좀처럼 관측하기 힘든 신성의 폭발 모습이 사상 처음으로 포착됐다. 최근 국제 공동 천문학 연구팀은 신성이 핵융합해 폭발하는 생생한 모습을 사상 처음으로 관측하는데 성공했다는 연구결과를 유명 과학저널 네이처(Nature) 최신호에 발표했다. 우리나라에서는 객성(客星)이라 부르는 신성(新星·Nova)은 평소 망원경을 통해서도 잘 보이지 않던 어두운 별이 갑자기 밝아졌다 다시 원래대로 돌아가는 현상을 말한다. 우리 은하계 안에는 매년 수십 개의 신성이 출현하는 것으로 추산되며 대부분 천문학자들은 폭발 후 흘러나오는 에너지를 통해 이를 확인한다. 이번에 폭발 상황을 '라이브' 처럼 전해준 별은 '노바 델피누스 2013'(Nova Delphinus 2013)으로 명명됐으며 이름에서 알 수 있듯 이 별은 지난해 8월 태양에서 1만 4800광년 떨어진 '돌고래 자리'(constellation Delphinus)에서 포착됐다. 특히 이번 연구 성과 중 하나는 신성 폭발이 과거 생각보다 훨씬 더 복잡한 모습을 보인다는 점이다. 일반적으로 신성 현상은 백색왜성에서 일어난다. 항성 진화의 마지막 단계로 죽은 별인 백색왜성(white dwarf)은 주위 궤도의 동반성으로 부터 수소와 같은 에너지를 쭉쭉 빨아들인다. 이 수소를 흡수한 백색왜성이 표면에 대략 200m 깊이의 '수소바다'를 만들면 결국 핵융합을 일으켜 몇 광년 떨어진 곳에서도 관측이 가능한 폭발을 일으킨다. 바로 신성 현상으로 그 규모가 크면 초신성 폭발로 분류하기도 한다. 문제는 이 현상이 갑자기 일어나 좀처럼 초기부터 관측하기 쉽지 않았다는 점이다. 연구에 참여한 미국 조지아 대학 게일 섀퍼 교수는 "이번 발견은 극도로 운이 좋은 케이스" 라면서 "초신성 폭발이 별의 종말을 의미하는 것이라면 신성 폭발은 별의 표면에서 발생하는 것이기 때문에 반복해서 일어난다" 고 설명했다. 이어 "신성 폭발 여파는 첫날 지구 궤도 만한 사이즈에서 이틀 후 화성 궤도, 43일이 지났을 때 해왕성 궤도 만큼이나 멀리 퍼져나갔다" 면서 "폭발 형태가 구체가 아닌 폭이 13% 넓은 타원형의 모습이었다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

한 70대 아마추어 천문학자가 집 뒷마당에서 포착한 놀라운 우주 초신성 사진이 화제를 모으고 있다. 영국 일간지 데일리메일은 화학자이자 아마추어 천문학자인 에릭 콜스(70) 그의 집 뒷마당에서 잡아낸 아름다운 초신성 사진 이미지들을 27일(현지시간) 공개했다. 콜스는 서로 다른 필터로 이뤄진 다섯 개의 천문 관측 망원경을 미국 일리노이 주(州)에 위치한 뒷마당에 설치해놓은 뒤 보통 육안으로는 확인하기 어려운 화려한 초신성, 백색왜성, 별 폭발 사진을 촬영해냈다. 일반적으로 별은 수명이 다할 때 평소보다 수억 배 밝은 빛을 뿜어내다가 서서히 낮아지는데 우리는 해당 단계를 ‘슈퍼노바’(supernova) 즉, 초신성(超新星) 단계라 부른다. 별이 진화되는 가장 마지막 단계임에도 ‘초신성’이라는 명칭이 붙은 이유는 순간적으로 폭발하는 모습이 마치 새로 태어나는 것처럼 보이기 때문이다. 보통 초신성 단계에 이르기 전, 별들은 항성진화의 마지막 단계인 백색왜성(white dwarf)이 된다. 이는 항성이 표면 물질을 우주공간으로 방출한 뒤, 남은 물질들이 융합돼 형성되는 청백색의 별로 질량은 태양의 1.4배 이하, 크기는 지구와 비슷하다. 만일 인근에 거성이 존재한다면 이와 핵융합 반응을 일으키다 거성 쪽으로 항성 물질이 유입되며 초신성 폭발이 나타나게 된다. 특히 천문학계에서는 초신성 현상에서 파생되는 잔해물질에 큰 관심을 갖고 있는데 그 이유는 해당 잔해에 우주형성 과정의 비밀이 담겨 있는 것으로 추정되기 때문이다. 학계에서는 우주생성 초기부터 현재까지 우주 중원소량을 증가시킨 주요 원인이 초신성 폭발 때문으로 보고 있다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

타원 은하에서 별의 탄생을 막는 거대 블랙홀의 메커니즘이 규명됐다. 이는 블랙홀이 거의 빛의 속도로 분출하는 ‘제트’ 때문이라고 천문학자들은 말한다. 미국 존스홉킨스대 연구팀이 발표한 연구에 따르면 타원 은하와 같은 성숙한 은하에 존재하는 거대 블랙홀이 ‘무선주파수(RF) 되먹임(Feedback)’이라는 입자의 분출 과정으로 은하 내에 존재하는 뜨거운 가스가 차갑게 식는 것을 막아 항성이 형성하는 것을 억제한다. 별은 자유롭게 부유하는 뜨거운 가스가 차갑게 식어 응축돼야 형성될 수 있다. 이런 신생 별이 태어나는 동안 일부 가스는 블랙홀로 빨려들어가 질량을 늘린다. 이 과정은 반복되며 어느 시점이 되면 블랙홀은 더 이상 가스를 흡수할 수 없게 되고 제트 분출을 하게 되는 것이다. 공동 저자인 토비어스 매리지 물리·천문학과 조교수는 “은하가 성숙할수록 블랙홀 역시 거대해져 새로운 별의 탄생을 어렵게 하는 것”이라고 설명했다. 이 연구는 주로 거대 은하단을 연구하는 데 쓰이던 서나예프-젤도비치(Sunyaev-Zel‘dovich effect) 효과로 불리는 기술의 특징을 사용해 블랙홀이 거의 빛의 속도로 RF를 방출하는 입자를 분출하는 것을 확인했다. 이런 피드백 신호는 성숙한 은하에서 별 생성을 위한 스위치가 차단됐다는 증거를 제공한다. 연구에 참여한 이 대학의 매건 그릴라 박사후 연구원은 “우리는 서나예프-젤도비치 효과라는 기술을 사용해 큰 성과를 보고 있다”고 말했다. 연구진은 아직 블랙홀이 별을 억제하는 RF 피드백을 방출하는 확실한 원인을 찾지 못했다. 하지만 이 연구는 은하 형성의 새로운 도전을 제시한다고 천문학자 에이이치로 고마쓰는 말했다. 그는 이번 연구에 참여하지 않았다. 이번 연구성과는 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, MNRAS)에 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

생(生)을 마치게 되면 그 업(業)에 따라 다른 세상에 다시 태어난다는 윤회(輪廻). 인간을 포함한 모든 생명체까지는 모르겠으나 별(星)들에는 이 윤회라는 것이 존재하는지도 모르겠다.… 미국항공우주국(NASA, 나사)은 22일(현지시간) 적외선으로 빛나는 은하의 ‘윤회’(Wheel of Life)라는 새로운 이미지를 공개했다. 나사의 스피처 우주망원경이 새롭게 관측한 적외선 데이터 등을 합성해 만든 이 이미지는 지구에서 에리다누스자리(Eridanus) 방향으로 약 3300만 광년 거리에 있는 은하 NGC 1291빛나는 의 모습이다. 이 은하의 생성 시기는 약 120억 년 전으로 꽤 오래됐음에도 그 주위를 둘러싼 고리에서는 새롭게 태어난 별들이 붉은 빛을 밝히고 있다. 연구에 참여한 미국 국립전파천문대(NRAO)의 카르틱 쉬스 박사는 “은하의 외부 고리는 이제 별들로 불을 밝히기 시작했지만 은하의 나머지 부분은 완전히 성숙한 상태”라고 설명했다. 이 은하 중심 푸른색 원 안에는 알파벳 에스(S)자로 보이는 별들로 이뤄진 막대 구조가 존재한다. 이 구조는 이 은하 초창기에 형성됐다. 가스가 압착돼 새로운 별을 생성하는 이 구조는 공명(resonance)을 일으킨다. 우리 은하에도 막대 구조가 있지만 아직 이 은하처럼 돌출되지는 않았다. 연구팀은 스피처 은하내 항성구조 조사(S4G, Spitzer Survey of Stellar Structure in Galaxies)로 불리는 이 프로그램을 통해서 이웃 은하 3000개 이상의 구조를 분석했다. 이 중 가장 멀리 떨어진 은하는 약 1억 2000만 광년 거리에 있지만 사실상 광대한 우주와 비교하면 아주 가까운 거리나 마찬가지다. 이들 천문학자는 막대 구조를 포함한 은하의 구조적 세부 특징을 기록했다. 이들은 은하 진화의 상세한 과정을 알기 원했다. 쉬스 박사는 “은하 속 막대 구조는 은하 진화의 자연적 산물이며 이는 은하 내부를 이루는 한 부분”이라면서 “은하 역사를 밝히기 위한 이번 연구는 은하 진화의 특별한 견해를 제공하고 있다”고 말했다. 적외선 이미지에서 푸른색은 짧은 파장이며 붉은색은 더 긴 파장을 나타낸 것이다. 이 은하의 중심에 돌출된 푸른색으로 나타나는 별들은 나이가 더 많다. 은하는 젊고 가스가 풍부할 때에는 막대 구조를 이루는 별들이 가스를 중심으로 끌어모아 별 생성이 이뤄졌다. 시간이 흘러 가스 연료가 바닥나면 은하 중심부는 잠잠해지고 별 생성에 관한 활동은 점차 은하 변두리로 옮겨간다. 은하 중심의 막대 구조에 의해 유도되는 나선형 밀도파와 공명은 가스가 별이 되는 것을 돕는다. 즉 이미지에서 붉은색으로 보이는 외부 고리는 가스가 갇혀 별 생성이 활발한 공명 영역이다. 한편 나사의 스피처 우주망원경은 미국 캘리포니아주(州)에 있는 제트추진연구소(JPL)가 운영 및 관리를 맡고 있다.　사진=NASA/JPL-Caltech 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

생(生)을 마치게 되면 그 업(業)에 따라 다른 세상에 다시 태어난다는 윤회(輪廻). 인간을 포함한 모든 생명체까지는 모르겠으나 별(星)들에는 이 윤회라는 것이 존재하는지도 모르겠다. 미국항공우주국(NASA, 나사)은 22일(현지시간) 적외선으로 빛나는 은하의 ‘윤회’(Wheel of Life)라는 새로운 이미지를 공개했다. 나사의 스피처 우주망원경이 새롭게 관측한 적외선 데이터 등을 합성해 만든 이 이미지는 지구에서 에리다누스자리(Eridanus) 방향으로 약 3300만 광년 거리에 있는 은하 NGC 1291의 모습이다. 이 은하의 생성 시기는 약 120억 년 전으로 꽤 오래됐음에도 그 주위를 둘러싼 고리에서는 새롭게 태어난 별들이 붉은 빛을 밝히고 있다. 연구에 참여한 미국 국립전파천문대(NRAO)의 카르틱 쉬스 박사는 “은하의 외부 고리는 이제 별들로 불을 밝히기 시작했지만 은하의 나머지 부분은 완전히 성숙한 상태”라고 설명했다. 이 은하 중심 푸른색 원 안에는 알파벳 에스(S)자로 보이는 별들로 이뤄진 막대 구조가 존재한다. 이 구조는 이 은하 초창기에 형성됐다. 가스가 압착돼 새로운 별을 생성하는 이 구조는 공명(resonance)을 일으킨다. 우리 은하에도 막대 구조가 있지만 아직 이 은하처럼 돌출되지는 않았다. 연구팀은 스피처 은하내 항성구조 조사(S4G, Spitzer Survey of Stellar Structure in Galaxies)로 불리는 이 프로그램을 통해서 이웃 은하 3000개 이상의 구조를 분석했다. 이 중 가장 멀리 떨어진 은하는 약 1억 2000만 광년 거리에 있지만 사실상 광대한 우주와 비교하면 아주 가까운 거리나 마찬가지다. 이들 천문학자는 막대 구조를 포함한 은하의 구조적 세부 특징을 기록했다. 이들은 은하 진화의 상세한 과정을 알기 원했다. 쉬스 박사는 “은하 속 막대 구조는 은하 진화의 자연적 산물이며 이는 은하 내부를 이루는 한 부분”이라면서 “은하 역사를 밝히기 위한 이번 연구는 은하 진화의 특별한 견해를 제공하고 있다”고 말했다. 적외선 이미지에서 푸른색은 짧은 파장이며 붉은색은 더 긴 파장을 나타낸 것이다. 이 은하의 중심에 돌출된 푸른색으로 나타나는 별들은 나이가 더 많다. 은하는 젊고 가스가 풍부할 때에는 막대 구조를 이루는 별들이 가스를 중심으로 끌어모아 별 생성이 이뤄졌다. 시간이 흘러 가스 연료가 바닥나면 은하 중심부는 잠잠해지고 별 생성에 관한 활동은 점차 은하 변두리로 옮겨간다. 은하 중심의 막대 구조에 의해 유도되는 나선형 밀도파와 공명은 가스가 별이 되는 것을 돕는다. 즉 이미지에서 붉은색으로 보이는 외부 고리는 가스가 갇혀 별 생성이 활발한 공명 영역이다. 한편 나사의 스피처 우주망원경은 미국 캘리포니아주(州)에 있는 제트추진연구소(JPL)가 운영 및 관리를 맡고 있다.　사진=NASA/JPL-Caltech 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

타원 은하에서 별의 탄생을 막는 거대 블랙홀의 메커니즘이 규명됐다. 이는 블랙홀이 거의 빛의 속도로 분출하는 ‘제트’ 때문이라고 천문학자들은 말한다. 미국 존스홉킨스대 연구팀이 발표한 연구에 따르면 타원 은하와 같은 성숙한 은하에 존재하는 거대 블랙홀이 ‘무선주파수(RF) 되먹임(Feedback)’이라는 입자의 분출 과정으로 은하 내에 존재하는 뜨거운 가스가 차갑게 식는 것을 막아 항성이 형성하는 것을 억제한다. 별은 자유롭게 부유하는 뜨거운 가스가 차갑게 식어 응축돼야 형성될 수 있다. 이런 신생 별이 태어나는 동안 일부 가스는 블랙홀로 빨려들어가 질량을 늘린다. 이 과정은 반복되며 어느 시점이 되면 블랙홀은 더 이상 가스를 흡수할 수 없게 되고 제트 분출을 하게 되는 것이다. 공동 저자인 토비어스 매리지 물리·천문학과 조교수는 “은하가 성숙할수록 블랙홀 역시 거대해져 새로운 별의 탄생을 어렵게 하는 것”이라고 설명했다. 이 연구는 주로 거대 은하단을 연구하는 데 쓰이던 서나예프-젤도비치(Sunyaev-Zel‘dovich effect) 효과로 불리는 기술의 특징을 사용해 블랙홀이 거의 빛의 속도로 RF를 방출하는 입자를 분출하는 것을 확인했다. 이런 피드백 신호는 성숙한 은하에서 별 생성을 위한 스위치가 차단됐다는 증거를 제공한다. 연구에 참여한 이 대학의 매건 그릴라 박사후 연구원은 “우리는 서나예프-젤도비치 효과라는 기술을 사용해 큰 성과를 보고 있다”고 말했다. 연구진은 아직 블랙홀이 별을 억제하는 RF 피드백을 방출하는 확실한 원인을 찾지 못했다. 하지만 이 연구는 은하 형성의 새로운 도전을 제시한다고 천문학자 에이이치로 고마쓰는 말했다. 그는 이번 연구에 참여하지 않았다. 이번 연구성과는 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, MNRAS)에 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양과 같은 항성에서 암흑물질이 방출되고 있음을 시사하는 연구결과가 나와 학계의 관심이 쏠리고 있다. 이는 아직 가설 수준이지만 앞으로 확인만 된다면 우주라는 거대 수수께끼를 이해하는 큰 걸음이 될 것으로 보인다. 암흑물질은 보이지 않는 수수께끼의 물질이지만, 우주 전체의 약 85%를 차지하고 있어 우주에 관한 수수께끼를 해명하기 위해서는 반드시 풀어야할 숙제 같은 요소이다. 우주를 구성하는 이런 암흑물질은 지금까지의 물리학을 이용해도 직접적으로 감지할 수 없었다. 그런 가운데 영국 레스터대학 연구팀이 유럽우주기구(ESA)의 엑스엠엠-뉴턴(XMM-Newton) 관측위성이 15년간 수집해온 데이터에서 이상 신호를 포착해냈다고 영국 일간 가디언이 16일(현지시간) 보도했다. 이를 두고 관련 천문학자들은 암흑물질 입자를 최초로 감지한 것일 수 있다고 말하고 있다. 레스터대 연구팀이 발견한 이 신호는 엑스선을 관측하는 이 우주 망원경이 상승할 때 엑스선 강도가 약 10% 증가한 것으로, 이들은 이 신호가 관측될 때마다 항상 지구 자기장의 경계선이 태양을 향해 형성되는 것을 확인했다. 이에 대해 연구를 이끈 앤디 리드 박사는 “우주에서 엑스선 강도는 언제 관측해도 같을 것”이라면서 기존의 우주에 관한 인식으로는 이 현상을 설명할 수 없다고 밝혔다. 현재의 이론으로도 설명할 수 없는 엑스선 강도의 증가 현상을 해명하기 위해 연구팀은 기존의 물리학이 아니라, 존재하지만 볼 수 없는 암흑물질에 눈을 돌리고 있다. 암흑물질에도 여러 종류가 존재하는 것으로 알려지고 있으며, 천체물리학적으로나 양자이론적으로 존재 여부를 가정해야 하는 것까지 다양하다. 그런 암흑물질 속에서 엑스선 강도의 변화에 대해 설명할 수 있는 것으로, 양자색역학(소립자의 강한 상호작용을 쿼크의 색으로 불리는 양자수 사이에 작용하는 힘으로서 다루는 이론)에서 존재가 기대되고 있는 소립자 ‘액시온’(axion)이 있다. 액시온은 강한 자기장과 부딪칠 때 엑스선이 변화하는 물질로 간주되고 있으며, 태양 핵에서 방출된 액시온이 지구의 자기장과 부딪치면서 엑스선이 변화하고 이로 인해 관측위성에서는 엑스선 강도가 증가한 곳을 찾을 수 있었다고 연구팀은 예상하고 있다. 또 연구팀은 논문에서도 “암흑물질의 하나인 액시온은 태양 핵에서 생성된 것으로 지구의 자기장과 부딪히는 과정에서 엑스선이 변화한다”고 기술하고 있다. 이번 연구결과는 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, MNRAS)에 게재됐다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

20일 새벽 3시 28분(한국시간)에 사이딩 스프링 혜성이 태양계 4번째 행성인 화성을 가까이 스쳐 지나간다. 이에 따라 미국항공우주국(NASA, 나사)은 혹시 모를 사고를 대비하기 위해 화성을 탐사 중인 화성정찰위성(MRO)과 오디세이(Odyssey), 메이븐(MAVEN)을 이 시간대 화성 그늘로 대피하는 ‘덕앤커버’(Duck and Cover) 전략을 세우고 있다. 공개된 이미지에서는 파란색 궤도를 따라 이동하는 사이딩 스프링 혜성을 피하기 위해 세 위성을 주황색 궤도를 따라 이동시키는 전략이 잘 나타나 있다. 핵 지름이 약 700m로 확인된 이 혜성은 시속 20만 3000km의 속도로 화성으로부터 약 13만 9500km의 거리까지 접근하게 된다. 이는 지구에서 달까지 거리의 3분의 1도 채 되지 않는다. 이런 과정을 천문학자들은 다양한 장비를 활용해 관측하고 데이터를 수집하고 다른 한편으로는 화성을 방패삼아 소중한 장비를 보호할 계획이다. 또한 나사의 현역 화성탐사선인 큐리오시티와 오퍼튜니티는 화성 표면에서 이 화성의 모습을 관측할 수 있을 것으로도 기대되고 있다. 이날 역사적인 순간은 온라인 천체망원경 감상 사이트인 슬루(SLOOH)에서 19일 밤 23시 51분부터, 잔루카 마시의 가상망원경에서는 다음날 새벽 1시 45분부터 실시간으로 방송될 예정이다. 한편 사이딩 스프링 혜성은 지난해 1월 3일 호주에 있는 사이딩스프링 천문대에서 천문학자 로버트 맥노트가 웁살라 슈미트 망원경으로 발견한 것으로, 발견 당시부터 화성에 충돌할 가능성이 있어 주목을 받은 바 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

브라질 동부 해안에 최근 운석이 낙하했다. 강렬한 섬광을 발하며 엄청난 속도로 떨어진 거대 불덩어리의 모습에 많은 사람이 깜짝 놀란 것으로 전해졌다. 16일(이하 현지시간) 영국 일간 미러 등 외신 보도에 따르면 지난 15일 오후 브라질 북동부 레시페 상공에서 해안을 향해 운석이 떨어졌다. 현지 목격자가 유튜브를 통해 공개한 영상에서는 거대 불덩어리가 강렬한 섬광을 발하며 떨어지며 밤하늘을 붉고 노랗게 물들였다. 이 섬광은 약 5초 만에 소멸했지만 이 충격적인 순간을 목격한 현지인들은 흥분을 감추지 못했다. SNS(사회관계망서비스)와 언론에서는 이 불덩어리 소식을 다뤘고 이 운석은 알라고아스주(州), 리우그란데두노르테주(州), 페르남부쿠주와 같은 북동부 일대에서 관측됐다. 일부 천문학자는 이 운석이 매년 이맘때쯤 찾아오는 오리온자리 유성우의 일부분이라고 추정하고 있다. 오는 20일 절정을 맞이하는 이 유성우는 원래 헬리혜성에서 오래 전에 떨어져 나온 파편으로, 초속 60km의 속도로 지구를 향해 쏟아지지만 대부분 대기권 돌입 과정에서 연소한다. 사진=유튜브 캡처윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

브라질 동부 해안에 최근 운석이 낙하했다. 강렬한 섬광을 발하며 엄청난 속도로 떨어진 거대 불덩어리의 모습에 많은 사람이 깜짝 놀란 것으로 전해졌다. 16일(이하 현지시간) 영국 일간 미러 등 외신 보도에 따르면 지난 15일 오후 브라질 북동부 레시페 상공에서 해안을 향해 운석이 떨어졌다. 현지 목격자가 유튜브를 통해 공개한 영상에서는 거대 불덩어리가 강렬한 섬광을 발하며 떨어지며 밤하늘을 붉고 노랗게 물들였다. 이 섬광은 약 5초 만에 소멸했지만 이 충격적인 순간을 목격한 현지인들은 흥분을 감추지 못했다. SNS(사회관계망서비스)와 언론에서는 이 불덩어리 소식을 다뤘고 이 운석은 알라고아스주(州), 리우그란데두노르테주(州), 페르남부쿠주와 같은 북동부 일대에서 관측됐다. 일부 천문학자는 이 운석이 매년 이맘때쯤 찾아오는 오리온자리 유성우의 일부분이라고 여기고 있다. 오는 20일 절정을 맞이하는 이 유성우는 원래 헬리혜성에서 오래 전에 떨어져 나온 파편으로, 초속 60km의 속도로 지구를 향해 쏟아지지만 대부분 대기권 돌입 과정에서 연소한다. 사진=유튜브 캡처윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

천문학자들이 허블 우주망원경으로도 볼 수 없었던 가장 멀리 떨어진 은하 중 하나를 이른바 ‘우주 돋보기’라고 할 수 있는 중력렌즈를 이용해 관측하는 데 성공했다고 나사(NASA, 미국항공우주국)가 16일(현지시간) 발표했다. 지구로부터 약 130억 광년 거리에 있는 것으로 계산되는 이 은하는 빙산의 일각일 수는 있지만 우주 초기의 모습을 엿볼 수 있다고 관련 학자들은 말한다. 연구를 이끈 미 칼텍(캘리포니아공과대)의 천문학자 아디 지트린 박사는 “이 작은 은하는 우주의 시발점인 빅뱅이 발생한지 5억년쯤 지났을 때부터 존재한 것으로, 관측 사상 가장 먼거리에 있는 은하 중 하나”라고 설명했다. 이번 연구는 허블은 물론 스피처 우주망원경과 찬드라 X선망원경이 함께 하는 ‘프론티어 필드’라는 협력 프로그램의 일환이다. 공동 연구팀은 지구로부터 약 35억 광년 거리에 있는 ‘아벨 2744’라는 거대 은하단을 관측 대상으로 삼았다. 이 거대 은하단의 엄청난 중력은 공간을 구부려 훨씬 멀리 떨어진 배경 은하들의 모습을 더 밝게 확대해 보여주는 ‘중력렌즈’로 활용됐다. 말 그대로 우주의 돋보기를 사용해 무려 130억 광년에 달하는 거리에 있는 관측 사상 가장 먼 은하들을 포착하는 데 성공한 것이다. 이들 은하는 중력렌즈 효과로 원래 관측될 크기보다 최소 10~20배 더 확대돼 나타난다. 관측된 은하는 우리 은하인 은하수보다 훨씬 작은 데 지름이 약 850광년으로 측정됐다. 은하수에서는 매년 하나의 별이 탄생하는 데 이 은하에서는 3년 간격으로 별이 형성되고 있다고 한다. 지트린 박사는 이 은하의 크기와 질량이 작다는 점을 감안하면 실제로는 빠르고 효율적으로 진화가 이뤄지고 있는 것이라고 설명했다. 한편 이번 연구성과는 지난달 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 온라인판에 게재됐다. 사진=NASA윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

오는 20일 새벽 3시 28분(한국시간)에 사이딩 스프링 혜성이 태양계 4번째 행성인 화성을 가까이 스쳐 지나간다. 이에 따라 미국항공우주국(NASA, 나사)은 혹시 모를 사고를 대비하기 위해 화성을 탐사 중인 화성정찰위성(MRO)과 오디세이(Odyssey), 메이븐(MAVEN)을 이 시간대 화성 그늘로 대피하는 ‘덕앤커버’(Duck and Cover) 전략을 세우고 있다. 공개된 이미지에서는 파란색 궤도를 따라 이동하는 사이딩 스프링 혜성을 피하기 위해 세 위성을 주황색 궤도를 따라 이동시키는 전략이 잘 나타나 있다. 핵 지름이 약 700m로 확인된 이 혜성은 시속 20만 3000km의 속도로 화성으로부터 약 13만 9500km의 거리까지 접근하게 된다. 이는 지구에서 달까지 거리의 3분의 1도 채 되지 않는다. 이런 과정을 천문학자들은 다양한 장비를 활용해 관측하고 데이터를 수집하고 다른 한편으로는 화성을 방패삼아 소중한 장비를 보호할 계획이다. 또한 나사의 현역 화성탐사선인 큐리오시티와 오퍼튜니티는 화성 표면에서 이 화성의 모습을 관측할 수 있을 것으로도 기대되고 있다. 이날 역사적인 순간은 온라인 천체망원경 감상 사이트인 슬루(SLOOH)에서 19일 밤 23시 51분부터, 잔루카 마시의 가상망원경에서는 다음날 새벽 1시 45분부터 실시간으로 방송될 예정이다. 한편 사이딩 스프링 혜성은 지난해 1월 3일 호주에 있는 사이딩스프링 천문대에서 천문학자 로버트 맥노트가 웁살라 슈미트 망원경으로 발견한 것으로, 발견 당시부터 화성에 충돌할 가능성이 있어 주목을 받은 바 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

천문학자들이 허블 우주망원경의 도움으로 외계행성의 대기 온도와 수증기의 분포, 즉 날씨를 나타낸 최초의 지도를 작성했다. 이 지도로 목성과 같은 가스 행성의 형성과 대기역학 정보에 관련된 실마리를 엿볼 수 있다. 미국 시카고대 천문학자 케빈 스티븐슨 박사가 이끄는 국제 연구팀은 외계행성의 지도를 만들기 위해 외계행성 WASP-43b에 주목했다. 이 외계행성은 목성의 약 2배 질량으로 지구로부터 약 260광년 거리에 있다. 연구팀은 이 외계행성의 대기층을 관측하고 생명의 존재에 필수적인 물의 측정도 시행했다. 연구팀과 마찬가지로 외계행성의 대기를 연구 중인 미 캘리포니아공과대(칼텍) 천문학자 헤더 넛슨 박사는 제3자의 입장에서 “가슴 뛰는 연구결과다”면서 “기술적 어려움을 극복하고 그 외계행성의 대기에 관한 풍부한 정보를 제공하게 됐다”고 평가하고 있다. 외계행성의 온도 측정에 성공한 것은 사실 이번이 처음은 아니다. 불과 몇 주 전에도 해왕성에 필적하는 행성을 관측한 연구팀이 대기 중에서 수증기를 발견했다고 보고한 바 있다. 하지만 이보다 자세한 온도 분포도를 작성하기 위해서는 이 외계행성(WASP-43b)이 모성(WASP-43)을 3바퀴 도는 동안 쉬지 않고 관측할 필요가 있었다고 한다. 다행히 이 외계행성은 모성 근처를 돌고 있어 20시간 안에 ‘1년’이 경과된다. 그렇다고 하더라도 허블 망원경의 초점을 1개소에 맞추기에는 너무 긴 시간이었다고 한다. 방사선량이 비정상적으로 많아 전자기기에 손상을 줄 우려가 있는 지구자기축에 고리모양으로 둘러싸고 있는 ‘밴앨런대’의 남대서양 이상(異常)지대(SAA)를 수차례 통과하기 때문이다. 이번 연구에 참여한 시카고대 로라 크레이드버그 연구원은 “무리였다고 생각했지만, 허블의 운용 담당자가 노력해준 덕분에 가능했다”고 회상했다. 허블 망원경의 성능은 뛰어나지만 이 외계행성을 눈부시게 밝은 주성과 구별해 관찰하는 것은 불가능하다. 따라서 이 외계행성과 주성의 빛을 모두 관측했다. 특히 이 외계행성은 조석 작용으로 고정돼 있으므로 지구에서 보면 달이 항상 같은 면에 있는 것처럼 항상 같은 면이 주성을 향해 있다. 게다가 서로 매우 가깝게 위치하므로, 주성을 향하고 있어 항상 '낮'인 영역은 온도가 섭씨 1650도 정도로 철을 녹일 정도여서 스스로 빛을 발하고 있다. 반면 항상 어두워 '밤'인 영역의 온도는 약 548도로 은을 녹일 정도의 수준이지만 비교적 안정적이다. 주성의 광량은 기존 연구를 통해 알고 있었으므로 간단한 뺄셈으로 이 외계행성의 광량을 계산할 수 있었다고 한다. 또한 이 외계행성의 영휴(천체의 빛이 그 위치에 따라 늘어나거나 줄어드는 현상)를 통해 일기도를 만들 수 있었다고 한다. 허블은 낮인 영역의 대기 데이터를 위도 방향으로 상세하게 취득하고 거기에서 연구팀은 에너지의 크기를 측정했다. 이로 인해 경도(위도의 반대)에 따른 열량의 비율을 밝혔다. 스티븐슨 박사는 “이런 정보로 대기역학을 알 수 있었다. 열이 낮 영역에서 밤 영역으로 어느 정도 분배되는지 예측할 수 있었다”면서도 “의외로 낮 영역에서 밤 영역으로 열 이동은 별로 없다는 사실이 밝혀졌다”고 설명했다. 이 밖에도 연구팀은 이 외계행성에 존재하는 수분량을 측정했다. 행성이 주성의 앞을 통과할 때 주로 이 항성의 근적외선 스펙트럼을 통해 행성의 대기가 흡수하는 수증기의 흔적을 발견할 수 있었다. 외계행성에 물이 존재하는 것은 생명의 가능성을 시사한다. 하지만 현재로서는 지구형 행성이 아닌 생활에 적합하지 않는 고온 환경이나 거대한 가스 행성의 발견에 머물고 있다. 한편 이번 연구결과는 미국과학진흥협회(AAAS)가 발행하는 세계적인 학술지 ‘사이언스’(Science) 10일 자로 게재됐다. 사진=NASA/ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 우주의 초기 모습을 보여주는 두 은하를 천문학자들이 확인했다. 이들 은하는 마치 매마르고 척박한 땅에서 싹을 틔우려고 애쓰는 꽃처럼 엄청나게 더딘 속도로 별을 형성하며 확장하고 있는 것으로 나타났다.미국항공우주국(NASA, 나사) 산하 적외선처리·분석센터(IPAC) 등이 참여한 국제 연구진은 나사의 스피처 우주망원경과 은하진화탐사선(GALEX, 겔렉스), 그리고 유럽우주기구(ESA, 에사)의 허셜 우주망원경의 임무로 수집된 데이터를 사용해 일반적인 은하보다 진화 속도가 10배 가량 느린 두 은하를 확인했다. 이들 은하의 확인은 천문학자들이 우리 우주에서 최초의 별이 어떻게 탄생하게 됐는지를 알아내는 데 도움이 된다. 연구에서 검토된 은하 속 별들은 수십 억 년 전에 최초의 별이 열악한 상태에서 생성되는 과정을 설명할 수 있다. 당시 우주는 수소와 헬륨보다 무거운 원소인 철과 같은 ‘중금속’이 매우 부족한 상황이었다. 연구에 참여한 IPAC의 수장인 조지 헬루 박사는 “우주에서 중금속은 어떤 면에서 별의 형성을 돕기 위한 비료로 작용한다”고 설명했다.중국 난징대 출신 쉬용(Yong Shi) 연구원이 이끈 이번 연구에서는 ‘육분의자리 A’(Sextans A)와 ‘ESO 146-G14’로 불리는 두 저(低)성장 은하를 주목했다. 첫 번째 은하는 지구로부터 약 450만 광년 떨어져 있으며, 또 다른 은하는 이보다 7만 광년 더 떨어져 있어 상대적(?)으로 그리 멀지 않은 곳에 있기 때문이다. 이런 류의 은하를 천문학자들은 ‘대기만성형’이라고 말한다. 헬루 박사는 “금속이 부족한 은하는 초기 우주에서부터 남겨진 섬들과 같다”면서 “상대적으로 우리와 가까이 있어 특히 과거의 창(窓)을 보여준다”고 말했다. 하지만 이런 은하는 상대적으로 가깝다는 것이지 아직 제대로 관측하기에는 너무 희미해 초기 별 형성 과정을 연구하는 데 어려움이 있다고 한다. 연구진은 이런 문제를 다중 파장이라는 접근 방식으로 해결하려 하고 있다. 빛 중에서 파장이 가장 긴 적외선을 관측한 허셜의 데이터는 천문학자들이 차가운 먼지 속에 파묻혀 있는 별들을 볼 수 있게 했다. 그런 먼지는 우주 영역에서 별 형성의 재료인 가스의 총량을 나타낸다. 다른 망원경들을 사용한 관측에서는 이 먼지가 차가워 관측이 어렵다. 반면 허셜은 그런 먼지가 발하는 아주 약한 빛을 포착할 수 있었다. 연구진은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO)의 젠스키 전파 망원경망(VLA)과 호주 나라브리에 있는 호주전파망원경배열(ATCA)에서 은하 일부 가스를 전파 측정했고, 스피처와 겔렉스에 보관돼 있던 데이터를 사용해 별 형성 비율을 분석했다. 스피처는 새롭게 탄생한 별들에 의해 달궈진 먼지로부터 나온 더 짧은 파장의 적외선을 관측했고 겔렉스는 빛을 발하는 별에서 나온 자외선을 포착했다. 천문학자들은 이런 데이터를 합쳐 이런 ‘대기만성’ 은하가 일반 은하보다 10배 정도 늦게 별을 형성하며 성장하는 것을 밝혀냈다. 연구를 이끈 쉬용 연구원은 “별의 형성은 그런 환경에서 매우 비효율적”이라면서 “극도로 금속이 부족한 인근 은하는 수십 억 년 전에 우리 은하의 모습을 아는 가장 좋은 방법”이라고 말했다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 16일 자로 게재됐다. 사진=ESA/NASA/JPL-Caltech/NRAO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태초의 우주 모습을 간직한 두 은하를 천문학자들이 확인했다. 이들 ‘느림보’ 은하는 마치 매마르고 척박한 땅에서 싹을 틔우려고 애쓰는 꽃처럼 엄청나게 더딘 속도로 별을 형성하며 확장하고 있는 것으로 나타났다.미국항공우주국(NASA, 나사) 산하 적외선처리·분석센터(IPAC) 등이 참여한 국제 연구진은 나사의 스피처 우주망원경과 은하진화탐사선(GALEX, 겔렉스), 그리고 유럽우주기구(ESA, 에사)의 허셜 우주망원경의 임무로 수집된 데이터를 사용해 일반적인 은하보다 진화 속도가 10배 가량 느린 두 은하를 확인했다. 이들 은하의 확인은 천문학자들이 우리 우주에서 최초의 별이 어떻게 탄생하게 됐는지를 알아내는 데 도움이 된다. 연구에서 검토된 은하 속 별들은 수십 억 년 전에 최초의 별이 열악한 상태에서 생성되는 과정을 설명할 수 있다. 당시 우주는 수소와 헬륨보다 무거운 원소인 철과 같은 ‘중금속’이 매우 부족한 상황이었다. 연구에 참여한 IPAC의 수장인 조지 헬루 박사는 “우주에서 중금속은 어떤 면에서 별의 형성을 돕기 위한 비료로 작용한다”고 설명했다.중국 난징대 출신 쉬용(Yong Shi) 연구원이 이끈 이번 연구에서는 ‘육분의자리 A’(Sextans A)와 ‘ESO 146-G14’로 불리는 두 저(低)성장 은하를 주목했다. 첫 번째 은하는 지구로부터 약 450만 광년 떨어져 있으며, 또 다른 은하는 이보다 7만 광년 더 떨어져 있어 상대적(?)으로 그리 멀지 않은 곳에 있기 때문이다. 이런 류의 은하를 천문학자들은 ‘대기만성형’이라고 말한다. 헬루 박사는 “금속이 부족한 은하는 초기 우주에서부터 남겨진 섬들과 같다”면서 “상대적으로 우리와 가까이 있어 특히 과거의 창(窓)을 보여준다”고 말했다. 하지만 이런 은하는 상대적으로 가깝다는 것이지 아직 제대로 관측하기에는 너무 희미해 초기 별 형성 과정을 연구하는 데 어려움이 있다고 한다. 연구진은 이런 문제를 다중 파장이라는 접근 방식으로 해결하려 하고 있다. 빛 중에서 파장이 가장 긴 적외선을 관측한 허셜의 데이터는 천문학자들이 차가운 먼지 속에 파묻혀 있는 별들을 볼 수 있게 했다. 그런 먼지는 우주 영역에서 별 형성의 재료인 가스의 총량을 나타낸다. 다른 망원경들을 사용한 관측에서는 이 먼지가 차가워 관측이 어렵다. 반면 허셜은 그런 먼지가 발하는 아주 약한 빛을 포착할 수 있었다. 연구진은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO)의 젠스키 전파 망원경망(VLA)과 호주 나라브리에 있는 호주전파망원경배열(ATCA)에서 은하 일부 가스를 전파 측정했고, 스피처와 겔렉스에 보관돼 있던 데이터를 사용해 별 형성 비율을 분석했다. 스피처는 새롭게 탄생한 별들에 의해 달궈진 먼지로부터 나온 더 짧은 파장의 적외선을 관측했고 겔렉스는 빛을 발하는 별에서 나온 자외선을 포착했다. 천문학자들은 이런 데이터를 합쳐 이런 ‘대기만성’ 은하가 일반 은하보다 10배 정도 늦게 별을 형성하며 성장하는 것을 밝혀냈다. 연구를 이끈 쉬용 연구원은 “별의 형성은 그런 환경에서 매우 비효율적”이라면서 “극도로 금속이 부족한 인근 은하는 수십 억 년 전에 우리 은하의 모습을 아는 가장 좋은 방법”이라고 말했다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 16일 자로 게재됐다. 사진=ESA/NASA/JPL-Caltech/NRAO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 은하인 은하수 내에 존재하는 암흑물질의 양이 기존 이론의 절반 수준이라는 새로운 측정 결과가 나와 학계가 주목하고 있다. 미국 과학전문 사이언스데일리 보도에 따르면 호주 천문학자들이 약 100년 전에 만들어진 방법을 사용해 은하수 내 암흑물질의 질량이 태양의 8000억 배에 달하는 것을 발견했다. 이들 학자는 최초로 지구에서 약 5000조 km 떨어진 은하계 인근 가장자리를 정밀 관측함으로써 이를 입증했다. 연구를 이끈 국제전파천문학연구센터(ICRAR) 서호주대학(UWA) 연구소의 프라잘 카플 박사는 “최근 우주 대부분이 숨겨져 있다는 것이 알려지고 있다”면서 “별과 먼지, 당신과 나, 우리가 보는 모든 것은 우주 전체의 4%이며, 다른 25%는 암흑물질, 나머지는 암흑에너지로 이뤄진다”고 설명했다. 네팔 출신인 카플 박사는 우리 은하 가장자리를 포함한 은하계 곳곳에 있는 별들의 속도를 측정함으로써 전례 없이 은하수 내에 존재하는 암흑물질의 질량을 측정할 수 있었다고 밝혔다. 카플 박사는 암흑물질의 존재가 알려지기 수십 년 전인 1915년에 영국 천문학자인 제임스 진스가 고안했던 견고한 이론을 사용했다. 이번 측정은 지난 29여 년간 우주 이론가들이 해결할 수 없었던 수수께끼를 푸는 것을 도울 수 있다고 한다. 그는 “람다와 차가운 암흑물질 이론으로 불리는 현재 은하 형성과 진화에 대한 관념은 은하수 내에 소수의 거대 위성 은하들이 존재하고 있지만 관측할 수 없는 것을 예측한다”면서 “측정법을 사용하면 대마젤란운과 소마젤란운, 궁수자리 왜성은하와 같은 세 위성 은하를 설명할 수 있다”고 말했다. 연구를 검토한 호주 시드니대학 천문학자 제레인트 루이스 교수는 “위성 은하를 발견하지 못하는 문제는 거의 15년간 우주론적인 면에서 골칫거리였다”면서 “카플 박사의 성과는 그런 문제를 극복할 수 있는 것”이라고 말했다. 또한 이번 연구는 은하수의 전체론적인 모델을 제공할 수 있는 데 이들 학자는 은하를 탈출하는 데 필요한 속도도 측정할 수 있다고 말했다. 카플 박사는 “당신이 우리 은하의 중력으로부터 벗어나고 싶다면 초당 550km의 속도를 낼 수 있는 힘을 준비해야 할 것”이라고 말했다. 사진=우리 은하인 은하수 내의 암흑물질(파란색, 실제로 보이지 않는다) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

불과 5000만 년 전에 '고요의 바다'로 불리는 달에서 화산 활동이 있었다는 연구결과가 나왔다.최근 미국 애리조나 대학 연구팀은 나사의 달 정찰 궤도탐사선 LRO(Lunar Reconnaissance Orbiter)가 촬영한 데이터를 바탕으로 달의 용암 흔적을 분석한 연구결과를 발표했다. 이 논문에 학계의 관심이 쏠린 이유는 달의 역사가 새로 씌여질 수 있는 내용을 담고있기 때문이다. 일반적으로 35억 ~10억 년 전까지 달에서도 지구와 마찬가지로 화산 활동이 있었다는 것이 학계의 정설이다. 그러나 이번 연구결과 지구에 공룡이 뛰놀던 5000만 년 전에도 달에서 화산활동으로 용암이 흘러나왔다는 주장이 제기됐다. 연구팀이 주목한 것은 지구에서는 육안으로 보이지 않는 달의 어두운 평지를 덮은 70개의 작은 용암의 흔적들이다. 연구를 이끈 사라 브라덴 박사는 "최대 500m를 넘지 않는 이 흔적들을 분석한 결과 마지막 화산 활동이 5000만년 전까지도 달 곳곳에서 이어졌음을 알 수 있었다" 면서 "과거 이론보다 훨씬 앞당겨진 셈으로 1000만년 전에도 화산활동이 일어났다는 다른 학자들의 주장도 있다"고 밝혔다. 이어 "만약 우리 주장이 맞다면 현재도 달 안에는 여전히 방사성 물질이 존재할 수 있고 이는 과거 아폴로 우주인이 가져온 월석의 나이를 다시 계산하는 계기가 될 수 있다"고 덧붙였다. 　 한편 달은 인류에게 가장 친숙한 천체지만 현재까지도 정확히 어떻게 생성됐는지 밝혀지지 않았다. 그간 달의 생성에 대한 이론은 다양하게 제기되어 왔다. 처음 달 ‘출생의 비밀’을 들춰낸 것은 찰스 다윈의 아들인 천문학자 조지 다윈(1845~1912)이다. 그는 생성 초기의 지구가 두 부분으로 쪼개지면서 달이 만들어진 것이라고 주장했다. 이후 이와 관련된 다양한 학설이 나왔지만 현재까지 가장 정설로 받아들여지는 주장이 바로 ‘자이언트 임팩트’(Gaint Impact)설이다. 이 이론은 45억 년 전 초기 지구가 소위 테이아(Theia)라 불리는 거대 천체와 충돌했으며 이 결과로 탄생한 것이 ‘달’이라는 설이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA, 나사)의 고에너지 X선 관측위성인 누스타(NuSTAR)가 우리 태양보다 1000만 배 이상 밝은 에너지를 내뿜는 죽은 별의 잔해를 발견했다. 국제 천문학 연구팀은 큰곰자리 방향으로 지구에서 약 1200만 광년 거리에 있는 은하 메시에82(M82) 속에서 강력한 X선 펄사를 사로 잡았다. 펄사는 죽은 별의 잔해로 남은 중성자별이 매우 빠른 속도로 자전하면서 에너지를 내뿜는 것을 의미한다. 올해 초 천문학자들은 시가 은하로 알려진 이 메시에82에서 초신성 SN2014J를 관측하던 중 초신성 폭발이 발생한 자리에서 매우 강력한 펄사를 발견했다. 누스타로 관측한 이 펄사는 강력한 X선원인 초광도 X선원(ULX)로 관측됐다. 이번 발견 전까지 천문학자들은 ULX가 모두 블랙홀일 것으로 추정했다. 하지만 이 ULX는 맥동하는 펄사로 주기는 1.37초였다. 찬드라와 스위프트 위성 관측으로도 이 ULX는 확실히 펄사인 것으로 나타났다. 사실 이 은하에는 다른 ULX가 이전에 존재했기에 이 펄사는 M82 X-2라는 명칭으로 불리고 있다. 연구팀은 이번 발견으로 펄사가 기존 생각보다 훨씬 더 많은 물질을 흡수해 블랙홀 만큼이나 강력한 에너지를 내뿜을 수도 있다는 새로운 이론을 제기하며 또 다른 ULX를 관측해 비슷한 펄사가 있는지 조사를 할 것이라고 설명했다. 이번 연구성과는 세계적인 학술지 네이처지 9일 자로 게재됐다. 사진=M82 은하와 X선원 M82-X2(분홍색)NASA/JPL-Caltech/SAO/NOAO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양을 맴도는 ‘제 2의 달’이 우주에서 포착돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 우리에게 익숙한 ‘진짜 달’은 지구 궤도를 40억년간 맴돌아 왔지만, 새롭게 발견한 ‘제 2의 달’이 우리 궤도에 들어온 것은 고작 1000년도 채 되지 않는다. 지난 6월 칠레의 천문학자들이 우연히 발견한 이것의 정체는 다름 아닌 소행성. ‘2014 OL 339’라는 명칭의 이 소행성은 길이가 150m 가량이며, 지구와 마찬가지로 1년 주기로 태양의 주위를 돈다. 이를 최초로 발견한 칠레 안토파가스타대학의 천문학자 파리드 차르는 “‘OL 339’ 소행성은 우리 태양계 주위를 약 775년간 맴돌았으며 앞으로도 165년간은 같은 궤도에 머물 것으로 보인다”면서 “타원형의 궤도로 움직이며 태양을 한 바퀴 도는데에 364.92일이 걸린다”고 설명했다. 전문가들은 이 소행성이 지구가 끌어들이는 인력에 의해 지구 궤도에 들어온 것으로 추측하고 있다. 이처럼 지구 주위에서 지구와 비슷한 궤도로 공전하는 일명 ‘미니문’(Minimoon)이 발견된 것은 이번이 처음은 아니다. 가장 유명한 것은 1986년 발견한 ‘3735 크뤼트네’라 부르는 준위성이다. ‘3735 크뤼트네’의 크기는 5㎞ 남짓으로, 달과 비교했을 때 터무니없이 작기 때문에 지구의 위성에 포함되지 않고 준위성으로 채택됐다. ‘OL 339’와 달리 지구 궤도와 비교적 거리가 멀어서 금성과 화성, 수성의 인력 영향도 받으며 공전한다. 전문가들은 지구가 끌어당기는 힘에 휩쓸린 작은 소행성들이 끊임없이 지구와 태양 주위를 맴돌고 있으며, 이 같은 위성 중 크기가 작은 것은 태양풍이나 우주에 떠다니는 미립자와 충돌해 수 천 년 뒤 사라지거나 혹은 궤도를 이탈할 수 있다고 설명했다. 또 지구와 근접한 소행성에서 샘플을 채취해 분석하면 지구와 우주 시스템의 생성 과정을 연구하는데 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 　사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

적어도 현재 지구상에 존재하는 바닷물의 반은 태양계 형성 시점보다 오래됐다는 주장이 제기돼 화제를 모으고 있다. 미국과학진흥협회에서 발행하는 세계적 과학전문저널 사이언스(Science)는 미국 미시건 대학 앤아버 캠퍼스·영국 엑서터 대학 연구진이 “지구상의 바닷물 중 적어도 50%는 태양계 형성 전, 다른 외계 행성에서 옮겨왔을 가능성이 있다”는 견해를 밝혔다고 25일(현지시간) 보도했다. 연구진은 지구상에 존재하는 다양한 운석 샘플 속에서 지구 태양계가 형성된 시점인 45억년 전 보다 오래된 것으로 추정되는 얼음결정을 추출, 이를 현 지구 바닷물 샘플과 비교·분석했다. 결과적으로, 연구진은 바닷물 일부에서 듀테륨(deuterium) 성분이 존재한다는 것을 확인했다. 듀테륨은 양성자 1개, 중성자 1개로 이뤄진 수소의 동위원소로 해당 성분이 물에 존재한다는 점은 바닷물 일부의 기원이 지구가 아닌 먼 우주공간이라고 가정해야만 성립할 수 있는 사실이라고 연구진은 주장한다. 이는 지구 바닷물 일부가 물이 가득한 외계 지구형 행성 어딘가에서 유래했을 수 있다는 화학적 지문으로 볼 수 있다. 지구와 유사한 환경을 가진 외부행성을 찾기 위해 우주로 발사된 케플러 우주 망원경은 오늘날까지 1000개에 달하는 태양계 밖 행성을 찾아냈으며 최근에는 메릴랜드 대학 연구진이 지구에서 약 124광년 떨어져있는 해왕성 크기 외계행성 HAT-P-11에 수증기가 존재한다는 사실을 확인하기도 했다. 이 모든 사실은 지구 바닷물이 태양계가 형성된 45억년 이전 또 다른 외계행성에 이미 존재하다가 해당 행성에서 떨어져 나간 소행성, 운석 파편에 담겨져 지구에 도착했다는 가설을 가능하게 만든다. 연구를 주도한 미시건 대학 앤아버 캠퍼스 천문학자 이시도르 클리브스 박사는 “이 시뮬레이션 결과는 지구 바닷물 모두가 자연생성된 것이 아닌 타 행성으로부터 ‘상속’ 됐을 수도 있다는 가능성을 품고 있다”고 설명했다. 사진=Bill Saxton/NSF/AUI/NRAO 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr