대중에게 친숙한 '검은 구멍'과는 다르지만, 블랙홀은 매우 독특한 현상을 일으키는 천체다. 앞으로도 블랙홀과 그 주변의 환경에 대한 연구가 계속될 것이다. 사진=ESA 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • 3개 은하 충돌하는 중심서 태양 38억 배 ‘블랙홀’ 발견

    3개 은하 충돌하는 중심서 태양 38억 배 ‘블랙홀’ 발견

    지구로부터 약 18억 광년 거리에 있는 한 은하에서 우리 태양보다 질량이 38억 배나 큰 ‘괴물 블랙홀’이 발견됐다고 천문학자들이 밝혔다. 우리 은하 중심에 있는 거대 블랙홀이 태양보다 430만 배 무거운 것을 고려하면 이 블랙홀이 얼마나 큰지 예측할 수 있다. 호주연방과학원(CSIRO)의 리사 하비-스미스 박사가 이끈 천문 연구팀은 세 개의 나선 은하가 충돌하고 있는 합병 은하(IRAS 20100-4156) 중심에서 이번 초질량 블랙홀을 우연히 발견할 수 있었다. 이들은 CSIRO의 새로운 망원경 ‘호주 SKA 패스파인더’(ASKAP)를 시험하기 위한 관측 연구에서 블랙홀의 흔적을 발견했다. 또 이들은 CSIRO의 또다른 망원경인 ‘호주 망원경 콤팩트 어레이’(ATCA)로 측정한 데이터를 사용한 보정으로, 은하 중심에서 가스가 엄청난 속도로 확산하고 있는 것을 알아낼 수 있었다. 이 가스의 이동 속도는 원래 예측보다 두 배 이상 빠른 초당 약 600km나 되는 것으로 확인돼 병합 은하 중심에 초질량 블랙홀이 존재한다는 단서를 찾아냈다. 연구팀은 이번 발견으로 은하와 초질량 블랙홀의 형성은 물론 은하 충돌에 관한 더 많은 단서를 찾을 것으로 기대하고 있다. 한편 이번 연구성과는 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 소개됐다. 사진=은하 충돌(NASA/ESA/Hubble Heritage Team/AURA/B. Whitmore et al.) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [이광식의 천문학+] 광대한 우주 실감하기, ‘상상의 우주선’ 타고서

    [이광식의 천문학+] 광대한 우주 실감하기, ‘상상의 우주선’ 타고서

    '태초에 하나님 말씀'은 바로 '수소'였다! 17세기의 독일 철학자 라이프니츠는 "세상에는 왜 아무것도 없지 않고 무엇인가가 있는가?"라는 원초적인 질문을 던졌다. 인류가 지구상에 나타나 5000년 넘게 문명을 일구어왔지만, 그때까지 이에 대한 답은 누구도 알지 못했다는 얘기다. 그런데 현대를 사는 우리는 과학에 힘입어 그 답을 알아냈다. 지금으로부터 138억 년 전에 '원시의 알'이 대폭발을 일으킨 빅뱅에서 우주가 탄생했고, 그 빅뱅 공간을 가득 채웠던 태초의 물질은 수소였으며, 이 수소로부터 세상 만물은 비롯되었다는 것이 그 답이다. 알다시피 수소는 양성자 하나와 전자 하나로 이루어진 가장 단순한 원자다. 그래서 천문학자들은 성서에 나오는 "태초에 하나님이 '말씀(logos)'으로 천지를 창조하셨다"는 성구의 그 '말씀'이 바로 수소였다고 주장한다. 수소가 중력으로 뭉쳐져 별을 만들고 은하를 만들어 오늘에 이르고 있는 것이다. 따라서 삼라만상은 이 수소란 물질의 소동에 지나지 않으며, 우주의 역사 역시 수소라는 물질의 진화의 역사라 해도 틀린 말은 아니다. 물론 인간인 우리도 예외는 아니다. 그러므로 우주를 아는 것은 곧 우리 자신을 아는 것이고, 우리 자신을 찾아가는 길이기도 하다. 우리가 별과 다른 천체들을 보면서 아련히 그리움과 신비를 느끼는 것은 우리 몸속의 DNA에 그러한 기억이 깊이 박혀 있기 때문이라고 믿는 천문학자들도 있다. 어쨌든 우리 인류는 지구 밤하늘 아득한 곳에서 빛나는 그런 별과 은하들을 관측하면서 우주의 기원을 생각하고 우주론을 만들면서 여기에까지 이르렀다. 그런데 별과 은하들이란 우리가 상상할 수 없을 정도로 먼 거리에 있다. 대체 우리에게 얼마나 멀리 떨어져 있는 것일까? 한마디로 어마어마하게 멀리 떨어져 있다. 우리가 가진 모든 상상력을 동원해도 실감하기 어려울 정도다. 흔히 천무학은 상상의 과학이라고 한다. 상상력이 없었더라면 지동설이든 빅뱅 이론이든 어떤 천문학적 이론도 태어나지 못했을 것이다. 그래서 아이뉴타인은 상상력은 지식보다 위대하다고 말했다. 우주 거리 실감하기​ '사고실험' 과학에는 '사고실험'이란 게 있다. 현실에서는 하기 힘든 실험을 상상력으로 하는 것을 말한다. 이 사고실험에 가장 능한 과학자가 바로 아인슈타이이었다. 그의 상대성 이론은 모두 그의 사고실험에서 나온 것들이다. 우리도 아인슈타인을 본받아 사고실험으로 우주의 거리를 실감해보도록 하자. 먼저, 가장 가까운 천체인 달까지의 거리는 약 38만km다. 지구의 지름이 약 1만 3000km이니까, 지구를 30개쯤 늘어놓는다면 얼추 달까지 이어지는 셈이다. 상상이 되는가? 빛으로는 1초 남짓 걸리지만, 시속 100km의 차를 타고 달린다면 158일, 다섯 달 남짓 걸린다. 그 다음 가까운 천체인 태양까지의 거리는 약 1억 5000만km다. 이건 꽤 멀다. 빛으로는 8분이면 주파하지만, 시속 100km의 차로 달리면 무려 170년이 더 걸린다. 그 먼 거리에서 내뿜는 별빛이 이리도 뜨겁다니 참 믿기지 않는 일이지만, 이것이 태양 표면온도 6000도의 위력이다. 태양이 만약 10%만 지구 가까이에 위치했다면 지구상에는 어떤 생명체도 살지 못했을 것이다. 우리는 부디 태양이 그 자리를 지켜주기를 기도해야 한다. 그 다음으로는 훌쩍 건너뛰어 태양계 끝자락에 있는 명왕성 께로 가보자. 여기에는 맞춤한 자료가 하나 있다. 바로 NASA 탐사선 보이저 1호가 1990년 2월 14일 지구로부터 61억km 떨어진 우주공간에서 찍은 지구 사진이다. 이 아이디어를 낸 칼 세이건이 '창백한 푸른 점(The Pale Blue Dot)'이라고 이름한 사진이다. 사진을 보면 황도대의 희미한 빛줄기 위에 떠 있는 한 점 티끌이 바로 지구다. 아침 햇살 속에 떠도는 창 앞의 먼지 한 점과 다를 게 없이 보인다. 그 티끌 표면적 위에 70억 인류와 수백만 종의 생물들이 살아가고 있는 것이다. 이 정도의 거리만 나가도 지구는 거의 존재를 찾아보기 힘든 것이다. 지금 40년째 비행을 계속하고 있는 보이저 1호는 2년 전 태양계를 벗어나 성간 공간으로 진입했다. 그야말로 태양과 다른 별 사이의 우주공간을 날고 있다는 얘기다. 인간의 모든 신화와 문명에서 절대적 중심이었던 태양, 그 영향권으로부터 최초로 벗어난 722kg짜리 인간의 피조물이 지금 호수와도 같이 고요한 성간공간을 주행하고 있다. 총알 속도의 17배인 초속 17km의 속도로 날아가고 있는 보이저 1호는 인간이 만든 물건으로는 가장 우주 멀리 날아가는 기록을 세우고 있는 중이다. 거리로는 지구에서 약 210억 km. 이제 고성능 카메라로 지구를 찍어봐도 티끌 한 점 나타나지 않는 거리다. 이 거리는 초속 30만km인 빛이 달리더라도 20시간이 걸리며, 지구-태양 간 거리의 140배(140AU)가 넘는다. 자, 그럼 시속 100km인 차로 달린다면 얼마나 걸릴까? 놀라지 마시라. 무려 2만 4000년이 걸리는 거리다. 하지만 이처럼 광대한 태양계도 은하 규모에 갖다대면, 조그만 물 웅덩이에 지나지 않는다. ​가장 가까운 별까지 가려면 6만 년​ 걸린다 은하까지 가기 이전에 태양에서 가장 가까운 별인 센타우리 프록시마란 별부터 방문해보도록 하자. 거리가 4.2광년이다. 가장 가까운 이웃 별인 이 별까지 빛이 마실갔다 온다면 8년이 넘게 걸린다. 그 빠른 빛도 우주 크기에 비한다면 달팽이 걸음에 지나지 않는 셈이다. 그렇다면 인간이 가장 빠른 로켓을 타고 간다면 얼마나 걸릴까. 현재 인류가 끌어낼 수 있는 최대 속도는 초속 23km다. 이는 2015년 명왕성을 근접비행한 NASA 탐험선 뉴호라이즌스가 목성의 중력보조를 받아 만들어낸 속도로 지구 탈출속도의 2배가 넘는다. 대략 총알보다 23배가 빠르다고 생각하면 된다. 뉴호라이즌스에 올라타 프록시마 별까지 신나게 달려보기로 하자. 얼마나 달려야 할까? 1광년이 약 10조km니까, 4.2광년은 약 42조km다. 이 거리를 뉴호라이즌스가 밤낮없이 달린다 해도 무려 6만 년을 달려야 한다. 왕복이면 12만 년이다. 가장 가까운 별까지 가는 데도 이렇게 걸린다는 얘기다. 이것이 바로 인류가 외계행성으로 진출할 수 없는 가장 큰 이유다. 우리는 이처럼 우주 속에서 엄청난 공간이란 장벽으로 차단되어 있는 것이다. 남은 과제가 하나 더 있다. 뉴호라이즌스를 타고 우리 은하 끝에서 끝까지 한번 가보는 거다. 우리 은하는 지름이 약 10만 광년이다. 자, 얼마나 걸릴까? 프록시마까지 간 자료가 있으니까 비례계산을 하면 답은 금방 나온다. 14억 년! 우주 역사의 약 10분의 1에 해당하는 시간이다. 이는 인류에게 거의 영겁이라 할 만하다. 이런 은하가 우주공간에 약 2000억 개가 있고, 은하간 공간의 평균거리는 수백만 광년이다. 그리고 우주의 크기는 약 940억 광년이라는 계산서가 나와 있다. 940억 광년이란 인간의 모든 상상력을 동원해도 실감하기 어려운 크기다. 빛의 속도로 지금도 팽창하고 있는 우주는 앞으로도 얼마나 더 커질지는 아무도 모른다. 이처럼 우주는 광대하다. 터무니없이 광대하다. 광대무변한 우주의 거리, 조금 실감이 됐을까? 여전히 안됐을 수도 있다. 그래서 어떤 천문학자는 이런 푸념을 하기도 했다. "신이 만약 인간만을 위해 우주를 창조했다면 엄청난 공간을 낭비한 것이다." 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • [아하! 우주] 은하계 곁을 고속으로 질주하는 별 발견

    [아하! 우주] 은하계 곁을 고속으로 질주하는 별 발견

    우주에 있는 무수한 별들은 각기 제 각자의 속도로 움직이고 있다. 천문학자들은 수백 년 전부터 이 사실을 알고 있었다. 그런데 비교적 최근에 다른 별보다 특별히 더 빠른 속도로 움직이는 별이 있다는 사실이 밝혀졌다. HVS(HyperVelocity Star)라고 알려진 이 고속 별은 보통의 별이 은하계 중심을 기준으로 초속 100km 정도로 움직인다면, 10배나 빠른 속도인 초속 1000km로 이동한다. 심지어 일부는 너무 빨라서 은하계를 탈출하는 데 필요한 충분한 속도를 가진 것들도 있다. 천문학자들은 이런 고속별이 탄생한 이유가 별이 은하 중심 블랙홀에 중력에 의해 빨려 들어갔다가 구사일생으로 탈출하면서 중력 도움을 얻거나 혹은 초신성 폭발 같은 극적인 사건에 의한다고 보고 있다. 최근 독일 프리히드리 알렉산더 대학과 미국 캘리포니아 대학의 천문학자들은 우리 은하계 가장자리에서 PB3877이라고 명명된 HVS를 관측했다. 이 별은 2011년 SDSS 데이터를 통해서 처음 그 존재가 증명된 고속별로 10m 구경 켁 망원경 및 8.2m 구경의 VLT를 통해 정밀한 관측이 이뤄졌다. 그 결과 이 별은 각각 태양질량의 70%와 50% 정도 되는 질량을 가진 두 개의 별이 이룬 쌍성계로 지구에서 대략 1만8000광년 정도 떨어진 위치에서 은하계 가장자리를 질주하고 있었다. 과학자들은 이 별의 이동 방향, 위치 및 속도를 생각할 때 아마도 우리 은하계가 아닌 다른 은하계에서 기원한 별일 가능성이 큰 것으로 보고 있다. 앞서 이야기했듯이 일부 고속별은 너무 빨라 은하계의 중력을 이기고 탈출해 은하 사이 공간으로 뛰쳐나갈 수 있다. 이렇게 은하계 사이 공간을 방랑하는 별 가운데는 다시 다른 은하의 중력에 포획되어 새로운 보금자리를 찾기도 한다. 이와 같은 일은 이론적으로는 예측되었으나 실제로 관측이 된 경우는 지금까지 매우 드물었다. PB3877은 은하계의 별 사이에도 이민자가 있을 수 있다는 사실을 시사하고 있다. 동시에 이 별의 이동 경로는 망원경으로는 존재를 발견할 수 없으나 중력을 행사하는 물질인 암흑 물질의 분포를 아는 데 도움을 줄 수 있다. 사실 은하계 중력의 대부분은 우리가 아직 그 정체를 알지 못하는 암흑 물질에 의한 것이다. 과학자들은 이 고속별이 은하계의 물질 분포 및 암흑 물질 이론에 대한 중요한 단서를 제공할 것으로 기대하고 연구를 계속하고 있다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • [아하! 우주] ‘신생아 별’이 태어난 곳, 가스구름(星雲)

    [아하! 우주] ‘신생아 별’이 태어난 곳, 가스구름(星雲)

    태아가 어머니의 몸속에서 자라는 것처럼 별 역시 별을 잉태하는 가스 구름 속에서 태어난다. 성간 가스의 밀도가 높아지는 장소에서 중력에 의해 가스가 압축되어 충분한 압력과 온도가 갖춰지면 핵융합 반응이 시작되는 것이다. 태아가 여러 단계를 거쳐 성장하듯이 별 역시 여러 단계를 거치며 우리가 매일 보는 태양 같은 별로 성장하게 된다. 지구에서 450광년 떨어진 위치에는 L1551이라는 이름의 성운이 존재한다. 이 성운의 짙은 가스 구름 속에는 L1551 IRS 5라고 불리는 아기별이 존재한다. 정확히 말하면 쌍둥이인데, 이를 1979년부터 관측해왔던 천문학자 말콤 프리드룬드(Malcolm Fridlund)에 의하면 하나는 태양 같은 별이 될 것이고 다른 하나는 이보다 작은 적색왜성으로 발전할 것이라고 한다. 사실 가스에서 별이 생성되는 과정을 연구하는 데 가장 좋은 방법은 그 과정을 모두 한 장소에서 관측하는 것이다. 하지만 별은 태아 단계에서도 수백만에서 수천만 년의 시간을 보낸다. 인간의 짧은 삶으로는 관측할 수 있는 존재가 아니다. 따라서 실제로 과학자들이 사용할 수 있는 방법은 탄생 과정에 있는 여러 별을 관찰해서 그 과정을 재구성하는 것이다. L1551 IRS 5는 태어난 지 불과 50만 년 정도밖에 되지 않은 어린 별로 주변에 있는 가스와 먼지 구름 때문에 상세한 관측이 어렵다. 하지만 이미 중심부에서는 핵융합 반응이 시작되어 주변으로 가스를 뿜어내고 있다. 사진에서 보이는 것은 바로 이렇게 뿜어내는 가스와 그 주변의 충격파로 이를 허비그-하로 천체(Herbig-Haro objects)라고 부른다. 마치 초음파로 태아를 관찰하는 것처럼 천문학자들은 망원경을 통해 새로 태어난 별의 움직임을 관측할 수 있다. L1551 IRS 5는 이 정도 나이에 있는 별 가운데서는 지구에서 가장 가까운 것 가운데 하나이다. 따라서 현재까지 많은 관측이 이뤄져 왔으며 앞으로도 탄생의 신비를 밝히기 위해 계속 관측이 진행될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • ‘떠돌이’ 행성 찾아라!…케플러 망원경의 새 미션

    ‘떠돌이’ 행성 찾아라!…케플러 망원경의 새 미션

    태양계 너머의 외계행성을 찾는 데 기념비적인 성과를 거둔 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 이번 주부터 떠돌이 행성 찾기 미션에 들어간다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 9일(현지시간) 보도했다. 떠돌이 행성이란 우리 지구의 태양 같은 모항성이 없이 우주공간이 떠돌아다니는 행성을 말한다. 성간행성, 유목민행성, 자유부동행성, 또는 고아행성으로도 불리는 이 떠돌이 행성이 우주공간에 얼마나 많이 있는가 알아내라는 것이 케플러 망원경이 부여받은 새 미션이다. 모항성의 중력권 내에서 공전하지 않는 이들 떠돌이 행성은 그렇다고 제멋대로 떠돌아다니는 것은 아니다. 홀로 외로이 은하 중심에 대하여 공전하고 있는 것이다. 과학자들이 떠돌이 행성이 원래는 모항성 둘레를 돌다가 어떤 이유로 중력 균형을 잃어버려 튕겨져나왔거나, 애초에 성간물질들이 중력으로 뭉쳐져 항성이나 갈색왜성처럼 홀로 태어났을 것으로 믿고 있다. 그런데 이런 떠돌이 행성이 우주공간에 얼마나 있는지는 아직까지 알려져 있지 않은 상태다. 천문학자들이 떠돌이 행성을 발견하기 위해 사용하는 방법은 미세중력렌즈(microlensing) 기법이다. 망원경 쪽으로 진행하는 별빛이 중간에 보이지 않는 천체를 지나칠 때 빛이 해당 천체의 중력으로 굴절되는 현상을 미세중력 렌즈 효과라 한다. NASA 제트추진연구소(JPL)의 천문학자 캘런 핸더슨 박사는 “이 같은 별빛의 렌즈 효과는 빛이 경과하는 천체의 질량에 따라 달라진다”면서 “일반적으로 빛의 굴절이 짧은 시간 동안 일어나면 그 천체의 질량은 가볍다는 뜻”이라고 설명했다. 또 “떠돌이 행성에 의해 일어나는 렌즈 효과 시간은 몇 시간 또는 며칠 지속되기도 한다”면서 “만약 당신이 한 천체를 모니터링한다면, 그러한 렌즈 효과를 정말 아주 드물게밖에는 발견할 수 없을 것”이라고 말했다. 이어 “한 개의 항성에서 이러한 렌즈 효과를 발견할 비율은 평균 30만 년에서 한 번 꼴”이라고 덧붙였다.​ 이처럼 미세중력 렌즈 효과를 찾기란 사막에서 바늘찾기처럼 어려운 일이라 지난 몇십 년간 이 기법의 개발은 거의 숫자 놀음 수준에서 벗어나지 못했다. 그러나 지상 망원경으로 수천만 혹은 수억 개의 별에 초점을 맞추어 탐색을 해본 결과 짧은 시간의 렌즈 효과를 찾을 수 있는 확률을 지속적으로 높여나갈 수 있었다. 별의 광도 변화에는 여러 원인이 있을 수 있는데, 예컨대 별 자체의 플레어 폭발이나 주기적이 대격동에 의해 별빛의 밝기가 변하는 경우가 있는 반면, 별의 앞으로 어떤 천체가 지나가면서 별빛을 가리는 경우에도 별빛을 휘게 하며 별의 광도에 변화가 나타난다. 핸더슨 박사는 “우리가 앞으로 K2팀으로 하고자 하는 일은 떠돌이 행성으로 인해 일어나는 이러한 렌즈 효과를 찾아내는 것”이라면서 “우리는 지상 관측과 연계하여 렌즈 효과를 찾아내고, 그에 근거해 렌즈 효과를 일으키는 천체의 질량을 계산해낼 것”이라고 말했다. 또 “이것은 실제적으로 이러한 천체들의 질량을 측정하는 최초의 기회이자, 해당 외계행성이 모항성에 중력적으로 묶여 있는가의 여부를 밝혀내는 최초의 기회가 될 것”이라고 설명했다. 어쨌든 이 렌즈 효과 기법을 사용하면 토성 크기나 혹은 그보다 더 큰 떠돌이 행성을 찾아내기란 그리 어렵지 않을 것으로 과학자들은 믿고 있다. K2의 떠돌이 행성 사냥은 오는 14일부터 시작되어 7월1일까지 계속될 예정이다. 한편 이번 프로젝트에 관한 공식 보고서는 지난 1월에 있었던 미국천문학회 올란도 회의에서 발표되었다. 사진=NASA/JPL-Caltech 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • 가스 구름 속에서 태어나는 아기별

    가스 구름 속에서 태어나는 아기별

    태아가 어머니의 몸속에서 자라는 것처럼 별 역시 별을 잉태하는 가스 구름 속에서 태어난다. 성간 가스의 밀도가 높아지는 장소에서 중력에 의해 가스가 압축되어 충분한 압력과 온도가 갖춰지면 핵융합 반응이 시작되는 것이다. 태아가 여러 단계를 거쳐 성장하듯이 별 역시 여러 단계를 거치며 우리가 매일 보는 태양 같은 별로 성장하게 된다. 지구에서 450광년 떨어진 위치에는 L1551이라는 이름의 성운이 존재한다. 이 성운의 짙은 가스 구름 속에는 L1551 IRS 5라고 불리는 아기별이 존재한다. 정확히 말하면 쌍둥이인데, 이를 1979년부터 관측해왔던 천문학자 말콤 프리드룬드(Malcolm Fridlund)에 의하면 하나는 태양 같은 별이 될 것이고 다른 하나는 이보다 작은 적색왜성으로 발전할 것이라고 한다. 사실 가스에서 별이 생성되는 과정을 연구하는 데 가장 좋은 방법은 그 과정을 모두 한 장소에서 관측하는 것이다. 하지만 별은 태아 단계에서도 수백만에서 수천만 년의 시간을 보낸다. 인간의 짧은 삶으로는 관측할 수 있는 존재가 아니다. 따라서 실제로 과학자들이 사용할 수 있는 방법은 탄생 과정에 있는 여러 별을 관찰해서 그 과정을 재구성하는 것이다. L1551 IRS 5는 태어난 지 불과 50만 년 정도밖에 되지 않은 어린 별로 주변에 있는 가스와 먼지 구름 때문에 상세한 관측이 어렵다. 하지만 이미 중심부에서는 핵융합 반응이 시작되어 주변으로 가스를 뿜어내고 있다. 사진에서 보이는 것은 바로 이렇게 뿜어내는 가스와 그 주변의 충격파로 이를 허비그-하로 천체(Herbig-Haro objects)라고 부른다. 마치 초음파로 태아를 관찰하는 것처럼 천문학자들은 망원경을 통해 새로 태어난 별의 움직임을 관측할 수 있다. L1551 IRS 5는 이 정도 나이에 있는 별 가운데서는 지구에서 가장 가까운 것 가운데 하나이다. 따라서 현재까지 많은 관측이 이뤄져 왔으며 앞으로도 탄생의 신비를 밝히기 위해 계속 관측이 진행될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • [우주를 보다] 거대한 위용의 ‘삐딱한’ 토성과 숨은 달 포착

    [우주를 보다] 거대한 위용의 ‘삐딱한’ 토성과 숨은 달 포착

    신비한 고리와 거대한 크기의 위용을 자랑하는 토성의 삐딱한 모습이 카메라에 포착됐다. 지난 5일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성탐사선 카시니호가 촬영한 토성의 기울어진 모습을 사진으로 공개했다.   토성의 오른쪽 면이 햇빛을 받아 반짝이는 이 사진은 지난 2월 19일 토성과 190만km 떨어진 곳에서 촬영(픽셀당 110km)된 것이다. 일반적으로 토성은 아름다운 고리로 잘 알려져 있지만 덩치 또한 태양계의 '큰형님' 목성에 이어 두 번째일 정도로 거대하다. 우리 지구와 비교하면 직경은 약 9.5배, 질량은 95배. 거대한 토성의 위용은 이 사진에서도 드러난다. 사진 왼쪽 하단을 자세히 보면 토성의 달 디오네가 초승달 모양으로 보인다. 수많은 상처와 곰보 자국으로 가득한 디오네(Dione)는 1684년 천문학자 지오바니 카시니가 발견한 토성의 위성이다. 공전주기는 2.7일, 지름은 1123㎞로 우리의 달과 비교하면 1/3 정도 크기다.    사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 안드로메다 은하서 회전하는 ‘중성자별’ 첫 발견

    [아하! 우주] 안드로메다 은하서 회전하는 ‘중성자별’ 첫 발견

    우리의 실종된 개념이 모두 모여있다는 그 곳, '안드로메다 은하'에서 처음으로 중성자별이 포착됐다.최근 이탈리아 국립천문학연구소(INAF)등 국제공동연구팀은 안드로메다 은하에서 1.2초의 속도로 회전하는 중성자별을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴(XMM-Newton)망원경을 동원해 찾아낸 이 중성자별은 은하 중심부 부근에 위치해 있으며 빠른 속도로 회전한다. 다소 낯선 이름의 중성자별(neutron star)은 우주에 존재하는 천체 중 가장 고밀도다. 일반적으로 별은 초신성 폭발을 일으키며 찬란한 죽음을 맞이하는데 이때 별의 바깥 부분은 사방팔방으로 흩어지고 그 중심부는 중력으로 압축돼 중성자별이 되거나 혹은 블랙홀이 된다. 이 때문에 중성자별은 크기가 100㎞ 정도만 돼도 우리 태양보다 질량이 무겁다. INAF 연구팀은 XMM-뉴턴 망원경을 통해 오랜시간 안드로메다를 관측하면서 정기적으로 깜빡깜빡 빛나는 시그널을 확인했다. 곧 주기적으로 빠른 전파나 방사선을 방출하는 펄사(Pulsars)로 이는 고속으로 회전하는 중성자별을 의미한다. 연구를 이끈 지안 루카 이스라엘 박사는 "지난 10년 간 우리 은하에서 중성자별을 발견한 적은 있지만 이웃한 안드로메다에서 발견한 것은 처음"이라고 의미를 부여했다. 이어 "이 중성자별은 우리 태양보다 질량이 조금 작은 별을 맞돌며 쌍성계를 이루고 있다"면서 "안드로메다 안에 더 많은 중성자별이 있는지는 확신할 수 없다"고 밝혔다.   한편 ‘M31’로도 불리는 안드로메다 은하는 나선팔 구조를 가진 모습이 우리 은하와 거의 비슷하지만 질량은 2배 이상이다. 우리은하와 이웃한 은하에 속하지만 그 거리만 무려 250만 광년. 그러나 맑은 날 밤하늘을 올려다보면 맨 눈으로도 뿌옇게 보일 만큼 우리에게 친숙하기도 하다. 최소 1억 개 부터 1조 개 까지 정확한 별의 숫자도 모를 만큼 연구할 것이 많은 안드로메다 은하는 영겁의 시간이 지나면 흥미롭게도 우리 곁으로 다가온다. 전문가들에 따르면 현재 두 은하당 시간당 40만 km 속도로 접근하고 있는 중이다. 결과적으로 37억 년 정도 후면 두 은하가 충돌하고 65억 년 뒤면 완전히 합체해 거대한 타원은하가 된다. 천문학자들이 태어나지도 않은 이 은하에 붙여놓은 이름은 두 은하의 이름을 합친 ‘밀코메다‘(Milkomeda)다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 미래의 별이 탄생할 환상의 ‘파란 리본’

    [우주를 보다] 미래의 별이 탄생할 환상의 ‘파란 리본’

    별은 차가운 가스가 모여서 탄생한다. 뜨거운 별의 탄생을 생각하면 역설적이지만, 오히려 차가운 가스가 중력에 의해 쉽게 뭉칠 수 있기 때문이다. 뜨거운 가스는 팽창하려는 성질 때문에 뭉치기 어렵다. 따라서 천문학자들은 미래 별이 탄생할 가스 성운을 연구하기 위해서 우주에서 가장 차가운 가스를 관측한다. 그 온도는 절대영도에서 불과 10에서 20도 정도 더 높을 뿐이다. 이런 차가운 가스는 일반적인 가시광선 영역에서는 볼 수 없다. 대신 원적외선 파장에서 관측을 통해 그 존재를 밝힐 수 있다. 유럽 우주국의 허셜 우주망원경은 G82.65-2.00이라고 명명된 거대 가스 필라멘트를 관측했다. 가스 성운에 있는 가스 (물론 나중에 별의 핵연료 역할을 할 수소 가스가 주성분이다)가 뭉쳐서 형성된 이 필라멘트에는 대략 태양 800개 정도를 만들 수 있는 수소 가스가 있다. 이 사진에서 영하 -259도의 극저온의 가스와 먼지가 있는 필라멘트는 파란색으로 보인다. 그리고 주변에 상대적으로 온도가 높은 가스 성운은 붉은색으로 표시했다. 유럽 우주국의 설명에 따르면 이 파란 띠는 미래에 새로운 별이 탄생할 리본 (a ribbon of future stars)이다. 지금은 차가운 가스 덩어리에 불과하지만, 시간이 지나면서 중력에 의해 농축되고 뭉치면 마침내 압력과 온도가 증가해서 중심에서 핵융합 반응이 일어나는 새로운 별이 될 것이다. 우리에겐 매우 신기해 보이지만, 사실 태양 같은 별 역시 이런 장소에서 46억 년 전 태어났다. 우리는 망원경을 통해 우리의 탄생 이전을 볼 수 있는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • [아하! 우주] ‘우주 최대 드라마’ 초신성은 ‘신성(新星)”이 아니다

    [아하! 우주] ‘우주 최대 드라마’ 초신성은 ‘신성(新星)”이 아니다

    ​별이 없던 곳에서 갑자기 밝은 별이 하나 나타나 온 하늘의 별들을 압도할 정도로 눈부시게 반짝인다. 예로부터 이런 별을 가리켜 초신성이라 했지만, 사실 '신성'은 아니다. 정확하게 말하자면, 늙은 별의 임종이다. ​ ​나사(NASA)의 발표에 따르면 초신성은 우주에서 가장 큰 규모의 폭발이라고 한다. 이 같은 초신성은 우리은하 크기의 은하에서 평균 50년에 한 번꼴로 나타난다. 이는 곧, 우주를 통털어 볼 때 별들의 폭발은 매초 또는 몇 초마다 일어난다는 뜻이다. 다만 너무나 먼 거리에서 일어나는 일이라 우리가 관측할 수 없을 따름이다. ​우리나라에서는 잠시 머물렀다 사라진다는 의미로 객성(客星·손님별)이라고 불렸다. 기록에 남아 있는 최초의 초신성은 185년에 중국의 천문학자들에 의해 관측된 것이다. 1006년에 관측된 초신성은 지금까지 가장 밝았던 초신성으로 추정되며 중국과 이슬람의 천문학자들에 의해 자세히 기록되었다. 1054년에 나타난 초신성은 중국의 천문학자에 의해 관측되었으며, 그 잔해는 게성운이라는 이름으로 남아 있다. ​1572년의 초신성은 튀코 브라헤(1546~1601)에 의해 관측되어 튀코 초신성이라고 불리고, 그로부터 30년 뒤인 1604년의 초신성은 요하네스 케플러(1571~1630)에 의해 관측되어 케플러 초신성이라고 불리는데, 우리은하에서 가장 최근에 관측된 초신성이다. 그러니까 50년에 한 번 꼴로 터진다는 초신성이 400년이 넘도록 한 번도 터지지 않았다는 말이다. 그래서 사람들은 위대한 천문학자가 있을 때만 초신성이 터진다는 우스갯소리를 하기도 한다. ​​1572년과 1604년에 관측된 초신성들은 유럽에서 천문학 발전에 큰 역할을 했다. 아리스토텔레스(BC 384~BC 322)는 세계를 달을 경계로 하여 천상과 지상으로 나누고, 천상의 세계는 영원불변하며, 지상의 세계는 덧없고 변화무쌍한 세계라고 규정했다. 그러나 튀코는 초신성이 그 '천상의 세계'에서 일어난 사건임을 밝힘으로써 아리스토텔레스의 분류법은 덧없이 사라지고 말았다. ​ 초신성, 왜 폭발하는가?​ 거대한 덩치의 별이 생애의 마지막 지점에 이르러 남은 연료를 태다 우고 나면 이 이상 에너지를 생산할 수 없게 된다. 그러면 무슨 일이 일어나는가? 내부의 압력과 중력의 균형이 무너짐으로써 급격한 중력붕괴를 일으켜 대폭발을 일으키는 것이다. 거대한 별이 한순간에 폭발로 자신을 이루고 있던 온 물질을 우주공간으로 폭풍처럼 내뿜어버린다. 수축의 시작에서 대폭발까지의 시간은 겨우 몇 분에 지나지 않는다. 수천만 년 동안 빛나던 대천체의 종말 치고는 허무할 정도로 짧은 순간에 끝난다. 이것이 바로 초신성 폭발인 것이다. ​초신성 폭발 순간에는 태양이 평생 생산하는 것보다 더 많은 에너지를 순간적으로 분출시키며, 태양 밝기의 수십억 배나 되는 광휘로 우주공간을 밝힌다. 빛의 강도는 수천억 개의 별을 가진 온 은하가 내놓는 빛보다 더 밝다. 우리은하 부근이라면 대낮에도 맨눈으로 볼 수 있을 정도로, 초신성 폭발은 은하 충돌과 함께 우주의 최대 드라마다. ​약 1000만 년 전에 한 무리의 초신성이 '국부 거품(Local Bubble)'이라고 불리는 가스 구덩이를 만들었는데, 땅콩껍질을 닮은 이 구덩이는 우리은하의 오리온팔에 있으며, 폭이 무려 300광년에 달한다. 우리 태양계도 이 속에 잠겨 있다. ​별도 태어나서 살다가 죽는 것은 인간처럼 다를 바가 없지만, 그 종말의 모습이 다 같지는 않다. 별의 운명을 결정짓는 것은 오직 하나, 별의 질량이다. ​ ​태양 같은 작은 별들은 대체로 조용한 임종을 맞지만, 태양보다 9배 이상 무거운 별에게는 다른 운명이 기다리고 있다. 임종에 가까워지면 격렬한 중력붕괴를 일으킨 후 대폭발로 장렬한 최후를 맞는 것이다. 이것이 바로 초신성 폭발이다. 그런데 초신성에도 다음 두 가지 종류가 있다. ​ *Ⅰ형 초신성: ​주변의 별 물질을 빨아들여 한계질량에 이르면 폭발하는 초신성. *II형 초신성: 별 자체의 질량이 커서 스스로 중력붕괴를 일으켜 폭발하는 초신성. ​ ​중력붕괴로 폭발하는 II형 초신성 일반적으로 초신성은 태양 질량의 9배 이상의 별이 항성진화의 최종 단계에서 자체 중력에 의한 붕괴로 폭발하는 현상이다. 따라서 초신성의 밝기는 별의 질량에 따라 달라진다. 이것이 II형 초신성이다 ​. 별이​ 에너지를 생산하는 방식은 핵에서 수소 융합반응에 의한 것이다. 융합반응은 원소번호 순으로 일어난다. 수소가 다 타서 헬륨이 되면, 헬륨이 융합반을을 시작하고, 탄소, 산소, 네온, 마그네슘, 실리콘, 그리고 끝으로 원자번호 26번인 철로 융합된다. ​그리고 별 속에서 만들어진 원소들은 양파 껍질처럼 별 속에 켜켜이 쌓인다. 모든 핵 가운데 가장 강하게 결합하는 것이 철이기 때문에, 철보다 가벼운 원소는 융합으로, 철보다 무거운 원는 분열로 핵 에너지를 방출한다. 그럼 철보다 무거운 원소는 어떻게 만들어진 걸까? 모두 초신성 폭발 때 엄청난 고온과 압력으로 순간적으로 만들어진 것이다. 따라서 양은 비교적 적은 편이다. 금이 쇠보다 비싼 것은 그런 이유 때문이다. ​ 만약 당신의 손가락에 금반지가 끼워져 있다면, 그것은 어떤 초신성이 폭발할 때 만들어져 우주공간을 떠돌다가 지구가 생성될 때 끌려들어와서는 광맥을 형성했고, 그것을 광부가 캐내어 금은방을 거쳐 당신 손가락에 끼워진 것이라고 보면 된다. ​무거운 별은 초신성 폭발 후 중력붕괴를 일으켜 고밀도의 별이 되는데, 여기에서도 질량에 따라 운명이 갈라진다. 그 질량이 태양질량의 1.1배 이하가 되면 백색왜성으로 주저앉고, 1.1~3 배 사이가 되면 중성자별이 된다. 중성자별은 우주에서 존재하는 천체 중 가장 고밀도이다. 하지만 덩치는 아주 작다. 거의 한 도시 크기만한 몸집에 태양의 질량의 두 배에 달하는 엄청난 질량을 쑤셔넣어 가지고 있다. 찻술 하나의 중성자별 물질 무게는 약 10억 톤에 달한다. 백색왜성의 중력을 받쳐주는 것은 전자의 축퇴압인 데 비해, 중성자별의 중력을 맞받고 있는 것은 중성자 축퇴압이다. 그래서 고밀도이지만 이상 더 붕괴하지 않고 평형을 이루어 유지된다. ​중성자별이 최초로 발견된 것은 1967년, 영국 천문학과 학생 조셀린 벨에 의해서였다. 그녀는 CP 1919에서 오는 일정한 전파 펄스를 발견하여 중성자별 존재를 확인한 후,지도교수인 안토니 휴이시와 같이 제2저자로 논문을 썼는데, 그 업적으로 휴이시는 노벨 물리학상을 받았으나, 벨은 제외되어 많은 논란을 불러일으켰다. 태양질량보다 20~30에 이르는 초거성은 초신성 폭발을 일으키지 않고 중력붕괴 후 곧바로 블랙홀이 된다고 천문학자들은 생각하고 있다. 중성자 축퇴압으로도 자체 중력을 버티지 못해 극한 밀도로 뭉쳐지는 것이다. 표준 촛불인 I형 초신성 우리 태양 같은 별은 질량이 작아서 요란스러운 폭발로 종말을 맞지는 않고 비교적 조용히 생을 마감한다. ​앞으로 20억 년쯤 후면, 태양은 연료를 거의 소진하고 점점 뜨거워져 적색거성의 길을 밟는다. 그리하여 최종적으로는 서서히 식어서 백색왜성으로 낙착되겠지만, 그전에 지구의 바닷물은 모두 증발되고 지구상의 모든 것들은 숯덩이처럼 타버리고 말 것이다. 그리고 이윽고 자신의 외각층을 우주공간으로 뿜어내고 마는데, 그것은 거대한 가스 고리를 만들어 명왕성 궤도에까지 이를 것이다. 이 단계를 행성상 성운이라 한다. 한때 지구 행성에서 인류가 일구어온 문명의 잔해들도 틀림없이 그 속에 포함되어 있을 것이다. 이렇게 천천히 식어가는 백색왜성으로서 생을 마감하는 ​별에 어떤 사건이 벌어질 수도 있다. 별들은 대체로 동반성을 갖고 있는 경우가 많은데, 그 동반성이 많은 물질을 방출하는 적색거성이라면 상황이 달라진다. 적색거성에서 방출된 물질은 백색왜성으로 끌려들어가 백색왜성의 질량이 폭증하는 사태가 오는 것이다. 그렇다고 백색왜성이 물질을 무한정 받아들이는 것은 아니다. 과식금지의 한계선이 있는데, 그것은 태양질량의 1.44배로서, 찬드라세카르 한계라 한다. 인도 출신의 물리학자 찬드라세카르가 밝힌 것으로, 그는 이 발견으로 1983년에 노벨 물리학상을 받았다. ​백색왜성의 질량이 이 한계에 이르면 이떤 일이 벌어지는가? 별의 중력을 버텨주는 힘, 곧 별 물질의 전자들이 서로를 밀어내는 축퇴압이 더 이상 감당을 못해 격렬한 중력붕괴를 일으키면서 폭발하고 마는 것이다. 일정한 증가하게 되고, 백색왜성의 질량이 찬드라세카르 한계에 이르게 되면 더 이상 축퇴압으로 버티지 못하고 붕괴되면서 폭발하게 된다. 이렇게 폭발하는 별이 바로 1a형 초신성이다. 1a형 초신성은 비슷한 질량을 가진 상태에서 폭발하기 때문에 폭발시의 최대 밝기가 거의 일정하다. 따라서 1a형 초신성의 겉보기 광도를 재면 그 거리를 알 수 있게 된다. 천문학은 이로써 우주를 재는 중요한 잣대를 하나 마련한 셈이 되었다. 그래서 1a형 초신성을 표준 촛불이라고 한다. 별과 당신의 관계 ​1929년 에드윈 허블(1889~1953)이 우주가 팽창하고 있다는 놀라운 사실을 처음으로 발견한 이후, 최대의 관심사 중 하나는 우주의 팽창속도가 일정한가 변화하는가라는 문제였다. 이 문제에 답을 준 것이 다름아닌 바로 초신성 1a였다. ​과학자들은 멀리 있는 1a형 초신성 수십 개의 거리와 후퇴속도를 분석한 결과, 우주가 일정한 속도로 팽창하는 경우에 비해 밝기가 더 어둡다는 사실이 밝혀냈다. 이것은 이 초신성들이 예상보다 더 멀리 있다는 뜻이며, 그 원인은 단 하나, 우주의 팽창속도가 점점 빨라지고 있음을 뜻하는 것이었다. 이전까지는 우주의 팽창속도가 결국에는 우주에 있는 물질들의 인력 때문에 줄어들 것으로 생각되었지만, 실제 관측 결과는 이와 정반대로 나타난 것이다. 최근의 우주론에서 가장 획기적인 발견으로 인정되고 있는 이 관측 결과는 1998년 두 팀의 천문학자들에 의해 독립적으로 발표되었고, 그들은 후에 이 업적으로 노벨 물리학상을 받았다. 그렇다면 우주의 팽창에 가속 페달을 밟고 있는 존재는 무엇인가? 과학자들이 가장 강한 의혹의 눈길을 보내고 있는 것은 '암흑 에너지(dark energy)'다. '암흑'이라는 접두어가 붙은 것만으로 알 수 있듯이, 이것은 복면을 쓴 정체불명의 진공 에너지다. 더욱이 이 암흑 에너지는 우주가 팽창할수록 더 커지는 성질을 갖고 있다. 따라서 우리는 좀 따분하겠지만 앞으로도 영원히 가속팽창하는 우주를 하염없이 바라보아야 할 운명이다. 어쨌든 이런 놀라운 우주의 비밀을 밝혀준 것이 바로 초신성인 것이다. 그런데 초신성에 대해서 이 모든 것을 압도하는 중요한 햇심은 인간의 몸을 구성하는 모든 원소들, 곧 피 속의 철, 이빨 속의 칼슘, DNA의 질소, 갑상선의 요드 등 원자 알갱이 하나하나는 모두 별 속에서 만들어졌다는 사실이다. 수십억 년 전 초신성 폭발로 우주를 떠돌던 별의 물질들이 뭉쳐져 지구를 만들고, 이것을 재료삼아 모든 생명체들과 인간을 만든 것이다. 우리 몸의 피 속에 있는 요드, 철, 칼슘 등은 모두 별에서 온 것들이다. 이건 무슨 비유가 아니라, 과학이고 사실 그 자체다. 그러므로 우리는 알고 보면 어버이 별에게서 몸을 받아 태어난 별의 자녀들인 것이다. 말하자면 우리는 별먼지로 만들어진 ‘메이드 인 스타(made in stars)'인 셈이다. 이게 바로 별과 인간의 관계, 우주와 나의 관계인 것이다. 이처럼 우리는 우주의 일부분이다. 그래서 우리은하의 크기를 최초로 잰 미국의 천문학자 할로 섀플리(1885~1972)는 이렇게 말했다. ‘우리는 뒹구는 돌들의 형제요 떠도는 구름의 사촌이다’. 바로 우리 선조들이 말한 물아일체(物我一體)이다. 인간의 몸을 구성하는 원자의 2/3가 수소이며, 나머지는 별 속에서 만들어져 초신성이 폭발하면서 우주에 뿌려진 것이다. 이것이 수십억 년 우주를 떠돌다 지구에 흘러들었고, 마침내 나와 새의 몸 속으로 흡수되었다. 그리고 그 새의 지저귀는 소리를 별이 빛나는 밤하늘 아래서 내가 듣는 것이다. 초신성이 폭발하여 자신의 몸을 아낌없이 우주로 돌려주지 않았다면 당신과 나 그리고 새는 존재하지 못했을 것이다.우리가 별에 한없는 동경과 사랑을 느끼며 바라보는 것은 어쩌면 우리 DNA 속에 이러한 별에 관한 오랜 기억이 심어져 있기 때문이 아닐까? 초신성에 관한 뒷담화는 대략 이쯤에서 끝나지만, 마지막으로 우리은하에서 조만간 초신성으로 터질 후보 별 몇 개를 소개하기로 한다. 조만간이래야 1백만 년 이내지만, 대표 선수로는 카시오페이아자리의 로, 용골자리의 에타, 오리온자리의 베텔게우스, 그리고 안타레스, 스피카 등이 대기하고 있고, 지구에서 가장 가까운 초신성 후보는 페가수스자리의 IK(HR 8210)로, 약 150 광년 떨어진 거리에 있다. 이 별은 백색왜성과 주계열성이 쌍성계를 이루고 있는데, 태양질량의 1.15배인 이 백색왜성이 Ia형 초신성이 될 만큼 질량을 누적하는 데는 수백만 년이 걸릴 것으로 추측되고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • 안드로메다 은하서 빠르게 회전하는 ‘중성자별’ 첫 발견

    안드로메다 은하서 빠르게 회전하는 ‘중성자별’ 첫 발견

    우리의 실종된 개념이 모두 모여있다는 그 곳, '안드로메다 은하'에서 처음으로 중성자별이 포착됐다.최근 이탈리아 국립천문학연구소(INAF)등 국제공동연구팀은 안드로메다 은하에서 1.2초의 속도로 회전하는 중성자별을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴(XMM-Newton)망원경을 동원해 찾아낸 이 중성자별은 은하 중심부 부근에 위치해 있으며 빠른 속도로 회전한다. 다소 낯선 이름의 중성자별(neutron star)은 우주에 존재하는 천체 중 가장 고밀도다. 일반적으로 별은 초신성 폭발을 일으키며 찬란한 죽음을 맞이하는데 이때 별의 바깥 부분은 사방팔방으로 흩어지고 그 중심부는 중력으로 압축돼 중성자별이 되거나 혹은 블랙홀이 된다. 이 때문에 중성자별은 크기가 100㎞ 정도만 돼도 우리 태양보다 질량이 무겁다. INAF 연구팀은 XMM-뉴턴 망원경을 통해 오랜시간 안드로메다를 관측하면서 정기적으로 깜빡깜빡 빛나는 시그널을 확인했다. 곧 주기적으로 빠른 전파나 방사선을 방출하는 펄사(Pulsars)로 이는 고속으로 회전하는 중성자별을 의미한다. 연구를 이끈 지안 루카 이스라엘 박사는 "지난 10년 간 우리 은하에서 중성자별을 발견한 적은 있지만 이웃한 안드로메다에서 발견한 것은 처음"이라고 의미를 부여했다. 이어 "이 중성자별은 우리 태양보다 질량이 조금 작은 별을 맞돌며 쌍성계를 이루고 있다"면서 "안드로메다 안에 더 많은 중성자별이 있는지는 확신할 수 없다"고 밝혔다.   한편 ‘M31’로도 불리는 안드로메다 은하는 나선팔 구조를 가진 모습이 우리 은하와 거의 비슷하지만 질량은 2배 이상이다. 우리은하와 이웃한 은하에 속하지만 그 거리만 무려 250만 광년. 그러나 맑은 날 밤하늘을 올려다보면 맨 눈으로도 뿌옇게 보일 만큼 우리에게 친숙하기도 하다. 최소 1억 개 부터 1조 개 까지 정확한 별의 숫자도 모를 만큼 연구할 것이 많은 안드로메다 은하는 영겁의 시간이 지나면 흥미롭게도 우리 곁으로 다가온다. 전문가들에 따르면 현재 두 은하당 시간당 40만 km 속도로 접근하고 있는 중이다. 결과적으로 37억 년 정도 후면 두 은하가 충돌하고 65억 년 뒤면 완전히 합체해 거대한 타원은하가 된다. 천문학자들이 태어나지도 않은 이 은하에 붙여놓은 이름은 두 은하의 이름을 합친 ‘밀코메다‘(Milkomeda)다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 목성과 충돌하는 ‘우주 물체’ 포착

    [우주를 보다] 목성과 충돌하는 ‘우주 물체’ 포착

    천문학 마니아의 카메라에 목성과 미스터리 ‘우주물체’의 충돌 장면이 포착돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 오스트리아의 아마추어 천문학자가 현지시간으로 지난 17일, 유투브에 공개한 영상은 목성과 미지의 우주 물질이 충돌하며 섬광이 분출되는 모습을 담고 있다. 천문관측에 주로 사용되는 고성능 카메라를 이용해 포착한 이번 영상은 30초 분량이며, 전문가들은 고성능 장비를 갖추고 있다 해도 아마추어가 포착하기에 매우 드문 광경이 틀림없다며 관심을 표하고 있다. 카메라는 목성의 전면을 비추고 있으며, 우주 물질과 충돌한 지점은 관찰자 측면에서 목성의 오른쪽이다. 목성과 충돌한 것이 소행성인지 또 다른 우주 행성인지는 밝혀지지 않은 가운데, 충돌지점에서는 눈에 띄는 흰색의 섬광을 목격할 수 있다. 충돌로 인한 이러한 섬광이 지구에서도 목격될 수 있었던 데에는 지구보다 더 강력한 목성의 중력이 원인으로 꼽힌다. 전문가들은 목성의 중력이 지구의 2.37배인 만큼 충돌의 영향이 컸고, 이 때문에 지구에서도 비교적 큰 섬광을 관측할 수 있었던 것으로 분석하고 있다. 목성과 우주물체의 이번 충돌은 오스트리아뿐만 아니라 아일랜드에서 우주를 관측하던 존 멕케온이라는 남성의 카메라에도 잡혔다. 한편 목성과 충돌한 우주 물체의 ‘정체’와 관련해서는 여전히 의견이 분분하지만, 전문가들은 소행성일 가능성이 높은 것으로 추측한다. 미국항공우주국(NASA)의 지구근접물체프로그램 연구소(Near Earth Object Program)의 폴 초다스는 “목성과 충돌한 것은 소행성을 가능성이 높다. 우주 공간을 떠다니는 우주 물체 중 소행성의 수가 비교적 많기 때문”이라고 설명했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 은하 중심에 가려진 ‘토성 닮은 외계행성’ 포착

    [아하! 우주] 은하 중심에 가려진 ‘토성 닮은 외계행성’ 포착

    우리 은하 중심에 가려진 외계행성 하나를 천문학자들이 ‘미세중력렌즈 현상’이라는 기술을 사용해 발견했다. 23일(현지시간) 미국 과학전문매체 픽스오그(Phys.org)에 따르면, 미국 노터데임대 아파나 바타차리아 선임연구원이 이끈 국제 연구팀은 ‘광학중력렌즈실험’(Optical Gravitational Lensing Experiment·OGLE) 프로젝트팀과의 협력해 2014년 8월 감지한 1760번째 미세중력렌즈 사건에서 이번 행성의 모성이 되는 별 하나를 발견할 수 있었다. 이 때문에 해당 항성에는 ‘OGLE-2014-BLG-1760’이라는 명칭이 붙게 됐다. 미세중력렌즈 현상은 중력렌즈 현상의 하나로서 더 멀리 있는 천체에서 발생한 빛이 더 가까이 있는 천체의 중력장에 의해 구부러지면서 그 모습이 확대돼 나타나는 현상을 말한다. 특히 이 현상은 별에서 나온 빛에 의존하지 않아 심지어 모성이 되는 별을 찾지 못했을 때에도 행성은 찾을 수 있다. 따라서 이 현상은 은하 원반부 내부나 팽대부와 같이 다른 방법으로 행성을 찾기 어려운 경우, 외계행성을 찾는 데 매우 유용하게 쓰이고 있다. 참고로 은하 원반부는 은하핵 바깥의 별, 가스, 티끌 등이 원반모양으로 평평하게 많이 존재하는 지역을, 은하 팽대부는 별들이 빽빽하게 밀집된 거대한 영역으로, 대부분 나선은하에서 발견되는 별들로 구성된 중심의 영역을 말한다. ‘OGLE 프로젝트팀’은 폴란드에 있는 바르샤바대에 기반을 둔 천문학 연구팀으로 암흑물질이나 외계행성을 찾는 연구를 하고 있다. 당시 이들은 칠레 라스 캄파나스 천문대에 설치된 지름 1.3m짜리 바르샤바 망원경을 사용했다. 이어 연구팀은 후속 관측으로 ‘미세중력렌즈관측을 위한 천체물리학’(Microlensing Observation in Astrophysics·MOA) 협력체와 ‘미세중력렌즈후속네트워크’(Microlensing Follow-Up Network·μFUN), 그리고 ‘로보넷’(RoboNet) 프로젝트팀과 협력해 진행했다. MOA 측은 뉴질랜드 테카포 호수 소재 마운트존 천문대에 있는 1.8m MOA-II 망원경을 사용했으며, μFUN과 RoboNet 프로젝트팀은 국제 연구팀으로 전 세계에 포진한 망원경 네트워크를 이용했다. 이로부터 이들 과학자는 OGLE-2014-BLG-1760에서 나오는 강력한 빛의 굴절된 신호를 감지할 수 있었다. 그리고 이런 현상이 거대한 가스행성 하나의 존재에 의해 발생한다고 추정했다. 연구팀은 논문에서 “이 사건에서 특별한 특징 중 하나는 ‘소스가 되는 별’(이하 소스 별)이 꽤 푸르다는 것이다”고 밝혔다. 이 현상은 은하 팽대부에 소스 별과 완전히 일치하는 것이지만, 이는 또한 은하 원반부 반대편에 있는 한 젊은 소스 별에서 오는 것일 수도 있다고 한다. 연구팀은 소스 별이 팽대부에 있다고 가정하고 베이지안 분석이라는 방법을 사용해 표준 은하 모델을 만들었다. 그리고 소스 별이 은하 팽대부 근처나 그 안에 있는 방향에서 나온 행성계를 나타낸 것이라는 것을 밝혔다. 이번 연구에 따르면, 이 행성은 우리 지구보다 약 180배 큰 질량을 갖고 있으며, 모성과의 거리는 약 1.75AU(천문단위)다. 지구와 태양의 평균 거리 1억4959만7870km를 1AU로 나타내므로, 1.75배의 거리에서 별을 공전하고 있다는 말이다. 또 이 행성의 모성은 우리 태양의 약 51%에 해당하는 질량을 갖고 있는 것으로 분석됐다. 이뿐만 아니라 이 행성계는 우리 지구에서 약 2만2000광년 거리에 있는 것으로도 계산되고 있다. 현재 연구팀은 미세중력렌즈 현상과 소스 별이 부분적으로 해결되지 않아 고해상도 이미지에서도 너무 희미하게 검출된다고 지적했다. 하지만 이는 앞으로 오는 2020~2022년부터 사용할 수 있는 제임스웹 우주망원경(JWST)을 비롯해 기존 허블 우주망원경(HST)과 적응광학(adaptive optics) 이미지 처리 방법을 사용해 문제를 해결할 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다. 한편 이번 연구성과는 미국 코넬대 도서관이 운영하는 물리학 분야의 권위 있는 온라인논문저장 사이트인 ‘아카이브’(arXiv.org)에 21일 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아(위), 폴란드 바르샤바대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 중국, 최대 우주망원경 만든다…허블망원경 300배 시야각

    중국, 최대 우주망원경 만든다…허블망원경 300배 시야각

    중국이 허블 망원경을 능가하는 고성능의 우주망원경 제작을 계획하고 있다. 영문판 '차이니즈 데일리'의 보도에 따르면, 새로 제작될 망원경은 허블과 비슷한 모양이지만, 허블보다는 무려 300배나 넓은 시야각을 가질 것이라 한다. 또한 10년 안에 취역할 이 망원경은 전 우주의 40%를 관측할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 새 망원경의 이름은 아직 결정되지 않았으나, 제작된 후 중국의 우주정거장 티안공(天宮)-3에 설치될 예정이다. 그렇게 되면 허블 망원경이 지닌 문제점들을 피할 수 있는데, 이는 망원경을 수리, 유지하기 위해 별도 우주선을 보낼 필요가 없다는 것을 뜻한다. 티안공-3의 15m짜리 두 로봇 팔이 망원경을 잘 보살펴줄 것이기 때문이다. ​ 1990년 우주로 쏘아올려진 미 항공우주국(NASA)의 허블 우주망원경은 최초의 우주망원경은 아니지만, 최대 우주망원경으로, 그 이름은 우주팽창을 발견한 미국 천문학자 에드윈 허블에게서 따왔다. ​ 우주정거장을 망원경의 영구 기지로 사용한다는 이 같은 아이디어는 이번 중국의 우주망원경이 최초다. 이전에는 어떤 나라도 이 같은 게획이나 시도를 해본 바가 없다. ​ 중국의 우주망원경이 허블에 비해 300배나 넓은 시야각으로 설계되고 있는 것은 높은 해상도로 우주의 암흑물질과 암흑 에너지, 그리고 외계행성들을 발견, 관측할 것을 목적으로 하고 있기 때문이다. 이 우주망원경이 언제 발사될 것인지 자세한 날짜는 알려져 있지 않지만, 티안공-3 우주정거장이 계획될 때 그 속에 함께 포함되어 있었던 것만은 분명한 것으로 보인다. 티안공-3이 2020년 이전에는 발사되지 않을 것으로 보이므로, 자연 이 우주망원경도 그후에나 발사될 것으로 예측되고 있다. ​티안공-1은 2011년에 발사되어 체류하는 유인 우주과학 실험실로서 사용되었다. 티안공-2는 2016년에 발사될 예정인데, 이는 티안공-3 승무원들의 거주와 20일분 생필품 저장공간으로 사용될 계획이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • [아하! 우주] 태양 180억배 괴물 블랙홀의 회전속도 밝혀냈다

    [아하! 우주] 태양 180억배 괴물 블랙홀의 회전속도 밝혀냈다

    빛의 속도보다 1/3 느리게 회전중 지구에서 약 35억 광년 떨어진 퀘이사 ‘OJ287’은 지금까지 발견된 블랙홀 가운데 가장 큰 것 중 하나에 의해 강력한 빛을 내고 있다. 퀘이사(Quasar)는 ‘별과 비슷하게 보이는 전파원’(Quasi-stellar radio source)의 약자로 지구에서 관측할 수 있는 가장 밝은 천체를 말한다. 그런데 ‘OJ287’로 불리는 이 퀘이사는 1891년 처음 관측된 이후 약 12년마다 광학적인 ‘아웃버스트’(outburst)를 발생했다. 여기서 아웃버스트는 태양과 같은 천체의 전파가 짧으면 수초, 길면 며칠 동안 수배에서 수천 배로 강도를 높이고 이후 본래대로 돌아오는 현상을 말한다. 하지만 이제 천문학자들이 새로운 데이터를 통해 이런 아웃버스트에 ‘이중적인 최대치’가 존재한다는 것을 밝혀냈다. 연구진은 이번 관측에서 우리 태양보다 질량이 약 180억 배나 무거운 이 거대 블랙홀의 회전 속도를 정확하게 측정하기 위해 이 블랙홀에 질량이 다른 위성 블랙홀이 존재하는 모델을 처음으로 만들어냈다. 이를 통해 핀란드 투르쿠대학의 마우리 발토넨 교수가 이끈 국제 연구진은 이 거대 블랙홀의 회전 속도가 일반상대성이론에서 허용하는 최대치인 빛의 속도의 3분의 1 정도가 된다는 것을 밝혀냈다. 이를 계산하기 위해 연구진은 서로 다른 질량을 가진 두 블랙홀로 설명되는 새 모델을 사용한 것이다. 더 큰 블랙홀은 강착원반(Accretion disc)에 둘러싸여 있다. 강착 원반은 블랙홀의 강력한 중력에 이끌린 가스와 먼지로 이뤄진 성간 물질이 바로 블랙홀로 빨려 들어가는 것이 아니라 소용돌이치면서 만든 원반형의 물질 흐름을 말한다. 이때 더 작은 블랙홀이 일종의 위성처럼 큰 블랙홀 주위를 공전하고 있는 것이 연구진이 만들어낸 모델이다. 즉 작은 위성 블랙홀이 주기적으로 큰 블랙홀의 강착원반을 통과하면서 해당 영역을 극한 온도로 가열시켜 아웃버스트를 생성한다는 것이다. 연구진은 이중 블랙홀 모델로 언제 어디서 작은 블랙홀이 강착원반에 영향을 줘 아웃버스트가 일어나는지 예상할 수 있었다고 말했다. 지난 2010년 연구진은 작은 블랙홀이 큰 블랙홀을 공전할 때마다 약 39도의 차이가 있는 것을 알고 작은 블랙홀의 세차 운동(중심축이 기울어진 회전체가 수직선 주위를 회전하는 현상) 속도를 측정하기 위해 8번의 아웃버스트를 분석했다. 또 연구진은 이 모델을 사용해 해당 퀘이사에서 다음번 아웃버스트가 언제 일어날지 예측할 수 있었다. 연구진은 미국항공우주국(NASA)의 스위프트(SWIFT) 엑스(X)선 우주망원경을 비롯해 지구 곳곳에 있는 지상망원경 24개와 협력해 2015년 11월 25일쯤으로 예측한 아웃버스트를 포착하기 위한 관측 캠페인을 시행했고 성공할 수 있었다. 이 아웃버스트는 2015년 11월 18일 때쯤 시작돼 같은 해 12월 4일에 최대 밝기에 도달했다. 이 밝은 아웃버스트의 관측으로 연구진은 한국과 일본, 인도, 터키, 그리스, 핀란드, 폴란드, 독일, 영국, 스페인, 미국과 멕시코에 있는 망원경을 사용해 직접 큰 블랙홀의 회전 속도를 측정할 수 있었다. 연구진은 “일반상대성이론으로 예측되는 중력파에 의해 2% 내의 궤도 에너지 손실을 확인할 수 있었다”면서 “이는 중력파를 방출하는 이중 블랙홀 시스템에 관한 최초의 간접적인 증거”라고 말했다. 사진=APOD/NASA(위), 게리 포이너 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 갓 태어난 ‘아기별’ 포착… “가스 흡수하며 성장중”

    [우주를 보다] 갓 태어난 ‘아기별’ 포착… “가스 흡수하며 성장중”

    사람과 마찬가지로 별에도 아기 시절이 존재한다. 마치 양수 속에서 자라는 태아처럼 아기별은 두꺼운 가스 성운 속에서 자라난다. 과학자들은 별의 탄생 과정을 오랜 세월 연구해왔으나 대부분 지구에서 먼 장소에서 탄생하는 데다 두꺼운 먼지와 가스로 둘러싸여 상세한 과정을 알아내기 쉽지 않았다. 도쿄 대학의 아소 유스케(Yusuke Aso)를 비롯한 천문학자들은 현존하는 가장 강력한 전파 망원경인 알마(ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 황소자리 방향으로 지구에서 450광년 떨어진 TMC-1A라는 원시별을 관측했다. TMC-1A는 막 태어난 별로 아직 주변의 가스와 먼지를 흡수하면서 자라는 중이다. 그런데 이 가스와 먼지는 바로 아기별에 흡수되는 것이 아니다. 실제로는 주변에 회전하는 고리를 형성한 후 이 물질의 고리에서 서서히 물질이 성장 중인 별로 흡수되는 것으로 알려져다. (개념도 참조) 보통 이 과정은 두꺼운 가스와 먼지 때문에 쉽게 관측이 어렵다. 하지만 알마의 강력한 고해상도 분해능력을 통해서 마침내 천문학자들은 내부 구조를 살피는 데 성공했다. 연구팀에 의하면 이 아기별의 물질의 고리와 외부 가스층은 대략 90 AU(1AU는 지구와 태양 간 거리. 약 135억km) 정도 반지름을 가지고 있다. 이는 지구와 해왕성 거리의 3배 수준이다. 여기에 있는 물질들은 케플러의 법칙에 따라 회전하면서 점차 에너지를 잃어 아기별로 흡수된다. 흡수되지 못한 물질은 결국 나중에 행성을 이루는 재료가 된다. 이번 연구에서는 아기별 전체의 질량은 태양의 0.68배 정도이며 매년 태양 질량의 100만 분의 1 정도 되는 물질이 흡수되는 것이 관측되었다. 속도는 초속 1km 정도로 사실 아기별의 중력을 생각하면 매우 느린 속도다. 연구팀은 어쩌면 이 아기별의 자기장이 물질의 흡수를 느리게 만드는 이유일지 모른다고 생각하고 있다. 아기별의 탄생은 생명의 탄생만큼 신비로운 과정이다. 하지만 앞서 말한 이유로 인해 아직 그 과정이 완전히 밝혀지지 않은 부분이 있다. 앞으로도 과학자들은 연구를 통해 이 비밀을 밝힐 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • 땅콩 회항? NO! 일식 보려고 비행기 출발 시간 늦춰

    땅콩 회항? NO! 일식 보려고 비행기 출발 시간 늦춰

    달이 태양을 가리는 일식 현상이 아시아를 중심으로 1년 만에 일어난 가운데 이 현상을 하늘에서 지켜본환상적인 사진과 영상이 공개됐다. 지난 9일(이하 현지시간) 미국 알래스카 항공은 3만 5000피트 상공의 여객기에서 촬영한 일식현상을 트위터로 공개했다. 이날 오후 2시경 앵커리지 공항을 출발한 870편은 태평양을 가로지르다 오후 4시 38분 경 정점에 이른 일식을 목격했다. 공개된 영상에는 환상적인 일식 모습에 환호하고 감탄하는 승객들의 소리가 고스란히 담겨있어 당시의 감동을 그대로 전하고 있다. 흥미로운 점은 여객기에서의 일식 감상이 우연히 이루어진 행운은 아니라는 사실이다. 1년 전 미국 천문협회 소속 천문학자들은 일식이 일어나는 시간 알래스카 항공 여객기가 관측이 가능한 항로를 날아갈 것으로 계산했다. 그러나 문제는 최상의 일식을 감상하기 위한 해당 여객기의 지점 통과시간이 25분 빠르다는 것이었다. 이에 미 자연사 박물관 소속 천문학자인 조 라오는 항공사에 전화를 걸어 상황을 설명하고 여객기 출발시간을 늦춰줄 것을 요청했고 이를 항공사가 흔쾌히 들어준 것. 알래스카 항공사 대변인은 "특정인의 관심사를 이루어주기 위해 비행시간을 바꾸는 것은 흔치않은 일"이라면서 "이번 경우는 너무나 특별한 상황이었기 때문에 고객 서비스 차원에서 이를 수용했다"고 밝혔다. 보도에 따르면 해당 여객기에는 일식을 하늘에서 보고자 10여명의 천문학자들이 탑승해 행운의 일반 승객들과 함께 우주의 이벤트를 감상했다.   한편 일식 현상은 이날 우리나라 전역에도 나타났다. 한국천문연구원은 오전 10시 10분부터 1시간 9분가량 해의 일부분이 검게 변하는 부분 일식이 일어났다고 전했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 하늘에서 본 ‘해를 품은 달’…여객기서 ‘일식’ 포착

    하늘에서 본 ‘해를 품은 달’…여객기서 ‘일식’ 포착

    달이 태양을 가리는 일식 현상이 아시아를 중심으로 1년 만에 일어난 가운데 이 현상을 하늘에서 지켜본환상적인 사진과 영상이 공개됐다. 지난 9일(이하 현지시간) 미국 알래스카 항공은 3만 5000피트 상공의 여객기에서 촬영한 일식현상을 트위터로 공개했다. 이날 오후 2시경 앵커리지 공항을 출발한 870편은 태평양을 가로지르다 오후 4시 38분 경 정점에 이른 일식을 목격했다. 공개된 영상에는 환상적인 일식 모습에 환호하고 감탄하는 승객들의 소리가 고스란히 담겨있어 당시의 감동을 그대로 전하고 있다. 흥미로운 점은 여객기에서의 일식 감상이 우연히 이루어진 행운은 아니라는 사실이다. 1년 전 미국 천문협회 소속 천문학자들은 일식이 일어나는 시간 알래스카 항공 여객기가 관측이 가능한 항로를 날아갈 것으로 계산했다. 그러나 문제는 최상의 일식을 감상하기 위한 해당 여객기의 지점 통과시간이 25분 빠르다는 것이었다. 이에 미 자연사 박물관 소속 천문학자인 조 라오는 항공사에 전화를 걸어 상황을 설명하고 여객기 출발시간을 늦춰줄 것을 요청했고 이를 항공사가 흔쾌히 들어준 것. 알래스카 항공사 대변인은 "특정인의 관심사를 이루어주기 위해 비행시간을 바꾸는 것은 흔치않은 일"이라면서 "이번 경우는 너무나 특별한 상황이었기 때문에 고객 서비스 차원에서 이를 수용했다"고 밝혔다. 보도에 따르면 해당 여객기에는 일식을 하늘에서 보고자 10여명의 천문학자들이 탑승해 행운의 일반 승객들과 함께 우주의 이벤트를 감상했다.   한편 일식 현상은 이날 우리나라 전역에도 나타났다. 한국천문연구원은 오전 10시 10분부터 1시간 9분가량 해의 일부분이 검게 변하는 부분 일식이 일어났다고 전했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
위로