우리 우주에서 알려진 은하의 수가 단번에 18배로 상승했다. 남아프리카공화국에는 다수의 거대 파라볼라 안테나를 서로 연결한 ‘미어캣’(MeerKAT)이라는 이름의 전파망원경이 있는 데 이는 아직 건설 중이지만 최신 관측 연구에서 그 놀라운 성능이 입증됐다고 가디언 등 외신이 보도했다. 지금까지 70개의 은하밖에 발견되지 않았던 영역에서 1300여 개의 은하가 담긴 상세한 이미지를 미어캣 망원경이 포착하는 데 성공했다는 것이다. 남아공의 날레디 판도어 과학기술부 장관은 지난 18일 열린 기자회견에서 “미어캣 망원경은 지금까지 계획된 위성 안테나 64기 중 16기밖에 설치되지 않았지만, 이미 남반구에 있는 그 어떤 망원경보다 성능이 뛰어나다”고 설명했다. 미어캣 망원경은 오는 2017년 하반기 완공 예정으로, 집광 면적이 1만7651㎡에 달한다. 이 면적이 커지면 커질수록 집광력이 좋아져 어두운 천체도 잘 보이게 되는 것이다. 미어캣이라는 명칭은 이 망원경이 위치한 곳에 미어캣이라는 동물이 서식해서 그런 이름이 붙여졌다. 미어캣은 주위를 경계하면서도 가끔 하늘을 올려다보는 습성이 있다. 미어캣 망원경은 이미 2억 광년 거리에 있는 격동하는 우주 모습을 고해상도로 촬영하는 데 성공했다. 그중 하나는 바로 은하 중심에서 두 개의 고속 입자 제트를 분출하는 거대 블랙홀의 이미지다. 이런 이미지는 천문학자들을 놀라게 했다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대학(UCLA)의 천문학자 마이클 리치 박사는 “결과를 듣고 흥분했다”면서 “전파(라디오) 파장을 사용하면 저렴한 비용으로 깊고 빠르게 관찰할 수 있다”고 말했다. 리치 박사에 따르면 미어캣 망원경의 이미지는 우주라는 마지막 국경의 일부분만을 자른 것에 불과하다. 리치 박사는 “허블 망원경으로 같은 장소를 관측하면 아마 몇십 만 개의 은하들을 보게 될 것”이라면서 “가시광선을 사용하는 것이 훨씬 잘 보이기 때문”이라고 말했다. 하지만 활발한 ‘전파 은하’의 관측은 미어캣과 같은 망원경이 더 적합하다. 전파 은하는 중심에 거대질량 블랙홀이 수백만 년에 걸쳐 고에너지를 계속 방출하는 은하를 말한다. 이런 은하의 관측에는 전파망원경이 가장 적합하다. 리치 박사는 “전파 은하 중에는 대량의 먼지로 덮여 있는 것도 있다. 그런 은하는 광학 망원경으로는 거의 또는 전혀 볼 수 없다”면서 “하지만 전파는 먼지를 통과하므로 아무런 문제가 없이 관측할 수 있는 것”이라고 설명했다. 리치는 코스모스(COSMOS, Cosmic Evolution Survey)라는 이름의 국제 연구 프로젝트에 참여하고 있다. 이는 왜 우주의 은하가 무질서하게 분산된 것이 아니라 대규모 구조를 가졌는지를 15년간 연구하고 있는 프로젝트다. 그는 “우리는 세계의 모든 큰 망원경을 사용해 이 같은 주제에 도전하고 있다”면서 “지금까지 관측 영역에서 200만 개가 넘는 은하를 발견했다”고 말했다. 이어 “난 우리의 전파 관측이 매우 상세할 것으로 생각했지만, 미어캣이 이렇게 강력하다면 우리의 관측 영역을 꼭 확인하고 싶다”고 덧붙였다. 한편 미어캣 망원경은 완성되면 남아공과 호주에 걸쳐 있는 세계 최대 망원경 ‘스퀘어 킬로미터 어레이’(SKA)의 일부분이 돼 임무를 수행한다. 1㎢의 면적에 작은 전파망원경들이 촘촘히 배열된다는 개념에서 온 SKA는 현존하는 최고의 망원경보다 50배나 더 민감하며 속도는 1만 배에 이르는 것으로 알려졌다. 사진=SKA 남아공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

충북 옥천군이 농산물 축제의 성공개최를 위해 축제 기간에 전국단위 체육대회를 연다. 체육대회를 통해 외지인들의 축제장 방문을 유도하기 위해서다. 옥천군은 ‘제10회 향수옥천 포도·복숭아 축제’ 기간(22~24일)인 23일부터 24일까지 전국단위 체육대회 3개를 개최한다. 23일부터 24일까지 이틀 동안 ‘제3회 향수옥천 포도복숭아 전국초청 족구대회’가 옥천공설운동장에서 열리고, 같은 기간 ‘2016년 향수옥천 포도복숭아 축제배 오픈 배드민턴대회’가 옥천체육센터와 생활체육관에서 진행된다. 24일에는 ‘제9회 옥천포도 금강마라톤대회’가 동이면 금암리(구 금강2교) ~ 청성면 합금리(청마교) 구간에서 개최된다. 군 관계자는 “농산물축제와 체육대회의 연계 개최는 지역홍보, 농산물판매량 증가 등 다양한 효과를 가져온다”고 말했다. 옥천 남인우 기자 niw7263@seoul.co.kr

충북 옥천군이 농산물 축제의 성공개최를 위해 축제 기간에 전국단위 체육대회를 연다. 체육대회를 통해 외지인들의 축제장 방문을 유도하기 위해서다. 올해가 두 번째다. 옥천군은 ‘제10회 향수옥천 포도·복숭아 축제’ 기간(22~24일)인 오는 23일부터 24일까지 전국단위 체육대회 3개를 개최한다. 23일부터 24일까지 이틀 동안 ‘제3회 향수옥천 포도복숭아 전국초청 족구대회’가 옥천공설운동장에서 열리고, 같은 기간 ‘2016년 향수옥천 포도복숭아 축제배 OPEN 배드민턴대회’가 옥천체육센터와 생활체육관에서 진행된다. 24일에는 ‘제9회 옥천포도 금강마라톤대회’가 동이면 금암리(구 금강2교) ~ 청성면 합금리(청마교) 구간에서 개최된다. 족구대회 1600여명, 배드민턴 1900여명, 마라톤대회 1500여명 등 총 5000여명의 전국 체육인이 이번 포도·복숭아 축제 기간에 옥천을 방문하는 것이다. 군은 지난해에 처음으로 축제와 체육대회의 연계개최를 시도한 결과 효과가 크다고 판단, 올해도 이 같은 전략을 이어가기로 했다. 군 관계자는 “지난해 보니 체육대회 참가자들이 축제장을 방문해 적어도 포도 1박스씩은 사간 것으로 파악됐다”며 “농산물축제와 체육대회의 연계 개최는 지역홍보, 농산물판매량 증가, 옥천지역 체육활성화 등 다양한 효과를 가져온다”고 말했다. 옥천 남인우 기자 niw7263@seoul.co.kr

“부담은 하나도 없습니다. 평소에 하던 대로 하면 금메달을 딸 수 있을 것이라고 생각합니다.” 리우데자네이루올림픽 유도 남자 73㎏급에 출전하는 안창림(22·수원시청)이 ‘금메달에 대한 부담은 없느냐’는 사회자의 질문에 당당한 목소리로 이같이 답하자 19일 서울 송파구 올림픽공원에 모인 대한민국 올림픽 선수단 사이에서는 웃음이 터져 나왔다. 재일교포 3세이기도 한 안창림은 “일본에서 처음 한국에 왔을 때 훈련을 못 따라가 힘들었다. 우리나라 훈련은 세계에서 가장 힘든 것 같다”며 “마지막까지 몸 관리를 잘해서 금메달을 따오도록 하겠다”고 덧붙였다. 막상 단복을 빼입자 올림픽이 코앞으로 다가왔다는 생각에 잔뜩 긴장해 있던 선수들은 동료의 당찬 포부에 용기를 얻은 듯 힘찬 박수를 보냈다. 대한민국 올림픽 선수단은 이날 결단식을 갖고 리우올림픽에서의 선전을 다짐했다. 8월 6~22일 브라질 리우데자네이루에서 열리는 이번 대회에는 총 200여개 나라에서 1만명이 넘는 전 세계 젊은이들이 출전해 4년간 갈고닦은 실력을 겨룬다. 우리나라는 선수 204명과 경기 임원 94명, 본부임원 33명 등 총 330여명의 선수단을 파견할 계획이다. 선수단 최고령은 여자핸드볼 골키퍼 오영란(44·인천시청), 최연소는 여자 기계체조 이고임(16·인천체고)이다. 하계 올림픽에 5번 출전한 선수는 오영란 외에 이은철(사격), 윤경신·오성옥(이상 핸드볼) 등이 있다. 결단식에는 황교안 국무총리, 김종덕 문화체육관광부 장관을 비롯해 정몽규 선수단장과 김정행·강영중 대한체육회장 등 300여명이 참석했다. 황 총리는 “자랑스러운 대한민국 대표로서 세계 최고의 선수들과 함께 원칙을 지키며 정정당당한 승부를 펼쳐 달라”고 당부했다. 김 장관은 “전 세계 각국의 선수들과 화합과 우정을 나누면서 더 넓은 세계로 도약하는 소중한 기회로 삼기 바란다”며 “치안 불안이나 질병 확산 등 열악한 상황에서도 건강을 최우선으로 하여 귀국하기를 기원한다”고 격려했다. 정 단장은 “금메달 10개 이상으로 종합순위 10위 안에 드는 것이 목표인데 순간순간 최선을 다하다 보면 그것보다 좋은 결과가 있지 않을까 생각한다”고 말했다. 김 회장은 “지구 반대편의 수많은 국민들이 선수단을 응원한다는 것을 잊지 말고 그동안 갈고닦은 실력을 마음껏 펼쳐주길 바란다”고 격려했다. 대한체육회는 이날 리우올림픽 개회식 기수로 남자 펜싱 국가대표 구본길(27·국민체육진흥공단)을 선임했다. 남녀 선수단 주장으로는 남자 사격의 간판 진종오(37·kt)와 여자 핸드볼의 오영란이 선정됐다. 진종오는 “주장을 누가 할지 궁금했었다. 선수 생활을 오래하다 보니까 이렇게 주장도 시켜주는 것 같다”며 “한국 선수단 중 가장 처음 경기에 나서는 데다가 주장까지 맡게 됐으니 남다르게 준비해서 잘해야 하지 않을까 생각한다. 마지막 올림픽이라고 생각하고 경기에 임하고 오겠다”고 말했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 비밀이 서서히 드러나고 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)의 던(Dawn) 미션 소속 노버트 쇼헤퍼 박사 연구팀은 세레스에 영구 그늘지역이 있어 충분한 양의 얼음이 존재할 것이라는 연구결과를 발표했다. 주로 세레스 북반구의 크레이터에 놓여있는 이 지역(사진의 파란색 지점)은 직접적으로 태양빛이 닿지않아 얼음이 존재하기에 좋은 조건이다. 여기에 이 지역 온도가 영하 151°C 정도 유지한다면 마치 얼음공장처럼 충분한 양의 얼음이 쌓여있을 가능성이 높다는 것이 연구팀의 설명. 　 　 또한 연구팀은 북반구에 놓여있는 수십 여 개의 영구 그늘지역을 찾아냈으며 이중 가장 큰 지역은 16km 정도다. 쇼헤퍼 박사는 "햇빛이 들지않는 그늘 지역은 주로 크레이터를 중심으로 하고 있다"면서 "태양과도 멀리 떨어져 있어 미치는 영향이 그만큼 작다"고 설명했다. 이어 "영하 151°C의 온도가 안정적으로 유지된다면 그늘 지역은 얼음이 존재할 최적의 장소"라고 덧붙였다. 　 이번 연구결과처럼 세레스에는 크고 작은 수많은 크레이터가 존재한다. 그중 가장 주목받고 있는 것이 역시 북반구에 위치한 오카토르 크레이터(Occator crater)다. 폭이 무려 92km, 깊이 4km의 오카토르는 일찌감치 던 탐사선에 포착돼 언론의 주목을 받아왔다. 그 이유는 유독 반짝반짝 빛나는 거대한 하얀 점을 가지고 있기 때문이다. 이에 전문가들은 그 하얀 점을 놓고 다양한 주장을 내놨으며 현재는 그 정체를 소금기 있는 황산마그네슘의 일종인 헥사하이드라이트(hexahydrite)로 보고있다. 곧 세레스의 표면 아래에는 소금기 있는 얼음이 존재하고 소행성 충돌로 그 일부가 밖으로 드러나 태양빛을 받은 헥사하이드라이트가 반짝반짝 빛난다는 설명이다. 한편 탐사선 던은 왜소행성 세레스와 소행성 베스타를 탐사하기 위해 지난 2007년 8월 발사됐다. 두 천체는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 가장 큰 천체로 베스타는 지름이 530㎞, 세레스는 지름이 950㎞나 된다. 던은 2011년 7월 16일 베스타 궤도에 진입, 14개월에 걸친 조사 임무를 성공적으로 수행한 후 현재 세레스에서 임무 수행 중이다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

유명한 별자리인 오리온자리의 방향에 있는 오리온성운은 아마추어 천문학도는 물론이고 천문학자들에게도 매우 인기 있는 성운이다. 지구에서 1,350광년으로 비교적 가까운 거리에 있을 뿐 아니라 새롭게 생성되는 별을 관측할 귀중한 기회를 제공하기 때문이다. 오리온성운은 24광년 지름의 큰 성운으로 이곳에서 다수의 별이 탄생하고 있다. 유럽남방천문대(ESO)의 과학자들은 8.2m 구경의 지상 망원경인 VLT에 설치된 새로운 장비인 HAWK-I(High Acuity Wide-field K-band Imager)를 이용해서 오리온성운을 관측했다. 이를 통해 지금까지 관측 가능했던 가장 작은 크기의 별보다 훨씬 작은 천체를 관측할 수 있기 때문이다. 오리온성운의 가스와 먼지 속에 숨어있었던 작은 크기의 천체들을 발견한 과학자들은 놀라지 않을 수 없었다. 예상했던 것보다 훨씬 많은 작은 천체들이 있었기 때문이다. 그런데 이들은 단순히 작은 별이 아니라 더 작은 천체다. 별이 안정적으로 수소 핵융합 반응을 유지하려면 태양 질량의 8%, 혹은 목성 질량의 80배 정도에 해당하는 질량이 필요하다. 이보다 작은 천체의 경우 중수소 등을 이용한 미약한 핵융합 반응만이 가능하다. 이 상태의 천체를 갈색왜성이라고 부르며 실패한 별이라고 부르기도 한다. 만약 질량의 목성의 13배에도 미치지 못하면 어떤 형태의 핵융합 반응도 가능하지 않기 때문에 이때부터는 행성으로 분류한다. 이번 관측에서 오리온성운에는 갈색왜성이나 행성급 천체가 예상보다 무려 10배나 많은 것으로 나타났다. 상식선에도 생각해도 작은 질량을 가진 천체가 더 많이 생성되는 것이 당연하나 이는 예상을 크게 뛰어넘는 수준이다. 오리온성운은 단순히 아기별만의 탄생장소가 아니라 그보다 작은 천체까지 품은 탄생의 장소였던 셈이다. 대다수의 갈색왜성과 떠돌이 행성들은 어두우므로 망원경으로 관측이 힘들다. 이번 연구결과는 어쩌면 우주에 생각보다 더 많은 갈색왜성과 떠돌이 행성이 있을 가능성을 시사하는 셈이다. 동시에 이번 연구 결과는 오리온성운 같은 가스 성운에서 생성되는 천체의 종류를 이해하는 데 많은 도움을 주고 있다. 사진=오리온성운의 모습(유럽남방천문대) 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

정확히 1년 전인 지난해 7월 14일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 명왕성에 근접 통과하며 ‘저승신’의 모습을 처음으로 지구에 보내왔다. 무려 3462일간 시속 5만 km 속도로 날아가 명왕성을 탐사한 뉴호라이즌스호는 역대 최고화질의 사진을 지구로 전송하며 저승의 비밀을 한꺼풀 벗겨냈다. 지난 15일 NASA는 홈페이지를 통해 뉴호라이즌스호가 촬영한 최고의 이미지 톱 10을 공개했다. 무려 56억 7000만㎞나 떨어져 있는 곳에서 LTE 전송속도 보다 10만 배나 느리게 날라온 이 사진에는 명왕성의 산과 크레이터, 얼음평야 등의 숨이 턱 막히는 '작품'들이 망라됐다. NASA 측은 "이제는 명왕성의 아이콘이 된 하트모양을 닮은 스푸트니크 평원 등 수많은 사진들은 과학자 뿐 아니라 일반인들에게도 큰 감동을 줬다"고 밝혔다. 한편 명왕성을 탐사를 마친 뉴호라이즌스호는 현재 두번째 목적지를 향해 가고 있다. 목표지는 명왕성으로부터 16억 km 떨어진 카이퍼 벨트에 있는 ‘2014 MU69’라는 이름의 소행성이다. 해왕성 궤도 바깥의 카이퍼 벨트는 황도면 부근에 천체가 도넛 모양으로 밀집한 영역으로, 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하는데, 단주기 혜성의 고향으로 알려져 있다. 얼음으로 이루어진 소행성 2014 MU69는 지름 48km의 작은 크기로 카이퍼 벨트에 위치한 속성상 태양계 탄생 초기 물질로 이루어져 있을 것으로 보인다. 뉴호라이즌스호가 차질없이 날아가면 오는 2019년 1월, 이곳 2014 MU69를 근접 통과한다. 다음은 NASA의 뉴호라이즌스 프로젝트 팀이 선정한 명왕성 사진 톱 10. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

​ 우리는 매일같이 밥 먹고 출근하고 일하는 나날의 평범한 일상을 살아가고 있지만 저 높은 하늘에는 아름답고 놀라운 일들이 늘 벌어지고 있다. 지난 10일(현지시간) 미항공우주국(NASA)에서 운영하는 '오늘의 천체사진(Astronomy Picture of the Day) 사이트에 달과 목성이 만나는 아름다운 장면이 올라 우주 마니아들의 눈길을 사로잡았다. 월령 26일쯤의 그믐달 바로 옆에 눈부시게 빛나는 저 천체는 바로 목성이다. 아, 목성 옆에 나란히 있는 저 네 개 별은 대체 뭐지? 그렇다. 바로 목성의 4대 위성이다. 갈릴레오 갈릴레이가 1610년 자작 망원경으로 최초로 발견했다 해서 흔히 갈릴레이 4대 위성이라고 불리는 목성의 달들이다. 갈릴레오는 태양계의 축소판 같은 이 목성계를 발견함으로써 천동설을 완전히 잠재울 수 있었다. 저 목성은 얼마 후 달의 뒤편으로 가려졌는데, 이를 천문학에서는 엄폐라 한다. 4대 위성의 이름을 들자면, 왼쪽에서부터 칼리스토, 가니메데, 목성, 이오 그리고 유로파이고, 모성에 가까운 순으로 쓰자면, 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토다. 공전주기는 2~16일 정도. ​각 위성의 특기할 만한 사항을 들자면, 먼저 이오는 최초로 인류에게 '광속'을 가르쳐준 위성이다. 1675년 덴마크의 천문학자 올레 뢰머는 이오의 식을 관측하던 중 이오가 목성에 가려졌다가 예상보다 22분이나 늦게 나타나는 것을 발견했다. 그 순간, 그의 이름을 불멸의 존재로 만든 한 생각이 번개같이 스쳐지나갔다. “이것은 빛의 속도 때문이다!” 그것은 분명 지구에서 목성이 더 멀리 떨어져 있을 때, 그 거리만큼 빛이 달려와야 하기 때문에 생긴 시간차였다. 뢰머는 빛이 지구 궤도의 지름을 통과하는 데 22분이 걸린다는 결론을 내렸으며, 이를 근거로 그가 계산해낸 빛의 속도는 초속 21만 4300km였다. 오늘날 측정치인 29만 9800km에 비해 28%의 오차를 보이지만, 당시로 보면 놀라운 정확도였다. 무엇보다 빛의 속도가 무한하다는 기존의 주장에 반해 유한하다는 사실을 최초로 증명한 것이 커다란 과학적 성과였다. 이는 물리학에서 가장 중요한 기반을 이룩한 쾌거였다. 1676년 광속 이론을 논문으로 발표한 뢰머는 하루아침에 과학계의 스타로 떠올랐다. 유로파는 표면에 덮인 100㎞ 두께의 얼음 아래 바다를 갖고 있는 위성이다. 물의 양은 지구 바다보다도 2~3배 많다고 한다. 그래서 태양계에서 생명이 서식할 가능성이 가장 높은 곳으로 알려져 있다. 나사에서도 언젠가 유로파에 잠수함을 보내 바다 속을 탐사할 계획이다. 이번에 목성으로 보낸 탐사선 주노의 임무에는 유로파 탐사도 포함되어 있다. 가니메데는 비록 위성이지만 지름이 5200km가 넘어 지구의 달보다도 더 크다. ​그야말로 태양계 최대 위성이다. 칼리스토 역시 두번째로 큰 목성 위성으로서 지름이 4800km로, 수성 크기와 비슷하다. ​또 하나 기억해둬야 할 사항은 희미하게 보이는 달의 어두운 부분이다. 이는 지구의 빛을 받아서 빛나는 것으로 지구조(地球照)라 한다. 지구조를 가장 먼저 발견한 사람은 이탈리아의 레오나르도 다빈치다. 역시 화가의 눈은 날카롭다. 위의 사진은 2012년 7월 15일 새벽 이탈리아의 몬테카시아노에서 크리스티안 파티난치가 찍은 것이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

지난 2011년 8월 5일(이하 현지시간) 미국 플로리다주 케이프 커내버럴 공군기지에서 한 탐사선을 실은 아틀라스 V 551 로켓이 힘차게 날아올랐다. 바로 미 항공우주국(NASA)의 목성탐사선 주노(Juno)다. 발사 후 5년을 쉼없이 날아간 주노는 지난 4일 미 독립기념일에 맞춰 무사히 목성에 도착했다. 목성에 안착한 주노를 기념이라도 하듯 NASA는 12일 '주노를 쫓다'(Chasing Juno)라는 제목의 흥미로운 사진 한 장을 ‘오늘의 천체사진’(APOD)으로 소개했다. 사진 속 주인공은 공군기지 인근 해변을 달리는 3살 소년이다. 신원이 공개되지 않은 이 소년은 5년 전 주노가 로켓에 실려 발사됐을 당시 마치 이를 따라 잡겠다는듯 힘껏 해변을 내달렸다. 물론 소년이 먼 여행을 떠난 주노를 따라잡을 수 없었지만 8살이 된 소년에게는 새로운 꿈이 생겼다. 바로 어른이 되면 우주비행사가 되겠다는 꿈이다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

거대한 토성의 ‘머리 꼭대기’에 앉아 있는 위성 테티스의 모습이 카메라에 포착됐다. 지난 11일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성 위에 흰색 점으로 붕 떠있는 위성 테티스(Tethys)의 모습을 공개했다. 1684년 프랑스 천문학자인 장 도미니크 카시니가 발견한 토성의 달 테티스는 지름 1062km 크기를 가진 ‘얼음 달’이다. 그리스 신화에서 이름을 따온 테티스는 하늘의 신 우라노스와 땅의 여신 가이아 사이에서 태어난 바다의 여신이다. 실제 바다의 여신임을 입증하듯 테티스의 표면 물질은 대부분 물로 만들어진 얼음으로 이루어져 있으며 표면은 천체와 충돌하면서 생긴 ‘상처’(크레이터·crater)들로 가득하다. 환상적인 이 사진은 지난해 1월 26일 토성탐사선 카시니호가 촬영했으며 토성과의 거리는 340만 km다. 　 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양계 끝자락에 놓인 명왕성은 우리의 생각만큼 그리 외롭지 않은 것 같다. 최근 국제 공동연구 프로그램인 '외(外)태양계 기원 서베이'(Outer Solar System Origins Survey·OSSOS)는 '카이퍼 벨트'(Kuiper Belt)에서 새로운 왜소행성(dwarf planet)을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 지름이 700km인 이 왜소행성의 이름은 '2015 RR245'로 카이퍼 벨트에서 가장 큰 '주민'인 명왕성(2371km)보다는 작다. 이번 발견을 이해하기 위해서는 천문학계에서 사용하는 각 용어를 알아야 한다. 먼저 카이퍼 벨트는 해왕성 궤도 바깥에 위치한 천체가 도넛 모양으로 밀집한 영역을 말한다. 그 경계를 구분짓기가 애매하지만 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하며 혜성의 고향이기도 하다. 또한 왜소행성은 지난 2006년 국제천문연맹(IAU)가 새롭게 정의한 것으로 명왕성이 그 비운의 주인공이다. 왜소행성은 행성과 비슷하지만 가장 큰 차이점은 지구가 달을 거느리고 있는 것처럼 그 주위에서 지배적인 천체여야 한다. 그러나 명왕성은 카론과 맞돌고 있다는 사실이 알려지면서 행성에서 퇴출돼 왜소행성으로 강등됐다. 2015 RR245는 지난 2월 처음 존재가 확인됐으며 태양과의 거리는 무려 120AU다. 머나먼 거리 때문에 2015 RR245가 태양을 한바퀴 도는데 걸리는 시간은 무려 700년으로 명왕성(248년)과 비교해보면 얼마나 먼 지 알 수 있다. 연구를 이끈 미셸 반니스터 박사는 "2015 RR245는 태양계 내 거대 행성이 형성될 당시 태어났으나 밖으로 밀려난 것으로 보인다"면서 "이 때문에 우리 태양계 형성의 역사를 알 수 있는 좋은 연구자료"라고 설명했다. 이어 "현재까지 OSSOS를 통해 해왕성 너머에서 500개 이상의 천체를 발견했다. 이중 2015 RR245는 첫번째 왜소행성"이라고 덧붙였다. 　 　 한편 태양계 행성의 수는 8개로 변함이 없지만 왜소행성의 수는 앞으로 더 늘어날 전망이다. 현재까지 IAU가 분류한 왜소행성은 명왕성(Pluto), 세레스(Ceres), 에리스(Eris), 하우미아(Haumea), 마케마케(Makemake)로 이번에 발견된 2015 RR245 역시 그럴듯한 새 이름을 갖게 될 예정이다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

안녕, 난 스웨덴의 식물학자 칼 폰 린네(1707~1778)야. 현대 식물학의 ‘아버지’라고 불리기도 해. 생물학 관련 책에서 흔히 볼 수 있는 학명을 처음 만든 사람이지. 학명은 속명 다음에 형용사로 된 종명을 붙인 두 개의 단어로 생물을 정의하는 방법이야.나는 어려서부터 꽃과 곤충을 좋아해서 8살 때 이미 ‘꼬마 식물학자’라고 불리기도 했지. 목사였던 아버지의 권유로 룬트대학교 의학부에서 의술을 공부했지만 성적은 좋지 않았지. 그래서 22살에 웁살라대로 옮겨 당시 저명한 식물학자였던 올로프 셀시우스 교수님을 만나게 됐어. 내 인생의 큰 전환점이었다고나 할까. 셀시우스 교수님 덕분에 식물학 강사 자리도 얻고 생물학을 집중적으로 연구할 수 있게 됐으니까 말야. 내가 이름 붙인 생물들은 식물 8000여종, 동물 4400여종에 이르지. 사람을 ‘호모사피엔스’(Homo sapiens)라고 부르기 시작한 것도 1758년 내 책에서 처음이었지. 생물들에 이름을 지어 주고 관심이 많았지만 나 역시 ‘식물=수동적 생물’이라는 생각을 갖고 있었지. 이런 생각은 현대 생명과학자들도 마찬가지일 거야. 그런데 얼마 전에 생물학 분야에서 저명한 국제학술지인 ‘커런트 바이올로지’에서 재미있는 논문을 하나 읽었어. 이스라엘 벤구리온대와 영국 옥스퍼드대 공동연구진이 ‘식물도 생존의 어려움에 처했을 때 도박을 한다’는 내용이었어. 식물이라고 하면 흔히 햇빛이나 수분이 많은 곳을 쫓아가는 수동적인 생물이라고 생각하잖아. 식량공급이 불확실한 상황에서는 모험을 하는 건 사람이나 동물들이라고 생각하고 말야. 신경계가 없는 생물이 위기에 대응하는 반응을 보인다는 사실이 밝혀진 건 이번이 처음이래. 연구진은 식물도 동물들과 똑같은 선택을 하는지 알아보기 위해서 완두콩 실험을 했어. 완두콩 뿌리를 두 개의 화분으로 나눠서 한쪽 화분은 영양분 농도가 일정하도록 하고 다른 쪽은 농도가 수시로 변하게 한 다음 두 가지 실험을 했다는군. 그 결과 완두콩도 상황에 따라 뿌리 성장을 다르게 조절했대. 첫 번째 실험은 한쪽 화분엔 고농도의 영양분이 일정하게 공급되도록 하고 다른 화분에는 영양분 제공을 제멋대로 한 거야. 그러면 완두콩은 뿌리 성장을 일정한 농도의 화분으로 집중시켜 위험을 회피했어. 낮은 농도의 영양분이 일정하게 제공되는 화분과 고농도와 저농도의 영양분이 들쭉날쭉 제공되는 화분으로 두 번째 실험을 했어. 완두콩은 생존에 도움이 되지 않는 저농도의 화분이 아닌 영양분 공급이 들쭉날쭉한 화분에 뿌리 성장을 집중했다는 거야. 운 좋으면 고농도이고, 운 나쁘면 꽝이지만 결국 그걸 선택한 거야. 과학이 발달하면서 식물이 정보를 처리하고 기억력도 갖고 있다는 사실이 속속 밝혀지고 있지만 나를 포함해 여전히 많은 사람들이 식물의 능력을 제대로 알지 못하고 과소평가하고 있잖아. 이번 연구결과에 대해 미국 미네소타대 행동생태학 연구자인 데이비드 스티븐슨 교수는 “완두콩의 위험감수성이 증명되다니 아무래도 완두콩이 올해의 ‘인지능력이 가장 발달한 생물’로 선정되지 않을까 싶다”고 농담했다잖아. 유명한 천체물리학자 칼 세이건 박사가 ‘창백한 푸른 점’이라고 부른 우리 지구에는 사람뿐만 아니라 수많은 동물과 식물이 함께하고 있잖아. 창백한 푸른 점이 지속가능한 곳이 되기 위해서는 이 점을 절대 잊어서는 안 되겠지? 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 비밀이 서서히 드러나고 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)의 던(Dawn) 미션 소속 노버트 쇼헤퍼 박사 연구팀은 세레스에 영구 그늘지역이 있어 충분한 양의 얼음이 존재할 것이라는 연구결과를 발표했다. 주로 세레스 북반구의 크레이터에 놓여있는 이 지역(사진의 파란색 지점)은 직접적으로 태양빛이 닿지않아 얼음이 존재하기에 좋은 조건이다. 여기에 이 지역 온도가 영하 151°C 정도 유지한다면 마치 얼음공장처럼 충분한 양의 얼음이 쌓여있을 가능성이 높다는 것이 연구팀의 설명. 　 　 또한 연구팀은 북반구에 놓여있는 수십 여 개의 영구 그늘지역을 찾아냈으며 이중 가장 큰 지역은 16km 정도다. 쇼헤퍼 박사는 "햇빛이 들지않는 그늘 지역은 주로 크레이터를 중심으로 하고 있다"면서 "태양과도 멀리 떨어져 있어 미치는 영향이 그만큼 작다"고 설명했다. 이어 "영하 151°C의 온도가 안정적으로 유지된다면 그늘 지역은 얼음이 존재할 최적의 장소"라고 덧붙였다. 　 이번 연구결과처럼 세레스에는 크고 작은 수많은 크레이터가 존재한다. 그중 가장 주목받고 있는 것이 역시 북반구에 위치한 오카토르 크레이터(Occator crater)다. 폭이 무려 92km, 깊이 4km의 오카토르는 일찌감치 던 탐사선에 포착돼 언론의 주목을 받아왔다. 그 이유는 유독 반짝반짝 빛나는 거대한 하얀 점을 가지고 있기 때문이다. 이에 전문가들은 그 하얀 점을 놓고 다양한 주장을 내놨으며 현재는 그 정체를 소금기 있는 황산마그네슘의 일종인 헥사하이드라이트(hexahydrite)로 보고있다. 곧 세레스의 표면 아래에는 소금기 있는 얼음이 존재하고 소행성 충돌로 그 일부가 밖으로 드러나 태양빛을 받은 헥사하이드라이트가 반짝반짝 빛난다는 설명이다. 한편 탐사선 던은 왜소행성 세레스와 소행성 베스타를 탐사하기 위해 지난 2007년 8월 발사됐다. 두 천체는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 가장 큰 천체로 베스타는 지름이 530㎞, 세레스는 지름이 950㎞나 된다. 던은 2011년 7월 16일 베스타 궤도에 진입, 14개월에 걸친 조사 임무를 성공적으로 수행한 후 현재 세레스에서 임무 수행 중이다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양계 밖에도 ‘물 구름’이 있다는 강력한 증거가 처음으로 나왔다. 미 산타크루즈 캘리포니아대(UC산타크루즈)의 앤드루 스키머 조교수(천문학·천체물리학)가 이끈 연구팀이 새로운 관측에서 태양계 밖의 한 갈색왜성 ‘WISE 0855’에서 물이나 얼음으로 된 구름이 있다고 제시했다. 지구에서 불과 7.2광년 밖에 안 떨어져 있는 이 갈색왜성은 목성보다 약 5배 더 크지만, 내부 핵융합 반응이 너무 작아 ‘실패한 별’로도 불린다. 지난 2014년 미항공우주국(NASA)의 와이즈(WISE) 망원경 데이터에서 처음 발견된 이 천체는 당시 제한된 측광 자료에서 대기에 물 구름이 존재할 수 있다는 몇 가지 증거가 나오기도 했다. 이에 따라 스키머 조교수와 그의 동료들은 미 하와이 마우나 케아 화산에 있는 제미니 노스(Gemini North) 망원경을 사용해 이 갈색왜성을 관측했다. 연구팀은 이번 관측에서 분광법을 사용했다. 이는 물질의 종류에 따라 빛의 산란 정도가 달라지는 원리를 이용한 것이다. 그 결과, 이 갈색왜성의 대기에 수증기가 존재하며 그 온도는 섭씨 영하 23도 정도 되는 것으로 나타났다. 참고로 목성의 대기 온도는 섭씨 영하 143도 정도다. 이에 대해 스키머 조교수는 “이 천체는 지상 기반의 적외선 분광법으로 감지되는 다른 어떤 천체보다 5배 더 희미하다”면서 “이제 우리가 얻을 스펙트럼으로 이 천체에 무슨 일이 있는지에 대한 생각을 시작할 수 있게 됐다”고 말했다. 또 “이 스펙트럼은 이 천체가 목성과 아주 비슷하게 전 영역에 걸쳐 수증기와 물 구름에 의해 지배돼 있는 것을 보여준다”고 설명했다. 특히, 이 천체의 스펙트럼은 목성 대기가 전파를 흡수하는 것과 같이 여러 특성이 매우 비슷한 것으로 나타났다. 이에 대해 스키머 조교수는 “한 가지 중요한 차이점은 이 천체는 목성보다 대기에 난류(폭풍)가 훨씬 적다”고 설명했다. 이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호(7월 10일자)에 실릴 예정이다. 사진=조이 폴라드, 제미니 천문대/미국 대학천문학연구협회(위), 펜실베이니아주립대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

블랙홀은 이름 그대로 빛조차도 빠져나올 수 없는 강력한 중력을 지닌 천체다. 따라서 검은 구멍이라는 명칭은 매우 적절해 보인다. 하지만 역설적이게도 블랙홀은 우주에서 가장 밝은 천체이기도 하다. 블랙홀 자체는 빛을 내지 않지만, 블랙홀로 빨려 들어가는 물질이 블랙홀 주변에서 일종의 고리 같은 강착 원반을 형성하면서 수백만 도로 뜨겁게 가열되기 때문이다. 특히 여기서 생성된 자기장의 힘으로 강착원반의 수직 방향으로는 강력한 물질의 분출인 블랙홀의 제트(jet)가 발생하는데, 은하 중심에 있는 거대 질량 블랙홀에서는 아주 강력한 제트를 볼 수 있다. 역설적이게도 블랙홀이 물질을 강력하게 방출하는 것이다. 생성 기전으로 인해 블랙홀의 제트는 보통 매우 뜨거운 상태다. 수백만도 이상으로 온도가 올라가곤 하는데, 이런 상태에서 물질은 원자에서 전자가 분리된 플라스마 상태로 존재한다. 하지만 예외는 항상 존재한다. 칼머스 대학의 수잔 알토 교수가 이끄는 연구팀은 세계 최대의 전파 망원경인 알마 (ALMA)를 이용해서 지구에서 7천만 광년 떨어진 은하 NGC 1377의 거대 질량 블랙홀을 관측했다. 이 블랙홀 역시 주변에서 많은 물질을 끌어들이면서 제트를 방출하고 있는데, 연구팀은 이 은하의 제트가 다른 블랙홀과는 다소 다르다는 점을 발견했다. 이 제트는 시속 80만km의 속도로 대략 60광년 지름에 500광년 정도의 길이였는데, 뜨거운 플라스마를 뿜어내는 대신 비교적 차가운 가스를 방출하고 있었다. 연구팀은 이 블랙홀의 제트에서 일산화탄소 분자의 파장을 감지할 수 있었다. 통상적으로 블랙홀의 제트에서는 발견하기 어려운 분자이므로 과학자들은 그 이유를 조사했다. 연구팀에 의하면 이 블랙홀의 제트가 차가운 이유는 막대한 양의 가스를 뿜어내기 때문으로 풀이된다. 어떤 이유에서든 블랙홀 중심으로 막대한 가스가 유입되었고 이 가스가 제트로 분출하면서 에너지가 분산되어 온도가 낮아진 것이다. 대신 분출하는 가스의 양은 엄청나게 많아져 천문학적으로는 짧은 시간인 50만 년 정도 시간 동안 무려 태양 질량의 200만 배에 달하는 물질을 분사한 것으로 보인다. 아마도 블랙홀 주변의 가스가 고갈되면 이 차가운 제트는 다시 일반적은 뜨거운 플라스마의 제트로 바뀔 것으로 보인다. 이번 연구는 블랙홀이 멀리서도 관측이 가능한 밝고 뜨거운 제트뿐만이 아니라 차가운 고밀도 가스를 분출할 수도 있다는 사실을 보여줬다. 보통은 무엇이든 빨아들이는 천체의 이미지가 강하지만, 사실 블랙홀의 진실은 일반적인 상상보다 훨씬 복잡하다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

태양계 밖에도 ‘물 구름’이 있다는 강력한 증거가 처음으로 나왔다. 미 산타크루즈 캘리포니아대(UC산타크루즈)의 앤드루 스키머 조교수(천문학·천체물리학)가 이끈 연구팀이 새로운 관측에서 태양계 밖의 한 갈색왜성 ‘WISE 0855’에서 물이나 얼음으로 된 구름이 있다고 제시했다. 지구에서 불과 7.2광년 밖에 안 떨어져 있는 이 갈색왜성은 목성보다 약 5배 더 크지만, 내부 핵융합 반응이 너무 작아 ‘실패한 별’로도 불린다. 지난 2014년 미항공우주국(NASA)의 와이즈(WISE) 망원경 데이터에서 처음 발견된 이 천체는 당시 제한된 측광 자료에서 대기에 물 구름이 존재할 수 있다는 몇 가지 증거가 나오기도 했다. 이에 따라 스키머 조교수와 그의 동료들은 미 하와이 마우나 케아 화산에 있는 제미니 노스(Gemini North) 망원경을 사용해 13일 밤에 걸친 총 14시간 동안 이 갈색왜성을 관측했다. 연구팀은 이번 관측에서 분광법을 사용했다. 이는 물질의 종류에 따라 빛의 산란 정도가 달라지는 원리를 이용한 것이다. 그 결과, 이 갈색왜성의 대기에 수증기가 존재하며 그 온도는 섭씨 영하 23도 정도 되는 것으로 나타났다. 참고로 목성의 대기 온도는 섭씨 영하 143도 정도다. 이에 대해 스키머 조교수는 “이 천체는 지상 기반의 적외선 분광법으로 감지되는 다른 어떤 천체보다 5배 더 희미하다”면서 “이제 우리가 얻을 스펙트럼으로 이 천체에 무슨 일이 있는지에 대한 생각을 시작할 수 있게 됐다”고 말했다. 또 “이 스펙트럼은 이 천체가 목성과 아주 비슷하게 전 영역에 걸쳐 수증기와 물 구름에 의해 지배돼 있는 것을 보여준다”고 설명했다. 특히, 이 천체의 스펙트럼은 목성 대기가 전파를 흡수하는 것과 같이 여러 특성이 매우 비슷한 것으로 나타났다. 이에 대해 스키머 조교수는 “한 가지 중요한 차이점은 이 천체는 목성보다 대기에 난류(폭풍)가 훨씬 적다”고 설명했다. 이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호(7월 10일자)에 실릴 예정이다. 사진=조이 폴라드, 제미니 천문대/미국 대학천문학연구협회(위), 펜실베이니아주립대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

천체에 심장이 있어 두근두근 박동이 뛴다면 이같은 모습일까? 지난 7일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 유럽우주국(ESA)과 공동운영하는 허블우주망원경으로 촬영한 환상적인 성운의 모습을 공개했다. 붉게 빛나고, 빠르게 회전하는 가스에 둘러싸여 있는 이 성운의 이름은 마치 게딱지와 비슷하게 생겼다고 해서 ‘게성운’(Crab Nebula)이라 불린다. 공개된 사진이 게의 모습처럼 보이지 않는 이유는 과거와 달리 허블이 그 중심의 내부를 들여다봤기 때문이다. 지구에서 약 6500광년 떨어진 곳에 위치한 게 성운은 초신성 폭발로 생긴 잔여물이다. 일반적으로 별은 생에 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이 때 자신의 물질을 우주공간으로 방출하는데 게 모습은 바로 그 흔적인 셈이다. 이번에 공개된 사진이 흥미로운 것은 게 성운의 중심에 존재하는 죽은 별을 담아냈기 때문이다. 흰 가스가 소용돌이치는 지점에는 다소 낯선 이름의 중성자별(neutron star)이 존재한다. 우주에 존재하는 천체 중 가장 고밀도인 중성자별은 초신성 폭발후 남은 중심부가 중력으로 압축돼 생긴다. 곧 초신성 폭발로 별의 바깥 부분은 사방팔방으로 흩어져 게 성운의 모습이 됐고 그 중심부는 압축돼 중성자별이 된 것이다. 　 NASA 측은 "게 성운 중심에 있는 중성자별은 폭이 몇 마일에 불과할 정도로 작지만 질량은 우리 태양과 비슷하다"면서 "역대 게 성운 사진과 달리 이 사진은 지옥같은 안을 담고있다"고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주에 관해 가장 궁금한 것 중의 하나는 과연 우주는 끝이 있을까 하는 문제일 것이다. 우주는 지금 이 순간에도 쉬지 않고 빛의 속도로 팽창하고 있다. 인류가 우주팽창을 발견한 것은 20세기 초반으로, 아직 백 년도 채 안된다. 5000 년 과학사에서 최대 발견으로 일컬어지는 이 우주의 팽창은 우리가 딛고 사는 땅덩어리뿐만 아니라 하늘도 불안정하기 짝이 없다는 황망한 사실을 인류에게 계시해준 것이었다. 우주 속의 모든 은하들은 서로로부터 하염없이 멀어지고 있다. 마치 싸우고 삐진 아이들처럼. ​우주는 가속팽창하고 있다! 그러다면 이 우주는 언제까지 이렇게 팽창을 계속할 것인가? 불과 10년 전까지만 해도 우주 안에 담긴 물질의 중력으로 인해 팽창속도가 점차 느려질 것으로 과학자들은 생각했다. 그런데 그게 아니었다. 우주의 팽창속도는 점점 더 빨라지고 있다는 놀라운 사실이 발견되었다. 말하자면 우주는 계속 가속 페달을 밟고 있다는 것이다. 우주는 지금 가속팽창을 하고 있는 중이다. 이는 지구로부터 아주 멀리 떨어진 초신성들을 우주 잣대로 하여 관측된 사실인데, 두 개의 다른 팀이 이 사실을 발견해 2011년 함께 노벨 물리학상을 받았다. ​ ​이들은 지난 1998년께 지구에서 멀리 떨어진 50개 이상의 초신성을 관찰한 결과 이들이 폭발하면서 내뿜은 빛이 예상보다 약하다는 사실을 밝혀냈다. ​스웨덴 노벨위원회는 이러한 현상이 우주의 팽창속도가 빨라지고 있음을 보여주는 것으로, 천체물리학을 뿌리부터 뒤흔든 놀라운 발견이라고 평가했다. 이와 더불어 이들이 초신성 관찰을 통해 우주의 팽창속도가 점점 더 빨라지는 사실을 규명해 "미지의 대상인 우주의 장막을 걷어내는 데 일조했다"고 선정 이유를 밝혔다. ​그렇다면, 왜 우주는 점점 더 빨리 팽창하고 있는가? 무엇이 우주 팽창의 가속 페달을 밟고 있다는 건가? 현재 과학자들은 암흑 에너지를 유력한 용의자 선상에 떠올려놓고 있다. ​그러나 암흑 에너지의 정체가 무엇인지는 아무도 모른다. 존재 자체는 의심할 바 없는데, 그 얼굴과 신상 파악은 전혀 안 되고 있다는 뜻이다. ​그래서 암흑 에너지는 암흑물질과 함께 현대 물리학의 최대 수수께끼이자 화두가 되고 있다. 현재까지 암흑 에너지에 대해 확실히 알려진 것은 우주 전체 질량의 4분의 3을 차지하고 있다는 사실뿐이다. ​이들의 발견대로 우주 팽창이 이대로 계속 가속되면 우주는 최후는 어떻게 될까? 과학자들은 결국 우주가 거대한 하나의 얼음 무덤으로 끝나게 될 것이라고 생각하고 있다. ​​안과 밖이 따로 없는 우주의 구조 그럼 팽창하고 있는 이 우주의 끝은 어디일까? 과연 우주의 끝이라고 할 만한 게 있기는 한 것일까? ​ ​우리가 볼 수 있고 관측할 수 있는 우주에 국한해 생각한다면 우주의 끝은 분명 있다. 138억 년 전에 우주가 태어났으니까, 우리는 빛이 138억 년을 달리는 거리까지만 볼 수 있을 뿐이다. 그것을 우주의 지평선이라고 한다. ​우리는 우주 지평선 너머에 있는 사건들을 볼 수가 없다. 밤하늘이 어두운 이유도 바로 거기에 있다. 아직 그 너머의 빛이 지구에까지 도착하지 못했기 때문이다. 우주가 계속 팽창하고 있기 때문에 그 너머의 빛은 영원히 우리에게 도달하지 못할 것이다. 그러니까 인류가 만일 멸망하지 않고 지구에서 영원히 살아 남는다고 해도 지구 밤하늘이 밝아지는 일은 결코 없을 거란 얘기다. ​​우주 지평선 너머에는 과연 무엇이 있을까? 우주의 등방성과 균일성을 신줏단지처럼 믿고 있는 천문학자들은 그곳의 풍경도 이쪽의 풍경과 별반 다르지 않을 거라고 생각하고 있다. 신은 공평하니까 거기라고 해서 여기와 크게 다르게 무엇을 창조해놓았을 리는 없다고 생각하는 것이다. 하지만 아무도 확신할 수는 없다. 우리는 영원히 그 너머의 풍경을 엿볼 수 없을 것이므로. ​이런 사연으로 인해 우주의 끝 문제는 그리 간단하지가 않다. 우주의 구조가 우리가 일상적으로 겪고 보는 것들과는 전혀 다른 형태를 하고 있는 것도 또 한 가지 이유이기도 하다. ​ ​한마디로 우주는 안과 밖이 따로 없는 구조를 하고 있다. 뭐? 그런 게 어디 있어? 안이 있으면 바깥도 있는 거지. 사람들은 보통 상식적으로 그렇게들 생각하지만, 안 그런 사물들도 있다. ​뫼비우스의 띠만 해도 그렇다. 한 줄의 긴 띠를 한 바퀴 틀어 서로 연결해보라. 그 띠에는 안과 밖이 따로 없다. 국소적으로는 안팎이 있지만, 전체적으로는 서로 연결된 구조다. 만약 개미가 그 띠 위를 계속 기어가면 자연 다른 면으로 이동하게 된다. ​ 클라인 병은 더 극적인 현상을 보여준다. 1882년 독일 수학자 펠릭스 클라인이 발견한 이 병은 안과 바깥의 구별이 없는 공간을 가진 구조다. 클라인 병을 따라가다 보면 뒷면으로 갈 수 있다. 그러니 안과 밖이 반드시 따로 있다는 것은 우리의 고정관념일 뿐이다. 3차원의 우주는 이런 식으로 휘어져 있다는 얘기다. ​따라서 우주에는 중심과 가장자리란 게 따로 없다. 내가 있는 이 공간이 우주의 중심이라 해도 틀린 얘기가 아니다. 우주의 모든 지점은 중심이기도 하고 가장자리이기도 하다는 뜻이다. ​우주 팽창은 나를 중심으로 ​진행되고 있다고도 볼 수 있다. 내가 만약 이웃 안드로메다 은하로 가더라도 마찬가지다. 그곳을 중심으로 모든 은하들은 나로부터 멀어져가고 있을 것이다. 우주의 모든 은하들은 이처럼 서로 후퇴하고 있는 것이다. ​이 경우 은하들이 스스로 이동하는 것은 아니다. 우주팽창은 공간 자체가 팽창하는 것이기 때문에 은하 간 공간이 늘어나고 있는 것이다. ​따라서 은하들은 늘어나는 우주의 카펫을 타고 서로 멀어져가고 있는 셈이다. ​풍선을 생각해보면 이해하기가 한결 쉽다. 풍선 위에 무수한 점들을 찍어놓고 풍선에 바람을 불어넣는다고 치자. 풍선이 무한대로 부풀어간다면 그 표면에 찍힌 점들은 서로에게서 무한히 멀어져갈 것이다. 우주의 팽창이 3차원적으로 이와 같다는 말이다. ​그렇다면 우주는 무한한가? 그렇지는 않다. 현재 우주의 크기는 약 940억 광년이란 계산서가 나와 있다. 초기에 빛의 속도보다 빠르게 팽창했기 때문이다. 이를 인플레이션이라 한다. 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면 우주에서 빛보다 빠른 것은 없다고 하지만, 우주는 공간 자체가 팽창하는 것이기 때문에 그에 구애받지 않는다. ​어쨌든 현대 우주론은 우주의 끝에 대해 이렇게 결론을 내리고 있다. ​우주는 유한하지만 그 경계는 없다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

미 항공우주국(NASA)의 목성탐사선 ‘주노’(Juno)가 마침내 목성 궤도 진입에 성공한 가운데 이를 자축하는 영상이 공개됐다. 지난 4일(이하 현지시간) 주노 프로젝트를 이끌고 있는 수석연구원 스콧 볼튼 박사는 기자회견을 통해 "인류 역사상, 육중한 천체가 다른 천체 가까이에서 움직이는 모습을 본 적이 없다"면서 "오늘날까지 이 움직임은 상상으로만 볼 수 있었다"고 밝혔다. NASA가 공개한 이 영상은 목성과 그 주위를 공전하는 갈릴레이 위성의 모습을 담고있다. 곧 영상으로는 작은 점 수준이지만 중심에 목성을 놓고 4개의 달들이 역동적으로 돌고있는 모습이 주노의 카메라에 직접 촬영된 것이다. 인류와 목성의 첫 만남은 지난 1610년 갈릴레오 갈릴레이의 관측이 시작이었다. 당시 갈릴레이는 자체 제작한 망원경으로 목성을 비롯 태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 이오(Io)와 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 유로파(Europa), 바다가 있을 가능성이 높은 칼리스토(Callisto) 그리고 태양계에서 가장 큰 위성이자 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 가니메데(5262km)를 발견했다. 갈릴레이 위성은 이 4개의 달을 지칭하는 것으로 400년이 지나서야 인류는 그 전체의 움직이는 모습을 가까이서 지켜본 것이다. 이 영상은 지난달 12일~29일 사이 목성으로 향해 날아가던 주노가 촬영한 이미지를 합쳐 제작됐으며 거리는 1600만 km~500만 km다. 볼튼 박사는 "태양계의 왕과 그 주위 제자들의 모습"이라면서 "지금까지 우리는 컴퓨터 애니메이션과 할리우드의 특수효과로 이같은 모습을 지켜봤다"고 말했다. 　　 한편 지난 2011년 8월 발사돼 5년 가까운 세월동안 총 28억㎞를 비행한 주노는 앞으로 20개월 간 목성을 37차례 돌며 탐사에 나선다. 이 기간 중 주노는 목성 대기 약 5000km 상공에서 지옥같은 대기를 뚫고 내부 구조를 상세히 들여다보며 자기장, 중력장 등을 관측할 예정이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

로마 신화 속 최고의 여신으로, 결혼을 관장하고 질투의 화신으로도 불렸던 ‘주노’가 드디어 남편 ‘주피터’(목성)를 만났다. 지난 5년 28억㎞를 날아가는 여정 끝에 이뤄진 만남이다. ‘주노’, 인류가 보낸 우주탐사선이 목성의 극지방 상공 궤도에 진입한 것은 이번이 처음이다. 63개의 위성을 거느리는 목성은 태양을 제외한 모든 행성을 집어넣어도 자리가 남을 정도로 태양계에서 가장 큰 행성이다. 목성의 이름인 주피터는 그리스 신화에서 ‘제우스’로 불리는, 최고의 신이다. 주피터는 부정한 행위를 할 때면 이를 숨기려고 두꺼운 구름 장막을 치곤 해 누구도 그의 부정을 알지 못했다. 그런데 유일하게 이 구름을 뚫고 주피터의 ‘딴짓’을 볼 수 있는 신이 그의 아내, 주노(그리스 신화의 헤라) 여신이었다. 목성 탐사선을 주노로 이름 지은 것도 신화에서처럼 목성을 둘러싸고 있는 50㎞ 두께의 두꺼운 구름층을 뚫고 목성 내부 구성을 알아내기 위한 임무를 정확히 드러내고 있기 때문이다. 한국천문연구원 우주과학본부 최영준 박사는 “목성은 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 망원경으로 위성을 처음 관측한 데 이어 1973년 파이오니어 10호, 1979년 보이저 1·2호가 목성을 스쳐 지나가면서 목성 영상을 지구로 전송했고, 1995년엔 갈릴레오 탐사선이 목성에 진입해 탐사활동을 벌이기도 했지만 여전히 베일에 쌓여 있는 행성”이라고 말했다. 최 박사는 “주노는 이전 탐사와 달리 목성에 가장 가까이 다가가 목성의 생성원인, 내부구조, 자기장, 대기특성 등을 본격적으로 연구할 계획”이라고 설명했다. 목성 궤도에 진입한 주노는 53.5일에 한 번씩 목성 주변을 돌면서 2018년 2월까지 20개월 동안 탐사 임무를 수행하게 된다. 주노에는 총 1만 9000여개의 태양전지를 탑재한 9m 길이의 팔이 3개 달려 있다. 보통 심(深)우주 탐사선에는 원자력 전지가 사용되는데 태양전지를 사용해 목성까지 탐사선을 보내는 데 성공한 것이다. 목성은 강한 방사선을 내뿜고 있기 때문에 나사 연구진은 방사선으로 인해 관측장비가 망가지지 않도록 200㎏에 달하는 티타늄 덮개를 씌웠다. 주노는 목성을 감싸고 있는 구름층에 5000㎞까지 근접해 금속성 액체 수소의 바다 아래 지구처럼 단단한 고체의 핵이 있는지 여부와 자기장, 대기 중 수분과 암모니아 함량, 오로라 현상 등 다양한 측면에서 관측하게 된다. 실제로 목성은 46억년 전 태양이 만들어지고 남은 먼지와 가스 등으로 형성된 태양계 최초의 행성이다. 두꺼운 구름층을 형성하고 있는 목성의 대기는 태양계 초기 물질들을 그대로 유지하고 있는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 많은 과학자들은 주노가 보내오는 목성의 대기와 지표면과 관련한 자료가 지구와 지구 생명체의 기원을 푸는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 이를 위해 주노에는 목성의 대기 상태를 촬영할 컬러 카메라와 목성의 오로라 현상을 촬영할 자외선 및 적외선 관측장비, 산소와 수분 함량을 계측하는 장비, 중력과 자기장 측정 장비 등 9개의 최첨단 관측장비가 장착돼 있다. 이를 통해 얻어진 데이터들은 즉시 NASA에 전송된다. 주노 프로젝트 책임자인 스콧 볼턴 NASA 선임연구원은 “가벼운 기체인 수소나 헬륨을 붙잡아 둘 수 있는 강력한 중력이 목성에서 어떻게 생겼는지 주노가 밝혀낼 수 있을 것으로 기대한다”며 “태양계와 지구 탄생의 비밀을 밝히는 데도 한걸음 더 가까이 다가갈 수 있을 것”이라고 설명했다. 최영준 박사도 “최근 목성의 크고 붉은 점인 대적반이 작아지고 있다는 이야기를 간혹 들을 수 있는데 주노를 통해 목성에서 나타나고 있는 새로운 천체 현상의 원인에 대해서도 상세히 알 수 있게 될 것”이라고 말했다. 한편 11억 달러(약 1조 2600억원)가 투입된 주노 탐사선은 20개월간 탐사가 끝나면 목성 구름층으로 떨어져 산화하도록 설계됐다. 주노에 묻었을지 모르는 지구 미생물로 인해 목성과 목성 위성 중 생명체 존재 가능성이 가장 높은 ‘유로파’가 오염되는 것을 막기 위한 조치다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr