“인간은 별의 자녀들이다” 인류가 처음 지구 상에 출현하여 밤하늘에서 가장 먼저 본 것은 별이었을 것이다. 때로는 달도 같이 떠 있었겠지만, 달이 없는 밤도 많으니까 주로 별과 함께 상상의 나래를 펼쳐갔을 것이다. 이처럼 인류가 지구 상에 나타난 이래 밤하늘에서 반짝이는 별들을 수십만 년 보아왔지만, 그 별이 반짝이는 이유를 알아낸 것은 아직 한 세기도 채 안된다. 별이 빛나는 이유를 처음으로 알아낸 사람은 독일 출신의 미국 물리학자 한스 베테였다. 2차대전 발발 직전인 1938년, 베테는 과학계가 풀지 못한 대표적 숙제였던 항성의 에너지 방출 메커니즘을 규명해 천체물리학의 토대를 놓았다. 여기에는 재미있는 일화가 있다. 젊은 베테가 이 사실을 논문으로 발표하기 전, 애인과 바닷가에서 데이트했는데, 그녀가 서녘 하늘을 가리키며 말했다. “어머, 저 별 좀 봐. 정말 예쁘지?” 그러자 베테는 으스대면서 이렇게 말했다. “흠, 그런데 저 별이 왜 빛나는지 아는 사람은 이 세상에서 나뿐이지.” 베테가 32살 때 일이다. 물론 나중에 이걸로 논문을 써서 노벨 물리학상을 받았다. 20세기 물리학계에서 '최후의 거인'으로 불리던 베테는 몇 년 전 향년 99세로 타계했다. 만년의 그는 성자(세인트)의 풍모를 보였다고 전한다. 별들의 생로병사 새로 태어난 별들은 크기와 색이 제각각이다. 고온의 푸른색에서부터 저온의 붉은색까지 걸쳐 있다. 항성의 밝기와 색은 표면 온도에 달려 있으며, 근본적인 요인은 질량이다. 질량은 보통 최소 태양의 0.085배에서 최대 20배 이상까지 다양하다. 큰 것은 태양의 수백 배에 이르는 초거성도 있다. 지름 수백만 광년에 이르는 수소 구름이 곳곳에서 이런 별들을 만들고 하나의 중력권 내에 묶어둔 것이 바로 은하이다. 지금도 우리 은하의 나선팔을 이루고 있는 수소 구름 속에서는 아기 별들이 태어나고 있다. 말하자면 수소 구름은 별들의 자궁인 셈이다. 이렇게 태어난 별들은 맨 처음 수소를, 그다음으로는 헬륨, 네온, 마그네슘 등등, 원소번호 순서대로 원소들을 태우는 핵융합으로 에너지를 만들면서 짧게는 몇백만 년에서, 길게는 몇백억 년까지 산다. 그리고 별의 내부에는 무거운 원소 층들이 양파껍질처럼 켜켜이 쌓인다. 핵융합 반응은 마지막으로 별의 중심에 철을 남기고 끝난다. 철보다 더 무거운 원소를 만들어낼 수는 없기 때문이다. 별의 종말을 결정하는 것은 단 하나인데, 바로 그 별의 질량이다. 작은 별들은 조용한 임종을 맞지만, 태양보다 2,3배 이상 무거운 별들에게는 매우 다른 운명이 기다리고 있다. 이러한 별들은 속에서 핵 융합이 단계별로 진행되다가 이윽고 규소가 연소해서 철이 될 때 중력붕괴가 일어난다. 이 최후의 붕괴는 참상을 빚어낸다. 초고밀도의 핵이 중력붕괴로 급격히 수축했다가 다시 강력히 반발하면서 장렬한 폭발로 그 일생을 마감하는 것이다. 이것이 이른바 바로 수퍼노바(Supernova), 곧 초신성 폭발이다. 거대한 별이 한순간에 폭발로 자신을 이루고 있던 온 물질을 우주공간으로 폭풍처럼 내뿜어버린다. 수축의 시작에서 대폭발까지의 시간은 겨우 몇 분에 지나지 않는다. 수천만 년 동안 빛나던 대천체의 임종으로서는 지극히 짧은 셈이다. 이때 태양 밝기의 수십억 배나 되는 광휘로 우주공간을 밝힌다. 빛의 강도는 수천억 개의 별을 가진 온 은하가 내놓는 빛보다 더 밝다. 우리은하 부근이라면 대낮에도 맨눈으로 볼 수 있을 정도로, 초신성 폭발은 우주의 최대 드라마다. 그러나 사실은 신성이 아니라 늙은 별의 임종인 셈이다. 어쨌든 장대하고 찬란한 별의 여정은 대개 이쯤에서 끝나지만, 그 뒷담화가 어쩌면 우리에게 더욱 중요할지도 모른다. 삼라만상을 이루고 있는 92개의 자연 원소 중 수소와 헬륨 외에는 모두 별 속에서 만들어진 것이다. 이처럼 별은 우주의 주방이라 할 수 있다. 금이 철보다 비싼 이유 그럼 철 이외의 중원소들은 어떻게 만들어졌나? 바로 초신성 폭발 때 엄청난 고온과 고압으로 순식간에 만들어진 것이다. 이것이 바로 초신성의 연금술이다. 연금술사들이 그토록 염원하던 연금술은 초신성 같은 대폭발이 없이는 불가능한 것이다. 지구상에서는 이루어질 수 없는 일을 가지고 그들은 숱한 고생을 한 셈이다. 그중에는 인류 최고의 천재 뉴턴도 끼어 있다. 사실 뉴턴은 수학이나 물리보다 연금술에 더 많은 시간과 정력을 쏟아부었다고 한다. 초신성 폭발 때 순간적으로 만들어지는 만큼 중원소들은 많이 만들어지지는 않는다. 바로 이것이 금이 철보다 비싼 이유다. 당신의 손가락에 끼어져 있는 금은 두말할 것도 없이 초신성 폭발에서 나온 것으로, 지구가 만들어질 때 섞여들어 금맥을 이루고, 그것을 광부가 캐어내 가공된 후 금은방을 거쳐 당신 손가락에 끼어진 것이다. 이처럼 적색거성이나 초신성이 최후를 장식하면서 우주공간으로 뿜어낸 별의 잔해들은 성간물질이 되어 떠돌다가 다시 같은 경로를 밟아 별로 환생하기를 거듭한다. 말하자면 별의 윤회다. 별과 당신의 관계 그런데 이보다 더 중요한 것은, 인간의 몸을 구성하는 모든 원소들, 곧 피 속의 철, 이빨 속의 칼슘, DNA의 질소, 갑상선의 요드 등 원자 알갱이 하나하나는 모두 별 속에서 만들어졌다는 사실이다. 수십억 년 전 초신성 폭발로 우주를 떠돌던 별의 물질들이 뭉쳐져 지구를 만들고, 이것을 재료삼아 모든 생명체들과 인간을 만든 것이다. 우리 몸의 피 속에 있는 요드, 철, 칼슘 등은 모두 별에서 온 것들이다. 이건 무슨 비유가 아니라, 과학이고 사실 그 자체다. 그러므로 우리는 알고 보면 어버이 별에게서 몸을 받아 태어난 별의 자녀들인 것이다. 말하자면 우리는 별먼지로 만들어진 ‘메이드 인 스타(made in stars)'인 셈이다. 이게 바로 별과 인간의 관계, 우주와 나의 관계인 것이다. 이처럼 우리는 우주의 일부분이다. 그래서 우리은하의 크기를 최초로 잰 미국의 천문학자 할로 섀플리(1885~1972)는 이렇게 말했다. ‘우리는 뒹구는 돌들의 형제요 떠도는 구름의 사촌이다’. 우리 선조들이 말한 물아일체(物我一體)이다. 인간의 몸을 구성하는 원자의 2/3가 수소이며, 나머지는 별 속에서 만들어져 초신성이 폭발하면서 우주에 뿌려진 것이다. 이것이 수십억 년 우주를 떠돌다 지구에 흘러들었고, 마침내 나와 새의 몸속으로 흡수되었다. 그리고 그 새의 지저귀는 소리를 별이 빛나는 밤하늘 아래서 내가 듣는 것이다. 별의 죽음이 없었다면 당신과 나 그리고 새는 존재하지 못했을 것이다. ​우주공간을 떠도는 수소 원자 하나, 우리 몸속의 산소 원자 하나에도 백억 년 우주의 역사가 숨 쉬고 있는 것이다. 따지고 보면, 우리 인간은 138억 년에 이르는 우주적 경로를 거쳐 지금 이 자리에 존재하게 된 셈이다. 이처럼 우주가 태어난 이래 오랜 여정을 거쳐 당신과 우리 인류는 지금 여기 서 있는 것이다. 생각해보면, 우주의 오랜 시간과 사랑이 우리를 키워온 것이라 할 수 있다. 이런 마음으로 오늘 밤 바깥에 나가 하늘의 별을 보라. 저 아득한 높이에서 반짝이는 별들에 그리움과 사랑스러움을 느낄 수 있다면, 당신은 진정 우주적인 사랑을 가슴에 품은 사람이라 할 수 있다. 평생 같이 별을 관측하다가 나란히 묻힌 어느 두 아마추어 천문가의 묘비에 이런 글이 적혀 있다 한다. “우리는 별들을 무척이나 사랑한 나머지 이제는 밤을 두려워하지 않게 되었다” 이광식 통신원 joand999@naver.com

최근 언론에 보도돼 세계적인 화제를 모은 '편도행 화성티켓'을 받는 사람들은 지금 어떤 심경일까?지난 16일(현지시간) 네덜란드에 근거를 둔 화성 정착촌 건설 회사 ‘마스원’이 총 100명의 화성인 후보를 선정한 가운데 이를 놓고 우려의 목소리가 커지고 있다. 특히 다시는 지구로 돌아오지 못하는 '편도 티켓' 이라는 사실이 알려지면서 과학적 난관 뿐 아니라 윤리적으로도 큰 논란이 일고있다. 화성에 인류 정착촌을 만들겠다는 원대한 프로젝트는 지난 2013년 시작됐다. 당시 마스원 측은 대대적으로 화성인 후보자 모집에 나서 전세계 적으로 총 20만 2586명의 지원자를 받았다. 지구를 떠나 다시는 돌아오지 않고 싶은 사람들이 20만명은 되는 셈이다. 이후 이들을 대상으로 다시 적합한 후보자 추리기에 나선 마스원은 이번에 총 100명을 선발해 본격적으로 화성여행의 닻을 올렸다. 향후 마스원 측은 TV와 인터넷을 통한 ‘대국민 오디션’을 통해 우리 돈으로 7조원에 육박하는 화성 탐사 비용을 조달할 계획을 잡고 있다. 이같은 과정을 거쳐 선발된 최종 24명은 8년 동안 건설, 전기, 장비 수리, 의료 등 화성 기지 건설에 필요한 기술을 교육받고 2022년 9월 부터 2년 간격으로 화성으로 떠날 예정이다. 이번에 선발된 총 100명의 인원을 국적별로 보면 미국이 39명, 유럽이 31명, 아시아계가 16명, 아프리카와 오세아니아에서 각각 7명이 선발됐으며 다행히(?) 한국인은 없다.　 최근 이들 100인 후보자들의 심경을 묻는 인터뷰가 각 나라 언론을 통해 보도되고 있다. 영국 버밍햄 대학에서 천체물리학 박사 과정을 밟고 있는 매기 리우(25)는 "화성에서 아이를 낳아 인류의 화성 정착에 기여하겠다" 는 당찬 포부를 밝혀 화제에 올랐다. 영국 더햄대에서 천문학 박사과정 중인 한나 언쇼 역시 "어린시절 부터 밤하늘에 경외감을 느껴왔다" 면서 "화성에 식민지를 건설하는 것은 그 밤하늘에 더 가까이 다가서는 것" 이라고 소감을 밝혔다.　　 또한 옆나라 중국의 리따펑(32)은 "화성에 있어도 동영상이나 전화로 계속 연락하기 때문에 지구에 있는 것과 다를 바 없다" 면서도 "가족이 끝까지 반대한다면 포기할 수도 있다"는 뜻을 밝혔다. 그러나 이들의 심경과 별개로 이 프로젝트가 점점 현실화되면서 윤리적·과학적 논쟁과 더불어 사기극이 아니냐는 의혹도 제기되고 있다. 특히 장시간의 우주여행으로 치명적인 건강상의 문제가 야기될 뿐 아니라 막대한 비용 조달과 기술적인 문제도 한두가지가 아니다. 지난해 미국 MIT 연구팀은 모의실험을 통해 "마스원의 계획 대로 화성에서 작물을 재배하면 68일 만에 질식으로 사망하는 첫 희생자가 나올 것"이라고 주장하고 나섰다. 또한 미 국립과학의료원(IOM) 역시 "우주 방사선으로 인해 암 발병 확률은 최소 3% 이상 증가한다" 면서 "DNA 파괴, 시력 감퇴, 골 손실 등 인간의 건강을 해치는 다양한 위험에 노출된다"고 경고한 바 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

최근 언론에 보도돼 세계적인 화제를 모은 '편도행 화성티켓'을 받는 사람들은 지금 어떤 심경일까?지난 16일(현지시간) 네덜란드에 근거를 둔 화성 정착촌 건설 회사 ‘마스원’이 총 100명의 화성인 후보를 선정한 가운데 이를 놓고 우려의 목소리가 커지고 있다. 특히 다시는 지구로 돌아오지 못하는 '편도 티켓' 이라는 사실이 알려지면서 과학적 난관 뿐 아니라 윤리적으로도 큰 논란이 일고있다. 화성에 인류 정착촌을 만들겠다는 원대한 프로젝트는 지난 2013년 시작됐다. 당시 마스원 측은 대대적으로 화성인 후보자 모집에 나서 전세계 적으로 총 20만 2586명의 지원자를 받았다. 지구를 떠나 다시는 돌아오지 않고 싶은 사람들이 20만명은 되는 셈이다. 이후 이들을 대상으로 다시 적합한 후보자 추리기에 나선 마스원은 이번에 총 100명을 선발해 본격적으로 화성여행의 닻을 올렸다. 향후 마스원 측은 TV와 인터넷을 통한 ‘대국민 오디션’을 통해 우리 돈으로 7조원에 육박하는 화성 탐사 비용을 조달할 계획을 잡고 있다. 이같은 과정을 거쳐 선발된 최종 24명은 8년 동안 건설, 전기, 장비 수리, 의료 등 화성 기지 건설에 필요한 기술을 교육받고 2022년 9월 부터 2년 간격으로 화성으로 떠날 예정이다. 이번에 선발된 총 100명의 인원을 국적별로 보면 미국이 39명, 유럽이 31명, 아시아계가 16명, 아프리카와 오세아니아에서 각각 7명이 선발됐으며 다행히(?) 한국인은 없다.　 최근 이들 100인 후보자들의 심경을 묻는 인터뷰가 각 나라 언론을 통해 보도되고 있다. 영국 버밍햄 대학에서 천체물리학 박사 과정을 밟고 있는 매기 리우(25)는 "화성에서 아이를 낳아 인류의 화성 정착에 기여하겠다" 는 당찬 포부를 밝혀 화제에 올랐다. 영국 더햄대에서 천문학 박사과정 중인 한나 언쇼 역시 "어린시절 부터 밤하늘에 경외감을 느껴왔다" 면서 "화성에 식민지를 건설하는 것은 그 밤하늘에 더 가까이 다가서는 것" 이라고 소감을 밝혔다.　　 또한 옆나라 중국의 리따펑(32)은 "화성에 있어도 동영상이나 전화로 계속 연락하기 때문에 지구에 있는 것과 다를 바 없다" 면서도 "가족이 끝까지 반대한다면 포기할 수도 있다"는 뜻을 밝혔다. 그러나 이들의 심경과 별개로 이 프로젝트가 점점 현실화되면서 윤리적·과학적 논쟁과 더불어 사기극이 아니냐는 의혹도 제기되고 있다. 특히 장시간의 우주여행으로 치명적인 건강상의 문제가 야기될 뿐 아니라 막대한 비용 조달과 기술적인 문제도 한두가지가 아니다. 지난해 미국 MIT 연구팀은 모의실험을 통해 "마스원의 계획 대로 화성에서 작물을 재배하면 68일 만에 질식으로 사망하는 첫 희생자가 나올 것"이라고 주장하고 나섰다. 또한 미 국립과학의료원(IOM) 역시 "우주 방사선으로 인해 암 발병 확률은 최소 3% 이상 증가한다" 면서 "DNA 파괴, 시력 감퇴, 골 손실 등 인간의 건강을 해치는 다양한 위험에 노출된다"고 경고한 바 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

그저 평범하게 여겨졌던 한 은하 중심에서 폭풍처럼 왕성하게 활동하는 거대 블랙홀의 존재가 천문학자들을 통해 확인됐다. 영국 더럼대 크리스토퍼 해리슨 박사가 이끄는 국제 연구진은 미 뉴멕시코주(州)의 전파망원경망(VLA)을 사용해 지구로부터 목동자리 방향으로 11억 광년 거리에 있는 은하(J1430+1339) 중심에서 초질량 블랙홀을 발견했다. 거대 블랙홀의 존재가 확인된 이 은하는 그 생김새 때문에 ‘찻잔 은하’로 불리게 됐다. 이 은하는 허블 우주망원경을 사용한 후속 관측으로 찻잔을 닮은 타원은하로 확인됐다. 연구진이 이 은하의 주위에 활발한 가스 움직임을 통해 여전히 그 형태를 활발하게 변화하고 있는 것을 확인했다. 이번 관측으로 우주의 평범한 은하들도 그 속에 있는 블랙홀에 어떤 영향을 받게 되는지를 알 수 있게 됐다. 크리스토퍼 해리슨 박사는 “초질량 블랙홀은 은하 내부에서 자신을 둘러싼 가스를 폭발적으로 가열해 몰아낸다”며 “그 결과 활동적으로 별을 생성하던 은하는 더 이상 별을 만들 수 없는 상태가 된다”고 설명했다. 은하는 크게 두 유형으로 나눌 수 있다. 우선 가스가 풍부해 활발하게 별을 만들어내는 ‘나선은하’와 가스가 거의 고갈돼 별을 거의 만들어내지 못하는 ‘타원은하’를 들 수 있다. 천문학자들은 질량이 매우 큰 타원은하들도 초기에는 활발하게 별을 만들어내는 은하로 시작했을 것으로 생각하고 있다. 그런데 은하 중심의 초질량 블랙홀이 강력한 제트와 폭풍을 만들어내고 이 영향으로 별을 지속해서 생성하는데 필요한 물질들을 없애버리는 것으로 여겨지고 있다. 연구진이 주목한 찻잔 은하는 VLA 관측에서 중심의 양 측면으로 3만 광년에서 4만 광년까지 뻗어나간 거품을 지니고 있고 이런 거품은 약 2000광년 크기의 제트와 같은 구조를 따라 정렬하는 것으로 나타났다. 이런 제트와 같은 구조물은 가시광 관측에서 초속 1000km까지 가속하고 있는 가스가 식별된 곳에 있었다. 이번 연구에 참여한 이 대학의 천문학자 엘러스터 톰슨 박사는 “이번 전파 관측 결과는 이 은하 중심에 있는 블랙홀이 폭풍을 촉발시키고 있음을 시사한다. 이 블랙홀은 강력한 제트를 이용해 은하의 가스를 가속하고 좀 더 큰 규모에서는 가스와 충돌을 계속하고 있었다”고 말했다. 또 그는 “이런 현상은 전파에서 극단적인 빛을 방출하는 은하들에서는 예전부터 발견할 수 있던 과정”이라며 “VLA의 독보적인 관측 능력은 이번 관측으로 이런 현상이 희미한 전파를 복사하는 좀 더 일반적 유형의 은하에서도 발견할 수 있도록 도왔다”고 말했다. 연구진은 찻잔 은하와 유사한 천체 8개를 VLA를 이용해 관측하고 있으며 해당 천체에서도 비슷한 특징을 발견하기 위한 데이터 분석작업을 진행하고 있다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal) 최신호에 게재됐다. 사진=NRAO/AUI/NSF; NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-NASA의 발렌타인 데이 선물 '초신성 G299' 발렌타인 데이를 하루 앞둔 12일(현지시간) 미국항공우주국(이하 NASA)이 전 세계의 우주 마니아들에게 화려한 슈퍼노바 꽃 한 송이를 선물했다. NASA의 찬드라 X-선 우주망원경이 잡은 G299.2-2.9 잔해의 이미지를 공개한 것인데, 그 현란한 색깔과 아름다운 모습이 마치 우주에 핀 꽃을 방불케 하는 것으로 화제가 되고 있다. 흔히 초신성으로 불리는 이 슈퍼노바의 잔해는 지구로부터 1만 6000 광년 떨어진 거리에 있는 것으로, 그 다채로운 색깔은 각기 다른 X-선 파장이 만들어내는 것이다. ​ 초신성이란 태양보다 무거운 별이 그 생애의 마지막에 대폭발을 일으키면서 나타나는 현상으로, 하늘에 없던 별이 보이는 데서 붙은 이름이다. 따라서 사실은 새 별의 탄생이 아니라 늙은 별을 임종인 셈이다. ​ NASA 전문가는 "이 새로운 찬드라 이미지에서 보이는 적색, 녹색, 청색은 각각 X-선 에너지의 세기를 나타낸다. 가장 에너지가 높은 X-선은 청색, 그 다음이 녹색, 적색으로 보이는 것"이라면서 "중간 세기 에너지의 X-선은 철에서 나오는 것이고, 가장 센 에너지의 X-선은 실리콘과 황에서 방출된 것이다"라고 설명했다. G299 초신성 잔해는 1a 형 초신성이 만든 것이다. 고밀도의 백색왜성이 태양과 같은 동반성으로부터 엄청난 물질을 끌어당겨 임계점에 이르면 별의 안정성이 일시에 무너져 대폭발이 일어나는데, 이를 1a형 초신성이라 한다. 별들은 대체로 동반성들을 가지고 있는 것이 보통이며, 태양과 같이 홀로 있는 항성은 오히려 예외에 속한다. 이 1a형 초신성은 천문학에서 아주 중요한 현상으로 다루어지고 있는데, 별이 일정한 질량에서 폭발하기 때문에 광도가 같아 거리 측정을 하는 데 '표준 촛불'로 쓰이기 때문이다. 우주가 가속 팽창을 하고 있다는 최근의 발견도 이 1a형 초신성을 측정함으로써 알아낸 사실이다. ​ 일반적으로 초신성 잔해의 형태는 높은 수준의 대칭성을 띠는 것으로 알려져 있지만, 위의 G299 잔해는 대칭성이 상당히 무너져 있는 것이 특징이다. NASA의 전문가느 "이 찬드라 데이터가 보여주는 패턴은 이 1a형 초신성 폭발이 상당히 불균형한 폭발을 일으켰거나, 아니면 주변의 영향으로 대칭성이 깨어졌을 수도 있음을 뜻한다"라며 "이 초신성 잔해가 앞으로 어떤 형태로 변할는지는 예측하기 어렵지만, 어쨌든 G299와 같은 초신성이 폭발하면 대체로 이렇게 현란한 색깔과 모양을 한 아름다운 우주의 꽃을 피운다"고 덧붙였다. 찬드라 X-선 망원경이 관측한 G299.2-2.9 초신성에 대한 연구 결과는 지난해 9월 천체물리학 저널에 발표됐다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

그저 평범하게 여겨졌던 한 은하 중심에서 폭풍처럼 왕성하게 활동하는 거대 블랙홀의 존재가 천문학자들을 통해 확인됐다. 영국 더럼대 크리스토퍼 해리슨 박사가 이끄는 국제 연구진은 미 뉴멕시코주(州)의 전파망원경망(VLA)을 사용해 지구로부터 목동자리 방향으로 11억 광년 거리에 있는 은하(J1430+1339) 중심에서 초질량 블랙홀을 발견했다. 거대 블랙홀의 존재가 확인된 이 은하는 그 생김새 때문에 ‘찻잔 은하’로 불리게 됐다. 이 은하는 허블 우주망원경을 사용한 후속 관측으로 찻잔을 닮은 타원은하로 확인됐다. 연구진이 이 은하의 주위에 활발한 가스 움직임을 통해 여전히 그 형태를 활발하게 변화하고 있는 것을 확인했다. 이번 관측으로 우주의 평범한 은하들도 그 속에 있는 블랙홀에 어떤 영향을 받게 되는지를 알 수 있게 됐다. 크리스토퍼 해리슨 박사는 “초질량 블랙홀은 은하 내부에서 자신을 둘러싼 가스를 폭발적으로 가열해 몰아낸다”며 “그 결과 활동적으로 별을 생성하던 은하는 더 이상 별을 만들 수 없는 상태가 된다”고 설명했다. 은하는 크게 두 유형으로 나눌 수 있다. 우선 가스가 풍부해 활발하게 별을 만들어내는 ‘나선은하’와 가스가 거의 고갈돼 별을 거의 만들어내지 못하는 ‘타원은하’를 들 수 있다. 천문학자들은 질량이 매우 큰 타원은하들도 초기에는 활발하게 별을 만들어내는 은하로 시작했을 것으로 생각하고 있다. 그런데 은하 중심의 초질량 블랙홀이 강력한 제트와 폭풍을 만들어내고 이 영향으로 별을 지속해서 생성하는데 필요한 물질들을 없애버리는 것으로 여겨지고 있다. 연구진이 주목한 찻잔 은하는 VLA 관측에서 중심의 양 측면으로 3만 광년에서 4만 광년까지 뻗어나간 거품을 지니고 있고 이런 거품은 약 2000광년 크기의 제트와 같은 구조를 따라 정렬하는 것으로 나타났다. 이런 제트와 같은 구조물은 가시광 관측에서 초속 1000km까지 가속하고 있는 가스가 식별된 곳에 있었다. 이번 연구에 참여한 이 대학의 천문학자 엘러스터 톰슨 박사는 “이번 전파 관측 결과는 이 은하 중심에 있는 블랙홀이 폭풍을 촉발시키고 있음을 시사한다. 이 블랙홀은 강력한 제트를 이용해 은하의 가스를 가속하고 좀 더 큰 규모에서는 가스와 충돌을 계속하고 있었다”고 말했다. 또 그는 “이런 현상은 전파에서 극단적인 빛을 방출하는 은하들에서는 예전부터 발견할 수 있던 과정”이라며 “VLA의 독보적인 관측 능력은 이번 관측으로 이런 현상이 희미한 전파를 복사하는 좀 더 일반적 유형의 은하에서도 발견할 수 있도록 도왔다”고 말했다. 연구진은 찻잔 은하와 유사한 천체 8개를 VLA를 이용해 관측하고 있으며 해당 천체에서도 비슷한 특징을 발견하기 위한 데이터 분석작업을 진행하고 있다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal) 최신호에 게재됐다. 사진=NRAO/AUI/NSF; NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

천문학자들이 지금까지 우리은하에서 찾아낸 외계 행성의 개수는 약 1000개다. 하지만 그중에서 수퍼 지구, 곧 생명이 서식할 수 있는 세계는 극히 적을 것으로 보고 있다. 이른바 이런 슈퍼 지구를 찾는 데 있어 아주 낙관적인 전망을 내놓은 연구가 최근 발표되었다고 6일(현지 시간) 영국 일간지 데일리메일이 보도했다. 그들이 이 같은 주장을 하는 근거는 우리은하는 약 1000억 개의 별을 갖고 있는데, 한 별당 평균 2개의 슈퍼 지구가 있다고 볼 때 그 수는 무려 2000억 개나 된다는 계산에 기초하고 있다. 호주국립대학(ANU)의 과학자들은 이 같은 '계산서'를 뽑아내는 데 200년이나 묵은 오랜 법칙을 사용했는데, 우리 태양계에서 태양 둘레를 도는 행성들의 위치를 예측한 것으로 유명한 '티티우스-보데 법칙'이 바로 그것이다. 이것은 태양을 기준으로 한 행성의 거리, 측 궤도 반지름을 측정하는 공식으로서, 독일의 수학자인 J. J. 티티우스가 1766년에 발견하고 베를린의 천문학자 보데가 발표한 공식이다. 공식은 d=0.4＋(0.3×2n)이며, 이웃하는 두 행성 간의 거리는 태양으로부터 안쪽으로 놓여진 이웃 두 행성 간 거리의 2배의 관계에 있다는 것이다. d는 행성의 궤도 반지름이다. 연구진은 한 항성당 평균 3개의 행성을 가지고 있음을 확인한 케플러 우주망원경의 데이터에서 복수 행성계에 주목했다. “우리는 케플러의 복수 행성계 151개 중에서 228개의 행성에 대해 이 법칙을 일반화하는 작업을 했다”고 연구자들은 쓰고 있다. 그 결과 한 항성당 평균 2개의 행성이 생명 서식 가능 구역에 위치한다는 결론에 다다랐다. 이 구역을 흔히 ’골디락스 존‘이라 하는데, 모성으로부터 적당한 거리에 있어 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 곳이다. 연구자들은 외계행성을 찾고 있는 케플러 망원경의 데이터로 이러한 추정이 가능했다고 밝혔다. 이 같은 결론은 우리은하에 생명이 서식할 수 있는 행성들이 수천억 개가 존재할 수 있다는 가능성을 시사하는 것이다. ANU 천체물리학연구소의 찰리 라인위버 박사는 “우리은하에 생명이 서식할 수 있는 물질과 환경이 의외로 아주 많다는 사실을 밝혀낸 것" 이라면서 "그런데도 아직까지 외계인들과 접촉이 없었다는 것은 참 미스터리" 라고 밝혔다. 또 “우주에는 우리 인류처럼 전파망원경을 만들고 우주선을 띄울 수 있는 지적 생명체가 많지 않던가 아니면 생명 출현을 막고 있는 ’병목‘이 있을 수도 있다" 면서 "많은 외계 문명이 생겼지만 스스로 파멸되었을 수도 있다"고 덧붙였다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

시간 연대기/애덤 프랭크 지음/고은주 옮김/에이도스/566쪽/2만 8000원 농부가 씨를 뿌리고 열매가 맺기를 기다리는 시간, 고된 노동을 하면서 보내는 시간, 일생일대의 중요한 시험을 치르는 시간, 연인이 함께 보내는 시간은 각기 다르게 느껴진다. 그렇지만 냉정하게 보면 시간은 한가지다. 그런데 물리적인 시간과 직접 경험하는 시간은 왜 다르게 느껴지는 것일까. 실제로 다른 것은 아닐까. ‘시간 연대기’는 물리학자이자 천문학자인 애덤 프랭크 로체스터대 천체물리학과 교수의 2만년 인류 역사를 관통하는 주제인 시간에 대한 방대하고 치밀한 탐구 결과를 담고 있다. 책은 동물의 뼛조각에 달의 변화를 기록하던 구석기시대부터 100억분의1초의 정확도로 시간을 측정하는 원자시계에 따라 움직이는 현대까지 인간 사회와 문화 속 시간의 역사를 광범위하게 다룬다. 아울러 신화적 우주론에서 다중 우주까지 우주의 시간이 어떻게 변해 왔는지를 추적한다. 저자는 “수렵·채집 문화에서부터 농업혁명을 거쳐 산업혁명에 이르기까지 인간은 매번 다른 형태로 재구성된 시간과 만났다”고 정리한다. 새로운 물질이 인류 역사에 개입하면서 인간의 시간과 우주의 시간이 변화했다는 것이다. 그 사례들이 책의 전반에 걸쳐 등장한다. 약 1만 2000년 전 빙하가 사라지고 농업이 발달하면서 새로운 시간 감각이 출현했다. 발명품들이 개발되면서 인간은 새로운 방식으로 물질세계와 관계를 맺게 됐고 시간에 대한 경험도 새로워진다. 가축을 기르고 가족과 함께 지내며 농촌 생활을 영위하는 농부가 생각하는 우주론은 수렵·채집인이 생각하던 그것과는 사뭇 달랐다. 우주에 대한 생각과 이를 나타내던 상징들도 완전히 달랐다. 오랜 시간의 노동이 필요했던 스톤헨지 같은 신석기시대의 거석을 만드는 과정에서 새로운 문화와 시간이 창조됐다. 중세에 시간은 수도사들의 신앙생활과 밀접하게 연결됐지만 18세기 말 산업혁명으로 시간이 가시적인 물질이 돼 역사에 파고들자 노동은 시계에 얽매이게 된다. 완전히 새로운 형태의 시간이 문화를 지배했으며 새로운 정치체제가 뒤를 이었다. 유럽에서 가스등 사용이 보편화되면서 새로운 밤의 시대가 시작됐다. 전기조명이 사용되자 잠을 비롯한 생활의 모든 면이 달라져 인간은 완전히 다른 시간을 경험하게 된다. 20세기로 접어들 무렵 밤과 밤의 오랜 풍습들이 도시에서 사라졌다. 책은 세탁기와 라디오, 인공위성, 원자폭탄, 이메일, 휴대전화 등 인간이 만든 ‘물질’이 인간의 시간과 우주의 시간에 미친 영향을 흥미롭게 분석한다. 물질은 인간의 시간뿐 아니라 우주의 시간도 변화시켰다. 우주론과 우주의 시간에 대한 생각이 변화하면 인간의 시간도 함께 변화했다. 저자는 프톨레마이오스의 주전론, 코페르니쿠스의 지동설, 허블의 팽창우주, 빅뱅이론과 끈이론, 다중우주론을 넘나들며 고도로 추상적이고 거대한 우주의 시간에 대한 질문들이 일상생활에서 시간 경험과 어떤 상호작용을 했는지를 그려 낸다. 시간에 대한 사유는 끝이 없다. ‘시간의 종말’을 쓴 물리학자 줄리언 바버는 ‘시간이란 없다’고 단언한다. 바버에 따르면 시간은 단지 ‘지금’들이 나열된 것이다. 인플레이션 우주론을 정교하게 다듬은 우주학자 안드레아스 알브레히트는 시계의 불확정성을 문제 삼았다. 저자는 “오늘날까지 물질이 역사에 개입할 때마다 우주와 문화에 대한 이야기는 수수께끼처럼 서로 얽혀 왔다. 그 이야기는 우리가 빅뱅이론의 종말과 우주론의 혁명을 마주하고 있는 지금도 여전히 진행 중”이라고 마무리한다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

-새로운 우주를 보여줄 '아라고' 계획 발표 우주망원경에 혁명이 일어났다. 허블 망원경보다 무려 1천 배나 높은 해상도를 가진 망원경이 곧 탄생할 전망이다. 지름이 무려 800m에 이르는 거대한 덩치다. 이 새로운 우주 풍경을 보여줄 망원경에 대한 구상은 미항공우주국(NASA)과 콜로라도 대학 볼더 캠퍼스(CUB)에 의해 개발된 것이다. CUB의 과학자들은 다음 주에 보다 진전된 계획안을 만들기 위해 NASA 관계자들과 회의를 가질 예정이다. 망원경의 기본 얼개는 우주망원경과 그 앞에 펼쳐진 지름 800m의 불투명 원반으로 구성되어 있는데, 이 거대한 원반이 우주에서 오는 빛을 모아 망원경 초점으로 보내주는 것이다. "표적 별이나 기타 천체로부터 오는 파장이 다른 빛이 원반 가장자리에서 분산되면 이를 굴절시켜 중심으로 집중시키는 역할을 한다"고 밝히는 CUB의 웹스터 캐시 교수는 "모여진 빛은 궤도를 도는 우주 망원경으로 보내져 해상도 높은 이미지를 만들어내는 것"이라고 덧붙인다. 이 신개념 망원경에는 '아라고' 망원경이라는 이름이 붙여졌는데, 이는 원반 주변에서 빛이 분산되는 현상을 최초로 발견한 프랑스의 물리학자 프랑수아 아라고의 이름에서 따온 것이다. 이 망원경은 기존의 망원경에 비해 관측 대상을 크게 늘릴 전망인데, 예컨대 블랙홀의 사건 지평선이라든가 항성 간 플라스마 교환 현상 같은 것도 관측 가능하다고 CUB 천체물리학 센터의 캐시 교수가 말한다. 이 새로운 망원경은 또한 지구로 향할 때는 토끼 같은 작은 동물도 잡아낼 수 있으며, 산악에서 조난당한 사람들을 찾는 데도 유용할 것이라고 캐시 교수는 덧붙인다. "우주망원경은 기본적으로 허블망원경처럼 한 장의 반사경으로 되어 있다"고 설명하는 CUB의 천체물리학-행성과학 박사과정의 앤서니 하니스는 "우주망원경은 무거울수록 발사비용이 증가한다. 그래서 크지만 가벼운 광학 장비를 개발하게 된 것"이라고 밝힌다. 그는 지금 캐시 교수를 도와 이 프로젝터를 진행하고 있다. 이 불투명 우주 원반은 강하고 어두운 색깔의 플라스틱 재질의 접이식으로 만들어져, 우주로 발사된 뒤에는 낙하산처럼 펼쳐질 것이다. 그리고 우주에서는 망원경으로부터 수십 내지 수백 마일 떨어진 거리에 위치하게 된다. 그 거리는 우주 원반의 크기에 따라 가변적이다. 아라고 망원경의 불투명 원반은 망원경의 기본 렌즈 기능과 유사한데 원반의 가장자리에서 분산된 빛을 모아 중앙으로 집중시키고 이를 망원경의 초점으로 보내 이미지를 만들어낸다. 이미지 해상도는 망원경의 구경에 비례하기 때문에 크고 가벼운 원반을 궤도에 띄울 수만 있다면 기존의 작은 망원경들보다 훨씬 해상도 높은 이미지들을 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 또한 아라고 망원경은 지상 4만km의 정지 궤도에 올려져, 지구에 대한 상대적인 움직임은 전혀 없을 것으로 보인다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

-5개 암석형 행성 보유...생명체 비밀 엿볼 열쇠 5개의 암석형 행성을 가진 태고의 별이 발견되었다고 27일(현지시간) '천체물리학 저널'이 발표했다. 우주의 나이 80%에 해당하는 이 오랜 행성들의 존재는 지구 같은 행성이 우리은하의 초창기에도 나타날 수 있음을 시사하는 것으로, 행성 형성에 대한 새로운 전환점이 만들어져 학계의 비상한 관심을 끌고 있다. 이번에 새로 발견된 태양계외 행성들이 돌고 있는 모성은 케플러-444라는 항성으로, 그 나이가 자그마치 우주의 나이에 버금가는 112억 년이다. 케플러-444는 태양보다 약 25% 정도 작은 별로서, 지구에서 117광년 떨어진 거문고자리에 있다. 발견된 5개의 행성들은 모두 금성만하거나 그보다 약간 작은 암석형 행성으로, 그 화학적 조성에 대해서는 아직 알려진 것이 없다. 그런데 이 행성들은 모두 10일 이내의 공전주기를 갖고 있는 만큼, 상당히 높은 온도일 것으로 보여 생명체가 서식하기에는 거의 불가능할 것으로 보인다고 과학자들은 생각하고 있다. 그러나 케플러-444는 우주 초창기에 형성된 행성계에서도 생명이 서식할 가능성이 있음을 시사한다. "138억 년의 우주의 역사를 놓고 볼 때 거의 전 기간에 걸쳐 지구 크기의 행성들이 형성되었다는 사실을 이로써 확인할 수 있다"고 논문 대표저자 티아고 캄판테 영국 버밍엄 대학 교수가 밝혔다. 참고로, 지구를 포함해 태양계 모든 천체들은 약 46억 년 전에 탄생했다. 따라서 케플러-444 체계의 나이는 태양계의 2배가 넘는 셈이다. 캄판테와 그 동료 과학자들은 미항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 수집한 데이터를 분석한 결과, 케플러-444와 그 행성들을 발견하게 되었다. 케플러 망원경은 모성의 앞을 행성이 지날 때(이를 '엄폐'라 한다) 나타나는 광도의 변화를 탐지하는 방법으로 태양계와 행성을 발견하고 있다. 6억 달러가 투입된 케플러 우주망원경은 우리은하에 지구형 행성들이 얼마나 있는지를 밝혀내기 위해 2009년 3월 발사되었다. 케플러 망원경이 지금까지 발견한 태양계외 행성은 약 1,000 개에 이르며, 행성 후보로 목록에 올린 것은 3,000 개나 된다. 이들은 이후 더욱 정밀한 관측과 분석으로 행성 여부를 판가름하게 될 것이다. 케플러 망원경의 행성 탐사 임무는 지난 2013년 5월로 '공식 종료'되었다. 관측대상을 정확히 조준하는 역할을 하는 리액션 휠 4개 중 2개가 고장났기 때문이다. 그러나 케플러 망원경은 그후 2개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용해서 부활되어 K2라는 새로운 임무를 부여받고 지금까지 외계 행성 탐색을 계속하고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

엄청난 식욕을 자랑하는 블랙홀도 때로는 쉴 때가 있는 모양이다. 천문학자들이 ‘다이어트’하는 블랙홀을 발견했다고 사이언스데일리 등 과학매체가 22일(현지시간) 보도했다. 이는 미국 예일대 천문학자들은 먼 우주에서 밝게 빛나는 천체인 퀘이사가 스스로 밝기를 조절하는 것을 처음으로 식별하면서 나온 가설이다. 우주에서 가장 밝고 강력하며 활동적인 천체인 퀘이사는 중심에 블랙홀이 존재한다. 이 블랙홀은 빛조차 흡수할 정도로 중력이 강한데 퀘이사의 빛은 그 영향에서 벗어날 수 있는 ‘사건 지평선’ 외부에 있는 원반으로부터 발생하는 것으로 알려졌다. 지금까지 한 광원으로부터 나오는 퀘이사의 밝거나 어두운 단계 모두를 연구한 경우는 없었다. 예일대가 이끈 연구팀은 수년 전부터 관측돼온 데이터를 비교해 어떤 요인으로 밝기가 6~7단계 흐려진 한 퀘이사를 발견했다. 연구를 이끈 메그(클로디아 메간) 어리 예일대 교수는 “현 시점까지 수십 만 퀘이사를 검토했고 밝기가 어두워진 것을 발견할 수 있었다”면서 “이는 퀘이사 생애에 대해 말할 수 있다”고 설명했다. 이번 연구는 이 대학의 스테파니 라마샤 연구원이 천구 적도 사이에서 있는 ‘스트라이프 82’(Stripe 82)라는 일부 하늘을 조사하는 동안 밝기가 흐려진 퀘이사를 발견하면서 시작됐다. ‘스트라이프 82’는 ‘슬로언 디지털 스카이 서베이’(SDSS)를 비롯한 많은 천문 조사를 통해 검토되고 있다. 라마샤 연구원은 “이 퀘이사는 마치 밝기를 조절하는 스위치 같다. 이는 빛의 근원(블랙홀)이 단지 약해진 것을 의미한다”면서 “퀘이사는 생활 주기가 변하는 것”이라고 설명했다. 이보다 천문학자들에게 더 중요한 점은 퀘이사의 ‘광범위한 방출선’(broad emission lines)이 약화하고 있다는 것이다. 광학 스펙트럼 상에서 이런 광범위한 방출선은 블랙홀에 빨려들어가는 물질로부터 떨어져 나온 에너지로 활성화된 것으로 이는 아직 블랙홀에 흡수되기에는 너무 멀리 있는 가스 원반의 특징이다. 이런 방출선의 변화는 블랙홀이 본질적으로 “다이어트에 들어간 것”이라고 연구팀은 말하고 있다. 그 결과 더 적은 에너지가 발산되고 있다는 것. 디머 스위치를 조절한 것처럼 이런 방출선 대부분이 사라진 것은 퀘이사 모습이 변화했다는 것이다. 연구팀은 최신 광학 스펙트럼 정보와 광학 측광 기록, X선 스펙트럼 정보 등의 다양한 관측 데이터를 분석했다. 또 이들은 가스구름이나 다른 천체가 퀘이사 얖을 지나갈 경우 퀘이사 밝기가 떨어질 수 있다는 가능성도 제외시켰다. 이번 연구결과는 여러 면에서 매우 유용할 수 있다. 우선, 퀘이사 활동의 간헐적 특징에 관한 직접적 정보를 제공하고 특히 이는 블랙홀의 산발적 활동을 암시한다. 어리 교수는 “이는 블랙홀이 어떻게 성장하는지 알아내는 데 영향을 준다”면서 모든 은하는 블랙홀을 가지고 있고 퀘이사는 블랙홀이 휴면기에 들어가기 전에 거쳐야할 단계임을 지적했다. 이어 “이는 오늘날 은하수가 어떻게 이런 모습이 됐는지에 대한 의미를 담고 있다”고 덧붙였다. 게다가, 퀘이사는 다시 불을 켤 수 있어 천문학자들에게 또 다른 변화 모습을 보여줄 수 있다. 라마샤 연구원은 “천문학자들이 50여년간 퀘이사를 연구해 왔더라도, 거의 10년간 블랙홀을 연구한 나 같은 사람은 완전히 새로운 무언가를 찾을 수 있다는 것에 기대한다”고 말했다. 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실릴 예정이다. 사진=Michael Helfenbein/Yale University 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구로 부터 약 1만 광년 떨어진 곳에는 '별중의 별'로 불리는 쌍성의 특이한 별이 있다. 바로 우리의 태양보다 500만 배는 더 밝은 별 '에타 카리나이'(Eta Carinae)다. 지난주 미 항공우주국 나사(NASA)가 3D로 구현된 에타 카리나의 모습을 미 천문학협의회 연례회의에 공개해 화제에 올랐다. 지난 11년 동안 지상의 각종 천체망원경과 우주에 떠있는 허블우주망원경 등 모든 관측 수단을 동원해 만들어진 이 영상은 환상적인 '에타 카리나이'의 모습을 자세한 설명과 함께 담고있다. 용골자리(the constellation Carina)에 위치한 에타 카리나이는 지금도 매우 격렬하고 불안정하게 활동하는 별로 크고 작은 두개의 '태양'으로 이루어져 있다. 큰 별은 우리의 태양보다 질량이 90배 정도 크지만 500만 배는 더 밝은 것이 특징. 작은 별 역시 태양보다 30배 정도 큰 질량을 가졌지만 100만 배는 더 밝다. 에타 카리나이가 세상에 처음 알려진 것은 지난 1830년으로 15년 전 부터 NASA를 중심으로 본격적으로 연구가 진행되고 있다. NASA 고나드 우주비행센터 천체물리학자 토마스 마두라 박사는 "2개의 별이 타원을 그리며 5.5년을 주기로 서로를 공전하고 있다" 면서 "이 과정에서 격렬한 항성풍(stellar wind)등 엄청난 양의 에너지를 방출한다"고 설명했다. 이어 "먼 미래에 초신성 폭발로 대미를 장식할 것으로 예상된다" 고 덧붙였다.　 　박종익 기자 pji@seoul.co.kr

관측 사상 가장 강력한 블랙홀 폭발을 천문학자들이 확인했다.　미국항공우주국(NASA)은 5일(현지시간) 찬드라 X선 망원경이 우리 은하에서 가장 큰 블랙홀 폭발을 관측했다고 밝혔다. 이번 관측으로 거대질량 블랙홀과 주변 환경의 메커니즘에 관한 새로운 의문이 제기되고 있다. 우리 은하 중심에 있는 밝고 작은 전파원으로 거대질량 블랙홀로 추정되고 있는 천체 ‘궁수자리 A별’(Sagittarius A* 혹은 Sgr A*)에서 사상 최대 X선 플레어(입자 대방출)가 관측됐다. 궁수자리 A별은 우리 태양보다 450만 배 정도 많은 질량을 지닌 것으로 추정된다. 이번 관측은 궁수자리 A별에 점차 접근 중인 가스구름 G2의 영향을 확인하기 위한 탐사 과정에서 뜻하지 않는 발견으로 확인됐다. 관측 연구를 이끈 대릴 해가드 미국 앰허스트대학 천문학과 조교수는 “안타깝게도 가스구름 G2가 궁수자리 A별에 근접했을 때 예상했던 것은 발생하지 않았으나, 뜻하지 않은 놀라운 발견을 하게 됐다”고 말했다. 2013년 9월 14일, 해가드와 동료들은 궁수자리 A별이 평소보다 400배 밝은 X선 플레어를 보이는 것을 관측했다. 이 ‘메가 플레어’는 2012년 초 일어났던 기존의 가장 밝은 X선 플레어보다 3배 정도 더 밝았다. 이후 지난해 10월 20일, 궁수자리 A별의 또 다른 X선 플레어가 관측됐는데 이때 밝기는 평소보다 200배 더 밝았다. 천문학자들은 지난해 3월, 가스구름 G2가 궁수자리 A별에 가장 가까운 150억 마일까지 근접했다고 추정한다. 2013년 9월 관측된 X선 플레어는 블랙홀에 100배 더 가까이 있어 G2와는 관련이 없는 것으로 여겨진다.과학자들은 궁수자리 A별이 이런 대폭발을 일으키는 원인에 대해 두 가지 주된 가설을 제시하고 있다. 첫 번째는 소행성이 거대질량 블랙홀에 가까이 다가가면서 중력으로 분열됐다는 설이다. 이때 발생한 잔해는 매우 뜨거워졌고 사상 수평선(이벤트 호라이즌)을 지나기 전까지 X선을 방출했다는 것이다. 사상 수평선은 탈출 속도가 빛의 속도가 되는 부분으로서 블랙홀과 우주의 경계가 되는 것을 말하며 일단 경계선 안으로 들어가 버리면 빛조차 벗어날 수 없게 된다. 연구에 참여한 프레드 바게노프 MIT(매사추세츠공과대) 교수는 “이처럼 소행성 분열에 의한 것이라면 마치 배수구로 빠지는 물이 도는 것처럼 블랙홀로 빨려 들어가기 전인 두세 시간 동안 블랙홀 주변을 돌았을 것”이라고 말했다. 또 “이 때문에 우리는 가장 밝은 X선 플레어가 지속하는 것을 봤고 이는 우리가 검토할 만한 흥미로운 단서를 제공하는 것”이라고 말했다. 이 이론이 유효하다면 천문학자들은 궁수자리 A별에 의해 부서져 X선 플레어를 방출한 가장 큰 소행성을 발견했다는 것이다. 두 번째 가설은 궁수자리 A별을 향해 흐르는 가스 안의 자력선이 빽빽하게 채워져 뒤엉켰다는 것이다. 이런 자력선은 가끔 스스로 바뀌면서 더 밝은 X선을 분출한다. 이런 형태의 자기성 플레어는 태양에서 관측되며 궁수자리 A별의 플레어도 비슷한 강도와 패턴을 보이고 있다. 연구에 참여한 가브리엘레 폰티 독일 막스플랑크 천체물리학연구소(MPA) 박사는 “결론은 아직 궁수자리 A별이 이런 거대 플레어를 일으킨 원인을 단정할 수 없는 것”이라면서 “이런 드물고 극단적인 사건은 우리 은하의 가장 이상한 천체 중 하나에 관한 물리적 현상을 이해하는 특별한 기회를 제공한다”고 말했다. 천문학자들은 이번 거대 플레어 현상 외에도 G2에서 중성자별 마그네타에 관한 더 많은 자료를 수집할 수 있었다. 궁수자리 A별 근처에 있는 이 별은 강력한 자기장을 형성하고 있다. 이 별은 장파장 X선을 방출하고 있으며 이 때문에 천문학자들은 이 흔치 않은 천체에 대해 더 잘 이해할 기회를 얻게 됐다. 한편 이번 연구성과는 미국 시애틀에서 열린 225차 미국 천문학협의회(AAS) 연례회의에서 발표됐다. 사진=NASA/CXC/노스웨스턴대학/대릴 해가드 외. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구 질량 2~4배 행성이 바다를 가장 잘 만든다 생명체가 살만한 조건을 갖춘 행성이 '큰 바다'를 가질 수 있는 가능성이 생각보다 훨씬 많다고 주장하는 새 연구결과가 지난 5일(현지시간) 미국천문학협의회 연례 회의에서 발표되었다. 지구의 바다는 지구 표면의 3분의 2 이상을 뒤덮고 있으며, 화산활동이 지하 깊숙이 있는 물을 끊임없이 퍼올려 보충함으로써 지금처럼 유지되고 있는 것이다. 이 연구를 이끈 하버드-스미소니언 천체물리 센터의 로라 셰퍼 박사 연구진은 지구의 바다를 일정하게 유지하는 이러한 물의 순환을 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 증명했으며, 이 같은 이론이 슈퍼지구(지구 질량의 2~10배로 생명체 존재 가능성이 있는 행성)에도 적용된다는 것을 보여주었다. 모성으로부터 적당한 거리의 궤도를 돌고 있는 '생명 거주 가능 구역'(habitable zone)에 있는 행성은 기온이 온화한 만큼 바다나 호수, 강 등을 이룰 수 있는 액체 상태의 물이 존재할 수 있다. 물의 존재 여부가 중요한 것은 생명이 발생하고 서식하는 데 필수적인 요소이기 때문이다. 연구에 따르면 지구의 맨틀은 몇 개의 바다를 채울 만큼 큰 물웅덩이를 가지고 있는 것으로 나타났다. 이 물은 지각을 떠받치는 판들의 운동과 대양저의 침강으로 지하 깊숙이 내려간 것이라 한다. 만약 화산활동으로 이러한 물이 바다에 보충되지 않는다면 바다는 머지않아 사라지고 말 것이라고 연구자들은 주장한다. 특히 '바다'는 지구 질량의 2~4배 되는 행성에 잘 형성되는 것으로 밝혀졌다. 슈퍼지구의 바다는 모항성이 생애의 마지막에 적색거성으로 변해 행성의 바다를 모두 증발시켜버릴 때까지 적어도 100억 년은 존속될 수 있을 것으로 연구자들은 추정하고 있다. 지구 질량의 5배가 되는 행성은 바다를 10억 년 이상 유지할 수 없는데, 이는 지각이 너무나 두꺼워 물의 순환을 방해하기 때문이다. 셰퍼 박사에 따르면 외계 생명을 보고 싶다면 아주 늙은 슈퍼 지구를 찾아야 할 것이며 고등 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 행성은 지구보다 10억 년쯤 더 된 늙은 행성이다. 미국항공우주국(NASA)의 외계행성 아카이브(NASA Exoplanet Archive)에 따르면, 지금까지 과학자들은 태양계 밖에서 1739개의 행성들을 찾아냈다. 확인되지 않은 행성 후보는 수천 개에 달하며, 또한 452개의 복수 행성 체계가 목록에 올라 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

영화 '인터스텔라'의 블랙홀에 1000만 명이 빠져든 올해, 스크린이 아닌 실제 우주에서는 이보다 더 흥미로운 새로운 행성들이 무더기로 발견됐다. 올해 세계 천문학계를 강타한 새롭게 발견된 외계행성들을 정리해 봤다. 외계행성 715개 무더기 발견 지난 2월 미 항공우주국(NASA)은 케플러 우주 망원경을 통해 태양계 밖에서 715개의 행성을 무더기로 발견했다고 발표했다. NASA측은 이들 행성이 305개의 서로 다른 항성의 궤도를 돌고 있으며 한꺼번에 여러 개의 행성을 추적할 수 있는 새로운 기법을 활용했기 때문에 향후 더욱 자주 새 행성을 발견할 수 있을 것으로 기대했다. 지구와 가장 유사한 슈퍼지구 케플러-186f 발견 NASA 측은 지난 4월 케플러 우주망원경을 이용해 지구에서 약 500광년 떨어진 '케플러-186f'를 발견했다고 발표했다. 지름이 약 1만 4000㎞로 지구와 유사한 크기인 이 행성은 덥지도 춥지도 않아 인간이 거주하기에 적당한 것으로 추정된다. 특히 NASA 측은 지구와 유사하게 행성의 표면이 물과 암석으로 구성됐을 것으로 보고있다. 　 　 고질라 지구 '케플러-10c' 발견 지난 6월 미 하버드-스미스소니언 천체물리연구소는 지구에서 560광년 떨어진 곳에서 '고질라 지구’(the Godzilla of Earths)를 발견했다고 밝혔다. ‘케플러-10c’ 로 명명된 이 행성에 고질라라는 특이한 이름이 붙은 것은 지구와 같은 바위형 행성임에도 지구보다 17배나 무겁기 때문이다. 용자리에서 관측된 이 행성은 태양과 유사한 항성 주변을 돌고 있으며 공전 주기는 45일이다. 지구와 비교적 가까운 슈퍼지구 ‘캅테인 B' 미국 카네기 연구소 측은 지난 6월 국제 학술지인 ‘영국왕립천문학회월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 지구에서 13광년 떨어져있는 ‘캅테인 B'Kapteyn B)가 가장 ‘슈퍼지구’에 근접한 행성이라는 연구결과를 발표했다. 캅테인B는 태양계로부터 25번째로 가까운 외계 행성으로 캅테인 항성계의 구성 행성 중 하나다. 캅테인 항성계는 거대 오메가 센타우리 성단에서 파생된 적색왜성에 기원을 두고 있는 것으로 파악된다. '제2의 지구' 행성 '글리제 832c' 발견　 호주 뉴사우스웨일스 대학을 주축으로 구성된 다국적 천문조사팀은 지난 6월 지구에서 16광년 떨어진 곳에서 행성 글리제 832c(Gliese 832c)를 발견했다. 이 글리제 832c는 지구질량의 5배 규모로 대기와 물이 존재할 가능성이 유력한 제2의 지구, 즉 ‘슈퍼지구’로 확인됐다. 쌍성계 지구형 행성 ‘OGLE-2013-BLG-0341LBb’ 발견 지난 7월 충북대 천체물리연구소 한정호 교수 연구팀은 우리 은하 중심부로부터 2만 광년 떨어진 곳에서 쌍성계의 지구형 행성 ‘OGLE-2013-BLG-0341LBb’를 발견했다는 연구결과를 학술지 사이언스에 발표했다. 과거 발견된 대부분의 외계행성이 지구보다 훨씬 무거운 행성인데 반해 이 행성은 지구의 2배 정도에 불과한 작은 질량의 행성인 것으로 밝혀졌다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

400년 전쯤 우리 은하 내 초신성 폭발 이후, 지구에서 가장 가까운 곳에서 폭발한 초신성 1987A의 잔해에서 미지의 방사선이 발견됐다. 이는 초신성 폭발의 흔적에서 생성되는 중성자별일 수 있어 천문학계의 관심이 집중되고 있다. 24일(현지시간) 미국 우주전문 스페이스닷컴에 따르면 국제전파천문학연구센터(ICRAR) 서호주대학(UWA) 연구소 천문학자들이 칠레 ALMA 전파망원경과 호주 ATCA 망원경을 사용해 초신성 1987A 속에서 중성자별(혹은 펄서)로 여겨지는 천체의 흔적을 발견했다. 초신성 1987A(SN 1987A)는 16만 광년 저편에 있는 대마젤란 은하라는 왜소 은하 속 독거미 성운 근처에 있는 초신성 잔해이다. 1987년 2월에 출현한 이 초신성은 광도 2.9등까지 밝아진 뒤 남은 잔해는 지금도 여러 연구의 대상이 되고 있다. 이 연구소(ICRAR UWA) 소속 지오반나 잔나르도 박사가 이끈 연구팀은 이번에 그 잔해 속에서 중성자별일 수도 있는 천체의 흔적을 발견한 것이다. 초신성 잔해는 내부에서 일어나는 다양한 방사선으로 빛을 발하고 있지만, 칠레 아타카마사막에 있는 세계 최대 전파망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter-submillimeter Array)와 호주 뉴사우스웨일스주(州)에 있는 업그레이드 된 ATCA(Australia Telescope Compact Array)를 이용해 원적외선과 전파로 관측하고 잔해 속 먼지가 방출하는 방사선을 제거한 결과, 지금까지 볼 수 없었던 방사선이 남아 있는 것을 확인했다. 이는 중성자별의 강한 자기장으로 주위로 부는 펄서풍 성운일 수도 있다고 연구팀은 설명했다. 즉 28년에 걸친 SN 1987A에 관한 탐사에서 중성자별의 흔적을 처음 발견했다는 것이다.　함께 연구에 참여하고 있는 토비 포터 박사는 전파 관측으로 볼 수 있는 초신성 폭발(SN 1987A)의 비대칭 형태에 관한 풀리지 않은 비밀을 파헤치고 있다. 초신성 폭발이 비대칭 형태로 일어나는 것을 재현하기 위해 주위 가스 조성의 조건을 바꾸는 것으로 펼쳐지는 충격파의 입체 시뮬레이션을 시행한 결과, 충격파의 한쪽이 다른 한쪽보다 빠르게 확산하는 것을 재현하는 데 성공했다는 것이다. 이는 초신성 잔해가 형성되는 구조나 초신성 폭발의 주변 환경에 대해 이해하는 성과를 얻을 수 있다고 한다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘천체물리학 저널(Astrophysical Journal)’ 최근호에 실렸다. 사진=ICRAR, http://vimeo.com/111111756 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 은하는 크고 작은 50여 개의 은하가 모인 ‘국부 은하군’에 속한다. 잘 알려진 안드로메다 은하 역시 마찬가지다. 러시아와 미국의 천문학자들이 이제 우리 ‘이웃’에 새로운 ‘식구’를 하나 더 추가했다고 영국 왕립천문학협회(RAS)가 22일(현지시간) 발표했다. 러시아과학원(RAS) 산하 특별천체물리학관측소(SAO) 소속 이고르 카라체셰프 교수가 이끈 러시아와 미국의 공동 연구팀이 국부 은하군에 속한 새로운 은하를 허블 우주망원경의 첨단관측카메라(ACS)를 사용해 지난 8월 발견했다. 이 은하는 ‘KKs 3’으로 명명된 왜소타원은하로 지구에서 물뱀자리 방향으로 약 700만 광년 거리에 있으며 그 질량은 우리 은하의 1만분의 1 정도 된다. 왜소타원은하는 가스나 먼지 등의 별 형성 재료가 없으므로 새로운 별이 태어나는 것이 아니라, 어둡고 늙은 별들로만 이뤄져 있다. 그 대부분은 큰 은하 옆에 있어 가스와 먼지 등을 빼앗기고 있지만, 이 은하(KKs 3)는 드물게 고립된 상태로 국부 은하군에서는 1999년 연구팀이 발견한 ‘KKR 25’에 이어 두 번째 목격된 것이다. 이런 소수의 은하는 폭발적으로 별을 만들어 생성 물질을 다 써버렸을 것으로 추정되고 있다. 또한 이 연구에 참여한 SAO 소속 드미트리 마카로프 교수는 “이런 천체를 찾는 것은 허블 우주망원경과 같은 것을 사용한다고 하더라도 힘든 일이지만, 인내심을 갖고 찾아가면서 조금씩 은하계 주변의 모습이 드러나면서 의외로 많은 천체가 존재한다는 것이 밝혀지고 있다”고 말했다. 이어 “아직 발견되지 않은 왜소타원은하가 무수히 존재할 수도 있고 만약 그렇다면 우주의 진화에 관한 기존의 이해를 크게 바꿀 가능성도 있다”고 덧붙였다. 연구팀은 앞으로 제임스 웨브 우주망원경과 유럽 초대형 망원경 등 고성능 망원경의 개발이 완료되면 왜소타원은하 탐사가 수월해져 더 많은 성과를 올릴 수 있을 것이라고 기대하고 있다. 한편 이번 연구성과는 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, MNRAS) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

전 세계 시민의 기금으로 달에 탐사로봇을 보낼 계획을 추진 중인 영국의 한 민간기업이 사업자금 펀딩사이트를 통해 우리 돈으로 10억원이 넘는 착수자금 마련에 성공했다. 17일(현지시간) 미국 경제전문 비즈니스인사이더 등 외신에 따르면 달 남극 인류기지 가능성 조사 등을 목표로 하는 영국 민간 프로젝트 ‘루나 미션 원’의 킥스타터 자금조달 캠페인이 목표액 60만 파운드(약 10억 3600만원)를 달성했다. 이 프로젝트를 위해 설립된 루나 미션은 지난 11월부터 킥스타터를 통해 자금모금을 시작했다. 루나 미션은 이 자금을 토대로 향후 5억 파운드(약 8천640억원) 규모의 펀드를 조성해 오는 2024년까지 달에 탐사로봇을 보내겠다는 계획이다. 미션 목표는 탐사로봇의 드릴로 달 지표면을 뚫어 지하 토양을 조사하는 것이다. 이렇게 뚫은 구멍에는 후원자들의 기금 액수에 따라 사진이나 동영상(60파운드), 머리카락(200파운드) 등을 타임캡슐에 담아 묻게 된다. 이안 테일러 루나 미션 회장은 이번 자금모금 성공에 대해 “루나 미션 원은 정부 기관에 의한 제한이 없도록 독립적인 벤처로 시작하게 됐다”고 말했다. 이 프로젝트의 재정적 후원자들은 세계 60여 개국의 7300명에 달한다. 스티븐 호킹 박사와 브라이언 콕스 교수, 이안 크로포드 런던대 교수 등 유명 학자들도 지원하고 있다. 또 루나 미션은 최근 자문위원으로 우주 산업의 유명 인사들을 임명했다. 구체적으로는 유엔우주업무사무국(UNOOSA)장을 지낸 말레이시아의 천체물리학자인 마즐란 오트만 박사와 미국항공우주국(NASA) 우주비행사 출신 댄 타니, 미국 통신위성 사업에 참여하고 있는 기술기업 페가수스글로벌홀딩스(PGH) 상무이사인 로버트(밥) 브럼리 등이 포함됐다. 한편 이번에 모금된 기금은 목표액을 훨씬 웃돈 67만 2447파운드(약 11억 6000만원)이다. 기금은 전액 탐사 프로젝트에만 쓰이며 남은 돈은 자선재단에 기부된다고 루나 미션 설립자인 데이비드 아이언은 밝혔다. 사진=루나 미션 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우주에는 수많은 은하가 있다. 이들은 서로 영향을 주며 간혹 충돌을 일으키기도 한다. 이때 더 큰 은하가 작은 은하를 ‘파괴’하며 막대한 양의 질량을 흡수하면서 새로운 별들을 ‘창조’한다. 이는 우리 은하 주변에 남은 별들을 통해서도 예상된다. 미국항공우주국(NASA)은 11일(현지시간) 거대한 두 은하의 화려한 충돌을 나타낸 이미지를 공개했다. NASA는 연말을 맞아 두 은하를 화려한 축제 조명에 비유했다. 사진 속 두 은하는 한겨울 무렵 남동쪽 하늘에서 볼 수 있는 큰개자리 방향에서 관측할 수 있는데 지구로부터 약 1억 3000만 광년 거리에 있다. ‘NGC 2207과 IC 2163’라는 이름의 두 은하는 이미지에서 오른쪽에 자리 잡고 있는 NGC 2207이 왼쪽에 있는 IC 2163의 질량을 흡수하고 있다. NASA에 따르면 두 은하에서는 지난 15년간 세 차례의 초신성 폭발이 관측됐고 ‘엄청나게 밝은 X선 빛을 내뿜는 천체’들이 탄생하고 있다. ‘초광도 X선원’(ULX)으로 알려진 이런 특별한 천체는 과학자들이 NASA의 찬드라 X선망원경의 데이터를 사용해 발견했다. 두 은하에는 중성자별이나 항성이 소멸해 탄생하는 항성 블랙홀과 짝을 이루는 쌍성들이 무수히 존재한다. 이들은 X선 관측으로 볼 수 있다. 중성자별이나 블랙홀의 강력한 중력은 이들의 동반성으로부터 막대한 양의 에너지를 흡수한다. 이런 중성자별이나 블랙홀로 흡수되는 질량으로부터 수백만 도 이상의 극고온이 발생하고 이때 X선을 내뿜게 되는 것이다. 그런데 ULX는 이런 일반적인 쌍성들이 내뿜는 X선보다 훨씬 더 밝다고 한다. ULX의 실제는 아직 논쟁거리가 되지만, 이들은 X선을 내뿜는 쌍성의 특별한 유형으로 추정된다. 일부 ULX에 있는 블랙홀들은 태양 질량의 70배 이하로 알려진 항성 블랙홀들보다 훨씬 더 무거울 수 있으며 아직 가설이지만 중간질량 블랙홀로 분류된다. 공개된 이미지에서 분홍색은 찬드라의 데이터를, 나머지 적색, 녹색, 청색으로 조합 가능한 색상은 기존 허블우주망원경의 광학 데이터를 합성한 것이며 여기에 스피처 우주망원경의 적외선 데이터를 적색으로 첨가했다. 찬드라 데이터를 더한 이 새로운 이미지는 두 은하의 충돌 과정에서 존재하는 ULX를 연구하기 위한 것으로 기존 이미지보다 5배 이상 선명하게 관측하고 분석할 수 있다. 과학자들은 지금까지 두 은하에서 무려 28개에 달하는 ULX를 찾아냈다. 이 중 12개는 수년의 기간에 걸쳐 변화했는데 초기 관측 과정에서 잠잠했던 7개는 기존에는 볼 수 없었던 것이라고 한다. 학자들은 두 은하의 서로 다른 영역에 있는 X선원의 개수와 그 영역에서 형성되는 별의 비율 사이에 강한 상관관계가 있다고 지적한다. 공개된 합성 이미지에서 이런 상관관계는 많은 별이 형성되는 것으로 알려진 은하 ‘나선팔’에 집중된 X선원을 통해 알 수 있다. 또 이 상관관계는 이중성계에 있는 동반성이 젊고 크다는 것을 시사한다. 이런 은하 충돌은 강력한 별 형성 과정이 있음을 잘 보여준다. 은하 충돌 시 초음속 항공기의 소닉붐과 같은 충격파가 형성되고 가스운의 붕괴가 나타나며 성단이 형성된다. 사실, 관련 학자들은 ULX와 관련한 별들은 매우 젊어 생성 시기가 약 1000만 년인 것으로 추정하고 있다. 반면 우리 태양은 생성 시기가 약 100억 년인 것으로 알려졌다. 더욱이 두 은하의 충돌로 다양한 질량의 별이 형성되고 있으며 우리 태양과 비슷한 질량을 가진 별은 매년 평균 24개씩 생성되고 있는 것으로 분석됐다. 이에 비해 우리 은하와 같은 은하에는 매년 1~3개의 태양이 태어나고 있는 것으로 추정되고 있다. 이번 연구성과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최근호에 실렸다. 사진=은하 충돌 NGC 2207(오른쪽)과 IC 2163(X-ray: NASA/CXC/SAO/S.Mineo et al, Optical: NASA/STScI, Infr) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우주에는 수많은 은하가 있다. 이들은 서로 영향을 주며 간혹 충돌을 일으키기도 한다. 이때 더 큰 은하가 작은 은하를 ‘파괴’하며 막대한 양의 질량을 흡수하면서 새로운 별들을 ‘창조’한다. 이는 우리 은하 주변에 남은 별들을 통해서도 예상된다. 미국항공우주국(NASA)은 11일(현지시간) 거대한 두 은하의 화려한 충돌을 나타낸 이미지를 공개했다. NASA는 연말을 맞아 두 은하를 화려한 축제 조명에 비유했다. 사진 속 두 은하는 한겨울 무렵 남동쪽 하늘에서 볼 수 있는 큰개자리 방향에서 관측할 수 있는데 지구로부터 약 1억 3000만 광년 거리에 있다. ‘NGC 2207과 IC 2163’라는 이름의 두 은하는 이미지에서 오른쪽에 자리 잡고 있는 NGC 2207이 왼쪽에 있는 IC 2163의 질량을 흡수하고 있다. NASA에 따르면 두 은하에서는 지난 15년간 세 차례의 초신성 폭발이 관측됐고 ‘엄청나게 밝은 X선 빛을 내뿜는 천체’들이 탄생하고 있다. ‘초광도 X선원’(ULX)으로 알려진 이런 특별한 천체는 과학자들이 NASA의 찬드라 X선망원경의 데이터를 사용해 발견했다. 두 은하에는 중성자별이나 항성이 소멸해 탄생하는 항성 블랙홀과 짝을 이루는 쌍성들이 무수히 존재한다. 이들은 X선 관측으로 볼 수 있다. 중성자별이나 블랙홀의 강력한 중력은 이들의 동반성으로부터 막대한 양의 에너지를 흡수한다. 이런 중성자별이나 블랙홀로 흡수되는 질량으로부터 수백만 도 이상의 극고온이 발생하고 이때 X선을 내뿜게 되는 것이다. 그런데 ULX는 이런 일반적인 쌍성들이 내뿜는 X선보다 훨씬 더 밝다고 한다. ULX의 실제는 아직 논쟁거리가 되지만, 이들은 X선을 내뿜는 쌍성의 특별한 유형으로 추정된다. 일부 ULX에 있는 블랙홀들은 태양 질량의 70배 이하로 알려진 항성 블랙홀들보다 훨씬 더 무거울 수 있으며 아직 가설이지만 중간질량 블랙홀로 분류된다. 공개된 이미지에서 분홍색은 찬드라의 데이터를, 나머지 적색, 녹색, 청색으로 조합 가능한 색상은 기존 허블우주망원경의 광학 데이터를 합성한 것이며 여기에 스피처 우주망원경의 적외선 데이터를 적색으로 첨가했다. 찬드라 데이터를 더한 이 새로운 이미지는 두 은하의 충돌 과정에서 존재하는 ULX를 연구하기 위한 것으로 기존 이미지보다 5배 이상 선명하게 관측하고 분석할 수 있다. 과학자들은 지금까지 두 은하에서 무려 28개에 달하는 ULX를 찾아냈다. 이 중 12개는 수년의 기간에 걸쳐 변화했는데 초기 관측 과정에서 잠잠했던 7개는 기존에는 볼 수 없었던 것이라고 한다. 학자들은 두 은하의 서로 다른 영역에 있는 X선원의 개수와 그 영역에서 형성되는 별의 비율 사이에 강한 상관관계가 있다고 지적한다. 공개된 합성 이미지에서 이런 상관관계는 많은 별이 형성되는 것으로 알려진 은하 ‘나선팔’에 집중된 X선원을 통해 알 수 있다. 또 이 상관관계는 이중성계에 있는 동반성이 젊고 크다는 것을 시사한다. 이런 은하 충돌은 강력한 별 형성 과정이 있음을 잘 보여준다. 은하 충돌 시 초음속 항공기의 소닉붐과 같은 충격파가 형성되고 가스운의 붕괴가 나타나며 성단이 형성된다. 사실, 관련 학자들은 ULX와 관련한 별들은 매우 젊어 생성 시기가 약 1000만 년인 것으로 추정하고 있다. 반면 우리 태양은 생성 시기가 약 100억 년인 것으로 알려졌다. 더욱이 두 은하의 충돌로 다양한 질량의 별이 형성되고 있으며 우리 태양과 비슷한 질량을 가진 별은 매년 평균 24개씩 생성되고 있는 것으로 분석됐다. 이에 비해 우리 은하와 같은 은하에는 매년 1~3개의 태양이 태어나고 있는 것으로 추정되고 있다. 이번 연구성과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최근호에 실렸다. 사진=은하 충돌 NGC 2207(오른쪽)과 IC 2163(X-ray: NASA/CXC/SAO/S.Mineo et al, Optical: NASA/STScI, Infr) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr