블랙홀이 빛난다? 빛도 빠져나올 수 없는 강한 중력을 가진 천체인 ‘블랙홀’(검은 구멍)이 빛난다니 역설적인 표현일까. 아니다.블랙홀 중 일부는 강력하게 에너지를 방출하며 빛을 낸다. 과학자들은 블랙홀을 여러 체급으로 분류하는데, 태양의 100만 배 이상 질량을 가진 블랙홀을 ‘초대형 블랙홀’이라고 부른다. 덩치에 걸맞게 초대형 블랙홀은 블랙홀 중에서도 가장 밝게 빛난다. 블랙홀이 빛나는 이유는 블랙홀이 주변의 별이나 가스구름을 끌어당길 때 발생하는 마찰력 때문이다. 지구에 운석이 떨어질 때 엄청난 빛과 소음이 발생하는 것과 비슷한 이치다. 초대형 블랙홀은 강한 중력을 지니고 있어서 블랙홀로 빨려들어가는 물체가 만들어내는 마찰 에너지는 엄청나다. 블랙홀로 끌려들어가는 물질은 토성의 고리처럼 원반 모양의 띠를 이루며 들어가기 때문에 블랙홀은 밝은 ‘불의 고리’를 두르고 있을 것으로 추측된다. 블랙홀 고리의 밝기는 얼마나 많은 물질이 블랙홀로 끌려들어가는지와 밀접한 관계가 있다. 블랙홀은 중력이 강하기 때문에 빛이 나오면서 고리 모양이 왜곡돼 보일 것으로 과학자들은 예상하고 있다. 보석이 박힌 고리처럼 한쪽 가장자리가 빛나고 블랙홀에 가려서 보이지 않아야 할 블랙홀 뒤편의 고리까지도 뒤틀려 보이게 된다는 것이다. 영화 ‘인터스텔라’에서도 이런 블랙홀의 모습이 등장했다. 현대 천문학에서는 모든 은하의 중심에 초대형 블랙홀이 적어도 하나씩은 있다고 본다. 최근 들어서는 초대형 블랙홀이 은하와 은하들의 집단인 은하단과 상호작용하며 진화하고 있다는 증거도 찾아냈다. 초대형 블랙홀 중 일부는 밝게 빛날 뿐 아니라 은하 전체는 물론 별과 행성의 생성에도 영향을 줄 수 있다는 설명이다. 블랙홀에 대한 활발한 연구가 진행되고 있지만 사실 아직까지는 ‘빛나는 블랙홀’이 직접 관측된 적은 없다. 천문학자들은 궁수 별자리 방향에 있는 우리 은하 중심에도 태양의 400만 배 정도 질량을 가진 초대형 블랙홀이 있을 것이라 예측하고 있다. 우리 은하 중심에 있는 초대형 블랙홀은 얌전한 축에 속해 2만 8000광년쯤 떨어진 우리 태양계에 별다른 영향을 주지는 않지만 상당한 빛을 뿜어내고 있다고 본다. 지난 4월 한국을 비롯한 여러 나라의 천문학자들이 함께 우리에게서 가장 가까이 있는 이 블랙홀을 직접 관측하는 ‘이벤트호라이즌 망원경’(EHT) 프로젝트를 시작했다. 전 세계의 전파망원경을 ‘간섭계 기술’로 연결해 지구만 한 가상의 망원경으로 초대형 블랙홀이 만든 ‘불의 고리’에 대한 관측을 수행했다. 자료의 종합 분석에 들어가는 올겨울 즈음에는 인류가 처음으로 블랙홀을 볼 수 있을지도 모르겠다.

지구에서 21광년 떨어진 곳에 ‘슈퍼 지구’가 존재한다는 것을 과학자들이 발견해 냈다. 슈퍼 지구는 물과 생명체가 존재할 가능성이 제기된 지구형 행성으로, 질량이 지구보다 큰 천체를 말한다.●물·생명체 존재 가능성 있는 행성 ‘GJ625’ 발견 카나리아제도 천체물리학연구소(IAC) 연구진은 M형 왜성이자 적색왜성인 글리제625(GJ625)에서 약 0.08천문단위(AU·1AU는 지구~태양 간 거리) 떨어져 있는 곳에서 새로운 암석 행성 GJ625 b를 발견했다. 이 암석 행성이 바로 슈퍼지구의 0순위 후보로 떠오른 것이다. 이들 천문학자는 카나리아제도에 있는 로크 데 로스 무차초스 천문대의 3.6m 구경 갈릴레오국립망원경(TNG)의 북반구용 고정밀 시선속도측정 행성탐사기(HARPS-N)를 사용해 3년 6개월 동안 스펙트럼 151개를 얻었다. 연구진은 이 중에서 시선속도(천체가 관측자의 시선 방향에 가까워지거나 멀어지는 속도)에 생긴 작은 변화를 찾아내 슈퍼 지구의 존재를 밝혀냈다. ●지구보다 질량 2.8배… 14일 주기 공전 이 행성은 분석 결과 질량은 지구의 약 2.8배로, 생명거주가능구역에서 안쪽 가장자리를 따라 약 14일을 주기로 공전하고 있어 액체 상태의 물을 유지하기에 충분한 서늘한 온도를 가진 암석 세상일 가능성이 큰 것으로 나타났다. 이에 대해 연구를 이끈 알레한드로 수아레스 마스카레뇨 연구원은 “GJ625는 비교적 서늘한 별이므로, 이 행성은 생명거주가능구역 가장자리에 있어 표면에는 액체 상태의 물이 존재할 수 있다”면서 “사실 이 행성의 대기를 덮는 구름과 자전 속도를 살펴봐도 이 행성은 잠재적으로 생명체가 거주할 수 있는 곳”이라고 설명했다. ●지구 태양계와 비교적 가깝고 가장 닮아 특히 이번 행성은 지구에서 약 21광년 거리에 있어 태양계와 비교적 가깝고 지금까지 발견된 슈퍼 지구들 중 가장 적은 질량을 갖고 있다고 연구진은 설명한다. 이 행성이 지구와 가장 유사한 환경을 갖고 있음을 뜻한다. 또 다른 연구 저자인 라파엘 레볼로 교수에 따르면 앞으로 과학자들은 이 행성이 다시 모성(GJ625) 앞을 지날 때를 자세히 관측해 밀도와 반지름은 물론 대기 특성 등 더 상세한 정보를 알아낼 계획이다. 이번 연구 성과는 지난달 18일 미국 코넬대학 도서관이 운영하는 물리학 분야의 권위 있는 온라인 논문저장 사이트인 ‘아카이브’(ArXiv.org)에 공개됐으며, 조만간 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics)에 실릴 예정이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

1977년 지구를 떠난 이래 운행을 계속하고 있는 보이저 1호는 오는 9월 5일이면 만 40년을 맞는다. 태양계를 벗어나 성간공간으로 진입한 유일한 우주선인 보이저 1호는 6월 2일 현재 지구로부터 약 206억km 떨어진 우주공간을 날고 있는 중이다. 이 거리는 지구-태양 간 거리의 139배(139AU)에 해당하는 거리로, 초속 30만km의 빛이 달리더라도 꼬박 19시간이 걸리는 아득한 거리다. 총알 속도의 17배인 초속 17km로 날아가고 있는 722㎏짜리 인간의 피조물 보이저 1호는 인간이 만든 물건으로는 가장 우주 멀리 날아가는 기록을 세우고 있는 중이다. 보이저 1호가 공식적으로 확인된 성간공간 진입 시간은 출발 35년 만인 2012년 8월로, 탐사선을 스치는 태양풍 입자들의 움직임으로 확인되었다. 태양계 최외각의 행성들을 지나온 보이저는 최초로 진입한 성간공간에서 각종 데이터를 지구로 보내오고 있는 중이다. 데이터로부터 최근 확인된 상황은 ​태양으로부터 온 ‘거품(Bubbles) 효과’의 관측으로, 이것이 바로 보이저 1호가 성간공간으로 들어섰다는 사실을 확인해준 것이다. 쌍둥이 탐사선 보이저 1, 2호는 1977년 8월 20일에 2호가 먼저 발사되었고, 1호는 2주 뒤에 발사되었다. 이 같은 발사시간은 176년 만에 이루어지는 태양계 행성 정렬에 맞춘 것이다. 일명 ‘행성간 대여행’이라 불리는 행성의 배치가 행성간 탐사선의 개발에 영향을 주었는데, 이 행성간 대여행은 연속적인 중력 보조를 활용함으로써, 한 탐사선이 궤도 수정을 위한 최소한의 연료만으로 화성 바깥쪽의 모든 행성(목성, 토성, 천왕성, 해왕성)을 탐사할 수 있는 여행이다. 본래 태양계 바깥쪽의 거대 행성들을 탐사하기 위해 발사된 보이저 1호는 당시 최신 기술이던 중력 도움을 사용하도록 설계된 탐사선이다. 중력 도움이란 탐사선의 속도를 높이기 위해 중력을 이용한 슬링 숏 기법(새총쏘기)을 말하는 것으로, 행성의 중력을 이용해 우주선의 가속을 얻는 기법이다. 스윙바이(swingby) 또는 플라이바이라고도 하는 이것은 말하자면 우주의 당구공 치기쯤 되는 기술이다. 보이저는 이 기법을 이용해 목성 중력에서 시속 6만km의 속도 증가를 공짜로 얻었다. 보이저가 목성의 중력을 이용해 추진력을 얻을 때, 목성은 그만큼 에너지를 빼앗기는 셈이지만, 그것은 50억 년에 공전 속도가 1mm 정도 뒤처지는 것에 지나지 않는다. 현재까지 인류가 개발한 추진 로켓의 힘은 겨우 목성까지 날아가는 게 한계이지만, 이 스윙바이 항법으로 우리는 전 태양계를 탐험할 수 있게 된 것이다. 출발은 늦었지만 보이저 1호는 다른 지름 경로를 통해 목성에 먼저 도착하는 등 수많은 탐사 신기록을 세웠다. 1979년 목성에 약 35만km까지 다가가 아름다운 목성의 모습을 촬영했다. 당시만 해도 미지의 행성이었던 목성의 대적점(거대 폭풍)과 대기가 보이저 1호에 처음 포착되면서 목성의 비밀이 하나씩 벗겨지기 시작했다. 이듬해에는 토성에서 12만km 지점에 접근해 토성의 고리가 1000개 이상의 선으로 이뤄졌고 고리 사이에는 틈새기가 있다는 사실을 밝혀냈다. 3개의 원자력 전지가 전력을 공급받고 있는 보이저 1호는 2020년경까지는 지구와의 통신을 유지하는 데 충분한 전력을 공급받을 수 있을 것으로 보이나, 2025년 이후에는 전력 부족으로 더 이상 어떤 장비도 구동할 수 없게 되고, 지구와의 연결선이 완전 끊어지게 된다. 그러나 보이저의 항해는 그후로도 여전히 계속될 것이다. 태양계를 벗어난 보이저 1호가 먼저 만나게 될 천체는 혜성들의 고향 오르트 구름이다. 하지만 300년 후의 일이다. 이 오르트 구름 지역을 빠져나가는 데만도 약 3만년이 걸린다. 그리고 4만년 후에는기린자리의 항성 'AC+79 3888'에서 1.6광년 떨어진 곳까지 비행할 것으로 보인다. 그때까지 거의 빈 우주를 지날 것으로 과학자들은 예상한다. 약 7만년을 날아간 후 보이저 1호는 18광년 떨어진 기린자리의 글리제 445 별을 1.6광년 거리에서 지날 것이며, 그 다음부터는 적어도 10억 년 이상 아무런 방해도 받지 않고 우리은하의 중심을 돌 것이다. 외계의 지적 생명체와 조우할 경우를 대비해 보이저 1호에는 외계인들에게 보내는 지구인의 메시지를 담은 금제 음반도 싣고 있다. 이 음반의 내용은 칼 세이건이 의장으로 있던 위원회에서 결정되었는데, 115개의 그림과 파도, 바람, 천둥, 새와 고래의 노래와 같은 자연적인 소리와 함께 수록된 55개 언어로 된 지구인의 인삿말에는 한국어도 포함되어 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

많이 알려지지는 않았지만, 태양계 '큰형님' 목성도 토성같은 고리를 가지고 있다. 목성의 고리가 세간에 잘 알려져있지 않은 것은 암석 덩어리와 먼지로 채워진 탓에 희미해 잘 보이지 않기 때문이다. 그러나 목성도 태양계에서 토성, 천왕성, 해왕성과 함께 어엿한 고리 두른 행성이다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 목성의 궤도 안에서 촬영된 고리의 모습을 사상 처음으로 공개했다. NASA의 목성탐사선 주노(Juno)가 촬영한 이 사진에서 목성의 고리는 희미한 줄무늬 모습으로, 별들이 가득찬 우주를 가로지른다. 사진 속 목성의 고리 위로 떨어질듯 밝게 빛나는 천체는 오리온자리의 좌상 꼭짓점에 위치한 베텔게우스(Betelgeuse)다. 초거성인 베텔게우스는 태양보다 50만 배나 밝게 빛나는 별로 머지않은 미래에 초신성으로 폭발해 지구에서 관측될 것으로 예상된다. 이 장면은 지난해 8월 27일 주노에 장착된 별 추적 카메라에 포착됐으며 언론에 공개된 것은 지난 25일이다. NASA 제트추진연구소 하이디 베커 박사는 "주노와 목성 고리와의 거리는 6만 4000km"라면서 "수백 광년 떨어진 별들이 사진 속에 동시에 포착됐다"고 설명했다. 이어 "지구와 목성에서 본 '천국'은 똑같다"고 덧붙였다. 한편 지난 2011년 8월 발사된 목성탐사선 주노는 지난해 7월 4일 미국 독립기념일에 맞춰 목성 궤도에 진입했다. 주노의 주 임무는 목성 대기 약 5000km 상공에서 지옥같은 목성의 대기를 뚫고 내부 구조를 상세히 들여다보고 자기장, 중력장 등을 관측하는 것으로 2018년 그 수명을 다한다. 사진=NASA/JPL-Caltech/SwRI　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구에서 21광년 떨어진 곳에 ‘슈퍼 지구’가 존재한다는 것을 과학자들이 발견해냈다. 슈퍼 지구는 물과 생명체가 존재할 가능성이 제기된 지구형 행성으로, 질량이 지구보다 큰 천체를 말한다. 카나리아 제도 천체물리학연구소(IAC·Instituto de Astrofísica de Canarias) 연구진은 M형 왜성이자 적색왜성인 글리제625(GJ625)에서 약 0.08천문단위(AU·1AU는 지구-태양 간 거리) 떨어져 있는 곳에서 새로운 암석 행성 GJ625 b를 발견했다. 이 암석행성이 바로 슈퍼지구의 0순위 후보로 떠오른 것이다. 이들 천문학자는 카나리아 제도에 있는 로크 데 로스 무차초스 천문대의 3.6m 구경 갈릴레오국립망원경(TNG·Telescopio Nazionale Galileo)의 북반구용 고정밀 시선속도측정 행성탐사기(HARPS-N·High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher for the Northern Hemisphere)를 사용해 3년 6개월 동안 스펙트럼 151개를 얻었다. 연구진은 이 중에서 시선속도(천체가 관측자의 시선 방향에 가까워지거나 멀어지는 속도)에 생긴 작은 변화를 찾아내 슈퍼 지구의 존재를 밝혀냈다. 이 행성은 분석 결과, 질량은 지구의 약 2.8배로, 생명거주가능구역(HZ·habitable zone)에서 안쪽 가장자리를 따라 약 14일을 주기로 공전하고 있어 액체 상태의 물을 유지하기에 충분한 서늘한 온도를 가진 암석 세상일 가능성이 큰 것으로 나타났다. 이에 대해 연구를 이끈 알레한드로 수아레스 마스카레뇨 연구원은 “GJ625(이번에 발견된 슈퍼 지구의 모성)는 비교적 서늘한 별이므로, 이 행성은 생명거주 가능구역 가장자리에 있어 표면에는 액체 상태의 물이 존재할 수 있다”면서 “사실, 이 행성의 대기를 덮는 구름과 자전 속도를 살펴봐도 이 행성은 잠재적으로 생명체가 거주할 수 있는 곳”이라고 설명했다. 특히 이번 행성은 지구에서 약 21광년 거리에 있어 태양계와 비교적 가깝고 지금까지 발견된 슈퍼 지구들 중 가장 적은 질량을 갖고 있다고 연구진은 말한다. 이 말은 지구와 가장 유사하다는 것. 또 다른 연구 저자인 라파엘 레볼로 교수에 따르면, 앞으로 과학자들은 이 행성이 다시 모성(GJ625) 앞을 지날 때를 자세히 관측해 밀도와 반지름은 물론 대기 특성 등 더 상세한 정보를 알아낼 계획이다. 이에 대해 레볼로 교수는 “카나리아 대형망원경(GTC·Gran Telescopio Canarias)의 고정밀 고안정 분광기나 30m 망원경(TMT·Thirty Meter Telescope)과 같은 북반구의 차세대 망원경을 사용하면 된다”고 말했다. 또한 공동 저자 중 한 명인 조네 곤살레스 에르난데스 박사는 “앞으로 측광 관측을 진행할 때 새로운 관측 연구는 모성을 가로지르는 행성 통과를 탐지하는 것이 필수적”이라면서 “GJ625 주변 생명거주가능지역에 암석 행성이 더 있을 가능성이 있으므로 계속해서 탐사를 진행할 것”이라고 말했다. 이번 연구 성과는 지난 18일 미국 코넬대학 도서관이 운영하는 물리학 분야의 권위있는 온라인 논문저장 사이트인 ‘아카이브’(ArXiv.org)에 공개됐으며, 조만간 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics)에 실릴 예정이다. 사진=IAC 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

가까운 은하 중심 부근에 있는 두 개의 ‘괴물 블랙홀’이 충돌 코스에 진입한 것이 확실시된다는 새 연구가 발표되었다. 천문학자들은 백조자리 A 중심에 있는 알려진 초질량 블랙홀에서 1500광년 떨어진 거리에 있는 엄청난 광도의 천체를 발견했다. 백조자리 A는 지구로부터 8억 광년 떨어진 은하로, 천문학자들에게 가장 흥미로운 연구 대상이 되고 있는 은하 중 하나다. 미국 국립전파천문대(NRAO) 소속 크리스 카릴리 논문 공동 저자는 발표문을 통해 “우리는 이 은하에서 제2의 초질량 블랙홀을 발견한 것으로 생각하고 있다”면서 “이 블랙홀은 천문학적으로는 비교적 가까운 과거에 이 은하에 다른 은하가 합병되었음을 말해주는 것”이라고 밝혔다. 이 전파천문대는 미국 국립 과학재단에서 운영하는 전파천문 연구시설로 뉴멕시코에 소재하고 있다. 그는 “이 두 블랙홀은 지금껏 발견된 블랙홀들 중 가장 가까운 거리에 위치한 것으로 머지않은 미래에 충돌, 합병될 것으로 보인다”고 덧붙였다. 논문을 집필한 연구자들은 2015년에서 2016년까지 이 천문대의 장기선 간섭계(Very Large Array; VLA)를 이용해 백조자리 A 은하를 연구했다. 전파망원경에 의해 발견된 이 수수께끼 같은 밝은 천체는 1980년대와 90년대의 백조자리 A 이미지에서는 발견되지 않은 것이었다. 1994년에서 2002년 사이에 허블 우주망원경과 하와이의 케크 망원경의 자외선 이미지로 잡은 이미지를 보면 같은 지점에서 희미한 빛을 내는 천체가 잡혀 있다. 이 수수께끼의 천체는 처음에는 무리지은 별들의 집단으로 추정되었지만, 최근 급격히 밝아지기 시작한 것으로 보아 다른 가능성이 제기된 것이다. 연구자들은 두 개의 가능성을 놓고 저울질하고 있는데, 폭발 단계에 들어선 초신성이거나 아니면 초질량 블랙홀일 거라고 연구자들은 보고 있다. 연구팀이 선호하는 가설은 초질량 블랙홀이다. 왜냐하면, 어떤 초신성 타입도 그토록 오래 밝게 빛난 사례가 없었기 때문이다. 제2의 초질량 블랙홀이 지금처럼 활동적인 된 것은 주변의 별이나 가스를 엄청나게 폭식한 탓으로 보인다고 연구자들은 덧붙였다. 영국 리버풀 존 무어스 대학 천체물리학 연구소 소속 대니얼 펄리 논문 대표저자는 “아직까지 풀리지 않은 의문들은 앞으로 계속될 관측에서 실마리를 얻을 수 있을 것으로 본다”면서 “만약 이것이 제2의 블랙홀로 밝혀진다면 우리는 다른 은하에서도 이 같은 예를 발견할 수 있을 것”이라고 말했다. 새 연구는 조만간 천문학 분야 권위지 '천체물리학 저널'에 발표될 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

우주에는 은하보다 훨씬 밝은 퀘이사라는 천체가 있다. 그 정체는 강력한 에너지를 내뿜는 은하 중심의 거대 블랙홀이다. 활동성 은하 중심에 존재하는 대형 블랙홀이 주변에서 막대한 물질을 흡수하면서 동시에 엄청난 에너지를 방출하는 것이다. 퀘이사는 매우 밝기 때문에 먼 우주를 관측하는 과학자들에게 매우 중요한 연구 대상이다. 국제 과학자팀은 슬로안 디지털 스카이 서베이(SDSS·Sloan Sky Digital Survey) 연구의 일부로 확장 바리온 진동 분광형 연구 eBOSS(Extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey)를 진행했다. 이는 보통의 은하보다 훨씬 밝은 퀘이사의 위치를 추적해 우주의 나이가 30억 년에서 70억 년 사이였을 무렵의 우주의 3차원 지도를 그리는 것이다. 이를 통해 과학자들은 물질의 분포는 물론 아직 그 정체를 모르는 암흑 물질과 암흑 에너지의 분포를 알아낼 수 있다. 암흑 에너지와 암흑 물질이 눈에 보이는 물질의 분포에 영향을 주기 때문이다. 14만 7000개에 달하는 퀘이사의 분포를 확인한 과학자들은 지난 20년간 구축한 표준 우주 모델과 일치하는 결과를 얻었다. 이 거대 우주 지도에서 과학자들은 바리온 음향 진동(baryonic acoustic oscillations·BAO)이라는 거대한 구조를 확인할 수 있다. 이는 빅뱅 직후 존재했던 물질의 미세한 밀도 차이에서 발생한 것으로 현재 우리가 사는 우주의 모습을 만든 원동력이다. 물질의 미세한 분포 차이로 인해 중력이 다르게 작용하면서 가스가 모여 은하단과 은하, 별이 형성되기 때문이다. 그리고 남은 공간은 보이드라는 은하 사이 공간을 만드는데, 시간이 지날수록 그 크기가 확장되고 있다. 이전 연구에서 과학자들은 SDSS 데이터를 이용해서 지구에서 가까운 위치에 있는 120만 개 은하의 3차원 입체 지도를 완성한 바 있다. 이 지도와 더불어 새로 만든 거대 블랙홀 지도는 거대한 우주의 구조와 진화를 이해하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 멀리 떨어진 퀘이사의 지도가 오래전 우주 초기의 모습이라면 가까이 존재하는 은하의 분포는 오늘날의 우주의 모습을 보여주기 때문이다. 동시에 각각의 미세한 점이 무수히 많은 별로 이뤄진 은하이며 이 은하에는 태양 같은 별과 지구 같은 행성이 수천억 개 존재한다는 사실을 생각하면 우주의 거대함을 다시 한번 느낄 수 있는 결과이기도 하다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

포말하우트(Formalhaut)는 지구에서 25광년 떨어진 가까운 별로 밤하늘에서 밝게 보이므로 중국에서도 오래전부터 북락사문(北落師門)이라고 불리는 등 우리에게 친숙한 별이다. 최근 포말하우트는 과학자들의 중요한 관측 대상이 되고 있는데, 이 별이 태어난 지 4억4000만년 이내의 젊은 별로 주변에 거대한 가스와 먼지 원반을 가지고 있고 행성도 같이 거느리는 것으로 생각되기 때문이다. 특히 별에서 평균 200억km에는 태양계의 카이퍼 벨트와 유사하지만 더 거대한 얼음 고리가 존재한다. 본래 이 위치에 있는 어둡고 차가운 고리를 관측하는 일은 쉽지 않지만, 국제 천문학 연구팀은 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 포말하우트의 고리를 관측했다. 이번 관측에서 고리의 평균 폭은 20억km에 달하는 것으로 밝혀졌으며, 그 구성 성분은 우리 태양계의 혜성과 크게 다르지 않은 것으로 나타났다. 따라서 태양계와 마찬가지로 이 얼음 천체와 입자들이 나중에 중력에 이끌려 행성계 내부로 진입하면 혜성이 될 가능성도 있다. 논란의 여지는 있지만, 일부 과학자는 지구의 물과 대기, 그리고 생명의 기초를 이루는 유기물질이 혜성에서 공급되었다고 보고 있다. 만약 태양계와 같은 과정이 다른 행성계에서도 일어난다면 비슷한 경로로 생명 탄생에 필요한 물질이 외계 행성에 공급될 수 있다. 과학자들은 태양계 얼음 천체의 모임인 카이퍼 벨트나 오르트 구름 같은 구조가 외부 행성계에도 있다고 믿고 있다, 하지만 대개 어둡고 너무 멀어서 관측이 어렵다. 따라서 포말하우트의 관측 결과는 태양계 진화는 물론 다른 행성계의 진화과정을 연구하는 데 큰 도움을 주고 있다. 이번 관측에서 확인된 또 다른 흥미로운 사실은 얼음 고리가 궤도에 따라 밀도가 다르다는 것이다. 타원 궤도를 공전하는 경우 가까운 궤도에서는 속도가 빨라지고 먼 궤도에서는 속도가 느리다. 따라서 토성의 고리처럼 원형 고리가 아닌 타원 고리를 지닌 경우 별에서 먼 곳에 있는 얼음 입자의 밀도가 높아지는 현상이 나타난다. 이번 관측 결과에서는 이 이론적인 예측이 실제로 맞는 것으로 나타났다. 포말하우트는 앞으로도 중요한 관측 대상이다. 제임스웹 우주망원경을 비롯한 차세대 망원경이 더 상세히 관측해야 할 중요한 별이라고 할 수 있다. 오랜 세월 인류에게 그 존재가 알려진 별이지만, 이제 최신 과학의 힘으로 이 별의 진짜 모습이 드러날 것으로 기대된다. 사진=ALMA로 관측한 포말하우트. 오렌지 색의 타원이 얼음 고리이고 중앙은 관측을 위해 빛을 가린 상태 - ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. MacGregor; NASA/ESA Hubble, P. Kalas; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF) 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

태양계 끝자락에 놓인 왜소행성 '2007 OR10' 주위를 도는 위성의 존재가 처음으로 확인됐다. 최근 미 항공우주국(NASA) 등 국제공동연구팀은 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)에 위치한 2007 OR10의 달 모습을 허블우주망원경으로 포착했다고 밝혔다. 태양계 내에서 3번째로 큰 왜소행성인 2007 OR10는 지름 1290~1520km 크기로 태양을 기준으로 명왕성보다도 3배 더 먼 곳에 위치해 있다. 지난 2007년 처음 발견됐으며 당시만 해도 상당히 밝고 추운 천체로 인식돼 백설공주(snow white)라는 재미있는 별명을 얻었지만 실제로는 붉은 색에 가깝다. 이번에 새롭게 확인된 달은 지름 240~400km로 추정되며 2007 OR10의 덩치를 고려하면 상대적으로 큰 편이다. 그렇다면 2007 OR10는 어떻게 자신의 달을 가지게 됐을까? 논문의 선임저자인 헝가리 부다페스트 콘콜리 관측소 차바 키스 박사는 "커다란 왜소행성 대부분 주위에 위성을 가지고 있는 것이 확인되고 있다"면서 "이는 수십 억 년 전 태양계가 형성될 당시 천체 간에 잦은 충돌이 있었고 이 과정에서 생성된 것으로 보인다"고 설명했다. 이어 "천체 간의 충돌 속도가 너무 빠르면 수많은 파편이 생겨 태양계 밖으로 나가고, 반대로 너무 느리면 크레이터가 생성되는 수준이 된다"고 덧붙였다. 인류에게는 아직 미지의 영역인 카이퍼 벨트는 해왕성 궤도 바깥에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역으로, 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하고 있다. 이 지역에는 2007 OR10를 포함한 아직 발견되지 않거나 공인되지 않은 여러 왜소행성들이 존재할 것으로 보인다. 한편 왜소행성(dwarf planet)은 2006년 국제천문연맹(IAU) 총회를 통해 새롭게 분류된 카테고리로 대표적으로 행성에서 강등당한 명왕성과 제나, 에리스 등등이 있다. 왜소행성이 행성이 되지 못하는 이유는 자신의 궤도 내에서 지배적인 천체가 아니라는 점 때문이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

●만성 신장병 치료 프로바이오틱스 개발 한국식품연구원(원장 박용곤) 장내미생물연구단과 가톨릭관동대 국제성모병원 신장내과 공동연구팀은 만성 신장질환 치료용 프로바이오틱스 개발에 성공했다고 16일 밝혔다. 만성 신장질환은 동맥경화와 혈관 석회화를 유발하기 때문에 칼슘(Ca)과 인(P) 성분 조절이 필요한데 연구팀은 혈액 내 인 조절기능이 탁월한 프로바이오틱스를 선별해 동물실험한 결과 효능을 확인했다. 이번에 개발된 물질은 혈중 인 농도를 22.3%, 요독증 유발 물질을 39.5% 낮추는 것으로 밝혀졌다. ●은하 진화 밝힐 해파리형 은하 발견 한국천문연구원(원장 한인우) 신윤경 박사팀이 참여한 국제공동연구진은 지구로부터 약 11억 광년 떨어진 곳에 위치한 거대은하단에서 해파리 은하를 발견하고 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널 레터스’ 최신호에 발표했다. 나선형 은하가 아니라 타원 형태의 은하에서 가스의 꼬리가 나온 형태의 해파리 은하가 발견된 것은 이번이 처음이다. 연구팀은 칠레 VLT 8.2m급 망원경에 장착된 3차원 분광관측기기를 활용했다. 이번 발견은 은하 주변 환경이 은하의 진화 과정에 미치는 영향을 밝혀내는 데 도움을 줄 것으로 예상된다. ●UNIST-헬름홀츠 공동연구센터 설립 울산과학기술원(UNIST·총장 정무영)이 독일 헬름홀츠 율리히 연구소와 공동연구센터를 설립했다고 16일 밝혔다. UNIST는 16일 ‘UNIST-헬름홀츠 율리히 미래에너지 혁신 연구센터’ 개소식을 갖고 산업화가 가능한 수준의 차세대 에너지 원천기술 공동개발에 나선다. 이번 공동연구센터 개소로 UNIST는 독일 3대 연구기관인 헬름홀츠, 막스플랑크, 프라운호퍼 연구회와 공동연구센터를 모두 구축한 유일한 국내 대학이 됐다.

■프로야구 한화-넥센(고척) kt-롯데(사직) LG-KIA(광주) NC-두산(잠실) 삼성-SK(문학 이상 오후 6시 30분) ■양궁 전국남녀종별선수권(오전 9시 청주 김수녕양궁장) ■농구 연맹회장기 전국남녀중고대회(낮 12시 김천체) ■근대5종 회장배 전국대회(오후 2시 문경 근대5종복합경기장 등) ■탁구 전국남녀종별선수권(오전 9시 단양 국민체육센터) ■사이클 국민체육진흥공단 이사장배 전국대회(오전 9시 영주경륜훈련원)

1969년에서 1972년까지 달에 발을 디딘 인류는 모두 12명이다. 인류가 지구상에 문명을 일구어온 지가 6000년이 넘었지만, 달은 우리가 닿을 수 없는 곳에 존재하는 천체였다. 비록 지구에 가장 가까운 천체이긴 하지만, 20세기 초까지만 해도 거기에 갈 수 있으리라 생각한 사람은 아무도 없었다. 그런데 미국의 아폴로 11호가 1969년 7월 20일 두 남자를 달 위에 내려놓았다. 미국 우주인 닐 암스트롱과 버즈 올드린이 그 주인공이다. 달 지면에 발을 내려놓는 순간 암스트롱은 지구상의 인류를 향해 ‘이것은 한 명의 인간에게 있어서는 작은 한 걸음이지만, 인류에게 있어서는 위대한 도약이다’라는 유명한 멘트를 날렸다. 이 광경을 TV로 지켜본 사람의 수는 적어도 6000만 명에 이른다. 역사적으로 유명한 사건일수록 ‘음모론’ 꼬리표가 길게 따라붙게 마련이지만, 이 아폴로 11호의 달 착륙도 예외는 아니었다. 얼마 가지 않아 날조설과 가짜 뉴스라는 소문들이 떠돌기 시작하더니, 거대한 ‘음모론’이 자리를 잡아가기 시작했다. 이 인화성 음모론에 기름을 끼얹은 것은 1974년에 출판된 ‘우리는 결코 달에 가지 않았다'(We Never Went to the Moon)라는 책이었다. 윌리엄 케이싱이라는 미국 작가가 자비로 출판하는 계열의 출판사에서 낸 이 책은 3만 부가 팔렸다고 한다. 이 작가는 아폴로 우주선 개발에 참여한 로켓다인사의 전 직원이지만 기술직이 아니라 사무직이었다고 한다. 일본 등에서도 달착륙 음모론에 관한 책들이 출간되는 등, 음모론이 세계 각지에서 버섯처럼 돋아났지만, 우주 개발 관련 전문가가 아폴로 날조설을 비판한 적은 있으나, 날조설을 지지한다고 표명한 경우는 아직까지 존재하지 않는다. 하지만 이 날조설은 여전히 사라지지 않고 있으며, 한국에서도 위세를 떨치고 있다. 특히 어린 청소년들 사이에 더욱 기승을 떨친다는 반갑잖은 소식도 들린다. ​ 음모론에서 제기하는 날조의 근거는 사실 대단히 단순한 것들로서, 과학에 관해 약간의 지식만 있다면 한칼에 날려버릴 수 있는 것으로, 대략 다음과 같다. 1. 달에는 공기가 없는데 사진에 찍힌 성조기가 펄럭이는 것은 날조라는 증거 아닌가? 2. ​달 표면에서 촬영된 사진인데, 하늘에 별이 찍혀 있지 않은 이유는 세트에서 촬영했기 때문이 아닌가? 3. ​달 표면에 착륙선이 내려갈 때 분사의 반동으로 크게 팬 자국이 생길 텐데, 그것이 찍히지 않은 이유는?​ 이에 대한 정답은 각각 다음과 같다. 1. 달에는 공기가 없기 때문에 깃발이 축 처지는 것을 막기 위해 위쪽에 수평 막대기를 달았다. ​성조기 봉을 바닥에 꽂을 때의 충격이 만든 반동으로 깃발이 움직이는 것이다. 진공상태에서는 공기저항이 없기 때문에, 깃발이 한 번 움직이기 시작하면 좀처럼 멈추지 않는다. 2. ​별이 찍히지 않은 것은 사진을 찍은 태양빛을 받아 빛나는 달의 표면에 노출을 맞추었기 때문이다. 빛공해가 심한 곳에서 밤하늘을 찍어보면 별이 하나도 보이지 않는 거나 같은 이치다. 천체사진을 찍을 때도 별에 노출을 맞춘다. 3. ​착륙선이 내린 곳의 표면 토양은 단단하고, 착륙선은 스로틀을 사용하여 천천히 착지하기 때문에 커다란 구덩이가 생길 정도의 충격을 가하지 않는다. 달착륙 음모론을 깨부술 결정적 한 방은 ​구소련이 제공하고 있다. 음모론자들은 미국이 소련에 앞섰다는 것을 과시하기 위해 달착륙을 날조했다는 건데, 정작 경쟁상대인 소련은 음모론에 한 번도 동조하지 않았다는 사실이다. 만약 아폴로의 달착륙이 날조라면 소련의 과학수준으로 볼 때 그것을 파탄내기는 무척 손쉬운 일이었을 것이다. 그럼에도 불구하고 아직도 음모론이 완전히 사라지지 않고 있는 것은 순전히 음모론에 휘둘리는 사람들의 무지한 소치라고 볼 수밖에 없다. 지식과 식견이 얕으면 늘 이런 음모론에 휘둘리게 된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

태양계에서 가장 화산 활동이 활발한 ‘이오’(Io)에서 용암이 물결처럼 흐르는 모습이 자세히 포착됐다. 최근 미국 UC 버클리대학 등 국제공동연구팀은 이오의 화산 호수인 로키 파테라(Loki Patera)의 용암 움직임을 상세히 포착했다는 연구결과를 발표했다. 지난 2015년 3월 애리조나주(州) 그레이엄산에 있는 ‘거대 쌍안 망원경’(Large Binocular Telescope, LBT)의 적외선 데이터를 바탕으로 분석된 이번 연구는 '유황불 지옥'인 이오의 '속살'을 명확하게 보여준다. 이오는 목성의 갈릴레오 위성 4개(이오, 유로파, 칼리스토, 가니메데) 중 하나다. 지구 지름의 4분의 1 크기지만 태양계에서 가장 화산 활동이 활발한 천체다. 이오에서 분출하는 활화산만 400개 이상이다. 지구보다 최소 100배 이상의 마그마가 흐를 것으로 추정된다. 이오가 화산 천국이 된 이유는 공전주기가 42시간에 불과할 만큼 목성과 바짝 붙어있기 때문으로 해석된다. 목성과 주위 위성의 중력으로 인해 이오 내부에서 열이 발생해서 화산 활동이 매우 활발한 것. 이번에 용암의 움직임이 포착된 로키 파테라는 지름이 200km에 달하는 거대한 호수다. 물론 지구처럼 호수에 고여있는 것은 시원한 물이 아닌 뜨거운 용암이다. 흥미로운 점은 도넛 모양의 로키 파테라의 양 끝단에서 용암이 파도처럼 움직인다는 사실이다. 연구에 참여한 캐서린 데 클리어 연구원은 "로키 파테라의 양쪽 끝단에서 용암 파도가 움직이기 시작해 하루 1km를 파도처럼 이동한다"면서 "양쪽에서 흘러온 용암 파도가 중간지점에서 부딪혀 섞인다"고 설명했다. 이어 “이오의 화산 활동은 지구의 초기 모습을 추측할 수 있는 소중한 자료가 된다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 세계적 학술지 네이처(Nature) 최신호에 실렸다 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘가디언즈 오브 갤럭시 VOL. 2’의 개봉 기념 은하 이미지 공개 ‘스타로드’(Star-Lord)라는 마블 코믹스는 우주의 영웅을 다룬 이야기지만, 우주에는 실제로 슈퍼 히어로라 할 만한 존재가 있어 우리가 상상하는 것 이상으로 은하들을 수호해주고 있다. 미국의 SF 코미디 액션 영화 ‘가디언즈 오브 갤럭시 VOL. 2’의 개봉을 기념하기 위해 지난 5일(현지시간) 허블 우주망원경 관련 과학자들이 놀라운 은하 이미지를 공개했다. 허블의 이미지가 보여주는 이들 은하의 풍경은 무수히 늘어선 은하들과 그 어마무시한 스케일로 우리를 압도하는데, 영화 속 마블 은하 같은 것은 거의 하찮게 보일 정도다. 우리가 사는 우주에는 은하만 해도 약 2000억 개 정도가 있다. 그런데 이 모든 은하의 총량보다 더 많은 미지의 물질이 은하들을 수호하고 있는데, 그것이 바로 암흑물질이라 불리는 존재다. ​우주망원경과학연구소 천문학자인 댄 코 박사는 허블이 잡은 이 은하단의 모습을 보면 암흑물질이 우주의 은하들을 어떻게 하나로 묶어주고 있는가를 알 수 있다고 설명한다. 그는 “사실 우주를 구성하고 있는 물질은 거의 암흑물질입이다. 우리 주위를 가득 채우고 있지만 아직까지 정체가 밝혀지지 않은 신비한 물질이다”면서도 “하지만 우리는 중력 렌즈 현상을 이용해 암흑물질 분포 지도를 만들 수 있다”고 말했다. 중력 렌즈 현상이란 천체의 중력이 빛의 경로를 휘어지게 하는 렌즈의 역할을 하는 현상으로, 중력이 클수록 이 현상은 더욱 크게 나타난다. “만약 이런 암흑물질이 없다면 우주의 은하들이 다 뿔뿔이 흩어지고 말았을 것”이라고 설명하는 댄 코 박사는 암흑물질이 은하의 진정한 수호자라고 밝힌다. 물론 암흑물질이 은하를 장악하려는 악당들을 물리칠 수는 없지만, 다행히도 과학자들은 허블 망원경이 잡은 우주에서 어떤 악당도 발견되지 않고 있다고 밝혔다. 참고로, 우주 구성물질의 비중을 보면, 암흑 에너지가 74%로 압도적인 비중을 차지하고, 그 다음이 암흑물질이 22%를 차지한다. 이 둘만 합해도 무려 96%다. 가시 물질이 나머지 4%인데, 그중 3.6%는 은하들 사이에 산재하는 가스이고, 관측 가능한 우주의 모든 것, 즉 모든 은하와 그 안에 있는 모든 별이 우주라는 ‘파이’에서 차지하는 양은 고작 0.4%에 지나지 않는다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

자연의 비밀은 종종 눈으로 보이지 않는 영역에서 밝혀진다. 과학자들은 X선 같이 사람의 눈으로는 보이지 않는 파장을 관측해서 다양한 천문 활동을 연구해왔다. X선은 매우 뜨거운 물체에서 나오기 때문에 활동성이 좋은 블랙홀이나 은하계에 존재하는 매우 뜨거운 가스의 정체를 밝힐 때 유용하다. 나사의 찬드라 X선 위성은 X선 영역에서 우주의 비밀을 밝혀내고 있다. 과학자들은 나사의 찬드라 X선 위성을 이용해서 지구에서 2억4000만 광년 떨어진 페르세우스 은하단(Perseus galaxy cluster)을 관측했다. 지름이 1100만 광년에 이르는 대형 은하단인 페르세우스 은하단 중심부에는 섭씨 3000만 도에 달하는 고온의 가스가 팽창하고 있다. 찬드라 X선 위성은 16일에 걸쳐 이 모습을 관측했다. 필터를 통해서 X선 영역만 관측한 과학자들은 마치 거대한 우주 장미 같은 모습의 가스 팽창을 확인할 수 있었다. 더 흥미로운 사실은 비록 밀도는 낮지만 사실 주변부 성간 가스 온도가 세 배나 높다는 것이다. 하지만 정말 예측하지 못했던 모습은 따로 있었다. 팽창하는 가스의 한쪽에 오목하게 들어간 부분이 있었다. 그 지름은 무려 20만 광년에 달해 우리 은하계보다 더 크다. 과학자들은 이 거대한 파장이 서로 다른 밀도를 지닌 가스가 만날 때 생기는 켈빈-헬름홀츠파(Kelvin-Helmholtz wave)의 일종이라고 보고 있다. 그런데 거대한 질량을 지닌 은하단 가스에 이런 영향을 줄 수 있는 천체는 사실 다른 은하단밖에 없다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과에 따르면 이 거대한 파동은 페르세우스 은하단 중심부에서 65만 광년 정도 거리에서 이 은하단 질량의 10분의 1에 해당하는 질량을 가진 작은 은하단이 지나간 흔적으로 보인다. 그러나 이 작은 은하단도 우리 은하의 수천 배에 달하는 질량을 지니고 있다. 그리고 이렇게 가까이 다가간 작은 은하단은 결국 큰 은하단에 흡수된다. 과학자들은 30~40억 년에 한 번 정도 이와 같은 충돌이 발생해서 은하단이 더 커진다고 보고 있다. 우리 은하가 속한 국부 은하단 역시 비슷한 과정을 거쳐 지금처럼 커졌을 것이다. 우리 눈에는 보이지 않지만, 우주 어디에나 존재하는 힘인 중력이 그 원동력이다. 과학자들은 그 과정을 이해하기 위해 오늘도 여러 파장에서 관측을 계속하고 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

어린이날인 5일 서울 곳곳에서 어린이를 위한 다양한 공연과 행사가 열린다. 우선 남산골 한옥마을이 어린이 마을로 변신한다. 어린이들을 위한 다양한 체험 행사를 한다. 활 만들기, 만화 그리기, 한글 쓰기, 대한제국 추리 RPG 게임, 제기 만들기 등을 즐길 수 있다. 로봇코딩, 캐릭터 쿠키 만들기, 영어 뮤지컬, 목공예 체험 코너도 있다.남산국악당에서는 국악 뮤지컬 ‘호랑이 오빠 얼쑤’를 선보인다. 오전 11시 20분까지 보신각터에 가면 어린이날 희망타종행사에 참여할 수 있다. 사전 신청을 하지 않았더라도 현장 추첨을 통해 8명을 뽑아 타종 기회를 준다. 아쉽게 타종에 참여하지 못한 어린이는 미래희망을 소원지에 쓰는 행사에 참여할 수 있고, 사물놀이 관람, 문화유산 해설 등도 할 수 있다. 탁 트인 한강을 찾는 것도 좋은 선택이다. 한강 아라호에서는 어린이 뮤지컬 ‘태룬파이브’ 공연 패키지 상품을 선보인다. 아라호 대규모 LED 스크린을 통해 동화책 그림과 함께 뮤지컬이 펼쳐진다. 공연과 승선을 합한 요금은 성인·청소년 2만 9000원, 소인 2만 4500원이다. 한강 수상택시를 타고 야경을 즐기고 행성을 천체망원경으로 관찰하는 프로그램도 운영한다. 이 프로그램은 예약해야 하며 30분 회항코스(정원 10명)가 7만원이다. 도심에 있는 동대문디자인플라자(DDP) 잔디언덕 유니세프 놀이터에서는 야구게임, 대형 블록 쌓기, 비눗방울 놀이를 할 수 있다. 오후 6시부터는 푸드트럭에서 다양한 음식을 파는 DDP 밤도깨비야시장이 열린다. 서울대공원 동물원 정문광장에서는 아이와 부모가 함께 공을 굴리는 게임인 ‘공룡 알 굴리기’를 한다. 동물원 정문과 북문에서는 동물 복장을 한 사람들을 만날 수 있는 ‘애니멀코스튬’, 정문광장에서는 페이스페인팅 행사를 한다. 친환경전시관 앞에서는 ‘왕 비눗방울 만들기’ 행사도 연다. 어린이대공원에서는 서울동화축제가 개최된다. 어린이대공원역 사거리에서 어린이대공원 정문까지 420ｍ 왕복 6차선 구간이 전면 통제되고 아이들은 바닥에 그림을 그리고 놀 수 있다. 동화 속 주인공으로 변신한 배우들과 어울리고 비눗방울 놀이·땅따먹기·오징어 다리 등 전통놀이도 즐길 수 있다. 월드컵공원, 남산공원, 어린이대공원, 보라매공원, 북서울꿈의숲, 경춘선숲길 등 8개 공원에서도 어린이날 무료 프로그램이 운영된다. 숲길 산책, 보물찾기, 움직이는 창의놀이터, 선비부채 만들기, 새들아 날아라 등이다. 일부는 40∼60 가족으로 참가가 제한되고 예약이 마감됐다. 넓은 잔디밭이 펼쳐진 여의도 국회에서는 ‘동심 한마당’ 축제가 열린다. 군악대 퍼레이드, 특전사 특공 무술 시범, 걸그룹 피터패트, 축하공연 등 아이들이 좋아할 만한 공연이 이어진다. 어린이들로 구성된 싱잉엔젤스, 동심유스오케스트라, 웃는아이 공연팀이 무대에서 솜씨를 뽐내고, 종이문화재단의 고깔 만들기 등 종이접기 체험코너와 풍선아트,소방관 체험 교실, EBS 캐릭터 포토존도 마련된다. 서울역사박물관에서는 오전 11시부터 어린이날 큰 잔치 ‘박물관에서 놀자’ 프로그램을 한다. 인형극 ‘깜찍이와 산오뚝이’, ‘매직쇼 & 달언니와 말랑씨 콘서트’ 등 공연을 선보인다. 즐거운 연극놀이, 전시유물 찾기, 즐거운 낙서 콘테스트 등 체험 코너도 마련한다. 놀이마당에서는 가족줄넘기, 딱지치기, 비석 치기, 두더지 잡기 등을 즐길 수 있다. 식혜, 솜사탕, 꽈배기 등을 파는 먹거리 마당도 준비한다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

밤하늘의 유명 천체 고리성운의 발견자가 18세기 혜성 사냥꾼 샤를 메시에임이 밝혀졌다고 2일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 메시에 57 또는 NGC 6720으로 불리는 이 유명한 성운은 지금까지 천문학사에서는 18세기 프랑스의 천문학자 앙투안 다르키에르가 발견한 것으로 나와 있다. 어쨌든 천문학자 도널드 올슨, 텍사스 주립대의 한 물리학자, 이탈리아의 조반니 마리아가 메시에와 다르키에르의 관측기록을 검토해본 결과 238년 만에 작은 차이점 하나를 밝혀냈다. 연구자들은 1779년 1월 31일자 메시에 관측 노트에 보데의 혜성 경로 가까이에서 '작은 빛뭉치' 하나를 발견했다는 기록이 있는 것을 찾아냈다. "오늘 아침 혜성을 거문고자리 베타(β) 별과 비교해 보던 중 망원경 시야에 작은 빛뭉치 하나가 떠 있는 걸 보았다. 둥근 형태를 한 이 빛뭉치는 거문고자리 베타별과 감마별 사이에 있었다." 새 연구는 이 둥근 빛뭉치가 1779년 2월에 다르키에르가 발견한 성운과 같은 것이라고 밝혔다. 그러나 메시에가 고리성운을 최초로 본 사람이지만 역사는 다르키에르가 고리성운의 발견자로 기록하고 있다. 왜냐하면 '메시에 목록'의 M57 항목에서 메시에는 "툴루즈의 다르키에르가 보데의 혜성을 관측하던 중 그 성운을 발견했다"고 써놓았기 때문이다. 바로 이 기록 때문에 고리성운의 최초 발견자가 메시에가 아닌 다르키에르로 역사에 기록되게 된 것이라고 연구자들은 밝혔다. 다르키에르는 1779년 9월 자신의 관측기록을 편지와 함께 메시에에게 보냈는데, 여기서도 다르키에르가 고리성운의 최초 발견자가 아니라는 사실을 확인할 수 있다. 다르키에르는 "2월 둘쨋 주 이전에는 보데의 혜성 경로 주변을 관측하지 않았다"고 쓰여 있다. 다르키에르가 거문고자리의 베타별과 감마별 사이 구역을 관측하기 시작한 것은 메시에의 혜성 관측기를 읽은 이후의 일이었다고 새 연구는 밝히고 있다. 고리성운은 '메시에 목록'에 올라 있는 심우주 천체 110개 중 하나인 M57을 가리킨다. 메시에 목록은 18세기 프랑스 천문학자이자 혜성 사냥꾼인 샤를 메시에가 혜성을 발견하는 데 혼란을 주는 천체들을 정리한 목록으로, 메시에는 이 목록 하나로 천문학사에 길이 이름을 남기게 되었다. 후대 천문가들은 모두 이 목록에 의지해 천체관측을 했기 때문이다. 고리성운은 지구로부터 약 2000광년 떨어진 거문고자리의 행성상 성운으로, 지름이 1광년에 이른다. 우리 태양 같은 중간치 크기 별이 생애의 마지막에 폭발하면 저런 행성상 성운을 만들게 된다. 천체관측에 입문한 사람 치고 이 고리성운을 보지 않은 이가 없을 정도로 별지기들에게 사랑받는 관측대상이다. 이와 관련된 새 연구는 '하늘과 망원경' 7월호에 발표될 예정이다. -------------------------- 1. 2. 3. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지난 3월 미국 천문학회 학술지에 우주 나이가 6억년이었을 때 은하를 ‘알마’(ALMA) 전파망원경으로 관측했다는 연구 결과가 실렸다. 현재 우주의 나이인 138억년을 100살이라고 한다면 우주의 나이가 4살 때의 은하를 발견한 것이다. 지구 나이가 45억년이니, 이 은하는 지구가 있기 훨씬 이전에 존재했다. 천문학자들은 빛의 속도를 이용해 과거를 본다. 빛은 1초 동안 약 30만㎞를 이동한다. 태양 표면에서 출발한 빛이 우리 눈에 도달하는 데 걸리는 시간은 약 8분이다. 그러니 우리 눈에 들어온 태양의 모습은 8분 전의 것이다. 태양계에서 가장 멀리 떨어진 행성인 해왕성의 경우 우리는 약 4시간 전 모습을 보고 있는 셈이다. 만화영화에서 자주 등장하는 안드로메다 은하는 250만년 전 모습이다. 이번에 학술지에 발표된 은하는 약 130억년 전에 출발한 빛이 지금 지구에 도달한 것이다. 천문학자들은 어떻게 멀리 떨어진 은하의 거리를 알 수 있을까? 거리를 알아야 은하에서 나온 빛이 지구에 도달하는 데 걸리는 시간을 추정할 수 있다. 지구에서 멀리 떨어진 은하일수록 빠른 속도로 멀어져 간다. 이 사실은 1929년 미국 천문학자 에드윈 허블이 밝혀내 ‘허블 법칙’이라고 불리며 현대 빅뱅 우주론의 근간이 됐다. 허블 법칙에 따라 은하의 속도를 알면 은하까지의 거리를 계산할 수 있다. 은하의 속도는 도플러 효과를 이용해 쉽게 측정한다. 기차역으로 접근하는 기차의 기적 소리는 멀어져 가는 기적 소리보다 작게 들린다. 이는 멀어져 가는 기적 소리의 파장이 길어지기 때문이다. 같은 원리로 천체에서 오는 특정한 파장이 얼마나 길어졌나를 재면 그 천체가 얼마만큼 빠른 속도로 멀어져 가고 있는가를 확인할 수 있다. 천문학이 궁극적으로 답하려고 하는 질문은 ‘우주는 어떻게 만들어졌는가’이다. 이를 위해 천문학자들은 멀리 보기 경주를 하고 있다. 멀리 볼수록 더 오래된 과거를 볼 수 있기 때문이다. 우주 생성 초기를 봐야만 우주가 어떻게 만들어졌는가에 대해 정확한 답을 찾을 수 있다. 같은 밝기의 천체라도 멀리 떨어져 있을수록 어두워진다. 2013년에 완성된 알마 망원경은 지름이 12m인 50개 안테나를 동시에 사용해 이전에는 볼 수 없었던 어두운 천체들을 관측하고 있다. 현재 지상에 건설된 가장 큰 망원경은 직경이 10m 정도이다. 2022년 완공 예정인 거대한 마젤란 망원경의 직경은 25.5m나 된다. 두 거대 망원경 사업 모두 한국이 참여하고 있다. 멀리 보기 경주에 동참한 한국 천문학자들이 우주의 기원에 관한 좋은 연구 결과를 발표할 것으로 확신한다.

은하 중심에는 대부분 거대한 질량을 지닌 블랙홀이 존재한다. 우리 은하의 경우에도 태양 질량의 400만 배에 달하는 거대 질량 블랙홀이 있다. 이 블랙홀은 단순히 무엇이든지 빨아들이는 괴물이 아니라 은하의 진화와 성장에 매우 중요한 역할을 하는 천체다. 블랙홀이라는 이름과는 달리 사실 은하 중심에 있는 블랙홀은 제트(jet)의 형태로 많은 물질을 방출한다. 방출되는 물질은 흡수되는 물질의 양에 비례하는 데, 보통 항상 일정한 양이 아니라 한꺼번에 많은 물질이 흡수되었다가 다시 한동안 물질 흡수가 감소하는 현상이 나타난다. 지구에서 1억 4500만 광년 떨어진 은하인 NGC 4696은 대형 타원 은하로 그 중심에는 강력한 에너지와 물질을 방출하는 블랙홀이 존재한다. 과학자들은 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 관측 위성과 미 국립과학재단(NSF)의 칼 G. 잔스키 전파 망원경(Karl G. Jansky Very Large Array)을 이용해서 그 과정을 연구했다. 사진에서 붉은색으로 보이는 것은 찬드라 X선 위성이 관측한 뜨거운 가스로 부정맥과 같은 불규칙한 가스 방출로 인해 왼쪽에 거품 같은 구조가 보인다. 파란색은 칼 G. 잔스키 전파 망원경 관측 결과로 블랙홀 주변의 고에너지 입자의 분포다. 과학자들은 가스와 고에너지 입자의 분포를 통해서 이 블랙홀이 500만~1,000만 년 주기로 불규칙하게 대규모로 물질을 방출한다는 것을 알아냈다. NASA는 이 사진에 ‘블랙홀 심장의 부정맥'(The Arrhythmic Beating of a Black Hole Heart)이라는 제목을 붙였다. 제목처럼 비록 심장 박동과는 비교할 수 없을 만큼 길지만, 블랙홀의 불규칙한 맥박을 볼 수 있다. 심장이 우리 몸에 피를 공급하듯이 블랙홀의 박동 역시 은하에 물질을 공급한다. 그래서 은하계 내부 물질 순환에도 도움을 주지만, 심장과 피가 세포를 키우는 것과 반대로 블랙홀의 맥박은 별의 생성을 억제한다. 은하계의 가스 온도를 올려 가스가 뭉치는 것을 방해하기 때문이다. 비록 그 과정은 영겁의 세월 동안 천천히 진행되지만, 찰나에 불과한 삶을 가진 인간도 최신의 관측 기술로 그 과정을 이해할 수 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

마치 얼굴 한 쪽에 칼자국이 난 듯 무서워보이는 외모를 가진 위성이 있다. 바로 '달부자' 토성의 위성인 테티스(Tethys)다. 지난 24일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 오늘 9월 최후를 맞는 토성탐사선 카시니호가 촬영한 테티스의 모습을 홈페이지에 공개했다. 사진(왼쪽 사진) 속 길게 뻗어있는 칼자국처럼 보이는 지형은 테티스의 대계곡인 이타카 카스마(Ithaca Chasma)다. 계곡의 폭은 약 100km, 깊이는 4km 정도로 테티스의 북극 쪽에서 남극 쪽으로 길게 내리 뻗어있는 것이 특징. 또한 테티스는 천체와의 충돌로 생긴 대형 크레이터 ‘오디세우스’(Odysseus)로도 유명하다. 사진(오른쪽 사진) 속 커다한 멍자국처럼 보이는 오디세우스는 지름이 445km에 달하는 원형이다. 지난 1684년 프랑스 천문학자인 장 도미니크 카시니가 발견한 테티스는 지름 1062km의 크기를 가진 ‘얼음 달’이다. 그리스 신화에서 이름을 따온 '바다의 여신' 테티스는 구성하고 있는 표면 물질이 대부분 물로 이루어진 얼음으로 이는 토성 고리의 성분과도 비슷하다. 한편 지난 2004년 토성에 도착해 임무를 수행해왔던 카시니호는 연료가 바닥남에 따라 오는 9월 15일 토성 대기 속으로 뛰어드는 ‘그랜드 피날레’로 최후를 맞는다. 카시니호의 핵연료가 혹시나 타이탄과 엔셀라두스의 바다를 오염시킬 위험성을 제거하려는 조치다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr