오래된 위성이나 로켓 파편 등 ‘우주쓰레기’가 매일 최소 3개씩 지구에 떨어지고 있다는 분석이 나왔다. 갈수록 우주쓰레기가 증가해 지구 대기 오염과 지상 안전에 대한 우려도 커지고 있다. 우주쓰레기는 인류가 우주 공간에 남긴 인공 물체로 로켓, 위성, 각종 도구 등 다양하다. 문제는 땅과 바다와 마찬가지로 우주에서도 쓰레기가 빠르게 늘고 있다는 점이다. 14일(현지시간) 우주전문매체 스페이스닷컴은 유럽우주국(ESA)이 지난 1일 발표한 ‘우주 환경보고서’를 근거로 2024년에만 약 1200개 물체가 대기권에 재진입했고, 현재 지구궤도에 10㎝ 이상의 물체가 약 4만 5700개 돌고 있으며 이 숫자가 빠르게 늘고 있다고 보도했다. 우주쓰레기 전문가인 하버드대학 천체물리학자 조나단 맥도웰 박사는 “지난 4일 하루에만 스페이스X의 스타링크 위성 2대와 43년 된 러시아 정찰위성이 지구에 떨어졌다”면서 “스타링크 위성이 계획대로 3만대 올라간다면 매일 위성이 대기권에 재진입할 것”이라고 우려했다. 이어 “아마존의 카이퍼 프로젝트와 중국 역시 대규모 위성 프로젝트를 시작하면 우주쓰레기 수도 그와 비례해 증가할 것”이라고 내다봤다. 보도에 따르면 위성 회사들은 약 5년마다 위성을 최신 모델로 교체하는데, 궤도에 우주쓰레기가 쌓이는 것을 막기 위해 대기권에 재진입시켜 태운다. 그러나 대기 상층에서 연소하는 우주쓰레기 양도 늘어나면서 이 과정에서 발생하는 산화알루미늄으로 오존층 파괴를 가속화하고 있다. 여기에 일부 위성 파편이 지상에 그대로 떨어지는 사례도 늘어 인적, 물적 피해도 증가한다. 맥도웰 박사는 “대부분의 위성은 완전히 타버리지만 일부는 지상의 인명과 재산을 위협할 수 있다”면서 “재진입 위성의 수가 증가함에 따라 그 위험도 더욱 커질 것”이라고 밝혔다. 실제로 지난해 연말 케냐 수도 나이로비 남동쪽에 있는 무쿠쿠 마을에 갑자기 지름 약 2.5m, 무게 500㎏의 우주쓰레기가 떨어졌다. 케냐우주국(KSA)은 이 물체가 우주로 발사된 로켓에서 분리된 링이라며 만약 집과 농장에 떨어졌다면 큰 참사가 벌어질 뻔했다고 밝혔다. 또한 지난해 3월 미국 플로리다주 나폴리의 한 가정집에 무게 0.7㎏, 높이 10㎝, 너비 4㎝의 원통형 금속성 물체가 떨어졌다. 이 사고로 집 지붕과 2층이 뚫렸으나 다행히 인명피해는 발생하지 않았다. 미 항공우주국(NASA)이 이 금속성 물체를 수거해 분석한 결과 국제우주정거장(ISS) 화물 팔레트의 배터리를 장착하는 데 사용되는 비행 지원 장비로 확인됐다.

4월은 봄이 본격적으로 시작하는 때다. 천문학적으로는 어느 때보다 청명한 하늘이 연출된다. 아무 준비 없이 하늘을 보면 아름다운 천문 현상을 보기는 쉽지 않다. 봄 밤하늘을 보면서 우주의 신비를 느끼는 데 도움을 줄 수 있는 책들이 잇따라 나왔다. ●고흐의 밤하늘이 간직한 수수께끼 빈센트 반 고흐는 다른 어떤 화가들보다 별과 행성, 달과 태양을 많이 그렸다. 그 때문에 미술사학자뿐만 아니라 천문학자, 천체물리학자들까지도 고흐의 그림을 연구하고 사랑한다. ‘천문학이 발견한 반 고흐의 시간’(위즈덤하우스)은 반 고흐의 그림 속 밤하늘이 간직한 수수께끼를 하나씩 풀어 가며 그림을 읽는 새로운 관점을 제시할 뿐만 아니라 천문학의 새로운 재미를 느끼게 해 준다. 1888년 작품 ‘밤의 카페 테라스’에서 여름철 대삼각형 별자리를 설명하고, 같은 해 그려진 ‘론강의 별이 빛나는 밤에’서는 북극성의 위치와 과학적 의미를 알려 주며 일상에서 가볍게 할 수 있는 천체 관측 요령까지 친절하게 설명한다. 눈길을 끄는 것은 ‘별이 빛나는 밤’이 1889년 6월 19일 밤하늘을 그린 것이라는 정설에 도전해 새로운 날짜를 제안했다는 것이다. 저자는 천문 시뮬레이션, 하늘 각도 측정, 시간 변환 등 과학적 방법과 반 고흐가 남긴 자료를 새로 분석해 그림 속 별자리는 양자리일 수 없으며 이 때문에 6월 19일이 아닌 7월 하순쯤이라고 주장한다. 과학에 관심 있는 독자는 증명 방식의 신선함을, 반 고흐를 좋아하는 사람들은 독특한 시각으로 그림을 읽는 즐거움을 느낄 수 있다. ●‘거리 측정’을 통해 더 친숙해진 우주 ‘갈 수 없지만 알 수 있는’(더숲)에서는 ‘우주먼지’라는 별명으로 잘 알려진 과학 커뮤니케이터 지웅배 박사가 천문학의 탐구 여정을 ‘거리 측정’이라는 독창적 시선으로 풀어낸다. 우리에게 가장 친숙한 천체인 달로 시작해 샛별이나 개밥바라기로 불리는 금성, 그리고 수성 궤도의 비틀어짐으로 등장한 알베르트 아인슈타인의 일반 상대성 이론, 행성의 지위를 박탈당한 명왕성과 지구의 공통점, 우주 지도의 기준점이 되는 플레이아데스 성단, 별똥별이 떨어지는 이유, 그리고 영화 ‘히든 피겨스’로 유명해진 여성 천문학자들의 숨겨진 이야기까지 재미있게 설명한다. 저자가 공개한 80여장의 사진과 자료는 책 제목처럼 갈 수 없지만 알 수 있는 천문학의 본질을 더욱 선명하게 보여 준다. 또 천문학이 단순한 숫자와 데이터를 넘어 우리와 우주의 관계를 탐구하고 사유하는 특별한 여정이라는 것을 알려 준다.

정교한 기하학적 구조와 섬세한 색채로 우주적 질서와 균형에 관해 탐구하는 이강욱(49) 작가는 흡사 생물학자 혹은 천체물리학자 같다. 현미경으로 들여다본 세포를 모티프로 시작된 그의 그림은 아이러니하게도 우주의 신비를 탐구한다. 경북 경주 플레이스씨에서 펼쳐지는 이강욱의 ‘1㎜의 경계’전은 미시와 거시, 그 미세한 차이에서 오는 떨림을 공유한다. 전시에서는 작가의 대표 시리즈인 ‘인비저블 스페이스’, ‘더 제스처’, ‘지오메트릭’은 물론 최초 공개되는 시리즈 ‘화이트 제스처’ 등 총 140점을 선보인다. 이 중에는 올해 작품도 10여점 포함돼 있다. 플레이스씨는 2023년 4월 개관한 복합문화공간으로 현대미술의 거장 로즈 와일리 대규모 전시와 무라카미 다카시를 중심으로 한 동시대 일본현대미술컬렉션 등을 선보인 바 있다. 넓은 개방감을 자랑하는 전시 공간에 들어서면 18m에 달하는 분홍빛 대작을 만날 수 있다. ‘더 제스처-17024’를 가까이 다가가서 바라보면 작가가 인도하는 미시적 세계와 마주하게 된다. 또다시 멀리 떨어져서 바라보면 서로 이웃한 세포들이 포개지고 흐릿해지면서 마치 은하수 같은 몽환적 분위기를 자아낸다. 그의 작품은 평면의 캔버스에서 무한한 세포 확장을 통해 입체의 공간으로 확대된다. ‘인비저블 스페이스-이미지’ 역시 마찬가지다. 미세한 입자들이 모여 거대한 구조를 형성하는 개념을 탐구하며 가장 작은 단위에서 시작되는 우주의 질서를 시각화한다. ‘지오메트릭’ 시리즈는 그가 영국 유학 시절 몰두한 고대 힌두 철학의 텍스트 ‘우파니샤드’에서 왔다. 이는 대우주와 개인의 본질이 일체라는 범아일여 사상과 연결된다. 여기서 작가는 미시와 거시, 양극적이고 대립적인 요소가 궁극적으로 하나로 이해될 가능성을 발견한다. 이번에 새롭게 선보인 ‘화이트 제스처’ 시리즈는 그의 작업에서 중요한 요소로 작용하는 ‘흰색’을 중심으로 빛과 형태의 조화를 실험하는 작품들로 이뤄져 있다. 전시는 오는 7월 31일까지.

우리은하는 지름 10만 광년에 이르는 대형 은하로 주변에 수십 개의 위성 은하가 있다. 이 중 가장 큰 것은 대마젤란은하로 지름 3만 광년에 달하는 중형 은하다. 대마젤란은하는 외부 은하 가운데서 비교적 가까운 16.4만 광년 거리에 있어 많은 관측이 이뤄졌다. 과학자들은 대마젤란은하에서 태양 질량의 100배가 넘는 초거성과 수많은 구상성단, 산개성단을 발견했다. 하지만 대마젤란은하의 중심부에 있을 것으로 예상되는 거대 질량 블랙홀을 포착하지는 못했다. 은하계 중심은 은하계에서 가장 많은 물질이 모이는 장소이기 때문에 태양 질량의 수백만 배에 달하는 초거대 질량 블랙홀이 탄생한다. 우리은하도 예외가 아니라서 태양 질량의 400만 배에 달하는 거대한 블랙홀이 있다. 따라서 대마젤란은하 중심에도 이보다 작더라도 분명히 거대한 질량을 지닌 블랙홀이 있을 것으로 생각되어 왔다. 최근 하버드 스미스소니언 천체물리학센터의 제시 한이 이끄는 연구팀은 유럽 우주국의 가이아 데이터를 통해 빠르게 움직이는 초고속별(hypervelocity star·HVS)을 연구하다 우연히 대마젤란은하 중심 블랙홀에 대한 결정적 증거를 찾아냈다. 초고속별은 이동 속도가 너무 빨라 은하계의 중력을 이기고 탈출할 수 있는 별로 속도가 1초에 1000㎞를 넘는 경우도 있다. 그런데 연구팀이 조사한 초고속 별 21개 가운데 절반 정도는 우리은하를 탈출하는 것이 아니라 반대로 대마젤란은하에서 우리 쪽으로 진입하는 은하였다. 그것도 모두 같은 방향에서 날아오는 중이었다. 이런 일이 생길 수 있는 모든 시나리오를 검토한 끝에 연구팀은 대마젤란은하 중심에 태양 질량의 60만 배 정도 되는 거대 블랙홀이 쌍성계 중 하나를 집어삼키는 과정에서 나머지 하나를 우리은하계 방향으로 튕겨 낸 것이라는 결론을 얻었다. 초고속 별은 두 개의 별이 서로를 공전하다가 다른 하나가 초신성 폭발을 일으키면서 나머지가 튕겨 나가거나, 거대 질량 블랙홀에 동반성이 잡아 먹히는 과정에서 쌍성계의 나머지 별이 튕겨 나가면서 생긴다. 한 방향에서 초신성이 여러 개 생기긴 어렵기 때문에 블랙홀 쪽이 더 가능성 높은 설명이 되는 것이다. 대마젤란은하는 앞으로 20억년 후에 우리은하와 완전히 충돌해 흡수될 가능성이 높은 은하다. 따라서 이 과정에서 우리은하 안으로 진입한 거대 질량 블랙홀은 우리은하의 미래에 적지 않은 영향을 미칠 수 있다. 그리고 결국 우리은하 중심 블랙홀과 합체되어 더 거대한 은하 중심 블랙홀을 만들 수 있다. 과학자들은 우리은하와 대마젤란은하의 미래를 알아내기 위해 새로 발견된 대마젤란은하 중심 블랙홀에 대한 연구를 계속 진행해 나갈 것이다.

토성에서 무려 128개의 위성이 새롭게 발견되면서 ‘태양계 달부자’로 우뚝 섰다. 지난 11일(현지시간) 국제천문연맹(IAU) 소행성센터(MPC)는 토성에서 128개의 위성이 새로 발견되면서 총 274개가 됐다고 발표했다. 아름다운 고리로 유명한 토성은 그간 ‘태양계 큰형님’ 목성과 함께 거느린 위성 수를 놓고앞서거니 뒤서거니 경쟁해왔다. 현재까지 확인된 목성의 위성 수는 95개로, 천왕성은 28개, 해왕성은 16개다. 이번에 하와이에 있는 CFHT(Canada-France-Hawaii Telescope) 3.6m 망원경을 통해 발견된 토성 위성들은 모두 지름이 2~4㎞에 불과할 정도의 작은 달로 감자 모양인 것으로 확인됐다. 또한 위성들이 토성과 1046만~2896만㎞ 거리를 두고 멀찌감치 떨어져 있는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 이 위성들이 약 1억 년 전 천체 충돌 과정에서 토성 궤도에 남은 파편일 것으로 추정했다. 논문의 주저자인 대만중앙연구원 천문학 및 천체물리학연구소 에드워드 애쉬튼 연구원은 “토성 주변에 이렇게 많은 위성이 있다는 것은 그간 여러 차례 천체 충돌이 있었음을 암시한다”라면서 “위성 일부는 태양계 다른 곳에서 충돌한 천체의 파편일 수 있고 일부는 토성 궤도에서 충돌한 파편일 수 있다”고 설명했다. 이어 “관측 기술의 발달로 앞으로 토성 주위에서 더 많은 위성이 발견될 수 있으며 그 수가 수천 개에 달할 수도 있다”고 덧붙였다. 한편 토성은 이처럼 달부자로 유명하지만 사실 위성 질량 대부분은 타이탄이 차지하고 있다. 토성에서 가장 큰 위성인 타이탄은 지름이 약 5150㎞로 지구의 달보다 큰 것은 물론 ‘건방지게’ 태양계 행성인 수성보다도 조금 더 크다. 태양계에서 가장 큰 위성은 목성이 거느린 가니메데(5262㎞)다.

토성에서 무려 128개의 위성이 새롭게 발견되면서 ‘태양계 달부자’로 우뚝 섰다. 지난 11일(현지시간) 국제천문연맹(IAU) 소행성센터(MPC)는 토성에서 128개의 위성이 새로 발견되면서 총 274개가 됐다고 발표했다. 아름다운 고리로 유명한 토성은 그간 ‘태양계 큰형님’ 목성과 함께 거느린 위성 수를 놓고앞서거니 뒤서거니 경쟁해왔다. 현재까지 확인된 목성의 위성 수는 95개로, 천왕성은 28개, 해왕성은 16개다. 이번에 하와이에 있는 CFHT(Canada-France-Hawaii Telescope) 3.6m 망원경을 통해 발견된 토성 위성들은 모두 지름이 2~4㎞에 불과할 정도의 작은 달로 감자 모양인 것으로 확인됐다. 또한 위성들이 토성과 1046만~2896만㎞ 거리를 두고 멀찌감치 떨어져 있는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 이 위성들이 약 1억 년 전 천체 충돌 과정에서 토성 궤도에 남은 파편일 것으로 추정했다. 논문의 주저자인 대만중앙연구원 천문학 및 천체물리학연구소 에드워드 애쉬튼 연구원은 “토성 주변에 이렇게 많은 위성이 있다는 것은 그간 여러 차례 천체 충돌이 있었음을 암시한다”라면서 “위성 일부는 태양계 다른 곳에서 충돌한 천체의 파편일 수 있고 일부는 토성 궤도에서 충돌한 파편일 수 있다”고 설명했다. 이어 “관측 기술의 발달로 앞으로 토성 주위에서 더 많은 위성이 발견될 수 있으며 그 수가 수천 개에 달할 수도 있다”고 덧붙였다. 한편 토성은 이처럼 달부자로 유명하지만 사실 위성 질량 대부분은 타이탄이 차지하고 있다. 토성에서 가장 큰 위성인 타이탄은 지름이 약 5150㎞로 지구의 달보다 큰 것은 물론 ‘건방지게’ 태양계 행성인 수성보다도 조금 더 크다. 태양계에서 가장 큰 위성은 목성이 거느린 가니메데(5262㎞)다.

스페이스X, 블루오리진 등 민간 회사 로켓 잔해가 대기권으로 재진입해 민가 근처에 추락하는 사례가 최근 1주일 새 잇따라 발생하면서 우주 쓰레기 사고에 대한 우려가 커지고 있다고 CNN이 보도했다. 22일(현지시간) CNN 보도에 따르면 폴란드 경찰은 일론 머스크가 이끄는 스페이스X의 팰컨9 로켓 잔해가 지난 19일 오전 10시쯤 폴란드 중서부 세지니 마을의 작은 회사 창고 뒤편에 떨어졌다고 밝혔다. 추락한 물체는 가로 1.5m, 세로 1m 크기로 그을린 상태였으며 로켓의 연료탱크로 추정됐다. 전문가들은 추락한 잔해가 지난 1일 미국 캘리포니아 반덴버그 공군 기지에서 스페이스X가 인터넷 서비스용 스타링크 위성을 궤도에 올리기 위해 발사한 로켓의 일부라고 설명했다. 하버드대 천체물리학자 조너선 맥다월은 “지금까지는 운이 좋아 아무도 다치지 않았지만 지구 궤도에 더 많이 (로켓을) 투입할수록 우리의 행운이 다할 가능성이 커지고 있다”고 지적했다. 앞서 지난 17일에는 바하마의 한 섬 해변에서 제프 베이조스가 이끄는 우주기업 블루오리진의 ‘뉴 글렌’ 로켓 잔해 일부가 발견되기도 했다. 블루오리진은 CNN에 보낸 성명에서 “뉴 글렌의 페어링(로켓 덮개)에서 나온 일부 잔해가 지난 주말 바하마 아바코 해안에 밀려왔다”고 밝혔다.

천체물리학자 고 스티븐 호킹(1942~2018)처럼 근육이 점점 마비되는 희소병을 앓아 몸을 자유롭게 쓸 수 없는 30대가 눈빛만을 이용해 공부한 끝에 석사 학위를 취득했다. 23일 광주대에 따르면 장익선(37)씨는 지난 21일 2024학년도 전기 학위수여식에서 광주대 사회복지전문대학원 석사 학위와 학술상을 받았다. 장씨는 다섯 살 때 근육이 점점 마비돼 가는 희귀병인 ‘근이영양증’ 진단을 받았다. 근이영양증은 유엔이 지정한 5대 희귀난치성 질환으로 근육세포가 파괴돼 근력이 약화하며 현재 치료 방법이 없다. 호킹이 앓았던 루게릭병과 마찬가지로 옴짝달싹 못 하는 상황에서도 장씨는 공부를 포기하지 않았다. 호흡기를 끼고 눈 깜빡임을 감지하는 안구 마우스를 통해 한 글자씩 써 내려가는 고된 작업으로 논문을 완성했다. 장씨는 석사 학위에 더해 학술상까지 거머쥐었다. 장씨는 근육병 환우를 위한 협회 설립과 복지 사업에 앞장서고 있다. ‘눈으로 쓰는 근육병 일상’이라는 유튜브 채널을 운영하며 온라인 게임을 하는 등 일상의 모습을 통해 근육병에 대한 관심도 환기하고 있다. 이날 김동진 총장은 누구보다 치열하게 공부해 졸업한 장씨를 위해 ‘찾아가는 졸업식’을 마련했다. 장씨는 “포기하지 않는 한 실패는 패배가 아니다”라며 “우리 모두에게 기회가 있다는 메시지를 전달하고 싶었다”고 화답했다고 대학 측은 전했다.

일론 머스크가 이끄는 항공우주기업 스페이스X의 우주선 로켓 잔해가 가정집에 추락하는 아찔한 사고가 발생했다. 영국 BBC는 19일(현지시간) “이날 북유럽 상공에서 화염에 휩싸인 채 날아가는 추락하는 물체가 목격됐다. 이중 일부는 폴란드의 한 가정집에 떨어졌다”고 보도했다. 보도에 따르면, 스페이스X의 팰컨9 로켓이 지구 대기권에 재진입하는 과정에서 화염에 휩싸였고, 로켓 잔해 일부가 이날 오전 10시경 폴란드 중서부 코모르니키 지역에 추락했다. 코모르니키에 사는 아담 보루츠키는 자신의 뒷마당 창고 옆에서 길이 1.5m, 폭 1m 크기의 검은색 물체를 발견하고 이를 경찰에 신고했다. 공개된 사진은 새까맣고 거대한 로켓 잔해가 눈이 쌓인 마당 위에 추락한 모습을 담고 있다. 현지 경찰과 폴란드우주국(POLSA)이 공동으로 조사한 결과, 이 물체는 스페이스X 팰컨9 로켓의 파편으로 확인됐다. 다행히 인명피해는 발생하지 않았으나, 파편이 추락한 마당의 전기 기구가 파손됐다. 이와 별개로 파편이 추락한 가정집에서 약 30㎞ 떨어진 숲에서도 매우 유사한 형태의 로켓 파편 하나가 추가로 발견됐다. 앞서 폴란드우주국은 같은 날 오전 4시 46~48분 폴란드 상공에서 팰컨9 로켓이 ‘통제 불능’ 상태로 대기권에 진입했다는 통보를 받았다. 대기권에 진입해 화염에 휩싸인 로켓은 폴란드뿐만 아니라 덴마크와 스웨덴, 영국에서도 목격됐다. 전문가들은 폴란드에서 로켓 파편이 발견됨에 따라, 인근 국가인 폴란드에도 잔해가 떨어졌을 가능성이 있다고 말했다. 조나단 멕도웰 미국 하버드-스미스소니언 천체물리센터 박사는 BBC에 “이 우주선은 통제된 방식으로 지구 대기권에 재돌입해 태평양에 추락할 예정이었으나 엔진에 문제가 생겼다”면서 “지난 몇 주 동안 이 로켓이 지구를 공전하는 것이 확인됐다”고 설명했다. 이어 “로켓의 잔해는 시속 약 2만 7400㎞의 빠른 속력으로 영국을 지나 스칸디나비아 일부 지역을 스쳐갔다. 이후 시속 수천 ㎞의 속도로 동유럽에 충돌했다”고 덧붙였다. 일반적으로 우주 잔해는 지구 대기에서 연소되지만, 크기가 클 경우 일부 파편이 지구로 떨어질 수 있다. 특히 통제되지 않은 대형 로켓의 재진입은 지구에 재앙적 피해를 가져올 수 있다. 멕도웰 박사는 “지금까지 우리는 운이 좋아 아무도 다치지 않았다. 하지만 로켓이 지구 궤도에 더 많이 진입할수록, 우리의 행운이 작동하지 않을 가능성이 커진다”면서 “특히 스페이스X의 펠컨 로켓은 최근에 4차례나 문제가 발생했고, 엔진 고장과 같은 결함이 점점 더 잦아지는 것으로 보인다”고 말했다. 한편, 스페이스X는 지난 1일 캘리포니아주 반덴버그 공군기지에서 팰컨9 로켓을 발사했다. 당시 팰컨9 로켓은 스타링크 인터넷 위성 22개를 싣고 우주로 올라갔으며, 무사히 임무를 마친 뒤 통제된 방식으로 지상에 추락하도록 설계됐다.

지구에서 20광년 떨어진 우주에서 외계생명체 존재 가능성이 있는 외계 행성이 발견됐다. 미국항공우주국(NASA)는 28일(현지시간) “지구로부터 약 19.7광년 떨어진 곳에서 별 HD 20794를 공전하는 ‘슈퍼지구’ HD 20794 d를 발견했다”고 밝혔다. 스위스 제네바대학과 행성과학연구센터(NCCR PlanetS) 등 공동 연구진이 발견한 행성 HD 20794 d는 지구 질량의 4.8배, 궤도주기는 90일이며 잠재적으로 생명체가 살 수 있는 ‘슈퍼지구’에 속한다. 슈퍼지구는 지구와 유사한 암석 행성이지만 질량은 지구의 2~10배에 달하는 외계행성을 의미한다. 천왕성이나 해왕성보다는 작고 지구보다는 훨씬 큰 행성들로, 두껍고 안정적인 대기와 물과 얼음 등으로 덮인 표면 등으로 외계생명체 존재 또는 미래의 인류가 거주할 장소로 주목받는다. 새 슈퍼지구인 HD 20794 d는 지구에서 약 19.7광년 떨어져 있지만, 이는 우주의 기준에서 지구와 매우 근접한 거리라고 볼 수 있다. 지구와 가까운 슈퍼지구는 빛의 신호가 더 강하기 때문에 멀리 떨어진 행성에 비해 연구가 수월하다는 장점이 있다. 일반적으로 행성이 주는 신호는 노이즈에 가려져 있어 존재 여부를 식별하기가 어렵다. 과학자들은 새로운 슈퍼지구를 찾기 위해 수십 년 이상 쌓인 데이터를 분석하고 행성 식별을 어렵게 하는 노이즈를 제거하는 작업을 진행한다. HD 20794 d 행성을 연구한 자비에르 두무스크 제네바대학 천문학과 교수는 “거리적으로 가까운 행성은 그 밝기와 근접성 때문에, 훗날 미래의 망원경이 대기를 직접 관찰할 수 있어 연구에 큰 도움이 된다”고 설명했다. 연구진은 새 슈퍼지구가 항성계 거주가능영역, 즉 ‘골디락스 존’에 있다는 사실에 주목하고 있다. ‘골디락스 존’은 별 주변에서 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 영역을 뜻한다. 액체 상태의 물은 생명체 발달에 반드시 필요한 조건 중 하나인 만큼, 이것의 존재 가능성은 곧 외계생명체의 존재 가능성을 의미한다. 골디락스 존에 있는 슈퍼지구 중 가장 유명한 것은 글리제 581c다. 이 행성은 지구에서 20광년 떨어져 있으며, 이론상으로 생명체가 존재할 가능성이 있는 것으로 여겨진다. 현재까지 발견된 슈퍼지구의 정확한 수는 공개되지 않았지만, 새로운 관측 기술과 방법이 개발되면서 향후 더 많은 슈퍼지구가 발견될 것으로 예상된다. HD 20794 d와 관련한 자세한 내용은 국제학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.

지구에서 20광년 떨어진 우주에서 외계생명체 존재 가능성이 있는 외계 행성이 발견됐다. 미국항공우주국(NASA)는 28일(현지시간) “지구로부터 약 19.7광년 떨어진 곳에서 별 HD 20794를 공전하는 ‘슈퍼지구’ HD 20794 d를 발견했다”고 밝혔다. 스위스 제네바대학과 행성과학연구센터(NCCR PlanetS) 등 공동 연구진이 발견한 행성 HD 20794 d는 지구 질량의 4.8배, 궤도주기는 90일이며 잠재적으로 생명체가 살 수 있는 ‘슈퍼지구’에 속한다. 슈퍼지구는 지구와 유사한 암석 행성이지만 질량은 지구의 2~10배에 달하는 외계행성을 의미한다. 천왕성이나 해왕성보다는 작고 지구보다는 훨씬 큰 행성들로, 두껍고 안정적인 대기와 물과 얼음 등으로 덮인 표면 등으로 외계생명체 존재 또는 미래의 인류가 거주할 장소로 주목받는다. 새 슈퍼지구인 HD 20794 d는 지구에서 약 19.7광년 떨어져 있지만, 이는 우주의 기준에서 지구와 매우 근접한 거리라고 볼 수 있다. 지구와 가까운 슈퍼지구는 빛의 신호가 더 강하기 때문에 멀리 떨어진 행성에 비해 연구가 수월하다는 장점이 있다. 일반적으로 행성이 주는 신호는 노이즈에 가려져 있어 존재 여부를 식별하기가 어렵다. 과학자들은 새로운 슈퍼지구를 찾기 위해 수십 년 이상 쌓인 데이터를 분석하고 행성 식별을 어렵게 하는 노이즈를 제거하는 작업을 진행한다. HD 20794 d 행성을 연구한 자비에르 두무스크 제네바대학 천문학과 교수는 “거리적으로 가까운 행성은 그 밝기와 근접성 때문에, 훗날 미래의 망원경이 대기를 직접 관찰할 수 있어 연구에 큰 도움이 된다”고 설명했다. 연구진은 새 슈퍼지구가 항성계 거주가능영역, 즉 ‘골디락스 존’에 있다는 사실에 주목하고 있다. ‘골디락스 존’은 별 주변에서 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 영역을 뜻한다. 액체 상태의 물은 생명체 발달에 반드시 필요한 조건 중 하나인 만큼, 이것의 존재 가능성은 곧 외계생명체의 존재 가능성을 의미한다. 골디락스 존에 있는 슈퍼지구 중 가장 유명한 것은 글리제 581c다. 이 행성은 지구에서 20광년 떨어져 있으며, 이론상으로 생명체가 존재할 가능성이 있는 것으로 여겨진다. 현재까지 발견된 슈퍼지구의 정확한 수는 공개되지 않았지만, 새로운 관측 기술과 방법이 개발되면서 향후 더 많은 슈퍼지구가 발견될 것으로 예상된다. HD 20794 d와 관련한 자세한 내용은 국제학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.

시속 3만3000㎞라는 무시무시한 속도로 바람이 부는 외계행성이 사상 처음으로 감지됐다. 최근 독일 괴팅겐대학 등 공동연구팀은 외계행성 ‘WASP-127b’의 제트기류를 분석한 연구결과를 국제천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 21일자에 발표했다. 지구에서 약 520광년 떨어진 WASP-127b는 ‘태양계의 큰형님’ 목성보다 30%나 지름이 큰 가스행성이다. 다만 질량은 목성의 16%에 불과해 지금까지 관측된 행성 중 가장 밀도가 낮다. 연구팀은 칠레에 위치한 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 WASP-127b 적도에서 부는 강력한 바람을 측정하는데 성공했다. 그 결과 WASP-127b 적도 부근에서 시속 3만3000㎞라는 엄청난 속도의 제트기류가 감지됐는데 말 그대로 초음속 바람이다. 지구 상층대기에서 부는 제트기류가 시속 442㎞ 이상인 것과 비교하면 거의 75배나 강력한 바람인 것. 특히 해왕성 역시 고고도에서 시속 2000㎞의 바람이 부는데 WASP-127b와 비교해보면 그저 미풍인 셈이다. 논문의 주저자인 천체물리학자 리사 노르트만은 “WASP-127b 적도를 도는 초음속 제트기류는 다른 어떤 행성보다도 빨라 놀라울 정도”라면서 “지구의 제트기류가 기상패턴에 중요한 역할을 하기 때문에 외계행성에 대한 새로운 통찰력을 제공한다”고 설명했다. 연구팀에 따르면 WASP-127b는 2016년 처음 발견됐으며 흥미로운 몇가지 특징이 있다. 먼저 WASP-127b는 태양계에는 존재하지 않은 형태인 ‘뜨거운 목성’(hot Jupiter)형 행성이다. 뜨거운 목성은 우리의 목성과 같은 거대한 가스 행성이지만 모항성과 매우 가까운 탓에 표면온도가 뜨거워 이같은 별칭으로 불린다. 실제 WASP-127b는 지구와 태양거리 약 5%의 불과한 거리에서 4일마다 모항성을 공전한다. 다만 행성의 한쪽 면만 모항성을 향하고 있어, 한쪽 면의 대기온도는 1127°c에 달할 만큼 뜨겁고 다른 한쪽 면은 차갑다. 논문의 공동저자인 데이비드 콘트 박사는 “WASP-127b는 목성처럼 주로 수소와 헬륨으로 구성돼 있지만 대기에는 일산화탄소와 물과 같은 더 복잡한 분자의 흔적도 확인됐다”면서 “뜨거운 면에 강한 방사선을 받는다는 사실이 대기 역학의 주요 원인으로 추정된다”고 밝혔다.

시속 3만3000㎞라는 무시무시한 속도로 바람이 부는 외계행성이 사상 처음으로 감지됐다. 최근 독일 괴팅겐대학 등 공동연구팀은 외계행성 ‘WASP-127b’의 제트기류를 분석한 연구결과를 국제천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 21일자에 발표했다. 지구에서 약 520광년 떨어진 WASP-127b는 ‘태양계의 큰형님’ 목성보다 30%나 지름이 큰 가스행성이다. 다만 질량은 목성의 16%에 불과해 지금까지 관측된 행성 중 가장 밀도가 낮다. 연구팀은 칠레에 위치한 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 WASP-127b 적도에서 부는 강력한 바람을 측정하는데 성공했다. 그 결과 WASP-127b 적도 부근에서 시속 3만3000㎞라는 엄청난 속도의 제트기류가 감지됐는데 말 그대로 초음속 바람이다. 지구 상층대기에서 부는 제트기류가 시속 442㎞ 이상인 것과 비교하면 거의 75배나 강력한 바람인 것. 특히 해왕성 역시 고고도에서 시속 2000㎞의 바람이 부는데 WASP-127b와 비교해보면 그저 미풍인 셈이다. 논문의 주저자인 천체물리학자 리사 노르트만은 “WASP-127b 적도를 도는 초음속 제트기류는 다른 어떤 행성보다도 빨라 놀라울 정도”라면서 “지구의 제트기류가 기상패턴에 중요한 역할을 하기 때문에 외계행성에 대한 새로운 통찰력을 제공한다”고 설명했다. 연구팀에 따르면 WASP-127b는 2016년 처음 발견됐으며 흥미로운 몇가지 특징이 있다. 먼저 WASP-127b는 태양계에는 존재하지 않은 형태인 ‘뜨거운 목성’(hot Jupiter)형 행성이다. 뜨거운 목성은 우리의 목성과 같은 거대한 가스 행성이지만 모항성과 매우 가까운 탓에 표면온도가 뜨거워 이같은 별칭으로 불린다. 실제 WASP-127b는 지구와 태양거리 약 5%의 불과한 거리에서 4일마다 모항성을 공전한다. 다만 행성의 한쪽 면만 모항성을 향하고 있어, 한쪽 면의 대기온도는 1127°c에 달할 만큼 뜨겁고 다른 한쪽 면은 차갑다. 논문의 공동저자인 데이비드 콘트 박사는 “WASP-127b는 목성처럼 주로 수소와 헬륨으로 구성돼 있지만 대기에는 일산화탄소와 물과 같은 더 복잡한 분자의 흔적도 확인됐다”면서 “뜨거운 면에 강한 방사선을 받는다는 사실이 대기 역학의 주요 원인으로 추정된다”고 밝혔다.

관계도시(박희찬 지음, 돌베개) 덴마크에 살며 한국을 오가면서 활동하는 건축가인 저자가 가구, 건축, 도시 등을 소재 삼아 덴마크와 한국 사회의 특징과 차이를 22편의 글로 소개한다. 저자는 코펜하겐 공동주택은 덴마크가 추구하는 상생주의와 공동체주의를 대변한다고 설명한다. 덴마크의 일상이 조직문화로 표현된 것이 19세기 이후 사회시스템 중추를 담당하는 협동조합이다. 자동차보다 자전거가 중심인 도시가 된 이유, 공동의 작은 공원 등 덴마크의 삶을 통해 우리 삶과 일상을 되돌아본다. 316쪽. 2만 5000원. 북일외교회고록(야마모토 에이지 지음, 권병덕 옮김, 마르코폴로) 북한이 미사일을 쏴도 우리나라는 미동이 없지만 일본의 반응은 사뭇 다르다. 미사일 상당수가 일본 영토를 지나가기 때문이다. 1980년 일본 외무성에 들어간 뒤 한국에서 어학연수를 하고 줄곧 한국과 북한 관련 업무를 해 온 전직 관료인 저자가 외교 무대 뒤 현장으로 안내한다. 북일 국교 정상화 교섭부터 일촉즉발 1차 핵 위기 그리고 이후 한일 관계, 2차 핵 위기와 6자회담, 고이즈미 준이치로 방북 등 정치 주도로 진행된 북일 외교를 소개한다. 276쪽. 2만원. 내가 의대에서 가르친 거짓말들(로버트 러프킨 지음, 유영훈 옮김, 정말중요한) 의료 영양사 어머니 덕에 콜레스테롤이 많은 노른자를 제거한 오믈렛을 먹고 저지방 고탄수화물 식사를 했던 저자. 의대 교수가 됐지만 당뇨, 고혈압, 이상지질혈증 등으로 죽음의 문턱까지 간 뒤 왜 이런 병들이 생겼는지 하나하나 점검했다. 저자는 수많은 논문과 통계 자료 그리고 정확하게 검증된 최신 의학적 사실들로 만성질환의 진짜 원인으로 대사 건강 불균형을 지목하고 제대로 된 건강에 대해 알아야 한다고 강조한다. 412쪽. 2만 2000원. 불안한 사람들을 위한 천체물리학(리치아 트로이시 지음, 김현주 옮김, 플루토) 소행성과 지구 충돌이라든가 지구 근처 초신성 폭발, 블랙홀 생성 등 우주 재난이 일어나면 어떻게 될까. 천체물리학자이자 판타지 소설 작가인 저자가 13가지 우주 재난 시나리오를 소개한다. 과학적 지식과 베스트셀러 작가로서 이야기 솜씨를 결합해 재미있게 풀어냈다. 저자는 사실 13개 시나리오는 크게 걱정하지 않아도 된다며 당장 생존을 위협하는 재난은 지구환경을 위기로 몰아가는 ‘우리들’이라고 강조한다. 216쪽. 1만 8000원.

최근 미국 동부 상공 일대에 정체불명의 드론(무인기)이 나타난 논란이 일고있는 가운데 이번에는 하늘에서 난데없이 ‘불덩어리’까지 떨어졌다. 23일(이하 현지시간) 미국 폭스뉴스 등 현지언론은 미시시피 주, 미주리 주, 아칸소 주 등지에서 밝은 빛의 불덩어리가 하늘에서 떨어져 많은 시민들을 놀라게 했다고 보도했다. 지난 21일 밤하늘을 환하게 수놓아 유성으로 추측됐던 이 불덩어리는 놀랍게도 추락한 중국의 인공위성으로 밝혀졌다. 이 위성은 중국의 상업위성회사인 스페이스뷰의 ‘가오징 1-02’로, 이날 대기권에 재진입하면서 완전히 불탔으며 인적, 물적 피해는 보고되지 않았다. 보도에 따르면 이 위성은 2016년 발사돼 500㎞ 고도로 지구궤도를 돌다 2년 전 부터 서서히 아래로 떨어지기 시작했다. 하버드·스미스소니언 천체물리학센터 조나단 맥도웰 연구원은 “해당 위성이 비교적 작기 때문에 땅에 닿기 전 공중에서 완전히 타버렸을 가능성이 높다”면서 “지금까지 파편이 발견됐다는 보고는 없었으나 그 크기가 매우 작아 식별하기 어려울 수 있다”고 밝혔다. 실제로 인공위성은 임무를 다하면 우주쓰레기가 되는 것을 막기위해 이번처럼 대기권에 진입시켜 그 마찰로 불에 타 소멸하는 운명을 맞는다. 다만 덩치가 큰 위성의 경우 파편 일부가 불에 타지않고 땅으로 떨어져 피해가 발생할 가능성도 있다. 미 국립해양대기청(NOAA)에 따르면 위성과 같은 우주 쓰레기가 지구로 떨어지는 일은 흔한 일로, 매년 200~400개의 물체가 대기권에 재진입한다. 앞서 지난달 9일에도 미국 텍사스 주, 콜로라도 주 상공에 밤하늘을 환하게 밝힌 유성으로 추정되는 물체가 떨어졌는데, 알고보니 스페이스X의 스타링크 위성으로 밝혀진 바 있다. 문제는 앞으로 위성 추락이 더 자주 발생할 것이라는 점으로 이는 우주로 쏘아올린 위성수에 비례한다.

최근 미국 동부 상공 일대에 정체불명의 드론(무인기)이 나타난 논란이 일고있는 가운데 이번에는 하늘에서 난데없이 ‘불덩어리’까지 떨어졌다. 23일(이하 현지시간) 미국 폭스뉴스 등 현지언론은 미시시피 주, 미주리 주, 아칸소 주 등지에서 밝은 빛의 불덩어리가 하늘에서 떨어져 많은 시민들을 놀라게 했다고 보도했다. 지난 21일 밤하늘을 환하게 수놓아 유성으로 추측됐던 이 불덩어리는 놀랍게도 추락한 중국의 인공위성으로 밝혀졌다. 이 위성은 중국의 상업위성회사인 스페이스뷰의 ‘가오징 1-02’로, 이날 대기권에 재진입하면서 완전히 불탔으며 인적, 물적 피해는 보고되지 않았다. 보도에 따르면 이 위성은 2016년 발사돼 500㎞ 고도로 지구궤도를 돌다 2년 전 부터 서서히 아래로 떨어지기 시작했다. 하버드·스미스소니언 천체물리학센터 조나단 맥도웰 연구원은 “해당 위성이 비교적 작기 때문에 땅에 닿기 전 공중에서 완전히 타버렸을 가능성이 높다”면서 “지금까지 파편이 발견됐다는 보고는 없었으나 그 크기가 매우 작아 식별하기 어려울 수 있다”고 밝혔다. 실제로 인공위성은 임무를 다하면 우주쓰레기가 되는 것을 막기위해 이번처럼 대기권에 진입시켜 그 마찰로 불에 타 소멸하는 운명을 맞는다. 다만 덩치가 큰 위성의 경우 파편 일부가 불에 타지않고 땅으로 떨어져 피해가 발생할 가능성도 있다. 미 국립해양대기청(NOAA)에 따르면 위성과 같은 우주 쓰레기가 지구로 떨어지는 일은 흔한 일로, 매년 200~400개의 물체가 대기권에 재진입한다. 앞서 지난달 9일에도 미국 텍사스 주, 콜로라도 주 상공에 밤하늘을 환하게 밝힌 유성으로 추정되는 물체가 떨어졌는데, 알고보니 스페이스X의 스타링크 위성으로 밝혀진 바 있다. 문제는 앞으로 위성 추락이 더 자주 발생할 것이라는 점으로 이는 우주로 쏘아올린 위성수에 비례한다.

한국인이 사랑하는 시인 윤동주의 ‘서시’에는 “모든 죽어 가는 것을 사랑해야지”라는 문장이 나온다. 과학자들은 죽어 가는 별들을 분석해 극한 중력의 영향과 암흑 물질을 발견하는 데서 한발 더 나아갔다. 미국 존스홉킨스대, 하버드·스미스소니언 천체물리학 연구센터, 보스턴대, 피츠버그대, 이탈리아 트리에스테대, 영국 워릭대 공동 연구팀은 백색왜성 약 2만 6000개를 분석해 질량이 같더라도 표면 온도에 따라 백색왜성 크기가 다르다는 사실을 발견했다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘천체물리학 저널’ 12월 19일자에 실렸다. ‘태양의 먼 미래’로 불리는 백색왜성은 질량은 태양 정도, 크기는 지구 정도로 밀도가 매우 높은 항성(별)이다. 핵융합이 끝나 에너지를 생성할 수 없기 때문에 점점 식어 가고 열 압력이 약해지면서 중력 수축이 진행된다. 이 때문에 크기가 원래 100분의1 정도에 불과하다. 태양과 같은 보통 별이 지름 20㎝의 농구공이라면 그 속에 있는 물질들이 지름 2㎜ 정도의 과일 씨로 압축된 천체가 백색왜성이다. 밀도가 높기 때문에 중력은 지구보다 수백 배 더 강하다. 연구팀은 우주 거대 구조를 실측하는 세계 최대 규모의 천문 관측 프로젝트 ‘슬론 디지털 스카이 서베이’와 우리 은하의 3차원 별 지도 작성을 위한 유럽우주국(ESA)의 가이아 프로젝트 데이터를 활용했다. 연구팀은 지구를 기준으로 백색왜성의 움직임에 따른 광파를 측정하고 이를 중력과 크기에 따라 분류해 온도가 부피에 미치는 영향을 분석했다. 연구팀은 백색왜성의 적색편이 현상에 주목했다. 적색편이는 도플러 효과로 인해 천체에서 배출되는 빛이 멀어질수록 에너지를 잃고 점차 붉은 빛을 띠는 현상이다. 이는 알베르트 아인슈타인이 일반 상대성 이론에서 예측한 대로 극한 중력으로 인한 시공간 뒤틀림의 결과이기도 하다. 적색편이가 강할수록 백색왜성의 크기는 작고 표면 온도는 낮으며 지구에서 더 멀리 떨어져 있다는 의미다. 분석 결과 태양과 같은 별은 핵융합이 끝난 뒤에도 밀도 높은 핵을 안정적으로 유지하는 양자역학적 과정인 ‘전자 퇴화 압력’으로 인해 별의 질량이 증가함에 따라 수축하는 것으로 파악됐다. 또 질량이 같은 백색왜성이라도 온도가 높을수록 부피가 더 큰 것으로 나타났다. 이번 연구는 암흑 물질을 발견하는 데도 도움이 될 것으로 전망된다. 암흑 물질은 중력은 있지만 빛이나 에너지를 방출하지 않기 때문에 망원경으로 관측할 수 없다. 태양이 지구 궤도에 영향을 미치는 것처럼 중력은 별, 은하, 기타 천체에 영향을 주기 때문에 백색왜성을 관측해 간섭 패턴을 분석함으로써 암흑 물질의 존재를 간접적으로 밝혀 낼 수 있다. 그런가 하면 미국 캘리포니아 산타크루즈대(UCSC), 독일 막스 플랑크 태양계 연구소, 프랑스 소르본대와 코트다쥐르대 공동 연구팀은 달 암석 표본을 재분석해 43억 5000만년으로 알려진 달의 나이가 그보다 더 오래된 약 45억 1000만년이라는 분석 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 12월 19일자에 발표했다.

중력이 매우 커서 어떤 물질도 탈출할 수 없는 블랙홀이 모든 거대 은하의 중심에선 초대질량으로 숨어있을 것으로 과학자들은 예측한다. 초대질량 블랙홀은 수백만 또는 수십억 개의 태양과 같은 질량을 가졌고, 어떤 것은 태양질량의 100억 배 이상인 ‘극대질량 블랙홀’이 되기도 한다. 현재 밝혀진 가장 거대한 블랙홀은 피닉스 A로, 이 블랙홀이 존재하는 피닉스 성단 역시 지금까지 발견된 가장 무거운 성단 중 하나로 꼽힌다. 58억 광년 떨어진 피닉스 A의 질량은 태양의 1000억 배로 추산된다. 또 다른 거대 블랙홀은 약 10억 광년 떨어진 곳에 있는 토난친틀라 618(Ton 618)로, 태양 질량의 660억 배로 추정한다. ​피닉스 A와 Ton 618 같은 괴물 같은 극대질량 블랙홀이 과연 얼마나 더 커질 수 있는지, 그 한계가 과학자들의 오랜 궁금증이다. 프리얌바다 나타라잔 미국 예일대 천문물리학과 교수팀은 그 답을 찾았다고 발표했다. ​나타라잔은 “극대질량 블랙홀과 초질량 블랙홀은 각각 태양 질량의 100억 배, 1000만 배를 초과하는 블랙홀로 정의한다”며 “따라서 극대질량 블랙홀은 평균적으로 초질량 블랙홀보다 1만 배 더 무겁다”고 설명했다. BCG, 극대질량 블랙홀이 숨는 최적의 장소나타라잔은 극대질량 블랙홀이 어디에 있는지 알아내기 위해 단서를 제시했다. 은하 중심에 품고 있는 초질량 블랙홀은 그 은하 내 별의 총질량과 상관관계가 있다는 것이다. “이러한 상관관계는 블랙홀이 성장하는 방식과 그 은하계에서 별이 형성되는 방식 사이에 깊고 심오한 연관성이 있음을 시사한다”는 게 나타라잔의 설명이다. 극대질량 블랙홀은 가장 많은 별을 품어 가장 밝은 은하계에 있어야 한다. ‘가장 밝은 중앙 은하계’(Brightest Cluster Galaxy, BCG)로 알려진 은하계 군집 중심에 있는 밝은 은하가 극대질량 블랙홀을 품기에 최적의 후보라는 의미다. 나타라잔은 ​“극대질량 블랙홀은 BCG의 중심에서 발견됐다. 놀라운 점은 모든 크기의 블랙홀이 본질적으로 우주 모든 곳에 흩어져 있다는 것이다”라고 전했다. 이어 “은하 하나가 블랙홀 집단 여럿을 품고 있고, 은하의 밝기에 따라 극대질량 블랙홀 또는 중심부에 초질량 블랙홀이 있다”면서 “중심에서 벗어나 분포하는 블랙홀은 초질량부터 더 낮은 질량까지 다양할 수 있다”고 덧붙였다. ‘식탐가’ 블랙홀, 질량의 한계를 짓는 방식은​은하계를 지배하는 우주의 괴물들은 무한 성장할 수는 없는 걸까? 그들에게 부과된 유일한 한계는 그들에게 가해지는 가스, 먼지, 별의 양과 그들이 ‘먹을’ 수 있는 시간의 양이다. 블랙홀은 실제로 스스로에 이러한 성장 한계를 부과한다. 나타라잔은 ​“가스가 은하 중심에서 흘러들어 초질량 블랙홀에 공급되지만 모든 가스가 초질량 블랙홀의 지평선까지 도달하여 흡수되는 것은 아니”라며 “일부만이 유입되고 나머지는 블랙홀에 의해 흩어진다. 블랙홀은 극도의 식탐가”라고 덧붙였다. 블랙홀에 떨어지지 않는 가스 일부는 강력하고 빠르게 분출되는 ‘천체물리학적 제트’로 폭발되며, 이는 은하 너머 수십 광년까지 뻗어나갈 수 있다. 이러한 유출은 주변 은하 블랙홀에서 더 멀리 떨어진 가스를 가열하고 변형시켜 별의 탄생에 직접적인 영향을 미친다. 나타라잔은 “별은 가스와 먼지 구름이 식고 응축될 때 형성되는데, 제트가 이 가스를 가열하고 응축을 제지해 별 형성을 막는다”고 설명한다. 제트의 작용은 가스를 은하 중심에서 밀어내 블랙홀로 흘러가는 물질의 ‘먹이 공급원’ 또한 차단하여 가스 유출을 자체적으로 조절한다. 이는 블랙홀 성장에 대한 자연스러운 순환과정을 시사한다. 나타라잔은 가스가 은하의 나머지 부분에서 중심 영역으로 흘러들 가능성이 없기 때문에 은하 내부 영역의 가스가 완전히 소모되면 블랙홀은 성장에 방해를 받는다고 밝혔다. 블랙홀이 성장하는 방식이나, 먹이 공급을 차단하고 성장을 저해하는 것으로 보이는 자연적 피드백 시스템을 고려할 때 초거대 블랙홀의 한계는 약 1000억 태양 질량이 된다. 나타라잔의 이론이 맞다면 피닉스 A는 우리가 지금까지 발견한 가장 거대한 블랙홀일 뿐만 아니라 우리가 발견할 수 있는 가장 큰 블랙홀일 수도 있다. 나타라잔 팀은 초거대 블랙홀과 항성 질량 블랙홀 사이의 블랙홀을 조사할 예정이다. 후자 그룹의 구성원은 태양보다 약 100배 더 무겁고 수명이 다한 거대한 별의 붕괴를 통해 형성된다. 초질량과 항성질량 사이의 흥미로운 집단은 ‘중간질량 블랙홀’로 알려져 있으며, 천문학자들이 이를 찾는 데 어려움을 겪었다. 나타라잔은 “초질량 블랙홀과 항성질량 블랙홀 사이의 격차를 메우겠다”면서 “태양 질량의 1000~1만배에 달하는 질량을 가진 중간질량 블랙홀이 많이 있어야 하는데, 우리는 지금 막 이를 발견하기 시작했다”고 밝혔다. 이 연구는 논문 저장소 사이트 아카이브(arXiv)에 게재됐다.

중력이 매우 커서 어떤 물질도 탈출할 수 없는 블랙홀이 모든 거대 은하의 중심에선 초대질량으로 숨어있을 것으로 과학자들은 예측한다. 초대질량 블랙홀은 수백만 또는 수십억 개의 태양과 같은 질량을 가졌고, 어떤 것은 태양질량의 100억 배 이상인 ‘극대질량 블랙홀’이 되기도 한다. 현재 밝혀진 가장 거대한 블랙홀은 피닉스 A로, 이 블랙홀이 존재하는 피닉스 성단 역시 지금까지 발견된 가장 무거운 성단 중 하나로 꼽힌다. 58억 광년 떨어진 피닉스 A의 질량은 태양의 1000억 배로 추산된다. 또 다른 거대 블랙홀은 약 10억 광년 떨어진 곳에 있는 토난친틀라 618(Ton 618)로, 태양 질량의 660억 배로 추정한다. ​피닉스 A와 Ton 618 같은 괴물 같은 극대질량 블랙홀이 과연 얼마나 더 커질 수 있는지, 그 한계가 과학자들의 오랜 궁금증이다. 프리얌바다 나타라잔 미국 예일대 천문물리학과 교수팀은 그 답을 찾았다고 발표했다. ​나타라잔은 “극대질량 블랙홀과 초질량 블랙홀은 각각 태양 질량의 100억 배, 1000만 배를 초과하는 블랙홀로 정의한다”며 “따라서 극대질량 블랙홀은 평균적으로 초질량 블랙홀보다 1만 배 더 무겁다”고 설명했다. BDG, 극대질량 블랙홀이 숨는 최적의 장소나타라잔은 극대질량 블랙홀이 어디에 있는지 알아내기 위해 단서를 제시했다. 은하 중심에 품고 있는 초질량 블랙홀은 그 은하 내 별의 총질량과 상관관계가 있다는 것이다. “이러한 상관관계는 블랙홀이 성장하는 방식과 그 은하계에서 별이 형성되는 방식 사이에 깊고 심오한 연관성이 있음을 시사한다”는 게 나타라잔의 설명이다. 극대질량 블랙홀은 가장 많은 별을 품어 가장 밝은 은하계에 있어야 한다. ‘가장 밝은 중앙 은하계’(Brightest Cluster Galaxy, BCG)로 알려진 은하계 군집 중심에 있는 밝은 은하가 극대질량 블랙홀을 품기에 최적의 후보라는 의미다. 나타라잔은 ​“극대질량 블랙홀은 BCG의 중심에서 발견됐다. 놀라운 점은 모든 크기의 블랙홀이 본질적으로 우주 모든 곳에 흩어져 있다는 것이다”라고 전했다. 이어 “은하 하나가 블랙홀 집단 여럿을 품고 있고, 은하의 밝기에 따라 극대질량 블랙홀 또는 중심부에 초질량 블랙홀이 있다”면서 “중심에서 벗어나 분포하는 블랙홀은 초질량부터 더 낮은 질량까지 다양할 수 있다”고 덧붙였다. ‘식탐가’ 블랙홀, 질량의 한계를 짓는 방식은​은하계를 지배하는 우주의 괴물들은 무한 성장할 수는 없는 걸까? 그들에게 부과된 유일한 한계는 그들에게 가해지는 가스, 먼지, 별의 양과 그들이 ‘먹을’ 수 있는 시간의 양이다. 블랙홀은 실제로 스스로에 이러한 성장 한계를 부과한다. 나타라잔은 ​“가스가 은하 중심에서 흘러들어 초질량 블랙홀에 공급되지만 모든 가스가 초질량 블랙홀의 지평선까지 도달하여 흡수되는 것은 아니”라며 “일부만이 유입되고 나머지는 블랙홀에 의해 흩어진다. 블랙홀은 극도의 식탐가”라고 덧붙였다. 블랙홀에 떨어지지 않는 가스 일부는 강력하고 빠르게 분출되는 ‘천체물리학적 제트’로 폭발되며, 이는 은하 너머 수십 광년까지 뻗어나갈 수 있다. 이러한 유출은 주변 은하 블랙홀에서 더 멀리 떨어진 가스를 가열하고 변형시켜 별의 탄생에 직접적인 영향을 미친다. 나타라잔은 “별은 가스와 먼지 구름이 식고 응축될 때 형성되는데, 제트가 이 가스를 가열하고 응축을 제지해 별 형성을 막는다”고 설명한다. 제트의 작용은 가스를 은하 중심에서 밀어내 블랙홀로 흘러가는 물질의 ‘먹이 공급원’ 또한 차단하여 가스 유출을 자체적으로 조절한다. 이는 블랙홀 성장에 대한 자연스러운 순환과정을 시사한다. 나타라잔은 가스가 은하의 나머지 부분에서 중심 영역으로 흘러들 가능성이 없기 때문에 은하 내부 영역의 가스가 완전히 소모되면 블랙홀은 성장에 방해를 받는다고 밝혔다. 블랙홀이 성장하는 방식이나, 먹이 공급을 차단하고 성장을 저해하는 것으로 보이는 자연적 피드백 시스템을 고려할 때 초거대 블랙홀의 한계는 약 1000억 태양 질량이 된다. 나타라잔의 이론이 맞다면 피닉스 A는 우리가 지금까지 발견한 가장 거대한 블랙홀일 뿐만 아니라 우리가 발견할 수 있는 가장 큰 블랙홀일 수도 있다. 나타라잔 팀은 초거대 블랙홀과 항성 질량 블랙홀 사이의 블랙홀을 조사할 예정이다. 후자 그룹의 구성원은 태양보다 약 100배 더 무겁고 수명이 다한 거대한 별의 붕괴를 통해 형성된다. 초질량과 항성질량 사이의 흥미로운 집단은 ‘중간질량 블랙홀’로 알려져 있으며, 천문학자들이 이를 찾는 데 어려움을 겪었다. 나타라잔은 “초질량 블랙홀과 항성질량 블랙홀 사이의 격차를 메우겠다”면서 “태양 질량의 1000~1만배에 달하는 질량을 가진 중간질량 블랙홀이 많이 있어야 하는데, 우리는 지금 막 이를 발견하기 시작했다”고 밝혔다. 이 연구는 논문 저장소 사이트 아카이브(arXiv)에 게재됐다.

시속 320만㎞로 이동하는 은하끼리 충돌하면 어떤 일이 벌어질까. 영국 하트퍼드셔대, 노팅엄대, 네덜란드 그로닝언대, 더럼대 등 영국, 네덜란드, 스페인, 스웨덴, 미국, 독일, 이탈리아, 프랑스, 뉴질랜드 9개국 34개 대학과 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 지구상 가장 강력한 망원경으로 알려진 윌리엄 허셜 망원경(WHT)을 이용해 ‘스테판의 5중주’ 은하단에서 빠르게 움직이는 은하끼리 충돌하는 현상을 발견했다고 26일 밝혔다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘왕립 천문학회 월간 보고’ 11월 21일 자에 실렸다. WHT는 스페인 라팔마섬에 있는 망원경으로 4.2m 구경의 가시광 및 근적외선 대역 반사망원경으로 아이작 뉴턴 망원경 군(群) 중 하나다. WHT로 우리은하 중심 초대질량 블랙홀 존재 증거 포착, 감마선 폭발체의 첫 가시광 관측 등을 성공했다. 최근에는 여기에 ‘Weave’라는 초고속 매핑 장치가 설치됐다. Weave는 시간당 1000여 개의 별을 추적해 구성, 속도, 방향, 나이 등 알아낼 수 있다. 총 500만 개의 별 리스트를 만들기 위해 설치된 Weave는 수십억 년에 걸쳐 생성된 은하수 기원을 밝혀내는 작업을 하고 있다. 연구팀이 이번에 은하의 충돌을 관측한 지점은 스테판의 5중주다. 1877년 발견된 스테판의 5중주는 5개의 은하가 모여 아름다운 풍경을 이룬다는 의미로 붙여진 이름으로 은하의 충돌과 결합을 볼 수 있어 과학자들이 주목하고 있는 우주 지점이다. 스테판의 5중주 중 4개의 은하는 서로 가까이에서 중력으로 묶여 가까워지고 멀어지기를 반복하는데 이들은 지구에서 약 2억 9000만 광년, 나머지 1개는 4000만 광년 떨어져 있다. 연구팀은 스테판의 5중주를 관통하는 은하 ‘NGC 7318b’를 발견하고, 여기서 은하끼리 충돌할 때 발생하는 현상 중 하나인 ‘제트기 음파 붐’과 비슷한 강력한 충격파의 흔적을 관측했다. 즉, 충격파의 흔적은 초음파가 은하 매질 원자를 붕괴시켜 전하를 띤 가스의 빛 흔적을 남기게 되는데 이를 찾아낸 것이다. 연구를 이끈 영국 옥스퍼드대 천체물리학자인 게빈 달튼 교수는 “이번 연구 결과는 그동안 우리 관측 능력의 한계를 벗어나 있던 희미한 은하의 형성과 진화 과정을 파악하게 했다”라며 “우주 진화와 생성에 대한 이해를 혁신적으로 발전시킬 것”이라고 설명했다.