가장 오래된 은하 중 하나에서 우주 먼지가 처음으로 발견됐다. 이 먼지는 초기 우주 형성에 관한 비밀을 풀 결정적 단서가 될 것이라고 천문학자들은 말한다. 덴마크 코펜하겐대 다라흐 왓슨 박사가 이끄는 천문학 연구팀이 유럽남방천문대(ESO)의 초대형망원경(VLT)에 설치된 관측 장비 ‘X-슈터’와 칠레 아타카마 사막에 있는 알마(ALMA) 망원경의 데이터를 사용해 관측 사상 가장 먼 은하 중 하나인 ‘A1689-zD1’을 분석했다. 그 결과, 이 은하는 예상보다 훨씬 빨리 진화한 것으로 나타났다. 특히 이 은하는 우리 은하와 같은 매우 성숙한 은하와 비슷할 정도의 먼지를 포함하고 있었다. 이런 먼지는 별과 행성을 이루는 복잡한 분자의 형성에 도움이 되므로 생명 존재의 기초가 되기도 한다. 천문학자들이 가장 먼 은하 중 이 은하를 조사 대상으로 선택한 이유는 중력 렌즈 효과 때문. 이 은하와 지구 사이에는 거대 은하단 ‘아벨 1689’가 있어 이 은하의 밝기는 9배까지 증폭된다. 만일 중력 렌즈 효과를 이용할 수 없었다면 너무 멀리 있어 희미한 이 은하에서 빛을 감지할 수 없었을 것이다. 우리가 지금 보고 있는 이 은하의 모습은 약 131억년 전으로 우주의 나이가 아직 약 7억 살(현재 5%)밖에 되지 않았을 때의 것이다. 이 은하는 비슷한 시기 다른 은하와 비교하면 질량은 물론 밝기도 작다. 그러므로 이 시대의 평범한 은하를 보고 있는 것으로 간주한다.　이 은하는 ‘우주의 재이온화’ 중에 있는 은하로 여겨진다. 우주의 재이온화는 중성이었던 우주가 초기 별들의 빛에 의해 이온화돼 우주의 암흑시대가 끝났음을 알리는 현상이다. 이 시기의 은하를 관측하므로 연구팀은 신생아 같은 은하의 모습이 보일 것으로 예상했으나 뜻밖에 화학적으로 복잡하고 다량의 먼지를 포함하고 있는 것이 포착된 것이다. 왓슨 박사는 “초대형망원경(VLT)을 사용해 이 은하까지의 거리를 측정한 뒤 똑같은 천체가 알마 망원경으로 관측되고 있었다는 것을 깨달았다. 많은 기대를 하지 않았지만 우리는 알마 망원경이 그 은하를 관찰하고 있었을 뿐 아니라 제대로 전파를 감지하고 있었다는 것을 알고 매우 흥분했다”며 “알마 망원경의 주요 목표 중 하나는 초기 우주의 차가운 가스와 먼지의 방출 중에서 은하를 찾는 것으로, 우리는 바로 그것을 발견하게 된 것”이라고 말했다. 알마 망원경의 관측으로 우주의 '아기'라고도 말할 수 있는 이 은하는 의외로 조숙하다는 것을 알게 됐다. 이 나이의 은하는 일반적으로 수소와 헬륨보다 무거운 원소(금속)가 적은 것으로 예상됐다. 무거운 원소는 별의 내부에서 생산돼 별이 폭발하거나 다른 형태로 죽음을 맞이할 때 광범위하게 흩뿌려진다. 탄소, 산소나 질소와 같은 무거운 원소가 충분한 만들어지려면 별이 몇 세대에 걸쳐 이 과정을 반복해야 한다. 놀랍게도 A1689-zD1은 원적외선으로 매우 밝고 이 은하에서 이미 많은 별이 태어나 이에 따라 상당한 양의 금속을 생성한 것을 보여줬다. 또 먼지가 검출됐을뿐 아니라 가스와 먼지의 비율이 더 성숙한 은하와 비슷한 수치를 나타내고 있는 것도 알게 됐다. 왓슨 박사는 “이 은하 먼지의 정확한 기원은 명확하지 않지만, 우리의 발견은 우주에서 별의 형성이 시작된 뒤 불과 5억 년 이내에 먼지 형성이 매우 빠르게 일어나는 것을 보여준다”며 “대부분 별의 수명이 수십억 년임을 생각하면, 이는 매우 짧은 시간 동안 생긴 일이라고 말할 수 있다”고 말했다. 이 발견은 A1689-zD1가 빅뱅 뒤 5.6억 년이 경과 한 이후 지속적으로 일정한 비율로 별을 형성해왔거나 아주 짧은 사이에 극단적인 스타 버스트(폭발적 항성) 시기를 맞이한 뒤 별 형성 활동이 약해진 것일 수 있다. 이 관측 결과가 나올 때까지 천문학자들은 이런 방법으로 매우 먼 은하를 발견하는 것은 불가능한 것이라고 우려하고 있었지만, A1689-zD1는 알마 망원경에 의한 단시간 관측에서 검출된 것이다. 이번 연구에 참여한 스웨덴 찰머스공과대의 키르스텐 크누센 부교수는 “이 놀라운 먼지가 많은 은하는 너무 서둘러 첫 번째 세대의 별을 만든 것 같다. 앞으로 알마 망원경에 의해 이런 은하를 더 많이 발견할 수 있고 그들이 왜 그렇게 서두르며 살고 있는지 이해할 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 2일 자에 실렸다. 사진=NASA/ESA/L. Bradley(Johns Hopkins University)/R. Bouwens(University of California, Santa Cruz)/H. Ford(Johns Hopkins University)/G. Illingworth (University of California, Santa Cruz) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구상에서 가장 강력한 디지털 카메라에 푸른 빛을 발하는 환상적인 혜성의 모습이 포착됐다.최근 국제 암흑에너지 연구단(DES)은 우연히 '다크 에너지 카메라'(DEC)에 촬영된 혜성 ‘러브조이’(Lovejoy·학명 C/2014 Q2)의 모습을 블로그를 통해 공개했다. 지난해 연말 지구에서 약 8200만 km 떨어진 곳을 지나갈 때 DEC에 촬영된 사진 속 러브조이는 특유의 파란색 긴 꼬리를 우주 공간에 수놓고 있다. 호주의 아마추어 천문학자 테리 러브조이가 발견한 이 혜성은 천체로서는 드물게 환상적인 푸른색을 발한다. 그 이유는 독성을 가진 시아노겐 성분이 이온화될 때 전체적으로 푸른색을 띠기 때문이다. 세계 아마추어 천문가들이 '눈 빠지게' 관측했던 러브조이를 우연히 촬영한 DEC는 세간에 잘 알려져 있지는 않은 세계 최강의 디지털 카메라다. 지난 2012년 칠레에 세워진 570 메가픽셀의 DEC(Dark Energy Camera)는 전세계 과학자와 엔지니어들이 8년 걸려 만든 카메라로 암흑에너지의 수수께끼를 풀기 위해 제작됐다. 이처럼 오랜 시간에 걸쳐 DEC가 개발된 이유는 있다. 과학자들은 우주의 74%가 암흑에너지로 이루어졌다고 생각하면서도 아직 그 정체를 파악하지 못하고 있다. 이를 위해 먼 우주의 지도를 작성해 보다 정확하게 현재 및 과거의 우주 팽창 속도를 밝혀내기 위해 DEC가 개발됐으며 최고 80억 광년 거리에 있는 10만여 개의 은하에서 오는 빛을 포착할 수 있다. DES 측은 "멀고 먼 우주의 심연을 들여다보는 DEC에 우리 고향 옆을 지나가는 천체가 포착됐다" 면서 "DEC가 80억 광년 떨어진 곳에서 오는 빛에 반응하는 수준인 만큼 러브조이의 세세한 모습이 그대로 사진에 담겼다"고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“인간은 별의 자녀들이다” 인류가 처음 지구 상에 출현하여 밤하늘에서 가장 먼저 본 것은 별이었을 것이다. 때로는 달도 같이 떠 있었겠지만, 달이 없는 밤도 많으니까 주로 별과 함께 상상의 나래를 펼쳐갔을 것이다. 이처럼 인류가 지구 상에 나타난 이래 밤하늘에서 반짝이는 별들을 수십만 년 보아왔지만, 그 별이 반짝이는 이유를 알아낸 것은 아직 한 세기도 채 안된다. 별이 빛나는 이유를 처음으로 알아낸 사람은 독일 출신의 미국 물리학자 한스 베테였다. 2차대전 발발 직전인 1938년, 베테는 과학계가 풀지 못한 대표적 숙제였던 항성의 에너지 방출 메커니즘을 규명해 천체물리학의 토대를 놓았다. 여기에는 재미있는 일화가 있다. 젊은 베테가 이 사실을 논문으로 발표하기 전, 애인과 바닷가에서 데이트했는데, 그녀가 서녘 하늘을 가리키며 말했다. “어머, 저 별 좀 봐. 정말 예쁘지?” 그러자 베테는 으스대면서 이렇게 말했다. “흠, 그런데 저 별이 왜 빛나는지 아는 사람은 이 세상에서 나뿐이지.” 베테가 32살 때 일이다. 물론 나중에 이걸로 논문을 써서 노벨 물리학상을 받았다. 20세기 물리학계에서 '최후의 거인'으로 불리던 베테는 몇 년 전 향년 99세로 타계했다. 만년의 그는 성자(세인트)의 풍모를 보였다고 전한다. 별들의 생로병사 새로 태어난 별들은 크기와 색이 제각각이다. 고온의 푸른색에서부터 저온의 붉은색까지 걸쳐 있다. 항성의 밝기와 색은 표면 온도에 달려 있으며, 근본적인 요인은 질량이다. 질량은 보통 최소 태양의 0.085배에서 최대 20배 이상까지 다양하다. 큰 것은 태양의 수백 배에 이르는 초거성도 있다. 지름 수백만 광년에 이르는 수소 구름이 곳곳에서 이런 별들을 만들고 하나의 중력권 내에 묶어둔 것이 바로 은하이다. 지금도 우리 은하의 나선팔을 이루고 있는 수소 구름 속에서는 아기 별들이 태어나고 있다. 말하자면 수소 구름은 별들의 자궁인 셈이다. 이렇게 태어난 별들은 맨 처음 수소를, 그다음으로는 헬륨, 네온, 마그네슘 등등, 원소번호 순서대로 원소들을 태우는 핵융합으로 에너지를 만들면서 짧게는 몇백만 년에서, 길게는 몇백억 년까지 산다. 그리고 별의 내부에는 무거운 원소 층들이 양파껍질처럼 켜켜이 쌓인다. 핵융합 반응은 마지막으로 별의 중심에 철을 남기고 끝난다. 철보다 더 무거운 원소를 만들어낼 수는 없기 때문이다. 별의 종말을 결정하는 것은 단 하나인데, 바로 그 별의 질량이다. 작은 별들은 조용한 임종을 맞지만, 태양보다 2,3배 이상 무거운 별들에게는 매우 다른 운명이 기다리고 있다. 이러한 별들은 속에서 핵 융합이 단계별로 진행되다가 이윽고 규소가 연소해서 철이 될 때 중력붕괴가 일어난다. 이 최후의 붕괴는 참상을 빚어낸다. 초고밀도의 핵이 중력붕괴로 급격히 수축했다가 다시 강력히 반발하면서 장렬한 폭발로 그 일생을 마감하는 것이다. 이것이 이른바 바로 수퍼노바(Supernova), 곧 초신성 폭발이다. 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 임종으로서는 지극히 짧은 셈이다. 이때 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 우주의 최대 드라마다. 그러나 사실은 신성이 아니라 늙은 별의 임종인 셈이다. 어쨌든 장대하고 찬란한 별의 여정은 대개 이쯤에서 끝나지만, 그 뒷담화가 어쩌면 우리에게 더욱 중요할지도 모른다. 삼라만상을 이루고 있는 92개의 자연 원소 중 수소와 헬륨 외에는 모두 별 속에서 만들어진 것이다. 이처럼 별은 우주의 주방이라 할 수 있다. 금이 철보다 비싼 이유 그럼 철 이외의 중원소들은 어떻게 만들어졌나? 바로 초신성 폭발 때 엄청난 고온과 고압으로 순식간에 만들어진 것이다. 이것이 바로 초신성의 연금술이다. 연금술사들이 그토록 염원하던 연금술은 초신성 같은 대폭발이 없이는 불가능한 것이다. 지구상에서는 이루어질 수 없는 일을 가지고 그들은 숱한 고생을 한 셈이다. 그중에는 인류 최고의 천재 뉴턴도 끼어 있다. 사실 뉴턴은 수학이나 물리보다 연금술에 더 많은 시간과 정력을 쏟아부었다고 한다. 초신성 폭발 때 순간적으로 만들어지는 만큼 중원소들은 많이 만들어지지는 않는다. 바로 이것이 금이 철보다 비싼 이유다. 당신의 손가락에 끼어져 있는 금은 두말할 것도 없이 초신성 폭발에서 나온 것으로, 지구가 만들어질 때 섞여들어 금맥을 이루고, 그것을 광부가 캐어내 가공된 후 금은방을 거쳐 당신 손가락에 끼어진 것이다. 이처럼 적색거성이나 초신성이 최후를 장식하면서 우주공간으로 뿜어낸 별의 잔해들은 성간물질이 되어 떠돌다가 다시 같은 경로를 밟아 별로 환생하기를 거듭한다. 말하자면 별의 윤회다. 별과 당신의 관계 그런데 이보다 더 중요한 것은, 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’. 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 몸속으로 흡수되었다. 그리고 그 새의 지저귀는 소리를 별이 빛나는 밤하늘 아래서 내가 듣는 것이다. 별의 죽음이 없었다면 당신과 나 그리고 새는 존재하지 못했을 것이다. ​우주공간을 떠도는 수소 원자 하나, 우리 몸속의 산소 원자 하나에도 백억 년 우주의 역사가 숨 쉬고 있는 것이다. 따지고 보면, 우리 인간은 138억 년에 이르는 우주적 경로를 거쳐 지금 이 자리에 존재하게 된 셈이다. 이처럼 우주가 태어난 이래 오랜 여정을 거쳐 당신과 우리 인류는 지금 여기 서 있는 것이다. 생각해보면, 우주의 오랜 시간과 사랑이 우리를 키워온 것이라 할 수 있다. 이런 마음으로 오늘 밤 바깥에 나가 하늘의 별을 보라. 저 아득한 높이에서 반짝이는 별들에 그리움과 사랑스러움을 느낄 수 있다면, 당신은 진정 우주적인 사랑을 가슴에 품은 사람이라 할 수 있다. 평생 같이 별을 관측하다가 나란히 묻힌 어느 두 아마추어 천문가의 묘비에 이런 글이 적혀 있다 한다. “우리는 별들을 무척이나 사랑한 나머지 이제는 밤을 두려워하지 않게 되었다” 이광식 통신원 joand999@naver.com

생명체가 살 수 있는 우주 행성을 찾는 일은 수많은 과학자들의 목표다. 지금까지는 ‘슈퍼지구’라 부르는, 지구와 유사한 질량과 환경을 가진 행성을 찾는데 주력했지만 이와 전혀 다른 형태의 행성에서도 생명체가 살 수 있을 것으로 보인다는 주장이 나왔다. 미국의 천문학자인 션 레이몬드가 과학 전문 잡지인 '노틸러스'에 기고한 글에 따르면, 생명체가 거주할 것으로 보이는 이 행성은 전체적인 외형이 사람의 눈과 비슷해서 ‘아이볼 행성’(Eyeball Planet) 이라는 이름이 붙었다. 이 ‘아이볼 행성’은 태양이 행성의 한쪽 면만 지속적으로 비추고 있기 때문에, 절반은 낮만, 절반은 밤만 지속되는 독특한 환경을 가지고 있다. 션 레이몬드는 “낮만 계속되는 지역의 땅 위에 서면 햇볕이 쉬지 않고 내리쬐는 것과 같은 현상이 나타날 것”이라면서 “이 때문에 빛이 닿지 않는 쪽에는 물이 얼어붙어 거대한 얼음이 존재할 것으로 보인다”고 설명했다. 이어 “반면 낮만 지속되는 쪽에서는 물이 끓어올라 대량의 수증기가 형성돼 있을 것”이라면서 “결국 밤과 낮이 지속되는 지역의 경계면이 생명체가 살 수 있는 유일한 지점일 가능성이 높다”고 덧붙였다. 빛이 내내 닿는 쪽과 전혀 닿지 않는 쪽의 경계면은 빛이 충분하기 때문에 액체로 된 웅덩이가 형성됐을 것으로 추정된다는 것. 즉 빛이 닿는 쪽에는 물이 존재하지만 기온이 지나치게 높은 반면, 반대쪽은 얼음만 존재하며 그 중심은 단단한 돌로 채워져 있을 것이라는 추측이다. 과학자들은 우주 행성의 지면 아래에 있는 지하수에 생명체가 존재할 수 있을 것으로 보고 있으며, 물로 이뤄진 얼음 호수나 웅덩이에도 역시 생명체의 흔적이 있을 수 있다고 기대하고 있다. ‘아이볼 행성’의 가능성은 최초의 생명거주가능 행성으로 꼽힌 ‘글리제 581g’(Gliese 581g)를 발견했을 당시 제기됐다. 하지만 최근 전문가 사이에서는 지구에서 약 20광년 떨어진 곳에 있는 것으로 알려졌던 ‘글리제 581g’가 애초에 존재하지 않는 행성이라는 주장이 나온바 있으며, ‘아이볼 행성’ 역시 데이터와 가설로만 존재하기 때문에 추가적인 연구가 필요한 상황이다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구로부터 먼 은하의 중심에 있는 초질량블랙홀에서 빛의 속도의 ‘3분의 1’(약 10만㎞/s)이라는 엄청난 속도로 사방으로 분출하는 ‘트림’ 같은 바람이 블랙홀 자신의 성장을 물론 근처 별들의 형성을 막게 된다는 연구논문이 세계적인 학술지 ‘사이언스’(Science) 최신호(20일자)에 발표됐다. 영국 킬대 천문학자 에마누엘레 나르디니 박사팀은 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴 X선 관측위성과 미국항공우주국(NASA)의 누스타(NuSTAR) X선 우주망원경을 사용해 뱀자리에 있는 퀘이사 ‘PDS 456’에서 발생하는 고온의 가스 ‘바람’에 관한 지도를 작성했다. 퀘이사는 지구에서 관측할 수 있는 가장 먼 거리에 있는 천체로, 블랙홀이 주변 물질을 집어삼키는 과정에서 발생하는 막대한 양의 에너지에 의해 형성되는 거대 발광체로서 ‘준성’(準星)이라고도 한다. 이번에 관측된 퀘이사는 지구에서 비교적 가까운 20억 광년 거리에 있다. 따라서 퀘이사를 빛나게 하는 요인은 그 중심에 있는 거대한 블랙홀. 더 정확하게는 블랙홀 주위에 있는 ‘강착원반’이라는 팬케이크 모양의 가스 구름이다. 블랙홀의 주변 물질은 블랙홀로 빨려들어가는 과정에서 맹렬한 속도로 회전하며 중력장에 의해 강착원반을 이루고 이때 발생하는 수백만 도의 초고온이 강렬한 빛을 발하는 것이다. 우리 은하를 포함한 거의 모든 은하 중심 혹은 그 근방의 별들에는 수백만에서 수십억 개분의 질량을 가진 초질량 블랙홀이 존재한다. 하지만 모든 초질량 블랙홀이 퀘이사를 빛내는 것은 아니다. 나르디니 박사는 “이전에도 퀘이사에서 지구 방향으로 분출해 오는 가스를 관측한 사례가 있었지만, 모든 방향으로 분출하고 있음을 증명할 수 있었던 경우는 이번이 처음이다”고 말했다. 연구팀에 따르면, 강착원반에서 나오는 강력한 빛이 이런 바람의 에너지원이 된다. 하지만 가스가 폭발하면 강착원반을 만드는 물질이 부족해져 블랙홀은 새로운 물질을 흡수할 수 없게 되는 것이다. 나르디니 박사는 “이런 바람은 블랙홀의 성장을 제한하고 있다”고 설명한다. 쉽게 블랙홀의 트림으로 부르는 이 바람은 블랙홀 주변의 별들이 성장하는 것도 방해한다. 이는 가스 거품이 퍼져나갈 때 새로운 별을 만들어내는 거대 분자 구름을 밀어내기 때문이다. 퀘이사에서 스스로 별 재료를 밀어내 그 부근에서 별이 형성하는 것을 막는 고온의 가스 거품은 PDS 456뿐만 아니라 다른 어떤 퀘이사에서도 발생할 것이라고 연구팀은 추정하고 있다. 다만, 대부분의 퀘이사는 PDS 456보다 지구로부터 훨씬 먼 거리에 있어 우리가 현재 보고 있는 빛은 우주가 훨씬 더 젊었을 때라는 것이다. 이는 지구 근처에 있는 많은 은하도 젊은 시절에는 퀘이사로서 격렬하게 활동했으나 이번 연구로 밝혀진 것과 같은 과정을 통해 대량의 에너지를 방출하고 차분한 중년의 은하가 됐다는 것이다. 우연히 PDS 456의 진화 시기가 늦어져 이번 발견으로 이어졌다고 할 수 있다. 퀘이사 PDS 456의 외형적 나이는 천문학적으로 자세히 연구할 수 있을 만큼 젊은 ‘살아있는 화석’이라고 한다. 이에 대해 나르디니 박사는 “매우 독특한 존재”라고 말하고 있다. 사진=NASA/ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

7만 년 전 우리 태양계가 외계 별과 아주 가까이 조우했다는 사실이 새로운 연구결과 밝혀졌다고 영국 데일리메일이 19일(현지시간) 보도했다. 최근 발견된 이 별은 불과 0.8광년 거리에서 태양 옆을 스쳐 지나갔다. 이 별이 지나간 경로는 태양계를 멀리 둘러싸고 있는 오르트 구름 지역에 걸쳐져 있어, 사실상 태양계 가장자리를 가로질러간 셈이다. 이는 인류가 천문현상을 관측하기 시작한 이래 가장 가까운 거리를 통과한 항성으로 기록된다. 현재 태양에서 가장 가까운 별은 프록시마 센타우리로, 거리는 4.2광년이다. 따라서 7만 년 전 태양계를 스쳐지나간 외계 별은 이보다 5배나 가까운 거리에 있었던 셈이다. 숄츠라는 이름의 이 별은 태양계를 스쳐지난 후 빠른 속도로 멀어져가 지금은 20광년 거리에 있다. 천문학자들이 숄츠 별을 발견한 후 그 움직임을 추적해본 결과, 그 별이 7만 년 전 우리 태양계를 둘러싸고 있는 오르트 구름대를 통과했다는 사실을 밝혀냈다. 오르트 구름띠는 태양으로부터 약 70~10만AU(천문단위. 1AU는 태양-지구 간 거리) 떨어진 곳에서 태양계를 둘러싸고 있는 혜성 구름를 말한다. 먼지와 얼음이 띠 모양으로 결집돼 있는 오르트 구름은 장주기 혜성의 발원지다. 오르트 구름에서 먼지나 얼음이 서로 부딪혀 속도가 느려지면 태양계의 안으로 들어와 혜성이 되는 것이다. 연구를 이끈 로체스터 대학 에릭 마마젝 박사는 "숄츠 별이 오르트 구름을 통과하면서 태양계의 최외각 궤도를 도는 혜성 구름을 크게 어지럽히지는 않은 것 같다"고 밝혔다. 어쨌든 이번 연구로 미래에 어떤 별들이 우리 태양계로 접근해와 엄청난 충격을 줄 수 있는 가능성이 드러났다고 강조했다. 숄츠 별은 2014년 랄프-디터 숄츠에 의해 발견되었다. 주위의 별들과는 달리 특이한 움직임을 보인다는 사실이 밝혀지면서 미국과 유럽, 칠레, 남아프리카의 과학자들이 관측을 통해 별의 과거 경로를 면밀히 추적해왔다. 그 결과 숄츠가 지구로부터 빠른 속도로 멀어져가고 있으며, 7만 년 전에는 놀랄 만큼 가까운 거리를 지나갔다는 사실을 밝혀낸 것이다. 천문학자들은 공식 이름이 'WISE J072003.20-084651.2'인 숄츠 별이 태양으로부터 8조 km(0.8광년) 떨어진 거리를 지나갔다는 계산을 뽑아냈다. 이것은 태양에서 가장 가까운 거리에 있는 프록시마 센타우리까지의 거리 4.2광년에 비추어 볼 때 엄청 가까운 거리임을 알 수 있다. 그러나 너무나 어두운 별이라 구석기인들이 맨눈으로 그 별을 보기란 불가능했을 것이다. 쌍성계 숄츠 별의 주성인 적색거성은 태양 질량의 8%에 불과하며, 갈색왜성을 동반성으로 거느리고 있다. 갈색왜성이란 별이 되려다가 질량 부족으로 실패한 천체를 말한다. 숄츠 별은 이처럼 작은 항성계인만큼 사람이 맨눈으로 볼 수 있는 별의 밝기보다 50배나 흐릿했을 것으로 보인다. 하지만 때로는 잠시 밝게 빛날 때도 있어, 그 무렵 별을 좋아한 구석기인이 북두칠성 근처를 보다가 발견했을 가능성도 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

과학자들이 화성에서 전혀 예기치 못했던 독특한 현상을 발견했다. 화성 대기의 일부가 마치 돌출되듯이 거대한 구름층이 솟구쳐 오른 모습이 관측된 것이다. 보통 화성 대기는 지표에서 100km 정도면 매우 희박해지지만, 이 거대한 돌출부는 250km까지 솟아올랐으며 그 크기도 1000X500km에 달할 정도로 광범위했다. 이 현상은 10시간에 동안 발생해 10일간 계속됐다. 한 가지 더 놀라운 사실은, 이 현상을 처음 발견한 것은 나사나 유럽 우주국의 화성 탐사 우주선들이 아니라 아마추어 천문학자들이었다는 사실이다. 2012년 3월과 4월, 두 차례에 걸친 이 현상이 보고되자 과학자들의 관심이 집중되었다. 스페인의 오거스틴 산체스-라베가(Agustin Sanchez-Lavega)가 이끄는 다국적 연구팀은 허블 우주 망원경 사진을 분석해서 1997년에도 비슷한 현상이 한 차례 더 있었다는 사실을 밝혀냈다. 그리고 이 현상에 대한 관측 결과를 저널 네이처에 발표했다. 화성 표면의 대기 밀도는 지구 표면의 0.6%에 불과하며, 대부분 이산화탄소로 되어 있는 대기를 가지고 있다. 하지만 이 희박한 대기도 다양한 기상 현상을 일으킬 수 있다. 화성 표면의 로버들은 화성 하늘을 흐르는 구름과 모래 폭풍의 사진을 지구로 전송한 바 있다. 하지만 이렇게 아예 대기 일부가 솟구치는 듯한 이상한 현상은 지구는 물론 다른 대기를 가진 천체에서도 한 번도 관측된 바 없다. 연구팀에 의하면 이 현상의 정체가 화성의 얼음, 드라이아이스, 먼지 입자들이 평소보다 훨씬 높게 상승해서 생성된 반사 구름(reflective cloud)일 가능성이 높다고 한다. 다른 가설로는 화성의 약한 자기장으로 인해 형성된 오로라가 관련이 있을 수 있다는 주장도 있다. 다만 그 정확한 정체는 아직 확실치 않아서 앞으로의 연구 대상이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

은막이나 브라운관을 누비는 유명 스타라면 두루루 꿰는 사람이라도 정작 밤하늘의 ‘유명 스타’ 이름을 대보라면 답하기가 그리 녹록치 않을 것 같다. 대체로 견우, 직녀성, 북극성 정도가 아닐까 싶다. 금성이나 화성 같은 것은 엄밀히 말하면 별, 곧 항성이 아니라 행성이니까 제쳐둬야 한다. 또 태양의 아예 급이 다르니까 역시 한쪽으로 따로 모시자. 우리은하에 있는 별들의 수만도 3000억 개에 이르지만, 지구 밤하늘에서 맨눈으로 볼 수 있는 별의 개수는 그리 많지 않다. 보통 우리가 맨눈으로 볼 수 있는 별의 밝기는 6.5등성 정도로(물론 빛 공해가 심한 도시 등은 제외하고), 약 6000개 정도 된다. 남-북반구 다 해서 별자리 수는 88개이고, 1등성의 개수는 21개 밖에 안된다. 우리나라에서는 1등성이 15개만 보이는데, 그중 절반이 넘는 8개가 겨울철에 뜬다. 그러니까 우리 머리 위 밤하늘의 ‘유명 스타’는 정말 한 줌밖에 안되는 셈이다. 하지만 그 면면을 살펴보면 우리가 관심 기울일 만한 사연과 내용, 자격을 갖춘, 그야말로 ‘유명 스타’들이다. 모르고 살면 억울할 그 별들의 세계로 들어가 보자. 북극성(Polaris) 태양 다음으로 인류에게 가장 친숙한 별이 바로 북극성(Pole Star)이다. 지구 자전축을 연장했을 때 천구의 북극에서 만나는 별이다. 작은곰자리의 알파별인 북극성은 비록 2등성이지만, 지난 2000년 동안 북극에 가장 가까운 휘성으로, 오랜 옛날부터 항해자와 육로 여행자에게는 방향과 위도를 알려주는 길잡이 별이었다. 폴라리스(Polaris)라는 영어 이름을 가진 북극성은 길잡이 별이 되기에 여러 가지 좋은 조건을 갖추고 있다. 첫째, 천구북극에서 불과 1도 떨어져 작은 반지름을 그리며 일주운동을 하고 있다는 점, 2.5등성으로 비교적 밝은 별이라는 점을 들 수 있고, 또 무엇보다 엄청난 하늘의 화살표, 북두칠성이 북극성을 가리키고 있어 찾기 쉽다는 점이다. 북두칠성에서 북극성을 찾는 방법은, 국자 모양의 끝부분 두 별의 선분을 5배 연장하면 바로 북극성에 닿게 된다. 북극성을 찾을 수만 있다면 지구상 어디에 있든 자신의 위치를 가늠할 수 있다. 북극성을 올려본 각이 바로 그 자리의 위도인 것이다. 예컨대 강화도에서 북쪽 하늘의 북극성을 바라본다면 약 38도쯤 된다. 따라서 강화도의 위도는 북위 38도이고, 동서남북을 알 수 있게 되는 것이다. 인류 역사상 수많은 항해자와 조난자들이 이 북극성을 보고서 자신의 활로를 찾아갔다. 북극성이 인류에게 베푼 은덕은 이 뿐이 아니다. 고대인들은 이 북극성으로 인해 자신들이 살고 있는 지구가 공처럼 둥글다는 것을 알았다. 북쪽으로 올라갈수록 북극성의 올려본각이 커지는 것을 보고는, 이 평평하게 보이는 지구가 기실은 공처럼 둥글다는 사실을 깨쳤던 것이다. 북극성이란 사실 일반명사이고, 영어로는 폴라리스(Polaris), 우리 옛이름은 구진대성(句陳大星)이라 한다. 지금부터 5천 년 전에는 용자리 알파별인 투반이 북극성이었다. 지구의 세차운동 탓에 지구 자전축이 조금씩 이동한 때문이다. 북극성의 진면목을 좀 살펴본다면, 놀라지 마시라, 크기는 태양의 30배, 밝기는 태양의 2000배인 초거성이자 동반별 두 개를 거느리고 있는 세페이드 변광성이다. 그러니 세 별이 하나처럼 보이는 것이다. 북극성까지의 거리는 약 430광년이다. 오늘밤 당신이 보는 북극성의 별빛은 조선의 임진왜란 때쯤 출발한 빛인 셈이다. 시리우스(Sirius) 전천에서 태양 다음으로 가장 밝은 별로 -1.5등성이다. 큰개자리의 알파별인 시리우스는 서양에서는 개별(Dog Star)이라 하고, 동양에서는 늑대별(天狼星)이라 불렀다. 큰개나 늑대나 그게 그거다. 동서양을 막론하고 사람 느낌은 크게 다르지 않은 모양이다. 또, 복더위를 뜻하는 ‘개의 날'(dog days)이라는 표현에 그 이름이 남아 있는 것으로 보아, 고대 로마 인들은 태양과 함께 출몰하는 시리우스 별을 1년 중 가장 더운 시기와 연관시켰던 모양이다. 우리가 복날 개고기를 먹는 것도 혹시 이런 관점에 연유하는 것이 아닐까? 늑대 눈처럼 시퍼렇게 보이는 시리우스는 사실 쌍성으로, 그 중 밝은 별은 태양보다 23배 더 밝다. 별은 생각보다 사교적이다. 하늘에 떠 있는 별의 1/2 가량이 다중성이다. 고대 이집트에서는 이 별이 일출 직전에 동쪽에서 떠오르는 무렵 어머니 나일 강의 범람이 시작되었기 때문에, 이로써 일년의 시작으로 삼았으며, 이시스 신전은 시리우스의 출몰 방향에 맞추어서 지어졌다. 겨울철에 이 별을 찾기는 아주 쉽다. 오리온별자리의 동쪽에 떠오르는 가장 눈부신 별이 바로 시리우스다. 크기는 태양의 약 2배이고, 거리도 가까워 8.6광년밖에 안된다. 태양에서 5번째로 가까운 별이다. 1862년에는 동반성 시리우스 B가 발견되었는데, 처음으로 발견된 백색왜성이다. 백색왜성은 반지름이 작은 고밀도의 별로, 표면중력은 놀랄 만큼 큰데, 그 표면중력은 지구의 5만 배나 된다. 직녀성(Vega) 흔히 베가라고 부르는 직녀성은 거문고자리의 알파별로, 광도는 0.0등, 겉보기 등급 순에서 5번째로 밝은 별이다. 북반구 하늘만을 한정할 경우 큰개자리의 시리우스, 목자자리의 아르크투루스에 이어 세 번째로 밝은 별이다. 지름은 태양의 약 3배, 질량은 태양의 약 2배, 밝기는 태양의 약 37배이다. 청백색으로 매우 밝게 빛나 ‘하늘의 아크등’이라는 별명을 가지고 있다. 독수리자리의 알타이르(견우성), 백조자리의 데네브와 함께 여름의 대삼각형을 이룬다. 지구의 세차운동으로 베가는 기원전 1만 2000년까지 북극성이었으며, 다시 서기 1만 4000년경에 북극성으로 등극한다. 거리도 24.7광년으로 가까워진다. 참고로, 베가라는 이름은 아랍 어로 ‘하강하는 독수리’라는 뜻이다. 좀생이별(Pleiades) 흔히 플레이아데스라고 불리는 좀생이별은 하나의 별이 아니라 성단이다. 비교적 젊은 수백 개의 청백색 별들로 구성된 대표적인 산개성단이다. 황소자리에 있는 플레이아데스는 성단 전체를 둘러싼 엷은 성간 가스가 별빛을 반사해 신비스럽게 보이는 탓으로 천체 사진가들의 인기 '품목'이다. 맨눈으로도 3∼5등의 별을 7개쯤 볼 수 있는데, 이 7개의 별을 7자매별이라고 부르기도 한다. 지구로부터 410광년 떨어져 있다. 한국과 중국에서는 예로부터 이십팔수(二十八宿)의 여덟 번째인 묘성(昴星)으로 알려져 있다. 좀생이별을 찾기는 아주 쉽다. 구글 스카이 앱을 스마트폰에 깔았다면 그걸 밤하늘에 겨눠 황소자리를 찾은 다음, 그 근처를 둘러보면 별들이 오종종 모여 있는 빛뭉치가 금방 눈에 띈다. 그게 바로 좀생이별이다. 쌍안경으로 보면 그 환상적인 아름다움에 빠져들어 결코 잊혀지지 않을 것이다. 베텔게우스(Betelgeuse) 지구촌 밤하늘에서 현재 가장 문제적 별이다. 무슨 사연인고 하면, 이 별이 임종이 가까운데, ‘조만간’ 초신성으로 폭발할 거라는 천문학자들이 예고가 나왔기 때문이다. 물론 조만간이란 오늘 내일일 수도 있지만, 우주 스케일에서는 수천, 수만 년이 될 수도 있다. 베텔게우스는 오리온자리의 알파 별로, 좌상 꼭짓점에 있다. 엄청난 적색 초거성으로 지름이 태양 크기의 900배나 된다. 만약 베텔게우스를 태양 자리에 끌어다놓는다면 목성 궤도까지 잡아먹을 것이다. 밝기는 태양의 50만 배, 거리는 640광년이다. 초거성인 베텔게우스가 수명을 다해 초신성으로 폭발한다면 지구에서 최소한 1~2주간 관측될 가능성이 있는 것으로 예상되고 있다. 정확한 폭발시점은 알 수 없으나, 2016년이 오기 전에 일어날 가능성도 있다고 한다. 물론 그런 일이 실제로 일어난다면 그것은 현장에선 이미 640년 전에 일어났던 일일 것이다. 그러면 여러분은 400년 만에 지구 행성인으로서 초신성 폭발을 보는 행운을 누리게 되는 셈이다. 베텔게우스가 폭발한다면 지구에는 어떤 영향을 미칠까? 나이가 850만 년인 이 늙은 거성은 중심에서 연료가 소진되면 내부로부터 붕괴돼 엄청난 폭발과 함께 마지막 빛을 발하게 된다. 이때 우리는 약 1~2주간 밤하늘에서 믿기 어려울 정도의 밝은 빛을 목격하게 될 것이다. 곧, 초신성 폭발하면서 발하는 빛은 몇 주일에 걸쳐 밤을 낮처럼 만들고 마치 하늘에 2개의 태양이 떠 있는 것과 같은 장면을 연출한다. 이후 몇 달간 서서히 빛이 사그라져 결국에는 성운이 될 것이다. 지구에서 워낙 멀리 떨어져 있어 지구가 직접 그 영향을 받을 가능성은 거의 없다고 한다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

그저 평범하게 여겨졌던 한 은하 중심에서 폭풍처럼 왕성하게 활동하는 거대 블랙홀의 존재가 천문학자들을 통해 확인됐다. 영국 더럼대 크리스토퍼 해리슨 박사가 이끄는 국제 연구진은 미 뉴멕시코주(州)의 전파망원경망(VLA)을 사용해 지구로부터 목동자리 방향으로 11억 광년 거리에 있는 은하(J1430+1339) 중심에서 초질량 블랙홀을 발견했다. 거대 블랙홀의 존재가 확인된 이 은하는 그 생김새 때문에 ‘찻잔 은하’로 불리게 됐다. 이 은하는 허블 우주망원경을 사용한 후속 관측으로 찻잔을 닮은 타원은하로 확인됐다. 연구진이 이 은하의 주위에 활발한 가스 움직임을 통해 여전히 그 형태를 활발하게 변화하고 있는 것을 확인했다. 이번 관측으로 우주의 평범한 은하들도 그 속에 있는 블랙홀에 어떤 영향을 받게 되는지를 알 수 있게 됐다. 크리스토퍼 해리슨 박사는 “초질량 블랙홀은 은하 내부에서 자신을 둘러싼 가스를 폭발적으로 가열해 몰아낸다”며 “그 결과 활동적으로 별을 생성하던 은하는 더 이상 별을 만들 수 없는 상태가 된다”고 설명했다. 은하는 크게 두 유형으로 나눌 수 있다. 우선 가스가 풍부해 활발하게 별을 만들어내는 ‘나선은하’와 가스가 거의 고갈돼 별을 거의 만들어내지 못하는 ‘타원은하’를 들 수 있다. 천문학자들은 질량이 매우 큰 타원은하들도 초기에는 활발하게 별을 만들어내는 은하로 시작했을 것으로 생각하고 있다. 그런데 은하 중심의 초질량 블랙홀이 강력한 제트와 폭풍을 만들어내고 이 영향으로 별을 지속해서 생성하는데 필요한 물질들을 없애버리는 것으로 여겨지고 있다. 연구진이 주목한 찻잔 은하는 VLA 관측에서 중심의 양 측면으로 3만 광년에서 4만 광년까지 뻗어나간 거품을 지니고 있고 이런 거품은 약 2000광년 크기의 제트와 같은 구조를 따라 정렬하는 것으로 나타났다. 이런 제트와 같은 구조물은 가시광 관측에서 초속 1000km까지 가속하고 있는 가스가 식별된 곳에 있었다. 이번 연구에 참여한 이 대학의 천문학자 엘러스터 톰슨 박사는 “이번 전파 관측 결과는 이 은하 중심에 있는 블랙홀이 폭풍을 촉발시키고 있음을 시사한다. 이 블랙홀은 강력한 제트를 이용해 은하의 가스를 가속하고 좀 더 큰 규모에서는 가스와 충돌을 계속하고 있었다”고 말했다. 또 그는 “이런 현상은 전파에서 극단적인 빛을 방출하는 은하들에서는 예전부터 발견할 수 있던 과정”이라며 “VLA의 독보적인 관측 능력은 이번 관측으로 이런 현상이 희미한 전파를 복사하는 좀 더 일반적 유형의 은하에서도 발견할 수 있도록 도왔다”고 말했다. 연구진은 찻잔 은하와 유사한 천체 8개를 VLA를 이용해 관측하고 있으며 해당 천체에서도 비슷한 특징을 발견하기 위한 데이터 분석작업을 진행하고 있다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal) 최신호에 게재됐다. 사진=NRAO/AUI/NSF; NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양과 지구의 종말을 다룬 칼럼이 영국 서섹스 대학의 천문학자 줄리언 스커더 교수에 의해 '더 컨버세이션(The Conversation) '지에 발표되었다고 13일(현지시간) 스페이스닷컴이 보도했다. 지금까지 태양과 지구의 종말에 대한 가설은 여러 가지 있지만, 이 칼럼은 최신 이론에 바탕해서 전문가가 집필했다는 점에서 관심을 끌고 있다. 수 십 억 년 후면 태양은 적색거성으로 변해 우리 지구를 집어심킬 것이다. 그런데 이미 그 전에 지구는 어떤 생명체도 살 수 없는 염열 지옥으로 변할 것이다. 약 10억 년 후면 온도가 서서히 상승한 태양은 지구의 바닷물을 끓어오르게 할 것으로 보인다. 현재 태양은 '주계열성' 단계에 있는 항성이다. 이는 곧 태양이 항성 진화의 과정에서 가장 안정된 단계에 와 있다는 뜻이다. ​ 별 생애의 대부분을 차지하는 이 단계에서는 수소 핵융합으로 헬륨을 만들면서 에너지를 생산한다. 우리가 쓰는 태양 에너지는 모두 여기에서 나오는 것이다. 태양과 같은 질량의 별이 이 단계를 거치는 데는 약 80억 년 남짓 걸린다. 우리 태양계는 약 45억 년 전에 출발했다. 따라서 태양은 그 생애의 중반기에 와 있는 셈이다. -​별들도 죽는다 수소를 태워 헬륨을 만들면서 보내는 80억 년을 다 보내면 태양은 약간의 변화를 겪게 된다. 중심에 수소가 소진됨에 따라 헬륨만 남게 되는데, 문제는 태양 중심이 헬륨을 태울 만큼 고온 고압이 아니라는 점이다. 별은 물질을 중심으로 끌어당기는 중력과 별이 생산하는 에너지가 균형을 이룸으로써 일정한 구 형태를 유지한다. 그런데 별의 중심에서 더 이상 에너지를 생산할 수 없으면 이 균형이 무너져 중력이 지배적인 힘이 된다. ​ 그 결과 별 물질이 중심으로 급속히 추락하게 되는데, 이를 중력 붕괴라 한다. 그러면 중심에 압력이 치솟아 마침내 헬륨 핵을 둘러싼 얇은 수소 껍질에 불이 붙게 된다. 이것이 바로 '적색거성'으로 가는 신호탄이다. 별의 중심에 압력이 차오르면 외부로 영향을 미쳐 별의 외각층을 부풀어오르게 한다. 헬륨 핵을 둘러싼 수소 껍질이 불타기 시작하면 태양의 밝기는 눈에 띄게 증가하고 태양의 부피도 커진다. 그리고 태양 표면의 온도는 낮아져 희고 붉은 고온의 상태를 오가게 된다. 이리하여 태양은 그 전에 비해 더 밝고, 더 붉고, 더 덩치 큰 별이 되는데, 이런 별을 가리켜 '적색거성'이라 한다. -지구는 염열 지옥으로 태양이 적색거성으로 부풀 대로 부풀면 지구 행성이 온전치 못할 것이란 생각은 상식에 속한다. 부풀어오른 태양의 표면이 화성 궤도에까지 이를지도 모른다. 하지만 지구가 태양에 잡아먹히지는 않을 것이다. 태양이 부풀어 지구 궤도가 바깥으로 밀려나갈 것이기 때문이다. ​ 하지만 태양의 열기를 피하기에는 역부족으로, 그 자리에서 금세 숯덩이처럼 그을릴 것이다. 태양이 수소를 다 태우기도 전에 지구에는 심각한 변화가 나타나고, 지구상의 생명들은 고통 속으로 내동댕이쳐질 것이다. 태양은 수소를 태우는 동안 10억 년마다 밝기가 10%씩 증가하는데, 이는 곧 지구가 그만큼 더 많은 열을 받는다는 것을 뜻한다. 지구가 달아오르면 지표의 물이 증발하기 시작할 것이다. 이 무렵 지구는 골디락스 존(생명 서식 지역)의 행성에서 퇴출되는 대신 화성이 그 자리를 차지하게 될 것이다. ​태양의 밝기가 10% 증가하면 바닷물은 증발하기 시작하기 시작해 10억 년이 지나면 완전히 바닥을 드러낼 것이다. 이런 과정이 얼마나 빨리 진행될 것인가 하는 문제는 학자마다 설이 다르지만, 대부분의 모델은 물이 지표를 떠나 수증기 상태로 대기 중에 있게 될 것으로 보고 있다. 수증기는 강력한 온실 가스 역할을 한다. 따라서 지구의 온도는 급속이 올라가고, 바다는 더욱 빨리 증발되는 악순환의 고리를 만들게 된다. 그리하여 마침내 지표에는 물이 자취를 감추고 지구는 고온의 염열 지옥이 될 가능성이 높다. 지구가 이처럼 돌이킬 수 없는 상태에까지 도달하는 속도에 대해서는 모델마다 예측이 다르다. 어떤 모델은 고온의 행성과 암석, 바다, 지각판 사이의 상호작용이 더 빠른 시간 내에 지구를 건조시켜 10억 년 이전에 지구는 생명이 서식할 수 없는 곳이 될 것이라고 예측한다. 지구는 복잡한 시스템인 만큼 어떤 모델도 그 미래를 완벽히 에측하기는 힘들다. 하지만 이 지구상에 10억 년 이상 생명이 존재할 가능성이 없다는 점에서는 의견이 일치하고 있다. 하지만 미리부터 겁먹을 필요는 없다. 인류가 이 지구상에서 문명을 꾸러온 지는 고작 1만 년도 되지 않고, 100년도 채 못 사는 인간이 10억 년 뒤를 걱정한다는 것은 지나치게 앞선 염려일 수 있기 때문이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

그저 평범하게 여겨졌던 한 은하 중심에서 폭풍처럼 왕성하게 활동하는 거대 블랙홀의 존재가 천문학자들을 통해 확인됐다. 영국 더럼대 크리스토퍼 해리슨 박사가 이끄는 국제 연구진은 미 뉴멕시코주(州)의 전파망원경망(VLA)을 사용해 지구로부터 목동자리 방향으로 11억 광년 거리에 있는 은하(J1430+1339) 중심에서 초질량 블랙홀을 발견했다. 거대 블랙홀의 존재가 확인된 이 은하는 그 생김새 때문에 ‘찻잔 은하’로 불리게 됐다. 이 은하는 허블 우주망원경을 사용한 후속 관측으로 찻잔을 닮은 타원은하로 확인됐다. 연구진이 이 은하의 주위에 활발한 가스 움직임을 통해 여전히 그 형태를 활발하게 변화하고 있는 것을 확인했다. 이번 관측으로 우주의 평범한 은하들도 그 속에 있는 블랙홀에 어떤 영향을 받게 되는지를 알 수 있게 됐다. 크리스토퍼 해리슨 박사는 “초질량 블랙홀은 은하 내부에서 자신을 둘러싼 가스를 폭발적으로 가열해 몰아낸다”며 “그 결과 활동적으로 별을 생성하던 은하는 더 이상 별을 만들 수 없는 상태가 된다”고 설명했다. 은하는 크게 두 유형으로 나눌 수 있다. 우선 가스가 풍부해 활발하게 별을 만들어내는 ‘나선은하’와 가스가 거의 고갈돼 별을 거의 만들어내지 못하는 ‘타원은하’를 들 수 있다. 천문학자들은 질량이 매우 큰 타원은하들도 초기에는 활발하게 별을 만들어내는 은하로 시작했을 것으로 생각하고 있다. 그런데 은하 중심의 초질량 블랙홀이 강력한 제트와 폭풍을 만들어내고 이 영향으로 별을 지속해서 생성하는데 필요한 물질들을 없애버리는 것으로 여겨지고 있다. 연구진이 주목한 찻잔 은하는 VLA 관측에서 중심의 양 측면으로 3만 광년에서 4만 광년까지 뻗어나간 거품을 지니고 있고 이런 거품은 약 2000광년 크기의 제트와 같은 구조를 따라 정렬하는 것으로 나타났다. 이런 제트와 같은 구조물은 가시광 관측에서 초속 1000km까지 가속하고 있는 가스가 식별된 곳에 있었다. 이번 연구에 참여한 이 대학의 천문학자 엘러스터 톰슨 박사는 “이번 전파 관측 결과는 이 은하 중심에 있는 블랙홀이 폭풍을 촉발시키고 있음을 시사한다. 이 블랙홀은 강력한 제트를 이용해 은하의 가스를 가속하고 좀 더 큰 규모에서는 가스와 충돌을 계속하고 있었다”고 말했다. 또 그는 “이런 현상은 전파에서 극단적인 빛을 방출하는 은하들에서는 예전부터 발견할 수 있던 과정”이라며 “VLA의 독보적인 관측 능력은 이번 관측으로 이런 현상이 희미한 전파를 복사하는 좀 더 일반적 유형의 은하에서도 발견할 수 있도록 도왔다”고 말했다. 연구진은 찻잔 은하와 유사한 천체 8개를 VLA를 이용해 관측하고 있으며 해당 천체에서도 비슷한 특징을 발견하기 위한 데이터 분석작업을 진행하고 있다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal) 최신호에 게재됐다. 사진=NRAO/AUI/NSF; NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2개의 태양이 합쳐져 결국에는 '죽음의 순간'을 맞게되는 희귀한 순간이 카메라에 포착됐다. 최근 유럽남방천문대(European Southern Observatory·이하 ESO)등 국제 천문학 공동연구팀은 칠레 VLT (Very Large Telescope) 망원경으로 촬영한 쌍으로 뭉친 2개의 백색왜성 사진을 공개했다. 지구에서 약 4500광년 떨어진 성운 'Henize 2-428' 중심에 위치한 이 백색왜성들은 놀랍게도 함께 춤을 추듯 맞돌고 있다. 다소 생소한 단어인 백색왜성(white dwarf)은 우리의 태양같은 항성이 진화 끝에 나타나는 종착지를 말한다. 이번에 관측된 마치 쌍둥이 같은 2개의 백색왜성은 서로가 서로를 빨아들이며 합쳐지는 단계로, 결국 하나가 된 별들은 'Ia형 초신성'(supernovae Type Ia)이 돼 폭발할 것으로 보고있다. 'Ia형 초신성'은 항성의 '시체'인 백색왜성이 특이하게도 다시한번 빛을 발하며 ‘부활’하는 현상을 말한다. 이같은 이유에 대해 천문학자들은 백색왜성이 주위 별의 에너지를 흡수해 핵융합을 일으켜 다시 빛을 발하는 것으로 추측해 왔다. 결과적으로 이번에 확인된 2개의 백색왜성은 이같은 추측에 대한 강력한 증거가 되는 셈이다. 연구에 참여한 데이비드 존스 박사는 "지금까지 학자들은 2개의 백색왜성이 합쳐져 'Ia형 초신성'이 된다고 주장했는데 이는 순전히 이론이었을 뿐" 이라면서 "이를 뒷받침 하는 강력한 증거가 바로 이번에 확인된 셈" 이라고 의미를 부여했다. 이어 "두 백색왜성이 서로를 4.2시간 안에 돌만큼 매우 가깝다" 면서 "결국 둘은 우리 태양의 1.8배 정도되는 질량으로 합쳐져 7억 년 내에 폭발할 것"이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 유명 학술지 네이처(Nature) 최신호에 게재됐다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

<뉴호라이즌스의 여정>　•2011년 3월 18일/천왕성 궤도를 지나다 •2014년 8월 1일/ 해왕성 궤도를 지나다 •2015년 7월 14일/국제 표준시(UTC) 기준 11시 47분 명왕성 접근 통과(명왕성에서 13,695km 거리, 초속 13.78km) •2015년 7월 14일/국제 표준시(UTC) 기준 12시 01분 명왕성의 위성인 카론 접근 통과(카론에서 29,473km 거리, 초속 13.87km) •2016년~2020년/카이퍼 띠 천체들 접근 통과 •2029년 - 태양계를 떠남 오는 7월 14일 명왕성 도착을 5개월 앞둔 뉴호라이즌스호에 대해 지구촌의 관심이 커지고 있다. 올해 우주 탐사에 있어 최대의 이정표가 될 것으로 보이는 뉴호라이즌스의 명왕성 도착은 미국 독립기념일 10일 후로 잡혀 있다. 1930년에 처음 발견된 명왕성은 아직까지도 알려진 것이 거의 없다. 태양빛이 도달하는 데 만도 5시간 27분이나 걸리는 태양계 변두리에 위치해 있기 때문이다. 이런 이유로 뉴호라이즌스는 태양계 미지의 영역을 탐사하는 인류 최초의 무인 탐사선으로 불린다. 2006년 1월 미국 케이프 커내버럴에서 발사된 뉴호라이즌스의 미션에는 모두 7억 달러의 예산이 투입되었다. 발사 당시만 해도 명왕성은 어엿한 태양계 제9 행성의 지위에 있었지만, 그해 6월 국제천문연맹에서 ‘명왕성을 ’왜소행성‘으로 분류해 행성 반열에서 퇴출당하는 불운을 겪었다. 명왕성 궤도 부근에서 그보다 더 큰 소행성들이 발견됐기 때문이다. 지난해 12월에 마지막 동면에서 깨어나 탐사를 재개한 뉴호라이즌스는 명왕성 위성 카론의 모습을 찍어보내는 등, 그동안 상상도를 통해서만 볼 수 있었던 명왕성계의 생생한 모습을 지구로 보낼 예정이다. 과학 저술가이자 영화제작자인 크리스토프 라일리 링컨 대학 교수는 “2015년은 우주탐사의 황금기가 될 것으로 보인다” 면서 “개인적으로는 뉴호라이즌스의 명왕성 탐사가 하이라이트일 것으로 생각된다”며 한껏 기대감을 부풀렸다. 이어 "인류가 만든 탐사선이 태양계 마지막 행성을 방문하는 것은 역사상 최초의 일" 이라고 덧붙였다. 　 한편 뉴호라이즌스의 명왕성 도착을 계기로 명왕성이 다시 행성의 지위를 되찾게 될지 관심이 모아지고 있다. 미국 천문학자들은 미국인 톰보가 발견한 유일한 태양계 행성이었던 ’명왕성‘의 복권을 끊임없이 주장하고 있기 때문이다. 뉴호라이즌스에는 톰보의 업적을 기리기 위해 톰보의 유골이 실려 있다. 여담이지만, 명왕성을 발견한 클라이드 톰보는 유현진이 뛰고 있는 LA 다저스의 에이스 클레이턴 커쇼의 외가쪽 큰할아버지다. 그래서 켜쇼는 ’명왕성은 내 마음의 행성이다‘라고 적힌 티셔츠를 입고 TV에 출연한 적도 있다. 켜쇼에게도 올해는 의미 깊은 한 해가 될 것 같다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

천문학자들이 지금까지 우리은하에서 찾아낸 외계 행성의 개수는 약 1000개다. 하지만 그중에서 수퍼 지구, 곧 생명이 서식할 수 있는 세계는 극히 적을 것으로 보고 있다. 이른바 이런 슈퍼 지구를 찾는 데 있어 아주 낙관적인 전망을 내놓은 연구가 최근 발표되었다고 6일(현지 시간) 영국 일간지 데일리메일이 보도했다. 그들이 이 같은 주장을 하는 근거는 우리은하는 약 1000억 개의 별을 갖고 있는데, 한 별당 평균 2개의 슈퍼 지구가 있다고 볼 때 그 수는 무려 2000억 개나 된다는 계산에 기초하고 있다. 호주국립대학(ANU)의 과학자들은 이 같은 '계산서'를 뽑아내는 데 200년이나 묵은 오랜 법칙을 사용했는데, 우리 태양계에서 태양 둘레를 도는 행성들의 위치를 예측한 것으로 유명한 '티티우스-보데 법칙'이 바로 그것이다. 이것은 태양을 기준으로 한 행성의 거리, 측 궤도 반지름을 측정하는 공식으로서, 독일의 수학자인 J. J. 티티우스가 1766년에 발견하고 베를린의 천문학자 보데가 발표한 공식이다. 공식은 d=0.4＋(0.3×2n)이며, 이웃하는 두 행성 간의 거리는 태양으로부터 안쪽으로 놓여진 이웃 두 행성 간 거리의 2배의 관계에 있다는 것이다. d는 행성의 궤도 반지름이다. 연구진은 한 항성당 평균 3개의 행성을 가지고 있음을 확인한 케플러 우주망원경의 데이터에서 복수 행성계에 주목했다. “우리는 케플러의 복수 행성계 151개 중에서 228개의 행성에 대해 이 법칙을 일반화하는 작업을 했다”고 연구자들은 쓰고 있다. 그 결과 한 항성당 평균 2개의 행성이 생명 서식 가능 구역에 위치한다는 결론에 다다랐다. 이 구역을 흔히 ’골디락스 존‘이라 하는데, 모성으로부터 적당한 거리에 있어 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 곳이다. 연구자들은 외계행성을 찾고 있는 케플러 망원경의 데이터로 이러한 추정이 가능했다고 밝혔다. 이 같은 결론은 우리은하에 생명이 서식할 수 있는 행성들이 수천억 개가 존재할 수 있다는 가능성을 시사하는 것이다. ANU 천체물리학연구소의 찰리 라인위버 박사는 “우리은하에 생명이 서식할 수 있는 물질과 환경이 의외로 아주 많다는 사실을 밝혀낸 것" 이라면서 "그런데도 아직까지 외계인들과 접촉이 없었다는 것은 참 미스터리" 라고 밝혔다. 또 “우주에는 우리 인류처럼 전파망원경을 만들고 우주선을 띄울 수 있는 지적 생명체가 많지 않던가 아니면 생명 출현을 막고 있는 ’병목‘이 있을 수도 있다" 면서 "많은 외계 문명이 생겼지만 스스로 파멸되었을 수도 있다"고 덧붙였다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

목성 품에 안긴 세 ‘달’의 보기 드문 모습이 포착됐다. 미국항공우주국(NASA)은 5일(이하 현지시간) 허블 우주망원경이 관측한 보기 드문 ‘트리플 문 컨정션’(Triple-Moon Conjunction) 현상을 공개했다. 이는 관측 시점에서 행성 위에 위성이 세 개나 들어선 모습으로, 10년에 한번 볼까말까 할 정도로 매우 보기 드문 현상이다. NASA가 공개한 이미지는 지난달 24일 허블 우주망원경이 관측한 것이다. 목성 품에 안긴 세 위성은 60개가 넘는 목성 위성 중에서도 가장 큰 3대 위성으로 알려진 ‘유로파’ ‘칼리스토’ ‘이오’이다. 이들 위성은 지동설로 유명한 이탈리아 천문학자 갈릴레오 갈릴레이가 1609년 자체 제작한 망원경으로 발견한 네 위성에 속해 ‘갈릴레이 위성’으로도 불린다. 세 위성은 목성과의 거리에 따라 공전주기가 2일부터 17일까지로 차이를 보인다. 먼저 찍힌 왼쪽 이미지에는 유로파가 찍히지 않았지만, 48분 뒤에 찍힌 오른쪽에는 세 위성이 모두 목성 표면 위에 모습을 드러내고 있다. 참고로 갈릴레이 위성에 속하는 가니메데는 목성에서 너무 멀리 떨어져 있어 허블 시야에는 들어오지 않았다. 이들 위성은 그 특성에 따라 색상도 다르다. 운석공으로 뒤덮힌 칼리스토는 어두운 갈색이고 스무디 같은 얼음으로 뒤덮힌 유로파는 흰노란색이다. 화산과 이산화황으로 가득한 이오는 주황색을 띠고 있다. 이들 위성의 그림자도 볼 수 있는데 목성에서 멀수록 그림자도 흐릿하다. 공개된 이미지는 허블 우주망원경의 광시야 카메라(WFC 3)로 관측한 가시광선 정보로 제작됐다. 사진=NASA/ESA/Hubble Heritage Team(STScI/AURA) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“안녕 명왕성” 지난 2006년 1월 태양계 끝자락에 위치한 천체를 향해 무인 탐사선이 발사됐다. 바로 미 항공우주국(NASA)의 명왕성 탐사선 뉴호라이즌스호다. 지난 4일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 뉴호라이즌스호가 사상 처음으로 '직접' 촬영한 명왕성과 위성 카론의 모습을 공개해 관심을 끌고있다. 무려 9년이나 날아갔지만 촬영된 사진 속 명왕성이 아직도 점 수준으로 보이는 것은 갈 길이 아직 많이 남았기 때문이다. 지구와 명왕성의 거리는 약 48억 km. 오랜시간을 쉼없이 날아간 뉴호라이즌스호는 이제 명왕성 2억 km까지 접근해 오는 7월 14일이면 목적지에 진입한다. NASA측이 지난달 27일 뉴호라이즌스호가 촬영한 사진을 4일에서야 공개한 이유는 있다. 이날이 바로 명왕성 발견자인 천문학자 클라이드 톰보(1906-1997)의 출생일이기 때문이다. LA 다저스 에이스 클레이튼 커쇼의 증조부이기도 한 톰보는 미국이 자랑하는 천문학자로 특히 그의 유해 일부는 뉴호라이즌스호에 실려있기도 하다. 그러나 당당히 태양계 9번째 행성으로 등록된 명왕성은 지난 2006년 유럽 천문학자들을 주축으로 한 국제천문연맹(IAU)의 투표에 따라 왜소행성(134340 플루토)으로 격하됐다. 무려 7억 달러를 들여 명왕성으로 탐사선까지 보낸 미국으로서는 당연히 열받는 셈. IAU가 이같은 결정을 내린 것은 행성의 정의를 바꿨기 때문이다. 바뀐 행성의 정의는 크게 3가지로 첫째 태양 주위를 공전하며, 둘째 충분한 질량과 중력을 가지고 구(sphere·球) 형태를 유지해야 하며, 셋째 그 지역의 가장 지배적인 천체여야 한다. 문제는 2000년대 들어 명왕성 인근에서 카론 등 새로운 천체가 발견되면서 시작됐다. 처음에는 명왕성의 위성으로 생각됐던 카론에 명왕성이 휘둘린다는(맞돌고 있는) 사실이 확인됐기 때문이다. 결과적으로 명왕성이 행성이 되면 인근 카론, 제나, 케레스 등도 모두 행성이 돼 태양계의 행성 숫자는 최대 12개로 늘어날 수도 있는 상황이 됐다. 지구에서의 논쟁과는 별개로 뉴호라이즌스호는 나홀로 자신의 임무를 꿋꿋이 수행하고 있다. 특히 이 탐사선에는 임무와 별 상관없는 비밀품목들이 실려있다. 톰보의 유골 일부는 물론 미국 국기, 우표, 25센트 동전, 이름 43만 4000개가 실린 CD-ROM 등이 그것이다. 뉴호라이즌스호 프로젝트 과학자 존스홉킨스 대학 할 위버 교수는 “이제 인류의 명왕성 탐사가 피니쉬 라인(finish line)에 다가서고 있다” 면서 “더이상 그래픽이 아닌 진짜 명왕성의 모습을 보게될 것”이라고 의미를 부여했다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

오늘날 일반인이 사용하는 DSLR 카메라의 성능은 매우 좋아졌다. 물론 사진 촬영에 대한 지식이 좀 있어야 하지만, 좋은 렌즈와 결합하면 경탄할 만한 천체 사진을 찍는 것도 어렵지 않다. 그런데 일반 시중에서 구할 수 있는 DSLR 카메라로 외계 행성도 찾을 수 있을까? 아무리 DSLR 카메라의 성능이 좋아졌다곤 하지만 아무래도 가능할 것 같지 않은 일인데, 실제로 성공한 과학자가 있다. 학술지인 IEEE Spectrum의 편집자이자 오하이오 주립대학에서 여러 가지 프로젝트를 담당하고 있는 데이비드 슈나이더(David Schneider)는 고성능 DSLR 카메라를 이용해서 가정용 외계 행성 탐지기를 개발하는 다소 엉뚱한 일에 매달렸다. 그리고 놀랍게도 실제 외계 행성을 찾아내는 데 성공, 이를 “How to Detect an Exoplanet With a DSLR(DSLR 카메라로 외계 행성 찾는 방법)”이라는 제목으로 유튜브를 통해서 공개했다. 사실 방법은 좀 복잡하지만, 앞으로는 혜성이나 소행성처럼 외계 행성도 아마추어 천문가가 찾아내는 일이 가능할지 모르는 일이다. 방법을 간단히 설명하면 이렇다. 별 주변을 도는 외계 행성이 별 앞을 우연히 지날 때 별빛이 소폭 감소하게 된다. 놀랍게도 슈나이더에 의하면 이 밝기 변화를 고성능 DSLR로 확인할 수 있다고 한다. 하지만 이를 확인하기 위해서는 몇 가지 추가적인 장치가 필요하다. 첫 번째로 필요한 것은 별을 추적하는 장치이다. 지구는 하루에 한 번씩 공전하기 때문에 카메라 역시 같이 움직여야 별의 밝기 변화를 추적할 수 있다. 이런 추적기는 매우 비싸기 때문에 슈나이더는 집에서 간단히 자작하는 방법을 같이 설명했다. 그는 나무판 몇 개와 부서진 잉크젯 프린터, 아두이노 키트 등으로 추적기를 제작했다. (동영상 보기 https://www.youtube.com/watch?v=Bz0sBkp2kso) 두 번째는 카메라 이미지를 이용해서 밝기 변화를 추적할 수 있는 프로그램인데, 슈나이더는 이 역시 자작으로 해결할 수 있다는 것을 보여줬다. 그리고 실제 외계 행성을 찾기 위해서 이미 알려진 외계 행성 HD 189733, HIP 98505, V452 Vulpeculae에 카메라를 돌렸다. 그 결과 지구에서 63광년 떨어진 HD 189733라는 별에서 외계 행성의 증거를 찾아내는 데 성공했다는 것이 그의 설명이다. 일단 성능 테스트를 위해서 처음에는 이미 알려진 외계 행성을 대상으로 시험했지만, 미래에는 새로운 별에서 외계 행성을 찾는 데 사용될 수도 있을 것이다. 슈나이더는 이베이에서 산 92달러짜리 렌즈와 DSLR 카메라, 그리고 기타 잡동사니들을 모아서 만든 홈메이드 외계 행성 추적 장치로 외계 행성을 찾을 수 있었다. 물론 이런 기기를 스스로 제작하기 위해서는 어느 정도 전문지식이 필요한 것이 사실이지만, 불가능하지는 않다는 것을 보여준 것이다. 미래에는 취미로 혜성이나 소행성을 찾는 아마추어 천문학자뿐 아니라 외계 행성을 찾는 아마추어 천문학자도 생길지 모른다. 이런 아마추어 천문학자들이 천문학에 여러 기여를 한 점을 생각하면, 앞으로 외계 행성 탐사에서도 여러 가지 성과를 거둘지도 모르는 일이다. 아마도 그것이 과학자들이 이런 장치를 만든 목적이 아닐까? 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

네덜란드 후기 인상주의 작가인 빈센트 반 고흐의 유명작 ‘별이 빛나는 밤’이 실제 소용돌이 은하를 본 따 그린 것이라는 전문가의 주장이 나왔다. 1889년 6월 16~18일간 고흐가 직접 작업한 그림 ‘별이 빛나는 밤’은 밤하늘을 아름답게 수놓은 독특한 형태의 별들이 매우 인상적인 작품으로, 그의 유작 중 가장 사랑받는 작품으로 손꼽힌다. 최근까지도 많은 사람들은 구불구불한 원 형태의 ‘별’들은 고흐가 그림을 그릴 당시 불안했던 정신상태를 반영하는 것이라고 주장했지만, 미국 출신 예술가인 마이클 벤슨은 최근 출간한 자신의 책에서 해당 그림이 ‘실제 은하’에서 영감을 받은 것이 분명하다고 반박했다. 그의 주장에 따르면 고흐가 당시 영향을 받았던 것은 소용돌이 은하 ‘M51a’다. 이 은하는 최초로 나선은하로 분류됐으며 우리 은하에서 1500만~3500만 광년 떨어져 있다. 이 은하는 아마추어 천문가들도 쉽게 관측할 수 있으며, 운이 좋으면 쌍안경으로도 관찰이 가능하다. 벤슨은 “고흐가 당시 소용돌이 은하를 목격할 기회가 있었으며, 이를 토대로 그림을 그렸을 것이다. 어쩌면 프랑스의 정신병원에 있을 때 혹은 파리에 거주할 때 책 등을 통해 이를 봤을 수 있다”면서 “이후 ‘별이 빛나는 밤’ 속 ‘별’의 패턴은 그의 다른 작품에서도 자주 등장했다”고 설명했다. 반 고흐의 작품과 소용돌이 은하의 연관성이 제기된 것은 이번이 처음은 아니다. 지난 해 영국 옥스퍼드대학의 한 역사학자는 “소용돌이 은하는 반 고흐의 ‘별이 빛나는 밤’ 중심부에서 쉽게 확인할 수 있다. 그는 19세기 인기 천문학자이자 작가였던 카미유 플라마리옹의 책에서 영향을 받아 소용돌이 치는 모양의 별을 그렸다”고 주장한 바 있다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

소행성이란 태양을 중심으로 공전하는 우주 바위라 할 수 있다. 행성이 되기에는 작지만, 이따끔씩 밤하늘에 밝은 빛줄기를 그으며 날아가는 유성체보다는 훨씬 크다. 가장 큰 소행성은 지름이 950km나 된다. 지금은 수십만 개의 소행성들이 알려져 있지만, 소행성이란 존재를 처음으로 발견한 것은 19세기에 들어서였다. 1801년 이탈리아의 주세페 피아치가 최대의 소행성 세레스를 처음으로 발견함으로써 소행성 역사의 개막을 알렸다. 그후 6년간 3개의 소행성이 더 발견되었지만, 38년간은 잠잠하다가, 사진술이 천체관측에 도입된 이후 본격적인 소행성 발견 시대를 맞게 됐다. 이번에 오는 주노는 1804년 독일의 천문학자 카를 하딩에 의해 소행성으로는 세 번째로 발견됐다. 공전주기는 4.36년이며, 크기는 작은 편에 속해 지름이 약 274km로, 최대 소행성인 세레스의 4분의 1에 지나지 않는다. 지름은 서울-대구 간 직선거리쯤 되며, 덩치는 남한 땅의 반쪽 정도 된다. 현재 주노는 지구로부터 약 2억km쯤 떨어진 곳에 있다. 지구-태양 간 거리보다 조금 더 멀리 있는 셈이다. 밝기는 7.8등으로 측정되었는데, 이는 맨눈으로는 볼 수 없는 등급으로, 쌍안경을 준비해야만 한다. 다행히도 주노를 찾는 것은 그리 어렵지 않다. 하늘에 밝은 이정표가 몇 개 있기 때문이다. 주노의 현위치는 밝은 목성(지금 사자자리에 있다)과 작은개자리의 프로키온 중간쯤이다. 그곳은 큰물뱀자리의 뱀머리에 가까운 지점이기도 하다. 찾는 요령은 먼저 목성과 프로키온을 맨눈으로 확인한 후, 쌍안경으로 큰물뱀자리의 뱀머리를 찾아라. 4등성으로 이루어진 5각형이라 비교적 찾기가 쉽다. 그 다음 위의 그림표를 참고로 하여 뱀머리의 시그마와 델타 별 오른쪽을 더듬어가면 소행성 주노가 시야에 들어올 것이다. 주노는 초속 18km라는 빠른 속도로 움직이는만큼 쌍안경으로 주노를 몇 분간 지켜보고 있으며 배경으로 별들과의 상대적 위치가 변하는 것을 알 수 있을 것이다. 5억km의 먼 우주에서 4년 반에만 한 번씩 날아오는 주노를 맘껏 환영하며 즐기기 바란다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

시간 연대기/애덤 프랭크 지음/고은주 옮김/에이도스/566쪽/2만 8000원 농부가 씨를 뿌리고 열매가 맺기를 기다리는 시간, 고된 노동을 하면서 보내는 시간, 일생일대의 중요한 시험을 치르는 시간, 연인이 함께 보내는 시간은 각기 다르게 느껴진다. 그렇지만 냉정하게 보면 시간은 한가지다. 그런데 물리적인 시간과 직접 경험하는 시간은 왜 다르게 느껴지는 것일까. 실제로 다른 것은 아닐까. ‘시간 연대기’는 물리학자이자 천문학자인 애덤 프랭크 로체스터대 천체물리학과 교수의 2만년 인류 역사를 관통하는 주제인 시간에 대한 방대하고 치밀한 탐구 결과를 담고 있다. 책은 동물의 뼛조각에 달의 변화를 기록하던 구석기시대부터 100억분의1초의 정확도로 시간을 측정하는 원자시계에 따라 움직이는 현대까지 인간 사회와 문화 속 시간의 역사를 광범위하게 다룬다. 아울러 신화적 우주론에서 다중 우주까지 우주의 시간이 어떻게 변해 왔는지를 추적한다. 저자는 “수렵·채집 문화에서부터 농업혁명을 거쳐 산업혁명에 이르기까지 인간은 매번 다른 형태로 재구성된 시간과 만났다”고 정리한다. 새로운 물질이 인류 역사에 개입하면서 인간의 시간과 우주의 시간이 변화했다는 것이다. 그 사례들이 책의 전반에 걸쳐 등장한다. 약 1만 2000년 전 빙하가 사라지고 농업이 발달하면서 새로운 시간 감각이 출현했다. 발명품들이 개발되면서 인간은 새로운 방식으로 물질세계와 관계를 맺게 됐고 시간에 대한 경험도 새로워진다. 가축을 기르고 가족과 함께 지내며 농촌 생활을 영위하는 농부가 생각하는 우주론은 수렵·채집인이 생각하던 그것과는 사뭇 달랐다. 우주에 대한 생각과 이를 나타내던 상징들도 완전히 달랐다. 오랜 시간의 노동이 필요했던 스톤헨지 같은 신석기시대의 거석을 만드는 과정에서 새로운 문화와 시간이 창조됐다. 중세에 시간은 수도사들의 신앙생활과 밀접하게 연결됐지만 18세기 말 산업혁명으로 시간이 가시적인 물질이 돼 역사에 파고들자 노동은 시계에 얽매이게 된다. 완전히 새로운 형태의 시간이 문화를 지배했으며 새로운 정치체제가 뒤를 이었다. 유럽에서 가스등 사용이 보편화되면서 새로운 밤의 시대가 시작됐다. 전기조명이 사용되자 잠을 비롯한 생활의 모든 면이 달라져 인간은 완전히 다른 시간을 경험하게 된다. 20세기로 접어들 무렵 밤과 밤의 오랜 풍습들이 도시에서 사라졌다. 책은 세탁기와 라디오, 인공위성, 원자폭탄, 이메일, 휴대전화 등 인간이 만든 ‘물질’이 인간의 시간과 우주의 시간에 미친 영향을 흥미롭게 분석한다. 물질은 인간의 시간뿐 아니라 우주의 시간도 변화시켰다. 우주론과 우주의 시간에 대한 생각이 변화하면 인간의 시간도 함께 변화했다. 저자는 프톨레마이오스의 주전론, 코페르니쿠스의 지동설, 허블의 팽창우주, 빅뱅이론과 끈이론, 다중우주론을 넘나들며 고도로 추상적이고 거대한 우주의 시간에 대한 질문들이 일상생활에서 시간 경험과 어떤 상호작용을 했는지를 그려 낸다. 시간에 대한 사유는 끝이 없다. ‘시간의 종말’을 쓴 물리학자 줄리언 바버는 ‘시간이란 없다’고 단언한다. 바버에 따르면 시간은 단지 ‘지금’들이 나열된 것이다. 인플레이션 우주론을 정교하게 다듬은 우주학자 안드레아스 알브레히트는 시계의 불확정성을 문제 삼았다. 저자는 “오늘날까지 물질이 역사에 개입할 때마다 우주와 문화에 대한 이야기는 수수께끼처럼 서로 얽혀 왔다. 그 이야기는 우리가 빅뱅이론의 종말과 우주론의 혁명을 마주하고 있는 지금도 여전히 진행 중”이라고 마무리한다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr