-연간 태양질량 800배 물질을 쏟아내는 블랙홀 발견 블랙홀에서 은하로 뿜어내는 엄청난 속도의 물질풍이 은하의 별 형성을 막고 있다는 연구결과가 발표되었다고 우주 전문매체 스페이스닷컴이 26일(현지시간) 보도했다. 이 새로운 발견은 블랙홀이 은하의 운명을 어떻게 몰아가는가를 보여주는 것이라고 과학자들은 밝혔다. 대부분의 은하들은 그 중심에 태양 질량의 수백만 내지 수십억 배가 되는 초거대 질량의 블랙홀을 품고 있다. 보통 블랙홀들은 우리은하의 중심에 있는 그것처럼 대체로 조용하지만, 어떤 블랙홀은 대단히 활동적이라 주변의 물질들을 게걸스럽게 잡아먹어 블랙홀 바람을 만들어내기도 한다. ​"블랙홀이 물질을 빨아들일 때는 물질을 으깨어 거대한 원반처럼 만들어 나선형으로 흡입하는데, 이러한 원반을 천문학에서는 강착원반이라고 합니다." 하고 논문 주저자인 미항공우주국(NASA) 고다드 우주항공센터 천체물리학자 프란체스코 톰베시 메릴랜드 대학 교수가 설명한다. ​"원반에서 일어나는 마찰로 인해 물질은 엄청난 고열이 되고 아주 밝은 빛을 냅니다. 태양 밝기의 1조나 되는 광도이지요. 이 복사가 워낙 강해 물질을 바깥으로 뿜어내버리는 거지요." 이전의 연구는 활동적인 은하 핵과 그 은하의 크기 사이에는 어떤 밀접한 연관이 있음을 시사했다. 과학자들은 활동적인 은하 핵이 가스와 먼지의 강력한 폭풍을 은하 공간으로 뿜어내어 별의 형성 물질을 날려버림으로써 별 형성을 막고, 그 결과 은하의 진화에 영향을 미치는 것이 아닐까 하는 생각들을 가지고 있었다. 이번 새 논문의 연구자들은 이 같은 블랙홀의 강력한 물질풍에 대한 최초의 관측 증거를 확보하게 된 것이다. "가장 흥미로운 결과 중 하나는 은하 중심에 있는 초거대질량의 블랙홀이 너무나 강력해 은하 전체에 그 영향력을 행사할 수 있다는 명백한 증거를 잡았다는 점입니다." 하고 톰베시 교수는 스페이스닷컴에 말했다. "초거대질량의 블랙홀과 은하의 형성과 진화를 규명한 우리 논문이 거둔 가장 중요한 성과는 블랙홀과 은하를 동시에 다루었다는 점이라 할 수 있습니다." 과학자들은 이번 연구논문에서 IRAS F11119+3257이라는 이름으로 알려진 은하의 중심에 있는 거대 블랙홀을 집중적으로 조사했다. 지구로부터 26억 광년 떨어진 곳에 있는 이 은하의 블랙홀은 태양 질량의 1600만 배에 이르는 것으로 추정되고 있다. 유럽우주국(ESA)의 허셜 우주망원경으로 수집한 자외선 데이터를 이용해 조사한 결과, 연구자들은 이 블랙홀이 내뿜는 바람이 무려 1천 광년에 뻗치며, 그 속도는 초속 10만km로, 광속의 3분의 1에 달한다는 사실을 알아냈다. 또한 뿜어내는 물질의 양이 매년 태양 질량의 800배에 해당하는 엄청난 양이라는 것도 밝혀졌다. 연구자들은 계산에 따르면, 이렇게 뿜어내는 물질의 양은 블랙홀 근처의 물질풍의 20%에 달하는 것으로 나타났다. 천문학자들은 이미 블랙홀 가까이 부는 바람을 X선 망원경과 자외선 망원경으로 관측한 바 있다. 그러나 이번의 연구는 같은 은하에서 블랙홀 바람과 가스의 분출을 동시에 발견한 최초의 사례로 꼽힌다. "블랙홀은 성간 가스를 게걸스럽게 먹어대는 존재이지만, 동시에 강력한 물질풍으로 별 형성을 막아 은하의 역사에 영향을 미치는 존재이기도 합니다." 하고 톰베시는 설명한다. "천체물리학자들은 블랙홀과 은하 간의 상호작용을 알아냄으로써 그 둘의 진화 과정을 규명하고 있는 중입니다." 한편, 이번 연구결과는 3월 26일 발행된 '네이처' 지에 발표되었다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

- 최초로 만든 거대 초은하집단 지도 '라니아케아' 우리은하와 10만 개의 다른 은하를 이어주는 도로를 나타내는 은하 도로지도가 선보여 비상한 관심을 끌고 있다고 영국 일간 데일리메일이 16일(현지시간) 보도했다. 라니아케아(Laniakea)라고 불리는 이 놀라운 은하 도로지도는 천문학자들이 10년간의 연구와 작업 끝에 완성한 것이다. 라니아케아란 말은 하와이 말로 '무한한 하늘'이란 뜻으로, 우리은하를 포함한 거대 초은하단에 과학자들이 붙인 이름이다. 라니아케아는 지름이 무려 5억 광년에 이르고, 우리은하를 포함해 10만 개의 은하를 거느리고 있다. 이는 태양 질량의 10경 배에 이르는 어마어마한 것이다. 과학자들은 은하가 우주공간에 멋대로 흩어져 있는 것이 아니라, 무리를 지어 모여 있을 거라는 생각을 오래 전부터 해왔다. 그 최대의 규모는 은하들이 구슬처럼 메달려 '필라멘트'를 이룬 구조물이다. 이러한 구조물들이 우주 속에서 서로 뒤얽혀 라니아케아 같은 거대 초은하단을 이루며, 이들은 모두 중력으로 서로 묶여 있다. 이 광대한 은하지도는 무수한 은하들이 촘촘히 모여 있는 것처럼 보이지만, 그 속에는 수백만 광년에 이르는 암흑 공간들이 곳곳에 자리잡고 있다. - 천문학자들 10년 작업끝 완성 우주 속에 우리 인류가 있는 위치를 가름하자면, 우리는 라니아케아의 한 가장자리에 수천억 개의 별들로 이루어진 '미리내 은하'라는 곳에 있는 '태양계'의 '세번째 행성'인 지구에 살고 있는 셈이다. 하지만 우리은하는 인류의 고향 지구가 있다는 사실 외에는 라니아케아의 다른 10만 개 은하들과 전혀 다를 게 없는 평범한 은하이다. 그리고 아무리 크고 밝은 은하들의 집단이라 하더라도 그것은 우리가 볼 수 있는 극히 좁은 우주의 한 가장자리에 있는 존재일 뿐이다. 라니아케아 안에는 '그레이트 어트랙터'(Great Attractor)라고 불리는 거대한 중력 골짜기 지대를 향해 은하들이 흐르고 있으며, 라니아케아 주위에는 섀플리 초은하단을 비롯해, 헤르쿨레스, 머리털, 페르세우스-물고기자리 등 4개의 초은하단들이 있다. 국부 은하들의 속도를 측정해서 이 지도 작업을 마무리한 호놀룰루의 하와이 대 브런트 툴리 박사가 이끄는 라니아케아 지도 프로젝트 연구진은 은하의 흐름을 언덕과 계곡에서 흐르는 물에 비유하며, 중력으로 깊이 팬 공간 안으로 은하들이 물처럼 흘러들고 있다고 설명한다. '우리는 한 초은하단이 그런 표면에서 큰 덩어리로 존재한다는 것을 알았다. 그래서 우리는 우리의 고향 초은하단을 찾아내서 라니아케아(무한한 하늘)라고 이름 붙인 것이다'라고 그들은 '네이처'에 쓰고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

-남 것인 줄 알았던 '모노케로스 링' ​앞으로 혹시 아이들이 당신에게 우리은하 크기가 얼마냐고 물어올 때 대답에 신중을 기해야 할 것 같다. 이제껏 지름 10만 광년인 줄 알았던 우리은하에 졸지에 15만 광년으로 늘어났다는 주장이 나왔기 때문이다. 영국 일간 데일리메일 11일(현지시간) 보도에 따르면 천문학자들이 예전에 우리은하에서 떨어진 곳에 있는 이상한 별들의 고리 하나를 발견했는데, 이제껏 다른 은하에 속한 것인 줄 알고 있다가 우리은하 소속이라는 사실이 최근 밝혀졌다는 것이다. 뉴욕 렌셀러 폴리테크닉 대학의 연구진들은 모노케로스 링이라는 별들의 고리에 대해 연구한 결과, 이 같은 결론에 도달했다고 하는데, 이 고리는 긴 필라멘트처럼 생긴 것으로 우리은하 둘레를 세 바퀴나 '감싸돌고' 있다고 한다. -지름 10만 광년→ 15만 광년으로 모노케로스 고리는 우리은하 중심으로부터 6만 5000 광년 떨어져 있으며, 총길이는 무려 20만 광년에 달하는 것으로 알려졌다. 지금까지 이 고리는 가까운 큰개자리 왜소은하로부터 우리은하의 중력에 이끌려 떨어져나온 것으로 생각되어왔다. 그런데 그 별 고리가 실제적으로 우리은하의 일부분으로 보인다는 것이 이번 연구 결과 밝혀졌다는 것이다. "고리의 형태로 볼 때 우리은하의 나선 구조에 연결된 것으로 우리은하 원반의 일부인 것으로 보인다"고 렌셀러 폴리테크 대학의 하이디 뉴버그 박사가 디스커버리 뉴스( Discovery News)와의 인터뷰에서 설명했다. -2000억 개 은하 중 하나 '우리은하'...별이 3000억 개 이 최근의 발견은 우주를 삼차원 지도로 제작하는 프로젝트인 슬로안 전천탐사자료(Sloan Digital Sky Survey)를 이용한 것이다. 연구 결과는 '아스트로노미컬 저널'에 발표될 예정이다. 트라이앤드(TriAnd) 링으로 알려진 또다른 고리도 역시 우리은하에 속한 것으로 보이는데, 이 고리는 현재 몸집을 불려가고 있는 중이라고 한다. 어쨌든 이 같은 이론을 검증하기 위해 연구자들은 우리은하의 전천지도 데이터를 수집하고 있는 유럽의 가이아 망원경 자료를 검토할 예정이라고 한다. 우리은하는 약 3000억 개로 별을 거느린 중간 크기의 은하에 속한다. 우리가 지구 행성에서 한 자리에서 볼 수 있는 별의 개수는 최대한 2,500개 정도이다. 우주에서 현재까지 발견된 은하의 개수는 대략 2000억 개이며, 그중 3분의 2는 우리은하처럼 나선은하이다. 가장 큰 은하는 IC 1101이라는 은하로, 무려 100조 개의 별을 포함하고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

이제 누구나 미국항공우주국(NASA)을 위해 새로운 소행성 찾기에 힘을 보탤 수 있게 됐다. NASA가 현재 미국 오스틴에서 개최 중인 혁신적 기술과 영화, 음악 축제인 ‘사우스바이사우스웨스트’(SXSW)에서 소행성을 발견하기 위해 누구나 자유롭게 사용할 수 있는 소프트웨어를 15일(현지시간) 발표했다. ‘소행성 데이터 헌터’(Asteroid Data Hunter)라는 이름으로 공개된 이 소프트웨어는 NASA가 소행성 자원발굴 기업 ‘플래니터리 리소시스’와 함께 개발한 것으로, 내장된 알고리즘을 사용하면 아마추어 천문학자와 별 관측을 취미로 하는 사람들도 새로운 행성을 발견하는 데 한몫 할 수 있는 구조이다. 사용자는 이 소프트웨어를 사용해 NASA의 데이터베이스에 접속해 알고리즘을 통해 새로운 소행성을 발견할 수 있을 뿐만 아니라 해당 천체가 이미 보고된 지구근접물체(NEO)와 같은 것인지도 확인할 수 있다. 만일 사용자가 발견한 소행성이 새로운 정보라면 이는 NASA의 데이터베이스로 전송된다. 이 소프트웨어에 포함된 알고리즘은 기존 방법보다 화성과 목성 사이에 있는 소행성을 발견할 수 있는 확률이 15% 더 높은 것으로 예상되고 있으며, 천체를 좋아하는 사람들의 힘이 NASA에 크게 공헌할 가능성도 충분한 것으로 점쳐지고 있다. 한편 이 소프트웨어는 윈도우 기반 PC 뿐만 아니라 애플의 맥(MAC) 컴퓨터에서도 사용할 수 있다. 사진=유튜브 캡처(http://www.topcoder.com/asteroids/asteroiddatahunter/">http://www.topcoder.com/asteroids/asteroiddatahunter/) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지금까지 인류는 ‘우주는 끝’이 있는가 라는 질문의 답을 찾기 위해 노력해왔다. 이것은 인류의 두뇌를 오랫동안 괴롭혀온 질문으로, 우리가 우주에 대한 갖는 가장 큰 의문의 하나라는 데 이견이 없을 것 같다. 현대 천문학도 아직까지 이 질문에 명쾌한 답을 내놓지 못하고 있다.하지만 현대과학이 밝혀낸 한도 내에서나마 ​이 문제를 한번 풀어보도록 하자. 과연 우리가 살고 있는 이 우주는 끝이 있는가, 없는가? 우리가 무엇보다 먼저 알아야 할 것은, 우리는 어디까지나 유한한 3차원 공간에서 살고 있는 존재인 만큼 우리 주변에 무한한 것이라고는 없으며, 따라서 무한을 경험해본 적이 없다는 사실이다. 무릇 끝이란 말은 시작이 있다는 뜻이며, 그 끝에서 또 다른 무엇이 시작된다는 의미를 내포하고 있다. 현실세계에서 우리가 체험하는 모든 사물에는 시작과 끝이 있다. 즉 유한하다는 말이다. 무한이란 상상 속에 존재하는 관념일 뿐이다. 수소 원자의 경우, 1억 개를 한 줄로 죽 늘어세워도, 그 길이는 1㎝를 넘지 않는다. 이렇게 작은 원자도 전 우주의 삼라만상을 만드는 데 1079 개면 된다. 1구골(10의 100승) 에도 한참 못 미치고, 무한하고는 거리가 멀다. 그렇다면 우주라는 사물은 과연 어떤가? 끝이란 게 있는가? 우선 상식적으로 생각해볼 때, 이 우주에 끝이 있다는 것도 모순이요, 끝이 없다는 것도 모순으로 보인다. 우리의 경험칙으로 볼 때 끝이 없다는 상태도 상상하기 어렵고, 끝이 있다면 또 그 바깥은 무엇이란 말인가, 하는 질문이 바로 떠오른다.이것이 바로 우주 속에 인간이 처해 있는 상황이라 할 수 있다. 한 뼘도 안되는 인간의 두뇌에 어찌 한계가 없겠는가. ▲현재 우주의 크기는 950억 광년우리가 우주라 할 때, 그 우주에는 공간뿐 아니라 시간까지 포함되어 있다. 즉, 우주는 아인슈타인이 특수 상대성 이론에서 밝혔듯이 4차원의 시공간인 것이다. 우주라는 말 자체도 그렇다. 중국 고전 ‘회남자’(淮南子)에는 ‘예부터 오늘에 이르는 것을 주(宙)라 하고, 사방과 위아래를 우(宇)라 한다’는 말이 있다. 말하자면 이 우주는 시공간이 같이 어우러져 있다는 뜻이다. 영어의 코스모스(cosmos)나 유니버스(universe)에는 시간 개념이 들어 있지 않지만, 동양의 현자들은 이처럼 명철했던 것이다. 이 우주라는 시공간이 시작된 것이 약 138억 년 전이라는 계산서는 이미 나와 있다. 얼마 전까지만 해도 137억 년이라 했지만, 유럽우주국(ESA)이 우주 탄생의 기원을 찾기 위해 미국항공우주국(NASA) 등과 협력해 2009년에 발사한 초정밀 플랑크 우주망원경의 관측 자료를 토대로 계산한 결과, 우주의 나이가 지금까지 알려진 것보다 약 8000만 년 더 오래된 것으로 분석되어 138억 년으로 상향 조정된 것이다. 이 우주의 나이에 딴죽을 거는 과학자들은 거의 없다. 138억 년 전 ‘원시의 알’이 대폭발을 일으켰고, 그것이 팽창을 거듭하여 오늘에 이르고 있다는 이른바 빅뱅 우주론은 이제 대세이자 상식이 되었다. 그런데 문제는 이 우주가 지금도 쉼 없이 팽창을 계속하고 있다는 것이다. 허블의 법칙에 따르면 천체의 후퇴 속도는 거리에 비례하여 빨라진다. 멀리 떨어진 천체일수록 더 빨리 멀어져간다. 그런데 천체가 멀어지는 것은 그 천체가 실제로 달아나는 것이 아니라, 그 사이의 공간이 확대되는 것이라고 한다. 마치 풍선 위에 점들을 찍어놓고 풍선에 바람을 불어넣으면 점들 사이가 멀어지는 것과 같은 형국이라는 것이다. 그러니 우주 속의 모든 천체들은 서로가 서로에게 기약 없이 멀어져가고 있는 것이다. 어쨌든 망원경을 이용하여 관측이 가능한 우주의 범위는 약 130억 광년이다. 허블 우주망원경의 거기까지 사진을 찍은 것이 바로 위의 '허블 울트라 딥 필드'이다. ​이곳까지를 우주의 경계라고 한다면, 우주는 약 130억 년 이전에 생성된 것으로 볼 수 있다. 가장 멀리 떨어진 우주의 경계 지역은 최대로 빛의 속도로 멀어지고 있다. 따라서 130억 광년의 경계 부근에서 관측된 천체들은 우주 탄생 초기의 모습을 그대로 간직하고 있을 것이다.우주의 나이가 138억 년이니까, 지금 우주의 크기는 반지름이 138억 광년이 된다는 뜻이다. 그렇다면 지름은 276억 광년이란 얘긴데, 인플레이션 우주론에 따르면, 초창기에는 빛보다 더욱 빠른 속도로 공간이 팽창했기 때문에 지금 우주의 지름은 약 950억 광년에 이른다. 우주에서 가장 빠른 초속 30만㎞의 빛이 950억 년을 달려가야 가로지를 수 있는 거리니 참으로 상상하기 힘든 크기다. 이것이 천문학자들이 계산서에서 뽑아낸 현재 우주의 크기다. 그들이 가장 애용하는 말은 '닥치고 계산'이라고 한다. ▲유한하지만 경계는 없다 결과적으로 우주도 유한하다는 뜻이다. 현대 천문학은 우주의 구조에 대해 이렇게 말한다. “우주는 유한하지만, 그 경계는 없다.” 우주의 지름이 950억 광년으로 유한하지만, 경계는 없다는 뜻이다. 곧, 아무리 가더라도 그 끝에 닿을 수가 없다는 뜻이다. 왜? 우주라는 시공간은 거대한 스케일로 휘어져 있어 중심이나 가장자리란 게 존재하지 않기 때문이다.이에 대해 현대 우주론자들은 다음과 같이 답한다. 우주는 3차원 공간에 시간 1차원이 더해진 4차원의 시공간으로 휘어져 있어 중심도 경계도 없다. 2차원 구면이 중심이나 경계가 없는 것과 같은 이치다.조금 더 이해하기 쉽도록 지구라는 구면을 생각해보자. 어느 지점도 중심이랄 수 없지만, 모든 지점이 다 중심이기도 하다. 그러므로 개미가 무한 시간을 걸어가더라도 이 구면의 끝에 다다를 수 없다. 그처럼 우주 역시 중심도 경계도 없다. 따라서 공간 속의 모든 지점은 본질적으로 동등하다. 그런데 공간이 휘어져 있다는 것은 도대체 무슨 뜻인가? 그것은 우주가 물질을 담고 있기 때문에 시공간을 휘게 하는데, 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따르면 빛이 이 중력장을 지날 때 휘어진 경로를 지난다고 한다. 이는 관측으로도 입증된 사실이다. 아인슈타인은 빛의 경로가 직선이 아니고 휘어진다면 이는 곧 공간이 휘어져 있기 때문이라고 보았다. '빛의 경로는 공간의 성질을 드러내준다' 고 본 것이다. 그래서 아인슈타인은 ‘오직 빛만이 우주공간의 본질을 밝혀주는 지표’라고 말했다. 요컨대, 물질이 공간을 휘게 한다는 것이다. 이처럼 우주의 시공간은 휘어져 있기 때문에 무한 사정거리의 총을 발사하면 그 총알은 우주를 한 바퀴 돌아 쏜 사람의 뒤통수를 때린다는 것이다. 그 사람이 그때까지 살아 있기만 한다면 말이다. ​그래도 이해하기 어렵다면 차원을 낮추어 뫼비우스 띠를 생각해보면 된다. 2차원의 뫼비우스 띠는 면적은 있지만, 안팎의 경계는 없다. 만약 개미가 뫼비우스의 띠를 따라 표면을 이동한다면 경계를 넘지 않고도 원래 위치의 반대 면에 도달하게 된다. 이와 같이 우주는 3차원의 뫼비우스 띠라고 볼 수 있다는 뜻이다. 우주 공간이 우리에게 평탄하게 보이는 것은 3차원의 존재인 우리가 거대한 스케일로 휘어져 있는 4차원의 시공간을 감득치 못해서 그렇다는 얘기다. 이처럼 우주는 중심도 가장자리도 없는 4차원 시공간이다. 우주는 그 자체로 안이자 밖이며, 중심이자 끝이다. 이것이 우주가 우리가 접하는 다른 어떤 사물과 다른 점이다. 지금 당신이 있는 공간이 우주의 중심이라 해도 틀린 말은 아닌 셈이다. 신 앞에 모든 것은 공평하다고 하는 것이 바로 이를 두고 한 말인지도 모른다. 끝으로 어떤 이들은 우주에 대한 이 모든 논의를 무익한 시간낭비라고 투덜거리기도 하지만, 여기엔 구구한 설명 대신 고금의 두 현자가 한 말을 들려주는 것으로 가름하기로 하자. '천문학은 우리 영혼이 위를 바라보게 하면서 우리를 이 세상에서 다른 세상으로 이끈다.' -플라톤(철학자)'우주를 이해하려는 노력은, 인간의 삶을 광대극보다는 조금 나은 수준으로 높여주고, 다소나마 비극적 품위를 지니게 해주는 아주 드문 일 중의 하나다. -스티븐 와인버그('최초의 3분' 저자. 물리학자)이광식 통신원 joand999@naver.com

우주에서 생명체가 살기 적합한 후보로 행성보다 오히려 달이 더 적합할 수 있다는 주장이 나왔다. 최근 미국 워싱턴 대학 천문학자 사라 발라드 박사는 한 방송과의 인터뷰를 통해 "우주에서 생명체가 살기 좋은 지구형 행성을 찾는것 보다 외계 위성을 찾는 것이 더 적절할 수 있다"고 밝혔다. 일반적으로 우리 지구가 달을 위성으로 거느린 것처럼 태양계 내 다른 행성들도 많은 위성을 거느리고 있다. 마찬가지로 태양계 밖 외계행성도 수많은 위성을 거느렸을 것으로 추측되는데 어렵지 않게 발견되는 것이 '태양계의 큰형님' 목성처럼 덩치가 큰 '가스형 행성'이다. 문제는 수소와 헬륨으로 가득찬 가스형 행성에는 생명체가 존재할 확률이 낮다는 것이다. 그러나 그 가스형이 거느리고 있을 위성을 연구대상에 올리면 이야기가 달라진다. 지구처럼 항성과의 거리가 가깝지도 멀지도 않아 생명체가 살기 적합한 '골디락스존'(Goldilocks zone)의 위치에 있는 가스형 행성, 그리고 그 행성(모성)과 적절한 거리를 유지하고 있는 위성이라면 생명체 서식 가능성이 높다는 추측이 가능하다. 발라드 박사가 특히 주목하고 있는 행성은 지구에서 44광년 떨어진 곳에 위치한 안드로메다 자리 웁실론d(Upsilon d)다. 웁실론d는 목성의 질량보다 10배나 큰 행성으로 특히 항성과 적절한 거리를 유지하고 있는 골디락스존에 속해있다. 그러나 가스형으로 추정돼 생명체가 살 확률은 낮지만 그 궤도의 위성이 지구와 비슷한 질량을 가진 암석형이라면 생명체가 존재할 확률은 그만큼 높아진다. 발라드 박사는 "만약 당신이 그 위성 위에서 하늘을 본다면 아마 활발하게 움직이는 구름을 볼 수도 있을 것" 이라면서 "이같은 위성이 생명체를 위한 우주의 지배적인 위치일수 있다"고 설명했다. 그러나 문제는 외계위성이 너무 작아 찾아내기 힘들다는 점에 있다. 인류가 케플러 우주망원경 덕에 발견한 외계행성은 지금까지 확인된 것만 1000개를 넘어섰다. 확인을 위해 기다리는 후보도 4000개가 넘어 그간 수많은 성과를 올렸으나 아직 외계 위성은 발견하지 못했다. 이 때문에 천문학자들은 수명이 끝난 케플러 우주망원경 대신 오는 2017년 발사될 차세대 행성 사냥꾼 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)에 대한 기대감을 숨기지 않고 있다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

명왕성은 다시 태양계 행성으로 격상될 수 있을까. 미국항공우주국(NASA)의 소행성 탐사선 던(Dawn)호가 6일 왜행성 세레스에 도달하면서 오는 7월 명왕성 궤도에 도착할 ‘뉴허라이즌스’호도 함께 주목받고 있다. 두 탐사선은 모두 세레스와 명왕성이라는 두 왜행성이 실제로 어떤 천체인지를 밝힐 수 있는 데다가 이번 결과에 따라 두 왜행성의 지위가 바뀔 수 있기 때문이다. ■ 명왕성 탐사하는 ‘뉴허라이즌스’ 현재 태양계 행성의 정의는 ‘태양의 주위를 돌고 있어야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 되어야 하고, 자신보다 작은 이웃 천체가 없어야 한다’고 돼 있다. 즉, 수성·금성·지구·화성·목성·토성·천왕성·해왕성의 8개를 가리키는 것. 명왕성은 1930년 발견 이후 오랫동안 태양계의 9번째 행성이라고 여겨져 왔다. 하지만 외부 항성계에서 비슷한 크기의 천체가 잇따라 발견됐을 뿐만 아니라 지구 위성인 달보다 작았으며 질량도 지구의 약 500분의 1밖에 되지 않아 2006년 국제천문연맹(IAU)의 결정에 따라 명왕성은 왜행성으로 격하됐고, 화성과 목성 사이 소행성 세레스는 왜행성으로 지위를 올렸다. 하지만 이런 자리매김은 지금도 의견이 분분한 것이 현실이다. 행성 분류를 지름 크기 별로 살펴보면, 행성(최소 4,800km) > 달 (3,400km) > 왜행성(예 : 명왕성 2,306km) ≧ 세레스(950km) > 소행성 순이다. 만약 이번 탐사에서 명왕성의 정확한 지름이 달 이상으로 판명된다면 행성으로의 ‘격상’을 검토하는 논의가 다시 나오게 된다. 또 아직도 애매한 왜행성의 정의가 앞으로 논의에서 재검토될 가능성도 있다. 이번 탐사에서 뉴허라이즌스는 명왕성의 지형과 최대의 위성 카론 대한 자료를 수집하게 되며, 지구에서 관측이 어려운 불명확한 명왕성 표면의 모습을 자세히 관찰할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 그뿐만 아니라 뉴허라이즌스는 올해 7월부터 약 6개월에 걸쳐 명왕성 탐사를 종료한 뒤 해왕성 궤도 바깥에 있는 카이퍼 벨트에 있는 다른 천체들을 통과하는 관측도 진행할 계획이다. 카이퍼 벨트는 46억 년 전 태양계 탄생 시의 잔해에서 형성된 거대한 고리 모양의 영역으로 명왕성에서 약 15억 km 거리에 있는 3개의 천체 관측 후보에 올라 있다. ■ 세레스 궤도에 도착한 ‘던’ 이와 달리 던 호는 화성과 목성 사이에 있는 세레스를 관측한다. 세레스의 발견은 명왕성보다 빠른데 1801년 이탈리아 천문학자 주세페 피아치가 소행성으로 처음 발견한 천체이다. 이런 세레스 표면에는 아주 적은 대기와 서리가 있고 내부에는 얼음 맨틀이 확산하고 있다는 추측도 있다. 발견 당시에는 새로운 ‘행성’으로 간주하고 있었지만, 그 역시 근처의 궤도에 유사한 천체(소행성)가 속속 발견됐고 행성이라고 하기에는 너무 작다(수성 약 5분 1)는 등의 이유로 곧 ‘소행성’으로 분류됐다. 그래도 소행성 중에서는 상당히 컸기에 한 세기 이상에 걸쳐 ‘태양계 최대 소행성’으로 불렸다. 세레스는 명왕성과 마찬가지로 2006년 채택된 태양계 천체의 정의에 따라 ‘왜행성’으로 분류됐다. 던호는 지난달부터 NASA에 이미지를 보내기 시작했으며, 세레스가 자전하고 있는 표면에 음영이 찍혀 분화구의 그림자나 심지어 수수께끼의 광원으로 보이는 것으로 알려졌다. 현재 던호는 세레스 궤도에 진입해 가장 가까이 접근한 뒤 탐사를 통해 자료 수집을 하고 있다. NASA에 따르면 세레스는 아직 성장하는 별로 표면의 모습과 구조를 자세히 관찰하면, 태양계가 탄생했을 무렵의 상태를 알게 될 가능성이 있는 것으로 기대된다. 뉴허라이즌스호와 던호가 지구를 출발한 시점은 각각 2006년과 2007년. 올해 각각의 목표에 도달하기까지 무려 8~9년이나 걸린 장기 탐사 계획이다. 태양계 역사를 알 수 있는 중요 단계가 될 것으로 기대되는 이번 탐사를 통해 인류가 수수께끼의 답에 접근할 수 있을지 기대가 모인다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-지름 10만 광년에서 '15만 광년'으로 늘어나 ​앞으로 혹시 아이들이 당신에게 우리은하 크기가 얼마냐고 물어올 때 대답에 신중을 기해야 할 것 같다. 이제껏 지름 10만 광년인 줄 알았던 우리은하에 졸지에 15만 광년으로 늘어났다는 주장이 나왔기 때문이다. 영국 일간 데일리메일 11일(현지시간) 보도에 따르면 천문학자들이 예전에 우리은하에서 떨어진 곳에 있는 이상한 별들의 고리 하나를 발견했는데, 이제껏 다른 은하에 속한 것인 줄 알고 있다가 우리은하 소속이라는 사실이 최근 밝혀졌다는 것이다. 뉴욕 렌셀러 폴리테크닉 대학의 연구진들은 모노케로스 링이라는 별들의 고리에 대해 연구한 결과, 이 같은 결론에 도달했다고 하는데, 이 고리는 긴 필라멘트처럼 생긴 것으로 우리은하 둘레를 세 바퀴나 '감싸돌고' 있다고 한다. 모노케로스 고리는 우리은하 중심으로부터 6만 5000 광년 떨어져 있으며, 총길이는 무려 20만 광년에 달하는 것으로 알려졌다. 지금까지 이 고리는 가까운 큰개자리 왜소은하로부터 우리은하의 중력에 이끌려 떨어져나온 것으로 생각되어왔다. 그런데 그 별 고리가 실제적으로 우리은하의 일부분으로 보인다는 것이 이번 연구 결과 밝혀졌다는 것이다. "고리의 형태로 볼 때 우리은하의 나선 구조에 연결된 것으로 우리은하 원반의 일부인 것으로 보인다"고 렌셀러 폴리테크 대학의 하이디 뉴버그 박사가 디스커버리 뉴스( Discovery News)와의 인터뷰에서 설명했다. -2000억 개 은하 중 하나인 '우리은하'의 별은 3000억 개 이 최근의 발견은 우주를 삼차원 지도로 제작하는 프로젝트인 슬로안 전천탐사자료(Sloan Digital Sky Survey)를 이용한 것이다. 연구 결과는 '아스트로노미컬 저널'에 발표될 예정이다. 트라이앤드(TriAnd) 링으로 알려진 또다른 고리도 역시 우리은하에 속한 것으로 보이는데, 이 고리는 현재 몸집을 불려가고 있는 중이라고 한다. 어쨌든 이 같은 이론을 검증하기 위해 연구자들은 우리은하의 전천지도 데이터를 수집하고 있는 유럽의 가이아 망원경 자료를 검토할 예정이라고 한다. 우리은하는 약 3000억 개로 별을 거느린 중간 크기의 은하에 속한다. 우리가 지구 행성에서 한 자리에서 볼 수 있는 별의 개수는 최대한 2,500개 정도이다. 우주에서 현재까지 발견된 은하의 개수는 대략 2000억 개이며, 그중 3분의 2는 우리은하처럼 나선은하이다. 가장 큰 은하는 IC 1101이라는 은하로, 무려 100조 개의 별을 포함하고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

우주에서 생명체가 살기 적합한 후보로 행성보다 오히려 달이 더 적합할 수 있다는 주장이 나왔다. 최근 미국 워싱턴 대학 천문학자 사라 발라드 박사는 한 방송과의 인터뷰를 통해 "우주에서 생명체가 살기 좋은 지구형 행성을 찾는것 보다 외계 위성을 찾는 것이 더 적절할 수 있다"고 밝혔다. 일반적으로 우리 지구가 달을 위성으로 거느린 것처럼 태양계 내 다른 행성들도 많은 위성을 거느리고 있다. 마찬가지로 태양계 밖 외계행성도 수많은 위성을 거느렸을 것으로 추측되는데 어렵지 않게 발견되는 것이 '태양계의 큰형님' 목성처럼 덩치가 큰 '가스형 행성'이다. 문제는 수소와 헬륨으로 가득찬 가스형 행성에는 생명체가 존재할 확률이 낮다는 것이다. 그러나 그 가스형이 거느리고 있을 위성을 연구대상에 올리면 이야기가 달라진다. 지구처럼 항성과의 거리가 가깝지도 멀지도 않아 생명체가 살기 적합한 '골디락스존'(Goldilocks zone)의 위치에 있는 가스형 행성, 그리고 그 행성(모성)과 적절한 거리를 유지하고 있는 위성이라면 생명체 서식 가능성이 높다는 추측이 가능하다. 발라드 박사가 특히 주목하고 있는 행성은 지구에서 44광년 떨어진 곳에 위치한 안드로메다 자리 웁실론d(Upsilon d)다. 웁실론d는 목성의 질량보다 10배나 큰 행성으로 특히 항성과 적절한 거리를 유지하고 있는 골디락스존에 속해있다. 그러나 가스형으로 추정돼 생명체가 살 확률은 낮지만 그 궤도의 위성이 지구와 비슷한 질량을 가진 암석형이라면 생명체가 존재할 확률은 그만큼 높아진다. 발라드 박사는 "만약 당신이 그 위성 위에서 하늘을 본다면 아마 활발하게 움직이는 구름을 볼 수도 있을 것" 이라면서 "이같은 위성이 생명체를 위한 우주의 지배적인 위치일수 있다"고 설명했다. 그러나 문제는 외계위성이 너무 작아 찾아내기 힘들다는 점에 있다. 인류가 케플러 우주망원경 덕에 발견한 외계행성은 지금까지 확인된 것만 1000개를 넘어섰다. 확인을 위해 기다리는 후보도 4000개가 넘어 그간 수많은 성과를 올렸으나 아직 외계 위성은 발견하지 못했다. 이 때문에 천문학자들은 수명이 끝난 케플러 우주망원경 대신 오는 2017년 발사될 차세대 행성 사냥꾼 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)에 대한 기대감을 숨기지 않고 있다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 은하는 국부 은하군(Local Group)에서 매우 큰 은하로 여러 개의 위성 은하들을 거느리고 있다. 별 주위에 행성이 공전하고 행성 주변에 위성이 공전하듯이 우리 은하의 거대한 중력에 이끌린 주변의 작은 은하들은 우리 은하의 주변을 공전하고 있다. 우리 은하의 위성 은하들은 대마젤란은하와 소마젤란은하를 제외하고는 매우 작고 어두운 은하들이어서 20세기 전까지는 그 존재를 몰랐으며, 최근 관측 기술이 발전하면서 발견된 것들이 대부분이다. 천문학자들은 우리가 아직 발견하지 못한 작은 왜소 은하들이 우리 은하 주변에 다수가 존재할 것으로 추정해왔다. 최근 케임브리지 대학, 페르미 국립 가속기 연구소 등의 국제 과학자팀은 암흑 에너지 서베이(Dark Energy Survey) 관측 결과를 바탕으로 무려 9개에 달하는 위성 은하를 찾아냈다. 이 위성 은하들은 매우 작고 어두운 초미니 은하들로 그 밝기는 우리 은하의 10억 분의 1에 불과하며, 질량 역시 100만 분의 1에 불과하다. 새로 발견된 9개의 위성 은하 가운데 가장 가까운 것은 우리 은하에서 9만5천 광년 떨어져 있으며, 가장 멀리 떨어진 것은 120만 광년 정도 거리에 있다. 연구의 리더인 케임브리지 대학의 세르게이 코포소프 박사(Dr Sergey Koposov)는 이 은하들 가운데 가장 작은 것은 5,000여 개에 불과한 별만을 가지고 있다면서 놀라움을 표시했다. 연구팀에 의하면 새로 발견된 위성 은하들은 우리 은하 주변의 상태를 연구하는 것은 물론 암흑 물질 연구에 많은 도움이 될 것으로 기대된다고 한다. 우리 우주에서 수소, 헬륨 같은 우리에게 알려진 물질의 비중은 얼마 되지 않는다. 과학자들은 눈에는 보이지 않지만, 중력을 통해 그 존재를 우리에게 드러내는 암흑 물질의 존재를 믿고 있다. 새로 발견된 왜소 은하들은 암흑 물질의 비중이 99%에 달할 만큼 높다는 것이 연구팀의 설명이다. 이들에 대한 연구는 암흑 물질 발견에 결정적인 단서를 제공할 수도 있다. 작은 미니 은하이지만 그 안에 우주의 가장 중요한 비밀이 담겨있을지도 모른다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

우주에서 생명체가 살기 적합한 후보로 행성보다 오히려 달이 더 적합할 수 있다는 주장이 나왔다. 최근 미국 워싱턴 대학 천문학자 사라 발라드 박사는 한 방송과의 인터뷰를 통해 "우주에서 생명체가 살기 좋은 지구형 행성을 찾는것 보다 외계 위성을 찾는 것이 더 적절할 수 있다"고 밝혔다. 일반적으로 우리 지구가 달을 위성으로 거느린 것처럼 태양계 내 다른 행성들도 많은 위성을 거느리고 있다. 마찬가지로 태양계 밖 외계행성도 수많은 위성을 거느렸을 것으로 추측되는데 어렵지 않게 발견되는 것이 '태양계의 큰형님' 목성처럼 덩치가 큰 '가스형 행성'이다. 문제는 수소와 헬륨으로 가득찬 가스형 행성에는 생명체가 존재할 확률이 낮다는 것이다. 그러나 그 가스형이 거느리고 있을 위성을 연구대상에 올리면 이야기가 달라진다. 지구처럼 항성과의 거리가 가깝지도 멀지도 않아 생명체가 살기 적합한 '골디락스존'(Goldilocks zone)의 위치에 있는 가스형 행성, 그리고 그 행성(모성)과 적절한 거리를 유지하고 있는 위성이라면 생명체 서식 가능성이 높다는 추측이 가능하다. 발라드 박사가 특히 주목하고 있는 행성은 지구에서 44광년 떨어진 곳에 위치한 안드로메다 자리 웁실론d(Upsilon d)다. 웁실론d는 목성의 질량보다 10배나 큰 행성으로 특히 항성과 적절한 거리를 유지하고 있는 골디락스존에 속해있다. 그러나 가스형으로 추정돼 생명체가 살 확률은 낮지만 그 궤도의 위성이 지구와 비슷한 질량을 가진 암석형이라면 생명체가 존재할 확률은 그만큼 높아진다. 발라드 박사는 "만약 당신이 그 위성 위에서 하늘을 본다면 아마 활발하게 움직이는 구름을 볼 수도 있을 것" 이라면서 "이같은 위성이 생명체를 위한 우주의 지배적인 위치일수 있다"고 설명했다. 그러나 문제는 외계위성이 너무 작아 찾아내기 힘들다는 점에 있다. 인류가 케플러 우주망원경 덕에 발견한 외계행성은 지금까지 확인된 것만 1000개를 넘어섰다. 확인을 위해 기다리는 후보도 4000개가 넘어 그간 수많은 성과를 올렸으나 아직 외계 위성은 발견하지 못했다. 이 때문에 천문학자들은 수명이 끝난 케플러 우주망원경 대신 오는 2017년 발사될 차세대 행성 사냥꾼 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)에 대한 기대감을 숨기지 않고 있다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-우주에는 '제자리'가 없다 책상 앞에 앉아 있을 때, 우리는 조금의 움직임도 없이 정지해 있다고 '믿는다'. 하지만 이것은 착각이다. 그 자리에 앉은 채 당신은 자신의 의지와는 상관 없이 적어도 1초에 400m는 공간이동을 당하고 있는 중이다. 그것은 지구의 자전 운동 때문이다. 지구가 24시간에 한 바퀴 도니까, 지구 둘레 4만km를 달리는 셈이다. 적도지방에 사는 사람이라면 1초에 500m씩 이동당하고, 북위 38도쯤에 사는 사람은 초속 400m로 이동당하는 것이다. 이는 음속을 넘는 수치로, 시속 1,500km에 달하는 맹렬한 속도이다. 항공기 속도의 두 배니까, 자동차로 이렇게 달린다면 날개 없이 공중 부양을 할 것이다. 그런데 이것은 시작에 불과하다. 2단계로, 지구는 지금 이 순간에도 당신을 싣고 태양 둘레를 쉼없이 달리고 있는 중이다. 태양까지의 거리가 1억 5천만km니까, 반지름이 1억 5천만km인 원둘레를 1년에 한 바퀴 도는 셈인데, 이것이 무려 초속 30km의 속도다. 그런데도 우리는 왜 못 느낄까? 우리가 지구라는 우주선을 타고 같이 움직이고 있기 때문이다. 바다 위를 고요히 달리는 배 안에서는 배의 움직임을 알 수 없는 거나 마찬가지다. 이것을 갈릴레오의 상대성 원리라고 한다. 3단계가 또 있다. 우리 태양계 자체가 은하 중심을 초점으로 하여 돌고 있다. 시속 70만km라니까, 초속으로 따지면 약 200km다(아래 영상에서는 시속 70,000km로 나와 있는데, 틀린 것임). 이처럼 맹렬한 속도로 달리더라도 은하를 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간은 무려 2억 3천만 년이나 된다. 이는 곧, 광대한 태양계란 것도 은하에 비한다면 망망대해 속의 물방울 하나라는 얘기다. 하긴 은하라는 것도 이 대우주의 크기에 비한다면 역시 조약돌 하나에 지나지 않는다. 그래서 어떤 천문학자는 신이 인간만을 위해 이 우주를 창조했다면 공간을 너무 낭비한 것이라고 푸념하기도 했다. 태양이 은하를 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간을 1은하년이라 한다. 태양의 은하년 나이는 20살쯤 된다. 앞으로 그만큼 더 나이를 먹으면 태양도 생을 마감하게 된다. 적색거성으로 태양계 모든 행성들과 함께 종말을 맞게 될 것이다. 어쨌든 이 정도만 해도 멀미가 날 것 같은데, 이게 아직 끝이 아니다. 우리은하 역시 맹렬한 속도로 우주공간을 주파하고 있는 중이다. 우리은하는 안드로메다 은하, 마젤란 은하 등, 약 20여 개의 은하들로 이루어져 있는 국부 은하군에 속해 있다. 지금 이 국부 은하군 전체가 처녀자리 은하단의 중력에 이끌려 바다뱀자리 쪽으로 달려가고 있는데, 그 속도가 무려 초속 600km나 된다. 마지막 결정적으로, 우주 공간 자체가 지금 이 순간에도 빛의 속도로 무한팽창을 계속해가고 있으며, 수많은 별들이 탄생과 죽음의 윤회를 거듭하고 있다. 광막한 우주공간을 수천억 은하들이 비산하고, 그 무수한 은하들 중에 한 모래알인 우리은하 속 태양계의 지구 행성 위에서 우리가 살고 있는 것이다. 이는 실제 상황이다. 따지고 보면, 이 우주 속에서 원자 알갱이 하나도 잠시 제자리에 머무는 놈이 없는 셈이다. 이처럼 삼라만상의 모든 것들이 무서운 속도로 쉼없이 움직이는 것이 이 대우주의 속성이다. 이를 일컬어 '일체무상(一切無常)'이라 한다. 당신은 지금 이 순간에도 우주의 '일체무상' 속에 몸을 담그고 있는 것이다. 이것은 소설이나 공상이 아니라, 현실이다. 이 정도면 어질어질하신가? 하지만 우주는 너무나 조화로워, 우리는 이 모든 격렬한 움직임에서 보호받으며 이렇게 평온 속에 살아가고 있는 것이다. 우주는 이토록 위대하며, 신비를 넘어 감동이다. 만약 당신이 시인의 마음으로 이 우주의 감동을 느낄 수 있다면, 그것만으로도 우주 속에 태어나서 본전은 뽑은 셈이 아닐까? (동영상 보기 http://youtu.be/0jHsq36_NTU) 이광식 통신원 joand999@naver.com

-우주에는 '제자리'가 없다 책상 앞에 앉아 있을 때, 우리는 조금의 움직임도 없이 정지해 있다고 '믿는다'. 하지만 이것은 착각이다. 그 자리에 앉은 채 당신은 자신의 의지와는 상관 없이 적어도 1초에 400m는 공간이동을 당하고 있는 중이다. 그것은 지구의 자전 운동 때문이다. 지구가 24시간에 한 바퀴 도니까, 지구 둘레 4만km를 달리는 셈이다. 적도지방에 사는 사람이라면 1초에 500m씩 이동당하고, 북위 38도쯤에 사는 사람은 초속 400m로 이동당하는 것이다. 이는 음속을 넘는 수치로, 시속 1,500km에 달하는 맹렬한 속도이다. 항공기 속도의 두 배니까, 자동차로 이렇게 달린다면 날개 없이 공중 부양을 할 것이다. 그런데 이것은 시작에 불과하다. 2단계로, 지구는 지금 이 순간에도 당신을 싣고 태양 둘레를 쉼없이 달리고 있는 중이다. 태양까지의 거리가 1억 5천만km니까, 반지름이 1억 5천만km인 원둘레를 1년에 한 바퀴 도는 셈인데, 이것이 무려 초속 30km의 속도다. 그런데도 우리는 왜 못 느낄까? 우리가 지구라는 우주선을 타고 같이 움직이고 있기 때문이다. 바다 위를 고요히 달리는 배 안에서는 배의 움직임을 알 수 없는 거나 마찬가지다. 이것을 갈릴레오의 상대성 원리라고 한다. 3단계가 또 있다. 우리 태양계 자체가 은하 중심을 초점으로 하여 돌고 있다. 시속 70만km라니까, 초속으로 따지면 약 200km다(아래 영상에서는 시속 70,000km로 나와 있는데, 틀린 것임). 이처럼 맹렬한 속도로 달리더라도 은하를 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간은 무려 2억 3천만 년이나 된다. 이는 곧, 광대한 태양계란 것도 은하에 비한다면 망망대해 속의 물방울 하나라는 얘기다. 하긴 은하라는 것도 이 대우주의 크기에 비한다면 역시 조약돌 하나에 지나지 않는다. 그래서 어떤 천문학자는 신이 인간만을 위해 이 우주를 창조했다면 공간을 너무 낭비한 것이라고 푸념하기도 했다. 태양이 은하를 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간을 1은하년이라 한다. 태양의 은하년 나이는 20살쯤 된다. 앞으로 그만큼 더 나이를 먹으면 태양도 생을 마감하게 된다. 적색거성으로 태양계 모든 행성들과 함께 종말을 맞게 될 것이다. 어쨌든 이 정도만 해도 멀미가 날 것 같은데, 이게 아직 끝이 아니다. 우리은하 역시 맹렬한 속도로 우주공간을 주파하고 있는 중이다. 우리은하는 안드로메다 은하, 마젤란 은하 등, 약 20여 개의 은하들로 이루어져 있는 국부 은하군에 속해 있다. 지금 이 국부 은하군 전체가 처녀자리 은하단의 중력에 이끌려 바다뱀자리 쪽으로 달려가고 있는데, 그 속도가 무려 초속 600km나 된다. 마지막 결정적으로, 우주 공간 자체가 지금 이 순간에도 빛의 속도로 무한팽창을 계속해가고 있으며, 수많은 별들이 탄생과 죽음의 윤회를 거듭하고 있다. 광막한 우주공간을 수천억 은하들이 비산하고, 그 무수한 은하들 중에 한 모래알인 우리은하 속 태양계의 지구 행성 위에서 우리가 살고 있는 것이다. 이는 실제 상황이다. 따지고 보면, 이 우주 속에서 원자 알갱이 하나도 잠시 제자리에 머무는 놈이 없는 셈이다. 이처럼 삼라만상의 모든 것들이 무서운 속도로 쉼없이 움직이는 것이 이 대우주의 속성이다. 이를 일컬어 '일체무상(一切無常)'이라 한다. 당신은 지금 이 순간에도 우주의 '일체무상' 속에 몸을 담그고 있는 것이다. 이것은 소설이나 공상이 아니라, 현실이다. 이 정도면 어질어질하신가? 하지만 우주는 너무나 조화로워, 우리는 이 모든 격렬한 움직임에서 보호받으며 이렇게 평온 속에 살아가고 있는 것이다. 우주는 이토록 위대하며, 신비를 넘어 감동이다. 만약 당신이 시인의 마음으로 이 우주의 감동을 느낄 수 있다면, 그것만으로도 우주 속에 태어나서 본전은 뽑은 셈이 아닐까? (동영상 보기 http://youtu.be/0jHsq36_NTU) 이광식 통신원 joand999@naver.com

-코넬대 연구서 "세포막 생성 가능" 밝혀져 천문학자들은 지난 수십 년간 수많은 외계 행성을 찾아냈다. 그러나 이들 중 극히 일부만이 지구형 행성이면서 액체 상태의 물이 있을 것으로 예상하는 위치에 있었다. 따라서 생명체를 찾으려는 과학자들은 이런 드문 행성들을 더 찾기 위해 노력하고 있다. 이렇게 생명체가 있을 만한 행성이 적은 것은 현재 기술로는 지구 같은 작은 암석 행성을 찾기 어려워서 나타난 문제이기도 하다. 그러나 일부 과학자들은 우리가 너무 좁은 가능성을 보고 있다고 생각하고 있다. 즉, 지구처럼 표면에 액체 상태의 물이 있는 행성이 아니라도 생명체가 탄생할 가능성이 있다는 것이다. 여기에는 크게 두 가지 가능성이 있다. 첫 번째 가능성은 목성의 위성 유로파처럼 얼음 지각 아래 바다가 있을 것으로 추정되는 경우다. 이 경우 물 기반 생명체가 바다에서 탄생할 수도 있다. 두 번째 가능성은 아예 물이 아닌 다른 물질에 기반을 둔 생명체가 탄생하는 경우이다. 그 대표적인 경우로 언급되는 것이 바로 토성의 위성인 타이탄이다. 타이탄은 토성에서 가장 큰 위성으로 태양계의 위성 가운데 지구보다 더 두꺼운 대기를 가진 독특한 위성이다. 그런데 이 대기 중 상당 부분이 바로 메탄가스이다. 그리고 미국항공우주국(NASA)와 유럽 우주국(ESA)의 카시니-호이겐스 탐사선은 타이탄에서 메탄 등 탄화수소로 구성된 호수와 강을 발견했다. 타이탄은 지구를 제외하면 태양계에서 액체 상태의 강과 호수가 흐르는 유일한 천체이다. 타이탄의 액체 탄화수소 환경에는 비록 산소는 부족하지만 대신 탄소, 수소, 그리고 질소 성분은 충분하다. 이 원자들이 모이면 충분히 복잡한 유기 분자를 만들 수 있다. 과연 이런 환경에서도 생명체가 탄생하는 일이 가능할까? 만약 그렇다는 대답이 나온다면 생명체가 살 수 있는 외계 행성의 범위는 매우 넓어질 것이다. 코넬 대학의 제임스 스티븐슨(James Stevenson), 팔레트 클랜시(Paulette Clancy), 조나단 루닌(Jonathan Lunine) 등은 타이탄의 극저온 환경에서 생성될 수 있는 메탄 기반 세포막을 연구해 학술지 사이언스 어드밴스(Science Advances)에 발표했다. 이들은 탄화수소와 질소를 포함한 유기 분자로 구성된 막 구조인 아조토좀(Azotosome)의 모델을 연구했다. 지구 상의 생물들은 인지질로 구성된 세포막을 가지고 있다. 이 세포막은 물을 기반으로 한 생명체가 존재할 수 있는 공간을 만든다. 연구팀은 아조토좀이 비슷한 기능을 할 수 있는지 테스트했는데, 실제 세포보다 작은 크기의 소기관인 리포솜(liposome)과 유사한 기능을 할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 특히 아크릴로니트릴 아조토좀(acrylonitrile azotosome)은 실제 리포솜 못지 않은 안정성과 유연성을 지닌 것으로 나타났다. 연구팀은 메탄 기반의 생명체가 가능성이 있는 것으로 보고 이 아조토좀에 대한 후속 연구를 계획 중이다. 이번 연구와 관련해서 연구팀은 작고한 SF 작가 아이작 아시모프의 1962년 작품인 '우리가 아는 것이 아닌'(Not as We Know It)에서 영감을 받았다고 밝혔다. 이 작품에서 아시모프는 물이 아니라 메탄을 기반으로 한 생명체에 관해서 이야기했다. 만에 하나라도 타이탄 탐사에서 메탄 기반 생명이 존재하거나 가능한 것으로 밝혀지면 생명에 대한 우리의 인식은 근본적으로 바뀌게 될 것이다. 생명체가 살수 있는 외계 행성의 범위가 크게 늘어날 것이기 때문이다. 그리고 오래전 작고한 한 SF 작가의 시대를 앞서간 선견지명에 감탄하게 될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

"도대체 있는거야? 없는거야?" 그간 천문학자들 사이의 주요 연구대상이 된 '글리제 581'(Gliese 581) 항성계의 행성들을 놓고 학자들 간의 주장이 또 엇갈리고 있다. 최근 영국 런던대학교 퀸메리 캠퍼스등 공동 연구팀은 "행성 ‘글리제 581d’는 지난해 미 대학 논문과는 달리 실제 존재하며 생명체가 있을 확률도 높다"는 연구결과를 내놨다. 그간 '있다 없다' 말도 많았던 논란의 행성은 지구로부터 약 20광년 떨어진 거리인 천칭자리에 위치한 글리제 581(Gliese 581) 항성계의 ‘글리제 581d’ 와 ‘글리제 581g’다. 이 행성에 유독 학자들의 관심이 쏠리는 이유는 중심별에 너무 멀지도 가깝지도 않은 소위 ‘골디락스(Goldilocks) 영역’에 속해 생명체가 살기에 가장 좋은 환경을 가지고 있기 때문이다. 지난 2009년 처음 발견된 글리제 581d는 그러나 지난해 펜실베이니아 대학의 연구로 그 존재에 의문이 제기됐다. 펜실베이니아 대학 폴 로버트슨 박사는 "‘슈퍼지구’로 알려진 ‘글리제 581d’ 와 ‘글리제 581g’는 존재하지 않는 행성" 이라면서 "만약 두 행성이 존재한다면 매우 적은 질량을 가지고 있을 것이지만 어떤 증거도 찾을 수 없었다"고 밝혔다.　 　　 그러나 이번에 발표된 런던대 등의 연구는 또 다르다. 논문의 선임저자 길렘 앙글라다-에스쿠데 박사는 "펜실베이니아 대학 논문을 검토한 결과 데이터가 잘못 적용됐다" 면서 "커다란 행성을 발견하는데 적절한 방법이 사용돼 '글리제 581d' 처럼 작은 크기의 행성을 놓친 것" 이라고 주장했다. 이어 "생명체가 존재할 확률이 있는 '글리제 581d'는 분명 골디락스 영역에서 '글리제 581' 항성계를 돌고있다" 고 덧붙였다. 이처럼 다른 논쟁도 아닌 가장 근본적인 행성의 존재 유무에 논란이 불붙는 것은 발견이 무척 까다롭기 때문이다. 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 못하기 때문에 별 빛을 통해 이를 파악한다. 행성 중력의 영향으로 야기된 빛의 미세한 색깔 변화를 분광기로 감지해 행성의 존재를 확인하는데 이 결과를 놓고 서로 다른 의견을 내놓는 것. 천문학자들이 지구와 닮은 행성을 찾는 이유는 간단하다. 지구와 비슷한 환경의 행성이라면 생명체가 존재할 확률도 높아서다. '글리제 581'이 많은 천문학자들의 관측 대상인 이유도 지구형 행성을 가장 많이 거느린 별로 특히 지구에서 약 20광년 떨어져 상대적으로 가깝기 때문이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-최초로 소행성 궤도에 진입한 '역사적인 쾌거' ​'왜소행성의 해'가 시작되었다. 미국항공우주국(이하 NASA)의 소행선 탐사선 던(Dawn)이 6일 오후 9시 39분(한국시간) 왜소행성 세레스의 궤도 진입에 성공했다고 NASA가 발표했다. 던 호는 세레스로부터 61,000km 떨어진 곳에서 세레스의 중력에 잡혔다. 이로써 던 호는 왜소행성 궤도를 도는 최초의 우주선이 되었다. 앞으로 16개월에 걸쳐 이루어질 던의 관측활동은 발견된 지 2세기 넘도록 베일에 가려졌던 세레스의 비밀을 밝혀줄 것으로 기대된다. 던 미션 책임자 마크 레이먼은 "1801년 세레스가 발견된 이래 세레스는 행성으로 간주되었지요. 그런 다음 소행성으로 강등되었다가 마침내 행성과 소행성의 중간단계인 왜소행성으로 낙착했다“면서 "이제 7년 반 동안 49억㎞를 여행한 끝에 마침내 던이 세레스에 도착해 역사적인 궤도 진입에 성공한 것이디. 던은 세레스를 고향이라 부른다"고 설명했다.​ 화성과 목성 사이 소행성대에 존재하며, 내 태양계에서 가장 큰 미지의 천체로 알려진 세레스는 1801년 이탈리아의 천문학자 주세페 피아치가 처음 발견했다. NASA의 던 미션 요원들은 오늘 10시 39분(한국시간) 궤도를 돌고 있는 던 호로부터 '건강'하게 잘 있다는 안부를 전해 받았다. 이번 역사적인 던 호의 왜소행성 궤도 진입에 뒤이어 우주 탐사의 한 이정표가 될 사건이 몇 달 후 다시 인류를 기다리고 있다. 바로 명왕성을 향해 10년째 날아가고 있는 뉴호라이즌스가 7월 14일 명왕성 도착을 눈앞에 두고 있는 것이다. 뉴호라즌스가 명왕성에 도착하면 명왕성의 명확한 모습과 그 둘레를 도는 5개 위성의 생생한 이미지를 보내줄 것으로 기대되고 있다. ​ 4억 7300만 달러(한화 약 5000억 원)가 투입된 던 미션은 왜소행성 세레스와 소행성 베스타(Vesta)를 탐사하기 위해 지난 2007년 8월 던 호가 장도에 오름으로써 시작되었다. 두 천체는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 가장 큰 천체로서, 베스타는 지름이 530㎞, 세레스는 지름이 950㎞나 된다. 던 호는 베스타에 도달한 최초의 우주선으로, 2011년 7월 16일에 궤도에 진입했으며, 2012년 후반까지 14개월에 걸쳐 베스타 조사 임무를 성공적으로 수행한 후 다음 목적지인 세레스로 침로를 돌렸다. 과학자들은 세레스의 성분 20%가 얼음물이라고 보고 있는데, 지난해 초 유럽우주국(ESA)이 허셜 우주망원경을 통해 세레스에서 수증기가 분출되는 것이 포착되기도 했다. 던은 앞으로 16개월 동안 세레스 궤도를 돌면서 지난해 12월 포착된 크레이터에서 나오는 두 개의 밝은 빛줄기에 대한 탐사를 포함, 세레스가 형성 당시의 물을 얼음 형태로 간직하고 있는지에 대해 집중적인 조사를 할 계획이며, 아울러 생명체 존재가 가능했던 환경인지도 살펴볼 예정이다. 과학자들은 또한 이번 세레스 탐사에서 태양계 생성의 단서를 찾을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 던 호는 2016년 6월까지 차츰 세레스의 근접 궤도로 바꿔가면서 보다 정밀한 관측활동을 할 계획이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

‘은하계 가장 빠른 별’ 은하계 가장 빠른 별이 발견돼 관심을 모으고 있다. 이 별은 무려 1초에 1200km를 이동하는 것으로 나타났다. 이는 지구에서 달까지 5분 만에 주파할 수 있는 속도다. 이런 속도라면 2500만년 후에는 이 별이 은하계에서 벗어나게 될 것이라고 연구진은 분석했다. 5일(현지시간) 뉴욕타임즈에 따르면 ‘유럽 남부관측소’ 천문학자 슈테판 가이어 등 연구진은 사이언스지에 발표한 논문에서 ‘US 708’로 명명된 초당 1200km 속도로 이동하는 별을 발견했다. 이처럼 빠른 속도로 이동하는 별이 US 708이 처음은 아니다. 다만 그 동안 발견된 초고속도 별은 은하수 중심부인 블랙홀에 가까이 다가갔다가 발생한 추동력으로 속도가 빨라진 반면 US 708은 짝꿍 별의 폭발로 추동력을 갖게 됐다는 점에서 차이가 있다. 연구진은 이 별의 속도, 궤도, 회전 양상을 분석한 결과 US 708이 서로의 궤도를 도는 한 쌍의 별 중 하나였다는 것을 알게 됐다고 설명했다. US 708은 적색 거성이고 짝꿍 별은 백색 왜성이었다. 두 행성의 궤도가 매우 가까워지자 US 708의 헬륨 성분이 짝꿍 별로 옮겨갔고 옮겨간 헬륨이 응축되면서 짝꿍 별이 폭발하게 된 것이다. 결국 이때 발생한 폭발력에 의해 US 708은 우주를 돌진하게 됐다. 이번 연구 결과는 별이 수명을 다해 폭발하는 초신성 폭발 발생 원인에 대해 더 많은 단서를 제공할 것으로 기대된다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

-125억 광년 전 '우주 초기' 시대서 발견 -격렬하게 ‘별’ 구워내는 ‘질풍노도 은하’ 아즈텍-3 별들이 만들어지는 우주 발전소는 초기 우주에서 은하들이 어떻게 형성되고 진화하는가를 가장 잘 보여주는 쇼케이스이다. 지구로부터 125억 광년 떨어진 곳에 있는 역동적인 한 은하가 엄청난 속도로 별들을 생성해내고 있는 것이 발견되었다고 우주전문 사이트인 스페이스닷컴이 3일(현지시간) 보도했다. 이 은하는 마치 숙련된 붕어빵 장수가 빵틀에서 붕어빵을 구워내듯이 무서운 속도로 별들을 구워내고 있는데, 우리은하의 별 생성 속도보다 무려 1,000배나 빠른 것으로 밝혀졌다. 이 힘이 넘치는 문제의 은하는 아즈텍-3(AzTEC-3)이라고 불리는 은하로, 가까운 주위에 보다 얌전한 은하 3개를 거느리고 있다. 현재 '계층적 병합'의 진행과정에 있는 이들은 초기 우주의 작은 은하들이 충돌을 통해 좀더 큰 규모의 은하로 성장한다는 모델의 사례 중 최상의 증거가 될 것으로 보인다. 원시 은하단 형성의 첫 단계에 있음을 보여주는 이번 관측 데이터는 칠레 아타카마 사막에 있는 ALMA 전파망원경으로 관측된 내용이다. "ALMA의 관측 데이터는 아즈텍-3이 상당히 고밀도의 은하로, 매우 불안정한 상태에 있음을 보여주고 있다. 이 은하의 폭발적인 별 생성은 이론상 예측된 최대 한계에 거의 근접한 상태이며, 이보다는 덜하지만 역시 활동적으로 별을 생성하고 있는 어린 은하들에 의해 둘러싸여 있다"고 논문의 주저자인 도미니크 리처스 코넬 대학 부교수가 밝힌다. "이 특별한 은하군은 우주의 진화 중 은하단 형성에 관한 중요한 이정표를 보여주고 있다. 원시 우주에서 성숙하고 거대한 은하들이 어떻게 나타나게 되었나 하는 것을 실감나게 보여주는 사례라 할 수 있다." 별과 은하들은 보통 수십억 년에서 수백억 년까지 살면서 진화한다. 고작 백년을 못 사는 인간이 이들의 전 생애를 추적할 수 있는 것은 각 진화 단계를 보여주는 샘플들이 우주에 널려 있기 때문이다. 따라서 천문학자들은 정립된 이론 모델에 따라 각 단계에 있는 대상 천체들을 우주에서 찾아내어 조각그림 맞추듯이 끼워맞춤으로서 별과 은하의 전 생애 그림을 그려볼 수 있는 것이다. 이번에 관측된 아즈텍-3이 그 동안 못 찾았던 은하 조각그림의 한 조각인 셈이다. 육분의자리 방향에 있는 아즈텍-3은 스펙트럼 상의 특정 부분에서는 밝은 빛을 내지만, 가시광선과 적외선 파장에서는 매우 희미하여, 천문학자들이 서브밀리미터 은하로 분류하고 있는 은하에 속한다. 이러한 현상은 별들이 계속 생성되고 있는 환경에서 먼지에 흡수된 별빛이 원적외선 파장에서 재복사됨으로써 발생하는 것이다. 우주 초기에 출발한 이 빛이 우주를 가로질러오는 동안 우주 팽창에 영향을 받아 지구에 도착할 무렵이면 원적외선의 빛은 스펙트럼상의 서브밀리미터/밀리미터 파장으로까지 옮겨가게 된다. ALMA 전파망원경을 사용해 전에 없이 정밀한 관측을 수행한 연구자들은 아즈텍-3이 하루에 만들어내는 별의 수가 우리은하가 일년에 걸쳐 만드는 별들보다 더 많다는 사실을 알아냈다. 이는 주위에 있는 보다 얌전한 활동 은하에 비해서도 100배가 넘는 속도다. 아즈텍-3 은하의 먼지와 가스들은 거의 회전하지 않는 것으로 밝혀졌는데, 이는 과거의 어떤 사건이 이들의 회전운동을 방해했음을 시사한다. 가장 유력한 혐의점은 최근 다른 은하와의 합병으로 보인다. "아즈텍-3은 지금 격렬하고도 짧은 격변을 겪고 있는 중이다. 이는 은하의 진화단계 중 폭발적으로 새로운 별들이 생성되는 시기로 우주 연대기에서 매우 드문, 가장 격렬한 단계를 거치는 것으로 보인다"고 리처스 박사는 설명한다. 이 은하는 우리가 사는 지구에서 약 125억 광년 떨어진 거리에 있다. 우주에서는 거리가 곧 시간이다. 말하자면 이 은하의 모습은 약 125억 년 전의 모습이란 얘기다. 천문학자들은 이 은하가 우주 탄생 직후 약 3억 년 만에 태어난 모습을 지금 관측하고 있는 셈이다. 과학자들은 오래 전부터 원시 우주의 거대 규모 구조는 이러한 은하 충돌을 통해 이루어졌을 거라고 예측해왔다. 수십억 년에 걸쳐 은하 충돌이 계속 진행되었고, 결국 오늘날 우주에서 관측되는 거대한 은하와 은하단들을 만들어냈다고 보는 것이다. 이번의 ALMA 데이터는 우주의 나이가 현재 나이의 8% 정도밖에 되지 않았을 당시 전체 진행과정 중 중요한 첫번째 단계를 명확한 사진으로 보여주는 것으로, 동시에 아직 중력으로 확실히 묶이지 않은 상태에서 병합이 진행중인 3개 은하에 대한 연구를 할 수 있는 기회를 사상 처음으로 제공해주었다. 이들 병합중인 은하들에 대해 천문학자들은 원시 은하단의 전형으로 보고 있다. "ALMA의 주요 과학적 목표 중 하나는 우주의 전 시기에 걸친 은하를 탐사하고 세부적으로 연구하는 데 있다. 이번 관측은 초기 우주에서 은하들이 합병되는 첫번째 단계를 찾아냄으로써 은하 형성의 전체 조각을 맞춰나갈 수 있는 기틀을 마련했다는 데 큰 의미가 있는 것"이라고 국립 전파전문대 천문학자 크리스 카릴리가 강조한다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

-물 아니지만 '액체 탄화수소' 환경 -코넬대 "세포막 생성 가능" 밝혀 천문학자들은 지난 수십 년간 수많은 외계 행성을 찾아냈다. 그러나 이들 중 극히 일부만이 지구형 행성이면서 액체 상태의 물이 있을 것으로 예상하는 위치에 있었다. 따라서 생명체를 찾으려는 과학자들은 이런 드문 행성들을 더 찾기 위해 노력하고 있다. 이렇게 생명체가 있을 만한 행성이 적은 것은 현재 기술로는 지구 같은 작은 암석 행성을 찾기 어려워서 나타난 문제이기도 하다. 그러나 일부 과학자들은 우리가 너무 좁은 가능성을 보고 있다고 생각하고 있다. 즉, 지구처럼 표면에 액체 상태의 물이 있는 행성이 아니라도 생명체가 탄생할 가능성이 있다는 것이다. 여기에는 크게 두 가지 가능성이 있다. 첫 번째 가능성은 목성의 위성 유로파처럼 얼음 지각 아래 바다가 있을 것으로 추정되는 경우다. 이 경우 물 기반 생명체가 바다에서 탄생할 수도 있다. 두 번째 가능성은 아예 물이 아닌 다른 물질에 기반을 둔 생명체가 탄생하는 경우이다. 그 대표적인 경우로 언급되는 것이 바로 토성의 위성인 타이탄이다. 타이탄은 토성에서 가장 큰 위성으로 태양계의 위성 가운데 지구보다 더 두꺼운 대기를 가진 독특한 위성이다. 그런데 이 대기 중 상당 부분이 바로 메탄가스이다. 그리고 미국항공우주국(NASA)와 유럽 우주국(ESA)의 카시니-호이겐스 탐사선은 타이탄에서 메탄 등 탄화수소로 구성된 호수와 강을 발견했다. 타이탄은 지구를 제외하면 태양계에서 액체 상태의 강과 호수가 흐르는 유일한 천체이다. 타이탄의 액체 탄화수소 환경에는 비록 산소는 부족하지만 대신 탄소, 수소, 그리고 질소 성분은 충분하다. 이 원자들이 모이면 충분히 복잡한 유기 분자를 만들 수 있다. 과연 이런 환경에서도 생명체가 탄생하는 일이 가능할까? 만약 그렇다는 대답이 나온다면 생명체가 살 수 있는 외계 행성의 범위는 매우 넓어질 것이다. 코넬 대학의 제임스 스티븐슨(James Stevenson), 팔레트 클랜시(Paulette Clancy), 조나단 루닌(Jonathan Lunine) 등은 타이탄의 극저온 환경에서 생성될 수 있는 메탄 기반 세포막을 연구해 학술지 사이언스 어드밴스(Science Advances)에 발표했다. 이들은 탄화수소와 질소를 포함한 유기 분자로 구성된 막 구조인 아조토좀(Azotosome)의 모델을 연구했다. 지구 상의 생물들은 인지질로 구성된 세포막을 가지고 있다. 이 세포막은 물을 기반으로 한 생명체가 존재할 수 있는 공간을 만든다. 연구팀은 아조토좀이 비슷한 기능을 할 수 있는지 테스트했는데, 실제 세포보다 작은 크기의 소기관인 리포솜(liposome)과 유사한 기능을 할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 특히 아크릴로니트릴 아조토좀(acrylonitrile azotosome)은 실제 리포솜 못지 않은 안정성과 유연성을 지닌 것으로 나타났다. 연구팀은 메탄 기반의 생명체가 가능성이 있는 것으로 보고 이 아조토좀에 대한 후속 연구를 계획 중이다. 이번 연구와 관련해서 연구팀은 작고한 SF 작가 아이작 아시모프의 1962년 작품인 '우리가 아는 것이 아닌'(Not as We Know It)에서 영감을 받았다고 밝혔다. 이 작품에서 아시모프는 물이 아니라 메탄을 기반으로 한 생명체에 관해서 이야기했다. 만에 하나라도 타이탄 탐사에서 메탄 기반 생명이 존재하거나 가능한 것으로 밝혀지면 생명에 대한 우리의 인식은 근본적으로 바뀌게 될 것이다. 생명체가 살수 있는 외계 행성의 범위가 크게 늘어날 것이기 때문이다. 그리고 오래전 작고한 한 SF 작가의 시대를 앞서간 선견지명에 감탄하게 될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

영화 '인터스텔라'에는 거대 블랙홀 주변에 존재하는 행성의 이야기가 나온다. 하지만 실제로는 이런 블랙홀은 단독으로 존재하는 경우가 드물다. 거대한 질량을 가진 블랙홀이 탄생하는 장소는 은하의 중심과 같이 물질이 집중된 장소이다. 그리고 거대한 중력을 가진 블랙홀에 이끌려 주변 물질들이 흡수되면서 더욱 거대한 블랙홀로 커진다. 거대한 질량을 지닌 은하 중심 블랙홀 주변에는 이 블랙홀의 중력에 이끌린 가스와 먼지들에 의해 거대한 나선 모양의 원반이 형성된다. 그리고 블랙홀의 사상의 지평면 아래로 사라지기 전 높은 온도로 가열되어 X선과 자외선 파장에서 강력한 에너지를 내놓는다. 여기에 블랙홀로 빨려 들어가지 못한 물질은 제트의 형태로 분출된다. 블랙홀 자체는 빛마저 흡수하는 괴물 같은 천체이지만, 역설적으로 은하 중심 블랙홀은 막대한 에너지를 내놓는다. 일본 국립 천문대(NAOJ)와 나고야 대학의 천문학자들은 세계 최대의 전파 망원경 가운데 하나인 알마(ALMA)를 이용해서 지구에서 4,700만 광년 떨어진 은하 M77(NGC 1068)을 관측했다. 이들이 연구한 것은 이 은하 중심에 있는 거대 블랙홀 주변에 존재하는 핵주위 원반(circumnuclear disks·CND)의 구조였다. 연구팀이 이 지역에 어떤 물질이 존재하는지를 분석하자 전혀 예상할 수 없었던 물질들이 검출되어 과학자들을 깜짝 놀라게 했다. 이들이 검출한 것은 탄소 기반 화합물이었다. 여기에는 일산화탄소 같은 단순한 분자도 있었지만, 사이아노아세틸렌(cyanoacetylene, HC3N)이나 메탄올(methanol, CH3OH), 아세토나이트릴(acetonitrile, CH3CN)같은 유기 화합물도 존재했다. 이것이 놀라운 이유는 블랙홀 주변의 환경이 이런 복잡한 분자의 형성을 허용하지 않는 위험한 환경이기 때문이다. 앞서 언급한 것과 같이 블랙홀 주변의 강력한 X선과 자외선으로 인해 이런 분자가 형성되었다고 해도 순식간에 분해될 수밖에 없다. 연구팀은 이것이 가능한 이유로 블랙홀 주변에 일종의 안전지대가 존재하는 것 같다고 설명했다. 즉, 일부 가스와 먼지의 농도가 두꺼운 장소가 블랙홀 주변으로 존재해서 X선과 자외선을 차단하는 역할을 한다는 것이다. 그렇다고 가정할 경우 단순한 유기물질이 블랙홀 주변에서 생존할 수 있을 것이다. 사실 은하 중심 블랙홀 같은 거대 블랙홀 주변은 빛조차 빠져나올 수 없는 사상의 지평면까지 근접하지 않더라도 블랙홀로 흡수되는 물질의 흐름과 강력한 에너지 방출 때문에 극도로 위험한 장소다. 영화에서와는 달리 우주선을 타고 이 근처로 돌진하면, 가까이 가기도 전에 우주선이나 탑승자 모두 살아남기 힘들다. 하지만 등잔 밑이 어두운 것과 같이 이 무시무시한 블랙홀 주변에도 숨을 곳은 있는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com