1980년대 천문학 역사에 큰 획을 그었던 발견을 담고 있는 데이터 창고에서 천문학자들이 일련의 시간여행을 계속했으며, 이는 오랫동안 풀리지 않고 있는 우주의 미스터리를 해결하기 위한 것이라고 한다. 일단의 연구진이 하와이의 마우나 케아에 있는 케크 천문대와 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X-선 천문대가 보유하고 있는 오랜 데이터를 뒤졌는데, 이는 엄청난 양의 빛을 방출하는 퀘이사, 곧 활동 은하핵에 관한 데이터들이다. 그들이 관측한 것은 아인슈타인 고리라 불리는 것으로, 퀘이사와 지구 사이의 거대 질량체의 중력에 의해 휘어진 빛의 고리이다. 이 같은 고리는 휘어진 빛으로 인해 일종의 렌즈 기능을 하여 '중력 렌즈'라 일컬어지기도 한다. 따라서 거대 질량체의 후면에 있는 은하 등이 크게 확대되어 보인다. 질량이 시공간을 휘게 한다는 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따른 현상으로, 아인슈타인 고리라는 이름을 얻었다.그러나 연구팀은 최초로 발견된 아인슈타인 고리인 '1131 + 0456'보다 더 오래된 아인슈타인 고리를 발견하는 데는 실패했다. 1131 + 0456는 1987년 뉴멕시코의 초대형 전파망원경 네트워크(VLA)를 사용하여 최초로 관찰된 것으로, 발견 당시에는 해당 천체까지의 거리나 적색이동(멀리 떨어진 물체가 방출하는 빛의 파장이 늘어나서 스펙트럼상에서 붉은 쪽으로 치우쳐 보이는 현상) 값은 알려지지 않다. 그러나 이번 새로운 연구를 통해 연구팀은 해당 천체까지의 거리를 결정할 수 있었는데, 그 값은 지구로부터 100억 광년 거리로, 적색이동 z = 1.849였다.　​ 이 같은 결과를 산출한 연구자는 공동저자인 캘리포니아 패서디나 소재 NASA 제트추진연구소의 선임 연구원 대니얼 스턴과 영국 케임브리지 대학 천문학연구소의 도미니크 월턴 STFC 어니스트 러더퍼드 팰로이다. 스턴 박사는 성명에서 “아인슈타인 고리가 처음 발견되었을 때는 베를린 장벽이 여전히 서 있을 무렵이었고, 우리 논문에 제시된 모든 데이터는 지난 2000년의 데이터”라고 밝혔다. “우리가 더 깊이 파고들자, 그렇게 유명하고 밝은 빛을 내는 천체인데도 측정한 거리가 없다는 사실에 놀랐다”고 말하는 스턴 박사는 “중력 렌즈를 이용해 거리를 측정하는 것은 우주 팽창 과정이나 암흑물질을 연구하는 모든 추가 연구에 필요한 첫 번째 단계”라고 덧붙였다. 이 연구는 6월 1일 ‘천체물리학 저널 레터스’에 게재되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

미국의 첫 민간 유인우주선 ‘크루 드래건’을 성공적으로 국제우주정거장(ISS)에 도킹시킨 스페이스X가 불과 나흘 만에 스타링크 위성 60기를 지구 궤도에 올려놓았다. 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 이끄는 스페이스X 측은 3일(미 동부시간 기준) 오후 9시 25분 플로리다 주 케이프 커내버럴의 케네디 우주센터에서 위성 60기를 실은 팰컨9 로켓을 성공적으로 발사했다고 발표했다. 지난주 세계의 주목 속에 더그 헐리(53)와 밥 벤켄(49)을 ISS로 보낸 지 불과 나흘 만에 위성 60기를 우주로 보낸 셈.흥미로운 사실은 이번에 위성 60기를 실어나른 로켓이 이미 과거에 4번이나 사용된 '중고' 팰컨9 로켓이라는 점이다. 팰컨9 로켓의 1단 발사체는 우주로 쏘아올려진 후 다시 돌아와 재활용이 되기 때문에 발사 비용이 크게 절감된다. 결과적으로 이번이 5번째 발사로 로켓의 겉모습에는 과거 대기권을 다녀온 검게 그을린 흔적이 남아있었다. 스타링크 위성은 머스크 회장의 만화같은 계획과 맞물려있다. 머스크는 전 세계에 사각지대가 없는 무료 인터넷망을 구축하겠다는 신념으로 '우주 인터넷망'을 구축 중인데 그 핵심이 되는 것이 바로 스타링크 위성이다. 지난해부터 꾸준히 발사된 스타링크 위성은 이번 60기를 포함해 현재 총 480기가 우리 머리 위에 떠있다. 향후 스페이스X는 이같은 우주 인터넷 구상을 실현하기 위해 무려 1만2000개의 위성을 띄울 예정이다. 우주 인터넷망 구축은 스페이스X 만의 구상은 아니다. IT 공룡인 아마존 역시 전세계에 초고속 인터넷을 제공하기 위해 3000개 이상의 위성으로 네트워크를 구축할 계획이다. 또한 지난 2월 세계적인 통신회사 원웹 역시 스타링크와 같은 목적으로 인터넷 위성 34개를 하늘로 보냈다.원웹은 2021년까지 총 648개 위성을 띄워 전세계에 무선 인터넷을 공급한다는 계획이다. 이 때문에 일각에서는 오는 2029년이면 지구 궤도를 도는 인공위성이 무려 5만 7000개에 달할 것이라는 전망도 내놓고 있어 과장하면 별 볼일 보다 위성 볼일이 더 많아질 판이다.이에 영국 임페리얼 칼리지 런던 천문학자인 데이브 클레멘트는 “밤하늘은 누구나 볼 수 있는 공유물”이라면서 “스타링크와 같은 수많은 위성은 잠재적 위험 소행성이나 퀘이사 등 관측의 모든 것을 방해한다”고 주장했다. 이탈리아 토리노 천체물리학관측소의 로널드 드리믈도 “스타링크 위성 군집의 잠재적 위협은 인류가 우주를 바라보는 데 큰 도전을 받게 된다는 것을 의미한다”며 “하늘을 망치는 결과를 가져올 수 있다”라고 경고했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

호주 남동부 하늘을 가로 지르는 거대 섬광이 목격되어 시민들의 호기심을 자극했다. 시민들은 사회관계망서비스(SNS)에 사진과 동영상을 올리며 UFO(비확인비행물체) 내지는 유성이 아닌가하는 나름의 이론을 제기하기도 했다. 지난 22일 (현지시간) 저녁 6시 10분경 호주 남동부 빅토리아 주와 태즈매니아 주 하늘을 가로질러 날아가는 거대한 섬광이 목격되었다. 유성이라 하기에는 속도감이 느렸으며, 지역에 따라서는 여러 파편이 불에 타는 듯한 모습이었다. 피터 위쉬-윌슨 태즈매니아 주 녹색당 상원의원은 운전중에 이 섬광을 본 사람들 중의 한명이다. 그는 트위터에 "운전을 멈추고 이 섬광을 촬영했다. 언덕 너머로 사라졌으며 마치 거대한 유성우를 보는 듯했다"고 적었다. 다른 트위터는 "우리는 빅토리아주 밸러랫 북부의 하늘을 가로질러 날아가는 거대한 불덩이를 촬영했다"며 "마치 불이 붙은 비행기이거나 유성 같았다"고 적었다. 다른 목격자는 "대기권으로 진입하고 약 30초 정도 섬광을 내다가 사라졌다"고 적었다. 호주 ABC뉴스는 이 물체가 러시아가 쏘아올린 로켓의 일부인 것으로 추정했다. 존티 호너 서던 퀸즈랜드 대학교 천체물리학 교수는 "초속 6km의 느린 속도를 감안했을 때 이 물체는 우주 쓰레기가 되어버린 로켓의 일부일 가능성이 높다"고 밝혔다. 그는 이 물체가 목격되기 전인 5시 30분경 러시아가 미사일 공격을 정찰하는 위성을 우주에 쏘아 올리기 위해 사용한 로켓인 소유즈- 2-1b의 일부분일 것으로 추정했다. 호너 교수는 "이러한 우주 쓰레기는 지구 주위를 돌거나 대기권으로 다시 들어와 불에 타거나 일부는 지상에 낙하하기도 한다"고 말했다. ‘우주 쓰레기’는 수명이 다 되어 기능이 정지되었거나 사고 및 고장으로 제어가 되지 않는 인공위성부터 위성 발사에 사용된 로켓 본체와 그 부품, 다단 로켓의 분리로 생긴 파편, 파편끼리의 충돌로 생긴 작은 파편들을 말한다. 옛 소련이 1957년 스푸트니크 1호를 발사한 이후 세계 각국에서 4000여회가 넘는 발사가 이루어지면서 몇 배에 달하는 우주 쓰레기가 발생했다. 이들 우주 쓰레기의 일부는 이번처럼 대기권에 진입하면서 불에 타 사라지지만, 현재까지 약 4500t이 넘는 양이 우주에 남아 심각한 위험을 초래하는 것으로 알려졌다. 김경태 시드니(호주)통신원 tvbodaga@gmail.com

지구서 1000광년 떨어진 블랙홀 관측쌍성계 안쪽 별에 태양질량 4배 물질 X선 방출 없어 검은색으로 숨은 모습다른 검은 블랙홀 관측에 도움 될 듯 지구에서 약 1000광년 떨어진 블랙홀이 발견됐다. 지금까지 관측된 총 20여개의 블랙홀 중 가장 가까운 것으로 맨눈으로도 볼 수 있다. 가디언은 6일(현지시간) 유럽남방천문대(ESO)의 토마스 리비니우스 박사가 이끄는 연구팀이 칠레 라 시쟈 관측소에서 관측한 결과가 과학저널 ‘천문학 및 천체물리학’에 실렸다고 보도했다. 해당 블랙홀은 ‘HR 6819’로 알려진 쌍성계를 관찰하다가 발견했다. 두 별 중 안쪽 별이 검게 숨어 있는 블랙홀을 40일 주기로 돌고 다른 별은 멀리서 안쪽 별과 블랙홀을 도는 구조다. 연구진은 쌍성이 지구 가까이에 있기 때문에 맑은 날에는 한반중에 맨눈으로도 볼수 있다고 했다. 지구에서 은하계 중심까지 2만 5000광년이 떨어져 있는 것을 감안하면 1000광년 정도 떨어진 블랙홀은 상당히 가까운 축에 든다. 대부분의 블랙홀은 강력한 X선을 뿜어 존재를 확인할 수 있다. 반면 이 HR 6819 블랙홀은 검은색으로만 보이는 항성질량 블랙홀로 확인됐다. 연구진의 계산결과 해당 블랙홀은 태양 질량의 적어도 4배 이상이었고, 이런 천체는 블랙홀밖에 없다는 결론이 나왔다. 천문학계에서는 이번 발견이 쌍둥이 자리의 또다른 삼중성계인 ‘LB-1’에 블랙홀이 숨어있는지 규명하는데 도움을 줄 것으로 보고 있다. 역시 검은 우주에 검은 블랙홀이 숨어 있어 관측이 안되고 있을 수 있다는 것이다. 이경주 기자 kdlrudwn@seoul.co.kr

사람이 운석에 맞아 숨진 최초의 사례를 입증할 만한 증거가 처음으로 발견됐다. 미국유성학협회(Meteoritical Society) 연구진이 터키의 정부 기록 보관소에 보관돼 있던 3건의 자료를 분석한 바에 따르면, 1888년 8월 22일 밤 8시 30분경 이라크 북부 술라이마니야에 있는 한 마을의 하늘에서 마치 비와 같은 ‘무엇’이 떨어졌다. 하늘에서 비처럼 쏟아진 것은 운석으로 추정되며, 당시 기록에 따르면 이 운석에 맞은 한 남성이 사망했고 당시 함께 운석을 맞았던 여성은 마비 증상이 올만큼 큰 부상을 입었다. 두 사람이 죽거나 다친 후에도 약 10분간 운석이 쏟아지는 현상은 멈추지 않았다고 기록돼 있다. 뿐만아니라 당시 운석이 쏟아지면서 다량의 경작물이 피해를 입었고, 사람들은 마치 종말이 온 듯 혼비백산해 놀라움을 감추지 못했다. 연구진이 분석한 자료에 따르면 이 일은 당시 술라이마니야 지역을 통치했던 압둘 하미드 2세에게 보고됐으며, 이는 지금까지 사람이 운석에 맞아 숨진 사실을 기록한 최초의 문건으로 추정된다. 미국항공우주국(NASA)에 따르면 하루 평균 17개의 유성과 운석이 정기적으로 지구를 향해 날아들지만, 대부분은 대기 중에 타버리기 때문에 별똥별로만 이들의 존재를 확인할 수 있다. 연구진들은 “과거에도 운석에 맞아 사망한 사람이 있었다는 주장은 있었지만 역사적 기록이 없어 그러한 주장을 사실로 입증하지 못했다”면서 “이 사건은 입으로만 전해지던 사건을 상세히 전하는 세 편의 서면 보고서이며, 운석 충돌로 한 사람이 사망했다는 최초의 보고서”라고 말했다. 이어 “이 문서들은 정부 공식 출처에서 나온 것이고 지방 당국이 작성한 것이기 때문에 실체에 대해 의심스럽지 않다”면서 “이러한 발견은 운석에 의해 죽음과 부상을 유발한 다른 사건들을 기술한 역사적 기록들이 또 존재할 수 있음을 시사한다”고 덧붙였다. 일부 전문가들은 인간이 떨어지는 운석에 맞을 위험이 9300년 만에 한 번에 불과하다고 말한다. 때문에 역사상 운석에 맞아 사망한 사람의 사례는 좀처럼 찾아볼 수 없었다. 다만 2013년 2월 러시아 중부 첼랴빈스크에서는 운석이 비처럼 쏟아지는 ‘운석우’ 현상이 발생해 건물이 파손되고 1200명이 다치는 피해가 발생했다. 2016년에는 인도 남부 타밀 나두에서 소형 건전지만한 크기에 무게가 11g인 운석에 맞은 것으로 추정되는 버스 운전기사가 사망했으나, 이후 NASA와 인도 천체물리학회는 사망 원인이 운석은 아니라고 발표한 바 있다. 자세한 연구결과는 유성·행성과학저널(The journal Meteoritics and Planetary Science) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 은퇴 전, 지구와 매우 유사한 행성을 발견한 사실이 뒤늦게 확인됐다고 스페이스닷컴 등 과학전문매체가 15일 보도했다. 케플러 우주망원경이 2018년 공식 은퇴하기 전 발견한 새 행성 ‘케플러-1649c’는 지구보다 1.06배 정도 크고, 지구가 태양으로부터 받는 빛의 양의 약 75%를 받는 것으로 추측된다. 표면 온도 역시 지구와 유사해 생명체가 존재할 가능성이 있는 것으로 알려졌다. NASA는 지구로부터 300광년 떨어진 곳에 위치한 케플러-1649c가 태양으로부터 너무 멀지도 가깝지도 않은, 적당한 거리인 골디락스 존(Goldilocks zone)에 존재하는 만큼, 표면에 물이 존재할 가능성도 있을 것으로 보고 있다. 이 행성은 태양보다 질량이 작고 차가운 적색왜성의 궤도를 따라 회전하고 있으며 공전주기는 지구 시간으로 19.5일 정도다. 전문가들은 공전주기로 보아 케플러-1649c가 주변 우주 환경에서부터 뿜어져 나오는 방사선 폭발에 휩쓸릴 가능성이 있으며, 이러한 조건은 케플러-1649c에 존재하는 잠재적인 생명체를 위협할 수 있다고 설명했다. 흥미로운 것은 애초 케플러-1649c의 데이터가 슈퍼지구와는 무관한 데이터들과 섞여 있던 탓에 전문가들도 이 행성의 존재 자체를 인지하지 못했다는 사실이다. 토마스 저버천 NASA 과학임무본부(SMD) 부본부장은 “우리 연구진은 케플러 우주망원경의 자료를 분석하던 초기, 케플러-1649c에 대한 자료를 간과했다. 컴퓨터 알고리즘이 잘못된 정보로 인식했기 때문”이라면서 “알고리즘이 먼저 분류한 자료를 연구진이 일일이 재분석하며 살폈고, 이 과정에서 케플러-1649c의 존재를 확인했다”고 설명했다. 이어 “이 흥미로운 발견은 우리에게 ‘두 번째 지구’를 발견할 희망을 준다. 케플러-1649c는 지구와 크기 및 온도가 비슷하며 골디락스 존에 존재하는 가장 흥미로운 외계행성”이라고 덧붙였다. 전문가들은 케플러-1649c를 '제2의 지구'(earth 2.0)로 판단하기는 아직 이르지만, 지금까지 발견된 외계행성 중 지구와 환경이 가장 유사한 것만은 확실하다고 보고 있다. 케플러 우주망원경은 NASA가 2009년 발사한 뒤 9년간 2681개 이상의 외계행성을 찾아내 우주 탐사의 새 시대를 열었다는 평가를 받았다. 일명 ‘행성 사냥꾼’이란 별칭으로 활약했으나 연료가 바닥나면서 2018년 공식 은퇴했다. 케플러 우주망원경이 발견한 케플러-1649c의 연구결과는 미국 학술지 ‘천체물리학 저널 회보’( Astrophysical Journal Letters) 15일자 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

일반 초신성(supernova)보다 최고 500배나 밝은 새로운 초신성이 발견됐다. 초신성은 항성 진화의 마지막 단계인 폭발하며 사멸하는 과정에서 순간적으로 엄청난 에너지를 방출하고 평소보다 수억 배 이상의 밝기에 이르는 질량이 큰 별을 뜻한다. 13일(현지시간) CNN 방송에 따르면 하버드대·스미스소니언 천체물리학센터(CfA) 공동 연구팀은 최근 발견한 초신성 ‘SN2016aps’가 지금까지 발견된 초신성 중에서 가장 밝고 에너지와 질량도 크다는 연구 결과를 과학저널 ‘네이처 천체물리학’ 최신호에 실었다. SN2016aps는 2016년 하와이 할레아칼라 천문대 망원경 ‘판-스타스’에 처음 포착됐으며, 이후 4년간 에너지 방출 등 진행 상황을 추적 관측해 확인된 것이다. 관측 결과 SN2016aps는 폭발 에너지가 10의 52승 에르그(erg)에 이르고 이 에너지의 약 50%가 가시광으로 복사돼 밝기가 일반 초신성의 500배에 이른다. 질량 역시 밝기가 절정 대비 1%가 될 때까지 추적한 결과 태양의 50~100배에 이른다. 일반 초신성의 질량은 태양의 8~15배 정도다. 공동 연구팀을 이끈 에도 버거 하버드대 천문학과 교수는 “이번 초신성은 극히 희귀한 형태의 폭발이고 믿을 수 없을 정도로 에너지가 컸다”면서 “이 같은 폭발은 지금까지 실제 관측되지 않고 이론으로만 존재해 왔다”고 설명했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

지난 2017년 10월 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형을 가진 천체가 발견돼 전세계 천문학계의 큰 관심을 끌었다. 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학센터의 에이브러햄 러브 교수 연구팀이 발견한 이 천체의 이름은 ‘오무아무아'(Oumuamua)로 태양계 너머 '외계에서 온 첫 손님'으로 분석됐다. 길이가 400m 정도인 오무아무아의 정식 명칭은 ‘1I/2017 U1’로, 이름에 붙은 ‘1I’의 의미는 첫 번째 인터스텔라라는 뜻이다 오무아무아는 2017년 10월 14일 2400만㎞거리로 지구와 최근접했으며 이후 페가수스 자리 방향으로 사라졌다. 당초 전문가들은 오무아무아의 정체를 혜성으로 추측했다. 그러나 태양 인근을 지나가면서도 오무아무아가 혜성의 특징인 꼬리 분출같은 현상이 보이지 않아 소행성이라는 주장도 나왔다. 여전히 학자들 사이에 정체 논란이 지속되는 가운데 일부에서도 우주선이라는 주장까지 나오기도 했다. 이후에도 학자들은 오무아무아의 기원에 대한 연구를 지속했으며 어떻게 형성돼 이같은 특이한 모양을 갖게되었는지에 관심이 집중됐다.　 최근 미국 캘리포니아대학교과 중국과학원 공동연구팀은 오무아무아가 항성에 의해 찢겨져 생긴 천체라는 시뮬레이션 결과를 과학 저널 ‘네이처 천문학’(Nature Astronomy) 최신호에 발표했다.시뮬레이션 결과를 간단히 설명하면 이렇다. 오무아무아는 한때 지구만한 행성의 일부였으나 인근에 있던 항성에 너무 가깝게 다가가면서 찢겨졌다. 그리고 항성계 밖으로 축출돼 태양계까지 왔다는 설명. 이같은 '과거' 때문에 건조한 표면과 길쭉한 시가같은 모양을 하고있으며 우주선으로 의심되는 특이한 궤적을 보인다는 주장이다. 또한 지구보다 10배나 큰 행성이라도 적색왜성 근처를 시속 4만㎞의 속도로 지나간다면 중력의 영향으로 갈기갈기 찢겨질 수 있다는 것이 연구팀의 주장이다. 논문의 제1저자인 장 윈 연구원은 "대부분의 행성체는 수많은 바위조각이 중력의 영향아래 뭉친 형태"라면서 "우주를 떠다니는 모래성이라고 상상할 수 있다"고 설명했다. 이어 "일반적으로 각 행성계는 오무아무아와 같은 천체를 수백조 개 밖으로 방출한다"면서 "오무아무아는 빙산의 일각으로 앞으로 이와같은 외계 천체가 태양계에서 발견될 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 태양이 그 어느 때보다 적나라한 민낯을 드러냈다. 미국항공우주국(NASA) 마셜우주비행센터(MSFC)와 영국 센트럴랭커셔대(UCLan) 공동연구진은 NASA의 ‘고해상도 코로나 이미저’(Hi-C·High-Resolution Coronal Imager) 우주망원경이 촬영한 태양의 부분 이미지를 연구·분석했다. 그 결과 기존에 어둡거나 대부분 비어있다고 생각된 태양의 대기가 폭 약 500㎞의 전기를 띠는 기체 가닥들로 채워져 있다는 것을 밝혀냈다. 연구진에 따르면 이 가닥들의 온도는 100만℃에 달한다.Hi-C 우주망원경은 태양의 대기에 있는 구조를 항성 전체 크기의 약 0.01%인 약 70㎞의 크기 만큼 작은 부분도 자세히 볼 수 있다. 덕분에 연구진은 대양의 대기에서 믿을 수 없을 정도로 미세한 자기성 가닥들을 포착할 수 있었고, 이들 가닥이 플라스마로 이뤄져 있다는 것을 알아냈다. UCLan 연구진은 이들 가닥을 정확히 무엇이 만들어냈는지는 분명하지 않지만 이제 천문학자들의 지대한 관심을 받을 것이라고 밝혔다. 또 이들 가닥이 왜 형성됐는지와 이들의 존재가 어떻게 태양 플레어와 태양 폭풍이 나오는 것을 이해하는 데 도움을 주는지에 대해 토론하게 할 것이라고 설명했다. 태양의 민낯을 촬영한 Hi-C 우주망원경은 준궤도 로켓 비행을 통해 우주로 간 특별한 천체망원경이다. 이 망원경은 우주의 한켠으로 발사돼 태양의 이미지를 1초마다 포착해 지구로 전송한다. 이 망원경으로 이번 발견을 이뤄낸 연구진은 이제 Hi-C의 새로운 임무를 시작할 계획을 세우고 있다. 이후에는 현재 NASA의 파커 태양 탐사선과 유럽우주국(ESA)의 태양 궤도선이 수집 중인 추가 자료와 종합할 예정이다.NASA MSFC의 Hi-C 연구책임자인 에이미 와인바거 박사는 “Hi-C의 이번 이미지는 우리에게 태양의 대기에 관한 놀라운 정보를 제공한다”면서 “다른 두 태양 관측우주선 같이 현재 진행 중인 임무와 함께 가까운 미래에 이런 우주 관측장비는 태양의 역동적인 외층을 완전히 새로운 시각으로 드러낼 것”이라고 말했다. 이번 자료의 분석을 주도한 제1저자인 UCLan의 톰 윌리엄스 박사후연구원 역시 이번 이미지는 지구와 태양이 서로 어떻게 연관돼 있는지를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것이라고 밝혔다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal) 최신호에 게재됐다. 사진=영국 센트럴랭커셔대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난해 4월 10일 아인슈타인의 상대성 이론과 간접 관측으로만 존재가 알려져 있었던 블랙홀이 처음으로 인류 앞에 모습을 드러냈다. 당시 연구팀은 지구에서 5500만 광년 떨어진 은하 M87 중심부에 위치한 블랙홀의 모습을 촬영했다. 그로부터 1년이 지난 7일 블랙홀의 모습을 촬영하는데 성공한 ‘사건의 지평선 망원경’(EHT) 연구팀이 블랙홀과 관련된 또 하나의 우주 비밀을 풀어냈다. 전 세계 148개 연구기관으로 구성된 EHT 연구팀은 EHT, 칠레 북부에 위치한 세계 최대 전파망원경 간섭계 ALMA는 물론 한국의 밀리미터파 초장기선 전파간섭계(VLBI) 등 전 세계의 전파망원경을 이용해 전파망원경 처녀자리에 위치한 초거대질량 블랙홀에서 발생하는 강력한 블랙홀 제트 분출을 촬영하는데 성공하고 그 결과를 천문학 분야 국제학술지 ‘천문학과 천체물리학’ 7일자에 발표했다. 이번 연구논문의 제1저자는 재독 한인과학자인 독일 막스플랑크 전파천문연구소 김재영 박사이며 국내에서도 한국천문연구원, 서울대, 연세대, 과학기술연합대학원대학교(UST), 울산과학기술원(UNIST) 소속 천문학자들이 대거 참여했다. 지난해 공개된 영상에서는 블랙홀에서 발생하는 거대한 에너지 분출현상인 ‘제트’가 없어 천문학자들 사이에서 불완전한 블랙홀 사진이라는 평가를 받기도 했었다. 연구팀은 지구로부터 약 5380만 광년 떨어져 있는 처녀자리에 있는 퀘이사 ‘3C 279’를 관측했다. 퀘이사는 은하의 중심에 있는 초거대질량 블랙홀 주변에서 별과 가스가 떨어질 때 나오는 마찰열 때문에 태양같은 항성(별)보다 수 배에서 수 백배 밝게 빛나는 발광(發光) 천체로 준항성이라고도 불린다. 특히 이번에 관측 대상이 된 3C 279는 타원형 은하 중심에 있는 초거대질량 블랙홀과 관련돼 광학적으로 매우 활발하고 다변성이 큰 퀘이사로 알려져 있다.연구팀은 이번 퀘이사 정밀관측으로 처녀자리 초거대질량 블랙홀에서 발생하는 제트를 관측하는데 성공한 것이다. 연구팀에 따르면 블랙홀 주변에 가스물질로 이뤄진 디스크, 일명 강착원반이 있고 위, 아래쪽으로 광속과 비슷한 속도로 제트가 뿜어져 나오는 것이 확인됐다. 블랙홀에서 뿜어져 나오는 제트는 직선형태가 아니라 새끼처럼 약간 비틀려 꼬인 상태로 뿜어져 나오는 것으로 확인됐다. 제1저자로 연구를 이끈 김재영 독일 막스플랑크 전파천문연구소 박사는 “제트가 발생할 것이라고 예측한 곳에서 정확히 선명한 제트를 발견했다는 점이 이번 연구에서 놀라운 점“이라며 “제트의 이미지가 빠른 속도로 변하고 일직선 형태로 곧게 뿜어져 나오는 것이 아니라 약간 비틀어지고 기울어져 뿜어나온다는 점에 대해서는 추가적인 논의가 필요하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

'외계에서 온 두번째 손님'이 태양계를 찾아와 '수난'을 당한 모습이 관측됐다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대학(UCLA) 연구팀은 허블우주망원경으로 관측한 결과 ‘2I/보리소프'(2I/Borisov·이하 보리소프) 혜성의 핵 일부가 떨어져 나간 것으로 보인다고 밝혔다. 지난 2017년 10월 태양계에 날아든 ‘오무아무아‘(Oumuamua)에 이어 외계에서 온 두번째 손님으로 기록된 보리소프는 지난해 8월 30일 우크라이나에 있는 크림 천체물리관측소에서 처음 관측됐다. 당시 아마추어 천문학자 겐나디 보리소프는 직경 0.65ｍ의 망원경으로 태양에서 약 4억8280만㎞ 떨어진 게자리에서 흐릿한 빛을 띠며 빠른 속도로 움직이는 이 천체를 처음 발견했다. 그로부터 1주일 후 태양계 내 소형 천체를 추적하고 인증하는 국제천문학연합(IAU) 소행성센터(MPC)는 지름이 2~16㎞인 이 천체가 인터스텔라에서 온 것으로 추정된다는 관측결과를 발표하면서 외계에서 온 두번째 손님으로 기록됐다.이후 보리소프 혜성은 지난해 12월 8일 태양에서 가장 가까운 근일점을, 그로부터 20일 후인 12월 28일에는 지구에서 가장 가까운 근지점을 통과했다. 이렇게 보리소프가 태양계를 찾아온 후 전세계 천문학자들은 이 혜성의 움직임을 관측해왔다. UCLA 천문학자 데이비드 주이트 박사는 "보리소프가 처음 발견된 이후 몇 달 동안 꾸준히 우주망원경으로 이 천체를 관측해왔다"면서 "2월 24일부터 3월 28일까지 일련의 허블우주망원경의 사진을 비교해보면 혜성의 핵에서 분리된 약 100m 이하 크기의 작은 파편이 확인됐다"고 밝혔다.사실 혜성은 태양에 접근하면서 본래 모습을 잃고 소멸하기도 한다. 혜성이 태양 부근을 통과하면서 이전에 경험해보지 못한 강한 고온과 중력을 이기지 못하고 혜성 내부의 핵이 분열을 일으키기 때문. 이 덕에 아름답게 빛나는 혜성의 모습을 관측할 수 있지만 사실 찬란한 죽음의 모습이기도 하다. 주이트 박사는 "보리소프의 모습은 마치 끓는 냄비에서 증기가 나오는 것과 같다"면서 "이 과정에서 혜성의 내부 성분이 태양계 출신 혜성과 어떻게 다른지 비교 분석할 수 있는 좋은 기회가 된다"고 설명했다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-오랜 천문학의 수수께끼인 '은하의 질량 문제'에 단서 우주에 있는 거의 모든 은하의 중심에는 엄청난 양의 물질을 게걸스럽게 집어삼키는 초거대 블랙홀이 똬리를 틀고 있는데, 여기서 엄청난 양의 방사선이 방출되고 있다. 이 같은 블랙홀을 퀘이사(Quasi-stellar Object, QO/準星)라 하는데, 망원경을 통해 볼 때 별처럼 보이기 때문에 붙여진 이름으로, 우주에서 가장 활기 넘치는 천체라 할 수 있다. 퀘이사로 유입되는 물질은 광속에 가까운 속도로 퀘이사 주위를 소용돌이 치면서, 자신의 엄청난 방사선 에너지에 의해 가열되어 우주공간으로 뻗어나간다. 은하의 소화불량으로 인해 발생하는 이 강력한 제트 분출은 수천억의 별이나 은하계 전체가 내는 밝기를 압도하는 장관을 연출하기도 한다. 일련의 새로운 논문에 따르면, 우주지도에 그 이름을 올린 퀘이사들이 내뿜는 방사선이 블랙홀을 가진 은하 자체를 파괴할 수도 있다는 것을 보여준다. 3월 16일자(현지시간) '천체물리학 저널' 특별판에 게재된 6건의 연구에서 천문학자들은 미 항공우주국(NASA)의 허블 우주 망원경을 사용하여 심우주에 있는 13개의 퀘이사 유출, 곧 퀘이사에서 방출되는 고속 방사선을 면멸히 관측했다. 수년에 걸친 이 조사에서 과학자들은 다양한 전자기 스펙트럼 파장에서 방사선 유출을 관찰한 결과, 퀘이사에서 분출되는 폭풍과 가스는 속도는 시속 6400만km 이상, 온도는 수십억 도에 도달할 수 있다는 사실을 발견했다. 이 뜨겁고 빠른 가스는 퀘이사의 숙주 은하에 엄청난 피해를 줄 수 있으며, 해일처럼 은하의 디스크를 관통하여 우주공간 멀리까지 별 형성 물질을 날려버릴 수 있다는 사실을 연구자들은 발견했다. 1년 동안 한 번의 퀘이사 유출로 태양 질량의 수백 배에 이르는 물질을 우주공간으로 밀어냄으로써 새 별이 형성되는 것을 막아내는 한편, 멋진 불꽃 놀이를 연출할 수 있다고 과학자들은 밝혔다. 이 발견은 우주에 대한 오랜 수수께끼를 풀어내는 데 도움이 될 수 있다. 큰 은하가 어떤 특정한 질량에 도달하면 왜 더 이상 덩치를 키우지 않는 걸까 하는 문제는 천문학의 오랜 마스터리였다. 연구팀은 새로운 퀘이사 유출 데이터를 은하 형성 모델에 적용했을 때, 이 퀘이사 유출이 많은 은하에서 새로운 별의 탄생을 방해할 수 있음을 발견했다. 뉴욕 컬럼비아 대학의 천체물리학자 제레미아 P. 오스트라이커는 성명서에서 "천체물리학의 이론가와 관측자들은 수십 년 동안 거대한 은하에서 별 형성을 차단하는 물리적 과정이 있다는 것을 알고 있었지만, 그 과정의 본질은 미스터리였다"고 밝히면서 "이 퀘이사의 유출 데이터를 우리의 시뮬레이션에 집어넣으면 은하 진화 과정에서 풀리지 않았던 문제를 해결하는 데 결정적인 단서를 얻을 수 있다"고 덧붙였다. 퀘이사가 더 많은 물질을 빨아들일 때 가속되는 강력한 유출에 대한 추가 연구로 우주의 가장 활력있는 천체가 어떻게 은하계를 만들고 파괴하는지 자세한 내용을 알 수 있을 것으로 연구자들은 기대하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

태양계 너머 ‘외계에서 온 두번째 손님'이 태양계를 찾아와 소멸됐을 가능성이 제기됐다. 최근 폴란드 바르샤바 대학 연구팀은 ‘2I/보리소프‘(2I/Borisov) 혜성이 지난 5일과 9일 두차례에 걸쳐 갑자기 밝아지는 현상이 관측됐다고 밝혔다. 외계에서 온 두번째 손님으로 기록된 보르소프는 지난해 8월 30일 우크라이나에 있는 크림 천체물리관측소에서 처음 관측됐다. 당시 아마추어 천문학자 겐나디 보리소프는 직경 0.65ｍ의 망원경으로 태양에서 약 4억8280만㎞ 떨어진 게자리에서 흐릿한 빛을 띠며 빠른 속도로 움직이는 이 천체를 처음 발견했다. 그로부터 1주일 후 태양계 내 소형 천체를 추적하고 인증하는 국제천문학연합(IAU) 소행성센터(MPC)는 지름이 2~16㎞인 이 천체가 인터스텔라에서 온 것으로 추정된다는 초기 관측결과를 발표하면서 외계에서 온 두번째 손님으로 기록됐다.이후 보리소프 혜성은 지난해 12월 8일 태양에서 가장 가까운 근일점을, 그로부터 20일 후인 12월 28일에는 지구에서 가장 가까운 근지점을 통과했다. 　　 이번에 바르샤바 대학 연구팀이 보르소프의 소멸 가능성을 제기한 것은 혜성이 태양 부근을 통과하면서 이전에 경험해보지 못한 강한 고온과 중력을 이기지 못하고 혜성 내부의 핵이 분열을 일으켰을 것으로 보기 때문이다.연구팀은 "두차례나 혜성이 밝아진 것은 내부 핵이 폭발하면서 생긴 강한 징후"라면서 "수광년이나 날아왔을 혜성의 종착점이 태양계일 수 있다"고 밝혔다. 이어 "혜성이 폭발해 사라진다고 해서 슬픈 일은 아니다"면서 "이 과정에서 스펙트럼 관측을 통해 혜성의 내부 성분이 태양계 출신 혜성과 어떻게 다른지 비교 분석할 수 있는 좋은 기회"라고 덧붙였다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr　

오리온자리의 1등성인 적색거성 베텔게우스가 별의 생애에서 막바지에 이르고 있다. 이 별이 엄청난 초신성(supernova) 폭발로 마감될 것으로 예측되는 가운데 과학자들은 폭발할 때 과연 어떤 양상을 보일 것인가에 대해 관심을 집중하고 있다. 베텔게우스의 밝기는 지난 100년 이래 가장 낮은 수준으로 떨어졌는데, 일부 과학자들은 이것을 근거로 별이 연료 고갈과 초신성 폭발에 가까워지고 있다는 전망을 내놓았다. 새 연구에서 미국 캘리포니아 대학 산타 바바라 연구원들은 베텔게우스와 같은 맥동 초거성이 죽을 때 발생하는 별 폭발을 모델링하여 이 초신성의 밝기를 예측했다고 성명에서 밝혔다. UC 산타 바바라의 물리학과 대학원생이자 대표저자인 자레드 골드버그는 “우리는 맥동성이 폭발할 때 맥동의 단계에 따라 어떤 양상을 보일 것인지 규명하고 싶었다”고 밝히면서 “초기 모델은 시간에 따른 맥동 영향을 포함하지 않기 때문에 더 간단하다”고 설명한다.거대 질량의 별이 중앙에 연료가 소진되면 자체 중력으로 붕괴되어 초신성 폭발을 일으킨다. 연구원들은 베텔게우스의 경우 10만 년 안에 초신성이 될 것으로 추정하는데, 이는 천문학적으로 ‘조만간’에 속한다. 성명에 따르면 이 폭발이 일어나면 전체 은하계가 내는 빛보다 밝은 빛을 내어 지구에서는 몇 주간 밤에도 훤할 것이라고 한다. 초신성의 폭발 강도는 죽어가는 별의 질량, 지름 그리고 총 폭발 에너지에 밀접한 관계가 있다. 특히 맥동하는 별의 경우에는 별의 다른 층들이 서로 반대로 팽창하거나 수축하기 때문에 별이 어떻게 폭발할지 예측하기가 더욱 어렵다. 별의 층이 압축되면 밝기가 떨어지는 반면, 팽창하면 별이 더욱 밝게 빛난다. 베텔게우스를 모델링 할 때, 연구자들은 전체 별이 한꺼번에 맥동하는 것을 발견했다. 이는 별이 죽을 때는 그 별만한 반지름의 정적 별처럼 행동한다는 것을 의미한다. 따라서 성명에 따르면 베텔게우스와 같은 별의 초신성 모델은 맥동을 현상을 보이지 않는 모델과 비슷한 양상을 보일 것으로 예측된다. 새 연구는 2월 28일 천체물리학 저널에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

우리 은하계 밖에서 처음으로 산소분자의 흔적이 포착돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 중국과학원상하이천문대의 왕쥔즈 교수 연구진은 우리 은하계에서 5억 8100만 광년 떨어진 곳에 있는 은하인 ‘마카리안 231’(Markarian 231)에서 산소분자를 포착하는데 성공했다고 밝혔다. 1969년 처음 확인된 마카리안 231 은하의 중심에는 강력한 퀘이사(블랙홀이 주변 물질을 집어삼키는 에너지에 의해 형성되는 거대 발광체)가 존재하며, 일그러진 원의 형태를 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 연구진은 유럽 국제전파천문학연구소의 전파망원경을 이용해 마카리안 231로부터 뿜어져 나오는 광파를 관측하고 이를 분석했다. 일반적으로 산소가 포함된 지구의 대기는 우주에서 전달되는 광파의 상당 부분을 흡수하기 때문에, 먼 은하의 광파를 포착하거나 분석하는 것이 어렵다. 우주로부터 뿜어져 나오는 광파는 지구 대기에 포함된 다양한 가스 성분에 의해 흡수되거나 방향이 바뀌어 정확한 판독 값을 얻는 것이 거의 불가능했던 것. 그러나 퀘이사에서 비롯된 마카리안 231 은하의 광파는 물체가 내는 빛의 파장이 늘어나 보이는 현상인 적색이동의 성질을 보였고, 일반적인 우주 광파에 비해 주파수가 낮아 왜곡 없이 지구 대기를 통과할 수 있었다. 연구진은 이 광파를 분석해 해당 은하에 산소분자가 존재한다는 사실을 확인했으며, 지금까지 예상했던 것보다 100배에 달하는 양이라고 설명했다. 지난 20년 동안 산소분자가 포착된 은하는 우리은하에 속하며 지구에서 약 1350광년 거리에 있는 오리온 성운 등 단 두 곳 뿐이며, 우리 은하 밖에서 산소분자가 포착된 것은 이번이 처음이다. 연구진은 이번 연구가 은하의 발달에 산소 분포가 어떤 영향을 미치는지, 이것이 생명체를 형성하는데 필요한 전제조건을 충족시킬 수 있는지 등을 이해하는데 도움이 될 것으로 기대했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 천체물리학저널(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

네덜란드 과학자들이 지구와 충돌 가능성이 있는 소행성 11개를 발견했다고 공식 발표했다. 레이던대학 연구진의 최근 연구결과에 따르면 이번에 발견된 소행성 11개는 대부분 지름이 100m가 넘으며 달과 지구 사이의 거(약 38만 3000㎞)보다 10배 가까운 3만 8300㎞ 떨어진 우주 상공을 지날 가능성이 높다. 지름이 100m가 넘는 소행성들은 대형 소행성에 주로 속하며, 그 파괴력은 상상을 초월한다. 1908년 당시 러시아 시베리아에 떨어진 소행성으로 TNT 500만t에 달하는 엄청난 위력의 폭발이 발생했는데, 당시 소행성의 크기(지름)는 50~80m 정도였다. 거대한 소행성들이 수 십 년 내 충돌할 가능성은 매우 낮지만, 이를 발견한 전문가들은 오랜 시간 동안 소행성이 궤도를 따라 움직이다 보면 2131~2923년 정도에 지구와 충돌할 가능성이 있다고 보고 있다. 연구진은 이번 소행성 발견을 위해 우선 레이던대학이 자체 개발한 슈퍼컴퓨터에 태양 및 태양계 행성의 미례 궤도 1만 년 치의 정보를 입력했다. 이후 지구 표면에 떨어지는 소행성의 궤도를 역추적하며 데이터를 구축했다. 지구에 떨어질 가능성이 있는 소행성을 찾는 이번 연구에는 위험천체식별자(Hazard Object Identifier, HOI)로 불리는 인공신경망도 활용됐다. 연구진은 HOI가 우주 암석이나 소행성 2000여 개의 데이터를 보유하고 있는 미국항공우주국(NASA)의 자료와 비교한 결과, 이전에는 잠재적 위험으로 분류되지 않은 11개의 새로운 소행성을 찾아낼 수 있었다고 밝혔다. 연구진은 “우리의 기술과 방법이 위험을 내포하는 소행성을 찾는데 효과적이라는 것을 알게 됐지만, 더 많은 데이터베이스를 구축해야 할 필요성도 있다. 궤도를 계산할 때 아주 작은 부분만 달라져도 결과에 큰 변화가 올 수 있기 때문”이라면서 “지구와 충돌하는 소행성을 조기에 발견하면 인류는 충돌을 막기 위한 기술을 개발하는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘천문학 및 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난해 5월 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 이끄는 스페이스X가 스타링크 위성 60기를 탑재한 팰컨9 로켓을 쏘아올렸다. 전 세계에 사각지대가 없는 무료 인터넷망을 구축하겠다는 머스크의 원대한 ‘우주 인터넷망’ 계획의 일환으로 많은 이들의 찬사를 받았다. 이후 스페이스X 측은 3차례 더 로켓을 발사해 현재 총 240여개의 스타링크 위성이 우리 머리 위에 떠있다. 그러나 스타링크 계획을 모두 환영하는 것은 아니다. 특히 전세계 천문학계가 발칵 뒤집혔다. 우주 인터넷망 구축에 지나치게 많은 위성이 군집을 이뤄 천체 관측에 장애를 주고 전파방해를 초래할 수 있다는 주장 때문이다. 한마디로 지구촌 누구나 '밤하늘을 볼 권리'를 침해하고 있다는 것. 실제로 스페이스X는 지구촌의 인터넷 사각지대를 모두 커버하는 원대한 우주 인터넷 구상을 실현하기 위해 총 1만 2000개의 위성을 띄울 예정이다. 여기에 지난 7일(현지시간) 세계적인 통신회사 원웹 역시 스타링크와 같은 목적으로 인터넷 위성 34개를 하늘로 보냈다. 원웹은 2021년까지 총 648개 위성을 띄워 전세계에 무선 인터넷을 공급한다는 계획이다.또한 IT 공룡인 아마존 역시 전세계에 초고속 인터넷을 제공하기 위해 3000개 이상의 위성으로 네트워크를 구축할 계획이다. 이 때문에 일각에서는 오는 2029년이면 지구 궤도를 도는 인공위성이 무려 5만 7000개에 달할 것이라는 전망도 내놓고 있어 과장하면 하늘이 위성으로 가득찰 판이다. 이에 전세계 천문학계가 먼저 반발하고 나선 것은 당연한 일이다. 영국 임페리얼 칼리지 런던 천문학자인 데이브 클레멘트는 "밤하늘은 누구나 볼 수 있는 공유물"이라면서 "스타링크와 같은 수많은 위성은 잠재적 위험 소행성이나 퀘이사 등 관측의 모든 것을 방해한다"고 주장했다. 이탈리아 토리노 천체물리학관측소의 로널드 드리믈도 “스타링크 위성 군집의 잠재적 위협은 인류가 우주를 바라보는 데 큰 도전을 받게 된다는 것을 의미한다”며 “하늘을 망치는 결과를 가져올 수 있다”라고 경고했다.영국 서섹스대학 천체물리학자 대런 배스킬은 “스타링크 위성은 예상했던 것보다 훨씬 밝다”면서 낮은 궤도에서 너무 밝은 빛을 발산함으로써 대형시놉틱관측망원경(LSST) 등 천체 망원경을 무용지물로 만들 수 있다고 우려했다. 또한 호주 플린더스대학 연구자 앨리스 고먼은 “스타링크 위성이 10.7~12.7GHz 밴드의 주파수를 사용하는데, 많은 학자가 전파 천문학 연구에 쓰는 주파수와 중첩된다”면서 “매일매일 주파수 대역을 놓고 싸움을 벌여야 할지 모른다”고 지적했다. 그러나 이같은 천문학계의 우려에도 무료 혹은 값싼 인터넷망을 인류에게 제공한다는 명분으로 하나 둘 씩 하늘을 차지할 위성은 늘어나고 있다. 곧 인류는 아름다운 별자리 대신 유명 애니메이션 은하철도999가 연상되는 스타링크 기차를 보며 탄성을 지를 날이 멀지 않았다는 뜻이다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr　

몇백 년 전 두 별이 충돌하는 과정에서 나온 것으로 추정되는 무지갯빛의 가스 구름이 세계 최대 전파망원경 ‘알마’(ALMA)에 포착됐다. 5일(현지시간) 유럽남방천문대(ESO)에 따르면, 스웨덴·독일 등 국제연구진이 칠레 고원에 있는 알마 망원경 등으로 켄타우루스자리의 쌍성계 HD101584를 관측한 데이터를 분석해 두 항성 간 대립의 결과로 보이는 특별한 가스 구름을 발견했다. 알마와 인근 지역의 또다른 망원경 ‘아펙스’(APEX)의 데이터는 해당 쌍성계에서 항성 하나가 너무 크게 팽창해 나머지 항성을 집어삼켰다는 것을 시사한다. 질량이 더 작은 짝별(쌍성에서 밝기가 주성(主星)보다 어두운 별)은 태양의 미래 모습인 적색거성으로 변한 주성을 향해 소용돌이치며 파고들었고 오히려 주별의 외층을 떨어져 나가게 했다고 연구진은 분석했다. 이 과정에서 형성된 가스가 분출돼 알마 망원경에 포착된 가스 구름을 형성했다는 것이다. 이런 가스 분출은 이미 분출된 물질들 사이를 뚫고 나가면서 가스로 된 고리 및 밝고 푸르스름하거나 불그스름한 방울(blob)을 형성했다고 연구진은 덧붙였다. 연구진에 따르면, 이 때문에 주성은 결국 이른 시기에 핵만 남은 백색왜성이 돼 오히려 자신이 소멸하는 시기만 앞당겼다. 주성은 결국 천천히 식어가다가 더는 빛을 내지 못한 채 일생을 마감할 것이다. 연구에 참여한 스웨덴 웁살라대학의 소피아 람스테트 연구원은 “현재 우리는 태양과 같은 많은 별의 공통된 소멸 과정을 설명할 수 있지만, 이런 일이 왜 또는 어떻게 일어나는지는 정확하게 설명할 수 없다. 이번 쌍성계는 이런 문제를 해결하는 데 중요한 단서를 제공한다”면서 “HD101584에 관한 상세한 이미지 덕분에 이전에 존재한 적색거성과 그 잔해와의 관계를 알 수 있다”고 말했다. 또 연구진은 이런 연구는 별들이 소멸하는 단계에서 어떻게 상호작용하는지를 밝히는 것 외에도 우리 태양이 적색거성이 됐다가 어떻게 소멸하는지 이해하는 데 도움이 된다고 설명했다. 참고로 태양은 앞으로 50억년 안에 적색거성이 되면 수성과 금성은 물론 지구까지도 위협할 것으로 알려져 있다. 자세한 연구결과는 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국 펜실베이니아주 피츠버그의 900㎞ 상공에서 두 대의 인공위성이 스쳐 지나가 가까스로 충돌하지 않았다. 미군 우주사령부 대변인은 29일 오후 6시 39분(한국시간 30일 오전 8시 39분) 두 위성이“사고 없이 길이 어긋났다”고 AFP 통신에 밝혔다고 영국 BBC가 전했다. 위성들의 이동 속도는 무려 시속 5만 3000㎞에 이르러 일부 전문가들은 두 위성의 거리가 12m가 될 수 있으며, 만약 충돌하면 많은 파편을 지상에 떨어뜨리고 궤도 안의 다른 물체들에게도 피해를 입힐 수 있다고 경계했다. 문제가 된 위성 하나는 1983년 발사된 적외선 천문 위성(Infrared Astronomical Satellite, IRAS)과 1967년 발사된 미국의 탐사용 GGSE4 위성이다. IRAS 위성에는 길이 18m의 기둥이 달려 안테나나 태양풍 돛 역할을 할 수 있다. 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 천문학자 조너선 맥도웰은 차 한 대와 쓰레기통 하나 크기라 15~30m 간격으로 스쳐 지나간다 해도 지상에서는 당연히 경보가 울릴 수준이라고 말했다. 하지만 지상에 추락하기 전 대기권에 들어와 완전히 타버리기 때문에 도시에 별다른 위협이 되지 않는다고 전문가들은 입을 모은다. 파편 구름이 궤도에 남아 있다면 다른 위성들을 위협할 수 있는데 수십 년, 수백 년이 걸리기도 한다. 가장 최근의 위성 충돌 사고는 2009년 일어났는데 미국의 이리듐 우주선이 시베리아 상공에서 고장 난 러시아 위성을 들이받아 파편 잔해가 사방으로 흩어졌다. 국제 가이드라인에 따르면 저궤도를 도는 위성들은 25년이 넘으면 제거돼야 하는데 이들 위성은 모두 그 전에 발사된 것이라 적용을 받지 않는다. 이번 충돌 모면은 우주 잔해를 깨끗이 치워야 하는 일의 중요성을 둘러싼 논란을 새롭게 지필 수 있다. 미국 항공우주국(NASA)에 따르면 현재 지구 궤도를 선회하는 위성 숫자는 대략 2000개 정도이며 궤도 위를 떠도는 10㎝ 이상의 우주 쓰레기는 무려 2만 3000개 이상이나 된다. 걱정 많은 과학자 연맹의 자료에 따르면 미국은 현재 1007개의 위성을 가동하고 있어 어떤 다른 나라들을 압도하며 상업용 위성이 다수다. 지난해 매사추세츠 공과대학(MIT) 테크놀로지 리뷰는 오는 2025년까지 매년 1100개의 새 위성이 발사될 것이라고 전망했다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

관측 사상 최대 밝기를 기록한 수수께끼 천문현상이 마침내 규명됐다. 동반성에서 방출돼나온 물질로 고밀도 외층을 형성하던 별이 생애를 마감하는 폭발을 일으킴으로써 그런 놀라운 밝기로 빛나게 됐다고 과학자들이 밝혔다. 초신성 폭발은 태양의 10배 이상 되는 질량을 가진 거성이 연료를 모두 소진한 뒤 폭발로 별의 생을 끝내는 현상을 가리킨다. 여기에 초신성이란 말은 망원경이 없던 시대 갑자기 밝은 별이 나타났기에 붙은 이름으로, 사실 신성하고는 아무런 상관이 없는 늙은 별의 임종인 셈이다. 어쨌든 이때 내뿜는 별의 밝기 수준은 온 은하의 별들이 내뿜는 빛보다 더 밝아 우주의 반을 가로질러 우리에게도 보일 정도인 것이다. ​최근 과학자들은 이제껏 어떤 초신성 폭발보다 더 밝은 별의 폭발을 발견했는데, 여느 초신성 폭발보다 무려 100배나 높은 광도를 기록했다고 밝혔다. 이런 사례는 초신성 폭발 중 0.1%에 지나지 않은 것으로 알려졌다.그러나 표준 메커니즘보다 훨씬 많은 에너지를 방출하는 ‘초고광도’ 초신성의 메커니즘은 자세히 밝혀지지 않는다. 이 특이한 폭발을 일으키는 원인에 대해 더 많은 것을 알아내기 위해 과학자들은 최초로 알려진 고광도 초신성 중 하나인 ‘SN 2006gy’를 중점적으로 관측했다. SN 2006gy는 2억4000만 광년 떨어진 한 은하에서 발생했으며, 2006년 발견됐을 때 관측 사상 가장 밝은 초신성으로 기록됐다. SN 2006gy가 발견된 지 1년 남짓 만에 연구진은 해당 초신성에서 비정상적인 빛의 스펙트럼을 발견했다. 이들 연구자는 이 빛이 초신성 주변의 철 성분으로 형성된 외피에서 나온 것으로 추론해 폭발의 원인에 대한 단서를 밝혀냈다. 연구진은 다양한 질량과 온도, 응집 패턴 그리고 기타 특성을 가진 철제 외피에 의해 어떤 종류의 빛이 생성될 것인지에 관한 컴퓨터 모델을 개발했다. 그들은 SN 2006gy에서 볼 수 있는 빛의 파장과 에너지가 “태양 질량의 3분의 1 이상인 엄청난 양의 철에서 비롯된 것으로, 이 외피는 폭발시 시속 5400㎞로 팽창한다"고 연구 주저자인 독일 막스플랑크 천체물리연구소의 앤더스 저크스트랜드 박사는 밝혔다. SN 2006gy의 초기 분석에 따르면, 거성이 연료를 소진한 후 초신성이 발생했으며, 별의 핵이 자체 무게로 1초 만에 엄청나게 조밀한 속심으로 붕괴하면서 그 반동으로 거대한 폭발이 일어나는 것으로 나왔다. 그러나 이런 '핵붕괴' 초신성은 새로운 연구에서 계산한 철제 외피의 초신성 폭발에서 나오는 에너지와 팽창률에는 훨씬 미치지 못한다는 사실이 밝혀졌다. 대신 새로운 발견과 일치하는 시나리오는 SN 2006gy가 이른바 Ia형 초신성이라는 것을 시사한다. 이 유형의 초신성은 연성계를 이루는 동반성이 초고밀도의 백색왜성으로 알려진 죽은 별 표면에 물질을 공급해 임계치에 이를 때 발생한다. 일반적으로 이런 연성계에서 백색왜성은 Ia형 초신성으로 폭발하기 전에 동반성의 중심을 향해 나선형으로 접근해가는 데 수백만 또는 수십억 년 걸릴 수 있다고 저크스트랜드 박사는 설명한다. 그러나 SN 2006gy에서 연구자들은 백색왜성이 빨려들어가기 시작한 지 약 1세기 안에 폭발했을 것이라고 보고 있다. 이에 대해 저크스트랜드 박사는 “이 초신성은 백색왜성의 동반별에서 방출된 고밀도의 외피에 충돌한 뒤 그 속에서 폭발했다”면서 “마치 벽돌 벽에 부딪히는 것처럼 초신성의 운동 에너지 대부분은 이 충돌에서 빛으로 변형되는 바람에 그처럼 강력한 빛을 낼 수 있었다”고 설명했다. 몇몇 다른 고광도 초신성은 SN 2006gy와 유사한 특성을 공유한다. 이런 유사성은 초고광도 초신성이 동일한 기본 메커니즘을 공유한다는 사실을 말해준다고 이들 연구자는 밝혔다. 앞으로 추가 연구는 그런 초고광도 초신성을 만들 수 있는 연성계가 어떻게 형성될 수 있는지 조사하는 것이다. 또 연구진은 동반성의 중심을 향한 나선 강하 후 약 1세기 정도 그런 시스템에서 어떻게 백색왜성으로부터 Ia형 초신성이 생겨날 수 있는가 하는 문제를 연구할 예정이다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지 ‘사이언스’ 24일자에 실렸다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com