태양계 너머 ‘외계에서 온 두번째 손님’의 가장 선명한 모습을 담은 이미지가 공개됐다. 최근 미국 예일대학 연구팀은 하와이에 있는 W.M.켓천문대(W.M.Keck Observatory) 장비를 통해 촬영된 ‘2I/보리소프‘(2I/Borisov·이하 보리소프)의 사진을 공개했다. 지난 24일(이하 현지시간) 촬영된 보리소프는 일반적인 혜성들처럼 중심에 고체 핵을 중심으로 아름다운 긴 꼬리가 우주 공간을 수놓고 있다. 연구팀에 따르면 보리소프의 인상적인 꼬리는 무려 16만㎞나 뻗어있으며 이는 지구 지름에 10배를 훌쩍 넘는다. 예일대학 천문학자 그레고리 러플린은 "보리소프는 다른 행성계에 대한 귀중한 정보를 제공해 줄 것"이라면서 "지구와 가까워질수록 더 많은 가스와 먼지를 방출할 것"이라고 설명했다. 전문가들에 따르면 보리소프는 다음달 8일 태양에 가장 가까이 다가서는 근일점에 도달한다. 태양~지구 거리의 거의 두 배인 3억㎞까지 태양에 접근한 뒤 태양계 밖으로 나가며 지구에는 다음달 30일 쯤 약 2억 7360만㎞까지 접근한다.외계에서 온 두번째 손님으로 기록된 보르소프는 지난 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 IAU 소행성센터(MPC)는 지름이 2~16㎞인 이 천체가 인터스텔라에서 온 것으로 추정된다는 초기 관측결과를 발표하면서 외계에서 온 두번째 손님으로 기록됐다.MPC 측이 2I/보리소프를 성간 천체로 보는 이유는 태양의 중력을 탈출하는데 필요한 것보다 더 빠른 속도로 중심체를 탈출하는 이른바 ‘쌍곡선 궤도‘(hyperbolic orbit)를 갖고있기 때문이다. 태양계 내 타원 궤도의 천체나 혜성은 원(圓) 운동에서 벗어나는 정도를 나타내는 이심률(eccentricity)이 0~1 사이에 있으나 보리소프는 3.2에 달한다. 이후 국제천문학연합(IAU)은 공식적으로 이 천체를 ‘2I/보리소프‘(2I/Borisov)로 명명했다. 이름에 붙은 ‘2I’의 의미는 두번째 인터스텔라라는 뜻이며 첫 발견자의 성(姓)을 조합해 만들어졌다. 이에앞서 지난 2017년 10월 외계에서 온 첫번째 손님이 태양계로 날아들었다. 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형을 가진 이 천체의 이름은 ‘오무아무아‘(Oumuamua)로 공식 명칭은 ‘1I/2017 U1’이다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 지구 가까이에 새롭게 '왜소행성'으로 신분이 상승할 후보 천체가 등장했다. 지난 28일(현지시간) 프랑스 마르세유 천체물리학연구소 등 공동 연구팀은 현재 소행성으로 분류된 히기에이아(Hygiea)가 왜소행성이 될 자격이 있다는 연구결과를 네이처 자매지인 네이처 천문학(Nature Astronomy)에 발표했다. 히기에이아는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에 위치한 천체로 이번에 연구팀은 유럽남방천문대(European Southern Observatory)의 관측 결과를 바탕으로 보다 상세한 정보를 얻어냈다. 새롭게 측정된 히기에이아의 지름은 430㎞로, 기존 추측과는 달리 놀랍게도 행성처럼 거의 구체에 가까운 것으로 확인됐다.연구를 이끈 피에르 베르나차 연구원은 "세계 최대 천체망원경 VLT 덕분에 히기에이아가 구체라는 것이 명확하게 확인됐다"면서 "이번 연구결과를 바탕으로 히기에이아를 태양계에서 가장 작은 왜소행성으로 재분류할 수 있다"고 설명했다. 다소 낯선 단어인 왜소행성(dwarf planet)은 행성과 소행성의 중간 형태의 천체를 분류한 기준이다. 지난 2006년 국제천문연맹(IAU)은 태양을 중심으로 공전하고, 구 형태를 유지할 수 있을 만한 충분한 질량, 다른 행성의 위성이 아니어야 하며, 주변의 다른 천체를 끌어들이지 못한다는 왜소행성의 기준을 새롭게 세웠다. 왜소행성으로 가장 유명한 천체가 바로 명왕성으로 한때는 지구와 함께 태양계의 행성 반열에 있었으나 강등되는 비운을 맛봤다. 왜소행성이 되기 위해서는 IAU의 총회를 거쳐 인정받아야 하는데 현재까지의 공식 왜소행성은 명왕성과 하우메아, 세레스, 에리스, 마케마케등 총 5개다. 이중 가장 작은 왜소행성은 세레스로 지름이 950㎞로 정도다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양계 너머 ‘외계에서 온 두번째 손님’의 가장 선명한 모습이 허블우주망원경에 포착됐다. 지난 16일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 푸른빛을 발하는 인터스텔라(interstellar·항성 간) 방문객인 ‘2I/보리소프'(2I/Borisov·이하 보리소프)의 모습을 이미지로 공개했다.　 지난 12일 허블우주망원경이 4억 1800만㎞ 거리에서 포착한 보리소프는 우리 태양계의 혜성과 매우 비슷한 모습이다. UCLA 대학 데이비드 제윗 박사는 "태양계를 찾아온 첫번째 외계 천체인 오무아무아가 바위처럼 보인 반면 보리소프는 매우 활동적인 일반적인 혜성처럼 보인다"면서 "두 천체가 왜 이렇게 다른 지는 아직 알 수 없다"며 놀라워했다. 연구팀은 보리소프가 반지름이 약 1㎞인 고체 핵을 갖고 있으며, 코마(coma)처럼 핵에서 방출되는 가스와 먼지로 된 구름 같은 구조가 둘러싸고 있는 것으로 파악하고 있다. 또한외계 항성계에서 만들어진 혜성으로 그 화학적 구성과 구조, 특성 등에 대한 귀중한 정보를 제공해줄 것으로 기대하고 있다.외계에서 온 두번째 손님으로 기록된 보르소프는 지난 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 IAU 소행성센터(MPC)는 지름이 2~16㎞인 이 천체가 인터스텔라에서 온 것으로 추정된다는 초기 관측결과를 발표하면서 외계에서 온 두번째 손님으로 기록됐다. MPC 측이 2I/보리소프를 성간 천체로 보는 이유는 태양의 중력을 탈출하는데 필요한 것보다 더 빠른 속도로 중심체를 탈출하는 이른바 ‘쌍곡선 궤도‘(hyperbolic orbit)를 갖고있기 때문이다. 태양계 내 타원 궤도의 천체나 혜성은 원(圓) 운동에서 벗어나는 정도를 나타내는 이심률(eccentricity)이 0~1 사이에 있으나 보리소프는 3.2에 달한다.이후 국제천문학연합(IAU)은 공식적으로 이 천체를 ‘2I/보리소프‘(2I/Borisov)로 명명했다. 이름에 붙은 ‘2I’의 의미는 두번째 인터스텔라라는 뜻이며 첫 발견자의 성(姓)을 조합해 만들어졌다. 특히 보리소프의 발견이 중요한 이유는 태양계로 다가오는 과정에서 발견돼 관측할 시간이 충분한다는 점이다. 전문가들에 따르면 보리소프는 오는 12월 9일 태양에 가장 가까이 다가서는 근일점에 도달한다. 태양~지구 거리의 두 배인 거의 3억㎞까지 태양에 접근한 뒤 태양계 밖으로 나가며 지구에는 12월 30일쯤 약 2억 7360만㎞까지 접근한다. 이에앞서 지난 2017년 10월 외계에서 온 첫번째 손님이 태양계로 날아들었다. 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형을 가진 이 천체의 이름은 ‘오무아무아‘(Oumuamua)로 공식 명칭은 ‘1I/2017 U1’이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

천문학자들이 우리 은하계에서 이상한 잉여 가스를 발견했다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 10일(현지시간) 보도했다. 연구팀은 미국 항공우주국(NASA)의 허블 우주 망원경으로 수집된 10년간의 데이터를 사용한 연구에서 우리은하를 떠나는 것보다 더 많은 양의 가스가 유입되고 있다고 결론지었다. 연구 팀은 가스의 유입과 유출에 의한 불균형의 원인을 아직 찾아내지 못했지만, 두 양 사이에 상당한 불균형이 존재한다는 사실을 확인했다. 연구원들은 허블 망원경에 부착된 COS(Cosmic Origins Spectrograph)의 데이터를 사용하여 이 같은 사실을 알아냈는데, 이 분광기는 빛을 흡수하거나 방출하는 물체를 분석하여 온도와 화학조성, 속도, 밀도 등을 결정할 수 있다. 또한 연구팀은 COS를 사용하여 은하에서 가스의 움직임을 관찰- 추적할 수 있었는데, 가스가 우리은하에서 멀어질수록 붉게 보이는 반면, 가까워질수록 푸른빛을 띠게 된다. 이는 도플러 현상에 의한 것으로, 각각 적색이동, 청색이동으로 불린다. 연구팀은 이 가스의 추적을 통해 '적색'(유출) 가스보다 '청색'(유입) 가스가 더 많음을 파악했다. 이러한 불균형의 원인이 정확히 밝혀지지는 않았지만 다음 세 가지 원인 중 하나에 의해 발생할 수 있을 것으로 생각하고 있다. 첫째, 천문학자들은 이 과도한 가스가 성간 물질에서 나올 수 있으며, 둘째 은하수가 강력한 중력을 행사하여 이웃 작은 은하계에서 가스를 끌어올 수도 있을 것으로 생각한다. 또한, 이 연구가 차가운 가스만을 대상으로 한 것이지만, 만약 더 뜨거운 가스를 대상으로 하더라도 역시 가스의 불균형을 발견할 수 있을 것으로 보고 있다. 초신성 폭발이나 항성풍이 가스를 은하 원반에서 밀어낼 때 가스가 우리은하를 떠나게 되는 반면, 외부에서 가스가 우리은하로 유입되면 새로운 별과 행성들을 형성하는 데 기여하게 된다. 따라서 가스의 유입과 유출 사이의 균형은 우리은하와 같은 은하에서 천체의 형성을 조절하는 데 중요한 기능을 한다. 독일 포츠담 대학 필립 리히터 공동저자는 성명에서 “우리은하에 대한 자세한 연구는 전 우주의 은하계를 이해하기 위한 기초를 제공하며, 우리은하가 우리가 상상했던 것보다 더 복잡하다는 것을 깨달았다”고 말했다. 이 연구는 '천체물리학 저널'에 발표될 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

올해의 노벨 물리학상은 우주의 구조와 역사를 밝히고, 우주 속 지구의 위치에 대한 우리의 관점을 변화시킨 세 명의 과학자들에게 돌아갔다. 공동 수상자는 미국 프린스턴대의 제임스 피블스(84) 교수와 스위스 제네바대의 미셸 마요르(77), 디디에 쿠엘로(53) 교수 등이다. 스웨덴 카롤린스카 연구소 노벨위원회는 8일(현지시간) 우주 진화의 비밀과 우주 속 지구의 위치에 대한 인류의 이해에 기여한 공로로 이들 3명을 올해 노벨 물리학상 공동 수상자로 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “올해 노벨 물리학상의 절반은 물리우주론의 이론적 발견의 공적을 세운 피블스 교수에, 나머지 절반은 태양과 같은 항성을 공전하는 외계 행성을 최초로 발견한 마요르·쿠엘로 교수 두 명에게 돌아갔다”고 말했다. 피블스는 미국 프린스턴대 알버트 아인슈타인 과학명예교수, 마요르는 스위스 제네바대 명예교수, 쿠엘로는 영국 캠브리지대와 제네바대 교수이다. 이론 천체물리학자인 피블스는 우주 속 수많은 은하의 분포와 양상을 수학적으로 표현하는 방법으로 우주를 이해하는 이론적 도구를 만들어 빅뱅부터 현재까지 우주의 역사에 대한 이해의 기초가 된 이론을 정립한 공헌을 인정받았다. 노벨 위원회에 따르면, 피블스은 우주의 기원과 진화에 대한 연구인 우주론의 영역을 추측에서 실제 과학으로 바꾸는 데 핵심적인 역할을 했다. 그의 연구는 우주의 단지 5%만이 정상적인 물질과 에너지이며, 약 95%는 물리학자들이 암흑 물질과 암흑 에너지라고 부르는 보이지 않는 물질이라는 사실을 밝혀냈다. 마요르와 쿠엘로는 관측 천문학자로 1995년 실제 관측을 통해 태양과 비슷한 외항성과 그 주위 도는 외행성 ‘51 페가수스 b’를 발견한 공로다. 페가수스자리 51(공식명칭 헬베티우스)는 페가수스자리 방향으로 약 50.45광년 떨어져 있는 G형 주계열성 또는 G형 준거성으로, 외계 행성(페가수스자리 51-b)을 거느리고 있음이 최초로 확인된 천체이다. 이후 천문학자들이 수많은 외계행성을 발견하게 된 것은 이 발견이 도화선이 되었다. 노벨상은 스웨덴의 알프레드 노벨(1833~1896)의 유언에 따라 인류의 복지에 공헌한 사람이나 단체를 매년 선정하여 수여되는 상으로, 1901년 제정됐다. 6개 부문 중 노벨 물리학상은 물리학을 통해 인류에 기여한 사람에게 주어지며, 시상식은 보통 노벨의 기일인 12월 10일 열린다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

별들이 태어나는 '인큐베이터' 속에서 막 생성된 어린 두 개의 별이 세계 최대의 전파망원경으로 관측됐다. 최근 독일 막스 플랑크 천체물리학연구소(Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics)는 지구에서 약 700광년 떨어진 곳에 위치한 파이프성운(Pipe Nebula)에서 막 태어나 성장 중인 두 개의 어린 별을 관측했다는 연구결과를 사이언스(Science) 최신호에 발표했다. 　　 가스와 먼지로 이루어진 별의 인큐베이터인 별주위원반(circumstellar disk)에서 무럭무럭 자라고 있는 두 별은 마치 서구의 인기 과자인 프레첼 같은 모습이다. 논문의 선임저자인 펠리페 알베스 연구원은 "전체 원반의 크기는 태양계 소행성 벨트와 비슷하며 두 별 간의 거리는 지구와 태양 사이보다 28배 떨어져있다"면서 "어린 쌍성이 매우 복잡한 별주위원반에서 어떻게 성장하는지 알 수 있는 좋은 연구자료가 될 것"이라고 밝혔다. 파이프성운은 검게 보이고 있는 암흑성운으로 사실 가스와 먼지 구름이 너무 짙어 별 빛을 차단하기 때문에 어둡게 보인다. 이 때문에 그 속을 들여다보는 것이 매우 어려웠는데 과학자들은 최첨단 관측 기기와 고성능 망원경을 통해 기존의 관측 한계를 극복하고 있다. 그 선두에 있는 망원경이 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)로 이번 연구팀 역시 이를 활용했다. ALMA는 칠레의 고산 지대에 건설된 거대 전파 망원경 집합체로 66개의 대형 안테나가 하나의 거대한 전파 망원경처럼 작동해 먼 우주를 관측한다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“그들은 ‘러커’(lurkers·은둔자)로 불리며, 아마 인류가 존재하기 전부터 수백만 년간 우주에서 지구를 은밀하게 감시하고 있었을 것이다” 공상과학(SF) 소설 속에나 등장할 것 같은 이 말은 미국의 물리학자 제임스 벤퍼드(78) 박사가 새로운 과학논문에서 제시한 내용이다. 그의 견해가 급진적으로 들릴지도 모르지만, 사실 러커는 오랫동안 ‘지구외문명탐사연구소’(SETI·Search for Extraterrestrial Intelligence)의 연구자 사이에서 인류에게 발견되지 않은 외계인을 포함한 지구외 지적생명체를 가리키는 말로 쓰였다. 미국 코넬대가 운영하는 출판 전 논문 투고 사이트 ‘아카이브’(Arxiv)에 발표된 이 논문에서 벤퍼드 박사는 러커는 어떤 부류의 암석형 근지구천체(NEO)에 프로브(probe·탐사선)를 배치하는 방법으로 오랫동안 인류를 관찰해 왔을지도 모른다고 제시했다.지구에 근접하는 NEO 중에는 지구의 궤도를 따르는 소행성들이 있는데 지구와 같은 주기로 태양 주위를 공전하는 1대1 궤도 공명 상태에 있다. 이런 소행성을 과학자들은 공공전궤도 천체(Co-orbital object)라고도 부른다. 이런 공공전궤도 천체는 안전한 자연물로 우리 세계를 관찰하는 이상적인 방법을 제공한다고 벤퍼드 박사는 설명했다. 지구외 지적생명체가 지구를 감시하기 위해 탐사선을 배치한다는 이런 이론은 생소하지만, 1960년 미국의 물리학자이자 전파천문학자인 로널드 브레이스웰(1921~2007) 박사가 처음 제창했다고 과학전문 매체 사이언스 얼러트는 1일(현지시간) 이번 논문 소개와 함께 설명했다. 스탠퍼드대 우주·통신·전파과학연구소(STAR Lab)에서 교수로 재직하던 브레이스웰 박사는 인류보다 ‘우월한 은하계 공동체’(superior galactic communities)가 전 우주에 자율 프로브를 배치했을 가능성이 있다고 제안했다. 브레이스웰 박사에 따르면, 이들 러커의 이같은 기술은 지구를 관찰·감시하며 심지어 지구와 의사소통하기 위해 설계됐다. 캘리포니아대 샌디에이고캠퍼스에서 물리학 박사 학위를 받은 벤퍼드 박사는 이번 논문에서 “(지구의) 근처에 있는 탐사선은 우리 문명이 자신을 찾을 기술을 개발할 때까지 대기하며 일단 접촉에 성공하면 실시간으로 대화할 수 있다”면서 “그때까지 탐사선은 우리의 생물권과 문명을 일상적으로 오랫동안 보고할 것”이라고 설명했다. 여기서 생물권은 지구상의 생물 전체, 그 생물이 생활하고 있는 모든 장소를 말한다. 벤퍼드 박사는 이 신비한 러커의 탐사선이 어디에 숨어있을지를 추가함으로써 브레이스웰 박사의 이론을 발전시켰다. 이에 대해 그는 논문을 통해 “브레이스웰 박사의 프로브를 찾는 것은 별들의 소리를 듣고 있는 기존 SETI의 연구보다 더 큰 장점을 제공한다. 러커를 찾을 수 있는 장소는 공공전궤도 천체들 속에 있다”고 밝혔다. 또 그는 이런 천체는 미끼일수도 있지만 프로브가 지면에 묻혀있지 않는 한 가시광선 또는 근적외선 분광기를 통해 드러날 수 있다고 설명했다.문제는 천문학자들이 공공전궤도 천체를 조금밖에 발견하지 못했다는 것이다. 그중 지구에서 가장 가까운 궤도를 가진 소행성 ‘2016 HO3’에 대해 미국항공우주국(NASA)은 “지구의 변함없는 동반자”라고도 묘사한다. 하지만 벤퍼드 박사는 이런 천체가 지구를 맴도는 단지 작은 소행성 그 이상이라고 생각한다. 그는 “이런 NEO는 안전한 자연물로 우리 세계를 관찰하는 이상적인 방법을 제공한다”면서 “왜냐하면 외계인(ETI)에게 필요할지도 모르는 자원 즉 물질과 단단한 닻 그리고 은신처를 제공하기 때문”이라고 설명했다. 한편 제임스 벤퍼드 박사는 국내에도 잘 알려진 천체물리학자이자 공상과학 소설가인 그레고리 벤퍼드 박사의 쌍둥이로도 유명하다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

블랙홀이 시공간을 어떻게 왜곡하는지를 보여주는 시뮬레이션 영상이 공개돼 눈길을 끈다. 미국항공우주국(NASA)은 26일(현지시간) NASA 산하 고다드 우주비행센터 소속 천체물리학자 제러미 슈니트먼 박사가 커스텀 소프트웨어를 사용해 이런 영상을 제작했다고 밝혔다. 블랙홀 소식을 다루는 ‘블랙홀 위크’를 맞이해 발표된 영상에서 가상 블랙홀의 모습은 영화 ‘인터스텔라’에서 나온 거대질량 블랙홀 가르강튀아와 거의 흡사하다. 시뮬레이션 속 블랙홀은 밝게 빛나는 강착원반에 둘러싸인 모습이다. 응축원반으로도 불리는 이 얇은 디스크는 블랙홀의 강력한 중력에 의해 찢긴 물질의 입자들이 매우 빠르게 회전하면서 발생한 열에 의해 빛을 내뿜는 것이다. 흥미로운 점은 블랙홀의 중력은 너무 강력해 바로 이런 주변 환경의 모습을 왜곡한다는 것이다.영상에서 중심의 검은 원반은 블랙홀의 그림자다. 이는 블랙홀이 강착원반에서 근처에 있는 입자에서 나오는 빛을 포획하면서 생기는 현상이다. 그리고 그 바깥쪽에는 밝은 영역이 고리 형태로 나타난다. 빛이 블랙홀의 중력에서 벗어날 수 있는 영역이므로 밝게 빛나는 것이다. 따라서 밝은 고리는 검은 원형의 그림자를 둘러싼 형태로 보인다. 영상에서 블랙홀의 그림자를 둘러싼 고리는 왼쪽이 밝고 오른쪽이 어둡다. 이는 도플러 빔 효과 때문이다. 강착원반에서 가스가 회전하면서 빛을 내면 우리 쪽으로 다가오는 가스는 도플러 효과를 받아 더 밝게 보이고 반대로 멀어지는 가스는 더 약하게 보이는 것이다. 또한 영상에서 고리 위쪽에 있는 빛은 실제로 블랙홀의 뒤쪽을 보여주는 것이다. 이는 블랙홀의 강력한 중력으로 인해 왜곡돼 보이는 것이다. 이에 대해 슈니트먼 박사는 “이런 시뮬레이션은 아인슈타인이 중력은 시공간의 구조를 휘게 만든다고 말했을 때 무엇을 의미하는지 시각화하는 데 도움이 된다”면서 “아주 최근까지 이런 시각화는 우리의 상상력과 컴퓨터 프로그램에 제한돼 있었다”고 말했다. 한편 지난 4월 ‘이벤트 호라이즌 망원경’(EHT·Event Horizon Telescope) 협력단의 과학자들은 인류 역사상 처음으로 블랙홀을 관측하는 데 성공했다. 이 프로젝트는 전 세계 6대륙에 있는 대형 전파망원경 8대를 연결한 지구 크기의 가상 망원경을 이용한 것으로 알려졌다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인류가 있는 태양계 너머 '외계에서 온 두번째 손님'에게 공식적인 이름이 붙었다. 최근 국제천문학연합(IAU)은 지난 8월 30일(현지시간) 발견된 인터스텔라(interstellar·항성 간) 천체를 ‘2I/보리소프'(2I/Borisov)로 명명했다고 발표했다. 이름에 붙은 ‘2I’의 의미는 두번째 인터스텔라라는 뜻이며 보르소프는 첫 발견자인 아마추어 천문학자 겐나디 보리소프의 성(姓)을 조합해 만들어졌다. 앞서 보르소프는 우크라이나에 있는 크림 천체물리관측소에서 직접 만든 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 IAU 소행성센터(MPC)는 지름이 2~16㎞인 이 천체가 인터스텔라에서 온 것으로 추정된다는 초기 관측결과를 발표하면서 외계에서 온 두번째 손님으로 기록됐다. 이에앞서 지난 2017년 10월 외계에서 온 첫번째 손님이 태양계로 날아들었다. 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형을 가진 이 천체의 이름은 ‘오무아무아‘(Oumuamua)로 공식 명칭은 ‘1I/2017 U1’이다. MPC 측이 2I/보리소프를 성간 천체로 보는 이유는 태양의 중력을 탈출하는데 필요한 것보다 더 빠른 속도로 중심체를 탈출하는 이른바 ‘쌍곡선 궤도‘(hyperbolic orbit)를 갖고있기 때문이다. 태양계 내 타원 궤도의 천체나 혜성은 원(圓) 운동에서 벗어나는 정도를 나타내는 이심률(eccentricity)이 0~1 사이에 있으나 보리소프는 3.2에 달한다.NASA 지구근접물체연구센터 다비드 파르노키아 박사는 “혜성으로 추정되는 이 천체의 현재 속도는 시속 15만㎞로 태양 주위를 도는 일반적인 천체 속도보다 훨씬 높다”면서 “이같은 속도는 2I/보리소프가 외계에서 왔을 가능성을 의미하며 다시 태양계 밖으로 나가게 될 것”이라고 전망했다. 특히 2I/보리소프의 발견이 중요한 이유는 태양계로 다가오는 과정에서 발견돼 관측할 시간이 충분한다는 점이다. 앞서 오무아무아의 경우 태양 근일점을 지난 뒤 발견해 관측기회가 거의 없었다.전문가들에 따르면 2I/보리소프는 오는 12월 9일 태양에 가장 가까이 다가서는 근일점에 도달한다. 태양~지구 거리의 두 배인 거의 3억㎞까지 태양에 접근한 뒤 태양계 밖으로 나가며 지구에는 12월 30일쯤 약 2억 7360만㎞까지 접근한다. 파르노키아 박사는 "2I/보리소프가 흐릿해 보이는 특성 때문에 혜성으로 추정된다"면서 "2I/보리소프는 12월 중순에 최대 밝기로 정점을 찍고 2020년 4월까지 적당한 크기의 망원경으로도 관측할 수 있을 것"이라고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 2017년 10월 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형을 가진 천체가 발견돼 전세계 천문학계의 관심을 집중시켰다. 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학센터의 에이브러햄 러브 교수 연구팀이 발견한 이 천체의 이름은 ‘오무아무아‘(Oumuamua)로 태양계가 아닌 ’외계에서 온 첫 손님‘으로 분석됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)은 '외계에서 온 두번째 손님'으로 추정되는 천체가 현재 태양 쪽으로 날아오고 있다고 밝혔다. 지름이 2~16㎞ 정도인 이 천체의 이름은 'C/2019 Q4'로 현재 태양에서 약 4억2000만㎞(13일 기준) 떨어진 곳을 날고있다.C/2019 Q4가 인류와 처음 조우한 것은 지난달 30일. 당시 아마추어 천문학자인 겐나디 보리소프는 우크라이나에 있는 크림 천체물리관측소에서 이 천체를 처음 관측해 자신의 이름을 따 '2I/Borisov'로 명명했다. 그리고 1주일 후 태양계 내 소형 천체를 추적하고 인증하는 국제천문학연합(IAU) 소행성센터(MPC)는 이 천체가 인터스텔라(성간)에서 온 것으로 추정된다는 초기 관측결과를 발표하면서 공식적으로 C/2019 Q4라는 이름을 갖게됐다.MPC 측이 C/2019 Q4를 성간 천체로 보는 이유는 이 천체가 태양의 중력을 탈출하는데 필요한 것보다 더 빠른 속도로 중심체를 탈출하는 이른바 ‘쌍곡선 궤도'(hyperbolic orbit)를 갖고있기 때문이다. NASA 지구근접물체연구센터 다비드 파르노키아 박사는 "혜성으로 추정되는 이 천체의 현재 속도는 시속 15만㎞로 태양 주위를 도는 일반적인 천체 속도보다 훨씬 높다"면서 "이같은 속도는 C/2019 Q4가 외계에서 왔을 가능성을 의미하며 다시 태양계 밖으로 나가게 될 것"이라고 전망했다.특히 C/2019 Q4의 발견이 중요한 이유는 태양계로 다가오는 과정에서 발견돼 관측할 시간이 충분한다는 점이다. 앞서 오무아무아의 경우 태양 근일점을 지난 뒤 발견해 관측기회가 거의 없었다. 전문가들에 따르면 C/2019 Q4가 태양과 가장 가까워지는 시기는 오는 12월 8일로, 약 3억㎞까지 근접한다.한편 하와이말로 ‘제일 먼저 온 메신저’를 뜻하는 오무아무아는 길이가 400m 정도의 천체로 소행성인지 혜성인지에 대해서도 학자들 사이에 의견이 분분하다. 오무아무아의 정식 명칭은 ‘1I/2017 U1’로, 이름에 붙은 ‘1I’의 의미도 첫 번째 인터스텔라라는 뜻이다. 때문에 C/2019 Q4가 최종적으로 외계에서 온 천체로 확정되면 ‘2I’로 시작하는 새로운 이름을 갖게된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주에서 지금까지 발견된 중성자별들 중 가장 큰 별이 발견됐다. 국제 연구진이 미 웨스트버지니아에 있는 전파망원경인 그린뱅크 망원경(GBT)으로 지구에서 약 4600광년 거리에 있는 이같은 별을 확인했다고 밝혔다.‘J0740+6620’로 명명된 이 중성자별은 빠른 속도로 자전하면서 규칙적인 전파를 방출하는 전파 천체인 펄서(PULSAR, 맥동전파원)인데 자전 주기가 1000분의 1초로 엄청나게 빨라 밀리세컨드 펄서로 분류된다. 또 이런 펄서는 양극에서 전파 빔을 아주 먼 곳까지 방사해 지구에서 보면 마치 등대가 깜박이는 듯해 ‘우주의 등대’라고도 불린다. 특히 이번 중성자별은 그 지름이 30㎞에 달한다. 이는 기존 중성자별들의 지름이 10~19㎞ 정도인 점을 고려하면 상당히 큰 것이다. 또한 이번에 발견된 별의 질량은 태양의 약 2.17배로, 우리 지구보다는 7만 배 이상 무거운 것으로 전해졌다.연구진에 따르면, 일반적으로 중성자별의 질량은 태양의 질량과 거의 같다. 이는 중성자별에서 각설탕 크기의 물질 하나가 약 1억 t의 질량을 갖고 있는 것과 같다. 즉 중성자별은 블랙홀을 제외하고 우주에서 가장 밀도가 높은 천체라는 것. 중성자별은 블랙홀과 마찬가지로 별의 마지막 순간인 초신성 폭발이 일어나 생긴 결과물이다. 별이 초신성 폭발을 일으키면 그 잔해는 자체 중력에 의해 붕괴되는 데 만일 잔해가 충분히 크면 블랙홀이 될 가능성이 있지만, 그렇지 못하면 중성자별이 된다. 이에 대해 연구에 주저자로 참여한 미국 버지니아대학의 해나 크로마티 연구원은 “중성자별들은 매혹적일 만큼 신비롭다. 도시 크기의 이런 천체는 본질적으로 거대한 원자핵”이라면서 “이들은 매우 무거워서 그 내부가 이상한 성질을 갖고 있다”고 말했다. 이어 “중성자별의 최대 질량에 관한 물리학과 자연법칙을 발견하면 천체물리학에서 접근하기 어려운 이 영역에 대해 많은 것을 알 수 있다”고 덧붙였다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지 네이처 자매지인 네이처 천문학(Nature Astronomy) 최신호(16일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-'아인슈타인의 십자가'로 우주 거리를 측정하는 기법 발견 아인슈타인의 일반 상대성 원리에 따르면, 시공간 구조의 왜곡에 의해 빛은 중력장 속에서 휘어져 렌즈의 역할을 하는데, 이를 중력 렌즈라 한다. 이 같은 중력 렌즈가 우주의 팽창 속도에 대한 미스터리를 해결하는 데 도움이 될 수 있다는 새로운 연구결과가 발표되어 학계의 관심을 끌고 있다고 12일(현지시간) 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 새 연구가 관심을 끄는 이유는 우주의 미스터리인 팽창 우주의 종말에 대한 해답을 알려줄 보다 정확한 우주 모델을 만들 수 있을 것으로 보기 때문이라고 연구원들은 말했다. 우주는 138억 년 전에 태어난 이래 지금까지 계속 팽창을 거듭하고 있는 중이다. 허블 상수(Hubble constant)로 알려진 현재의 우주 팽창률을 측정함으로써, 과학자들은 우주가 영원히 확장될 것인지, 아니면 자체 붕괴되거나 대파열(big rip)로 끝날 것인지, 우주의 운명에 대해 아직까지 확실히 밝혀내지 못하고 있다. 허블 상수를 측정하는 데는 현재 두 가지 방법이 있다. 하나는 초신성 폭발과 세페이드 변광성으로 알려진 맥동성을 관측하여 거리를 추정하는 방법, 그리고 다른 하나는 빅뱅이 남긴 우주 배경 복사, 곧 빅뱅의 마이크로파가 시간이 지남에 따라 어떻게 변화했는지를 조사하는 방법이다. 만약 이 두 방법으로 측정한 허블 상수 값이 딱 일치한다면 천문학자들에게 이보다 행복한 일이 없을 테지만, 불행하게도 두 값은 상당한 격차를 보이고 있다. 우주 배경 마이크로파의 데이터에 따르면, 우주는 메가 파섹(326만 광년)당 초당 약 67.5km의 속도로 팽창하고 있는 것으로 나타났지만, 초신성과 세페이드의 데이터는 메가 파섹 당 초당 약 74km의 값을 생성한 것이다.이러한 불일치는 과학자들이 만든 현재의 표준 우주 모델이 잘못되었을 수도 있음을 시사한다. '허블 상수 전쟁' 알려진 이 오랜 논쟁을 해결하면 우주의 종말이 어떠할 것인지 예측할 수 있게 된다. 새 연구에서 국제 연구팀은 허블 상수를 측정하는 다른 방법을 모색했다. 이 방법은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따른 중력의 정의에 달려 있는데, 이는 질량이 시공간을 왜곡한 결과 중력이 발생한다는 이론이다. 물체의 질량이 클수록 물체 주위의 시공간이 더욱 왜곡되어 중력이 더 강해진다. 우리가 중력을 느끼는 것은 이 휘어진 시공간의 기하학적인 효과라고 본다. 미국의 물리학자 존 휠러는 아인슈타인의 시공간 개념을 “물질은 공간의 곡률을 결정하고, 공간은 물질의 운동을 결정한다”라는 말로 표현했다. ​ 이 휘어진 시공간의 강력한 중력장은 빛을 구부려 거대한 우주 렌즈를 만들며, 이를 통해 배후의 물체를 확대되어 보이게 한다. 중력 렌즈는 한 세기 전에 발견되었으며, 오늘날 천문학자들은 종종 이 렌즈를 사용하여 최대 망원경도 닿지 못하는 심우주를 깊숙이 들여다볼 수 있게 되었다. 새 연구는 중력 렌즈의 데이터를 분석하여 지구와의 거리를 추정하며, 이 자료는 시간이 지남에 따라 우주가 팽창한 속도를 추정할 수 있게 해준다. 중력 렌즈로 거리 측정를 하는 데는 중력 렌즈의 기묘한 특징이 하나의 열쇠가 된다. 렌즈 배후의 물체가 렌즈를 통해 확대되면서 렌즈 주위에 십자가형의 복수의 이미지를 생성하는데, 이를 '아인슈타인 십자가'라 한다. ​이러한 이미지를 만드는 빛은 렌즈 주위에서 다른 경로를 취하기 때문에 렌즈를 통해 보이는 물체의 밝기 변화는 다른 이미지와 시간차를 보이게 된다. 렌즈의 질량이 클수록 빛의 휘어짐이 커지므로 이미지들의 밝기 변화에 있어 시간 차이가 커지게 된다. 과학자들은 이러한 세부 사항을 사용하여 렌즈의 중력장 강도와 질량을 추정할 수 있으며, 거리 추정에 활용할 수 있다. 지구에서 중력 렌즈로 보이는 은하까지의 거리를 추정하는 또 다른 열쇠는 렌즈 내 별의 위치와 속도를 분석하는 것이다. 이러한 세부 사항들이 해당 은하의 중력장 강도와 결합될 때 과학자들은 그 은하의 실제 지름을 추정할 수 있다. 그런 다음 지구에서 보았을 때 중력 렌즈 속 은하의 실제 지름과 겉보기 지름을 비교하고, 이 값들의 차이는 연구자들로 하여금 그 은하까지의 거리를 추정하는 데 도움이 될 수 있다. 연구원들이 이 기법을 두 중력 렌즈 시스템에 적용한 결과, 메가 파섹 당 초당 약 82.4km의 허블 상수 값을 얻었다. 이 값은 앞서 확립된 두 값보다 높지만, 이에 대해 막스 플랑크 연구소 출신의 천체물리학자 인 지(Inh Jee) 대표저자는 "이 기법이 여전히 불확실성이 높지만, 더 많은 데이터를 확보할수록 확립된 두 값 중 하나에 접근하거나 실제로 다른 세 번째 값으로 이어질 수 있다"고 전망한다. 이번 연구는 국제학술지 '사이언스' 저널 최신호(13일자)에 발표됐다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

세계 과학 역사상 최초로 초대질량의 실제 블랙홀 모습을 포착한 연구진이 ‘브레이크스루상’을 통해 거액의 상금을 거머쥐었다. ‘실리콘밸리의 노벨상’ 또는 ‘과학계의 오스카’로도 불리는 브레이크스루상은 기초물리학, 생명과학 그리고 수학 등 3개 분야에서 뛰어나 성과를 이룬 개인이나 팀에게 시상한다. 수상 자에게 돌아가는 상금이 최대 300만 달러(약 36억 원)로, 노벨상 상금의 세 배에 가깝다. 올해의 브레이크스루상 수상팀은 사건지평선망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 연구진으로, 국내 천문학자를 포함한 347명의 과학자가 포진돼 있다. EHT 연구진은 지난 4월 거대은하 ‘M87’ 중심부에 있는 블랙홀 관측에 성공했다. 관측에 성공한 블랙홀은 지구로부터 5500만 광년 떨어져 있으며, 질량은 태양의 65억 배에 달한다. 태양 1개의 질량이 지구 33만 2000여개 질량과 맞먹는 걸 고려하면 가늠하기조차 어려울 정도다. EHT 연구진은 세계 각지에 놓여 있는 전파망원경 8대를 서로 연결해 하나의 망원경처럼 가동하는 초장기선 간섭(VLBI) 관측법을 통해 개별 망원경이 얻을 수 없는 블랙홀의 고해상도 이미지를 촬영할 수 있었다. EHT 프로젝트 총괄 단장인 미국 하버드 스미스소니언 천체물리센터 셰퍼드 도엘레만 박사는 AFP와 한 인터뷰에서 “우리는 몇 년 동안 사람들에게 블랙홀의 이미지를 보여주겠다고 말했고, 사람들은 직접 보고 나서야 믿겠다고 말했다”면서 “마침내 (우주 블랙홀에 관한) 강력한 근거를 얻었고 사람들은 새로운 분야의 탄생에 만족할 것”이라고 밝혔다. 이어 “상금 300만 달러는 함께 성과를 이룬 팀원들과 나눌 예정”이라고 덧붙였다. 한편 올해 8회째를 맞은 브레이크스루상의 시상식은 오는 11월 3일, 캘리포니아 마운틴뷰에 있는 미국항공우주국(NASA) 에임스연구센터에서 열릴 예정이다. 사진=AFP·연합뉴스 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난해 2월 6일(현지시간) 민간우주기업 스페이스X와 전기자동차 회사 테슬라의 최고경영자(CEO) 일론 머스크는 전기차 한대를 팰컨 헤비 로켓(Falcon Heavy)에 실어 우주로 발사했다. 이 전기차는 테슬라의 로드스터(Roadster)로, 흥미롭게도 운전석에는 우주복을 입은 마네킹 ‘스타맨’(Starman)이 앉았다. 특히 조수석 앞 대시보드에는 더글러스 애덤스의 책 '은하수를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서' 첫 머리에 나오는 경고문 '당황하지 마라'(Do not Panic)라는 문구를 새긴 명판을 붙어있다. 마치 사람이 자동차를 타고 우주여행을 하는듯한 모습은 세계적인 관심을 모았고 테슬라 입장에서는 자사의 차를 홍보하는 톡톡한 재미도 누렸다.이후 태양을 중심으로 떠돌던 스타맨이 발사 557일 만인 지난 주말 태양을 한바퀴 돈 것으로 확인됐다. 현재 로드스터의 정확한 위치는 ‘로드스터는 어디에 있나’(Where is Roadster)라는 위치 추적 사이트를 통해 확인할 수 있다. 엔지니어 출신인 벤 피어슨이 개설한 사이트를 보면 현재 로드스터는 지구에서 2억 9800만㎞ 떨어진 거리를, 1744㎞/h의 속도로 '달리고' 있다. 로드스터는 태양 중심 궤도를 타원형으로 돌기 때문에 지구와 가까워지기도 멀어지기도 한다. 실제 로드스터가 달린 총거리는 현재까지 12억 3000만㎞정도로 이를 보증수리 기간인 3만6000마일과 비교하면 무려 2만 1200배를 넘어섰다.그렇다면 우주로 나간 로드스터의 미래는 어떻게 될까? 궤도 모델링 연구에 따르면, 로드스터는 63년 후인 2091년, 지구와 달 사이만큼이나 가까이 지구로 접근한다. 특히 캐나다 토론토 대학 천체물리학자인 한노 레이 박사의 연구에 따르면 로드스터가 1000만 년 내에 지구, 금성 혹은 태양에 떨어져 사라질 것으로 추측했다. 한편 로드스터를 우주로 떠나보내는데 성공한 팰컨 헤비는 민간 최초의 심우주 로켓으로 길이는 70m, 폭 12.2m에 달한다. 미 항공우주국(NASA)의 막강한 새턴 V 달 로켓 이래 최강의 것으로, 발사 추진력이 다른 발사체의 두배이며, 보잉 747의 18대를 합쳐놓은 수준이다. 지구 저궤도(600~800㎞)를 기준으로 최대 63.8t까지 운반할 수 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

국내 연구진이 우리은하 끝자락 어두운 곳에서 처음으로 왜소신성을 발견했다. 한국천문연구원 은하진화그룹, 캐나다 토론토대 공동연구팀은 외계행성탐색시스템(KMTNet)을 이용해 지금까지 발견된 것들보다 훨씬 멀리 떨어져 있는 우리은하 헤일로에 존재하는 왜소신성을 발견했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’에 실렸다. 헤일로는 은하의 원반 주위를 감싸듯 둘러싼 구름 형태 부분으로 천체가 많지 않고 대부분 어둡고 멀리 떨어져 있다. 특히 우주 대부분을 차지하고 있는 암흑물질을 포함하고 있을 것으로 여겨져 천문학자들의 주요 연구대상이다. 주로 구상성단, 행성상 성운 등으로 연구했지만 이번처럼 헤일로에서 발견되는 왜소신성의 수가 늘어나면 헤일로를 연구할 수 있는 새로운 도구가 될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 왜소신성은 신성이나 초신성에 비해 덜 밝아 가까운 거리에 있어야 발견되기 쉽다. 이 때문에 지금까지 발견된 왜소신성들은 대부분 지구로부터 3000 광년 이내의 거리에서 발견됐다.연구팀이 이번에 발견한 왜소신성 ‘KSP-OT-201611a’는 지구로부터는 2만 4000광년, 우리은하 중심에서는 4만 5000광년, 우리은하 평년에서는 5500광년 떨어져 있는 우리은하 외곽 헤일로에 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 헤일로 근처에 있는 왜소신성은 별 내부의 금속 함량이 적고 만들어진 나이도 많을 것으로 보고 있다. 김상철 천문연구원 박사는 “우리은하 헤일로 천체의 관측은 쉽지 않은데 이번 연구는 24시간 연속관측이 가능한 KMTNet 덕분”이라며 “이번 연구로 금속 함량이 적은 왜소신성을 설명하는데 필요한 이론과 모형을 개선하는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 캘리포니아주 로스앤젤레스(LA) 시의회에서 두 번째 한인 시의원이 탄생했다. LA타임스 등 외신은 지난 13일(현지시간) 치러진 12지구 보궐선거 결선투표에서 한인 정치인 존 리 후보가 로레인 런드키스트 후보를 제치고 당선됐다고 전했다. 이튿날 개표 마감 결과 리 후보는 1만 6724표(52.07%)를 얻어 1만 5395표(47.93%)를 획득한 런드키스트 후보를 1329표 차로 앞섰다. 지난 6월 예비선거에서 런드키스트 후보에게 460표 뒤진 2위로 결선에 진출했으나 역전에 성공한 것이다. 시의원 선거는 비당파적이지만 12지구의 미첼 잉글랜더 전 의원의 수석 보좌관 출신인 리 후보는 공화당이며 경쟁자였던 런드키스트 후보는 민주당이다. 리 후보를 제외한 나머지 14명 의원 모두 민주당이지만 몇십년간 공화당 색채를 드러냈던 12지구 주민들은 천체물리학자이자 대학에서 강의하는 사회운동가 런드키스트 대신 20여년간 지역 의회에서 일한 리 후보를 택했다. 리 후보의 당선으로 LA 시의회에 두 번째 한인 의원이 탄생했으며, 처음으로 복수의 아시아계 의원이 동시에 활동하게 됐다. 다른 한 명은 LA 시의회 4지구 데이비드 류 의원이다. 민나리 기자 mnin1082@seoul.co.kr

우리 은하 중심부에 있는 블랙홀에서 전례없는 빛 에너지 방출이 감지됐다. 미국 캘리포니아대학 로스앤젤레스 캠퍼스(UCLA) 연구진은 지난 5월, 우리 은하 중심에 있는 궁수자리 A*( Sagittarius A*)로부터 뿜어져 나온 방사선을 포착하는데 성공했다. 연구진에 따르면 방사선이 방출되는 순간, 블랙홀이 밝기가 평소보다 75배 가량 밝아졌으며, 갑작스럽게 터져나오듯 밝아졌던 블랙홀은 며칠 뒤 평상시의 밝기로 되돌아갔다. 천문학자들은 우리 은하의 중심에 있는 이 블랙홀에서 이토록 강력한 빛이 뿜어져 나온 사례가 없었으며, 강력한 방사선 방출과도 연관된 현상이라고 설명했다. 당시 이를 직접 관찰했던 UCLA 소속 천문학자는 과학 전문 매체인 사이언스얼러트와 한 인터뷰에서 “몇 번의 섬광이 이어졌고 이는 매우 불규칙했다. 곧장 블랙홀에 매우 흥미로운 무언가가 벌어지고 있다는 것을 깨달았다”고 당시를 떠올렸다. 이어 “거의 동시에 엄청난 방사선이 감지됐고, 우리는 이 순간을 촬영할 수 있었다”고 덧붙였다. 연구진이 우리 은하 내부의 거대 블랙홀의 활동을 포착하는데 활용한 것은 W. M 켁 전문대의 망원경이다. 미국 하와이 마우나케아 정상 부근에 위치한 두 개의 천체 망원경으로 구성된 이 천문대의 망원경은 지름이 각 10m로, 세계에서 가장 큰 광학 망원경으로 알려져 있다. 연구진은 이 망원경을 이용해 나흘 밤 가량 지속된 블랙홀의 활동을 촬영할 수 있었다. 연구진이 공개한 영상에서 블랙홀의 섬광은 단 몇 초로밖에 보이지 않지만, 이는 연구진이 쉬운 이해를 위해 편집한 것이다. 실제로 방사선과 함께 밝은 빛이 터져 나왔다가 다시 원래대로 돌아가는데 걸린 시간은 길게는 2시간에 달했다. 연구진은 “블랙홀은 원래 매우 불규칙하게 활동하지만 이렇게 강력한 빛이 궁수자리 A*에서 방출된 적은 없었다”면서 “정확한 원인은 아직 알 수 없지만, 가설 중 하나는 궁수자리 A*를 돌고 있는 항성인 S0-2가 주위를 돌던 중, 블랙홀 내부로 가스 에너지를 떨어뜨리면서 상당한 빛과 에너지가 방출됐다는 것”이라고 설명했다. 한편 궁수자리 A*는 초거대 질량의 블랙홀로, 2002년 독일 막스플랑크연구소 연구진이 궁수자리 A* 근처 별의 운동을 관측해 은하 중심에 반경 0.002 광년 속에 태양 질량의 약 430만 배의 천체인 궁수자리 A* 블랙홀이 있음을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 ‘천체물리학저널 회보‘(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 실릴 예정이다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

우리 태양 질량의 무려 400억 배가 넘는 것으로 추정되는 거대한 괴물 블랙홀이 발견됐다. 최근 독일 막스 플랑크 천체물리학연구소 등 공동연구팀은 유럽남방천문대의 세계 최대 천체망원경 VLT(Very Large Telescope)로 초거대 타원형 은하인 '홀름버그 15A'의 중심을 분석한 결과 극대질량 블랙홀을 새로 발견했다고 발표했다. 지구에서 7억 광년 떨어진 곳에 위치한 홀름버그 15A 은하는 약 500개 이상의 은하들이 모여있는 ‘아벨(Abell) 85’라는 은하단(銀河團)의 주요 일원이다. 이번에 새롭게 발견된 블랙홀은 홀름버그 15A의 중심에 똬리를 틀고있으며 태양 질량의 400억 배가 넘어 극대질량 블랙홀(Ultramassive black hole)로 분류됐다. 　　 일반적으로 대부분의 은하들은 그 중심부에 우리 태양 질량의 수백 만 배 심지어 수십 억 배가 넘는 거대한 블랙홀을 품고 있다. 우리 은하 역시 예외가 아닌데 실제 중심에는 태양의 400만 배가 넘는 초질량 블랙홀 ‘궁수자리 A*’가 얌전하게 자리잡고 있다. 블랙홀은 우리의 태양 질량과 비교해 ‘체급’을 나누는데 태양보다 수십 만 배 이상 큰 초질량 블랙홀과 태양보다 3배 이상 큰 항성질량 블랙홀로 구분한다. 특히 우주에는 인간의 상상을 훌쩍 뛰어넘는 블랙홀도 존재하는데 태양의 100억 배 이상 질량을 가진 블랙홀을 극대질량 블랙홀이라 부른다. 연구를 이끈 키아누쉬 메르간 연구원은 "지금까지 발견된 블랙홀 중 가장 거대한 것 중 하나"라면서 "우리 태양계 모든 행성의 궤도를 잡아먹고도 남을 정도"라고 밝혔다. 　 한편 역대 발견된 것 중 가장 큰 블랙홀은 'TON 618' 이라고 불리는 퀘이사 중심에 자리잡은 블랙홀이 꼽히는데 태양 질량의 무려 660억 배로 추정된다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘천체물리학저널'(Astrophysical Journal) 최신호에 발표됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구에서 약 73광년 떨어진 항성 주위에서 외계행성 세 개가 발견됐다. 이들 행성은 먼지와 가스가 뭉쳐 행성을 형성하는 모형에서 ‘잃어버린 고리’일 수 있어 학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 등 국제 연구진이 미 항공우주국(NASA) 우주망원경 ‘테스’(TESS)를 사용해 적색왜성(M형 주계열성) ‘TOI-270’ 주위에서 슈퍼지구 1개와 미니 해왕성 2개를 발견했다고 세계적 학술지 네이처 자매지 ‘네이처 아스트로노미’(Nature Astronomy) 최신호(29일자)에 발표했다.지난 3월 화가자리에 있는 이 항성에서 가장 가까운 약 450만㎞(약 0.03AU) 떨어진 곳에서 발견된 슈퍼지구 ‘b 행성’(TOI-270 b)은 지름이 지구보다 약 1.2배 더 크다. 슈퍼지구는 지구보다 크지만 그 지름이 지구의 1.75배 이하이고 질량은 2~10배 정도인 암석형 행성을 말한다. 이 행성의 공전 주기는 3.4일로 항성과 바짝 붙어있어, 지구형 행성이지만 평균 온도가 약 254°C에 달해 생명체가 도저히 살 수 없는 곳으로 추정된다. 또 이 항성에서 750만㎞(약 0.05AU) 떨어진 첫 번째 미니 해왕성 ‘c 행성’(TOI-270 c)의 지름은 지구의 약 2.4배로 세 행성 중 가장 크다. 미니 해왕성은 지구 지름의 2~3.5배 사이의 행성으로 표면에 수소와 헬륨으로 된 기체를 지닌 가스형 행성이다. 이들은 해왕성이나 천왕성 같은 행성이지만, 기체가 적은 형태의 행성으로 추정된다. 공전 주기는 약 5.7일, 평균 온도는 약 150°C에 달한다. 두 번째 미니 해왕성 ‘d 행성’(TOI-270 d)은 모성에서 약 1100만㎞(약 0.07AU) 거리에 있으며 그 지름은 지구의 약 2.1배다. 공전 주기는 약 11.4일이며 평균 온도는 약 66°C다. 이에 대해 연구를 이끈 MIT 천체물리학자 막시밀리안 귄터 박사는 “항성 TOI-270은 곧 지구형 행성과 가스가 좀더 우세한 미니 해왕성 사이의 잃어버린 고리를 연구할 수 있게 해줄 것”이라면서 “왜냐하면 이 항성계에서는 이 모든 형태의 행성들이 같은 시스템(항성계)에서 형성됐기 때문”이라고 설명했다. 이는 태양계에 이들 행성처럼 지구와 해왕성 크기 사이에 속하는 행성이 없어 행성 행성의 비밀을 밝히는 데 도움이 된다는 얘기다. 따라서 연구진은 슈퍼지구와 두 미니 해왕성의 형성 경로가 같은지 아니면 다른지를 확인할 수 있기를 기대한다.이런 세 행성이 발견된 항성 TOI-270의 이름은 지난해 4월 발사된 뒤 관측 임무를 수행하고 있는 TESS가 발견한 천체들 가운데 행성을 거느릴 가능성이 높은 관심 천체(OI·Object of Interest) 중 270번째(270)라는 뜻에서 이런 약칭이 붙었다. 또한 연구진은 이 항성계 안에 더 많은 행성들이 숨겨져 있을 가능성이 높다고 추정한다. 그중 일부 행성은 생명체 거주 가능 공간에 있을지도 모른다. 귄터 박사는 “TOI-270은 외계행성 과학을 위한 진정한 디즈니랜드이자 TESS가 발견한 가장 중요한 항성계 중 하나”라면서 “이는 하나가 아닌 여러 이유로 뛰어난 실험실로 정말 사람들이 좋아할 요소를 다 갖췄다”고 말했다. 연구진은 앞으로 TESS보다 적외선 분해능이 뛰어난 차세대 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 배치되면 TOI-270에 관한 더 자세한 관측 연구에 집중할 계획이다.한편 TESS는 ‘천체면통과 외계행성 탐색 위성’(Transiting Exoplanet Survey Satellite)의 약자로 지난해 11월 퇴역한 케플러 우주망원경의 후임으로 그해 4월 발사됐다. TESS는 2년 동안 슈퍼지구를 포함해 1500개의 외계행성 후보 물질을 분류하는 임무를 수행한다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 은하는 여러 위성은하를 거느린 대형 은하로 100억 년이 넘는 긴 역사 동안 여러 은하를 합병하면서 지금처럼 커졌다. 이 사실은 여러 은하를 관측해 얻은 결론이지만, 사실 우리 은하에도 과거 역사를 짐작할 수 있는 증거들이 남아 있다. 스페인 카나리아 천체물리학연구소(IAC)의 과학자들은 유럽우주국(ESA)의 가이아 우주망원경 자료를 분석해 100억 년 전 우리 은하와 충돌한 왜소은하의 흔적을 발견했다. 가이아 우주망원경은 우리 은하에 있는 수많은 별의 3차원적인 위치, 이동 속도, 이동 방향, 온도, 스펙트럼 등 다양한 정보를 수집했다. 최근 공개된 가이아 자료는 무려 10억 개가 넘는 별의 관측 자료를 포함하고 있다. 연구팀은 이 가운데 지구에서 6500광년 이내에 있는 오래된 별 100만 개의 구성을 조사했다. 그 결과 이 별들을 리튬보다 무거운 원소가 풍부한 붉은 별과 무거운 원소가 적은 푸른 별로 나눌 수 있다는 사실을 발견했다. 별의 화학적 구성은 어떤 은하에서 형성되었는지에 따라 크게 다르다. 연구팀은 무거운 원소가 적은 푸른 별이 과거 우리 은하에 흡수된 은하의 흔적이라는 결론을 내렸다. 이 은하는 가이아-엔켈라두스(Gaia-Enceladus) 혹은 가이아 소시지라고 불리는 은하로 가이아 자료를 통해 최근 그 존재가 알려지기 시작했다. 우주가 지금보다 젊었던 100억 년 전에는 작은 은하가 훨씬 많았다. 우리 은하 같은 대형 은하는 중력에 의해 작은 은하를 하나씩 흡수하면서 성장했다. 태양처럼 상대적으로 젊은 별은 합병 이후에 태어났지만, 100억 살이 넘는 오래된 별 가운데 일부는 이렇게 외부 은하에서 들어온 이민자라고 할 수 있다. 흥미로운 사실은 은하 합체가 과거뿐 아니라 앞으로도 일어날 수 있다는 것이다. 과학자들은 수십 억 년 후 우리 은하와 안드로메다은하가 충돌해 하나의 거대 은하로 재탄생할 것으로 보고 있다. 우리의 태양이 100억 살을 맞이할 때가 되면 이 새로운 은하의 일부가 되어 있을 것이다. 서로 다른 두 은하의 별이 같은 은하에서 공존하는 역사는 먼 미래에 다시 되풀이될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com