약 40억년 뒤 우리은하가 이웃의 안드로메다은하와 충돌할 것이라는 결과를 발표한 미국의 연구진에 한국 출신의 천문학자가 참여한 사실이 뒤늦게 알려졌다. 지난달 31일 미국 워싱턴에서 열린 미국항공우주국(NASA)의 기자회견에서 우주망원경과학연구소(STScI) 연구진은 허블우주망원경을 통해 관측한 결과 약 37억5000만년 뒤 우리 은하와 안드로메다은하와 충돌할 것임을 밝혔다. 이 같은 성과는 두 은하의 충돌 시기가 처음으로 정확하게 예측된 것이기 때문에 학계는 물론 해외 주요언론이 주목하고 있다. 그런데 주요 언론을 통해 보도된 STScI의 토니 손 박사가 한국천문학연구원(KASI) 출신의 과학자라는 사실이 일부 네티즌을 통해 알려졌다. 손박사의 한국 이름은 손상모. 지난 2006년 4월까지 KASI에서 근무했으며 현재 메릴랜드 주에 거주하며 STScI에 근무하는 것으로 나타났다. 100년만에 천문학계의 최대 관심사를 해결한 연구에 한국 출신의 과학자가 참여했다는 사실만으로도 놀라울 따름이다. 손박사는 당시 해외 언론과의 인터뷰에서 “(학자들은) 거의 한 세기동안 우리은하와 안드로메다에 대한 미래의 운명을 예측해 왔고, 마침내 향후 수십억년간에 걸쳐 발생할 사건(은하 충돌)이 어떻게 전개될 지를 나타낸 명확한 그림(시뮬레이션)을 얻게 됐다.”고 설명했다. 인류가 생존할지조차 알 수 없는 먼 미래에 발생할 사건이지만, 연구진은 허블망원경의 놀라운 성능 덕분에 안드로메다의 고유운동까지 관찰해 우리가 살고 있을 지구와 태양은 파괴되지 않고 무사할 것이라고 전했다. 한편 이번 연구는 천체물리학 저널 다음 호에 상세히 실릴 예정이다. 사진=NASA 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

우리 은하 중심부에 있는 블랙홀에서 약 100만년 전 발생한 감마선 폭발 이미지가 공개돼 눈길을 끌고 있다. 25일 라이브사이언스닷컴에 따르면 미국 하버드-스미스소니언 천체물리학 센터 연구진이 우리 은하가 과거 활동성 은하였음을 입증하는 사례를 천체물리학저널(Astrophysical Journal)’ 최신호에 발표했다. 연구진은 연구 결과와 함께 은하계 중심의 초질량 블랙홀로부터 뿜어져 나오는 감마선 제트와 플라스마 거품을 형상화한 이미지를 공개했다. 연구를 이끈 멩 수 연구원은 “유령 혹은 잔상처럼 보이는 것은 약 100만년 전 존재했던 감마선 제트와 거품”이라고 설명했다. 공개된 이미지를 보면 원반 형태의 은하 중심으로부터 위아래 양방향으로 두 개의 거대한 빛줄기가 뿜어져 나오고 있으며 그 주위로 플라스마 거품이 둘러싸여 있다. 연구진에 따르면 감마선 제트와 플라스마 거품의 거리는 약 2만7000광년에 달한다. 그런데 거품이 은하 평면을 중심으로 대칭을 이루고 있지만 제트는 약 15도의 각도로 기울어져 있다. 이는 초질량 블랙홀을 둘러싸고 있는 가스나 먼지로 이뤄진 응축 원반의 기울기가 반영됐을 수 있다고 연구진을 설명했다. 한편 공동 저자인 더글라스 핑크바이너 교수는 “블랙홀은 대식가이기 때문에 흡수한 물질의 일부를 밖으로 내뿜을 때 감마선 제트가 발생한다.”고 설명했다. 사진=하버드-스미스소니언 천체물리학 센터 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

최근 미항공우주국(나사·NASA)이 지구를 위협하는 소행성이 약 4700개가 존재한다고 발표한 가운데 충돌 가능성이 높은 상위 10개국이 공개돼 충격을 주고 있다. 18일 영국 데일리메일 보도에 따르면 영국 사우스햄턴대 연구진이 소행성이 떨어질 위험이 큰 국가로 중국, 인도네시아, 인도, 일본, 미국, 필리핀, 이탈리아, 영국, 브라질, 나이지리아를 꼽았다. 이번 결과는 나사 산하 지구근접물체(네오·NEO) 프로그램 연구소의 소프트웨어인 네오임펙터(NEOimpactor)를 이용해 목록으로 산정됐다. 연구진은 광역적외선탐사망원경(와이즈·WISE)을 통해 밝혀진 지구위협소행성(PHA) 자료를 활용해 분석했다. 따라서 이번 임무는 네오와이즈(NEOWISE)로 불리게 됐다. 네오임펙터 담당 연구원인 린들리 존슨은 “네오와이즈 분석은 지구를 위협하는 소행성을 조사하기 위해 시작됐다.”면서도 “그런데 너무 많은 소행성을 찾게 됐고 향후 지구에 심각한 피해를 줄 수 있는 것을 분류하기 위해서는 앞으로 수십년의 노력이 필요할 것”이라고 말했다. 그렇다면 소행성의 충돌 위협을 이대로 방치해야만 할까. 이에 대해서는 너무 걱정할 필요는 없는 듯하다. 최근 보도에 따르면 나사는 지구로 날아오는 소행성을 파괴할 임무를 수행할 우주인을 뽑아 훈련 중에 있다. 또한 이번 분석에서 충돌 가능성이 높은 즉, 낮은 궤도로 접근하는 지구위협소행성은 약 20~30%로 기존 이론보다 감소한 것으로 나타났다. 따라서 향후 상세한 연구가 더 필요할 것으로 보인다. 나사가 발표한 약 4700개의 소행성은 지구에서 약 800만km 이내를 통과할 수 있는 지름 100m 이상의 것을 산출한 갯수로 오차 범위 1500개 내외로 알려졌다. 여기서 800만㎞는 지구에서 달까지 거리의 약 20 배에 해당한다. 나사 측은 “당황할 필요는 없으나 주의는 기울이고 있다.”고 밝혔다. 한편 네오와이즈에 대한 연구 결과는 천체물리학저널(The Astrophysical Journal) 최신호에 실릴 예정이다. 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

헤아릴 수 없는 은하수의 별들 사이에 생명체를 가진 행성이 무수히 많이 존재한다면? 영국 버킹검대학 우주생물학 센터의 챈드라 위크라마싱에 교수가 이끄는 연구진이 생명체가 존재하는 지구 크기의 떠돌이 행성 수백 조(兆)개가 은하의 성간 우주에 존재할 가능성이 크다는 연구 결과를 천체물리학과 우주과학 저널 봄호에 발표했다고 사이언스 데일리가 지난 10일(현지 시간) 보도했다. 연구진은 생명체가 살 수 있는 행성들은 빅 뱅 이후 수백만년 뒤의 초기 우주에서 생성됐으며, 이른바 ‘사라진 질량’ 대부분을 형성하는 것으로 보인다고 주장했다. 존재가 처음 보고된 1995년 이후 외부행성을 추적하는 작업은 점차 열기를 더해왔지만 지금까지 알려진 750여개의 행성들은 모두 별 주위를 돌고 이중 아주 극소수 만이 생명체가 존재할 것으로 추정된다. 최근 일부 연구진들은 은하에 이런 행성들이 수십억개 존재할 것이라고 주장하고 있으나 위크라마싱에 교수등 버킹검대 연구진은 은하의 별 하나하나 마다 이런 별들이 수천개씩 모두 수백조개가 될 것이며 이들은 우주의 원초적인 유산을 그대로 숨기고 있을 것이라고 주장했다. 인터넷 뉴스팀

동반은하 혹은 구상성단으로 구성된 거대 ‘구조물’이 우리 은하를 돌고 있는 것으로 밝혀져 학계를 놀라게 했다. 이는 이 발견이 암흑물질 이론에 의문을 제기할 수 있기 때문이다. 1일 미국 내셔널지오그래픽 뉴스에 따르면 독일 본대학 마르셀 바울루스키 박사팀은 은하계에 속한 동반은하(위성은하) 등의 위치를 모델로 재현한 결과 왜소은하를 포함한 동반은하와 구상성단 20여개가 은하원반을 수직으로 도는 것으로 나타났다고 밝혔다. 본대학팀은 이번 연구를 위해 20세기 사진건판부터 슬론디지털스카이서베이(SDSS)의 최신 이미지까지 다양한 소스를 활용했다. 공동 저자인 본대학의 파벨 크루파 박사는 “기존 이론의 결과와는 정 반대”라면서 “어떠한 방향에서 관측하더라도 몇개의 동반은하가 발견되며 거의 구형 분포로 나타났다.”면서 “이는 암흑물질이 존재하지 않는다는 것을 보여준다.”고 설명했다. 여기서 암흑물질은 빛에 반응하지 않기 때문에 눈에 보이지 않는 수수께끼의 물질로, 우주의 질량의 약 23%를 차지하는 것으로 여겨지고 있다. 현재 은하 형성에 대한 이론도 암흑물질의 존재를 인정하는 것을 전제로 한다. 이 일반론에 따르면 초기 우주는 암흑물질이 중력적인 발판이 되어 그 위에 일반물질이 합쳐져 은하를 형성한다. 이후 우리 은하와 같은 대형 은하가 탄생하게 되면 나머지 물질이 모여 수백개의 작은 동반은하가 형성돼 주변에 균일하게 분포한다. 이 같은 기존 이론에 대해 연구팀은 약 110억년전 우리 은하가 가까운 은하와 충돌했을 수 있다는 가설을 제시했다. 이 시점은 지금껏 알려진 동반은하 중 가장 오래된 왜소은하의 나이와 일치한다. 연구를 이끈 바울루스키 박사는 “은하계의 은하수는 은하간 충돌로 떨어진 물질(파편)이 중력 작용으로 모여 왜소은하와 구상성단이 됐을 수 있다.”고 설명했다. 이후 이 같은 거대 구조물이 평면적으로 분포하면서 우리 은하를 돌게 됐다고 한다. 즉 이 모델이 암흑물질에 대해 중대한 의문을 나타낼 것이라고 연구팀은 주장한다. 이론상의 물질인 암흑물질이 존재하지 않아도 은하가 형성될 수 있기 때문이다. 이에 크루파 박사는 “기존 우주론을 처음부터 다시 생각해야 할지도 모른다.”면서 “그 우주론은 이제 괴멸 상태다.”고 말했다. 하지만 이 같은 주장에 회의적인 반응도 나타났다. 미국 플로리다 애틀랜틱대학의 천체물리학자 스카냐 차크라바티 박사는 “이번 발견이 은하 형성 이론을 갈아치웠다고 단언할 수는 없다고 생각한다.”고 말했다. 이어 “두 은하가 충돌했다고 가정하면 왜소은하의 위치를​ 설명할 수는 있지만 그 모델만으로 왜소은하의 움직임은 설명할 수 없다.”고 덧붙였다. 왜소은하는 일반 물질의 질량만으로는 이해할 수 없는 움직임을 보여주는데 이는 암흑물질의 존재를 인정할 수 있는 주된 이유 중 하나라고 과학자들은 추정한다. 따라서 차크라바티 박사는 대체 이론을 제시하려면 “물질의 위치 뿐만 아니라 질량도 재현해야 한다”고 지적했다. 이어 “우리 은하 내 동반은하의 의외적인 배치가 암흑물질에 대한 기존 시뮬레이션을 설명할 수 없어도 이상하지 않다.”면서 “은하 형성에 관한 시뮬레이션은 아직 불완전하지만, 암흑물질이 유망한 이론이란 사실에는 변함이 없다.”고 설명했다. 한편 이번 연구는 ‘왕립천문학회월간보고’(MNRAS) 최신호에서 자세히 실릴 예정이다. 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

암흑물질 검출 실험에서 인체에는 평균 1분에 1개의 암흑물질 입자가 충돌하고 있다는 연구 결과가 나왔다고 25일 미국 내셔널지오그래픽뉴스가 전했다. 암흑물질은 빛에 반응하지 않기 때문에 눈에 보이지 않지만, 은하 및 은하단 등에서 중력의 영향으로 관측되기 때문에 우주에는 이 수수께끼의 물질이 80% 이상 차지할 것으로 추정되고 있다. 지금까지 암흑물질을 구성하는 입자가 특별히 정해진 바는 없으나 가장 유력한 후보는 윔프(WIMP·Weakly Interacting Massive Particles)라 불리는 입자 그룹이다. 윔프는 ‘일반 물질과 전자기적인 상호작용이 거의 없는 무거운 입자들’을 지칭한다. 명칭에서 알 수 있듯이 중입자(바리온)라는 일반 물질에 대해 거의 영향을 미치지 않는다. 인체를 포함한 우주 대부분의 물질을 통과해 버리는 것으로 알려졌다. 하지만 일정한 질량을 가진 윔프는 때때로 원자핵과 충돌할 수 있으며 그 충돌은 지금까지의 생각보다 자주 일어날 수 있다고 한다. 연구를 이끈 미시간대 미시간이론물리센터의 천체물리학자 캐서린 프리즈 교수는 “이전에는 윔프가 인체 내의 원자핵과 부딪힐 확률이 일생에 1번 정도로 생각했지만, 이번 연구 결과 1분마다 충돌할 수도 있다.”고 말했다. 이론에 의하면 윔프는 다른 물질과 마찬가지로 우주의 탄생인 빅뱅 당시 생성됐다. 일반 물질과는 거의 상호작용하지 않지만 윔프끼리 충돌하면 모두 소멸하고 모든 질량은 에너지로 변한다. 연구에 참여한 스웨덴 스톡홀름대 오스카클라인센터 연구원 크리스토퍼 세비지는 “우주가 (팽창한 뒤) 식을 때 (윔프는) 매우 광범위하게 퍼져 더이상 소멸하지 않고 단지 그 위치에 갇혀 있는 것”이라고 설명했다. 실험 모델을 따르면 현재 지구와 인류는 초당 수십억 개의 윔프 내에 빠져 있다. 게르마늄 결정 등의 특정 물질에 윔프가 충돌할 확률과 그 충돌에서 발생하는 에너지의 양에 따라 윔프를 검출하는 실험이 몇 가지 고안되고 있다. 이번 실험에서도 연구진은 이런 계산 방법을 이용해 여러 종류의 윔프 질량과 수를 조사해 그 입자가 인체에 많이 들어있는 원자핵과 얼마나 자주 상호작용할지를 추산했다. 이에 대해 세비지는 “계산 방법은 있지만 실제로 인체를 대상으로 실험할 수 는 없었다.”고 말했다. 추산 결과, 산소와 수소는 비교적 윔프와 충돌하기 쉬운 것으로 나타났다. 인체는 많은 물(H₂0)을 포함하기 때문에 윔프와 상호작용할 가능성이 높다. 이번 연구에 따르면 600억 전자볼트(60GeV, 1GeV=양성자 1개의 질량에 갇혀있는 에너지)의 질량인 무거운 윔프는 몸무게 70kg의 인체에 포함되는 원자핵으로 매년 약 10개가 부딪힌다. 그런데 질량이 10~20GeV인 비교적 가벼운 윔프는 평균적인 인체의 원자핵에 매년 10만 개 단위로 충돌하는 것으로 추정된다. 물론 상호작용이 약하다는 것은 윔프가 부딪혀도 인체에 큰 위험은 없다는 말이다. 하지만 윔프끼리 충돌하면 소멸시 매우 큰 에너지 반응이 일어난다. 프리즈 교수는 “각각 양성자 100배의 질량을 가진 윔프끼리 충돌하면 양성자 질량의 200배 이상의 에너지가 발생한다. 이는 상당한 에너지”라고 말했다. 이어 “윔프가 인체 내에서 소멸하면 인체에 좋지 않으며 돌연변이의 원인이 될 수 있지만 그럴 가능성은 매우 낮다.”고 덧붙였다. 한편 지난 9일 논문 초고 등록사이트 아카이브(arXiv.org)를 통해 공개된 이번 연구 결과는 물리학 분야의 세계적 권위지인 미국 ‘피지컬 리뷰 레터스’(Physical Review Letters)에도 게재될 예정이다. 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

1980년대 중국의 민주화 운동을 이끌었던 천체물리학자 팡리즈(方勵之·76)가 망명지 미국 애리조나주 투손에서 6일(현지시간) 별세했다. 1936년 항저우(杭州)의 우체국 직원 아들로 태어난 그는 16살인 1952년 베이징대학에 입학해 이론물리학과 핵물리학을 전공했다. 문화혁명 때도 연구 활동을 계속해 국제적 명성을 쌓았고, 레이저 이론 분야를 개척했다. 팡리즈는 안후이(安徽)성 허페이(合肥) 과학기술대 부학장 시절인 1986~89년 중국 민주화개혁 운동의 최일선에 섰다. 반체제 작가 왕뤄왕(王若望)·류빈옌(劉賓雁)과 함께 1986년 12월 중국의 수십개 도시에서 정치적 자유를 요구하는 학생 민주화운동 조직을 만들었다. 사회적 책무로서 인권과 민주화를 강조하다 공산당에서 제명됐고 학교에서 쫓겨났다. 그는 중국 톈안먼(天安門) 사태 주역 세대의 정신적 스승으로 꼽힌다. 7주간의 톈안문 민주화운동이 탱크에 의해 진압된 1989년 6월 그는 아내와 함께 미국 영사관으로 피신하며 망명을 신청했다. 중국 당국은 13개월간 영사관에 머무는 그에 대해 범죄가 사형에 해당한다며 신병 인도를 요구했으나 미국 측은 거부했다. 중국 최고지도자 덩샤오핑(鄧小平)과 미국 측의 헨리 키신저가 담판을 지어 팡리즈는 1990년 6월 중국 땅을 벗어났다. 팡리즈는 이후 약 20년 동안 애리조나대학에서 천체물리학과 우주론을 강의했다. 톈안먼 민주화 운동의 지도자 왕단(王丹)은 “중국인들은 팡리즈와 같은 사상가를 결코 잊지 못할 것”이라며 “‘89세대’에 영감을 불어넣었고, 국민들에게 인권과 민주화에 대한 열망을 일깨워 줬다.”고 말했다. 이기철기자 chuli@seoul.co.kr

해외 천문학자들이 직사각형 형태의 희귀한 은하를 발견했다고 영국 일간지 데일리메일이 21일 보도했다. 호주, 독일, 스위스, 핀란드 학자들로 구성된 연구팀이 찾은 이 은하는 지구에서 7000만 광년 떨어져 있으며, 약 250개의 크고 작은 은하가 뭉쳐 형성됐다. 대부분의 은하는 타원체나 원형 또는 울퉁불퉁한 모양을 가지고 있지만, 이것은 지금까지의 알려진 것들과 전혀 다른 모습을 가져 학자들의 관심을 한 몸에 받고 있다. 전문가들이 일본 수바루망원경(Subaru Telescope)과 미국 하와이의 마우나케아산에 설치한 켁망원경(Keck Telecope)으로 포착·측정한 결과 시간당 10만 ㎞의 속력으로 회전한다는 사실을 알아냈다. 앨리스터 그레이엄 호주 스윈번과학기술대학 천문학 교수는 “‘직사각형 은하’는 마치 피사의 사탑처럼, 매우 아이러니하면서 자연의 법칙을 거스르는 새로운 형태”라면서 “매우 보기 드문 은하임이 틀림없다.”고 설명했다. 이어 “이러한 희귀한 은하를 찾기 어려운 이유 중 하나는 크기가 다른 별의 50분의1 정도로 작기 때문”이라면서 “이러한 형태의 은하가 다른 은하와 다른 점을 파악한다면 외계 생명체를 찾는 데에도 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다. 현재 전문가들은 이 은하가 두 나선형은하의 충돌로 생겨났다고 추측하고 있지만, 더욱 자세한 정보는 밝혀지지 않은 상태다. 한편 이번 연구결과는 천체물리학저널(The Astrophysical Journal) 최신호에 실릴 예정이다. 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구와 비슷한 ‘슈퍼지구’에서 수증기로 가득한 두꺼운 대기층이 발견됐다. 이 행성은 ‘물 천지’로 표현될 만큼 많은 수분을 함유하고 있는데 전문가들은 지구에서는 볼 수 없는 ‘외계 물질’이 있을 가능성에 주목한다. 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학연구센터(CfA) 등 국제 연구진은 지구로부터 약 40광년 떨어진 행성 ‘GJ 1214b’를 허블 우주 망원경으로 관찰한 결과 “지금까지 우리가 알고 있는 것과는 전혀 다른 종류의 행성임을 확인했다.”고 천체물리학저널 최신 호에 발표했다. 이 행성은 2009년 지상 망원경을 통해 발견됐으며 지름이 지구의 2.7배이고 질량은 약 7배이다. 온도는 섭씨 230도 정도로 추정된다. 연구진은 이 행성의 질량이 대부분 물로 이뤄진 것으로 나타났다고 밝혔다. CfA 과학자들은 2010년에도 “GJ 1214b의 대기 주성분이 물인 것 같다.”고 밝혔으나 토성의 위성 타이탄처럼 짙은 연무질로 덮여 있을 가능성도 배제하지는 못했다. 그러나 허블 우주 망원경의 광역 카메라를 이용해 대기의 성분을 분석한 결과 이 행성의 대기가 연무질이 아닌 짙은 수증기인 것으로 확인됐다. 특히 행성의 밀도로 미뤄볼 때 GJ 1214b에 지구보다 더 많은 수분이 있을 가능성도 있어 보인다. 행성의 내부 구조가 지구와는 완전히 다른 형태일 가능성이 있다는 얘기다. 유대근기자 dynamic@seoul.co.kr

뜨거운 수증기로 가득한 새로운 형태의 외계행성이 확인돼 학계 주목을 받고 있다. 21일 미국 스페이스닷컴 등에 따르면 미 하버드 스미스소니언 천체물리학연구센터를 비롯한 국제 연구팀이 외계행성 ‘글리제 1214b’(GJ 1214b)를 분석한 결과 새로운 종류의 행성임을 확인했다고 천체물리학 저널 온라인 최신호에 발표했다. 지난 2009년 12월 지상 망원경을 통해 발견된 글리제 1214b는 지구에서 약 40광년 거리에 있는 뱀주인자리에 속한 외계행성으로, 생명체가 존재할 가능성이 커 ‘슈퍼지구’ 혹은 ‘제2의 지구’ 등으로 알려졌다. 이 슈퍼지구 후보는 지름은 지구의 약 2.7배, 질량은 약 7배로 꽤 크며, 중심별인 적색왜성 글리제 1214의 200만km 떨어진 거리를 38시간 만에 한 차례씩 공전하고 있어 온도는 230℃ 정도로 분석된다. 연구팀은 지난 2010년에도 이 행성의 대기를 측정해 주성분이 물인 것으로 추정했지만 토성의 위성 타이탄의 대기처럼 짙은 연무질(기체에 고체와 액체의 미세한 입자가 섞여 있는 혼합체)로 덮여 있을 가능성도 배제할 수는 없었다. 이에 학자들은 미항공우주국(NASA) 허블우주망원경의 광대역카메라를 이용해 이 행성이 중심별 앞을 지나갈 때 대기권을 지나는 빛을 관측하고 대기 성분을 분석해 대기가 연무질이 아닌 짙은 수증기임을 확인했으며 그 밀도를 분석해 지구보다 더 많은 양의 물이 있을 것으로 추정하고 있다. 연구를 이끈 선임학자 자코리 베르타는 “고온 고압에 의해 ‘뜨거운 얼음’이나 ‘초유동체 물’ 같은, 지구와는 완전히 다른 낯선 물질이 형성됐을 가능성도 있다”고 밝혔다. 한편 글리제 1214b는 탄생초기 이후 어느시기까지는 중심별로부터 먼 곳에 있었기 때문에 물과 얼음 성분인 상태로 존재해 생명체가 서식했을 가능성이 있으나 그 시기가 얼마나 지속했을 지는 밝혀지지 않았다. 이 행성은 오는 2018년 발사 예정인 NASA의 차세대 제임스 웹 우주망원경(JWST)의 우선 연구 대상이 될 것이라고 연구팀은 밝혔다. 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

우주의 행성들, 지나치게 ‘예술적’? 푸에르토리코 대학의 한 물리학자가 지금까지 미국항공우주국(NASA)가 케플러망원경 등으로 발견한 일부 외계행성들의 모습이 ‘진짜’가 아니라며, 더욱 실물에 가까운 모습을 재현할 수 있는 프로그램을 개발했다고 밝혔다. 사이언스뉴스 등 전문매체의 보도에 따르면 아델 멘데스 박사는 지금까지 대부분의 천체물리학자들은 지구를 포함한 우주의 행성과 별을 관측할 때, 과학적 데이터를 근거로 그린 ‘예술적 그림’에 의존해 왔다고 주장했다. 이어 자신이 개발한 소프트웨어인 SER(Scientific Exoplanet Renderer)를 이용해 행성들을 더욱 실제에 가깝게 재구성할 수 있다고 덧붙였다. SER은 우주망원경을 이용한 화학적 탐사와 행성의 크기, 표면온도 등의 데이터, 실제 우주 사진 등을 종합해 가장 실제와 유사한 이미지를 그려낼 수 있으며, 3D로도 제작할 수 있어 우주 행성을 연구하는데 더욱 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. 멘데스 박사는 “최근 NASA가 공개한 ‘케플러 22-b‘의 행성 외부 색깔은 비교적 정확하지만 이를 감싸고 있는 대기의 형태는 다소 다를 것으로 예상된다.”면서 “SER은 지구처럼 돌이나 물을 가진 별 또는 가스에 둘러싸인 행성의 실제 모습을 그려낼 수 있다.”고 설명했다. 이 소프트웨어는 막바지 테스트를 거쳐 내년 정식 공개될 것으로 알려졌다. 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr

우리 은하계 중심에 있는 거대한 블랙홀이 주위 물체를 흡수하는 장면을 직접 관찰할 수 있을 것으로 알려져 학계의 관심이 쏠리고 있다. 독일 막스 플랑크 천체물리학연구소(Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics)의 스테판 길레센 교수 연구팀에 따르면, 우리은하 중심에 있는 거대한 블랙홀을 향해 거대한 가스 구름이 모이고 있는 모습이 관측됐다. 만약 이 가스 구름이 지속적으로 블랙홀에 접근한다면 1~2년 내에 블랙홀의 ‘죽음의 나선 영역’(물체가 빨려들어가기 시작하는 영역)에 도달할 것이며, 천체연구 역사상 최초로 주위의 별이나 에너지를 집어 삼키는 블랙홀의 모습을 포착할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 지금까지 블랙홀이 먼 은하의 별을 삼키는 신호는 포착된 적 있지만, 블랙홀에 빨려 들어가는 에너지와 별을 흡수하는 과정을 관찰할 기회가 생긴 것은 이번이 처음이다. ‘궁수자리 A*‘이라는 이름의 이 블랙홀은 지구에서 2만7000광년 떨어진 곳에 있으며 질량은 태양의 400배에 달한다. 반면 블랙홀로 향하고 있는 가스구름은 질량이 지구 3배 정도이며, 초속 2359㎞로 움직이고 있다. 이 속도라면 2013년 중반 블랙홀의 나선 영역에 도달할 것으로 예측된다. 연구팀은 “블랙홀이 가까워질수록 가스구름의 형태는 길쭉한 모양으로 변할 것”이라면서 “가수 구름의 절반은 블랙홀에 흡수되고, 나머지 절반은 블랙홀 바깥쪽에서 떠돌 것으로 보인다.”고 설명했다. 천문학자들은 우주 탄생의 실마리를 가진 블랙홀이 실제로 주위 에너지 등을 빨아드리는 과정을 관측함으로서, 블랙홀의 미스터리를 풀 수 있을 것으로 기대하고 있다. 한편 이 연구결과는 과학전문매체인 네이처 최신호에 게재됐다. 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr

미국 우주항공국(이하 NASA)의 케플러 망원경이 지구와 비슷한 크기의 새로운 행성을 발견해 학계의 관심이 쏠리고 있다. 영국 일간지 데일리메일의 1일자 보도에 따르면, 지구에서 불과 352광년 떨어진 우주서 발견된 이 행성의 이름은 ‘케플러-21b‘(Kepler-21b)이며, 천문학자들은 케플러-21b를 슈퍼지구로 명명했다. 슈퍼지구란 지구와 같은 암석 형태로 이뤄져 있으면서 질량이 지구보다 무거운 행성을 가리킨다. 과학자들은 슈퍼지구 행성에서 물이 발견된다면 외계인이 살고 있을 가능성이 높은 것으로 판단하고 있다. 영국 출신 천문학자인 히서 쿠퍼는 “케플러-21b의 발견은 천문학자들의 엄청난 관심을 받고 있다.”면서 “우리 은하계 내의 새로운 행성과 생명체를 찾는 케플러 망원경의 미션은 놀랄 만큼 성공적”이라고 설명했다. 이어 “케플러-21b의 반경은 지구보다 약 1.6배 밖에 크지 않고 거리가 매우 가깝지만 , 태양 공전주기가 2.8일이어서 표면 온도가 매우 높은 편”이라고 설명했다. 또 “슈퍼지구처럼 물과 생명체의 가능성이 있는 행성이 속속 발견되고 있다.”면서 “지구 밖에서 새로운 생명을 찾는 것은 시간문제라고 믿는다.”고 덧붙였다. 한편 이번 발견은 천체물리학 저널(Astrophysical Journal) 최신호에 실릴 예정이다. 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr

서울대 물리천문학과 3학년 장민성(22)씨가 천문학계의 대표적인 미해결 과제로 꼽히는 ‘우주 탄생 초기에 만들어진 우주먼지의 기원’을 밝혀냈다. 공익근무요원으로 근무하면서도 퇴근 뒤 연구에 힘을 쏟은 결과다. 임명신 서울대 물리천문학부 교수는 11일 “장씨가 미국·타이완 등 국제 공동연구팀의 관측 결과를 토대로 우주 탄생 후 10억년 이내에 만들어진 우주먼지가 초신성(超新星·supernova) 폭발에서 비롯됐다는 사실을 확인했다.”고 밝혔다. 연구 결과는 천문·천체물리학 분야 권위지인 ‘천체물리학저널레터’ 최신호에 실렸다. 지구처럼 우주에도 숱한 먼지가 존재한다. 지금까지 천문학자들은 이 우주먼지가 10억년 이상 진화를 거쳐 소멸 단계에 들어서는 늙은 별의 잔해에서 유래됐다고 여겨왔다. 그러나 138억년전 ‘빅뱅’으로 우주가 탄생한 뒤 10억년이 지나지 않은 시점에도 우주먼지가 발생했는지, 그렇다면 그 이유가 무엇인지에 대해서는 밝혀지지 않았다. 장씨는 우주에서 가장 강력한 빛을 뿜어내는 천체 현상인 ‘감마선 폭발’을 관측하는 방식을 활용했다. 감마선 폭발이 확인된 천제 ‘GRB 071025’를 한국천문연구원 소유인 미국 애리조나주 레몬산 1m 망원경으로 관찰하고 빛스펙트럼을 분석한 결과, 우주먼지의 존재가 발견됐다. ‘GRB 071025’는 지구에서 약 127억 광년 떨어져 있는 천체로, 이는 우주 탄생 이후 10억년 이전에 우주먼지가 이미 발생했다는 것을 의미한다. 장씨는 우주먼지의 스펙트럼을 분석, 탄소·황화철·마그네슘 등으로 이뤄져 있다는 것을 파악했다. 임 교수는 “초기 우주의 경우 우주먼지가 존재하는지조차 확실하지 않았는데, 이번 연구를 통해 초기 우주의 기원에 한발짝 다가서게 됐다.”고 의미를 부여했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

우리 은하 밖에서 발견된 두 왜소은하가 암흑물질의 실체를 밝히는데 도움이 될 것이라고 미 천문학자들이 말했다고 7일(현지시간) 스페이스닷컴 등이 전했다. 보도에 따르면 미국 미시간대학 에릭 벨 교수팀이 안드로메다은하에서 가장 멀리 떨어진 위성은하인 안드로메다 28과 29라고 명명한 2개의 왜소은하를 발견했다. 연구팀에 따르면 이 두 왜소은하는 안드로메다(은하)에서 약 60만 광년 떨어진 곳에 있으며, 지구에서는 약 110만 광년 떨어져 있다. 여기서 안드로메다는 지구에서 약 250만광년 떨어져 있는 우리 은하에 가장 가까운 나선은하로, 안드로메다 역시 우리 은하와 마찬가지로 수많은 왜소 위성은하에 둘러싸여 있다. 이 두 왜소은하는 ‘슬로안 디지털 스카이 서베이’의 최신 정보를 사용한 별 계산법을 통해 발견됐다. 또한 이번 결과를 얻기 위해 미국 하와이의 제미니 망원경을 이용한 후속 관측으로 이들 왜소은하를 분석했다고 한다. 이런 왜소은하는 대형 망원경을 사용해도 거의 볼 수 없는데 안드로메다 28, 29 역시 10만 배 이상 비율로 희미하므로 육안으로는 볼 수 없다. 특히 이번 발견은 천문학자들이 우주 질량 대부분을 차지하고 있는 암흑물질을 더욱 잘 이해하는 데 도움이 될 것으로 기대되고 있어 주목을 받고 있다. 암흑물질은 현재 어떠한 전자파로도 관측되지 않고 오로지 중력을 통해서만 존재를 인식하고 있기 때문에 여전히 미스터리에 쌓여 있다. 연구팀은 그 눈에 보이지 않는 암흑물질이 여러 은하에서 방출하는 보이는 물질을 체계화하는데 밀접한 연관이 있을 것으로 생각하고 있다. 한편 이번 새 연구는 오는 20일 ‘천체물리학 저널 레터’(Astrophysical Journal Letters)에 상세히 실릴 예정이다. 사진=제미니 천문대 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

2000년 전 인류가 최초로 목격했다는 기록이 내려오는 초신성의 비밀이 최근 밝혀졌다. 미국항공우주국(NASA)는 스피처 우주망원경과 광역적외선 탐사망원경을 이용해 인류가 최초로 목격한 것으로 전해지는 초신성의 잔해를 관찰했다고 24일(현지시간) 발표했다. 서기 185년 중국 천문학자들은 밤하늘에서 달처럼 반짝이는 별의 신기한 장면이 목격됐다는 내용을 실으면서 이 별을 ‘손님별’이라고 기록해 둔 바 있다. 1960년 대 천문학계는 분석을 통해 ‘손님별’이 8000광년 밖에서 폭발한 항성이란 사실을 밝혀낸 바 있다. 초신성은 항성진화의 마지막 단계에 이른 별이 폭발하면서 생긴 엄청난 에너지를 순간적으로 방출하는 것으로, 그 밝기가 평소의 수억 배에 이르렀다가 서서히 낮아지는 현상이다. 문제는 RCW 86이라는 초신성 잔해의 간격이 과학자들의 예상보다 규모가 컸다는 점. 과학자들은 이러한 현상의 이유를 찾아내지 못해 오랫동안 미스터리로 남겨뒀다. 이번 연구를 이끈 노스캐롤라이나대학 브라이언 윌리엄스 교수는 “초신성 잔해들이 예상보다 2~3배 정도 크게 분포했다”면서 “그 이유가 백색왜성의 일종인 초신성이 폭발할 때 주변에 빈 공간을 형성해 훨씬 더 빠르게 분포되기 때문”이라고 이유를 밝혀냈다. 즉 초신성이 우주공간인 공동(空洞)에서 폭발해 다른 물질들의 방해를 받지 않아 더 빨리 퍼져나갈 수 있었다는 것. 연구진은 “백색왜성이 주변에 공동을 형성한다는 사실을 처음으로 밝혀냈다.”고 천체물리학 저널 최신호에서 밝혔다. 강경윤기자 newsluv@seoul.co.kr

▶원문 및 사진 보러가기 역대 관찰한 태양계 밖 별들 가운데 가장 차가운 별이 발견됐다. 이 별의 표면온도가 지구의 여름기온 안팎에 불과할 것으로 추정돼 학계의 관심을 집중시키고 있다. 펜실베이니아 주립대학교 케빈 루먼 교수는 미항공우주국(NASA)의 스피처우주망원경을 통해 관찰한 결과, 지구로부터 6300만 광년 떨어진 곳에 있는 갈색왜성 WD 0806-661 B의 대기온도가 다른 항성들에 비해 월등히 낮다고 주장했다. 이 별의 표면온도가 27~80도씨에 불과할 것이라는 게 연구팀의 주장. 루먼 교수는 “역대 보고됐던 태양계 밖 별들 가운데 가장 낮은 표면온도를 가진 것”이라고 ‘천체물리학 저널 레터’(Astrophysical Journal Letters)에서 발표했다. WD 0806-661 B는 63광년 밖에 있는 백색왜성의 궤도를 도는 것으로 전해졌다. 이는 지구와 태양 간의 거리에 무려 2500배에 해당하는 먼 거리다. 또 이 별은 목성의 6~9배 질량에 해당돼 가벼운 편이며 크기도 작은 것으로 보인다. 이러한 이유들 때문에 WD 0806-661 B가 충분한 질량을 형성하지 못했고, 열핵반응이 일으키지 못해 제대로 점화되지 못한다고 연구팀은 분석했다. 루먼 교수는 “1995년 처음 갈색왜성이 발견된 이래 지구와 비슷한 수준의 온도를 나타내는 태양계밖 항성을 찾은 적이 없었다.”면서 “이번 발견은 외부항성에 대한 연구에 좋은 정보를 줄 것”이라고 말했다. 강경윤기자 newsluv@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)가 발사한 우주선 케플러가 지구에서 690광년 떨어진 지점에 존재하는 ‘보이지 않는 세계’를 발견했다고 9일(현지시간) 발표했다. 이날 NASA 과학자들은 “거문고자리에 있는 항성 케플러-19를 공전하는 행성들을 조사한 결과 다른 행성들과 근소한 시간차를 보이는 행성 케플러-19c가 최초로 확인됐다.”고 미국 천체물리학 전문지 ‘아스트로피지컬 저널’(The Astrophysical Journal)에서 주장했다. 케플러-19c는 보이지는 않지만 근접한 지구 2배 크기의 다른 행성 케플러-19b에 미치는 영향을 통해서 확인된 이른바 ‘보이지 않는 세계’라고 연구진은 전했다. 존재만 확인됐기 때문에 이 행성의 질량, 공전주기, 종류 등은 아직 밝혀지지 않았다. 이번 프로젝트를 이끈 사라 볼라드 연구원은 “케플러-19c는 현관문의 초인종을 눌리고 도망치는 장난에 비유할 수 있다.”면서 “다른 행성보다 5분 정도 빠르거나 느리게 공전하는 탓에 우리에게 보이지는 않지만 그 존재만 확인된다.”고 설명했다. 케플러호는 계속해서 항성 케플러-19를 관찰해 추가적인 정보를 수집할 계획이다. 이는 케플러-19에 대한 이해는 물론 보이지 않는 주변 행성들에 대해서 알아보는 데도 큰 도움을 줄 것이라고 연구진은 덧붙였다. 강경윤기자 newsluv@seoul.co.kr

지구로부터 1억 6000만광년 떨어진 외계 은하에서 태양보다 100만배 이상 큰 초질량 쌍둥이 블랙홀이 발견됐다. 천문학자들은 미국우주항공국(NASA) 찬드라 X레이 관측소 망원경을 이용, 우리 은하와 비슷한 나선은하 NGC 3393의 중심부에서 한 쌍의 초질량 블랙홀을 발견했다고 1일 네이처지를 통해 발표했다. 이번에 발견된 쌍둥이 블랙홀은 서로 490광년밖에 떨어져 있지 않은 초근접 형태로, 적어도 1억년 전 두 은하계가 충돌해 발생한 것으로 추측된다. 최초 발견시 이 쌍둥이 블랙홀은 은하계를 왜곡시키는 우주 먼지와 가스 때문에 하나의 블랙홀로 알려졌지만 이번 찬드라 관측소를 통해 한 쌍의 블랙홀이었음이 입증됐다. 연구를 이끈 하버드-스미스소니언 천체물리학연구소의 페피 파비아노 박사는 “거리가 멀었더라면 블랙홀이 한 쌍인지 확인할 방법이 없었을 것”이라면서 “우주의 많은 블랙홀이 쌍성을 이루고 있을 수도 있다.”고 말했다. 이론적으로 쌍둥이 블랙홀은 동일한 크기의 나선은하가 충돌할 때 발생하는데, 지구로부터 3억 3000만광년 떨어진 나선은하 NGC 6240에도 이 같은 쌍둥이 블랙홀이 존재한다. 사진=NASA 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

훗날 빛의 속도로 36년을 날아갈 수 있다면 외계 생명체와 만날 수 있을지도 모르겠다. 지구로부터 36광년 떨어진 곳에서 발견된 외계 행성이 가장 지구와 비슷할 수도 있다는 연구 결과가 나와 주목을 받고 있다. 천문학자들은 유럽남방천문대에 설치된 관측장비인 HARPS(고밀도 시선 속도계 외행성 탐사장치)를 사용해 돛자리 방향에 있는 오렌지빛 별(K형 주계열성)인 HD85512 주위를 돌고 있는 행성이 지구와 가장 비슷할 것이라고 온라인 논문 초고 등록사이트(ArXiv.org)를 통해 공개했다. HD85512b로 명명된 이 행성의 질량은 지구의 3.6배로, 중심별을 공전하는 궤도는 지표면에 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 적당한 거리에 있다. 물은 우리가 알고 있듯이 생명체가 존재하기 위한 필수 조건이다. 이번 연구를 이끈 하버드-스미소니언 천체물리학센터의 리사 칼테네거 박사는 “이 행성의 거리는 액체 상태의 물이 존재하는 조건을 간신히 갖추고 있다.”고 설명했다. 그의 말을 따르면 이 거리를 우리 태양계에 적용하면 금성의 위치보다 좀 더 먼 정도이며, 이 행성이 중심별로부터 받는 에너지양은 지구가 받는 태양에너지보다도 조금 많은 정도로 나타났다. 연구팀이 산출한 수치에 의하면 이 행성의 지표를 덮고 있는 구름의 양이 최저라도 총면적의 50%를 넘고 있다면 중심별로부터의 에너지를 우주로 반사해, 뜨거워지는 것을 막을 수 있다. 지구의 평균 구름양은 60%이며, HD85512b 대한 조건으로 여겨진 50%라는 수치도 무리한 상정은 아니라고 연구팀은 전했다. 물론 수증기로 만들어진 구름이 생기기 위해선 지구처럼 대기가 존재해야 하지만 현재 관측 기구로는 이 같은 거리에 있는 행성의 대기 조성을 측정할 수 없다. 칼테네거 박사는 행성 형성 모델에 기초, 질량이 지구의 10배가 넘는 행성은 대기의 주성분이 수소와 헬륨으로 추정되지만, HD85512b와 같이 질량이 작은 행성은 질소와 산소가 대부분을 차지해 지구와 비슷한 대기를 가지고 있을 가능성이 높다고 전했다. 현재 물이 액체 상태인 온도에 있어 생명체가 존재가 가능한 영역으로 확인된 외계 행성은 이번이 두 번째로 발견됐다. 다른 후보는 글리제 581d로, 이 역시 HARPS를 이용해 발견했다. 이 행성들은 간신히 생명체가 존재 가능할 수 있는 영역에 위치하고 있다. 이와 함께 또다른 후보로 여겨졌던 행성 글리제 581g는 지난해 발견 당시 가장 지구와 닮은 행성으로 칭해졌다. 하지만 이 가설을 둘러싸고 항상 논쟁이 있어 왔고, 일부 전문가들은 이 행성이 측계 이상으로 발생한 가상의 존재가 아닐까라는 견해를 표명하고 있다. 텍사스대학의 천문학 프로그램 디렉터인 만프레드 쿤츠 박사는 “새롭게 발견된 HD85512b의 표면 위를 외계 생명체가 활보하고 있다고 상상을 하기에는 추가 정보가 필요하지만 이론 상 유력 후보”라고 말했다. 쿤츠 박사에 따르면 HD85512b는 생명체가 존재할 조건을 두 가지가 더 존재한다. 바로 이 행성의 공전 궤도가 거의 원형에 가까워 안정된 기후를 기대할 수있다 점과 중심별 HD85512가 태양과 비교해도 연령이 높거나 활동이 활발하지 않다는 점이다. 따라서 중심별에서 초래되는 전자기 폭풍이 행성 대기에 악영향을 미칠 가능성도 낮은 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 이 항성계는 형성된지 56억년이 지난 것으로 보여져, 원칙적으로 “생명이 발생해 진화할 충분한 시간이 있었다.”고 연구팀은 말했다. 태양계의 연령은 약 46억 년으로 추정되고 있다. 현재의 유인 우주비행의 한계를 생각하면 지금 인류가 HD85512b에 발을 들여놓는 일은 어렵다. 만약 추후 도달했다 해도 이 행성의 모습은 지구와 매우 다를 수 있다. HD85512b의 기후는 무더울 것이며, 중력도 지구의 1.4배에 달한다고 칼테네거 박사는 말했다. 한편 이번 연구는 국제저널 천문학 및 천체물리학에 게재될 예정이다. 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr