초신성 폭발이 일어나는 현장이 관측 사상 처음으로 망원경에 잡혔다.  태양보다 10배 이상 큰 별은 생애 마지막에 적색거성으로 진화했다가 대폭발로 별의 일생을 끝내는데, 이를 초신성 폭발이라 한다. 신성이라고는 하지만 사실 늙은 별의 임종이다. 옛날 망원경이 없던 시대에 갑자기 밝은 별이 나타난 것을 보고 신성이라 불렀을 뿐이다.  이런 초신성 폭발이 일어나면 그 밝기는 한 은하를 초월할 정도로 우주에서 일어나는 가장 극적인 드라마라 할 수 있다. 우리은하에서는 100년에 한 번꼴로 나타나는데, 희한하게도 400년 전 연달아 초신성 폭발이 있은 후 이제껏 잠잠했다. 그러다가 마침내 외부은하에서 터지는 초신성을 천문학자들이 발견했다. 관측 연구팀은 하와이에서 망원경을 사용해 2020년 여름 적색 초거성 관측 자료를 수집했다. 그리고 9월 한 적색거성이 ‘SN 2020tlf’로 명명된 초신성 폭발로 별의 생애를 끝냈다. 이 초신성 폭발에 대해 연구팀은 "가장 흥미로운 사례 중 하나"라고 밝혔다. 이번 결과를 보고한 연구 주저자이자 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC 버클리)의 천문학과 대학원생 연구원 윈 제이콥슨-갈란은 관측 자료를 수집한 케크 천문대의 성명에서 “이는 거대한 별이 죽기 직전 어떤 움직임을 보이는지 규명하는 데 있어 획기적인 사건”이라면서 “처음으로 적색 초거성이 폭발하는 것을 목격했다”고 밝혔다. 성명에 따르면, 폭발한 별은 태양 질량의 약 10배에 달하는 적색 초거성으로, 지구에서 약 1억 2000만 광년 떨어진 NGC 5731 은하에 있는 별이었다. 이번 연구에 참가한 천문학자들은 2020년 1월에 시작해 폭발 후 거의 1년 동안 여러 망원경에서 초신성을 포함한 이 지역의 관측 자료를 수집했다. 미 항공우주국(NASA) 우주망원경 닐 게렐스 스위프트 천문대는 별이 폭발한 후 작업에 합류했다. 일부 기록 보관소의 관찰과 함께 이 모든 정보는 과학자들에게 별이 마지막 날에 어떻게 행동했는지, 초신성 폭발이 어떻게 전개되는지에 대한 통찰을 제공했다.천문학자들이 특히 관심을 끈 것은 초신성 이전의 지난 4개월 동안 수집된 별에 대한 관측으로, 초신성 현상에 빛을 던져준 것이었다. 지금까지의 관측에서는 적색 초거성이 폭발하기 전 특이한 동향을 보인다는 예측은 전혀 없었다. SN 2020tlf의 활동은 이러한 별 중 일부가 폭발의 징후를 사전에 나타낼 수 있음을 보여준 것이다. 이번 성과는 적색 초거성의 마지막 과정에 대한 이제까지의 상식을 뒤엎는 것이다. 지금까지 생각했을 때 폭발 전의 적색 초거성은 비교적 온화한 것으로 알려져왔다. 연구의 선임 저자이자 UC 버클리의 천문학자인 라파엘라 마르구티 박사는 같은 성명에서 “이는 마치 시한폭탄을 보는 것과 같다”고 표현하며 “지금까지 우리는 죽어가는 적색 초거성에서 그렇게 극적인 방출과 폭력적인 활동을 확인한 적이 없었다”고 덧붙였다. 천문학자들은 초신성 사건으로 이어지는 마지막 수개월을 더 잘 이해하기 위해 더 많은 적색 초거성 사전 분출을 발견하기를 기대하고 있다. 제이콥슨-갈란 연구원은 “이 발견으로 밝혀진 모든 미지의 사실에 가장 흥분된다”면서 “SN 2020tlf와 같은 사건을 더 많이 감지하면 항성 진화의 마지막 단계를 규명하는 데 큰 진전을 이룰 것이며, 나아가 관측자와 이론가를 결합해 거성이 생애의 마지막 순간을 어떻게 보내는지에 대한 미스터리를 풀 수 있을 것”이라고 말하며 기대를 나타냈다.  연구 성과는 ‘천체물리학 저널’ 1월 6일자에 게재됐다.

일반적인 행성처럼 동그란 구(球·sphere) 형태가 아닌 기형으로 변형된 행성이 처음으로 확인됐다. 최근 프랑스 파리천문대 등 국제공동연구팀은 우주망원경 ‘키옵스’(CHEOPS)를 통해 외계행성 'WASP-103b'를 분석한 결과 구체가 아닌 럭비공처럼 기형으로 보인다는 연구결과를 국제학술지 ‘천문학 및 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 발표했다. 지난 2014년 처음 발견된 WASP-103b는 지구에서 약 1000광년 떨어진 헤라클레스 자리에 위치하고 있으며, 태양계에는 존재하지 않은 형태의 행성인 '뜨거운 목성'(hot Jupiter)형 행성이다. 뜨거운 목성은 우리의 목성과 같은 거대한 가스 행성이지만 모항성(WASP-103)과 매우 가까운 탓에 표면온도가 뜨거워 이같은 별칭으로 불린다. WASP-103b는 목성보다 약 2배 정도 크며 모항성은 우리 태양보다 약 1.7배 더 크고 조금 더 뜨겁다.그렇다면 왜 WASP-103b는 기형의 형태를 갖게됐을까? 이는 행성이 모항성과 바짝 붙어있어 강한 조석력의 영향을 받기 때문이다. WASP-103b가 모항성을 공전하는데 걸리는 시간은 불과 22시간. 이렇게 가까운 거리 때문에 WASP-103b는 강한 조석력으로 당겨져 기이한 모양으로 변형된 것. 논문의 선임저자 포르투갈 대학 수사나 바로스 연구원은 "지구에도 달과 태양으로 인해 조석이 있지만 이는 바다에서만 볼 수 있다"면서 "행성이 어떻게 변형되는지 측정해 그 행성이 암석형인지 기체형인지와 내부 구조를 파악할 수 있다"고 설명했다. 이어 "　WASP-103b는 항성의 가열과 여러 매커니즘으로 인해 매우 부풀어졌을 가능성이 높다"고 덧붙였다. 한편 이번 연구에서는 지난 2019년 유럽우주국(ESA)이 쏘아올린 외계행성 탐사용 우주망원경 위성 ‘키옵스’(CHEOPS)가 사용됐다. 키옵스는 행성을 거느린 것으로 파악된 가까운 항성을 관측하는 용도로 발사된 첫번째 위성으로, 지구 700㎞ 상공을 돌며 ‘해왕성∼지구 크기의 행성’을 집중적으로 관찰하고 있다. 　  

전 세계 천문학자와 우주 팬이 안도의 한숨을 내쉬었다. 제임스웹 우주망원경의 복잡한 전개작업이 완벽하게 마무리되었기 때문이다. 100억 달러(한화 약 12조원)가 투입된 미 항공우주국(NASA)의 웹 망원경은 1월 8일(이하 미국동부시간) 거대한 주경의 두 번째 '날개'를 펼쳐서 주경의 단일 집광표면을 완성함으로써 길고도 위험했던 모든 전개작업을 완벽하게 매조졌다. 오전 10시 30분 직전에 마지막 거울 부분이 제자리에 고정되었다. 3시간도 채 안 된 오후 1시 17분, 미국 메릴랜드주 볼티모어에 있는 관제센터에서 환성과 하이파이브가 터지면서 웹 망원경의 완전한 탄생을 축하했다. NASA 과학담당 부국장인 토마스 주부큰은 마지막 이정표가 세워진 뒤 웹 팀에 "우리는 궤도에 망원경을 배치했다"라고 선포하면서 "세상에서 한 번도 본 적이 없는 놀라운 망원경이다"라고 감개무량해했다.메릴랜드주 볼티모어에 있는 우주망원경 과학연구소에서 라이브로 웹캐스트를 진행한 NASA 천체물리학자 미셸 탈러는 "나는 지금 가슴에서 이런 종류의 빛이 느껴진다. 주경의 크기는 웹과 인류에게 빅뱅이 시작된 지 불과 1억 년 후의 우주를 볼 수 있는 기회를 줄 것"이라고 밝혔다. 웹은 지난 크리스마스 날 남미의 유럽 우주공항에서 발사되어 우주 최초의 별과 은하를 관찰하고 흥미로운 외계행성의 대기를 탐색해 생명체의 증거가 될 수 있는 흥미로운 화학물질의 발견에 나선다. 웹은 우리가 열로 느끼는 파장인 적외선으로 우주를 볼 수 있도록 최적화되어 있다. 망원경의 광학장비와 기구는 이러한 희미한 열 신호를 포착하기 위해 극도로 차갑게 유지되어야 한다. 따라서 웹은 햇빛을 차단하는 테니스장만 한 크기의 5겹 차광막을 자랑한다.차광막의 구조 속에는 140개의 이탈장치와 70개의 힌지 조립체, 400개의 도르래 장치, 총 400m의 케이블 90개와 8개의 전개 모터가 있으며, 이 모두가 5장의 펼침막이 계획대로 전개되도록 작동해야 한다. 발사 3일 만에 시작해 일주일 정도 걸린 차광막 전개 기간 이 모든 부품은 완벽하게 작동했다. 거울을 적절한 위치에 고정함으로써 웹의 복잡한 기본 전개 단계는 종료되었다. 다음 주요 이정표는 발사 후 29일 동안 예정된 엔진 분사로, 웹은 최종 목적지인 태양-지구 라그랑주 2지점(L2) 주위의 궤도에 진입하게 된다. 지구로부터의 거리는 지구-달 거리의 약 4배인 150만㎞이다.웹 팀원들은 망원경이 L2에 도착한 후에도 여전히 할 일이 많다. 예컨대, 웹의 주경 18개를 정확하게 정렬하여 각 낱개 거울이 단일 집광 표면으로 기능하도록 하는 고난도 작업이 기다리고 있다. 거울 정렬은 150㎚(10억분의 1m)의 정확도까지 완벽해야 한다. 이 작업은 5개월 정도 소요될 것으로 예상된다. 참고로, 종이 한 장의 두께는 약 10만㎚다. 정기적인 과학 작업은 발사 후 6개월 후인 2022년 6월 말이나 7월 초에 시작될 것으로 예상된다. 그 후 최소 5년 동안 웹은 우주 최초의 별과 은하를 연구하고, 주변 외계행성의 대기에서 생명체 흔적인 화합물을 찾는 등 다양한 관측 활동을 수행하게 된다. 계획 활동 기간은 10년이지만, 상황이 허락하면 수명을 그 이상으로 연장할 수 있을 것으로 기대된다. 

우주에서 가장 강한 자석 천체인 ‘마그네타’(magnetar)가 태양의 10억 배에 달하는 에너지를 한 순간에 분출하는 현상이 포착됐다. 스페인 발렌시아대 등 국제연구진은 지구에서 약 1300만 광년 떨어진 조각가자리 은하의 마그네타(GRB2001415)가 태양 10억 개가 생성하는 것과 맞먹는 에너지를 약 0.1초 동안 분출했다고 밝혔다. 연구 공동저자 빅터 레글레로 발렌시아대 교수는 “지난 2020년 4월 15일, 마그네타는 약 10분의 1초 동안 막대한 에너지를 분출했다”면서 “진정한 우주 괴물”이라고 말했다. 마그네타는 매우 강력한 자기장을 가진 중성자별의 한 종류를 말한다. 다른 중성자 별처럼 지름은 약 20㎞ 정도지만 자기장은 1000배 이상이다. 자기장의 세기는 약 10기가 테슬라(T·1T=1만G)로, 지구 자기장과 비교했을 때 1000만 배나 강하다. 이처럼 강한 자기장과 높은 밀도 때문에 마그네타에서는 특유의 강한 X선 방출과 감마선 폭발이 일어난다. 하지만 폭발은 1초 미만으로 매우 짧아 발견 자체가 쉽지않다. 지금까지 관측된 마그네타는 총 30개다. 이번 연구는 국제우주정거장(ISS)에 탑재된 대기-우주 상호작용 모니터(ASIM) 기기를 사용해 마그네타의 밝기 변화를 조사했다. 이를 통해 마그네타의 에너지 분출 강도와 지속 시간을 기록했다. 연구 주저자로 스페인 안달루시아 천체물리학연구소의 알레르토 J. 카스트로티라도 박사는 “마그네타는 비활성 상태에서도 태양보다 10만 배 더 밝지만, 우리가 연구한 마그네타의 경우 찰나의 순간 분출한 에너지는 태양이 10만 년간 분출하는 에너지와 맞먹는다”고 말했다. 에너지 분출의 원인은 아직 완벽하게 밝혀지지 않았다. 천문학자들은 마그네타 자기권의 불안정성이나 마그네타 외층의 성진(별의 지진)에 의한 것으로 추정한다. 레글레로 교수는 “마그네타 연구의 어려움은 신호(분출 시간)가 짧다는 점에 있지만, 신호의 진폭이 빠르게 감소해서 배경이 되는 잡음에 파묻히는 문제도 있다”면서 “때문에 신호를 구별하기가 어렵다”고 말했다. 이번 분출은 지금까지 관측된 마그네타 30개 중 가장 먼 마그네타에서 일어났다. 레글레로 교수는 “마그네타는 고요한 우주 속에서 태양 10억 배의 힘으로 노래해 우리에게 존재를 알리고 있는 것 같다”고 덧붙였다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최근호(2021년 12월 22일자)에 실렸다.

세밑을 강타한 애덤 매케이 감독의 넷플릭스 영화 ‘돈룩업’(Don’t look up)은 눈뜬장님, 아니 눈먼 비장애인들 얘기다. 지구로 날아드는 혜성을 두고 천체물리학자 디캐프리오가 “우리 다 죽는다. 하늘 좀 보라”고 외치지만 선거에 정신 팔린 대통령은 표 계산에 바쁘고, 방송사는 디캐프리오의 심각한 얼굴에 채널 돌아갈까 전전긍긍이다. 거대 정보기술(IT) 기업 오너는 혜성에 담긴 30조원어치 광물에 눈이 꽂히고, 결국 혜성 폭파의 마지막 기회마저 날린다. 다가서서 보면 희극, 물러나서 보면 비극이지만 돌아서고 나면 호러물이다. 그런데 이 영화의 가장 섬뜩한 주인공은 사실 따로 있다. ‘군중’이다. 위기보다 잇속이 먼저인 정치와 자본, 미디어 권력에 눈이 가려진 그들은 불타는 혜성이 제 머리로 날아오는 순간이 돼서야 하늘을 본다. 파멸이 다가오지만 정부를 믿어서든, 운을 믿어서든, 놀고 먹기에 바빠서든 그들은 외면했고, 죽음으로 대가를 치른다. 이들을 구하는 할리우드 영웅 따윈 없다. 3월 대선이 끝나고 5월이 되면 새 집권세력만 오지 않을 것이다. 지난 5년 차곡차곡 쌓아 둔 문재인 정부 청구서도 결박을 풀고 하나 둘 날아든다. 탈원전의 기치를 훼손할까 싶어 꽁꽁 묶어 두었던 전기요금, 가스요금 고지서는 맛보기가 되겠다. 부동산세 고지서들도 만반의 출격 채비를 갖췄다. 양도세를 늦추느니, 재산세를 낮추느니 하지만 선거용일 뿐 서울 아파트값이 5년간 배로 뛴 터에 세금 폭탄을 피할 도리는 없다. 나랏빚은 어떤가. 문재인 정부가 박근혜 정부 마지막 국가예산 400조원을 5년 새 600조원대로 50% 올려놓는 동안 국가부채 역시 하루에 3000억원씩 차곡차곡 쌓여 1000조원을 넘겼다. 이렇게 5년간 빚잔치를 벌이고는 다음 정부에선 빚 관리가 중요하다며 정부 재정지출을 억제하는 중기재정계획을 임기 마지막해 내놨다. 허리띠는 너희들이 조르라는 얘기다. 문 정부가 불린 나랏빚을 다음 정부와 우리 후대가 갚아야 한다. 문재인 정부가 아무 일도 하지 않아 발생한 청구서도 즐비하다. 탄핵 사태로 인해 중단된 4대 연금 개혁을 이 정부는 철저히 외면했다. 국민연금이 2055년이면 고갈된다는, 1990년생이 65세가 되면 연금을 한 푼도 못 받게 된다는 경고음이 숱하게 울렸지만 오불관언이었다. 공무원연금과 군인연금 적자도 매년 늘어 올해는 4조원대, 내년엔 5조원대에 이를 전망이다. 모두 세금으로 메워야 한다. 인구 절벽과 잠재성장률의 위기는 더 암울하다. “애 안 낳는 게 내 탓이냐”고 하겠으나, 취임하며 보란 듯 만든 저출산고령사회위원회를 딱 한 번 주재하고는 발을 끊은 문재인 대통령이 할 소리는 아니다. 소득주도성장론으로 날려 버린 일자리 문제는 노동시장 개혁 포기로 출구를 잃었다. 취임 때 집무실에 뒀다는 일자리 상황판은 5년 내내 소재 불명이다. 조국 사태가 촉발한 가치 훼손은 청구액을 가늠키 어렵다. 공정과 정의의 자리에 내 편과 네 편을 끼워 넣어 사회 신뢰를 무너뜨리고 불신과 대립의 갈등 비용을 한껏 높였다. 검찰정치 개혁이라는 구호는 정치검사 중용이라는 개악의 실체를 드러냈다. 더불어 권력 수사는 사라졌다. ‘우리 이니 하고 싶은 대로 다하라’고 친문 세력들은 성원했다. 그로부터 5년, 하고 싶은 건 웬만큼 다 한 듯하다. 그러나 해야 할 건 안 했다. 당장은 욕을 먹더라도 나라와 후대를 위해 해야 할 것들을 외면했다. 먹을 욕조차 다음 정부로 넘겼다. 지난달 참여연대 등 18개 시민사회단체가 참여한 공약 분석에서 문 정부 4년 공약이행률은 17.5%에 그쳤다. 누가 바통을 이어받아도 지난 5년의 이 국정 지체를 욕 안 먹고 메울 재간은 없어 보인다. 문 대통령의 임기말 지지율이 대선 득표율 41.8%를 웃돈다. ‘돈룩업’만큼이나 섬뜩하다. 촛불혁명은 촛불잔치가 됐다.

美서 천체물리·시각예술 전공인간 세상 밖의 미지 영역 관심 “詩, 머릿속 생각 표현하는 도구말하고자 하는 욕구 해소 기대”“시를 읽다 보면 책에서 갑자기 순간 이동해서 어딘가에 존재하는 공간 속에 들어간 것 같은 기분이 들 때가 많아요. 소설이 영화 보듯 스토리 속으로 빠져드는 것 같다면, 시의 매력은 나를 들어서 확 옮기는 느낌에 있다고 봅니다.” 지난달 제40회 김수영문학상을 받은 최재원(34) 시인은 시의 매력을 ‘순간 이동’이라고 규정했다. 최근 수상작을 모은 시집 ‘나랑 하고 시픈게 뭐에여?’(사진)를 낸 그는 지난달 30일 서울신문과의 인터뷰에서 “다른 사람을 순간 이동시킬 수 있는 시를 쓰고 싶다”고 말했다. 시집에 실린 80편의 시는 독창적으로 설계된 언어와 형식 위에서 이 세계의 표면과 깊이를 풍부하게 담아낸다. 그는 시집을 관통하는 주제로 “하고 싶은 게 있는데 실현이 안 되는 안타까움”이라고 했다. 표제작 ‘나랑 하고 시픈게 뭐에여?’에서 화자는 한 남성을 끌어안거나 도망치고 싶은 복합적 심정을 드러낸다. 평소 욕망의 대상이 아닌 사람이 욕망의 대상이 됐을 때 어떤 당혹스러움을 느낄까를 드러냈다. 최 시인은 맞춤법에 어긋난 제목에 대해선 “표준어 밖의 언어로 존재하는 삶이 많다는 것을 말하고 싶었다”고 설명했다.실제 그의 시집에는 형이상학적 언어와 비속어, 사투리, 온라인 대화 메시지가 섞여 있고 재미있는 상상의 나래를 펼치는 작품이 많다. ‘아무도 들어주지 않는 직선’은 지구에서부터 우주로 멀리 날아오른 직선이 다시 지구로 내려오다가 조금만 각도가 달라지자 완전히 다른 곳에 도착한다는 상상력을 발휘했다. 형식과 강박으로부터 자유로운 표현은 다양한 곳에서 왕성한 지적 욕구가 넘친 최 시인의 삶과도 닿아 있다. 어린 시절을 경남 거제에서 보낸 그는 강원 횡성의 민족사관고등학교를 졸업한 뒤 미국 프린스턴대에서 천체물리학과 시각예술을 전공했다. 졸업 후에는 럿거스대 메이슨 그로스 예술학교에 진학해 좋아하던 그림을 그렸다. 2018년에는 미국 예술 전문매체 ‘하이퍼알레직’을 통해 미술 비평을 냈고, 시는 2019년부터 쓰기 시작했다. 최 시인은 “어렸을 때부터 인간의 세상에서 탈출해 미지의 영역에 가고 싶다는 욕망이 있었다”고 설명했다. 이어 “고교 시절 철학을 공부하고 싶었으나 갑자기 맞고 틀림이 확실한 물리학에 흥미를 느껴 천체물리학을 전공했다”며 “물리도 철학도 모두 미학적으로 접근하고자 했고, 아름다움을 탐구하고자 하는 욕망이 다시 시를 쓰고 싶은 형태로 발현된 것 같다”고 강조했다. 특히 최 시인은 어릴 때부터 머릿속에 있는 생각을 말로 표현하는 데 어려움을 겪었다고 한다. 시를 통해 말하고자 하는 욕구를 해소할 수 있지 않을까 하는 기대감도 있었다고. 최 시인은 글을 매일 한두 시간 정도 쓴다. 현재 웹툰 회사에서 영어 번역 감수일을 맡고 있는 최 시인은 “번역이 칼을 갈아 반짝거리는 순간을 찾는 것과 같은 기분이라면 시는 언어가 잠을 자지 않고 항상 깨어 있는 느낌”이라고 표현했다. 어떤 시인이 되고 싶냐는 질문에 그는 “사람을 조금이라도 ‘옮길 수’ 있을 만큼 재미있는 작품을 쓸 것”이라고 포부를 전했다.

“시를 읽다 보면 책에서 갑자기 순간 이동해서 어딘가에 존재하는 공간 속에 들어간 것 같은 기분이 들 때가 많아요. 소설이 영화 보듯 스토리 속으로 빠져드는 것 같다면, 시의 매력은 나를 들어서 확 옮기는 느낌에 있다고 봅니다.” 지난달 제40회 김수영 문학상을 받은 최재원(34) 시인은 시의 매력을 ‘순간 이동’이라고 규정했다. 최근 수상작을 모은 시집 ‘나랑 하고 시픈게 뭐에여?’를 낸 그는 지난달 30일 서울신문과의 인터뷰에서 “다른 사람을 순간 이동시킬 수 있는 시를 쓰고 싶다”고 말했다.시집에 실린 80편은 독창적으로 설계된 언어와 형식 위에서 이 세계의 표면과 깊이를 풍부하게 담아낸다. 그는 시집을 관통하는 주제로 “하고 싶은 게 있는데 실현이 안되는 안타까움”이라고 했다. 표제작 ‘나랑 하고 시픈게 뭐에여?’에서 화자는 한 남성을 끌어안거나 도망치고 싶은 복합적 심정을 드러낸다. 평소 욕망의 대상이 아닌 사람이 욕망의 대상이 됐을 때 어떤 당혹스러움을 느낄까를 드러냈다. 최 시인은 맞춤법에 어긋난 제목에 대해선 “표준어 밖의 언어로 존재하는 삶이 많다는 것을 말하고 싶었다”고 설명했다. 실제 그의 시집에는 형이상학적 언어와 비속어, 사투리, 온라인 대화 메시지가 섞여있고 재미있는 상상의 나래를 펼치는 작품이 많다. ‘아무도 들어주지 않는 직선’은 지구에서부터 우주로 멀리 날아오른 직선이 다시 지구로 내려오다가 조금만 각도가 달라지자 완전히 다른 곳에 도착한다는 상상력을 발휘했다. 형식과 강박으로부터 자유로운 표현은 다양한 곳에서 왕성한 지적 욕구가 넘친 최 시인의 삶과도 닿아있다. 어린 시절을 경남 거제에서 보낸 그는 강원 횡성의 민족사관고등학교를 졸업한 뒤 미국 프린스턴대에서 천체물리학과 시각 예술을 전공했다. 졸업 후에는 럿거스대 메이슨 그로스 예술학교에 진학해 좋아하던 그림을 그렸다. 2018년에는 미국 예술 전문매체 ‘하이퍼알레직’을 통해 미술 비평을 냈고, 시는 2019년부터 쓰기 시작했다. 최 시인은 “어렸을 때부터 인간의 세상에서 탈출해 미지의 영역에 가고 싶다는 욕망이 있었다”고 설명했다. 이어 “고교 시절 철학을 공부하고 싶었으나 갑자기 맞고 틀림이 확실한 물리학에 흥미를 느껴 천체물리학을 전공했다”며 “물리도 철학도 모두 미학적으로 접근하고자 했고, 아름다움을 탐구하고자 하는 욕망이 다시 시를 쓰고 싶은 형태로 발현된 것 같다”고 강조했다. 특히 최 시인은 어릴 때부터 머릿속에 있는 생각을 말로 표현하는 데 어려움을 겪었다고 한다. 시를 통해 말하고자 한 욕구를 해소할 수 있지 않을까 하는 기대감도 있었다고. 최 시인은 매일 글을 한 두시간 정도 쓴다. 현재 웹툰 회사에서 영어 번역 감수일을 맡고 있는 최 시인은 “번역이 칼을 갈아 반짝거리는 순간을 찾는 것과 같은 기분이라면 시는 언어가 잠을 자지 않고 항상 깨어있는 느낌”이라고 표현했다. 어떤 시인이 되고 싶냐는 질문에 그는 “사람을 조금이라도 ‘옮길 수’ 있을 만큼 재미있는 작품을 쓸 것”이라고 포부를 전했다.

정처없이 우주를 떠도는 일명 ‘떠돌이 행성’이 70개 이상이나 무더기로 발견됐다. 최근 프랑스 보르도 천체물리학 연구소등 국제공동연구팀은 전갈과 뱀주인 자리 주위에서 70~170개에 달하는 떠돌이 행성을 발견했다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 천문학’(Nature Astronomy) 최신호에 발표했다. 떠돌이 행성은 이름만큼이나 흥미로운 특징을 가졌다. 일반적으로 행성은 지구처럼 모성(母星)인 항성(태양) 주위를 공전하지만 우주에는 드물게 ‘엄마’ 없이 떠도는 행성도 있다. 전문가들은 이를 ‘고아 행성’, ‘떠돌이 행성’ 등으로 부르는데 그렇다고 제멋대로 떠돌아다니는 것은 아니다. 홀로 외로이 은하 중심에 대하여 공전하고 있는 것. 과학자들은 떠돌이 행성이 원래는 모항성 주위를 돌다가 어떤 이유로 중력 균형을 잃어버려 튕겨져나왔거나, 애초에 성간물질들이 중력으로 뭉쳐져 항성이나 갈색왜성처럼 홀로 태어났을 것으로 추측하고 있다.이번에 연구팀이 발견한 떠돌이 행성들은 목성급 질량을 가진 가스행성으로 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)을 비롯해 전세계 각종 지상 망원경과 가이아 위성 등이 수십 년에 걸쳐 촬영해 축적한 데이터 분석을 통해 확인됐다. 　　 논문의 제1 저자인 보르도 천체물리학 연구소 누리아 미렛-로이그 박사는 "대부분의 외계 행성이 별 관측 과정에서 발견되기 때문에 떠돌이 행성을 찾는 것은 매우 어렵다"면서 "우리 연구팀은 수천 만 개 천체들의 미세한 움직임, 색상, 광도 등을 측정해 이중 가장 희미한 천체인 떠돌이 행성을 식별할 수 있었다"고 설명했다. 이어 "이번에 발견된 떠돌이 행성들은 신비한 은하계 유목민의 기원을 이해하는데 도움을 줄 것"이라면서 "우주에 우리가 상상하는 것 이상으로 떠돌이 행성이 많을 수 있다"고 덧붙였다. 　 

17일 우주전문 사이트 스페이스닷컴(Space.com)에 뉴욕주립대 스토니브룩의 천체물리학자 폴 서터의 '다중우주는 얼마나 현실적일까?(How real is the multiverse?)' 칼럼이 게재됐다. 로켓을 타고 지구를 떠난다고 상상해보자. 먼저 태양계를 떠나고 우리 은하계를 벗어난다. 관측 가능한 우주의 지평선을 돌파하고 우리 우주를 뒤에 남겨두고 떠나는 것이다. 빛의 속도보다 더 빨리 가야 하므로 불가능한 일이지만 여기에서 대범하게 '나는 할 수 있다'고 우겨본다.  이제 당신은 영겁의 시간 동안 측량할 길 없는 공허 속을 순항하고 있지만, 그 안에는 또 다른 은하가 있고, 또 다른 태양계, 또 다른 지구가 있는 또 다른 우주, 그리고 또 다른 당신이 거기 앉아서 이 기사를 읽고 있다.  이것이 바로 다중우주이며, 우주의 시작을 정의하는 물리 이론이 자연스럽게 내놓는 예측일 수 있으며, 또는 그렇지 않을 수도 있다. 새로운 연구 결과에서 알 수 있듯이 이에 대해 딱 부러지게 말하기는 어렵다.  크고 오래된 우주 우주의 크기에 대한 개념은 매우 가설적이기 때문에 정확히 말하기는 어렵지만 '상상보다 훨씬 큰' 정도면 충분하다. '인플레이션'이라고 하는 이 사건의 대체적인 모델은 우주의 관측 가능한 크기보다 적어도 10^52배 더 큰 우주를 보여준다. 관측 가능한 구역의 너비는 이미 900억 광년 이상이므로, 이것은 너무나 큰 나머지 우리 우주의 진정한 크기는 인간의 모든 상상을 넘어선다. 따라서 우리는 거의 이해할 수가 없다. 인플레이션은 우주가 어떻게 시작되었는지를 설명하는 모델인 표준 빅뱅 우주론의 많은 문제를 해결해준다. 우주가 태어난 것은 138억 년 전으로, 빛보다 빠른 것이 없음에도 서로 수백억 광년 멀리 떨어져 있는 우주의 영역이 어떻게 소통하여 거의 같은 온도를 갖게 되었을까 하는 문제 등이 그렇다. 인플레이션 이론에 따르면, 그 지역들은 한때 훨씬 더 아늑했고 인플레이션이 그들을 갈라놓기 전에 서로를 꽤 잘 아는 '이웃'이다.  인플레이션의 또 다른 잠재적인 경우의 수가 있다. 사실 그것은 결코 이루어질 수 없다. 이것을 '영원한 인플레이션'이라고 하며, 이 아이디어는 가장 큰 규모의 우주가 항상 팽창할 수 있는 방법을 설명한다. 그중 한 작은 주머니만 선택되어 우리 우주와 같은 정상적이고 차분한 구역이 될 수 있다. 쪼개진 각각의 섬 우주는 광대한 무(無)의 바다를 사이에 두고 분리될 것이며, 섬들은 빛보다 빠르게 서로 멀어지게 될 것이다. 그것이 바로 인플레이션이 하는 일이기 때문이다. 더 큰 '다중우주'에 끼워넣어진 이 섬 우주들은 결코 서로 만나지 못하며 서로 소통할 수도 없다. 따라서 사실 그들의 존재에 대한 직접적인 증거를 찾는 것은 불가능할 것이다. 영원한 인플레이션이 가능한가? 그 직접적인 증거가 없다면 우리는 최소한 다중우주의 존재 가능성이 있는지 없는지에 대해 어떻게 합리적인 추측을 할 수 있을까? 우리가 빛보다 빠르게 팽창하는 거품으로 가득 찬 거대한 멀티 우주 욕조 속에 있는 하나의 거품일 경우 어떻게 이웃 거품들을 알 수 있을까? 첫 번째 단계는 인플레이션을 테스트하는 것이다. 배심원단은 아직 이에 대해 밝히지 않았지만, 초기 우주에서 인플레이션과 같은 사건이 발생했다는 증거가 있다. 마이크로파 우주배경복사의 변동, 곧 우리 우주가 태어난 지 38만 년이 지나 냉각되기 시작했을 때 방출된 빛은 인플레이션이 발생했을 때 볼 수 있는 패턴과 일치한다. 초기 우주에 대한 다른 이론은 그 빛의 패턴과 일치하지 않는다. 그것으로 좋다. 그러나 '인플레이션'은 단일 이론이 아니다. 그것은 이론의 한 종류이거나 범주에 가깝다. 다른 모델은 이 이벤트의 다른 물리학, 다른 동인, 다른 원인 및 다른 결과를 가정한다. 이 모든 이론은 초기 우주의 극한 물리학에 대한 가상 모델을 기반으로 하기 때문에 어느 이론이 올바른지 말하기에는 너무 이르다. 물리학자들은 영원한 인플레이션이 전부는 아니지만 대부분의 인플레이션 모델의 결과를 의미하는 일반적인 것이라고 생각한다. 따라서 이러한 의심에 따라 인플레이션이 맞다면 영원한 인플레이션도 맞을 가능성이 있으며, 다중우주는 실제일 수도 있는 것이다. 우리 우주는 다중우주 거품 욕조 속의 한 개 거품인가? 말할 필요도 없이, 다중우주의 존재는 삼키기에는 꽤 큰 알약이다. 영원한 인플레이션이 맞다면, 우주는 단 하나, 또는 많은 우주가 아니라 무한한 수의 주머니 우주가 있을 수 있다. 각각은 잠재적으로 자체 물리 법칙과 입자 배열을 지원할 것이다. 따라서 물질과 에너지를 배열하는 방법의 수가 유한하다면(우주를 구성할 수 있는 방법은 매우 다양하다), 무한 다중우주는 물리적 구성의 특정 조합이 믿을 수 없을 정도로 드물더라도 동일한 물리적 상황의 반복적인 형태가 나타날 수 있다. 이는 유한한(그러나 매우 먼) 거리에 당신의 복제본이 있다는 것을 의미한다. 그리고 그 너머로 또 다른 복제가 무한 반복된다. 그러나 우리는 영원한 인플레이션이 실제로 일반적일 때만 다중우주의 가능성이 있다고 말할 수 있다(즉, 인플레이션 모델의 전부는 아니지만 대부분 모델의 공통적인 특징). 이것은 한 물리학자 팀이 인쇄 전 데이터베이스 아카이브와 '우주론과 입자물리학 저널'에 제출된 최근 논문에서 주장한 것과 정확히 일치한다. 그들은 그라인더를 통해 많은 수의 인플레이션 모델을 넣고 모델의 유형과 모델 매개 변수를 변경하여 어떤 것이 일회성 문제이고 어떤 것이 영원한 인플레이션과 다중우주로 이어지는지를 계산했다. 그들의 대답은 복잡하다. 첫째, 그들은 영원한 인플레이션이 원래 생각했던 것만큼 흔하지 않다는 것을 발견했다. 우주론자들이 왜 영원한 인플레이션이 일반적이라고 생각했는지에 대한 설명은 초기 우주론자들이 제한된 모델 세트만을 연구했기 때문이다. 그들은 많은 실행 가능한 인플레이션 모델(여기서 '실행 가능'은 관찰과 명백히 모순되지 않았음을 의미함)이 영원히 팽창하는 시나리오로 이어지지 않는다는 것을 발견했다. 그러나 연구원들은 인플레이션 모델과 작동 방식을 잘 이해하지 못하기 때문에 영원한 인플레이션과 같은 것의 '공통성'을 측정하는 것조차 어렵다는 것을 발견했다. 그들은 인플레이션 물리학에 대해 아직 모르는 것이 너무 많기 때문에 일반성에 대한 질문에 단일 대답으로 답하는 것은 불가능하다고 주장했다. 이 똑같은 기사를 읽고 있는 또 다른 당신이 있을까? 과학은 말한다. '대답하기 어렵다'고 말이다. 

우리 은하의 거대질량 블랙홀 주변 환경을 관측 사상 가장 자세히 나타낸 이미지가 공개됐다. 유럽남방천문대(ESO)가 14일(현지시간) 공개한 이미지는 우리 은하 중심 블랙홀 ‘궁수자리 A별’의 주변에서 여러 별이 움직이는 모습을 보여준다. 이미지는 국제연구진이 지난 3월부터 7월 사이 칠레 파라날천문대에 설치된 초거대망원경 간섭계(VLTI)의 ‘그래비티’(GRAVITY) 장비를 사용해 여러 차례 관측한 연구 데이터로 만든 것이다. 이전 보다 20배 더 선명하다.이미지는 또 이번 관측 연구에서 새로 발견된 별 ‘S300’뿐만 아니라 ‘S29’로 명명된 별이 지난 5월 말 궁수자리 A별에 가깝게 접근한 모습을 보여준다. 당시 S29는 블랙홀로부터 태양과 지구 거리의 약 90배인 130억㎞ 거리를 초당 8740㎞라는 놀라운 속도로 통과했다. 지금까지 다른 어떤 별도 궁수자리 A별에 S29만큼 가깝게 다가가거나 그 주위를 빠르게 이동하는 모습은 관측되지 않았다. 연구진은 궁수자리 A별의 질량이 태양의 430만 배라고 추정했다. 연구진은 이번 연구를 통해 궁수자리 A별의 정확한 질량과 회전 주기, 그리고 주위에 있는 별들이 아인슈타인의 일반상대성이론에 맞춰 정확하게 움직이는 지 등 여러 가지 의문에 관한 답을 찾으려 했다. 이에 대해 연구 책임저자인 라인하르트 겐젤 독일 막스플랑크 외계물리학연구소(MPE) 소장은 “이 같은 질문에 답할 가장 좋은 방법은 거대질량 블랙홀에 가까운 별들의 궤도를 추적하는 것”이라면서 “연구를 통해 우리가 그 어느 때보다 정확하게 답을 찾을 수 있다는 것을 입증하게 될 것”고 말했다.궁수자리 A별과 같은 블랙홀은 중력이 매우 강해 빛조차 빠져나오지 못하는 시공간 영역으로, 주변의 먼지와 가스를 빨아들이는 강력한 중력원으로 작용한다. 태양을 포함한 우리 은하의 별들은 궁수자리 A별의 강력한 중력에 의해 그 주위를 돈다. 별들은 블랙홀과 먼 거리에서 그 주위를 돌고 있지만, 너무 가까워지면 삼켜질 수 있다. 다행히도 지구는 궁수자리 A별에서 2만 7000광년 거리에 있다. 1광년 거리는 약 9조 5000억㎞다. 한편 이번 연구 성과는 논문 두 편에 각각 기술돼 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 14일자에 실렸다.

우리 은하의 거대질량 블랙홀에 ‘누출’이 있다는 증거를 과학자들이 발견했다. 10일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 발표에 따르면, ‘궁수자리 A별’(Sagittarius A*)로 불리는 우리 은하 중심 블랙홀은 이 같은 누출을 통해 몇천 년에 한 번꼴로 ‘탐조등 빛’ 같이 좁은 기둥 모양의 제트를 우주 공간으로 방출한다. 우리 블랙홀은 가스 구름과 같이 무거운 물질을 집어삼킬 때마다 트림하듯 제트를 분출하는 데 이는 거대한 수소 구름에 부딪히는 것으로 여겨진다.제럴드 세실 미 노스캐롤라이나대 채플힐캠퍼스 교수가 주도한 연구진은 허블 우주망원경 등 다양한 망원경의 다파장 관측을 퍼즐처럼 조합해 궁수자리 A별 근처 수소구름이 빛나는 모습을 포착했다. 이는 구름이 불과 2000년 전 블랙홀에서 뿜어져 나온 제트와 부딪히는 것으로 해석된다. 이번 관측은 또 태양 410만 배의 질량을 지닌 우리은하 중심의 블랙홀이 잠들어 있는 것이 아니라 주기적으로 별이나 가스구름을 집어삼키며 제트를 분출하고 있다는 점을 보여주는 또 다른 증거가 된다. 블랙홀은 강력한 중력 때문에 가스와 플라스마, 먼지 등의 물질을 강착원반으로 끌어당긴다. 그런데 이런 강착원반으로 유입되는 물질 중 일부가 블랙홀의 강력한 자기장에 의해 유출되는 제트로 휩쓸려 들어간다고 NASA는 설명했다. NASA는 또 제트를 좁은 ‘탐조등 빛줄기’라고 표현하며 치명적인 전리 방사선의 범람을 동반하다고 덧붙였다.이번 연구에 따르면, 제트는 처음에 연필 모양처럼 가늘고 길었지만, 근처에 있는 수소구름과 부딪히면서 문어의 다리 모양처럼 빛의 산란을 일으켰다.이 연구에서는 또 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제트 유출에 관한 관측 결과를 재현하기도 했다. 그 결과 제트는 수소구름을 통과할 때 물질과 부딪히면서 최소 500광년까지 팽창하는 일련의 기포를 만들어냈다. 이 흐름은 우리은하와 같은 나선은하를 둘러싼 크고 먼지가 상대적으로 없는 구형 영역인 은하 헤일로로 계속해서 스며든다. 이에 대해 연구진은 “우리은하 중심 블랙홀은 지난 100만 년 동안 분명히 적어도 100만 배 더 밝아졌다”면서 “이는 제트가 은하 헤일로에 부딪히기에 충분했다는 점을 보여준다”고 설명했다. 궁수자리 A별에서 제트가 뿜어져 나왔다는 증거는 이미 존재한다. 2013년 찬드라 망원경으로 검출한 X선과 VLA 망원경으로 검출한 전파는 블랙홀 근처에서 남쪽으로 짤막한 제트가 분출했다는 증거를 보여주기 때문이다. 허블 우주망원경 등의 고성능 망원경을 사용한 이전 관측에서는 우리은하의 블랙홀이 약 200만 년에서 400만 년 전 사이 분출을 일으켰다는 증거가 발견되기도 했다. 이 사건은 2010년 NASA의 페르미 우주망원경에 의해 처음으로 발견된 감마선으로, 우리은하 위에 높이 솟은 한 쌍의 거대 거품을 만들기에 충분한 에너지를 갖고 있었다. 자세한 연구 성과는 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다.

이제껏 발견된 블랙홀 중 지구에서 가장 가까운 한 쌍의 블랙홀이 발견되었다. 더욱이 충돌 직전으로 곧 하나가 될 이 블랙홀 한 쌍은 근처 은하계에 숨어 있는 초거대질량 블랙홀로 밝혀졌다. 두 블랙홀은 지구에서 물병자리 방향으로 약 8900만 광년 떨어져 있는 은하 NGC 7727의 중심에서 서로 중력의 춤을 추고 있다. 과학자들은 그러한 쌍의 블랙홀을 우리 행성에서 이렇게 가까이 본 적이 없었지만, 두 블랙홀이 서로 그렇게 가까운 것도 역시 처음 보는 광경이라고 밝혔다. 앞으로 약 2억 5000만 년 후에 하나의 거대한 블랙홀로 합쳐질 이 블랙홀 커플은 블랙홀의 존재를 나타내는 일반적인 증거인 X선 복사를 많이 방출하지 않기 때문에 오랫동안 탐지되지 못했다. 이번 블랙홀이 발견된 것은 강력한 한 쌍의 망원경, 칠레 유럽남방천문대(ESO)의 초대형 망원경과 허블 우주망원경의 합작에 힘입은 것이다. 이번 연구의 주저자이자 프랑스 스트라스부르 천문대의 천문학자 카리나 보겔은 “이전 기록보다 절반도 안 되는 거리로 서로 가까이 있는 두 초대질량 블랙홀을 발견한 것은 이번이 처음”이라고 성명에서 밝혔다. 이제껏 가장 가까운 것으로 알려진 블랙홀 커플의 이전 기록은 지구에서 4억 7000만 광년에 있는 것으로, 이번 새로 발견된 블랙홀 커플보다 5배 이상 더 멀리 떨어져 있는 블랙홀 쌍이다.천문학자들은 NGC 7727 블랙홀 쌍의 가까운 거리 덕분에 처음으로 서로의 중력이 주변 별에 미치는 영향을 측정하여 두 블랙홀의 질량을 결정할 수 있었다. 이중 큰 블랙홀은 태양의 약 1억 5400만 배에 가까운 질량을 갖고 있으며, 짝을 이루는 동반 블랙홀의 질량은 태양의 약 630만 배인 것으로 나타났다. 초대질량 블랙홀은 일반적으로 큰 은하의 중심에 위치하며, 두 은하가 충돌하고 병합할 때 블랙홀도 마찬가지로 충돌하고 합병한다. 과학자들은 이번 발견이 초대형 초대질량 블랙홀의 형성을 엿볼 수 있게 해줄 뿐만 아니라, 더 많은 블랙홀과 병합 쌍이 근처의 다른 은하에 숨어 있을 수 있음을 시사하는 것으로 보고 있다. 보겔은 “우리의 발견은 은하 합병의 이러한 유물이 더 많이 있을 수 있으며, 여전히 숨겨진 거대한 블랙홀들이 많이 존재할 수 있음을 의미한다”면서 “그것은 가까운 국부은하군에 알려진 초거대질량 블랙홀의 총수를 30%까지 증가시킬 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 과학자들은 현재 2024년으로 예상되는 칠레 북부에 ESO의 ELT(초거대 망원경)가 완공되면 앞으로 몇 년 안에 초거대 블랙홀과 블랙홀 쌍에 대한 탐색에 더욱 박차를 가할 것으로 기대하고 있다. 이 발견의 공동 저자인 ESO 천문학자 스테펜 미에스케는 “ELT의 하모니(HARMONI/고각 해상도 모놀리식 광학 및 근적외선 현장분광기)를 사용하면 현재보다 훨씬 더 멀리 탐지할 수 있을 것”이라고 전망했다. 이 발견은 11월 30일(현지시간) ‘천문학 및 천체물리학’ 저널에 발표됐다.　　

한국과학기술한림원은 2일 오전 10시 30분에 2006년 노벨과학상 수상자인 존 매더 미국항공우주국(NASA) 박사를 초청해 ‘제4회 노벨상 수상자와의 대담’을 온라인 개최한다. 천체물리학자인 매더 박사는 우주배경복사 연구를 통해 우주생성 원리를 밝혀 2006년에 조지 스무트 박사와 함께 노벨물리학상을 공동수상했다. 현재는 허블우주망원경보다 2배나 크고 100배 이상의 관측 성능을 가진 ‘제임스 웹 우주망원경’ 프로젝트에 수석과학자로 참여하고 있다. 매더 박사의 특별강연과 우종학 서울대 물리천문학부 교수와의 대담, 양유진 한국천문연구원 박사의 사전해설강연이 있을 예정이다. 한림원 유튜브 채널(www.youtube.com/c/한국과학기술한림원1994)에서 실시간 중계되고 동시통역도 제공된다.

지구로부터 가장 가까운 거리에서 두 개의 블랙홀이 짝을 이뤄 공전하는 ‘블랙홀 쌍성’이 발견됐다. 프랑스 스트라스부르대 등 국제연구진은 지구로부터 약 8900만 광년 떨어진 물병자리 속 은하(NGC 7727)의 중심에서 블랙홀 쌍성을 발견했다고 밝혔다.유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 관측한 블랙홀 쌍성은 이전에 발견된 어떤 블랙홀 쌍성보다 지구에 가깝고 서로 거리마저 가깝다. 연구진은 두 블랙홀 사이 거리가 1600광년밖에 되지 않는다고 밝히면서 언젠가는 결국 하나의 초거대 블랙홀로 합쳐질 것이라고 설명했다.연구진은 블랙홀 쌍성의 각 중력이 주변 별의 움직임에 어떤 영향을 주는지를 관찰해 각각의 질량을 분석했다. 그 결과, 큰 블랙홀은 태양의 약 1억 5400만 배에 가까운 질량을 갖고 있으며, 짝을 이루는 동반 블랙홀의 질량은 태양의 약 630만 배인 것으로 나타났다. 연구진은 “거대한 블랙홀 한쌍의 질량을 계산한 사례는 이번이 처음”이라고 밝히면서 “블랙홀이 비교적 지구와 가까웠고 초거대망원경과 허블 우주망원경를 통해 얻은 관측 데이터도 비교적 자세해 이같은 성과를 낼 수 있었다”고 설명했다.천문학계에서 해당 은하 속에 블랙홀 쌍성이 존재할 것이라고 예측은 했지만 실체를 확인 한 것은 처음이다.  연구 주저자이자 스트라스부르대 수석연구원인 카리나 보겔 박사는 “이번 연구는 비슷한 형태의 블랙홀이 더 많이 존재할 수 있다는 점을 시사한다”면서 “이른바 작은 우주라고 할 수 있는 거대질량 블랙홀 쌍성의 모든 개수를 최대 30%까지 늘릴 수 있을 것”이라고 설명했다. 10년 뒤 칠레 아타카마 사막에 건설 중인 새로운 극대망원경(ELT)이 완공되면 더 많은 블랙홀 쌍성이 발견될 것으로 보인다. ESO의 천문학자 슈테펜 미스케 박사는 “거대질량 블랙홀 쌍성의 발견은 이제 시작에 불과하다. ELT에 하모니(HARMONI) 관측기기를 장착하면 지금보다 훨씬 먼 거리에 있는 블랙홀도 찾아 낼 수 있다”면서 “ESO의 ELT는 이런 천체를 이해하는 데 꼭 필요하다”고 설명했다. ESO는 1962년 국가간 천문학 연구기관으로, 현재 유럽 16개 회원국이 재정 지원 및 관리를 한다. 연구 성과는 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.

‘천재 물리학자’ 알베르트 아인슈타인의 일반상대성이론 수식이 담긴 자필 원고가 150억원이 넘는 금액에 팔렸다. 23일(현지시간) AFP통신, 워싱턴포스트(WP)에 따르면 프랑스 파리에서 열린 경매에서 이 원고는 이날 1160만유로(약 155억원)에 낙찰됐다. 경매 시작전 책정된 감정가 200만~300만 유로(약 28억∼41억원)의 4배 수준으로, 알베르트 아인슈타인이 남긴 문서 중 최고가다. 입찰은 150만유로(약 20억원)에서 시작해 두 명의 응찰자가 20만유로(약 2억7000만원)씩 호가를 올리며 경쟁한 것으로 알려졌다. 최종 낙찰자 신원은 공개되지 않았다. 원고는 1913∼1914년 스위스 취리히에서 아인슈타인이 막역한 친구 미셸 베소와 공동으로 작성한 것으로, 52쪽 분량에 1915년 일반상대성이론 발표를 위한 사전 작업이 담겨있다. 이 중 26쪽은 아인슈타인이, 25쪽은 베소가 작성했고 나머지 3쪽은 공동으로 썼다. 당시 베소와 아인슈타인은 과학계 난제였던 수성 공전 궤도가 고정 궤도에서 이탈하는 현상을 연구하는 중이었다. 초기 연구 자료인 이 원고 내용에는 아인슈타인과 베소가 연구를 일시 중단하게 됐던 일부 오류도 포함됐다. 1914년 이탈리아로 넘어간 베소가 홀로 연구를 다시 시작했으나 결국 포기했다. 이후 작업을 재개한 아인슈타인이 이 내용을 토대로 1915년 11월 일반상대성이론을 발표했다. 경매 주관업체 크리스티는 베소가 아니었다면 아인슈타인이 이 원고를 보관하지 않았을 가능성이 높다며 원고가 살아남은 것이 “기적 같은 일”이라고 설명했다. 크리스티는 “1919년 이전인 이 시기 아인슈타인의 과학 원고는 아주 희귀하다”면서 “일반상대성이론의 기원을 적은 것으로 확인된 두 개 원고 중 하나이기에 아인슈타인의 작업에 대한 비범한 증거”라고 평가했다. 아인슈타인은 일반상대성이론을 통해 가속도와 중력의 효과가 같다는 원리에 따라 질량을 가진 물체가 시공간을 휘게 만든다는 사실을 밝혀냈다. 이에 따라 우주가 평평하지 않고 중력에 따라 곳곳이 휘어져 있다는 당시로서는 획기적인 시각이 등장하게 됐으며, 해당 이론은 천체물리학 등 현대 과학이 발전하는 근간이 됐다. 1955년 76세의 나이로 세상을 떠난 아인슈타인 상대성이론 발표 후 물리학에 기여를 인정받았으며, 1921년 광전효과로 노벨 물리학상을 받았다. 최근 아인슈타인이 남긴 원고가 고가에 팔리고 있다. 2018년 아인슈타인의 신과 종교에 대한 성찰이 담긴 이른바 ‘신의 편지’가 약 미국 뉴욕의 크리스티 경매에서 290만달러(약 34억원)에 낙찰됐다. 2017년에는 행복한 삶에 대한 아인슈타인의 충고가 담긴 편지가 예루살렘에서 156만달러(약 19억원)에 팔렸다.

금이나 우라늄과 같이 무거운 원소(이하 중원소)는 초신성 폭발이나 중성자별 간의 충돌로 생기는 커다란 에너지에 의해 생성된다. 그런데 이런 원소는 갓 태어난 블랙홀로 빨려 들어가는 가스나 먼지로 된 강착원반 속에서도 만들어지고 있을 가능성이 있다는 연구 결과가 나왔다. 이는 블랙홀이 우주의 연금술사일 수도 있다는 점을 시사하는 것. 빅뱅(대폭발) 이후 초기 우주에는 떠다니는 요소가 많지 않았다. 별들이 태어나고 그 중심부에서 원자핵 간의 충돌이 일어나기 전까지 우주는 대부분 수소와 헬륨으로 이뤄진 수프 같은 상태였다. 별의 핵융합은 우주에 탄소부터 철까지 무거운 원소를 불어넣는 원인이 됐다. 하지만 철이 만들어질 때는 약간의 문제가 발생한다. 핵융합을 통해 철을 생성하는 데 필요한 열과 에너지가 그 과정에서 발생하는 에너지를 넘어서 중심핵의 온도를 떨어뜨려 별의 죽음을 초래하는 데 그것이 바로 초신성 폭발이다. 초신성 폭발은 별에는 죽음을 뜻하지만, 그 안에서 탄생하는 것도 있다. 폭발의 에너지는 거대해서 원자는 충돌하며 서로의 중성자를 잇달아 포획한다. 이에 따라 금이나 우라늄과 같이 철보다 무거운 원소가 형성되는 것이다. 다만 이 과정은 빠르게 진행돼야만 한다. 그렇지 않으면 원자핵에 중성자가 붙기 전 방사성 붕괴가 일어난다. 따라서 이는 알과정(r-process)이라고도 부르는데 여기서 알은 빠름(rapid)을 뜻한다. 알과정은 초신성 폭발이나 중성자별 간의 충돌에 의해 일어나는 것으로 생각된다. 그 이외의 상황에서 알과정이 일어날지 어떨지는 지금까지 알 수 없었다. 다만 그 유력한 후보로 꼽히고 있는 것이 갓 태어난 블랙홀이라는 것이다. 예를 들어 중성자별들이 충돌할 때 그 질량이 블랙홀을 형성할 만큼 충분하면 알과정이 일어날 수 있다. 커다란 질량의 별이 자신의 중력으로 붕괴해 블랙홀화하는 사례에서도 마찬가지다. 두 경우 모두 갓 태어난 블랙홀은 거기에 흡입되는 물질의 소용돌이(강착원반)에 의해 둘러싸인다. 거기에는 대량의 중성미자(전기적으로 중성이며 질량이 0에 가까운, 경입자족에 속하는 소립자)가 방출돼 그 결과로 알과정에 의한 중원소의 형성이 일어나고 있을 가능성이 있는 것이다.‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 10월8일자에 게재된 이번 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이 같은 가설이 검증됐다. 독일 중이온연구소(GSI) 등 국제연구진은 블랙홀의 질량이나 스핀 등 다양한 매개변수를 조정하면서 방대한 수의 시뮬레이션을 시행했다. 그 결과, 조건에 따라 갓 태어난 블랙홀에서도 알과정이 일어나는 것으로 확인됐다. 이에 대해 연구 주저자로 GSI의 천체물리학자인 올리버 저스트 박사는 “결정적인 요인은 강착원반의 총 질량에 있다”면서 “강착원반의 질량이 클수록 중성미자의 방출로 전자가 포획돼 양성자로부터 중성자가 형성되기 쉬워진다”고 설명했다. 그만큼 알과정에서 중원소 재료가 되는 중성자가 늘어난다는 것이다. 다만 강착원반의 질량이 너무 크면 역반응이 증가해 중성미자가 원반을 떠나기 전 중성자가 그것을 포획해 버린다. 그러면 중성자가 양성자로 돌아가 알과정을 방해하는 것이라고 저스트 박사는 덧붙였다. 연구진에 따르면, 블랙홀 주위에서 중원소가 가장 활발하게 생성되는 조건은 강착원반의 질량이 태양의 1~10%일 때다. 그때 블랙홀은 이른바 중원소 공장이 되는 것이다. 다만 이런 질량을 지닌 강착원반이 우주에서 얼마나 일반적인지, 지금은 알 수 없다. 이 현상을 밝혀내기에는 데이터가 여전히 부족하기 때문이다. 하지만 현재 독일에서 건설 중인 차세대 입자가속기인 ‘중이온-반양성자 가속기 시설’(FAIR)이 완공돼 임무를 시작하면 더욱더 정밀한 연구를 할 수 있을 것이라고 연구 공동저자로 GSI의 천체물리학자 안드레아스 바우스와인 박사는 기대감을 드러냈다.

우리은하 밖에 위치한 젊은 성단 내에서 블랙홀이 새로운 방식으로 발견됐다. 최근 영국 리버풀 존 무어스 대학 등 공동연구팀은 유럽남방천문대(ESO)의 초대형망원경(VLT)에 설치된 광시야 분광 관측기(MUSE)를 통해 처음으로 블랙홀을 관측했다고 밝혔다. 이번에 발견된 블랙홀은 우리은하와 가장 이웃한 대마젤란은하 안에 있는 성단 NGC 1850 속에서 확인됐으며 지구와의 거리는 약 16만 광년이다. 이 블랙홀은 태양의 11배 질량을 가진 소형이며 또한 그 주위에서 태양 질량의 5배 정도인 항성도 발견됐다. SF영화의 소재로 간혹 등장하는 블랙홀은 질량이 매우 큰 별의 진화 마지막 단계에서 만들어지며 강력한 중력으로 모든 것을 빨아들이는 시공간 영역을 말한다. 특히 블랙홀은 빛 조차도 흡수하기 때문에 직접 관측할 수 없다. 다만 전문가들은 블랙홀이 강력한 중력으로 주변에서 많은 물질을 흡수하면서 제트(jet)라는 강력한 물질의 흐름을 방출한다는 사실을 통해 그 존재를 확인한다.이번에 연구팀은 블랙홀의 강한 중력이 인근 항성의 형상을 왜곡시킬 뿐 아니라 그 궤도에도 영향을 미친다는 사실을 밝혀내 블랙홀의 존재를 추측할 수 있었다. 　 　 연구를 주도한 리버풀 존 무어스 대학 천체물리학 연구소 사라 사라시노 박사는 "우리의 연구는 마치 셜록 홈즈가 범죄의 실수를 추적하는 것과 유사하다"면서 "블랙홀의 존재에 대한 증거를 찾기위해 한 손에 '돋보기'를 들고 성단의 별들을 조사한다"고 설명했다. 　 이어 "대부분의 항성질량 블랙홀은 X선이나 중력파를 통해 존재를 드러내지 않는다"면서 "주변 별의 움직임을 연구해 유령같은 블랙홀의 징후를 찾아냈다는 점에서 의미가 있다"고 덧붙였다.

지구에서 128억 광년 떨어진 은하에서 물의 흔적이 발견됐다. 이는 지금까지 나온 흔적 중 가장 멀고, 가장 오래된 것으로 전해졌다. 미 어바나샴페인 일리노이대 연구진은 칠레 아타카마 사막의 알마(ALMA) 망원경을 사용해 빅뱅 이후 7억8000만 년 만에 생성된 고대 은하 ‘SPT0311-58’에서 수소(H)와 산소(O) 원자로 만들어진 물(H2O) 분자에 관한 증거를 찾았다. 이런 증거는 빅뱅 당시 형성된 우주 최초의 분자로 여겨지는 수소 이온과 헬륨으로 이뤄진 수소 이온화 헬륨(HeH＋·Helium hydride ion)에서 더 복잡한 분자가 매우 빠르게 만들어졌다는 점을 시사한다. 헬륨(He)이나 수소보다 무거운 원소는 별의 수명이 끝남에 따라 중심핵에서 융합된다. 따라서 이 연구는 우주 초기 8억 년 안에 처음 별들이 생겨나고 사라지면서 물 분자를 생성했다는 점을 시사한다. 그 결과, 그 자체는 지구와 태양, 태양계 그리고 인류 등 오늘날 우리가 아는 모든 물질로 이어졌다. 물의 흔적이 나온 은하는 2017년 알마 망원경을 사용한 과학자들에게 처음 발견된 것으로 사실 두 은하로 이뤄졌다. 게다가 이 은하가 지구로부터 128억 광년 떨어져 있다는 점은 우리가 지금 보는 빛이 128억 년 전부터 날아왔다는 것이다. 이른바 ‘재이온화 시대’(Epoch of Reionization)로 불리는 당시에는 최초의 별과 은하가 탄생했다. 날아온 빛을 보면 당시 두 은하는 융합하기 시작한 것처럼 보인다. 그리고 두 은하의 빠른 별 형성 속도는 결국 가스를 소진해 한 쌍의 거대 타원 은하를 형성했을 것이다. 연구 주저자인 스리바니 자루굴라 수석연구원은 “SPT0311-58로 알려진 한 쌍의 은하에서 분자 가스에 관한 알마 망원경의 고해상도 관측을 통해 두 은하 중 큰 쪽 은하에서 물과 일산화탄소 분자를 모두 발견했다”면서 “특히 산소와 탄소는 1세대 원소이며 일산화탄소와 물의 분자 형태에서는 우리가 알 수 있듯이 생명에 매우 중요하다”고 밝혔다.이 은하는 알려진 초기 은하 중 가장 커서 가스와 먼지도 많다. 이는 분자 관찰을 더 쉽게 해 물 분자와 같이 생명에 관여하는 요소가 초기 우주 발전에 어떤 영향을 줬는지를 더욱더 잘 이해할 기회를 줄 것이라고 주저자는 설명했다. 물은 수소와 일산화탄소 다음으로 우주에서 세 번째로 풍부한 분자다. 이전 연구에서는 물의 배출과 먼지의 원적외선 방출을 연관지었다. 먼지는 은하의 별로부터 자외선을 흡수해 원적외선 광자로 다시 방출한다. 이는 물 분자를 더욱더 활성화시켜 과학자들이 관찰할 물의 배출을 일으킨다. 이런 원리는 이번 연구에도 도움을 줬다. 이런 연관성은 물을 별 형성의 추적 지표로 쓸 수 있어 앞으로 우주적 규모로 적용할 수 있다. 자세한 연구 결과는 미국 코넬대에서 운영하는 출판 전 논문공개 사이트인 아카이브(arXiv.org)에 공개됐으며 곧 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal)에 실릴 예정이다.

우리은하 밖에서 처음으로 외계행성의 존재를 보여주는 징후가 포착됐다. 미 하버드·스미스소니언 천체물리학센터(CfA) 등 국제연구진은 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 엑스선 관측소(CXO)와 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴 망원경을 사용한 관측 데이터에서 지구로부터 약 2800만 광년 떨어진 나선은하 메시에51(M51)에서 행성 후보를 발견했다고 25일 밝혔다. 태양계 밖 외계행성은 1990년대 초 처음 관측된 이래 지금까지 행성 후보를 포함해 5000개 가까이 발견됐지만, 대부분은 3000광년 이내로, 모두 우리은하 안에 존재하는 것이었다. 만일 이번 행성 후보가 실제 행성으로 확인된다면 이 외계행성은 우리은하 안에 있는 다른 외계행성들보다 몇천 배나 멀리 떨어져 있는 것이라고 NASA는 설명한다.연구 주저자로 CfA에서 천문학 강사로 재직 중인 로잰 디스테퍼노 박사는 “우리는 엑스선 파장에서 행성 후보를 탐색해 다른 은하의 행성 세계를 찾는 완전히 새로운 영역을 개척하려고 애쓰고 있다”고 말했다.연구진은 외계행성이 항성 앞을 지나는 이른바 천체면을 통과(트랜짓)할 때 별빛이 줄어드는 현상을 관찰하는 기법을 기반으로 별빛 대신 엑스선의 일시적 감소를 관찰해 우리은하 밖 행성 후보를 확인했다. 엑스선은 일반적으로 중성자별이나 블랙홀이 주변 동반성(짝별)의 물질을 빨아들일 때 초고온 상태가 되면서 강하게 방출되는데 이를 방출하는 영역이 넓지 않아 행성이 천체면을 통과하면 완전히 가려진다. 이에 따라 거리는 훨씬 멀지만 가시광선의 미세한 변화만으로 가까운 거리의 외계행성을 포착하는 것보다 더 쉽다고 연구진은 설명했다.연구진은 이런 관측법을 활용해 M51-ULS-1 쌍성계에서 외계행성 후보를 찾아냈다. 이 쌍성계는 블랙홀이나 중성자별과 태양의 약 20배에 달하는 질량을 지닌 짝별로 이뤄져 있다. 찬드라 망원경으로 포착한 엑스선 관측 데이터상의 천체면 통과는 약 3시간에 걸쳐 진행됐는데 이 시간 동안 엑스선 방출은 완전히 가려져 0까지 떨어졌다. 연구진은 이 같은 정보를 토대로 외계행성이 토성과 비슷한 크기이고 중성자별이나 블랙홀을 태양과 토성의 두 배에 달하는 거리를 두고 공전하고 있는 것으로 추정했다. 하지만 이 외계행성의 존재를 확실하게 확인하려면 추가 데이터가 필요한데 이 행성이 짝별 앞으로 지나려면 약 70년을 더 기다려야 할 수 있어 그때까지 확인을 못할 가능성도 있는 것이다. 이에 대해 연구 공동저자인 니아 이마라 미 캘리포니아대 산타크루즈캠퍼스 천문학과 교수는 “안타깝게도 우리가 관측한 천체가 행성임을 확인하려면 다음 천체면 통과 때까지 몇십 년을 더 기다려야 할 것”이라면서 “게다가 공전 주기가 얼마나 되는지 확실하지 않아 언제 관측해야 하는지도 정확히 모른다”고 지적했다. 또 M51-ULS-1 쌍성계의 일시적 밝기 감소가 가스나 먼지 구름에 의해 발생했을 가능성도 있지만, 데이터를 고려하면 그럴 가능성은 거의 없는 것으로 전해졌다. 연구진은 만일 이 외계행성이 실제로 존재한다면 이미 초신성 폭발을 거친 중성자별이나 블랙홀의 영향을 받았겠지만 앞으로 짝별 역시 이런 초신성 폭발을 거쳐야 해서 영향을 받지 않을 수 없으리라 예측했다. 앞으로 연구진은 M51보다 훨씬 더 가까워 천체면 통과 시간이 더 짧은 외계행성을 찾아낼 수 있는 M31과 M33 은하에 관한 관측 데이터를 다시 분석할 예정이다. 이와 함께 우리은하 안에서도 엑스선을 이용해 태양계 밖 외계행성을 찾아낼 수 있는지도 확인할 계획인 것으로 전해졌다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 천문학’(Nature Astronomy) 최신호에 실렸다.

호주 태즈메이니아대, 프랑스 소르본대, 파리 천체물리학연구소, 보르도대 천체물리학연구실, 미국 항공우주국(NASA) 고다드우주비행센터, 메릴랜드대, 캘리포니아 버클리대(UC버클리), 스페인 안달루시아 천체물리학연구소, 영국 런던대(UCL) 우주외계화학연구센터, 워윅대, 뉴질랜드 매시대 수리과학연구소, 일본 도쿄대 공동 연구팀은 우리 은하에 있는 백색왜성을 도는 목성과 비슷한 질량의 거대 가스행성을 발견했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처’ 10월 14일자에 실렸다. 백색왜성은 태양처럼 질량이 크지 않은 별의 진화 마지막 단계로 표면이 모두 날아가고 고밀도의 핵만 남은 상태이다. 연구팀은 이전에 발견된 목성질량 행성(MOA-2010-BLG-477Lb)을 기준으로 ‘미세중력렌즈’ 현상을 이용해 관측한 결과 백색왜성 주변을 도는 새로운 거대 질량의 가스형 행성을 발견했다.