어쩌면 우리 태양의 미래가 될 수도 있는 항성의 '슈퍼플레어' 현상이 먼 우주에서 포착됐다. 최근 영국 워릭대학교 연구팀은 지구에서 약 1,480광년 떨어진 우리은하 내에 위치한 쌍성 'KIC9655129'에서 슈퍼플레어가 관측됐다고 발표했다. 우리의 에너지 원천이 되는 태양은 표면이 폭발하는 이른바 '태양플레어'(Solar flare) 현상을 일으킨다. 이 때 방사되는 에너지는 지구에 다양한 악영향을 미칠 수 있는데 GPS 시스템을 먹통으로 만들거나 심한 경우 전력 공급망을 파괴하기도 한다. 그러나 우주의 수많은 별들은 일반적인 태양플레어를 훌쩍 넘어서 강력한 에너지를 방출하는 슈퍼플레어(superflare) 현상도 일으킨다. 만약 태양에서 슈퍼플레어가 발생한다면 지구에 어떤 악영향을 미칠 지 상상하기 힘든 수준이지만 다행히 우리의 태양은 비교적 안정적인 별이다. 이때문에 천문학자들은 태양이 아닌 먼 별의 플레어 현상을 관측해 연구자료로 삼는데 이번에 포착된 별이 바로 KIC9655129다. 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경으로 관측된 이 별은 태양플레어보다 약 1000배 이상의 에너지를 방출하며 태양과 매우 유사하게 활동하는 것으로 드러났다. 선임연구원 클로에 퓨 박사는 "태양계는 플라즈마, 이온화된 가스 등으로 가득차 있는데 이는 태양플레어와 같은 활동의 결과" 라면서 "태양 역시 강력한 플레어를 일으킬 수 있는데 이를 미리 이해하는데 이번 발견이 큰 도움을 준다"고 설명했다. 　 이어 "이번에 확인된 슈퍼플레어를 폭탄과 비교하면 파괴력이 무려 10억 메가톤에 달한다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 '천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 게재됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 은하에 있는 가장 큰 별들 가운데 하나로 알려진 ‘큰개자리 VY별’이 초신성이라는 최후 단계에 접어들기 전까지 몸무게를 엄청나게 줄이고 있는 이유가 정밀 관측으로 밝혀졌다. 천문학자들은 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)을 이용해 이 적색 극대거성이 질량을 잃고 있는 이른바 ‘다이어트’ 이유를 해명해냈다. 이번 관측에서는 이 별 주위를 둘러싸고 있는 먼지 입자가 예상보다 훨씬 큰 것으로 밝혀졌다. 이는 이런 거구 별이 초신성 폭발을 일으키는 데 있어 반드시 필요한 준비 과정일 것이라고 연구자들은 설명한다. 한때 우주 최대 별로도 알려졌던 큰개자리 VY별은 정밀 측정으로 현재 8번째 큰 별로 확인되고 있다. 이 별은 우리 태양보다 약 1,420 ± 120배 크며, 이는 약 13AU(천문단위:지구-태양 간 거리)에 해당되는 길이로, 19억 7664만 km다. 질량은 태양의 30~40배, 밝기는 30만 배가 넘는다. 만일 이 별이 우리 태양의 위치에 있다면 그 크기는 이미 목성의 공전 궤도를 넘어섰고 지금도 매우 빠르게 팽창하면서 최후 단계로 접어들고 있을 것이라고 연구자들은 말한다. 이번 관측에서는 VLT에 장착된 ‘분광편광계에 의한 고대비 외계행성 연구장비’(SPHERE, 이하 스피어)를 사용했다. ‘스피어’가 채택하고 있는 적응광학 시스템은 이전보다 훨씬 뛰어난 수준으로 관측 자료를 수집한다. 이렇게 수집한 데이터는 광원에 가장 가까운 위치에 있는 구조조차 매우 상세하게 볼 수 있게 해준다. ‘스피어’는 큰개자리 VY별이 뿜어내는 밝은 빛이 주위를 둘러싼 물질로 이뤄진 구름에 어떤 영향을 미치는지를 밝혀냈다. 또 이 장비에 있는 ‘취리히 이미징 편광계’(ZIMPOL, 짐폴) 모드를 사용해 별을 둘러싸고 있는 가스와 먼지 구름을 이전보다 훨씬 깊숙한 곳까지 들여다보고 별빛이 어떻게 주위 물질들에 산란하고 편광되는지까지 볼 수 있었다고 한다. 이렇게 측정된 데이터는 여전히 불분명한 먼지의 속성을 알아내는 핵심 정보가 된다. 이런 편광 결과에서 비롯한 정밀 분석 결과는 먼지를 구성하고 있는 입자들이 상대적으로 큰 지름 0.5㎛ 정도인 것으로 밝혀졌다. 물론 이 크기 역시 매우 작지만 이는 우주에서 일반적으로 발견되는 먼지보다 무려 50배나 큰 크기다. 무거운 별은 팽창의 전 과정을 통해 상당한 양의 물질을 쏟아내는 데 이 별의 경우 매년 지구 질량의 30배에 달하는 물질을 먼지와 가스 형태로 쏟아낸다. 이렇게 생성된 물질 구름은 별이 폭발하기 전부터 이미 별 밖으로 밀려나가며 어느 시점에 먼지 중 일부가 파괴되고 나머지는 별 사이 우주공간으로 산란한다. 이런 물질은 초신성 폭발로부터 만들어지는 더 무거운 먼지들과 함께 다음 세대의 별을 형성하는데 사용된다. 하지만 이런 극대거성의 상층 대기에 존재하는 물질이 초신성 폭발 전에 어떻게 우주 공간으로 밀려나게 되는지는 여전히 밝혀지지 않고 있다. 그 메커니즘으로 가장 그럴듯한 가설은 대체로 별빛을 뿜어내는 원천이기도 한 ‘복사 압력’으로 생각돼 왔다. 하지만 복사 압력은 매우 약하므로, 먼지 입자는 별빛에 의해 밀려날 만큼은 커야 한다는 것이다. 만일 입자가 너무 작으면 별빛이 먼지 사이를 그냥 통과하고 너무 크면 무거워서 밀어내기 쉽지 않기 때문이다. 연구진이 큰개자리 VY별에서 관측한 먼지의 크기는 별빛이 효과적으로 먼지를 밀어내기에 적합한 크기를 가지고 있었다. 이에 대해 연구를 이끈 대만 천문학·천체물리학 중앙연구소의 피터 시클루나 박사는 “무거운 별의 수명은 짧다. 이런 별은 최후로 다가설수록 엄청난 양의 질량을 우주공간으로 뿜어낸다”고 말했다. 그는 또 “예전에 우리는 이런 일이 어떻게 일어나는지에 대해서는 이론상으로만 추정할 수 있었지만, 이제 우리는 데이터를 통해 이 거대 별 주위에 있는 먼지 입자들이 비교적 큰 크기를 갖고 있다는 것을 알아냈다. 이런 입자는 별의 강력한 복사 압력으로 밀려나기에 충분한 크기를 갖고 있다”면서 “바로 이런 점이 빠르게 질량을 잃어가는 현상을 설명해줄 수 있는 것”이라고 밝혔다. 비교적 큰 크기를 가진 입자들이 별과 아주 가까운 영역에서 관측됐다는 사실이 말해주는 것은 이 먼지 구름이 별로부터 나오는 가시광선을 효과적으로 산란하고 있으며 별로부터 뿜어져 나오는 복사 압력에 의해 밀쳐지고 있음을 의미한다. 또한 이런 먼지 입자의 크기는 이중 상당수가 큰개자리 VY별이 초신성 폭발로 최후를 맞이할 때 뿜어져 나오는 복사로도 살아남을 가능성이 있다는 것을 보여준다. 이렇게 확산한 먼지들은 주변 공간을 채우고 다음 세대 별을 생성하는 재료가 될 것이며 이런 별이 행성을 거느리는 데 영향을 미칠 것이다. 한편 이번 연구결과는 ‘천문학 & 천체 물리학 저널’(the journal Astronomy & Astrophysics) 최신호에 게재됐다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양보다 무려 42배나 더 뜨거운, 그야말로 ‘핫’(hot)한 별이 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 국 일간지 데일리메일의 26일자 보도에 따르면 최근 독일 튀빙겐 대학 연구진이 허블우주망원경을 이용해 관찰한 결과, 백색왜성인 ‘RX J0439.8-6809’는 표면 온도가 무려 25만℃에 달한다. 이는 태양보다 약 42배 더 뜨거운 온도이며, 지금까지 알려진 가장 뜨거운 별(5만℃)의 5배에 달하는 열기를 의미한다. 일반적으로 우리 태양의 온도는 6000℃ 이하로 알려져 있으며, 약 46억년 동안 비교적 안정적인 온도를 유지하고 있다. 만약 태양이 불타오르기 시작한다면 최대 18만℃까지 온도가 오를 수 있으며, 지구를 포함한 태양계 모든 행성이 한꺼번에 잿더미로 변할 수 있다. 연구결과에 따르면 이 백색왜성이 가장 뜨거웠던 시점은 지금으로부터 1000년 전으로 거슬러 올라간다. 1000년 전 이 별의 온도는 무려 40만℃에 달했으며, 현재는 냉각기에 해당돼 온도가 낮아지는 과정이다. 이 백색왜성이 처음 발견된 것은 20여 년 전인데, 당시 밝기가 매우 높아 우리 은하계와 거리가 매우 근접한 것으로 추정된 바 있다. 그러나 최근 허블우주망원경으로 조사한 결과 이 백색왜성은 우리 은하계 변두리 궤도를 초당 220㎞의 속도로 움직인다는 사실이 밝혀졌다. 지구와 초고온 백색왜성 사이에는 다양한 화합물질이 혼합된 가스형태의 기체와 우주먼지 등이 존재한다. 연구진은 “별은 생애의 마지막에 다다랐을 때 자신이 가진 모든 중심 에너지를 사용하기 때문에 표면 온도가 치솟는다”면서 “고온의 해당 백색왜성 역시 점차 죽어가는 과정에 있는 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

태양보다 무려 42배나 더 뜨거운, 그야말로 ‘핫’(hot)한 별이 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 국 일간지 데일리메일의 26일자 보도에 따르면 최근 독일 튀빙겐 대학 연구진이 허블우주망원경을 이용해 관찰한 결과, 백색왜성인 ‘RX J0439.8-6809’는 표면 온도가 무려 25만℃에 달한다. 이는 태양보다 약 42배 더 뜨거운 온도이며, 지금까지 알려진 가장 뜨거운 별(5만℃)의 5배에 달하는 열기를 의미한다. 일반적으로 우리 태양의 온도는 6000℃ 이하로 알려져 있으며, 약 46억년 동안 비교적 안정적인 온도를 유지하고 있다. 만약 태양이 불타오르기 시작한다면 최대 18만℃까지 온도가 오를 수 있으며, 지구를 포함한 태양계 모든 행성이 한꺼번에 잿더미로 변할 수 있다. 연구결과에 따르면 이 백색왜성이 가장 뜨거웠던 시점은 지금으로부터 1000년 전으로 거슬러 올라간다. 1000년 전 이 별의 온도는 무려 40만℃에 달했으며, 현재는 냉각기에 해당돼 온도가 낮아지는 과정이다. 이 백색왜성이 처음 발견된 것은 20여 년 전인데, 당시 밝기가 매우 높아 우리 은하계와 거리가 매우 근접한 것으로 추정된 바 있다. 그러나 최근 허블우주망원경으로 조사한 결과 이 백색왜성은 우리 은하계 변두리 궤도를 초당 220㎞의 속도로 움직인다는 사실이 밝혀졌다. 지구와 초고온 백색왜성 사이에는 다양한 화합물질이 혼합된 가스형태의 기체와 우주먼지 등이 존재한다. 연구진은 “별은 생애의 마지막에 다다랐을 때 자신이 가진 모든 중심 에너지를 사용하기 때문에 표면 온도가 치솟는다”면서 “고온의 해당 백색왜성 역시 점차 죽어가는 과정에 있는 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

한참 송유근(17)군은 기억에 없었다. 7살 때 대학 수준 미적분을 풀고, 상대성 이론을 이해했다는 ‘천재 소년’이다. 초·중등 과정을 검정고시로 마치고 8살 때 대학에 입학한 어린이다. 또 대학생이 된 지 2년 만에 자퇴했다. “반복되는 강의실 교육이 재미없어서”였다. 이후 미디어 매체에 거의 등장하지 않았다. 매체의 ‘거리’에서 멀어졌기 때문이다. 송군이 지난 18일 이래 뉴스 메이커다. ‘천재 소년 송유근 최연소 박사 된다’라는 제목으로 매스컴을 탔다. 앳된 얼굴은 간데없고 의젓했다. 송군의 지도교수인 한국천문연구원 박석재 연구위원이 “송군이 과학기술연합대학원대학(UST) 박사 학위 논문심사를 최종 통과해 내년 2월 18세 3개월의 나이로 박사가 된다”고 밝혔다. 그러나 국제학술지 천체물리학저널(ApJ) 측은 25일 게재했던 송군의 ‘선대칭, 비정상 블랙홀 자기권: 재고’라는 논문을 표절로 판정했다. 게재도 철회했다. 인용 사실을 밝히지 않은 자기 표절의 근거를 댔다. 박 연구위원은 “저널 측의 조치를 겸허히 받아들인다”면서 “유근이는 내 지도를 받아 공부한 죄밖에 없는 만큼…”이라고 설명했다. ‘논문 표절’, 전혀 낯설지 않다. 표절은 타인의 의견을 훔치는 비양심적·비윤리적 행위다. 학문적 범죄다. 논문 표절이 사회적 이슈로 부상한 것은 2006년 8월쯤이다. 김병준 교육부총리가 임명된 지 18일 만에 제자의 박사 학위 논문을 베껴 썼다는 의혹 등이 불거져 자진 사퇴하면서다. 논문은 인사 검증의 핵심 항목으로 자리잡고 있다. 많은 인사들이 논문 표절 거름 장치에 곤욕을 치렀을 정도다. 한국연구재단에 따르면 논문 표절의 기본적인 모형은 ▲여섯 단어 이상의 연쇄적 표현이 일치하거나 ▲생각의 단위가 되는 명제 또는 데이터가 같거나 본질적으로 유사한 경우 ▲타인의 창작물을 자신의 것으로 이용했을 때다. 논문을 인용할 때는 반드시 확실하게 큰 따옴표(“ ”)와 작은따옴표(‘ ’)를 이용, 연구자 이름과 연도, 페이지를 표시해야 하는 것이다. 표절 유형도 표현 바꾸기, 문헌 숨기기, 문제 표절, 아이디어 표절 등 적잖다. 자기 표절도 한 유형이다. 논문 심사는 한층 엄격해졌다. 오죽하면 자기 언어가 아니면 무조건 인용 부호를 쓰라고 권고하겠는가. 표절이라는 낙인이 무섭고 두려워서다. 송군에게 연구 지도와 함께 논문 작성 지도도 뒤따랐어야 하는 이유다. 송군은 분명히 천재다. 이제 ‘최연소 박사’라는 부담을 주지 말자. 명분에 휘둘리지 않았도록 배려하자. 송군도 이번 일을 전화위복의 계기로 삼기를 바란다. 세계적인 학자로 발돋움할 수 있게 말이다. “만약 열한 살 나이로 다시 돌아갈 수 있다면 그 나이에 하지 못할 것들을 하면서 내 또래들과 어울리며 재밌게 살고 싶다”는 아쉬움을 달래기 위해서라도. 박홍기 논설위원 hkpark@seoul.co.kr

태양보다 무려 42배나 더 뜨거운, 그야말로 ‘핫’(hot)한 별이 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 국 일간지 데일리메일의 26일자 보도에 따르면 최근 독일 튀빙겐 대학 연구진이 허블우주망원경을 이용해 관찰한 결과, 백색왜성인 ‘RX J0439.8-6809’는 표면 온도가 무려 25만℃에 달한다. 이는 태양보다 약 42배 더 뜨거운 온도이며, 지금까지 알려진 가장 뜨거운 별(5만℃)의 5배에 달하는 열기를 의미한다. 일반적으로 우리 태양의 온도는 6000℃ 이하로 알려져 있으며, 약 46억년 동안 비교적 안정적인 온도를 유지하고 있다. 만약 태양이 불타오르기 시작한다면 최대 18만℃까지 온도가 오를 수 있으며, 지구를 포함한 태양계 모든 행성이 한꺼번에 잿더미로 변할 수 있다. 연구결과에 따르면 이 백색왜성이 가장 뜨거웠던 시점은 지금으로부터 1000년 전으로 거슬러 올라간다. 1000년 전 이 별의 온도는 무려 40만℃에 달했으며, 현재는 냉각기에 해당돼 온도가 낮아지는 과정이다. 이 백색왜성이 처음 발견된 것은 20여 년 전인데, 당시 밝기가 매우 높아 우리 은하계와 거리가 매우 근접한 것으로 추정된 바 있다. 그러나 최근 허블우주망원경으로 조사한 결과 이 백색왜성은 우리 은하계 변두리 궤도를 초당 220㎞의 속도로 움직인다는 사실이 밝혀졌다. 지구와 초고온 백색왜성 사이에는 다양한 화합물질이 혼합된 가스형태의 기체와 우주먼지 등이 존재한다. 연구진은 “별은 생애의 마지막에 다다랐을 때 자신이 가진 모든 중심 에너지를 사용하기 때문에 표면 온도가 치솟는다”면서 “고온의 해당 백색왜성 역시 점차 죽어가는 과정에 있는 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

암흑물질은 우주를 구성하는 물질과 에너지 가운데 약 27%를 차지하고 있지만 눈에 보이지 않는 신비한 물질이다. 또한 전자파로도 감지할 수 없지만 그 주변에 미치는 중력의 영향을 관찰함으로써 암흑물질의 존재는 확실시되고 있다. 1990년대에 행해진 계산과 지난 10년간 진행된 시뮬레이션에 따르면, 암흑물질은 우리 은하의 자전 속도와 똑같이 이동하는 ‘세밀한 입자의 흐름’을 형성한다. 그런 입자의 흐름이 지구와 같은 행성에 접근했을 때 어떤 일이 일어나게 될까. 그 답을 얻기 위해 미국항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)의 게리 프리조 박사가 컴퓨터 시뮬레이션을 시행했다. 그 결과, 암흑물질의 흐름이 지구를 통과하게 되면 입자가 모여 초고밀도의 필라멘트 모양 암흑물질이 되는 것으로 나타났다. 이런 암흑물질의 흐름은 지구에 마치 머리카락이 자라난 것처럼 보인다. 우주의 약 5%를 차지하는 눈에 보이는 보통 물질의 흐름은 지구를 통과하지 못하고 다른 방향으로 바뀌게 된다. 하지만 암흑물질의 경우 지구는 장애물이 아니다. 게리 프리조 박사의 시뮬레이션에 따르면, 지구 중력에서 암흑물질 입자의 흐름이 모여 휘어진 머리카락이 일어난 것처럼 보인다. 머리카락처럼 생긴 이들 암흑물질에서 입자가 집중한 ‘모근’(roots) 부분과 머리 ‘끝’(tips) 부분으로 구분된다. 암흑물질의 흐름이 지구의 핵을 지나갈 때 입자는 ‘모근’에 평균보다 10억 배 집중한다. 위치는 지상에서 약 100만 km로 지구에서 달까지의 거리보다 2배 이상 떨어져 있다. 지표면을 스치는 암흑물질의 흐름은 지구에서 모근보다 2배 이상 떨어진 ‘끝’ 부분에 형성된다. 프리조 박사의 시뮬레이션에 따르면, 목성의 핵을 통과하는 암흑물질 흐름에서 밀도가 높은 모근 부분은 원래보다 1조 배나 된다. 프리조 박사는 “만일 우리가 암흑물질의 모근​ 위치를​​ 정확히 찾아낼 수 있다면 그 위치에 탐사선을 보내, 암흑물질에 관한 많은 데이터를 얻을 수 있는 것”이라고 설명했다. 프리조 박사가 시뮬레이션으로 발견한 것은 그 밖에도 있다. 이는 지구 내부의 밀도 변화, 즉 핵과 맨틀, 지각 등 구조 변화가 머리카락에 반영된다는 것. 이론적으로 만일 이런 머리카락에 반영된 정보를 얻을 수 있다면, 행성 내부의 여러 층뿐만 아니라 얼음 위성의 깊은 바다까지도 지도로 만들 수 있게 된다. 이에 대해 연구진은 이번 발견은 흥미로운 결과지만 이를 보강하는 암흑물질의 성질을 밝히기 위해서 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. 한편 이번 연구결과는 국제 학술지인 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 사진=NASA/JPL 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

송유근(17)군이 국제학술지에 발표한 논문이 어처구니없는 실수 때문에 철회됐다. 송군이 내년 2월 대전 과학기술연합대학원대학교(UST)에서 국내 최연소 박사 학위를 취득하는 것은 사실상 어렵게 됐다.<서울신문 11월 19일자 29면> 미국천문학회에서 발행하는 국제학술지 ‘천체물리학 저널’ 측은 24일(현지시간) “저작권 위반에 따른 표절 문제로 지난 10월 5일자로 발표한 송군의 논문을 철회한다”고 밝혔다. 저널 검토위원들은 발표자료(프로시딩) 중 인용 사실을 밝히지 않은 것이 ‘자기 표절’에 해당한다고 판단했다. 발표자료를 참고문헌 목록에 넣지 않는 천문학계의 논문 발표 관행이 발목을 잡은 것이다. 이번에 철회된 논문은 ‘선대칭, 비정상 블랙홀 자기권: 재고’라는 제목으로, 송군이 제1저자, 박석재 한국천문연구원 연구위원이 제2저자 겸 공동 교신저자로 참여했다. 저널 측은 이 논문이 박 연구위원이 2002년 아시아·태평양 이론물리센터 학술대회에서 발표한 발표자료의 상당 부분을 그대로 사용했음에도 불구하고 인용 사실을 밝히지 않은 것을 논문 철회 이유로 들었다. 저널 검토위원들은 “박 연구위원이 2002년 발표한 프로시딩은 학회 발표자료이기는 하지만 많은 사람이 인용하는 등 사실상 동료심사를 거친 논문과 같은 수준이기 때문에 프로시딩 인용 사실을 명시하지 않은 것은 명백한 저작권 위반”이라고 지적했다. 이번 철회 발표가 나기 전에 저널 편집장인 이선 비슈니액 미국 존스홉킨스대 교수는 박 연구위원에게 보낸 비공식 이메일에서 “천체물리학 저널은 학회 프로시딩을 논문으로 인정하지 않기 때문에 문제없을 것”이라고 밝혀 이번 논문 철회는 이례적인 것으로 받아들여진다. 박 연구위원은 25일 UST에서 기자회견을 열고 “전혀 걱정하지도, 예상하지도 못했던 결과”라며 “유근이는 내 지도를 받아 공부한 죄밖에 없는 만큼 돌을 던지려면 내게 던지라”고 말했다. 익명의 네티즌이 제기한 표절 의혹으로 시작된 이번 논문 철회 사건으로 송군의 내년 2월 박사 학위 취득은 사실상 어렵게 됐다. 송군이 재학 중인 UST의 학칙에 따르면 박사 학위를 받기 위해서는 ‘SCI급 국제저널에 1저자로 논문 1편 이상 게재’를 해야 하는데 이번 논문 철회로 송군은 학위 취득 요건을 충족시키지 못하게 돼 요건 충족 때까지 졸업이 유예됐다. 현재 송군은 SCI급 저널에 우주론과 끈이론에 관한 추가 논문을 준비하고 있는 것으로 알려졌지만 내년 2월 졸업 전 논문이 게재되기는 어려울 것으로 보인다. 그러나 1997년 11월생인 송군은 아직 만 18세여서 ‘국내 최연소 박사’의 주인공이 될 수 있는 시간적 여유가 거의 6년이나 남아 있다. 현재의 최연소 기록이 만 23세 11개월(정진혁·미국 뉴욕 RPI공대)이기 때문이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이해할 수 없는 기괴한 행동으로 천문학자들의 관심을 한몸에 받고 있는 외계 별 ‘KIC 8462852’. 지구로부터 약 1400광년 거리에 있는 이 항성에 관한 최근 소식이 미국항공우주국(NASA)의 공식 웹사이트에 25일(현지시간) 소개됐다. 천문학자들은 지난 2011년과 2013년 케플러 우주망원경을 사용해 지구와 비슷한 크기의 외계행성을 찾는 ‘케플러 미션’ 도중 갑자기 극단적으로 어두워지는 특별한 이 별을 관측했다. 당시 이 외계 별은 평소의 80% 정도밖에 안 되는 밝기로 어두워졌고 이는 천문 관측 사상 처음 있는 일이었다. 이 때문에 연구자들은 이 별이 어두워지는 원인을 두고 ‘무언가’가 그앞을 가리고 있다고 추정했다. 우선 그럴듯한 설명으로 별 주위에는 가족 단위의 혜성이 무더기로 공전하고 있다는 가설이 지난 9월 연구논문으로 발표됐다. 이때 또 다른 원인으로 행성이나 소행성이 충돌로 생긴 많은 파편이 이 별 주위를 돌면서 가렸을 수도 있다는 이론도 제기됐다. 이에 대해 미국 아이오와주립대의 천체물리학자인 마시모 마렝고 박사팀은 스피처 우주망원경을 통해 얻게 된 자료를 사용해 앞서 나온 가설의 신빙성을 뒷받침했다. ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 실린 이 연구논문에서 이 별을 더 자세히 알 수 있는 한 가지 방법은 적외선상의 빛으로 관측 연구하는 것이다. 참고로 케플러 망원경은 이 별을 가시광선 상에서 관측했다. 연구진에 따르면, 이 별을 가린 물체가 행성이나 소행성 사이 충돌로 발생한 파편이라면 별 주위에서 적외선이 초과하는 것이 감지돼야 한다. 먼지처럼 부스러진 미세한 암석은 적외선 파장에서 감지되기에 알맞은 온도를 갖고 있다고 연구진은 설명했다. 이번에 연구진은 적외선을 감지할 수 있는 스피처 우주망원경을 사용했다. 스피처 담당자 NASA 제트추진연구소(JPL)의 마이클 베르너 박사는 “스피처는 별 주위 먼지에서 적외선 방출을 감지하기 위해 노력했다”고 말했다. 하지만 스피처를 사용해도 별 주위 먼지에서 적외선이 초과하는 것을 감지하지는 못했다. 이는 행성이나 소행성 충돌로 생긴 암석이 아니라 온도가 낮은 혜성일 가능성이 크다는 것이다. 또 혜성은 공전 주기가 매우 길고 공전 궤도가 편심성이 크기 때문에 가능한 이론이라는 것이다. 즉 2011년 케플러 미션 당시 이 별의 빛을 가렸던 천체는 가족 단위의 혜성의 선두인 매우 큰 혜성일 수 있다. 이후 2013년에는 나머지 혜성 파편이 별빛을 다시 차단했다는 것이다. 이에 대해 마렝고 박사는 이 별의 사례를 확신하기 위해서는 추가 관측이 필요하다고 말한다. 그는 “KIC 8462852는 매우 이상한 별”이라면서 “이번 사례는 처음 펄서를 발견했을 때를 떠올린다”고 설명했다. 마렝고 박사가 처음 발견한 펄서는 그때까지 아무도 본 적이 없는 이상한 신호를 방출했다. 이 첫 신호를 발견했을 당시 ‘작은 초록외계인’(Little Green Men)이 보내는 신호라고 생각해서 ‘LGM-1’이라는 이름이 붙여졌다. 하지만 이 신호는 결국 펄서라는 천체가 방출하는 자연적인 현상으로 밝혀졌다. 마렝고 박사는 “우리는 아직 이 별 주위에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알 수 없다”면서 “하지만 이는 이 별을 매우 흥미롭게 만드는 것”이라고 말했다. 사진=NASA/JPL-칼텍 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 태양보다 작고 어두운 한 ‘난쟁이 별’에 예상보다 훨씬 강력한 자기장이 생성된 것을 천문학자들이 세계 최대 알마(ALMA) 전파망원경을 사용한 관측으로 밝혀냈다. 질량이 작고 어두운 적색의 빛을 내 ‘적색왜성’으로 분류되는 이 별은 천문학계에서는 잘 알려진 ‘TVLM 513-46546’으로 불리며, 지구로부터 목동자리 방향으로 약 35광년 거리에 있다. 이 항성은 거의 2시간마다 한 바퀴를 회전(자전)할 정도로 빠르게 돌고 있다. 참고로 우리 태양의 자전 주기는 약 25일이다. 특히 이 별의 질량은 우리 태양의 10분 1 정도밖에 안 될 정도로 작고 덜 뜨거운데 내부의 수소를 핵융합 반응으로 헬륨으로 바꿈으로써 빛을 발하지만 중수소가 아닌 경수소를 태워 질량이 더 작은 갈색왜성과 구분된다. 그런데 천문학자들이 알마 망원경으로 관측한 적색왜성 ‘TVLM 513-46546’에는 우리 태양의 가장 강력한 자기장 영역에서 나오는 자기장만큼 강력한 자기장을 생성하는 것으로 나타났다. 이런 기이한 자기장은 우리 태양의 플레어와 같은 폭발이 지속해서 일어난다고 천문학자들은 예상한다. 특히 이 난쟁이 별의 플레어에는 우리 태양처럼 활동하는 자기력선이 조밀하게 있어, 그로부터 나온 전자의 경로를 바꿔 그 전파신호를 알마 망원경으로 감지할 수 있었다고 한다. 또한 이런 강력한 플레어의 활동은 별에서 가까운 행성에 하전 입자를 퍼부었을 것이라고 천문학자들은 말한다. 이번 연구를 이끈 피터 윌리엄스 하버드-스미스소니언 천문학센터(CfA) 박사는 “만일 이런 별이 우리 주위에 있었다면, 우리는 어떠한 위성 통신도 할 수 없었을 것”이라면서 “사실, 이런 폭풍치는 듯한 환경에서 생명체가 진화하기에는 극단적으로 어려울 것”이라고 말했다. 천문학자들은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO) 소속 ‘젠스키 전파 망원경망’(VLA)에서 나온 이전 자료에서 이 난쟁이 별이 태양의 가장 극단적인 자기 영역에서 나오는 자기장과 비슷하며 태양의 평균 자기장보다 수백 배 더 강력한 장기장을 방출한다는 것을 알아냈다. 그런데 태양이 자기장을 생성하는 물리적 과정을 봤을 때 그처럼 작은 별에서는 강력한 자기장이 일어나는 것이 불가능하다고 여겼었다. 이 연구에 참여한 CfA 천문학자인 에도 베르게르 하버드대 교수는 “이 별을 자기적으로만 봤을 때 우리 태양과 매우 다른 것”이라고 말했다. 연구진은 알마 망원경으로 이 별을 관측했을 때 특히 높은 주파수(95GHz)가 방출되는 것을 발견했다. 이런 무선 신호는 전자들이 더 강력한 자기력선 근처를 돌아다니는 과정인 ‘싱크로트론 방출’(synchrotron emission)에 의해 만들어진다고 한다. 그런데 이런 고주파를 가진 플레어 같은 것이 방출되는 것이 적색왜성에서 감지된 사례는 이번이 처음이다. 또 이 별이 밀리미터(mm) 파장에서 감지된 사례도 처음이어서 알마 망원경을 사용한 연구에 새로운 길을 개척했다고 연구진은 생각하고 있다. 우리 태양에서도 태양 플레어가 발생할 때 비슷한 방출을 생성하지만 이는 간헐적이다. 무엇보다, 이 별의 강력한 자기장 방출은 태양이 생산하는 것보다 1만 배나 더 밝다. 질량은 태양의 10%밖에 안 되는 것이 말이다. 천문학자들은 알마 망원경을 사용해 4시간 연속 관측에서 이 별이 지속해서 활성화돼 있는 것을 목격했다. 이는 외계행성 중 거주 가능한 곳을 찾는데 중요한 의미가 있다. 적색왜성은 우리 은하에서 가장 흔한 별로, 행성 탐색에서 주 표적이 된다. 하지만 이런 적색왜성은 태양만큼 뜨겁지 않아서 그 별에 가까운 행성에만 생명이 사는 데 필수적인 액체 상태의 물이 존재할 수 있다는 것이다. 그런데 이런 근거리라는 이점이 이 적색왜성에서만큼은 행성의 대기를 날려버리거나 표면의 복잡한 분자를 파괴할 수 있는 방사선 중심에 놓일 수 있다고 천문학자들은 추측하고 있다. 이들은 이제 이 별만이 이상한 것인지 아니면 같은 유형의 다른 별에도 이런 현상이 일어나고 있는지 연구할 계획이다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 태양보다 작고 어두운 한 ‘난쟁이 별’에 예상보다 훨씬 강력한 자기장이 생성된 것을 천문학자들이 세계 최대 알마(ALMA) 전파망원경을 사용한 관측으로 밝혀냈다. 질량이 작고 어두운 적색의 빛을 내 ‘적색왜성’으로 분류되는 이 별은 천문학계에서는 잘 알려진 ‘TVLM 513-46546’으로 불리며, 지구로부터 목동자리 방향으로 약 35광년 거리에 있다. 이 항성은 거의 2시간마다 한 바퀴를 회전(자전)할 정도로 빠르게 돌고 있다. 참고로 우리 태양의 자전 주기는 약 25일이다. 특히 이 별의 질량은 우리 태양의 10분 1 정도밖에 안 될 정도로 작고 덜 뜨거운데 내부의 수소를 핵융합 반응으로 헬륨으로 바꿈으로써 빛을 발하지만 중수소가 아닌 경수소를 태워 질량이 더 작은 갈색왜성과 구분된다. 그런데 천문학자들이 알마 망원경으로 관측한 적색왜성 ‘TVLM 513-46546’에는 우리 태양의 가장 강력한 자기장 영역에서 나오는 자기장만큼 강력한 자기장을 생성하는 것으로 나타났다. 이런 기이한 자기장은 우리 태양의 플레어와 같은 폭발이 지속해서 일어난다고 천문학자들은 예상한다. 특히 이 난쟁이 별의 플레어에는 우리 태양처럼 활동하는 자기력선이 조밀하게 있어, 그로부터 나온 전자의 경로를 바꿔 그 전파신호를 알마 망원경으로 감지할 수 있었다고 한다. 또한 이런 강력한 플레어의 활동은 별에서 가까운 행성에 하전 입자를 퍼부었을 것이라고 천문학자들은 말한다. 이번 연구를 이끈 피터 윌리엄스 하버드-스미스소니언 천문학센터(CfA) 박사는 “만일 이런 별이 우리 주위에 있었다면, 우리는 어떠한 위성 통신도 할 수 없었을 것”이라면서 “사실, 이런 폭풍치는 듯한 환경에서 생명체가 진화하기에는 극단적으로 어려울 것”이라고 말했다. 천문학자들은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO) 소속 ‘젠스키 전파 망원경망’(VLA)에서 나온 이전 자료에서 이 난쟁이 별이 태양의 가장 극단적인 자기 영역에서 나오는 자기장과 비슷하며 태양의 평균 자기장보다 수백 배 더 강력한 장기장을 방출한다는 것을 알아냈다. 그런데 태양이 자기장을 생성하는 물리적 과정을 봤을 때 그처럼 작은 별에서는 강력한 자기장이 일어나는 것이 불가능하다고 여겼었다. 이 연구에 참여한 CfA 천문학자인 에도 베르게르 하버드대 교수는 “이 별을 자기적으로만 봤을 때 우리 태양과 매우 다른 것”이라고 말했다. 연구진은 알마 망원경으로 이 별을 관측했을 때 특히 높은 주파수(95GHz)가 방출되는 것을 발견했다. 이런 무선 신호는 전자들이 더 강력한 자기력선 근처를 돌아다니는 과정인 ‘싱크로트론 방출’(synchrotron emission)에 의해 만들어진다고 한다. 그런데 이런 고주파를 가진 플레어 같은 것이 방출되는 것이 적색왜성에서 감지된 사례는 이번이 처음이다. 또 이 별이 밀리미터(mm) 파장에서 감지된 사례도 처음이어서 알마 망원경을 사용한 연구에 새로운 길을 개척했다고 연구진은 생각하고 있다. 우리 태양에서도 태양 플레어가 발생할 때 비슷한 방출을 생성하지만 이는 간헐적이다. 무엇보다, 이 별의 강력한 자기장 방출은 태양이 생산하는 것보다 1만 배나 더 밝다. 질량은 태양의 10%밖에 안 되는 것이 말이다. 천문학자들은 알마 망원경을 사용해 4시간 연속 관측에서 이 별이 지속해서 활성화돼 있는 것을 목격했다. 이는 외계행성 중 거주 가능한 곳을 찾는데 중요한 의미가 있다. 적색왜성은 우리 은하에서 가장 흔한 별로, 행성 탐색에서 주 표적이 된다. 하지만 이런 적색왜성은 태양만큼 뜨겁지 않아서 그 별에 가까운 행성에만 생명이 사는 데 필수적인 액체 상태의 물이 존재할 수 있다는 것이다. 그런데 이런 근거리라는 이점이 이 적색왜성에서만큼은 행성의 대기를 날려버리거나 표면의 복잡한 분자를 파괴할 수 있는 방사선 중심에 놓일 수 있다고 천문학자들은 추측하고 있다. 이들은 이제 이 별만이 이상한 것인지 아니면 같은 유형의 다른 별에도 이런 현상이 일어나고 있는지 연구할 계획이다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘천재소년’ 송유근(18)군이 결국 국내 ‘최연소 박사’의 주인공이 됐다. 송군의 멘토이자 지도교수인 한국천문연구원 박석재 연구위원은 송군이 대전 과학기술연합대학교대학원(UST) 박사학위 논문 심사를 최종 통과해 내년 2월 만 18세 3개월의 나이로 박사가 된다고 18일 밝혔다. 송군은 1997년 11월생이다. 박사학위로 제출한 논문은 ‘일반 상대성 이론의 천체 물리학적 응용’으로 블랙홀과 우주론, 끈이론 등 3가지 분야를 포괄하는 내용으로 알려졌다. 송군은 7세에 수학 미적분을 풀고 8세에 대학에 입학했다. 이어 2009년 UST 천문우주과학 석·박사 통합과정에 입학했다. 내년 2월 대학원 입학 7년 만에 박사학위를 받게 된다. 지금까지 국내 최연소 박사 기록은 미국 뉴욕 RPI공대 정진혁씨가 갖고 있던 23세 11개월이었다. 송군은 박사논문 심사에 앞서 미국 천문학회에서 발행하는 ‘천체물리학 저널’ 10월 5일자에 박석재 위원과 함께 블랙홀과 관련한 연구논문을 발표했다. 이 논문은 영화 ‘인터스텔라’의 과학총괄자문을 맡았던 킵 손 미국캘리포니아공대(칼텍) 명예교수가 리뷰를 맡기도 했다. 박 연구위원은 “논문 심사가 끝났기 때문에 앞으로는 훌륭한 연구자 밑에서 박사후 연구과정(포스트닥터)을 밟는 게 중요하다”며 “끈이론 분야에 관심을 갖고 있기 때문에 그쪽으로 계속 연구를 진행할 것으로 보인다”라고 전했다. 송군의 아버지 송수진씨는 “유근이는 그 나이 또래라면 누구나 갖고 있을 스마트폰도 없고, 신경이 분산될까 봐 연구실에 인터넷 회선도 연결하지 않았다”며 “워낙 조용한 성격이라 박사학위 논문 통과 후에도 별다른 얘기는 없었다”고 전했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리 지구와 가장 비슷해 ‘쌍둥이 지구’로도 불리고 있는 케플러-438b가 사실 생명체가 살기 어려운 곳일 가능성이 크다는 분석결과가 나와 과학자들을 비롯한 많은 사람을 실망케 하고 있다. 영국 워릭대 연구진은 미국항공우주국(NASA, 나사)의 케플러 우주망원경에 의해 수집된 데이터를 분석해 이 지구형 외계행성의 대기가 모성인 적색왜성 케플러-438로부터 나온 강력한 ‘슈퍼 플레어’의 영향으로 파괴되고 있어 생명체가 살 수 없는 곳일 가능성이 크다는 것을 발견했다. 케플러-438로부터 나온 슈퍼 플레어는 우리 태양에서 관측됐던 가장 강력한 플레어보다 10배 이상 강하며, 그 파괴력은 TNT 폭탄 1000억 메가톤에 해당한다고 연구진은 설명했다. 또한 이런 초강력 플레어가 불과 수백일마다 빈번하게 발생한다고 한다. 하지만 이런 슈퍼 플레어만이 케플러-438b의 대기를 파괴하는 것은 아니라고 연구를 이끈 데이비드 암스트롱 박사는 말했다. 암스트롱 박사가 설명하는 진짜 문제는 그보다 더 격렬한 현상인 ‘코로나 물질 방출’(Coronal Mass Ejection·CME)에 있다. 박사는 “CME는 일반적으로 가스와 플라즈마와 같은 물질이 행성의 대기를 벗겨낼 만큼 강하게 충돌하는 것”이라면서 “케플러-438b가 지구와 같은 자기장을 갖고 있다면 일부 영향을 막겠지만 자기장이 그보다 약하거나 플레어가 강력하면 대기를 잃어 치명적인 방사선에 너무 많이 노출돼 생명이 살 수 없는 곳이 될 수 있다”고 설명했다. 또한 그는 “우리는 지금까지 이 행성의 자기장에 대해 아무것도 모른다”면서 “우선 이 행성이 어떻게 형성됐는지 아는 것이 중요하다”고 말했다. 케플러-438b는 거문고자리 방향으로 약 470광년 거리에 있으며, 행성 반지름과 밀도, 탈출속도, 표면 온도 등을 나타내는 ‘지구유사도’(Earth Similarity Index·ESI)가 0.88로 가장 높다. 지구유사도는 1에 가까울수록 지구와 비슷하게 나타나는데 화성은 0.70에 해당한다. 하지만 이 외계행성과 모성인 적색왜성까지의 거리는 우리 지구와 태양까지의 거리보다 훨씬 가깝다. 케플러-438b는 올해 초 NASA가 발표한 생명체가 살 가능성이 큰 지구형 행성 후보 8개 목록 중에서도 가장 가능성이 큰 곳으로 점쳐졌다. 하지만 이번 발견으로 이 목록은 수정될 가능성이 있다. 이에 대해 클로에 푸 워릭대 융합·우주·천체물리학센터 박사과정 연구원은 “대기의 존재는 생명체 성장을 위해 꼭 필요하다”면서 “대기가 적은 이 행성은 하전 입자 방사와 함께 슈퍼 플레어로부터 나온 거친 자외(UV)선과 엑스(X)선 등에 비춰 생명이 살 수 없을 것”이라고 말했다. 이어 암스트롱 박사는 “다행히 우리에게는 아직 7개의 다른 행성이 남아 있다”고 덧붙였다. 연구진은 앞으로 7개의 다른 행성에 관한 데이터도 확인해 거주 가능 여부를 파악하는 추가 연구를 진행할 것이라고 밝혔다. 사진=마크 갈릭/워릭대(위), 나사 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구와 비슷한 크기의 외계행성(태양계 밖 행성)이 발견됐다. 지름은 지구와 유사하지만 온도가 훨씬 높은 점은 금성을 닮았다. AP는 11일(현지시간) 재커리 버타 톰슨 미국 매사추세츠 공과대학(MIT) 연구팀이 새로운 외계행성을 발견해 학술지 네이처에 발표했다고 보도했다. 연구팀은 지난 5월 칠레 천문관측소에서 허블 우주 망원경으로 이 외계행성을 찾아냈다. 지구에서 39광년(약 370조㎞) 떨어진 태양계 밖 우주에서 발견된 이 행성의 이름은 ‘GJ1132b’이다. 지름은 1만 4806㎞로 지구(1만 2756㎞)보다 16%가량 크고 질량은 60% 크다. ‘GJ1132b’는 모성(母星)인 적색왜성 ‘GJ1132’를 1.6일에 한 바퀴씩 돈다. 적색왜성 ‘GJ1132’는 크기가 태양의 5분의1에 불과하다. 바위와 철로 이뤄진 이 행성은 모성과의 거리가 225만㎞로 가까워 온도가 섭씨 232도에 달할 정도로 매우 뜨겁다. 연구팀은 금성 온도가 470도인 점을 들어 ‘금성의 쌍둥이’라고 불렀다. ‘GJ1132b’의 표면이 뜨거운 만큼 물이 존재할 가능성은 희박하다. 연구팀은 대기는 존재할 수 있다고 예측했다. 연구팀은 “지금까지 발견된 외계행성 중 가장 중요한 행성”이라면서 “태양계 밖 행성의 대기 상태에 대해 연구할 수 있다”고 말했다. 천문학자들은 2018년 제임스 웹 우주망원경이 도입되면 더 자세히, 빛의 방해를 최소화한 상태에서 연구할 수 있으리라 기대하고 있다. 연구팀에 속한 하버드 스미스소니언 천체물리학센터의 천문학자 데이비드 샤르보노는 “우리의 최종 목표는 지구의 쌍둥이를 찾는 것”이라면서 “그 과정에서 금성 쌍둥이를 찾았다”고 말했다. 이민영 기자 min@seoul.co.kr

지금까지 발견된 은하단 가운데 가장 크고 멀리 떨어진 은하단이 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 천문학자들은 미국항공우주국(NASA)의 스피처 우주망원경과 와이즈(WISE, Wide-Field Infrared Survey Explorer) 망원경을 사용해 지구로부터 85억 광년 거리에 있는 거대 은하단 ‘MOO(Massive Overdense Object) J1142+1527’을 발견했다. 은하단은 수천억 개 이상의 별로 이뤄진 은하가 다시 수천 개 이상 모여 형성된 천체를 말한다. 이런 천체는 시간이 흐를수록 중력에 의해 새로운 은하를 끌어들여 점점 더 거대해진다. 이번 연구에 참여한 NASA 제트추진연구소(JPL)의 와이즈 프로젝트 담당자인 피터 아이젠하트 박사는 “초기 우주에서 은하단이 진화하는 방법에 관한 우리의 이해를 통해, 이 은하단은 당시 존재한 가장 큰 다섯 은하단 가운데 하나였을 것으로 추정된다”고 설명했다. 연구진은 오는 2016년에 스피처 망원경을 사용해 가장 크고 멀리 떨어진 은하단 후보 1700여 개를 추가로 분석해 가장 큰 것을 가려낼 계획이다. 이에 대해 연구를 이끈 미국 플로리다주립대 게인즈빌캠퍼스의 앤서니 곤살레스 박사는 “우리가 가장 크고 먼 은하단을 발견하게 되면 이런 극한적인 환경에서 은하가 진화하는 방법을 연구할 수 있을 것”이라고 말했다. 빛이 우리에게 도달하려면 시간이 필요하다. 따라서 우리는 과거에 존재했던 매우 먼 천체들을 볼 수 있다. 예를 들어, 이번에 새롭게 확인된 은하단(MOO J1142+1527)은 지구로부터 85억 광년 거리에 있다. 그런 먼 은하로부터 이동해오는 빛은 우주의 확장으로 더 크게 확산한다. 와이즈와 스피처 망원경은 그런 빛을 관측하고 있는 것이다. 적외선을 관측하는 이런 망원경에서 먼 은하를 찾는 것은 나무에서 잘 익은 열매를 따는 것과 같다. 스피처 망원경으로 생성된 적외선 이미지에서 이런 먼 은하는 붉은 점처럼 보이지만 가까운 은하는 하얗게 보인다. 천문학자들은 가장 크고 멀리 떨어진 은하단 후보를 가리기 위해 처음으로 와이즈 조사 목록을 샅샅이 뒤졌다. 와이즈 조사는 2010년부터 2011년까지 망원경을 통해 전 하늘을 촬영한 수천억 천체의 이미지를 목록화한 것이다. 이후 연구진은 스피처 망원경을 사용해 가장 가능성이 있는 천체 200개를 추려낸 ‘WISE의 거대하고 밀집한 은하단 조사’(Massive and Distant Clusters of WISE Survey, MaDCoWS)라는 프로젝트를 시행했다. 이에 대해 곤살레스 박사는 “우리가 하늘에서 2억 5000개 천제 가운데 가장 거대한 은하단을 찾기 위해 스피처와 와이즈 데이터를 조합했다”고 설명했다. 이 관측으로 MOO J1142+1527이라는 은하단은 가장 큰 것 중 하나로 확인됐다. 또 연구진은 하와이 마우나케아에 있는 W.M.켁 천문대와 제미니 천문대의 망원경을 사용해 이 은하단이 지구로부터 85억 광년 떨어져 있다는 것을 계산해냈다. 이후 이들은 미국 캘리포니아주(州) 오언스 밸리 인근에 있는 CARMA(Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy) 망원경의 데이터를 사용해 그 은하단의 질량이 우리 태양보다 1000조 배 더 크다는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 과학자들은 이 은하가 초기 우주에 있던 소수의 크고 무거운 은하단 가운데 하나일 것으로 추정하고 있다. 한편 이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호(10월 20일자)에 게재됐다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구에서 4.3광년 거리 ‘센타우루스자리 α별 Bb’ 분석 결과, 실제 존재하지 않는 별 가능성 커 영화 ‘아바타’와 ‘트랜스포머’ 캐릭터들의 고향 과학자들이 하나의 유명한 외계행성을 소멸시켜버렸다. 최신 연구에 따르면, 태양계에서 가장 가까운 외계행성으로도 알려진 ‘센타우루스자리 α별 Bb’가 사실 관측 데이터에 나타났던 실제로는 존재하지 않는 ‘유령’에 지나지 않았다. 2012년 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature)에 발표됐던 이 행성은 추정 질량이 지구와 비슷해서 획기적인 발견으로 평가됐었다. 특히 이 별의 항성계인 ‘센타우루스자리 α별’ 계는 지구로부터의 거리가 불과 4.3광년으로, 영화 ‘아바타’와 ‘트랜스포머’ 등의 공상과학(SF) 작품에 등장하는 캐릭터들의 고향으로 설정되기도 했다. 이처럼 가까운 거리에 생명체가 살고 있을지도 모르는 행성이 발견됐다는 소식에 많은 사람이 흥분을 감추지 못했었다. 하지만 이 행성은 생명체가 살 수 있는 적합한 곳이 아니었다. 주별(모성)과의 거리가 태양에서 수성까지의 거리의 불과 10분의 1 정도밖에 안 돼 행성 표면은 매우 뜨거워 암석이 걸쭉하게 녹아 덮여 있는 상태로 예상됐기 때문이다. 그런 ‘센타우루스자리 α별 Bb’는 이제 지구 크기의 행성을 찾는 게 얼마나 어려운지 행성 사냥꾼들에게 다시 한 번 되새겨주고 있다. 최근 미 코넬대 도서관이 운영하는 물리학 분야의 권위있는 온라인논문저장 사이트인 아카이브(arXiv.org)에 게시됐으며, 조만간 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 게재될 새로운 연구논문은 지구에서 가장 가까운 외계행성이 사실 존재하지 않는다고 밝히면서도 그 행성의 배경으로 찍힌 노이즈(잡신호)가 실제 행성에 관한 희미한 단서인지 구별하는 것은 매우 어려운 것이라고 설명하고 있다. 외계행성 ‘센타우루스자리 α별 Bb’를 처음 발견했던 연구진도 현재 같은 의견을 나타냈다. 미 하버드-스미스소니언 천체물리학센터 소속 사비에르 두무스크 박사는 “이는 정말 괜찮은 연구”라고 평가하면서도 “100% 확신하는 것은 아니지만 아마 그 행성은 존재하지 않았던 것 같다”고 인정했다. ■ 그렇다면 행성은 어떻게 사라지게 됐는가 이처럼 외계행성이 뒤늦게 없다고 판명된 사례는 이번이 처음은 아니다. 2005년 폴란드 천문학자 마치에이 코나츠키는 서로 강하게 연결된 삼중성계 HD 188753에 목성을 닮은 거대한 가스 행성이 있다는 증거를 발견했다고 발표해 천문학계에 파란을 일으켰다. 행성 형성 이론에 따르면, 삼중성계의 중력장은 그런 거대한 행성의 형성을 방해하기 때문이다. 하지만 2년 뒤, 다른 연구진이 문제의 행성을 관측하려고 했지만 결국 확인하지 못해 코나츠키의 발견은 착각이었던 것으로 밝혀졌다. 두무스크 박사가 센타우루스자리 α별 Bb를 발견했을 때 사용한 방법은 도플러 분광법이다. 별의 주위에 행성이 있다면 항성이 중력에 끌려 약간 흔들리는 운동을 보여 이는 항성의 빛 변화로 파악된다. 경찰차가 다가올 때 사이렌 소리가 높아지고 멀어질 때 낮아지는 것처럼 별이 지구에 가깝도록 움직일 때 파장이 청색으로 어긋나고 멀어지도록 움직일 때는 빨간색으로 어긋난다. 두무스크 박사가 센타우루스자리 α별 B를 관찰한 결과, 스펙스럼이 일정하게 붉은색이나 파란색으로 어긋나 있었던 것이다. 이런 변화는 항성이 작은 행성에 끌려 약 3일 주기로 비틀거리고 있다고 생각하면 잘 설명할 수 있다고 한다. 당시 별의 흔들림을 이용해 존재가 추정된 행성은 수백 개였지만 모두 센타우루스자리 α별 Bb보다 큰 행성이었다. 따라서 일부 연구자는 두무스크 박사의 발견에 회의적이었고 외계행성을 찾는 선구자인 미국 예일대의 천문학자 아티 하체스 박사도 부정적인 분석 결과를 발표했었다. 그런데 이번 최신 연구로 당시 발견됐던 외계행성은 산발적으로 모은 자료 탓에 실제로 존재하지 않는 것이 나타났던 것으로 밝혀졌다. 피아노 협주곡을 들으려 할 때 10가지 소리 중 1가지 소리만도 귀에 들리지 않으면, 전문가들도 바흐를 베토벤으로 착각할 수 있다고 한다. 이와 마찬가지로 센타우루스자리 α별 Bb를 발견했던 망원경은 1주일에 몇 번밖에 별을 관측하지 않았으므로, 산발적인 데이터를 본 천문학자들이 아무것도 없는 곳에 행성이 있다고 착각했다는 것이다. 영국 옥스퍼드대에서 천체물리학을 전공하고 있는 대학원생 비네시 라즈팔 연구원은 별의 흑점을 관측하는 장비의 ‘전자 노이즈’나 또 다른 별에 의한 ‘중력’ 등 행성과 무관한 원인이 항성 표면에 희미한 빛 패턴을 만들어 그것이 행성으로 착각될 수 있다고 밝혔다. ■ 가짜 행성을 만들다 이런 주장을 증명하기 위해 라즈팔 연구원은 컴퓨터 시뮬레이션에서 행성이 없는 별을 만들고 산발적으로 관측했다. 이후 관측 데이터를 합성한 결과, 갑자기 존재하지 않는 행성이 출현한 것이다. 라즈팔 연구원에 따르면 지금까지 5600개 이상의 외계행성 후보가 발견되고 있지만 그 대부분은 훨씬 크기 때문에 문제는 없다. 케플러 우주망원경은 지구보다 작은 외계행성을 발견했지만 이쪽도 문제는 없다. 케플러 망원경은 하늘의 한 획을 연속적으로 관측하는 다른 방법을 사용하고 있는데 두무스크 박사가 사용한 도플러 분광법은 다른 행성이 별 앞을 통과할 때 별의 밝기가 약간 어두워지는 현상을 이용해 행성을 찾고 있기 때문이다. 외계행성을 찾는 어려움을 잘 아는 두무스크 박사는 최근 동료 전문가들을 대상으로 작은 행성을 발견하는 대회를 주최했다. 그는 크고 작은 행성을 가진 항성이나 행성이 없는 별을 시뮬레이션으로 만들고 행성을 찾도록 했다. 그 결과, 별의 흔들림 때문에 큰 행성을 찾은 전문가팀의 정답률은 90%였다. 작은 행성의 경우, 가장 성적이 좋았던 팀도 정답률은 불과 10%로 많은 오차가 있는 것으로 나타났다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

　지구 최후의 날은 어떤 모습일까. 　그동안 과학자들은 하늘에서 갑작스럽게 날아든 혜성에 받혀 45억년 전 태양계의 일원으로 탄생한 지구가 종말을 고할 것이란 그럴 듯한 시나리오를 펼쳐 왔다. 지난 8월에는 ‘9월 혜성 충돌설’이 불거지면서 미국 항공우주국(NASA·나사)이 이례적으로 보도자료를 내 “근거없는 낭설”이라고 반박하기도 했다. 　하지만 최근 지구의 마지막 순간을 유추할 수 있는 결정적 장면이 나사가 운용하는 케플러 우주 망원경에 의해 포착됐다고 영국 일간 가디언이 21일(현지시간) 전했다. 　단서를 제공한 별은 지구로부터 570광년 떨어진 처녀자리 성좌에서 발견됐다. ‘백색왜성’(흰빛을 내는 밀도가 높은 작은 별) 형태의 이 별 주위에선 거대한 원반 형태의 먼지 부스러기들이 자리했다. 이 부스러기들은 궤도를 이루며 넓게 퍼져 있었고, 주변 행성들과 부딪혀 5시간마다 4.5개의 조각들을 새롭게 쏟아냈다. 　이렇게 백색왜성 주변의 행성들은 먼지 부스러기들과 충돌했고, 점차 원반 형태의 띠도 늘어갔다. 　연구진은 이 별이 애초 태양과 비슷한 모습으로, 점차 죽어가면서 지구 정도 크기로 찌그러진 뒤 식어가는 단계라고 봤다. 이 별이 핵반응을 거쳐 대폭발을 일으키기 전까지 수성, 금성, 지구와 같은 주변 행성들을 잇따라 먼지 부스러기처럼 깨뜨려 나간다는 설명이다. 지구도 결국 거대한 암석들에 휘말려 증발된다는 뜻이다. 　백색왜성 발견에 사용된 케플러 우주 망원경은 2009년 처음 우주에 발사돼 ‘외계 행성 사냥꾼’으로 불릴 만큼 성공적으로 임무를 수행해 왔다. 　연구에 참여한 하바드-스미스소니언 천체물리학센터의 앤드류 밴더버그 연구원은 “지금까지 어떤 인간도 보지 못했던 장면”이라며 “50억년 뒤 태양계가 절멸할 때 지구도 같은 운명을 맞을 것”이라고 말했다. 　이번 연구는 과학전문잡지인 ‘네이처’게 게재될 예정이다. 　오상도 기자 sdoh@seoul.co.kr

“거대망원경은 일종의 ‘타임머신’입니다. 빛이 도달하는 시간에서 오는 차이 때문에 현재 우리가 보는 우주는 과거의 모습입니다. 과거로 거슬러 올라가 은하계의 처음은 어떻게 시작됐는지, 그리고 어떻게 우주가 진화해 왔는지, 태양계는 어떻게 형성됐는지를 알려 주는 것이 거대망원경이지요.” 필 다이아몬드(57) SKA거대전파망원경 프로젝트 단장(영국 맨체스터대 천체물리학과 교수)은 20일 “기초과학이든 응용과학이든 연구의 필수조건은 인프라 개발”이라고 거대망원경의 의미를 설명했다. 그는 대전 유성구 대전컨벤션센터에서 열리고 있는 세계과학정상회의 참석차 방한했다. 2024년 완공 예정인 SKA거대전파망원경은 약 3000개의 전파안테나를 한데 묶은 것으로, 신호를 받을 수 있는 집광 면적이 1㎢에 이르는 거대망원경 시스템이다. SKA거대전파망원경은 우주의 탄생과 진화, 외계생명체 신호 등을 찾는 데 활용될 예정이다. SKA거대전파망원경 프로젝트와 같은 기초과학이 우리 사회에 미치는 영향에 대해 그는 “스핀오프(파급) 효과”라고 답했다. “저와 제 동료들은 우주를 이해하기 위해 과학을 합니다. 그렇지만 그 과정에서 나오는 새로운 기술들은 결국 산업계나 대중의 생활에 큰 영향을 미치게 됩니다. 와이파이나 빅데이터 같이 현재 아무렇지 않게 활용되는 기술들도 모두 거대망원경처럼 일상과는 상관없어 보이는 기초과학에서 나온 것들입니다.” 그는 “성과에 대해 조바심을 내면 기초과학은 망가진다”고 강조했다. “아인슈타인의 상대성이론을 바탕으로 위성항법장치(GPS)가 만들어졌고 컴퓨터의 기본 소자인 트랜지스터도 기초과학의 산물입니다. 예를 들자면 끝도 없겠지만 기초과학 투자가 대중에게 혜택으로 돌아오도록 하기까지는 오랜 시간이 걸린다는 것을 정부가 이해하고 꾸준히 지원해야 합니다.” 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

행성이 형성 중인 것으로 보이는 아름답고 화려한 이중 고리를 두른 젊은 ‘엄마 별’이 세계 최대 알마(ALMA) 전파망원경에 포착됐다. 지구로부터 이리자리(Lupus) 방향으로 약 456~619광년 거리에 있는 ‘이리자리 IM’(IM Lup)이라는 이름을 가진 이 별은 나이가 50만~175만 년으로, 약 45억 년 된 우리 태양과 비교해 보면 아직 어린 수준이다. 천문학자들은 알마 망원경을 사용해 이 젊은 별 주위에서 행성 형성 원반인 고리를 2개나 관측해냈다. 이들은 지름이 90AU인 내부 고리를 볼 수 있을 것으로 예상했지만 지름이 300AU인 외부 고리가 관측 가능하다고는 예상하지 못했다. 연구진은 분석 연구를 통해 이중 고리가 우주에서 가장 흔한 중이온(중원소의 양이온, 전자기를 띠는 분자) 중 하나인 ‘중수소로 치환된 포르밀 양이온’ DCO+(중수소-탄소-산소)로 이뤄져 있다는 것을 확인했다. 우주에는 ‘포르밀 양이온’ HCO+(수소-탄소-산소)라는 중이온이 더 많이 분포하고 있는데 DCO+는 HCO+의 수소 원자가 ‘수소-중수소 교환’ 반응을 통해 중수소로 바뀐 것. 연구를 이끈 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학센터의 카린 외베리 박사는 “알마 망원경을 통해 행성이 형성 중인 원반에 일어나는 화학적 성질을 관찰할 수 있게 됐다”면서 “이번 발견은 원시 행성계 원반의 외부 본질을 이해하는 새로운 단서가 된다”고 말했다. 연구진은 이 별에서 DCO+로 이뤄진 내부 고리의 존재는 DCO+ 형성에 필수적인 ‘낮은 온도’와 ‘풍부한 일산화탄소(CO) 가스’의 적절한 조합으로부터 형성됐다고 추정하고 있다. 이 별에 더 가까운 조건은 또한 DCO+가 생기기에는 너무 따뜻하다. 하지만 좀 더 먼 곳에서는 쌓여있는 일산화탄소(CO)가 모두 얼어붙어 지름이 미크론으로 측정되는 고체 입자인 미립자(dust grains)와 원시행성으로 합쳐질 가능성이 있는 여러 미행성(planetesimals) 위에 얼음층을 형성한다. 또 연구진은 외부 고리의 존재로부터 다음과 같은 가정도 도출하고 있다. 중심 별로부터 멀어질수록 주위 환경은 차갑고 어두워지지만, 외부 고리일지라도 원반 밀도가 매우 낮은 부분은 중심 별의 빛이 외부 고리 안까지 파고들어 가는 것으로 연구진은 가정하고 있다. 이런 빛을 통해 얼어있던 일산화탄소가 승화하고 내부 순환을 통해 DCO+의 생성이 다시 일어나고 있다는 것이다. 이에 대해 연구진은 중수소로 이뤄진 무거운 분자가 지금까지 예상하지 못했던 장소에서 만들어질 가능성이 있다고 설명하고 있다. 이번 연구를 통해 이런 무거운 분자가 우리 태양계와 다른 행성계가 어떻게 만들어지는지 그 역사를 탐구하는 유력한 수단이 될 것이라고 연구진은 말하고 있다. 외베리 박사는 “무거운 분자는 어디서 어떻게 다양한 분자로 형성됐는지를 우리에게 가르쳐주는 이른바 별들 사이의 메신저”라고 말했다. 또한 “예를 들어 지구의 바다는 중수소와 산소로 이뤄진 물인 ‘중수’가 많이 포함돼 있어 지구의 물 대부분이 태양이 지금처럼 빛나기 전인 원시 태양계 성운일 때부터 존재했음을 보여준다”면서 “즉 해수는 태양보다 오랜 역사를 가지고 있다는 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호(9월 4일자)에 발표됐다. 사진=카린 외베리(CfA), 알마 (NRAO/ESO/NAOJ); 빌 색스턴 (NRAO/AUI/NSF) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

세계적으로 유명한 과학자인 스티븐 호킹(영국 천체물리학자, 73) 박사가 외계 생명체의 침입 가능성에 대해 경고했다. 호킹 박사는 "옛날 콜럼버스가 아메리카 땅을 발견하고 원주민들을 한 짓을 보라"고 예를 들면서 "아메리칸 원주민들에게 결코 좋지않은 결과가 있었듯 외계 생명체가 우리를 파괴할 수 있다"고 말했다고 영국 미러가 스페인 매체 엘 파이스를 인용, 보도했다. '화성에 흐르는 물이 존재한다'는 증거를 찾았다는 미국 우주항공국(NASA)의 발표와 관련해 이 발언이 새삼 주목받고 있는데 이는 생명체가 살았거나 살고 있을 가능성이 높아졌기 때문이다. 그는 또한 "진화된 외계 생명체는 그들이 다다르는 행성을 정복하고 식민지로 만드는 유목민(nomad)과 같을 것"이라고 말했다. 이 73세의 노 물리학자는 외계 생명체의 존재는 의심할 여지가 없으며 수학적으로 볼때 외계인에 대한 자신의 생각은 이성적이며 "문제는 이들이 어떤 존재인지 알아내는 것"이라고 덧붙였다. 또한 호킹 박사는 "재해로 지구가 파괴될 위험이 점점 증가하고 있고, 인류을 위한 최상의 생존 전략은 새로운 행성에 '새로운 삶의 터전'(home)을 찾는 것"이라며 우주 연구의 중요성을 피력했다. 즉 그가 외계 생명체의 침략과 인류 생존 경고를 통해 전하고자 하는 것은 우주 비행의 중요성에 대한 대중인식을 높이는 것이라고 강조했다. 호킹 박사는 외계인의 존재에 대해, 또한 그들과의 접촉은 피하는 게 좋다는 경고 메시지를 대중에게 보낸 적이 있다. "어딘가 우주에서 아마도 지적 생명체들이 우리가 보낸 시그널들의 의미를 이미 알면서 그 빛들을 지켜보고 있을지도 모른다." 그리고 자기 행성의 자원을 고갈시킨 문명이 우리를 발견하면 어떤 행동을 할지 뻔하다고 경고하며 다음과 같은 인상적인 말을 남기기도 했다. "지능이 높은 생명체는 절대로 접촉하고 싶지 않은 생명체로 진화할 것이라는 점은 우리 자신을 보면 잘 알 수 있다." 사진=미러 방승언 기자 earny@seoul.co.kr