지난 2월 11일 최초로 중력파 검출에 성공했다는 뉴스는 지구촌 사람들을 환호하게 했다. 알베르트 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 시공간의 주름인 중력파가 있을 거라고 예언한 지 꼭 100년 만에 중력파를 발견하게 된 이 희한한 우연을 우리는 어떻게 생각해야 할까? 왜 그처럼 환호했던 것일까? 그리고 이 난해한 파동을 발견한 LIGO는 이제 무슨 일을 하게 되는 걸까?​ 이번에 검출된 중력파는 두 개의 블랙홀이 서로의 둘레를 돌다가 마침내 충돌, 합병했을 때 발생된 것이다. 이 중력파를 잡은 것은 미국 워싱턴주와 루이지애나주에 설치된 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)로서, 지난해 9월 14일이었다. ​무엇보다 먼저 놀라운 것은 블랙홀 충돌이라는 사건이었다. 사실 과학자들은 블랙홀이 충돌하여 더 큰 블랙홀을 만들어낼 것인가에 대해서도 확신을 하지 못하던 터였다. 그런데 이제 그 물증을 확보하게 된 셈이다. 그리고 100년 전 아인슈타인이 예언했던 중력파 존재를 레이저 간섭계로 최초로 확인했다는 기쁨이 무엇보다 큰 것이다. 중력파 발견, 어떤 의미가 있는가?중력파 검출이 인류에게 있어 어떤 의미를 갖는 걸일까? 한마디로, 기념비적인 의미를 갖는다고 할 수 있다. 왜냐면, 인류가 우주를 들여다보는 전혀 다른 창을 마련한 셈이라고 과학자들은 말한다. 거대 질량의 천체들이 우주공간에서 가속 또는 감속될 때 발생시키는 중력파를 직접적으로 검출할 수 있는 능력은 귀머거리가 갑자기 소리를 들을 수 있게 된 것에 비유할 수 있다. 전혀 새로운 정보 영역이 인간의 지각 범위 안으로 편입된 것이다. "그것은 마치 갈릴레오가 처음 망원경으로 우주를 들여다본 것과 같다"고 LIGO 연구원 바실리키(비키) 칼로게라 노스웨스트 대학 천체물리학과 교수가 스페이스닷컴에 밝혔다. "우리는 말하자면 우주로부터 오는 정보를 보고 듣는 새로운 눈과 귀를 얻게 된 것입니다. 이전에는 이런 기술이 전혀 개발되지 않았죠." LIGO 책임 연구원인 데이비드 라이체 캘리포니아 공대(칼텍) 교수는 워싱턴 D.C.에서 열린 기자회견에서 "우리는 지금까지 중력파에 관한 한 귀머거리였다"면서 "앞으로의 과제는 더 많은 중력파를 잡아 우리가 기대했던 결과를 얻어내는 것이며 이전에는 결코 알 수 없었던 사실들을 알 수 있게 될 것"이라고 기대감을 나타냈다. 중력파를 검출할 수 있게 됨으로써 인류는 우주를 인식할 수 있는 또 다른 감각기관을 갖추게 된 것이다. LIGO는 블랙홀들의 충돌이나 초신성 폭발 같은 격렬한 우주적 사건에서 발생하는 중력파를 검출할 수 있는 대단히 민감한 장비이다. 중력파 관측소는 이러한 천체나 사건들이 일어나는 장소를 광학 망원경보다 먼저 파악할 수 있으며, 어떤 경우에는 그 같은 우주적 사건을 발견하고 연구할 수 있는 유일한 방법이 바로 중력파 관측이라 할 수 있다. 예컨대 이번에 발견된 블랙홀 충돌은 가시광선으로는 결코 발견할 수 없는 사건이다. 왜냐하면 블랙홀이란 이름 그대로 빛을 내지 않는 물체이기 때문이다. 이럴 경우에는 오로지 중력파로만 그 존재나 사건을 확일할 수 있을 뿐이다. 그러나 광학 망원경으로 볼 수 있는 블랙홀들이 더러는 있다. 블랙홀이 주변의 무섭게 빨아들이는 물질이 복사를 내는 경우가 있기 때문이다. 하지만 과학자들은 아직까지 복사를 내면서 합병하는 블랙홀을 관측한 사례는 없다. 이번에 LIGO가 발견한 블랙홀들은 각각 태양질량의 29배, 36배였다. 라이체 박사는 앞으로도 LIGO의 민감도 개선작업은 계속 이루어질 것이라고 밝히면서 더 먼 거리에 있는 태양질량의 100배, 200배, 또는 500배 이상의 블랙홀들도 포착할 수 있을 거라고 전망했다. "이제 우리는 우주의 창을 활짝 열어젖힌 셈이며, 멋진 발견들이 이루어질 것이다." 우주를 들여보는 새로운 창​ 각기 다른 빛의 파장을 이용한 관측 연구는 우주의 새로운 정보를 알려줄 것이라는 사실을 과학자들은 일찍부터 알고 있었다. 지난 몇 세기 동안 천문학자들은 오로지 가시광선으로 보는 광학 망원경에 의존해 우주를 들여다볼 수밖에 없었다. 비교적 최근에 이르러서야 연구자들은 X-선과 라디오파, 자외선과 감마선 등을 이용한 연구를 시작했을 따름이다. 과학자들은 이렇게 우주를 들여다보는 창들을 차례대로 확장해온 것이다. 중력파의 발견은 이처럼 확장 일로를 걸어온 우주의 창에 전혀 새로운 신기원을 연 셈이다. "만약 우리은하나 이웃 은하 안에서 초신성이 터지는 행운을 잡을 수 있다면 초신성 내부에서 어떤 다이내믹한 일들이 일어나고 있는가를 손바닥 들여다보듯이 볼 수 있을 것"이라고 LIGO의 공동 설립자인 MIT의 라이너 바이스 박사가 말했다. 빛은 성간 먼지나 가스에 의해 차단되는 수가 있지만, 중력파는 그 무엇으로도 차단할 수 없는 것이기 때문이다. ​과학자들이 이 중력파로 가장 연구하고 싶어하는 대상 중 하나는 상상을 초월할 정도로 밀도가 높은 중성자별이다. 다 타고 남은 별의 시체라 할 수 있는 이 중성자별은 별 전체를 하나의 거대한 원자핵으로 볼 수 있는 초고밀도의 존재로, 차숟갈 하나만큼의 질량이 무려 천만 톤이나 된다. 이 같은 극한의 환경 속에서 일반 물질이 어떻게 될 것인지, 과학자들은 거의 아는 것이 없다. 그러나 중력파는 중성자별의 정보를 아무런 왜곡 없이 알려줄 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 중력파 발견이 우리 생활에 미치는 영향 중력파의 존재는 딱 100년 전인 1916년에 출판된 아인슈타인의 일반상대성 이론에서 최초로 예언되었다. 이 유명한 이론은 그후 모든 종류의 과학적 검증을 통과했다. 그러나 중력파 가설만은 미확인의 영역에 계속 남아 있었다. 극한 상황에서 발생하는 이 중력파를 현실세계에서는 검증해볼 방법이 없었기 때문이다. 엄청난 질량의 천체들이 충돌하거나 폭발하는 경우에서만 시공간의 주름인 중력파가 발생할 거라고 아인슈타인이 예언했던 것이다. "지금까지 우리는 아주 고요한 상태의 주름진 시공간만을 보아왔다. 그것은 마치 바람 없는 날 잔잔한 바다를 보는 것과 같은 상황이다." 영화 '인터스텔라'의 자문을 맡은 물리학자이자 주름진 시공간 전문가인 칼텍의 킵 손이 설명한다. "하지만 태풍이 불면 바다는 집채만한 파도를 만듭니다. 이번에 중력파를 검출한 것은 블랙홀 충돌이라는 우주의 태풍이 시공간에서 일으킨 파도를 본 것이나 같습니다. 이 중력파 검출은 아인슈타인의 중력이론을 멋지고 강력하게 입증해주었습니다. 아인슈타인은 옳았던 것이죠." ​그러나 이번 중력파 발견으로 일반상대성 이론에 대한 연구가 완결되었다고 보기는 어렵다. 여전히 질문은 남아 있다. 광자가 전자기파의 에너지를 전하는 것처럼 중력을 매개한다고 알려진 중력자의 존재는 여전히 발견되지 못하고 있다. 그래서 과학자들은 블랙홀 내부를 주시하고 있다. 그 안에서 일어나는 어떤 사건들이 이러한 의문에 답을 줄 수 있지 않을까 기대하고 있는 것이다. 그러나 LIGO와 그 연계된 장비들이 앞으로 더 많은 데이터들을 수집할 때 이러한 연구도 진척될 것으로 보이는만큼 오랜 시간이 걸리는 작업이 될 것이다. 중력파 발견이 과학계를 넘어 우리의 일상생활에 어떤 영향을 미치게 될까? 이에 대해서는 예단하기 어렵다. 100년 전 아인슈타인이 일반 상대성 이론을 확립하고, 중력이 시간에 미치는 영향을 얘기했을 때, 그것이 우리 생활에 어떤 영향을 미칠 것인가에 대해 진정으로 이해한 사람은 아무도 없었다. 그러나 그의 중력이론은 오늘날 우리에게 필수품이 되다시피한 내비게이션에 적용되고 있다. 내비게이션으로 어떤 곳의 위치를 알기 위해서는 GPS 인공위성의 시계와 지구에 있는 시계가 정확히 일치해야 한다. 특수상대성 이론에 의하면, 빠르게 움직이는 물체에게 시간은 느리게 가며, 일반상대성 이론에 의해 중력이 강한 곳에서도 시간은 느리게 간다. 위성은 지표면 위 2만km 높이에서 시속 1만 4000km 속도로 지구 주위를 돈다. 계산에 의하면 위성에서는 속도에 의해 매일 7ms(밀리초, 1ms=1,000분의 1초)씩 시간이 느려지는 반면, 약한 중력에 의해 45ms 더 빨라진다. 따라서 특수상대성 이론과 일반상대성 이론의 두 가지 효과를 같이 고려하면, 결국 위성의 원자시계는 지표면보다 38ms 빨리 가게 된다. 즉 한 달에 약 1초 이상의 오차가 생긴다. 이것을 시속 100km 속도로 움직이는 자동차에 비유한다면 원래 위치에서 약 30m 거리를 벗어나게 된다. 이 시간차를 보정해주지 않으면 내비게이션은 무용지물이 된다. 아인슈타인의 상대성 이론이 당신과 얼마나 밀접한 관련을 맺고 있는가는 이로써 알 수 있을 것이다. 물리학자 킵 손은 중력파 발견의 의미를 다음과 같이 조심스레 평가한다. "우리가 르네상스 시대를 회상하며, 그 시대 사람들이 우리에게 어떤 귀중한 것을 남겨주었나 자문해본다면, 그것은 위대한 미술과 건축, 그리고 음악이었다고 말할 수 있을 것입니다. 이와 같이 우리의 후손이 우리 시대를 회상하며 위대한 유산이 무엇인가 생각할 때, 우주의 근본 법칙과 그 법칙이 작동하는 방법, 그리고 우주에 대한 끝없는 탐구정신이라고 평가할 것이라고 믿습니다." "중력파 발견과 LIGO의 업적은 어떤 과학적 발견에 뒤지지 않는 문화적 선물입니다. 미래 세대에 남기는 우리의 유산에 대해 우리는 자부심을 느껴도 좋을 것입니다." 이광식 통신원 joand999@naver.com

지난 2월 11일 최초로 중력파 검출에 성공했다는 뉴스는 지구촌 사람들을 환호하게 했다. 알베르트 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 시공간의 주름인 중력파가 있을 거라고 예언한 지 꼭 100년 만에 중력파를 발견하게 된 이 희한한 우연을 우리는 어떻게 생각해야 할까? ​어떤 과학적 발견도 이번처럼 떠들썩한 환호를 받은 적이 없었다. 대체 사람들은 왜 그처럼 환호했던 것일까? 그리고 이 난해한 파동을 발견한 LIGO는 이제 무슨 일을 하게 되는 걸까?​ 이번에 검출된 중력파는 두 개의 블랙홀이 서로의 둘레를 돌다가 마침내 충돌, 합병했을 때 발생된 것이다. 이 중력파를 잡은 것은 미국 워싱턴주와 루이지애나주에 설치된 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)로서, 지난해 9월 14일이었다. ​무엇보다 먼저 놀라운 것은 블랙홀 충돌이라는 사건이었다. 사실 과학자들은 블랙홀이 충돌하여 더 큰 블랙홀을 만들어낼 것인가에 대해서도 확신을 하지 못하던 터였다. 그런데 이제 그 물증을 확보하게 된 셈이다. 그리고 100년 전 아인슈타인이 예언했던 중력파 존재를 레이저 간섭계로 최초로 확인했다는 기쁨이 무엇보다 큰 것이다. 중력파 발견, 어떤 의미가 있는가?중력파 검출이 인류에게 있어 어떤 의미를 갖는 걸일까? 한마디로, 기념비적인 의미를 갖는다고 할 수 있다. 왜냐면, 인류가 우주를 들여다보는 전혀 다른 창을 마련한 셈이라고 과학자들은 말한다. 거대 질량의 천체들이 우주공간에서 가속 또는 감속될 때 발생시키는 중력파를 직접적으로 검출할 수 있는 능력은 귀머거리가 갑자기 소리를 들을 수 있게 된 것에 비유할 수 있다. 전혀 새로운 정보 영역이 인간의 지각 범위 안으로 편입된 것이다. "그것은 마치 갈릴레오가 처음 망원경으로 우주를 들여다본 것과 같다"고 LIGO 연구원 바실리키(비키) 칼로게라 노스웨스트 대학 천체물리학과 교수가 스페이스닷컴에 밝혔다. "우리는 말하자면 우주로부터 오는 정보를 보고 듣는 새로운 눈과 귀를 얻게 된 것입니다. 이전에는 이런 기술이 전혀 개발되지 않았죠." LIGO 책임 연구원인 데이비드 라이체 캘리포니아 공대(칼텍) 교수는 워싱턴 D.C.에서 열린 기자회견에서 "우리는 지금까지 중력파에 관한 한 귀머거리였다"면서 "앞으로의 과제는 더 많은 중력파를 잡아 우리가 기대했던 결과를 얻어내는 것이며 이전에는 결코 알 수 없었던 사실들을 알 수 있게 될 것"이라고 기대감을 나타냈다. 중력파를 검출할 수 있게 됨으로써 인류는 우주를 인식할 수 있는 또 다른 감각기관을 갖추게 된 것이다. LIGO는 블랙홀들의 충돌이나 초신성 폭발 같은 격렬한 우주적 사건에서 발생하는 중력파를 검출할 수 있는 대단히 민감한 장비이다. 중력파 관측소는 이러한 천체나 사건들이 일어나는 장소를 광학 망원경보다 먼저 파악할 수 있으며, 어떤 경우에는 그 같은 우주적 사건을 발견하고 연구할 수 있는 유일한 방법이 바로 중력파 관측이라 할 수 있다. 예컨대 이번에 발견된 블랙홀 충돌은 가시광선으로는 결코 발견할 수 없는 사건이다. 왜냐하면 블랙홀이란 이름 그대로 빛을 내지 않는 물체이기 때문이다. 이럴 경우에는 오로지 중력파로만 그 존재나 사건을 확일할 수 있을 뿐이다. 그러나 광학 망원경으로 볼 수 있는 블랙홀들이 더러는 있다. 블랙홀이 주변의 무섭게 빨아들이는 물질이 복사를 내는 경우가 있기 때문이다. 하지만 과학자들은 아직까지 복사를 내면서 합병하는 블랙홀을 관측한 사례는 없다. 이번에 LIGO가 발견한 블랙홀들은 각각 태양질량의 29배, 36배였다. 라이체 박사는 앞으로도 LIGO의 민감도 개선작업은 계속 이루어질 것이라고 밝히면서 더 먼 거리에 있는 태양질량의 100배, 200배, 또는 500배 이상의 블랙홀들도 포착할 수 있을 거라고 전망했다. "이제 우리는 우주의 창을 활짝 열어젖힌 셈이며, 멋진 발견들이 이루어질 것이다." 우주를 들여보는 새로운 창​ 각기 다른 빛의 파장을 이용한 관측 연구는 우주의 새로운 정보를 알려줄 것이라는 사실을 과학자들은 일찍부터 알고 있었다. 지난 몇 세기 동안 천문학자들은 오로지 가시광선으로 보는 광학 망원경에 의존해 우주를 들여다볼 수밖에 없었다. 비교적 최근에 이르러서야 연구자들은 X-선과 라디오파, 자외선과 감마선 등을 이용한 연구를 시작했을 따름이다. 과학자들은 이렇게 우주를 들여다보는 창들을 차례대로 확장해온 것이다. 중력파의 발견은 이처럼 확장 일로를 걸어온 우주의 창에 전혀 새로운 신기원을 연 셈이다. "만약 우리은하나 이웃 은하 안에서 초신성이 터지는 행운을 잡을 수 있다면 초신성 내부에서 어떤 다이내믹한 일들이 일어나고 있는가를 손바닥 들여다보듯이 볼 수 있을 것"이라고 LIGO의 공동 설립자인 MIT의 라이너 바이스 박사가 말했다. 빛은 성간 먼지나 가스에 의해 차단되는 수가 있지만, 중력파는 그 무엇으로도 차단할 수 없는 것이기 때문이다. ​과학자들이 이 중력파로 가장 연구하고 싶어하는 대상 중 하나는 상상을 초월할 정도로 밀도가 높은 중성자별이다. 다 타고 남은 별의 시체라 할 수 있는 이 중성자별은 별 전체를 하나의 거대한 원자핵으로 볼 수 있는 초고밀도의 존재로, 차숟갈 하나만큼의 질량이 무려 천만 톤이나 된다. 이 같은 극한의 환경 속에서 일반 물질이 어떻게 될 것인지, 과학자들은 거의 아는 것이 없다. 그러나 중력파는 중성자별의 정보를 아무런 왜곡 없이 알려줄 것으로 과학자들은 기대하고 있다. ​ 중력파 발견이 우리 생활에 미치는 영향 중력파의 존재는 딱 100년 전인 1916년에 출판된 아인슈타인의 일반상대성 이론에서 최초로 예언되었다. 이 유명한 이론은 그후 모든 종류의 과학적 검증을 통과했다. 그러나 중력파 가설만은 미확인의 영역에 계속 남아 있었다. 극한 상황에서 발생하는 이 중력파를 현실세계에서는 검증해볼 방법이 없었기 때문이다. 엄청난 질량의 천체들이 충돌하거나 폭발하는 경우에서만 시공간의 주름인 중력파가 발생할 거라고 아인슈타인이 예언했던 것이다. "지금까지 우리는 아주 고요한 상태의 주름진 시공간만을 보아왔다. 그것은 마치 바람 없는 날 잔잔한 바다를 보는 것과 같은 상황이다." 영화 '인터스텔라'의 자문을 맡은 물리학자이자 주름진 시공간 전문가인 칼텍의 킵 손이 설명한다. "하지만 태풍이 불면 바다는 집채만한 파도를 만듭니다. 이번에 중력파를 검출한 것은 블랙홀 충돌이라는 우주의 태풍이 시공간에서 일으킨 파도를 본 것이나 같습니다. 이 중력파 검출은 아인슈타인의 중력이론을 멋지고 강력하게 입증해주었습니다. 아인슈타인은 옳았던 것이죠." ​그러나 이번 중력파 발견으로 일반상대성 이론에 대한 연구가 완결되었다고 보기는 어렵다. 여전히 질문은 남아 있다. 광자가 전자기파의 에너지를 전하는 것처럼 중력을 매개한다고 알려진 중력자의 존재는 여전히 발견되지 못하고 있다. 그래서 과학자들은 블랙홀 내부를 주시하고 있다. 그 안에서 일어나는 어떤 사건들이 이러한 의문에 답을 줄 수 있지 않을까 기대하고 있는 것이다. 그러나 LIGO와 그 연계된 장비들이 앞으로 더 많은 데이터들을 수집할 때 이러한 연구도 진척될 것으로 보이는만큼 오랜 시간이 걸리는 작업이 될 것이다. 중력파 발견이 과학계를 넘어 우리의 일상생활에 어떤 영향을 미치게 될까? 이에 대해서는 예단하기 어렵다. 100년 전 아인슈타인이 일반 상대성 이론을 확립하고, 중력이 시간에 미치는 영향을 얘기했을 때, 그것이 우리 생활에 어떤 영향을 미칠 것인가에 대해 진정으로 이해한 사람은 아무도 없었다. 그러나 그의 중력이론은 오늘날 우리에게 필수품이 되다시피한 내비게이션에 적용되고 있다. 내비게이션으로 어떤 곳의 위치를 알기 위해서는 GPS 인공위성의 시계와 지구에 있는 시계가 정확히 일치해야 한다. 특수상대성 이론에 의하면, 빠르게 움직이는 물체에게 시간은 느리게 가며, 일반상대성 이론에 의해 중력이 강한 곳에서도 시간은 느리게 간다. 위성은 지표면 위 2만km 높이에서 시속 1만 4000km 속도로 지구 주위를 돈다. 계산에 의하면 위성에서는 속도에 의해 매일 7ms(밀리초, 1ms=1,000분의 1초)씩 시간이 느려지는 반면, 약한 중력에 의해 45ms 더 빨라진다. 따라서 특수상대성 이론과 일반상대성 이론의 두 가지 효과를 같이 고려하면, 결국 위성의 원자시계는 지표면보다 38ms 빨리 가게 된다. 즉 한 달에 약 1초 이상의 오차가 생긴다. 이것을 시속 100km 속도로 움직이는 자동차에 비유한다면 원래 위치에서 약 30m 거리를 벗어나게 된다. 이 시간차를 보정해주지 않으면 내비게이션은 무용지물이 된다. 아인슈타인의 상대성 이론이 당신과 얼마나 밀접한 관련을 맺고 있는가는 이로써 알 수 있을 것이다. 물리학자 킵 손은 중력파 발견의 의미를 다음과 같이 조심스레 평가한다. "우리가 르네상스 시대를 회상하며, 그 시대 사람들이 우리에게 어떤 귀중한 것을 남겨주었나 자문해본다면, 그것은 위대한 미술과 건축, 그리고 음악이었다고 말할 수 있을 것입니다. 이와 같이 우리의 후손이 우리 시대를 회상하며 위대한 유산이 무엇인가 생각할 때, 우주의 근본 법칙과 그 법칙이 작동하는 방법, 그리고 우주에 대한 끝없는 탐구정신이라고 평가할 것이라고 믿습니다." "중력파 발견과 LIGO의 업적은 어떤 과학적 발견에 뒤지지 않는 문화적 선물입니다. 미래 세대에 남기는 우리의 유산에 대해 우리는 자부심을 느껴도 좋을 것입니다." 이광식 통신원 joand999@naver.com

1998년 영화 ‘아마겟돈’은 지구에 충돌할 예정인 거대한 소행성을 핵무기로 파괴해 지구를 지킨다는 내용을 소재로 만들어진 SF 블록버스터다. 러시아는 최근 실제로 지구 접근 소행성을 대륙간탄도미사일(ICBM)으로 파괴하기 위한 프로젝트를 시작했다고 밝혔다. 그렇다면 이러한 지구방위 계획은 과연 신뢰할 수 있는 현실적인 방안이라고 볼 수 있을까? 경제전문지 비즈니스 인사이더는 17일(현지시간) 그 가능성을 점쳐보는 동영상 한 편을 자체 홈페이지에 게재했다. 매체에 따르면 가장 큰 문제는 핵무기의 파괴력이 생각보다 역부족일 수 있다는 점이다. 우선 영화 아마겟돈 속 상황과 같이 텍사스 주에 맞먹는 크기를 지닌 운석이 실제로 지구에 접근한다면, 이것을 파괴하는 것은 적어도 현재의 과학기술로는 완전히 불가능한 일이다. 미국의 회의론자이자 천문학자 필 플레이트는 “아마겟돈에 등장한 크기의 운석을 파괴하기 위해서는 태양에서 생성되는 수준의 에너지가 필요하다”고 설명했다. 그러나 이보다 훨씬 더 작은 규모의 운석이 접근한다고 해도 문제는 여전하다. 미 항공우주국(NASA)은 현존하는 핵무기로 피해를 입힐 수 있는 운석의 최대 크기는 직경 4㎞ 정도인 것으로 보고 있다. 하지만 6500만 년 전 공룡을 멸종시킨 것으로 여겨지는 소행성의 경우 그 직경이 약 10~14㎞에 달했던 것으로 추정되고 있다. NASA에 따르면 소행성의 직경이 10㎞보다 클 경우 이를 핵무기로 파괴하는 것은 불가능하다. 때문에 NASA는 소행성으로부터 지구를 보호할 다른 방안을 모색 중에 있다. 지난달 NASA는 지구 접근 물체의 위협을 관측하기 위한 방위기구 PDCO(Planetary Defence Coordination Office)를 설립하겠다고 공식 발표했다. PDCO의 주된 목표는 지구 접근 물체(NEOs·Near-Earth Objects)와 잠재위협 소행성(PHA·potentially hazardous asteroid)을 감시하고 그 중 일부가 실제 지구에 위해를 가할 수 있다고 판단될 경우 이에 대한 방어를 실시하는 것이다. NASA가 구상한 구체적 방어계획은 소행성을 파괴하는 대신 소행성의 접근 궤도를 변경하는 것이다. 이들은 우주선을 직접 소행성에 충돌시키거나, 소행성의 지근거리에서 폭발을 일으키는 방법으로 이러한 궤도 왜곡이 가능할 것으로 희망하고 있다. 더 나아가 우주선을 소행성의 중력 영향권 안으로 진입시켜 그 주위를 공전하도록 만드는 것 역시 구상안 중 하나다. 이 경우 우주선의 인력이 소행성 궤도에 약간의 변경을 가해 지구를 빗겨나가게 만들지 모른다는 것이 NASA 전문가들의 전망이다. 하지만 이런 계획들이 있다고 해도 아직 안심할 수는 없다. 현재 과학기술의 우주관찰 역량이 아직 완전하지 못하기 때문이다. NASA를 비롯한 많은 기관들이 다가오는 위협에 촉각을 곤두세우고 있으나, 소행성이 지구를 빗겨 지나간 다음에야 그 존재를 알아차리는 일도 비일비재 하다고 플레이트는 전했다. 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

영등포 LED 쥐불놀이… 노원 고층건물서 달집태우기 점화… 강동선 도시 농부들이 축제 기획 　오는 22일 정월대보름을 맞아 서울의 각 자치구는 다양한 정월대보름 행사를 주말부터 연다. 올해 대보름 날씨는 구름만 약간 낄 것으로 전망돼 휘영청 밝은 대보름달 아래서 전통 풍속을 즐길 수 있을 전망이다. 전체 세시풍속의 25%가 대보름 풍속인 만큼 다채로운 전통놀이를 서울 한복판에서 맛볼 수 있다. 　영등포구는 인터넷으로 보름달에 소원을 빌고 전자 쥐불놀이로 안전하게 옛 놀이도 즐길 수 있는 정월대보름 축제 한마당을 연다. 21일 오후 7시 안양천 둔치에서는 수천명이 모여 나무와 짚을 10m 높이로 쌓아 복을 기원하는 초대형 달집태우기를 한다. 달집에 소원지를 매달아 함께 태우는데 축제 참여가 어려우면 영등포구 페이스북으로 소원을 남기면 된다. 달집을 태운 뒤 강강술래도 한다. 쥐불놀이 깡통도 200여개 준비되는데 어린이를 위한 전자 쥐불놀이도 있다. 　종로구는 전통문화공간 ‘무계원’에서 다채로운 전통춤과 국악 공연을 선보일 예정이다. 액막이 공연에는 정남훈 경기 민요명창이 나서 살풀이와 액풀이를 진행한다. 　서초구 달맞이 축제는 올해로 10회째를 맞는다. 10주년을 기념해 트로트 가수 박상철의 축하공연과 불꽃놀이를 준비했다. 친환경 도시농업을 선도 중인 강동구는 지역 도시농부들이 대보름 축제를 직접 기획했다. 토종 종자를 이용한 곡물팩 만들기 등의 행사로 도시농업에 대한 주민들의 관심을 끌 예정이다. 　노원구 당현천 일대에서 열리는 정월대보름 축제는 20일 오후 6시 풍악대가 당현교를 출발해 인근 아파트 주변을 돌며 본마당을 알리는 ‘길놀이’ 행사를 30분간 연다. 다리병을 막는다는 ‘다리밟기’ 행사도 당현 인도교에서 열린다. 달집태우기는 고층 건물에서 점화 불꽃이 200여 미터의 거리를 내려가 달집에 불을 붙이는 구경거리로 막을 연다. 22일 중계근린공원에서는 이동식 천체 망원경으로 달을 관측할 수 있다. 　양천문화원이 20일 안양천 둔치에서 여는 정월대보름 민속축제에서는 아슬아슬한 외줄타기 공연이 펼쳐져 보는 이들의 간담을 서늘하게 할 전망이다. 　‘도봉구민과 함께하는 2016 정월대보름 큰잔치’는 22일 오후 4시 도봉구청 광장에서 시작되는 길놀이 행사로 막을 연다. 도봉2동 서원아파트 105동 옆 중랑천 둔치에서는 솟대타기, 줕타기를 비롯한 다양한 전통문화 공연이 주민들을 기다린다. 이동진 도봉구청장은 “정월대보름 큰잔치를 통해 우리 전통문화의 의미를 되새기고 시민들이 화합하는 계기가 되기를 바란다”고 말했다. 　윤창수 기자 geo@seoul.co.kr　최지숙 기자 truth173@seoul.co.kr　

1998년 영화 ‘아마겟돈’은 지구에 충돌할 예정인 거대한 소행성을 핵무기로 파괴해 지구를 지킨다는 내용을 소재로 만들어진 SF 블록버스터다. 러시아는 최근 실제로 지구 접근 소행성을 대륙간탄도미사일(ICBM)으로 파괴하기 위한 프로젝트를 시작했다고 밝혔다. 그렇다면 이러한 지구방위 계획은 과연 신뢰할 수 있는 현실적인 방안이라고 볼 수 있을까? 경제전문지 비즈니스 인사이더는 17일(현지시간) 그 가능성을 점쳐보는 동영상 한 편을 자체 홈페이지에 게재했다. 매체에 따르면 가장 큰 문제는 핵무기의 파괴력이 생각보다 역부족일 수 있다는 점이다. 우선 영화 아마겟돈 속 상황과 같이 텍사스 주에 맞먹는 크기를 지닌 운석이 실제로 지구에 접근한다면, 이것을 파괴하는 것은 적어도 현재의 과학기술로는 완전히 불가능한 일이다. 미국의 회의론자이자 천문학자 필 플레이트는 “아마겟돈에 등장한 크기의 운석을 파괴하기 위해서는 태양에서 생성되는 수준의 에너지가 필요하다”고 설명했다. 그러나 이보다 훨씬 더 작은 규모의 운석이 접근한다고 해도 문제는 여전하다. 미 항공우주국(NASA)은 현존하는 핵무기로 피해를 입힐 수 있는 운석의 최대 크기는 직경 4㎞ 정도인 것으로 보고 있다. 하지만 6500만 년 전 공룡을 멸종시킨 것으로 여겨지는 소행성의 경우 그 직경이 약 10~14㎞에 달했던 것으로 추정되고 있다. NASA에 따르면 소행성의 직경이 10㎞보다 클 경우 이를 핵무기로 파괴하는 것은 불가능하다. 때문에 NASA는 소행성으로부터 지구를 보호할 다른 방안을 모색 중에 있다. 지난달 NASA는 지구 접근 물체의 위협을 관측하기 위한 방위기구 PDCO(Planetary Defence Coordination Office)를 설립하겠다고 공식 발표했다. PDCO의 주된 목표는 지구 접근 물체(NEOs·Near-Earth Objects)와 잠재위협 소행성(PHA·potentially hazardous asteroid)을 감시하고 그 중 일부가 실제 지구에 위해를 가할 수 있다고 판단될 경우 이에 대한 방어를 실시하는 것이다. NASA가 구상한 구체적 방어계획은 소행성을 파괴하는 대신 소행성의 접근 궤도를 변경하는 것이다. 이들은 우주선을 직접 소행성에 충돌시키거나, 소행성의 지근거리에서 폭발을 일으키는 방법으로 이러한 궤도 왜곡이 가능할 것으로 희망하고 있다. 더 나아가 우주선을 소행성의 중력 영향권 안으로 진입시켜 그 주위를 공전하도록 만드는 것 역시 구상안 중 하나다. 이 경우 우주선의 인력이 소행성 궤도에 약간의 변경을 가해 지구를 빗겨나가게 만들지 모른다는 것이 NASA 전문가들의 전망이다. 하지만 이런 계획들이 있다고 해도 아직 안심할 수는 없다. 현재 과학기술의 우주관찰 역량이 아직 완전하지 못하기 때문이다. NASA를 비롯한 많은 기관들이 다가오는 위협에 촉각을 곤두세우고 있으나, 소행성이 지구를 빗겨 지나간 다음에야 그 존재를 알아차리는 일도 비일비재 하다고 플레이트는 전했다. 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

짙은 우주의 먼지 속에서 마치 다이아몬드처럼 빛나는 별의 모습을 담은 사진이 공개됐다.지난 15일(현지시간) 유럽우주국(ESA)은 미 항공우주국(NASA)과 공동으로 운영하는 허블우주망원경으로 포착한 성운의 모습을 공개했다. 십자 모양으로 보석처럼 빛나는 별을 품은 이 성운(星雲)의 이름은 'IRAS 00044+6521'이다. 반사성운인 IRAS 00044+6521는 지구에서 약 2700광년 떨어진 카시오페아 자리에 위치해 있다. 다소 생소한 명칭인 반사성운(反射星雲·Reflection nebulae)은 자체적으로 빛을 내진 않지만 주위의 항성으로부터 받은 빛을 반사해 스스로 빛을 내는 것처럼 보이는 성운을 말한다. 곧 IRAS 00044+6521이 주위 별 빛을 반사하고 있는 것으로, 사진 중앙에서 강한 빛을 내뿜는 항성은 'HBC1'이다. HBC1은 전주계열성(前主系列星)에 속하는데 이는 자신의 핵에서 수소를 태우기 이전 상태의 별로 사람으로 따지면 아직 청소년기 나이다. 　 이 성운에는 흥미로운 점이 하나 더 있다. 성운 안에 허빅-아로 천체(Herbig-Haro object)인 HH 943, HH 943B, HH 943A가 3개나 존재한다는 점이다. 1950년대 천문학자 조지 허빅과 걸리러모 하로가 발견한 허빅-아로 천체는 어린 별들이 가스나 먼지 구름과 초속 수백km 속도로 충돌할 때 발생하는 작은 성운 모양의 천체를 의미한다. 사진=ESA/Hubble & NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구에서 약 40광년 떨어진, 우주적 관점에서 비교적 가까운 곳에는 ‘슈퍼지구’라 불리는 특이한 외계 행성이 존재한다. 바로 지구와 비교해 크기는 2배, 질량은 8배인 ‘55 캔크리(Cancri·게자리)e’다. 최근 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 연구팀이 사상 처음으로 슈퍼지구의 대기를 파악하는데 성공했다는 연구결과를 발표했다. 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 공동으로 운영하는 허블우주망원경의 관측 데이터로 얻어진 이 연구는 외계행성의 대기성분을 분석했다는 점에서 큰 의미가 있다. 이는 차후 외계 생명체가 존재할 가능성이 있는 행성 또한 인류가 살기에 적합한 행성을 찾는데 큰 도움을 주기 때문이다. 지난 2012년 처음 빛이 탐지된 55캔크리e는 그간 천문학자들의 높은 관심을 받아왔다. 특히 같은 해 미국 예일대 연구팀은 행성의 표면이 흑연과 다이아몬드로 덮여 있을 가능성이 높다고 발표해 일약 ‘다이아몬드 행성’ 이라는 별칭도 얻었다. 　 55캔크리e가 슈퍼지구라 불린 이유는 지구와 사이즈가 비슷하고 암석형으로 이루어졌기 때문이다. 그러나 항성 주위를 불과 18시간에 공전할 만큼 바짝 붙어있어 행성의 표면온도는 무려 2000°C에 달한다. 다이아몬드가 가득한 행성이지만 생명체가 살기에는 너무 뜨거운 그야말로 '불의 지옥'인 셈. 이번에 UCL 연구팀의 분석에 따르면 55캔크리e의 대기는 질소와 헬륨으로 가득차 있으며 물의 흔적은 전혀없다. 연구에 참여한 올리비아 베노 박사는 "55캔크리e의 대기는 성운(星雲)으로부터의 형성과정에서 온 질소와 헬륨이 들러 붙어있다"면서 "독성이 강한 시안화수소(hydrogen cyanide)가 대기에 가득해 생명체가 살 수 없다"고 설명했다. 이어 "우주의 많은 행성이 55캔크리e와 유사한 대기 성분으로 구성된 것으로 보인다"고 덧붙였다. 한편 지난해 영국 케임브리지 대학 연구팀은 55캔크리e의 온도변화를 사상 최초로 측정하는데 성공한 바 있다. NASA의 스피처 우주망원경을 사용해 측정한 이 행성의 표면 온도는 무려 1000~2700°C. 연구팀은 이 그 변화 이유를 행성에 존재하는 거대한 화산 활동 때문이라는 사실도 밝혀냈다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

과학자들은 우리 은하나 혹은 안드로메다 은하처럼 거대한 대형 은하들이 작은 왜소 은하를 흡수하면서 지금처럼 크기가 커졌다고 생각하고 있다. 실제로 우주의 먼 곳을 관측하면 최근의 우주보다 훨씬 활발하게 은하 충돌이 발생하는 것을 볼 수 있다. 그러나 이미 주변에 있는 작은 은하를 대부분 흡수한 성숙한 은하 주변에서 이런 장면을 목격하기는 쉽지 않다. 최근 국제 천문학자 팀이 8.2m 구경의 스바루 망원경을 이용해 지구에서 1100만 광년 떨어진 은하인NGC 253가 이 은하에서 16만 광년 떨어진 왜소은하 NGC 253-dw2를 잡아당기는 모습을 관측하는 데 성공했다. 이것이 의미하는 것은 큰 은하가 작은 은하를 중력으로 끌어당긴다는 것이다. 물론 그 결과로 이 작은 은하는 대형 은하인 NGC 253의 일부가 될 것이다. 연구의 리더인 산호세 주립대학의 아론 로마노프스키(Aaron Romanowsky)에 의하면 이런 왜소은하들은 큰 은하를 만드는 일종의 벽돌과 같은 역할을 한다. 하지만 실제로 그 과정을 처음부터 목격한 경우는 많지 않았다. 사진에서 왜소은하 NGC 253-dw2는 길쭉하게 늘어나 있는데, 본래는 작은 구형이거나 불규칙한 모습이었으나 큰 은하의 중력에 의해 모습이 변한 것이다. 연구팀에 의하면 앞으로 이 은하는 NGC 253에 충돌하면서 대형 은하에 약간의 손상을 입힐 것이라고 한다. 왜소은하지만 그 정도 질량은 가지고 있기 때문이다. 물론 이 과정이 끝나고 나면 남는 것은 이전보다 더 커진 새로운 은하이다. 큰 은하의 중력에 의해 사로잡힌 왜소은하들이 모두 이런 운명을 겪는 것은 아니다. 일부는 대형 은하 주변을 공전하는 위성은하가 된다. 실제로 우리 은하도 수십 개의 위성은하를 거느리고 있다. 때에 따라서는 충돌한 은하가 별과 가스를 대부분 빼앗기고 더 작은 은하가 되어 주변을 공전하기도 한다. 그러나 연구팀에 의하면 NGC 253-dw2가 살아남더라도 남는 부분은 얼마 안 돼서 매우 희미한 흔적 정도가 될 것이라고 한다. 은하 역시 약육강식의 원리가 지배하는 것 같지만, 사실 이 과정은 모두 중력에 의해 일어나는 자연 현상일 뿐이다. 이렇게 은하가 성장해서 우리 은하 같은 대형 은하가 되는 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지구로부터 수 억 광년 떨어진 곳의 은하단에서 태양 질량의 수십 억 배에 달하는 거대한 블랙홀의 이미지가 최초로 공개됐다. 2011년 미국 버클리 캘리포티아대학연구진이 처음 존재의 가능성을 인정한 이 블랙홀은 지구에서 3억 3500만 광년 이상 떨어진 사자자리 은하단 내의 가장 밝은 은하인 NGC 4889 중심부에서 발견한 것이다. 대부분의 은하들은 중심부에 거대한 질량을 자랑하는 블랙홀을 보유하고 있는 것으로 알려져 있지만, 특히 NGC4889 은하 중심의 블랙홀은 관측사상 가장 거대한 것으로 알려져 학계의 관심을 한 몸에 받은 바 있다. 이 블랙홀의 질량은 태양계 중심부 블랙홀의 2500배, 태양계 전체의 10배, 태양의 210억 배에 달하며, 지름은 1300억㎞로 엄청난 규모를 자랑한다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주기구(ESA) 소속 천문학자들의 최근 관측결과에 따르면 이 블랙홀은 더 이상 가스 및 주변 에너지의 공급을 받지 못해 일시적으로 활동을 멈춘 휴면기에 속해 있는 것으로 보인다. 만약 이 블랙홀이 다시 활동을 시작한다면 가스나 우주먼지, 우주에너지 파편 등이 블랙홀에 빨려들면서 응축원반(Accretion disk·별 주변에 가스나 먼지들로 이뤄진 원반)을 만들어낼 것으로 천문학자들은 예측한다. 관측 역사상 가장 거대한 블랙홀이 간접적으로나마 모습을 드러낼 수 있었던 것은 미국 하와이 마우나키 화산에 있는 제미니 노스 망원경(Gemini North Telescope)과 세계 최대 광학천체망원경인 지름 10ｍ의 하와이 케크(Keck) 망원경 덕분이다. 천문학자들은 “이들 망원경을 이용해 블랙홀이 위치한 NGC2889 은하 주변의 별의 이동 속도를 관측하고, 이를 통해 블랙홀의 규모를 추측해낼 수 있었다”면서 “빛과 중력, 거리의 문제 때문에 블랙홀의 직접적인 이미지를 관측하는 것은 아직 불가능하지만, 대략적인 규모와 형태를 파악할 수 있었다”고 전했다. 가장 거대한 블랙홀의 이미지는 미국 온라인 과학매체인 ‘phys.org’에 소개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

연구팀, 작년 9월 14일 첫 포착 한국 연구진 수차례 분석·검증 “다중 신호 천문학 새 시대 열려” 우리나라 과학자들이 포함된 14개국 1000여명의 국제연구단이 100년 전 아인슈타인이 예측했던 ‘중력파’(重力波)를 찾아내는 데 성공했다. 미국 레이저간섭계 중력파관측소(LIGO)는 11일 오전 10시 30분(현지시간) 미국 워싱턴DC 외신기자클럽에서 기자회견을 갖고 블랙홀이나 중성자별 같이 질량이 큰 물체들이 충돌하거나 폭발할 때 발생하는 중력파를 인류 역사상 최초로 관측했다고 공식 발표했다. 이번 연구에 참여한 한국중력파연구협력단(KGWG)도 12일 오전 9시 서울 명동에서 기자회견을 갖고 ‘금세기 최고의 발견’으로 평가받는 중력파 발견의 의미를 설명했다. 이번 관측 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 11일자에 실렸다. 논문에 실린 저자는 1000여명으로, 한국인 과학자도 14명 포함돼 있다. 2014년 3월 미국 하버드·스미소니언 천체물리센터 ‘바이셉(BICEP)2’ 연구진이 남극 하늘에서 초기 우주 팽창에 따른 중력파를 최초로 발견했다고 발표했지만, 재검토 결과 ‘우주 먼지’로 인한 오류로 밝혀져 철회된 바 있다. 이 때문에 LIGO 연구팀은 지난해 9월 14일 오전 5시 51분(현지시간) 중력파를 포착한 뒤 발견 사실을 외부에는 비밀에 부친 채 데이터의 잡음을 제거하고 여러 차례 재검토를 거친 결과 ‘중력파’가 확실하다는 결론을 내렸다. KGWG에서 데이터 분석을 담당한 오정근 국가수리과학연구소 선임연구원은 “지난해 9월 14일 저녁 8시 미국 LIGO 연구단에서 ‘매우 흥미로운 사건!’(Very Interesting Event!)이라는 제목의 이메일을 받았는데 중력파를 발견했다는 내용이었다”며 “메일을 받은 뒤 처음에는 잘못된 신호를 잡은 것이 아닐까 하는 의구심이 있었지만 수많은 분석과 검증으로 중력파라는 확신을 갖게 됐다”고 말했다. KGWG 단장인 이형목 서울대 물리천문학부 교수는 “이번 발견은 최초의 중력파 검출이라는 것뿐만 아니라 중력파 관측을 통해 천체를 탐구하는 ‘중력파 천문학’의 문을 열었다는 데 큰 의미가 있다”며 “중력파 천문학이 발달하면 질량이 큰 별의 생성과 진화, 초기 우주 생성 등 지금까지 인류가 알 수 없었던 문제들이 풀리게 될 것”이라고 설명했다. 김정리 연세대 천문대 박사는 “이번 중력파 발견으로 천체 현상을 더욱 정밀하고 정확하게 관찰·분석할 수 있는 ‘다중 신호 천문학’이 가능해질 것”이라고 기대감을 드러냈다. 이를테면 은하에서 초신성이 폭발할 경우 LIGO는 중력파를, 지난해 노벨물리학상을 받게 해 준 일본 슈퍼카미오칸데는 중성미자를, 전 세계에 있는 광학망원경과 전파망원경은 초신성을 동시에 관측함으로써 기존에 비해 훨씬 방대한 데이터를 얻을 수 있게 된다는 뜻이다. 이번 발견으로 올해 노벨물리학상이 1980년대에 중력파 검출 수단으로 LIGO를 처음 제안한 미국 MIT 물리학과 라이너 와이스 명예교수, 캘리포니아공대(칼텍) 물리학과 킵 손 명예교수, 로널드 드레버 명예교수 등에게 주어질 것으로 점쳐지고 있다. 특히 킵 손 교수는 2014년 개봉한 영화 ‘인터스텔라’의 과학총괄자문을 맡기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr 아인슈타인이 중력파를 예측한 지 100년 만에 그 실체가 확인됐다. 태양의 질량보다 큰 블랙홀(검은 원) 2개가 근접해 돌면서 중력파를 만들어 내고 있는 가상도. 작은 사진은 11일 오전 10시 30분(현지시간) 미국 워싱턴DC에서 열린 중력파 발견 공식발표 기자회견. 모니터에 중력파 파장이 나타나 있다. 네이처 제공·워싱턴 EPA 연합뉴스

북한의 핵·미사일 도발 이후 주변의 평범한 40대 여성에게 물어봤다. 정부가 잘 대처하고 있는지를. 그러자 “뒷북 대응만 한다. 우리가 당사자인데 허구한 날 일(북한 문제)만 터지면 미국과 중국에 ‘도와주세요’하는 게 우리 정부가 하는 일 아니냐”고 반문했다. 우리나라와 안보 환경이 비슷한 나라가 이스라엘이다. 우리는 지구상에 남은 최후의 분단국으로 북한과 대치하고 있고, 이스라엘은 적대적인 아랍 국가들에 둘러싸여 한시도 마음 편한 날이 없는 나라다. 군사력 순위를 보면 우리나라(7위)가 이스라엘(11위)보다 한 수 위다. 세계 126개국의 비대칭 전력, 즉 핵무기를 제외한 전통 군사력을 비교한 순위다. 한국이 군사력에서 이스라엘보다 앞서지만, 전쟁·테러 등의 위협에 처했을 때 이스라엘 국민들은 우리보다 훨씬 강한 모습을 보여 준다. 4년 전 이스라엘 국가안보문제연구소(INSS)가 발표한 ‘2004~2009년 국민 안보 여론조사’를 보자. 아랍 국가들과 전면전이 벌어지거나 테러와 핵·미사일 공격을 받는 상황이 벌어졌을 때 이스라엘 국민 70~90%가 “정부를 믿는다”고 답했다. 정부가 위기 상황을 잘 대처하리라고 믿기 때문이다. 같은 시기 한 언론사가 북한 등의 위협에 대한 우리 국민들의 반응을 조사한 결과 70%가 불안하다고 답해 대조를 이뤘다. 이스라엘 국민들의 국가에 대한 믿음은 200여개의 핵탄두를 보유했기 때문만은 아니다. 수많은 중동 전쟁을 승리로 이끌었을 뿐 아니라 경제 기적을 가능하게 한 혁신적인 집단이라는 평가까지 받는 군이 있어서다. 이스라엘에는 수학과 과학 성적이 뛰어난 이들로 이뤄진 엘리트 부대가 따로 있다. 우리와 달리 계급이 아니라 개인의 자질과 능력이 우선이다. 이곳에서 젊은이들은 수백만 달러나 되는 장비를 다루고, 첨단기술 개발 프로젝트에도 참여한다. 출신 대학보다 어느 부대에서 근무했는지가 사회생활에서 더 중요하다. 군이 국가 운영의 핵심적인 역할을 하고 있는 것이다. 어떤 경우에도 이스라엘군은 국민에게 무한 신뢰를 받는다. 우리의 군은 어떤가. 노무현 전 대통령이 “몇 년 썩고 나오는 곳”으로 비하할 정도로 젊은이들에게는 청춘의 ‘무덤’ 같은 곳이다. 이뿐인가. 천문학적인 국방 예산은 군 수뇌부까지 연루된 군산(軍産) 비리로 줄줄이 새는 등 군 기강이 무너진 지 오래다. 그래서 북한의 도발 같은 국가적 위기 관리가 절실한 상황에도 믿음직스럽게 보이지 않는다. 정작 가장 중요한 때에 군의 존재 이유를 묻게 되는 것이다. 북한이 핵(4차례)과 미사일(6차례) 도발을 한 20년 동안 우리 군은 무엇을 했는가. 북이 성공했다고 주장하는 수소폭탄 실험은 핵폭탄 개발의 마지막 단계로, 이제 핵무기는 실전 배치만 남았다. 여기에 1만 2000㎞를 날아가는 장거리 미사일은 성능을 더 향상시키고 핵을 탑재해 앞으로 미국을 포함해 전 세계를 사정권 안에 둘 게 뻔하다. 우리는 북이 도발할 때마다 미국의 핵 항공모함이나 스텔스 폭격기가 한반도에 급파된다는 소식을 들어야 마음이 놓이는 게 현실이다. 언제까지 우리 국민의 안전과 국방을 미국에 의존할 것인가. 최근 한·미는 중국의 노골적인 반발에도 고고도미사일방어체계인 사드(THAAD) 배치를 위한 논의를 시작했다. 개성공단 전면 가동 중단이라는 독자적인 제재 조치도 했다. 북에 대한 국제적 제재 방안이 논의되는 상황에서 우리가 능동적·주체적으로 대응해야 하는 사안들이다. 북한과의 강대강(强對强) 대치 국면에서 우리나라의 명운을 걸고 국론을 모아 대처하지 않으면 위기를 극복할 수 없다는 국민적 공감대가 절실한 시점이다. 북한의 핵·미사일 위협보다 더 무서운 것은 엄중한 상황에 대처하는 우리 군, 나아가 정부에 국민들이 신뢰를 보내지 못할 때다. 단순히 첨단 무기 몇 개 더 개발하고 배치했다고 국민의 신뢰를 받을 수 있는 것은 아니다. 이스라엘처럼 국민의 생명을 지키기 위해 선제 공격까지 감행할 각오로 어떠한 위급한 상황에도 의연하고도 단호하게 대처할 때 비로소 국민에게 믿음을 줄 수 있다. 국민이 신뢰하는 군, 정부라야 북한 위협에 대한 군사적·외교적 대응이 힘을 받고 북한뿐 아니라 국제사회도 우리의 목소리에 귀를 기울일 것이다. bori@seoul.co.kr

지구로부터 수 억 광년 떨어진 곳의 은하단에서 태양 질량의 수십 억 배에 달하는 거대한 블랙홀의 이미지가 최초로 공개됐다. 2011년 미국 버클리 캘리포티아대학연구진이 처음 존재의 가능성을 인정한 이 블랙홀은 지구에서 3억 3500만 광년 이상 떨어진 사자자리 은하단 내의 가장 밝은 은하인 NGC 4889 중심부에서 발견한 것이다. 대부분의 은하들은 중심부에 거대한 질량을 자랑하는 블랙홀을 보유하고 있는 것으로 알려져 있지만, 특히 NGC4889 은하 중심의 블랙홀은 관측사상 가장 거대한 것으로 알려져 학계의 관심을 한 몸에 받은 바 있다. 이 블랙홀의 질량은 태양계 중심부 블랙홀의 2500배, 태양계 전체의 10배, 태양의 210억 배에 달하며, 지름은 1300억㎞로 엄청난 규모를 자랑한다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주기구(ESA) 소속 천문학자들의 최근 관측결과에 따르면 이 블랙홀은 더 이상 가스 및 주변 에너지의 공급을 받지 못해 일시적으로 활동을 멈춘 휴면기에 속해 있는 것으로 보인다. 만약 이 블랙홀이 다시 활동을 시작한다면 가스나 우주먼지, 우주에너지 파편 등이 블랙홀에 빨려들면서 응축원반(Accretion disk·별 주변에 가스나 먼지들로 이뤄진 원반)을 만들어낼 것으로 천문학자들은 예측한다. 관측 역사상 가장 거대한 블랙홀이 간접적으로나마 모습을 드러낼 수 있었던 것은 미국 하와이 마우나키 화산에 있는 제미니 노스 망원경(Gemini North Telescope)과 세계 최대 광학천체망원경인 지름 10ｍ의 하와이 케크(Keck) 망원경 덕분이다. 천문학자들은 “이들 망원경을 이용해 블랙홀이 위치한 NGC2889 은하 주변의 별의 이동 속도를 관측하고, 이를 통해 블랙홀의 규모를 추측해낼 수 있었다”면서 “빛과 중력, 거리의 문제 때문에 블랙홀의 직접적인 이미지를 관측하는 것은 아직 불가능하지만, 대략적인 규모와 형태를 파악할 수 있었다”고 전했다. 가장 거대한 블랙홀의 이미지는 미국 온라인 과학매체인 ‘phys.org’에 소개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

“얼마 후면 꽃 피는 봄이잖아요. 신상품이 들어와야 하는데 개성에서 묶여 버렸네요. 이런 상황이 지속되면 우리는 정말 생사의 기로에 서게 됩니다.” ●12개사 공동 출자… 품질 좋아 인기 11일 이종덕 개성공단상회 부이사장의 목소리는 낮게 가라앉아 있었다. 개성공단상회는 지난해 9월 공단 입주기업 12개사가 공동 출자해 만든 협동조합형 상점이다. 2013년 개성공단 가동 잠정 중단 등 남북 긴장이 조성될 때마다 생산제품의 거래처를 찾는 데 어려움을 겪은 업체들이 안정적인 판로를 확보하기 위해 만들었다. 지난 5개월 동안 개성공단상회는 탄탄대로를 달려왔다. 개성공단 입주기업과 직거래를 하기 때문에 가격은 저렴하고 품질은 좋아 단골이 끊이질 않았다. 여기서 파는 3만원짜리 남성용 정장 셔츠만 해도 유수의 이름난 브랜드에 납품되는 고급 제품이다. ●남북 경색에 추가 지점 오픈 보류 이날 오전에만 서울 종로구 안국동 본점에 손님 20여명이 다녀갔다. 현재 본점을 포함해 전국 6개 상회가 운영되고 있다. 원래는 오는 3월까지 3곳이 추가로 문을 열 예정이었다. 하지만 개성공단 가동이 중단되면서 추가 오픈 계획이 일단 보류됐다. 이 부이사장은 “본점은 월 매출이 7200만원까지 올라간 적도 있다”며 “지금은 월 4000만원 정도인데, 신상품이 나오지 않으면 고객이 끊기는 건 한순간 아니겠느냐”고 한숨지었다. 이번 사태로 개성공단상회와 출자사가 받을 피해는 수십억원대에 이를 것으로 보인다. 북한이 이날 오후 개성공업지구에 있는 우리 기업과 관계기관의 설비, 물자, 제품을 비롯한 모든 자산을 동결했기 때문이다. 당장 북한에서 만든 완성품은 물론이고 개성공단에 있는 자재를 비롯해 시설물을 가져오는 것도 불가능한 상태다. ●가족 따지면 피해 금액 천문학적 이 부이사장은 “개성공단에 입주한 124개 기업도 그렇지만, 우리 같은 협력업체 7000여곳의 피해는 누가 책임지느냐”며 “직원은 물론 가족의 피해까지 고려하면 피해 금액은 천문학적으로 늘어날 수 있다”고 밝혔다. 단골손님 정순옥(70·여)씨는 “개성공단 가동이 전면 중단된다는 소식을 듣고 걱정이 돼서 찾아왔다”며 “정부가 나름의 이유가 있어 내린 조치이겠지만, 질 좋은 상품을 파는 좋은 상점이 문을 닫지 않도록 적절한 대책이 나와야 할 것”이라고 말했다. 이성원 기자 lsw1469@seoul.co.kr

883개 중 1/3은 최초로 관측한 은하 은하수 뒤쪽에 있는 수백 개의 은하들이 호주의 고감도 전파망원경으로 최초로 발견되어 화제가 되고 있다고 영국 일간지 데일리메일이 9일(현지시간) 보도했다. 은하수에 가려져 이제껏 볼 수 없었던 이들 은하는 모두 883개에 달하는데, 이중 3분의 1은 과학자들에게 최초로 모습을 드러낸 것들이다. 이 은하들의 집단은 우리은하를 포함한 수천 개의 은하들을 엄청난 인력으로 끌어당기고 있는 거대인력체(great attractor) 현상을 연구하는 데 중요한 자료로 사용할 수 있게 되었다. 거대인력체란 남쪽 하늘의 센타우루스자리와 바다뱀자리 사이의 센타우루스 초은하단 근처에 있는 것으로 추측되는 강한 인력을 가진 천체이다. 우리은하에서 2~3억 광년 떨어진 거리에 있는 이 천체는 주변의 은하들을 초속 1000km의 속도로 끌어당기고 있으며, 질량은 5×10^16제곱 태양질량으로 추정된다. 이들 은하는 호주 뉴사우스웰스의 파크스 전파망원경에 장착된 21cm 멀티빔 수신기에 의해 처음으로 그 실체를 드러냈다. 이 전파망원경은 우리은하를 가득 채우고 있는 별들과 성간 먼지를 꿰뚫고 뒤쪽의 숨겨진 영역을 들여다볼 수 있게 해주었다. 천문학에서는 이 영역을 회피대(回避帶)라 부르고 있다. 이번에 발표된 연구의 대표 저자인 스타벨리-스미스 웨스트오스드레일리아 대학 교수는 "은하수는 참으로 아름다운 대상으로 우리은하를 연구하는 데 아주 흥미로운 자료입니다. 하지만 우리 시야를 가로막아 뒤쪽의 은하들을 가리는 존재이기도 하죠."라고 밝혔다. 그는 또 이번의 발견으로 태양질량의 16제곱 배가 넘는 엄청난 인력을 가진 것으로 보이는 거대인력체를 규명하는 데 한 발짝 더 다가선 것으로 보인다고 평가했다. "우리은하에 작용하고 있는 이 거대인력체의 정체가 무엇인지, 그리고 그것이 어디에서 오는 건지 사실 잘 모르고 있습니다." 스타벨리-스미스 교수는 "아마도 은하단이나 초은하단이 있어 우리은하를 시속 200만km로 끌어당기고 있는 것으로 보인다"고 덧붙였다. 과학자들은 1970년대와 80년대에 처음으로 발견된 이 거대인력체의 미스터리를 풀기 위해 지금까지 부단히 노력해왔다. 이 같은 현상은 우주 팽창에 정면으로 거스리는 것이기 때문이다. 전파망원경의 힘으로 우리은하 뒤쪽의 거대 은하 무리를 발견함으로써 미스터리에 싸인 거대인력체의 정체를 밝혀낼 수 있을 것인지 천문학계의 관심이 집중되고 있다. 이번 연구결과는 '아스트로노미컬 저널'에 발표되었다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

잊을 만하면 그의 '돈자랑'이 또 시작되는 것 같다. 지난 9일(현지시간) 은퇴한 ‘무패복서’ 플로이드 메이웨더 주니어(38)가 자신의 트위터에 화려한 쇼핑 사진을 올려 구설에 올랐다. 이날 9명의 '수행단'을 이끌고 영국 런던 중심가에 나선 메이웨더는 주먹 만큼 빠른 솜씨로 쇼핑백을 가득채웠다. 구설에 오른 트윗은 한 패션 브랜드 앞에서 이날 폭풍 구매한 쇼핑백을 잔뜩 쌓아두고 촬영한 사진이다. 다이아몬드가 촘촘히 박힌 우리 돈으로 7억원을 호가하는 시계를 차고 9개의 쇼핑백 앞에서 포즈를 취한 그는 이 사진에 '오늘 쇼핑 조금 했다'는 글을 달아 '불'을 질렀다. 한 네티즌은 "메이웨더가 구매한 쇼핑백 1개가 내 대학 등록금"이라며 비난했으나 사실 메이웨더의 돈자랑은 어제 오늘 일은 아니다. 미국 내에서 불리는 그의 별명이 ‘머니맨’(Money Man)일 정도. 과거에도 그는 전용기와 각종 슈퍼카, 심지어 침대 위에 돈다발을 잔뜩 올려놓고 촬영한 사진을 SNS에 올려 화제와 동시에 비난을 받은 바 있다. 보도에 따르면 메이웨더는 4700만 달러(약 565억원)짜리 걸프스트림 V 비행기를 비롯 3대의 페라리와 부가티, 포르쉐, 람보르기니 등 많은 슈퍼카를 ‘장난감’처럼 가지고 있다. 물론 이는 천문학적인 수입이 있기 때문에 가능한 일이다. 지난해 6월 미 경제전문지 포브스는 지난 1년 간 가장 돈 많이 번 명사로 메이웨더를 첫 손으로 꼽았다. 그의 1년 간 수입은 무려 3억 달러(약 3600억원). 특히 지난해 5월 메이웨더는 ‘세기의 대결’이라는 수식어를 무색케 한 매니 파키아오(37)와 가진 시합 대전료로 무려 2억 2000만 달러(2640억원)를 챙겼다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

신비로운 토성의 고리를 배경으로 태양빛을 받아 빛나는 위성의 모습이 카메라에 포착됐다. 지난 9일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성의 고리 사이에 붕 떠있는듯 보이는 위성 테티스(Tethys)의 모습을 공개했다. 1684년 프랑스 천문학자인 장 도미니크 카시니가 발견한 토성 위성인 테티스는 지름 1062km의 크기를 가진 '얼음 달'이다. 흥미로운 점은 사진에도 드러나듯 한쪽 표면이 어떤 물체와 충돌하면서 생긴 커다란 ‘상처’(크레이터·crater)가 있다는 점. 테티스를 구성하고 있는 표면 물질은 대부분 물로 만들어진 얼음으로 추정되며 이는 토성 고리의 성분과도 비슷하다. '엣지' 있게 보이는 토성의 고리 역시 대부분 얼음으로 이루어져 있으며 우주 먼지와 화합물이 약간 섞여있다. 특히 이 얼음 때문에 전문가들은 태양계 초기 토성이 ‘물 많은’ 혜성의 영향을 받은 것으로 추측하고 있으나 일부에서는 토성의 강한 중력으로 산산히 쪼개져 생긴 위성의 잔해물이라고 주장하고 있다. 토성의 주요 고리는 3개로 바깥 쪽부터 A, B, C라 칭해졌으며 이후 추가로 D, E, F, G고리의 존재가 확인됐다. 　 이 사진은 지난해 11월 23일 토성탐사선 카시니호가 촬영했으며 테티스와의 거리는 6만 5000km(픽셀당 4km)다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

과학자들은 새로 탄생한 어린 별의 밝기가 갑자기 밝아지는 현상을 오래전 발견했다. 예를 들어 수많은 별이 탄생하는 오리온자리의 'FU Orionis' 별의 경우 밝기가 250배가량 밝아지는 현상이 관측되었다. 그러나 그 이유는 정확하게 알지 못했다. 10년 전 이 현상을 설명하기 위해서 빈 대학의 천문학자인 에두아르두 보로표브와 동료들은 어쩌면 새로 탄생한 별이 주변에 형성되고 있는 원시행성(protoplanet)을 잡아먹어서 이와 같은 밝기 변화가 일어날지 모른다고 설명했다. 이 가설에 의하면 원시별 주변에 형성되는 가스와 먼지의 구름인 원시 행성계 원반(protoplanetary disc) 주변에는 거대한 가스의 덩어리가 형성되는 데 이중 상당수는 행성으로 성장하지 못하고 원시별의 중력에 의해 집어삼켜진다는 것이었다. (위의 모식도) 동시에 충돌 때문에 원시별의 밝기가 갑자기 밝아지게 된다. 이와 같은 이론은 ‘천문학적인 규모의 카니발리즘'(cannibalism on astronomical scales)이라고 불린다. 이 이론에 따르면 목성처럼 거대한 가스 행성은 사실 자식을 잡아먹는 어미별에서 살아남은 생존자다. 이 가설을 검증하기 위해서 히로시마 대학이 이끄는 국제 천문학팀은 8.2m 구경의 스바루 망원경을 이용해서 실제 4개의 젊은 별의 이미지를 상세하게 분석했다. 이 가설이 옳다면 원시별 주변의 가스 디스크는 매우 불규칙한 모습과 덩어리진 구조물을 가지고 있을 것이다. 관측 결과 이론에서 예측했던 것과 같이 원시별 주변의 가스와 먼지 고리가 불규칙한 모양을 할 뿐 아니라 덩어리 같은 모양을 지니고 있는 것이 확인되었다. 이는 원시별 주변에서 가스 덩어리가 형성된 후 일부는 행성으로 자라나지 못하고 다시 흡수될 수 있음을 시사하는 것이다. 물론 더 정확한 결론을 내리기 위해서는 더 강력한 망원경의 힘을 이용해서 원시별 주변 구조와 변화를 확인할 필요가 있을 것이다. 만약 이 이론이 사실이라면 목성을 비롯한 우리 태양계의 행성들도 어쩌면 구사일생으로 살아남은 생존자들인지도 모른다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

지난 6일 대만 가오슝의 진도6.4의 강진 발생으로 인한 인명 피해 복구를 위해 중화권 연예계 스타들의 기부가 잇따르고 있다. 7일 중국의 유력 포탈 사이트 신랑(新浪)은 상당수 연예인들이 소셜 미디어를 활용, 실시간으로 기부 의사와 기부금액을 게재하고 있다고 밝혔다. 대만 출신 대표적 연예계 스타 주걸륜(위 사진) 측은 6일 오후 소속사를 통해 40만위안(약 7200만원)을 기부하겠다는 의사를 밝히며, "이를 통해 아직 구조되지 못한 사고 피해자들이 하루 빨리 안전하게 구조되기를 바란다"고 했다. 이어 중화권 5인조 그룹 가수 '오월천(五月天·아랫쪽 사진)' 측 역시 페이스북을 통해 20만위안(약 3600만원)을 기부하겠다고 전하며, "재빠른 재난 피해자 복구를 위해 국민들의 지속적인 관심이 필요할 때"라고 했다. 이에 앞서 사고 당일인 6일 오전, 안젤라베이비와 황샤오밍(黃曉明) 부부는 대만 지진 피해 복구를 위해 자신들이 설립한 '내일사랑기금'을 통해 100만위안(약 1억 8000만원)을 기부한 바 있다. 이들 부부는 중국 sns 웨이보(微博)를 통해 "대만 동포들이 갑작스럽게 당한 자연 재해를 극복할 수 있도록 많은 네티즌들의 관심과 지원이 절실할 때"라고 게재했다.하지만 연예계 스타들의 기부 금액을 놓고 일부 네티즌은 기부금액이 협소하다는 비판의 목소리도 제기했다. 특히 안젤라베이비와 황샤오밍의 기부금액이 100만위안에 달하는데 비해, 중화권 최고 스타로 자리매김한 가수 주걸륜의 기부금액이 불과 40만위안에 불과하다는 점이 지적의 대상으로 겨냥됐다. 아이디 'qqoqqo'는 "중화권 단합을 강조하는 것으로 유명세를 얻어, 천문학적인 수입을 올린 가수 주걸륜의 기부액이 40만위안이라는 것은 턱도 없는 액수다"면서 "비교적 수입이 적은 가수 오월천도 20만위안을 내놓았다"고 지적했다. 이같은 일부 네티즌들의 지적에도 불구, 대만 강진 피해자들을 돕기 위한 연예계 스타들의 움직임은 네티즌들에게 긍정적인 영향을 미치는 분위기다. 임지연 중국 통신원 cci2006@naver.com

블랙홀은 우주에서 가장 기이하고도 환상적인 천체라 할 수 있다. 물질밀도가 극도로 높은 나머지 빛마저도 빠져나갈 수 없는 엄청난 중력을 가진 존재다. ​ 이 괴이쩍은 존재를 최초로 예언한 사람은 1783년, 영국의 과학자 존 미첼이었다. 그는 뉴턴 역학을 기반으로, 충분히 무거운 별의 경우 탈출 속도가 광속보다 더 커, 빛마저도 탈출할 수 없을 것이라고 추측했다. 13년 뒤 피에르시몽 라플라스도 비슷한 제안을 한 데 이어, 그로부터 1세기를 훌쩍 뛰어넘어 1916년, 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 블랙홀을 이론적으로 선보였다. ​일반 상대성 이론은 중력을 구부려진 시공간으로 간주하며, 질량을 가진 천체는 주변 시공간을 휘게 만든다는 이론이다. 사실 이전에는 ‘블랙홀’이란 이름조차 없었다. 그 대신 ‘얼어붙은 별’, ‘붕괴한 별’ 등의 이상한 이름으로 불려왔다. '블랙홀'이란 용어를 최초로 쓴 사람은 미국 물리학자 존 휠러로, 1967년에야 처음으로 일반에 소개되었으며, 블랙홀의 실체가 발견된 것은 1971년이었다. 그 존재가 예측된 지 거의 60년이 지나서야 이름을 얻고 실체가 발견되었으니, 그 또한 심상한 일은 아니다. 블랙홀에도 종류가 있다 그런데 이 블랙홀에도 종류가 있다는 사실을 일반 사람들은 잘 모르고 있는 듯하다. 블랙홀이라고 다 같은 것은 아니고, 세 가지 유형이 있는데, 곧 항성 블랙홀과 초대질량 블랙홀 그리고 중간질량 블랙홀이 그것들이다. ♦항성 블랙홀— 작지만 강하다 항성이 생애의 마지막에 이르러 남은 연료를 다 태우고 나면 중력붕괴를 일으킨다. 내부에서 더이상 에너지가 생성되지 않기 때문에 천체 자체의 압력을 감당하지 못해 내부로 무너지는 것이다. 이때 태양 질량의 약 3배가 못되는 별은 중성자별이 되거나 백색왜성이 된다. 하지만 그보다 덩치가 큰 별들은 중력붕괴가 극도로 진행되어 항성 블랙홀을 만든다. 개별적인 별이 중력붕괴를 일으켜 만들어지는 블랙홀은 대체로 작지만 물질밀도는 놀라울 정도로 높다. 태양질량의 3배 정도 되는 별이 한 도시 크기 로 압축된다. 이 천체의 중력은 끔찍할 정도로 강해서 주위의 모든 가스와 먼지들을 끌어당겨 삼킴으로써 덩치를 키워간다. 하버드-스미소니언 천체물리학 센터에 따르면, 우리은하에 이러한 항성 블랙홀이 수억 개 정도는 된다고 한다. ♦거대질량 블랙홀— 어떤 가설이 맞을까?작은 블랙홀들은 은하의 곳곳에 존재하지만, 거대질량 블랙홀은 은하 중심부에 자리잡고 그 은하를 중력적으로 지배한다. 그 덩치는 놀랍게도 태양 질량의 수백만 배 또는 수십억 배에 달하기도 한다. 그러나 지름의 크기는 우리 태양과 비슷하다. 어마어마한 물질 밀도를 가지고 있다는 뜻이다. 이러한 블랙홀이 거의 모든 은하의 중심부에 있는 것으로 보이며, 우리 은하의 중심부에도 똬리를 틀고 있다. 이런 거대질량의 블랙홀이 어떻게 생성되었는가에 대해서 과학자들은 아직까지 정확한 답안을 작성하지 못하고 있다. 어쨌든 이런 블랙홀이 은하 중심에 자리잡고 나면 주변에 풍부한 물질들을 닥치는 대로 탐식하고, 그 결과 엄청난 질량의 블랙홀로 성장한다는 정도만 알려져 있다. 과학자들은 이 같은 거대질량 블랙홀이 무수히 많은 작은 불랙홀들의 합병 결과물이 아닐까 하고 생각하고 있다. 또는 거대한 가스 구름이 급격한 중력붕괴를 일으켜 이런 블랙홀로 발전한 것일 수도 있다고 본다. 세번째 가능성은 성단을 이루던 별들이 한 점으로 대함몰을 일으켜 블랙홀이 되었다는 가설이다. 나라면 어떤 가설에 손을 들어줄까 생각해보는 것도 재미있는 일이다. ♦중간질량 블랙홀— 블랙홀도 中庸의 미덕이?원래 과학자들은 블랙홀이 아주 작은 것과 엄청 큰 것, 두 종류만 있다고 생각해왔다. 그런데 최근 블랙홀에도 미디엄 사이즈(IMBHs)가 있다는 사실이 발견되었다. 이런 블랙홀은 성단 안에서 별들이 연쇄충돌을 일으킨 결과 태어나는 것으로 알려졌다. 이런 블랙홀들이 같은 지역에서 여럿 만들어지면 결국에는 합병과정을 밟게 되는데, 은하 중심의 거대질량 블랙홀은 이 같은 경로를 거쳐 생성된 것으로 보고 있다. 2014년에 마침내 천문학자들은 한 나선은하의 팔에서 중간질량 블랙홀이 탄생하는 것을 발견했다. 그들의 존재는 알고 있었지만 오랫동안 물증을 찾지 못했던 천문학자들이 애타게 기다리던 발견이었다. 블랙홀 존재 — 어떻게 알 수 있나?블랙홀은 엄청난 질량을 갖고 있지만 덩치는 아주 작다. 그만큼 물질밀도가 극도로 높다는 뜻이다. 따라서 중력이 극강이어서 어떤 것도 블랙홀을 탈출할 수가 없다. ​ 지구 탈출속도는 초속 11.2km이며, 빛의 초속은 30만km다. 블랙홀의 중력이 너무나 강해 탈출속도가 30만km를 넘기 때문에 빛도 여기서 탈출할 수가 없는 것이다. 따라서 우리는 블랙홀을 볼 수가 없다. 그런데 과학자들은 블랙홀의 존재를 확인할 수가 있다. 어떻게? 블랙홀이 주변의 가스와 먼지를 강력히 빨아들일 때 방출하는 X-선 복사로 그 존재를 알 수 있는 것이다. 우리 은하 중심부에 있는 거대질량 블랙홀은 두터운 먼지와 가스로 뒤덮여 있어 X-선 방출을 막고 있다. 물질이 블랙홀로 빨려들어갈 때 블랙홀의 사건지평선 입구에서 안으로 들어가지 않고 스쳐지나가는 경우도 더러 있다. 블랙홀이 직접 보이지는 않지만, 물질이 함입될 때 발생하는 강력한 제트 분출은 아주 먼 거리에서도 볼 있다. 블랙홀은 특이점과 안팎의 사건 지평선으로 구성된다. 특이점이란 블랙홀 중심에 중력의 고유 세기가 무한대로 발산하는 시공간의 영역으로, 여기서는 물리법칙이 성립되지 않는다. 즉, 사건의 인과적 관계가 보장되지 않는다는 뜻이다. 이 특이점을 둘러싸고 있는 것이 안팎의 사건 지평선으로, 바깥 사건지평선은 물질이 탈출이 가능한 경계이지만, 안쪽의 사건 지평선은 어떤 물질이라도 탈출이 불가능한 경계다. 기존의 고전 역학에서 볼 때 빛까지도 이 중력장에서 벗어날 수가 없다는 결론을 내렸지만, 양자역학으로 오면 사정이 좀 달라진다. 블랙홀도 무언가를 조금씩 내놓을 수 있다는 것이다. '블랙홀이 완전히 검지는 않다'​ 1970년대 영국의 물리학자 스티븐 호킹은 블랙홀이 양자 요동(quantum fluctuation)으로 인해 무언가를 내놓는다는 것을 보여주는 이론을 완성했다. 양자론에 따르면, 아무것도 없는 진공에서 난데없이 입자와 반입자(antiparticle)로 이루어진 가상 입자 한 쌍이 나타날 수 있으며, 이 한 쌍은 매우 짧은 시간 존재하다가 쌍소멸된다. 대부분의 상황에서 이들 입자 쌍은 관측하기 힘들 정도로 매우 빠르게 생겼다가 소멸는데, 이를 양자 요동 또는 진공 요동이라 한다. 과학자들은 실제로 이 양자 요동의 존재를 실험적으로 확인했다. ​이 양자 요동 가운데 하나가 블랙홀의 사건 지평선 근처에서 일어난다면, 한 쌍의 입자가 사건 지평선 근처에서 생겨날 때는 블랙홀의 강한 기조력 때문에 헤어지기 쉽다. 즉, 두 입자 중 하나는 지평선을 가로질러 떨어지는 반면, 다른 하나는 밖으로 탈출하는 일이 발생할 수도 있다. 탈출한 입자는 블랙홀에서 에너지를 가지고 나간 것으로, 이 과정이 반복적으로 일어나면 외부의 관측자는 블랙홀에서 나오는 빛의 연속적인 흐름을 보게 된다. 호킹의 주장에 따르면, 이 같은 양자 요동 효과 때문에 블랙홀이 빛을 방출한다는 것이다. 이를 '블랙홀 증발'이라 하고, 이때 빠져나오는 빛을 '호킹 복사(Hawking radiation)'라 한다. 그래서 호킹은 '블랙홀이 실제로는 완전히 검지 않다'는 말로 이 상황을 표현했다. 호킹의 이론대로 블랙홀이 계속 증발한다면, 수조 년의 시간이 흐르면 블랙홀 자체가 완전히 사라질 수도 있다는 얘기가 된다. 블랙홀에는 질량과 전하, 각운동량 외에는 아무 정보도 얻을 수 없다. 그래서 흔히들 블랙홀에는 세 가닥의 털밖에 없다고 말한다. 이처럼 인류는 아직까지 블랙홀에 대해 아는 것보다 모르는 것이 더 많은만큼 블랙홀은 21세기 천문학과 물리학에서도 여전히 화두가 될 것으로 보인다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

지구의 이웃 행성 화성은 세간에 널리 알려져있지는 않지만 2개의 초미니 달을 가지고 있다. 울퉁불퉁 감자모양을 닮은 지름 27km의 포보스(Phobos)와 지름 16km의 데이모스(Deimos)가 그 주인공이다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 3D 모델링한 포보스의 모습을 영상과 함께 공개했다. 과거 화성 탐사선이 촬영한 데이터를 바탕으로 만들어진 이 영상에는 360도 회전하는 포보스의 표면 모습이 생생히 담겨있다. 마치 누군가에게 얻어맞은듯 군데군데 파여있는 수많은 크레이터와 생기다만듯한 모양이 근사한 우리의 달과는 비교조차 안될 정도. 지난 1877년 미국 천문학자 아사프 홀에 의해 발견된 포보스는 생김새와 크기 모두 볼품없지만 풀리지 않는 미스터리를 갖고있는 위성이다. 포보스는 화성 표면에서 불과 6000km 떨어진 곳을 돌고 있는데 이는 태양계의 행성 중 위성과 거리가 가장 가깝다. 지구와 달의 거리가 평균 38만 ㎞에 달하는 것과 비교해보면 얼마나 가까운 지 알 수 있는 대목. 더욱 특이한 것은 포보스가 원래는 소행성일 가능성이 높다는 점이다. 최초 태양계를 떠돌던 소행성이 화성의 중력에 포획돼 달이 됐다는 가설이다. 이같은 특징때문에 결국 포보스는 화성의 중력을 견디지 못하고 점점 가까워져 사라질 운명이다. 지난해 11월 NASA 고나드 연구센터 측은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 포보스가 당초 예측인 3000만년보다 훨씬 짧은 수백만 년 안에 갈가리 찢겨지고 일부 파편은 화성으로 떨어져 사라질 것이라는 연구결과를 발표한 바 있다. 한편 포보스와 데이모스 이름은 그리스 신화에서 따왔다. 아레스와 아프로디테 사이에서 태어난 쌍둥이 형제인 포보스는 ‘공포’를, 데이모스는 ‘패배’를 뜻한다. 이 때문에 전문가들은 언젠가 사라질 운명인 포보스가 딱맞는 이름을 갖고 있다고도 평한다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr