빛의 속도보다 1/3 느리게 회전중 지구에서 약 35억 광년 떨어진 퀘이사 ‘OJ287’은 지금까지 발견된 블랙홀 가운데 가장 큰 것 중 하나에 의해 강력한 빛을 내고 있다. 퀘이사(Quasar)는 ‘별과 비슷하게 보이는 전파원’(Quasi-stellar radio source)의 약자로 지구에서 관측할 수 있는 가장 밝은 천체를 말한다. 그런데 ‘OJ287’로 불리는 이 퀘이사는 1891년 처음 관측된 이후 약 12년마다 광학적인 ‘아웃버스트’(outburst)를 발생했다. 여기서 아웃버스트는 태양과 같은 천체의 전파가 짧으면 수초, 길면 며칠 동안 수배에서 수천 배로 강도를 높이고 이후 본래대로 돌아오는 현상을 말한다. 하지만 이제 천문학자들이 새로운 데이터를 통해 이런 아웃버스트에 ‘이중적인 최대치’가 존재한다는 것을 밝혀냈다. 연구진은 이번 관측에서 우리 태양보다 질량이 약 180억 배나 무거운 이 거대 블랙홀의 회전 속도를 정확하게 측정하기 위해 이 블랙홀에 질량이 다른 위성 블랙홀이 존재하는 모델을 처음으로 만들어냈다. 이를 통해 핀란드 투르쿠대학의 마우리 발토넨 교수가 이끈 국제 연구진은 이 거대 블랙홀의 회전 속도가 일반상대성이론에서 허용하는 최대치인 빛의 속도의 3분의 1 정도가 된다는 것을 밝혀냈다. 이를 계산하기 위해 연구진은 서로 다른 질량을 가진 두 블랙홀로 설명되는 새 모델을 사용한 것이다. 더 큰 블랙홀은 강착원반(Accretion disc)에 둘러싸여 있다. 강착 원반은 블랙홀의 강력한 중력에 이끌린 가스와 먼지로 이뤄진 성간 물질이 바로 블랙홀로 빨려 들어가는 것이 아니라 소용돌이치면서 만든 원반형의 물질 흐름을 말한다. 이때 더 작은 블랙홀이 일종의 위성처럼 큰 블랙홀 주위를 공전하고 있는 것이 연구진이 만들어낸 모델이다. 즉 작은 위성 블랙홀이 주기적으로 큰 블랙홀의 강착원반을 통과하면서 해당 영역을 극한 온도로 가열시켜 아웃버스트를 생성한다는 것이다. 연구진은 이중 블랙홀 모델로 언제 어디서 작은 블랙홀이 강착원반에 영향을 줘 아웃버스트가 일어나는지 예상할 수 있었다고 말했다. 지난 2010년 연구진은 작은 블랙홀이 큰 블랙홀을 공전할 때마다 약 39도의 차이가 있는 것을 알고 작은 블랙홀의 세차 운동(중심축이 기울어진 회전체가 수직선 주위를 회전하는 현상) 속도를 측정하기 위해 8번의 아웃버스트를 분석했다. 또 연구진은 이 모델을 사용해 해당 퀘이사에서 다음번 아웃버스트가 언제 일어날지 예측할 수 있었다. 연구진은 미국항공우주국(NASA)의 스위프트(SWIFT) 엑스(X)선 우주망원경을 비롯해 지구 곳곳에 있는 지상망원경 24개와 협력해 2015년 11월 25일쯤으로 예측한 아웃버스트를 포착하기 위한 관측 캠페인을 시행했고 성공할 수 있었다. 이 아웃버스트는 2015년 11월 18일 때쯤 시작돼 같은 해 12월 4일에 최대 밝기에 도달했다. 이 밝은 아웃버스트의 관측으로 연구진은 한국과 일본, 인도, 터키, 그리스, 핀란드, 폴란드, 독일, 영국, 스페인, 미국과 멕시코에 있는 망원경을 사용해 직접 큰 블랙홀의 회전 속도를 측정할 수 있었다. 연구진은 “일반상대성이론으로 예측되는 중력파에 의해 2% 내의 궤도 에너지 손실을 확인할 수 있었다”면서 “이는 중력파를 방출하는 이중 블랙홀 시스템에 관한 최초의 간접적인 증거”라고 말했다. 사진=APOD/NASA(위), 게리 포이너 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“뇌 이식 나노로봇 새 감각 창조… 유전자 편집해서 병 고칠 수도” 미국의 유명 미래학자이자 발명가인 레이먼드 커즈와일(68)이 2029년쯤 컴퓨터가 인간 지성의 수준에 도달하거나 이를 능가할 것이라는 전망을 내놨다. 커즈와일은 미국 뉴욕의 문화센터 ‘92번가 Y’에서 지난 7일(현지시간) 열린 행사 무대에서 천체물리학자인 닐 더그래스 타이슨(57) 헤이든 플라네타륨 소장과 대화하면서 이렇게 예측했다고 CNN머니 등이 전했다. 그는 13년 후면 컴퓨터가 감정과 개성을 갖게 될 것으로 예상했다. 커즈와일은 “내가 ‘컴퓨터가 인간 수준의 지성에 이를 것’이라고 얘기할 때는 논리적 지성에 관해 얘기하는 게 아니다”라며 “(남을) 웃길 줄 알고 사랑하는 감정을 표현하는 것을 얘기하는 것이다. 그게 바로 인간 지성의 최고점”이라고 말했다. 타이슨이 “컴퓨터가 언젠가는 노벨상을 받을 만한 소설을 써서 그런 면에서도 인간을 능가할 수 있겠느냐”고 질문하자 커즈와일은 “이를 달리 표현해야 한다”며 “우리가 그 지성과 결합하게 될 것”이라고 밝혔다. 커즈와일은 사람의 두뇌에 세포 크기의 나노 로봇이 들어가서 지구 전체의 인터넷에 연결해 영화 ‘매트릭스’에 나오는 것처럼 필요한 기술을 그때그때 내려받을 수 있게 될 것이라고 말했다. 또 마치 컴퓨터 코드를 편집하듯이 유전자를 편집해 병을 고칠 수도 있을 것이라고 커즈와일은 전망했다. 커즈와일은 CNN머니와의 인터뷰에서 ‘앞으로 불평등이 심해지면서 부자들만 이런 두뇌의 놀라운 능력과 건강을 누릴 수 있게 되는 것 아니냐’는 질문을 받고 “그렇다. 휴대전화와 마찬가지일 것”이라면서도 “나노 로봇 역시 누구나 이용할 수 있을 수준으로 가격이 떨어져 기술의 민주화가 이뤄질 것”이라고 내다봤다. 그는 “뇌에 이식된 나노 로봇은 새로운 육체적 감각을 만들어 낼 것”이라며 “현재 귀가 음악을, 좋은 음식이 미각세포를 즐겁게 하듯 우리의 다른 감각을 위해 새로운 예술과 의례를 창조할 것”이라고 예상했다. 워싱턴 김미경 특파원 chaplin7@seoul.co.kr

영국 워릭대학교의 보리스 갠시크(Boris Gansicke) 교수 연구진은 최근 연구를 통해 같은 궤도를 맴돌고 있는 별들을 산산조각 내는 ‘죽어가는 별’의 움직임을 확인했다고 밝혔다. ‘WD 1145+017’이라고 명명된 이 별은 에너지를 모두 소진한 고밀도의 죽은 별로, 백색 난쟁이별 혹은 백색왜성이라 부른다. 일반적으로 별은 불규칙하고 불확실한 에너지를 모두 발산한 뒤 가장 중심부의 핵만 남게 된다. 고온의 핵이 점차 식으면서 결국 이것은 백색왜성(white dwarf)이 되고, 백색왜성 상태로 오랜 시간이 지나면 관측이 불가능한 수준으로 에너지를 잃게 된다. 현재 WD 1145+017은 지구에서 570광년 떨어진 곳에 위치해 있으며, 지구 크기 정도의 중심부 핵이 남은 상태다. 별의 주변은 우주먼지와 가스 및 부서진 바위 조각들로 둘러싸여 있다. 이 별은 현재 자신의 궤도를 이동하며 마지막 에너지를 방출하고 있는데, 연구진이 지난해 이 백색왜성의 존재가 처음 알려진 뒤 수개월 동안 이 백색왜성 주변의 움직임을 자세히 관찰한 결과 백색왜성의 에너지와 충돌해 산산조각이 난 주변 행성의 부스러기가 점차 늘고 있는 것으로 나타났다. 연구진은 최근 관찰을 통해 적어도 15개의 행성이 백색왜성의 강력한 중력에 의해 파괴된 뒤 백색왜성에 흡수된 것을 확인했다. 즉 백색왜성이 약 15개의 행성을 ‘먹어 치웠다는’ 것이다. 연구를 이끈 갠시크 교수는 “우리는 지속적으로 이와 유사한 시스템을 가진 백색왜성을 탐색할 예정”이라면서 “아마도 우주 안에서 주변 행성을 파괴하고 흡수하는 백색왜성이 수 개에 달할 것”이라고 설명했다. 이어 “우리 태양이나 지구 역시 언젠가는 백색왜성이 된다. 하지만 백색왜성과 같은 ‘죽음의 별’이 되기까지는 적어도 50억~60억 년의 시간이 걸릴 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 천문학분야의 세계적인 저널인 천체물리학회지(The Astrophysical Journal Letter) 2월호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

천하의 ‘만수’도 뾰족한 수가 없었다. ‘디펜딩 챔피언’ 모비스가 10일 울산 동천체육관으로 불러들인 프로농구 오리온과의 4강 플레이오프(PO) 2차전에서 외국인 선수 대결에서 밀려 59-62로 충격적인 홈 2연패를 당했다. 프로농구연맹(KBL) 최초의 네 시즌 연속 PO 우승에 도전하던 모비스는 12일 시작하는 고양 2연전에서 1패만 더하면 통산 일곱 번째 PO 우승 도전이 물 건너간다. 반면 오리온은 14시즌 만에 두 번째 PO 우승 도전에 1승만 남겨 놓았다. 유재학 모비스 감독은 경기 뒤 “공격에서 안 되는 부분이 너무 많았다. 슛도 안 들어갔다. 40분 내내 뻑뻑한 공격을 했다. 골 밑 공략을 했는데 선수들이 움직이지 않아 안 풀렸다”고 아쉬워했다. 외국인 대결에서 진 게 컸다. 오리온은 조 잭슨이 25득점 6어시스트, 애런 헤인즈가 18득점 8리바운드로 활약했다. 모비스는 아이라 클라크가 13득점 8리바운드, 커스버트 빅터가 12득점 12리바운드로 상대 듀오에 못 미쳤다. 양동근이 8득점 6어시스트에 막힌 것도 유 감독이 안타까워한 대목이다. 그는 “시작할 때부터 동근이가 본인이 해야 되는 플레이에 팀 리딩까지 생각이 많았다”고 지적했다. 종료 1분42초를 앞두고도 한 치 앞을 내다볼 수 없었다. 59-60으로 따라붙은 모비스가 다시 공격권을 잡아 역전의 기회를 잡았으나 살리지 못했고 오리온은 50초를 남기고 1차전 때 결정적 3점슛을 넣었던 문태종이 골 밑을 파고들어 3점 차로 달아나는 결승점을 터뜨렸다. 모비스는 두 차례 기회를 모두 살리지 못한 데다 종료 27초 전 함지훈이 24초에 쫓겨 던진 훅슛이 불발됐다. 4초를 남기고 던진 양동근의 3점슛마저 림에 못 미쳐 벼랑 끝에 내몰렸다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

달이 태양의 일부를 가리는 부분일식이 나타난 9일 오전 경기 용인시 수지고등학교에서 학생들이 천체망원경으로 태양을 관찰하고 있다. 부분일식은 2012년 5월 이후 거의 4년 만에 국내에서 관측됐다. 작은 사진은 오전 10시 44분 경기 용인시에서 바라본 태양의 모습. 정연호 기자 tpgod@seoul.co.kr

■프로야구 시범경기 ●LG-NC(마산) ●두산-한화(대전) ●SK-KIA(광주) ●삼성-롯데(울산) ●넥센-kt(수원 이상 오후 1시) ■프로농구 4강 플레이오프 2차전 ●모비스-오리온(오후 7시 울산 동천체) ■여자농구 플레이오프 1차전 ●KEB하나은행-KB스타즈(오후 7시 부천체) ■프로배구 남자부 준플레이오프 ●삼성화재-대한항공(오후 7시 대전 충무체)

부분일식이 일어난 9일 경기도 용인시 수지고등학교에서 학생들이 천체망원경을 통해 일식을 관측하고 있다. 2016. 3. 9 정연호 기자 tpgod@seoul.co.kr

지구를 향해 날아와 위기감을 안긴 소행성이 이번에도 아무 영향도 미치지 않고 지나쳤다.지난 8일(현지시간) 미 소행성 센터(Minor Planet Center) 측은 소행성 ‘2013 TX68’이 그리니치평균시(GMT) 기준 지난 7일 13시 42분 지구와 최근접해 지나갔다고 발표했다. 얼마 전까지만 해도 지구에 불과 2만 4000km까지 최근접할 것으로 예상됐던 TX68은 실제로는 무려 400만 km나 떨어진 곳을 지나쳐 갔다. 물론 이번 소행성 접근 역시 미 항공우주국(NASA)등 전문가들의 호언장담처럼 지구에 미치는 영향은 없었다. 그러나 뒷맛은 개운치 않다. 지구에 영향이 없다는 말 외에 모든 데이터가 다 틀렸기 때문이다. 당초 NASA가 밝힌 소행성의 지구 최접근일은 5일이었으나 이 날짜 역시 8일로 연기됐으며 지구와의 예상 거리 역시 실제와 큰 오차가 생겼다. 이는 TX68이 관측된 지 얼마되지 않아 소행성의 궤도를 정확히 측정하기 어렵기 때문이지만 일반인들에 불안감을 심어주는 것은 당연한 일. 　 　 　 NASA 지구근접천체 조사센터(CNEOS) 폴 초다스 박사는 “TX68에 대한 데이터가 부족해 정확하게 궤도를 알기 어렵다”면서도 “확실한 것은 지구에 미칠 영향은 앞으로도 없을 것이라는 사실”이라고 강조했다. TX68의 다음 지구 방문일은 내년 9월 28일로 이때 역시 지구와 충돌할 가능성은 2억 5000만 분의 1로 극히 낮다. 그러나 TX68이 이같은 전문가들의 예상을 뒤엎고 지구에 떨어지면 어떤 결과가 발생할까? 이는 3년 전 러시아 첼랴빈스크 상공에서 폭발한 소행성과 비교해 예측할 수 있다. 당시 약 20m 크기의 이 소행성은 지구 대기를 통과하다 폭발해 1200명 이상에게 피해를 안겼다. 30m 크기인 TX68는 첼랴빈스크 당시보다 2배 정도 더 큰 영향을 줄 것이라는 것이 전문가들의 평가. 　 　 한편 NASA 측은 지난 1월 지구를 위협하는 소행성으로부터 인류를 지키는 새로운 기구를 설립한다고 공식 발표한 바 있다. 우리나라 말로 번역하면 지구방위총괄국(PDCO·Planetary Defence Coordination Office)쯤 되는 거창한 이름의 이 조직은 말 그대로 만화영화에나 등장하는 현실판 ‘지구방위대’다. 주요 업무는 지구에 다가오는 물체(NEOs·Near-Earth Objects)와 잠재적 위험 소행성(PHA·potentially hazardous asteroid)을 모니터하고 만약 지구를 위협할 가능성이 있을 시 방어 계획을 맡는 것이다. NASA 측은 지금도 이 업무를 수행 중이나 이번에 하나의 조직으로 통합, 확장되면서 효율을 극대화했다. NASA 측은 “지구에 위협을 주는 소행성과 혜성에 즉각적으로 대응하기 위해 NASA 산하의 통합 조직을 만들었다”면서 “미 연방재난관리청(FEMA)과 소행성 충돌과 관련된 모든 정보를 공유할 것”이라고 밝혔다. 전문가들에 따르면 NASA는 900m 이상 크기를 가진 NEOs의 90%를 이미 파악했으며 현재는 그 이하 크기의 천체를 조사하고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“원정 가면 진다고 생각해 모험을 걸었다.”(유재학 모비스 감독) “운이 좋아 이겼을 뿐이다.”(추일승 오리온 감독) 두 사령탑은 8일 울산 동천체육관에서 열린 프로농구 4강 플레이오프(PO) 1차전을 ‘모험’과 ‘운’으로 함축했다. 오리온이 종료 5.3초 전 조 잭슨이 자유투 두 번째를 놓치고 두 차례나 리바운드를 잡아낸 덕에 69-68 짜릿한 승리를 거뒀다. 14시즌 만에 두 번째 PO 우승을 꿈꾸는 오리온은 역대 4강 PO 1차전 승리 팀의 챔피언결정전 진출 확률 73.7%를 가져갔다. 무엇보다 잭슨이 자유투를 얻는 과정이 눈길을 끌었다. 모비스는 34초를 남기고 문태종에게 3점슛을 얻어맞아 66-68으로 역전당했으나 10.9초를 남기고 아이라 클라크가 동점을 만들었다. 작전타임을 부른 유 감독은 천대현에게 자유투가 좋지 않은 잭슨에게 파울을 하라고 지시했다. 양동근이 지쳐 연장에 가면 진다고 봤기 때문이라고 했다. 이날 15득점 6어시스트로 활약한 잭슨은 마치 의도한 듯 첫 자유투만 넣고 둘째는 실패한 뒤 연거푸 튄 공을 잡아내 1점 차 승리를 매조졌다. 잭슨은 “이런저런 작전이나 의도 같은 것은 없었다. 무조건 공을 잡아야겠다고 생각했을 뿐“이라고 특유의 시큰둥한 표정으로 답했다. 53세 동갑내기 사령탑이라 서로 수비 방법을 충실히 연구한 덕에 화력은 무뎌질 수밖에 없었다. 모비스의 2점슛 성공률은 44%, 3점슛 성공률은 29%였으며 오리온은 각각 49%와 38%에 그쳤다. 두 감독 모두 경기 내용에 아쉬움을 드러냈다. 추 감독은 “공격 전술을 더 가다듬어야겠다”고 했고 유 감독은 “클라크가 문태종에게 3점슛을 허용한 것, 잭슨의 레이업 때 손조차 쓰지 못한 것, 잭슨의 자유투 때 리바운드 놓친 것 등 세 장면이 특히 아쉽다”고 혀를 찼다. 울산 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

부분일식이 일어난 9일 경기도 용인시 수지고등학교에서 학생들이 천체망원경을 통해 일식을 관측하고 있다. 2016. 3. 9 정연호 기자 tpgod@seoul.co.kr

부분일식이 일어난 9일 경기도 용인시 수지고등학교에서 학생들이 천체망원경을 통해 일식을 관측하고 있다. 2016. 3. 9 정연호 기자 tpgod@seoul.co.kr

■프로야구 시범경기 ●LG-KIA(광주) ●두산-kt(수원) ●SK-롯데(울산) ●삼성-NC(마산) ●넥센-한화(대전 이상 오후 1시) ■프로농구 4강 플레이오프 1차전 ●모비스-오리온(오후 7시 울산 동천체 ■펜싱 회장배 전국남녀종별선수권(오전 9시 홍천체)

과천과학관 9일 부분일식 특별관측회 국립과천과학관(관장 조성찬)은 9일 부분일식 현상을 볼 수 있는 특별관측회를 과학관 천체관측소에서 연다. 이번 부분일식은 서울을 기준으로 9일 오전 10시 10분에 시작돼 오전 11시 19분에 끝난다. 이번 관측회에서는 부분일식 현상은 물론 태양흑점, 태양의 불기둥인 홍염을 전문가 해설과 함께 관측할 수 있다. 누구나 참가할 수 있다. 자세한 내용은 과학관 홈페이지(www.sciencecenter.go.kr) 참고. 한의학硏 ‘초음파 뜸 치료기’ 개발 한국한의학연구원(원장 이혜정)은 한국표준과학연구원, 한국전기연구원과 함께 초음파를 이용한 ‘스마트 뜸 치료기’를 개발했다고 7일 밝혔다. 뜸 치료는 인체의 경혈 위에 불붙인 쑥으로 열 자극을 줘 혈액순환을 촉진하고 질병 저항력을 높이는 전통 한의학 요법이다. 그러나 기존 뜸은 재료나 시술법에 따라 효능 차이가 날 수 있고 화상의 우려나 연기로 인한 불편함 등이 있었다. 이번에 개발된 치료기는 기존의 불편함을 없앤 것으로 식품의약품안전처 임상시험 허가를 거친 뒤 2년 내에 상용화될 것으로 보인다. 연구실 유해인자 사전분석제도 시행 미래창조과학부(장관 최양희)는 8일부터 ‘연구실 사전 유해인자 위험분석 실시에 관한 지침’을 시행한다. 교수나 책임연구원 등 연구실 책임자가 연구·개발 활동 시작 전 화학적·물리적 위험 요인을 미리 분석하고 사고 예방을 위해 필요한 대책을 수립, 시행하도록 하는 제도다.

■프로농구 4강 플레이오프 1차전 ●KCC-KGC인삼공사(오후 7시 전주체) ■프로배구 남자부 ●삼성화재-KB손해보험(오후 7시 대전 충무체) ■펜싱 회장배 전국남녀종별선수권(오전 9시 홍천체)

지구를 향해 날아오는 소행성의 '방문일자'가 수정됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 고래만한 크기의 소행성이 당초 예상일인 5일(이하 현지시간)이 아닌 8일 지구를 최근접해 지나간다고 발표했다. 2년 전 존재가 처음 확인된 이 소행성의 이름은 ‘2013 TX68’. 약 30m 크기의 이 소행성은 가장 가깝게는 2만 4000km까지 지구에 최근접해 지나칠 예정으로 이 거리 역시 당초 예상보다 7000km 더 멀어졌다. 방문날짜와 거리 모두 계산이 어긋난 것은 관측된 지 얼마되지 않아 소행성의 궤도를 정확히 측정하기 어렵기 때문이다. 그러나 한 달 사이에 이처럼 큰 오차가 발생한 것이 일반인들에게 불안감을 심어주는 것은 당연한 일. 물론 이번 역시 소행성이 지구와 충돌할 가능성은 없다는 것이 NASA 측의 호언장담이다. NASA 지구근접천체 조사센터(CNEOS) 폴 초다스 박사는 "TX68에 대한 데이터가 부족해 정확하게 궤도를 알기 어렵다"면서도 "확실한 것은 지구에 미칠 영향은 없다는 것"이라고 강조했다. 이어 "다음 지구 방문일은 내년 9월 28일로 이때 역시 지구와 충돌할 가능성은 2억 5000만 분의 1로 극히 낮다"고 덧붙였다.　 그러나 TX68이 이같은 전문가들의 예상을 뒤엎고 지구에 떨어지면 어떤 결과가 발생할까? 이는 3년 전 러시아 첼랴빈스크 상공에서 폭발한 소행성과 비교해 예측할 수 있다. 당시 약 20m 크기의 이 소행성은 지구 대기를 통과하다 폭발해 1200명 이상에게 피해를 안겼다. 이보다 조금 더 큰 TX68는 첼랴빈스크 당시보다 2배 정도 더 큰 영향을 줄 것이라는 것이 전문가들의 평가. 　 　 한편 NASA 측은 지난 1월 지구를 위협하는 소행성으로부터 인류를 지키는 새로운 기구를 설립한다고 공식 발표한 바 있다. 우리나라 말로 번역하면 지구방위총괄국(PDCO·Planetary Defence Coordination Office)쯤 되는 거창한 이름의 이 조직은 말 그대로 만화영화에나 등장하는 현실판 ‘지구방위대’다. 주요 업무는 지구에 다가오는 물체(NEOs·Near-Earth Objects)와 잠재적 위험 소행성(PHA·potentially hazardous asteroid)을 모니터하고 만약 지구를 위협할 가능성이 있을 시 방어 계획을 맡는 것이다. NASA 측은 지금도 이 업무를 수행 중이나 이번에 하나의 조직으로 통합, 확장되면서 효율을 극대화했다. NASA 측은 “지구에 위협을 주는 소행성과 혜성에 즉각적으로 대응하기 위해 NASA 산하의 통합 조직을 만들었다”면서 “미 연방재난관리청(FEMA)과 소행성 충돌과 관련된 모든 정보를 공유할 것”이라고 밝혔다. 전문가들에 따르면 NASA는 900m 이상 크기를 가진 NEOs의 90%를 이미 파악했으며 현재는 그 이하 크기의 천체를 조사하고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

과학이 발전하면서 지구를 스쳐가는 소행성의 존재가 속속 밝혀지는 가운데, 지구와 소행성이 충돌하는 사태를 미연에 방지하기 위한 새로운 ‘무기’ 개발이 진행되고 있다. 미국 캘리포니아대학교 물리학자인 필립 루빈 박사 연구진이 개발중인 이것은 ‘DE-STAR’(Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation)으로, 일종의 레이저빔이다. 이 레이저는 지구를 접근하는 천체(Near-Earth objects, NEOs)를 타깃으로 하는 일종의 ‘무기’다. 지구로 접근하는 소행성을 발견하면 우주정거장에 장착한 레이저가 빔을 발사해 소행성의 무게 평형을 깨뜨리면서 소행성의 궤도를 변경하거나 소행성 자체를 파괴하는 원리다. 이보다 조금 더 작은 크기의 ‘DE-STARLITE’는 ‘DE-STAR’와 같은 원리지만 크기가 작아 소행성이 이동할 것으로 예상되는 궤도를 향해 직접 이동할 수 있다. 다만 해당 소행성까지 이동하는데 걸리는 시간을 감안하면, 갑작스럽게 지구와 충돌할 위험이 있는 소행성을 발견했을 때에는 작은 ‘DE-STARLITE’ 보다는 ‘DE-STAR’의 활용도가 더욱 높을 것으로 보인다. 고출력의 이 레이저는 소행성이나 커다란 우주바위 등을 녹이거나 깨뜨릴 수 있을 정도의 힘을 지녔으며, 이러한 기술은 현재 상당부분 현실화 된 상황이지만 문제는 크기다. 연구진은 “크기가 큰 소행성의 진로를 바꾸거나 파괴하려면 오랜 시간이 필요하다. 만약 레이저의 크기가 커진다면 소행성을 막는데 소요되는 시간이 더욱 짧아질 것”이라면서 “예컨대 20kW의 출력을 가진 ‘DE-STARLITE’가 지름 300m 소행성의 진로를 왜곡하기 위해서는 약 15년이라는 시간이 필요하다”고 밝혔다. 연구진은 크기가 매우 작은 소행성의 경우 1년 이내에 소행성의 진로를 바꿀 수는 있지만, 실제로 지구에 위협을 가하는 거대한 소행성을 막기 위해서는 더 큰 레이저의 개발이 이뤄져야 한다고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 수학·물리학 분야 논문 초고 사이트(arxiv.org)에 게재됐다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

전문가가 내놓은 끔찍한 시나리오- '스파게티화' ​우주 속의 다양한 천체들 중에서 블랙홀만큼 흥미로운 존재도 없을 것이다. 얼마 전 블랙홀의 충돌로 빚어진 중력파를 역사상 최초로 검출하는 데 성공함으로써 블랙홀은 다시 한번 지구 행성 사람들에게 주목받는 존재가 되었다. ​블랙홀에 관해서 사람들이 공통적으로 가장 궁금하게 여기는 것은 만약 내가 블랙홀 안으로 떨어진다면 어떻게 될까 하는 점이다. 일견 무시무시한 상상이긴 하지만, 이 문제는 변함없이 사람들의 가장 큰 관심사다. ​가장 널리 알려진 이론이 바로 '스파게티화'이다. 블랙홀 가까이 접근하자마자 모든 사물은 스파게티 국수가락처럼 길게 늘어져버린다는 얘기다. 그 이유는 이렇다. 블랙홀의 가공스런 중력이 당신 몸의 각 부분에 작용하면서 그 힘의 차이로 인해 몸이 길게 잡아늘여지기 때문이다. 먼저 당신의 발이 블랙홀로 접근한다고 상상해보자. 그러면 블랙홀의 엄청난 조석력이 머리보다는 발 쪽에 더 강하게 작용할 것이다. 발끝과 머리에 가해지는 중력의 차이는 이윽고 지구의 총중력과 동일하게 된다. 이 상황에서는 마치 두 대의 크레인이 당신의 머리와 발을 잡고 힘껏 끌어당기는 형국이나 비슷하다. ​그보다 더 나쁜 상황은 팔 쪽에서 일어난다. 팔은 신체의 중심이 아니기 때문에 머리가 받는 조석력의 방향과는 약간 다른 바깥 방향으로 잡아늘어진다. 그리하여 결과적으로 몸은 국수가락처럼 길게 늘어날 뿐만 아니라 가운데 부분은 더 심하게 가늘어진다. 인체는 정상적인 힘을 받을 때 부러지지 않는 한 그렇게 많이 늘어나지 않는다. 인간이 생존할 수 있는 최고 가속 기록은 지구 중력의 약 179배이다. 그것도 아주 잠시, 충돌 때의 수치일 뿐이다. 따라서 블랙홀의 조석력은 인간에게 치명적인 것이다. 블랙홀 안으로 떨어진 모든 물체는 블랙홀 중심에 이르기 전에 국수가락처럼 한정없이 늘어지다가 마침내는 낱낱의 원자 단위로 분해되고 말 것이다. 이것이 바로 과학자들이 말하는 블랙홀의 '스파게티화(spaghettification)'라고 불리는 현상이다. 그렇다면, 만약 블랙홀이 지구 턱 밑에 불쑥 나타나 지구가 고스란히 블랙홀에 붙잡혀서 그 안으로 곤두박질친다면 그 다음에는 무슨 일이 벌어질까? 당연한 일이지만, 우리 몸이나 지구가 블랙홀 안으로 떨어진 때는 별로 차별대우를 받지 않는다. 즉각적으로 블랙홀의 강력한 조석력이 덤벼들어 동등한 스파게티화 대접을 받게 된다. 블랙홀 쪽에 가까운 지구 부분은 상대적으로 더욱 강한 조석력을 받아 흙과 암석 스파게티가 될 것이고, 지구 행성 전체는 종말을 맞을 것이다. 물론 사람들도 예외는 아니다. 하지만 초질량 블랙홀이 그 사건 지평선 안으로 우리를 끌어들여 삼키기 직전 잠깐 동안 나타날 그 광경을 우리는 볼 수 없을지도 모른다. 일단 사건 지평선 안으로 들어가면 빛알갱이 하나도 바깥으로는 탈출할 수 없으니까, 어떤 존재도 지구나 인간의 운명을 지켜볼 수조차 없다. 외롭겠지만, 아무도 지켜보는 이 없는 가운데 인간과 지구는 스파게티가 되어 한정없이 블랙홀의 중심, 특이점으로 떨어져내릴 것이다. 그것을 멈출 수 있는 존재는 우주 안 어디에도 없다. 하지만 지구와 인간이 블랙홀 안에서 낱낱이 분해되기까지 걸리는 시간이 겨우 10분의 1초밖에 안된다는 사실이 조금은 위안이 될 수 있을까? 한 가지 희소식이 더 있다. 블랙홀이 반드시 검기만 한 것이 아니란 사실이다. 블랙홀이 주변 물질을 집어삼킬 때 나오는 에너지에 의해 형성되는 거대 발광체로서 퀘이사라는 것이 있는데, 우리말로는 '준성(準星)'이라고도 하며 지구에서 관측할 수 있는 가장 먼 거리에 있는 천체이다. 퀘이사의 중심에는 태양 질량의 수십억 배나 되는 매우 무거운 블랙홀이 자리잡고 있으며, 그 주위에는 원반이 둘러싸고 있다. 원반의 물질은 회전하면서 블랙홀로 떨어질 때 물질의 중력 에너지가 빛 에너지로 바뀌면서 엄청난 빛이 나온다. 따라서 퀘이사는 아직 블랙홀의 사건 지평선 안으로 떨어지지 않은 것이다. 일단 사건 지평선 안으로 들어간 물질이라면, 심지어 빛조차도 바깥으로 탈출할 수가 없다. 블랙홀은 이렇게 주변의 물질을 닥치는 대로 집어삼켜 몸집을 불려나간다. 지구와 당신이 만약 블랙홀 안으로 떨어진다면 역시 블랙홀의 비만에 일조하는 셈이다. 하지만 블랙홀이라고 무한정 몸집을 불릴 수만은 없다는 사실이 얼마 전에 밝혀졌다. 말하자면 한계체중이 있다는 뜻이다. 천문학자들의 계산서를 보면, 태양 질량의 500억 배까지 질량이 불어난 블랙홀은 더이상 외부 물질들을 끌어들이지 않고 성장을 멈추는 것으로 나와 있다.우리 은하의 총질량은 태양 질량의 ​약 3000억 배로 추산되고 있다. 따라서 블랙홀의 한계 질량은 우리은하 총질량의 6분의 1쯤 되는 셈이다. 최대 블랙홀 6개를 만들면 우리은하의 모든 질량은 허무하게도 몽땅 없어진다는 말이다.​블랙홀이 은하 중심에서 하는 역할은 은하 전체를 회전시키는 일이다. 블랙홀이 없으면 은하가 형성될 수 없다는 점을 생각하면 우리 존재와 블랙홀과의 관계도 참으로 밀접하다고 하겠다. ​블랙홀, 생각보다 그리 먼 존재가 아니다.이광식 통신원 joand999@naver.com

우리 은하계 중심은 어떻게 생겼을까? 이 질문에 대한 답은 블랙홀과 그 주변부로 대답할 수 있다. 우리 은하의 중심에는 태양질량의 400만 배에 달하는 블랙홀이 존재한다. 우리 은하에서 물질의 밀도가 가장 높은 장소인 만큼 거대한 블랙홀이 형성될 수 있는 조건을 만들기 때문이다. 이 블랙홀 주변에는 블랙홀로 빨려 들어가는 물질이 모여 형성된 강착 원반이 존재한다. 그리고 그 강착 원반 주변으로 안쪽 고리(inner ring)라고 불리는 8광년 정도 크기의 가스의 고리가 있다. 여기에는 많은 가스와 먼지, 그리고 수천 개의 별이 블랙홀의 중력에 의해 주변을 빠른 속도로 공전한다. 다시 그 밖에는 중심 분자 지역(CMZ, Central Molecular Zone)이라는 거대한 가스의 구름이 존재한다. 중심 분자 지역은 대략 지름 700광년 정도의 거대 가스 구름으로 수천만 개의 태양을 만들 만큼의 수소 가스가 존재하지만, 블랙홀의 중력으로 인해 초속 수백km의 속도로 움직이는 탓에 대부분 가스가 별을 형성하지 못하는 장소이다. 크기는 우리 은하의 극히 일부에 불과하나 과학자들은 중심 분자 지역이 우리 은하의 고밀도 가스의 8%를 차지할 만큼 질량이 크다고 보고 있다. 하버드 스미스소니언 천체 물리학 연구소의 카라 배터스비(Cara Battersby)를 비롯한 연구자들은 호주의 모프라 전파 망원경(Australian Mopra radio telescope)을 이용해 중심 분자 지역을 상세히 관측했다. 은하 중심을 관측할 때 문제점은 지구에서 2만7000 광년이나 떨어져 있을 뿐 아니라 우리 은하에서 가장 가스와 먼지, 별이 밀집한 지역이라 가시광 영역에서는 거의 보이는 게 없다는 것이다. 따라서 전파나 X선 영역 등에서 주로 관측이 이뤄졌으나 아직도 모르는 부분이 많다. 연구팀은 전파 망원경을 이용해서 풀민산(HNCO)을 비롯한 물질(N2H+, HNC)들의 분포를 조사했다. 그 결과 중심 분자 구역이 복잡한 구조로 되어 있음이 밝혀졌다. (사진) 예를 들어 이 지역에는 두 개의 물질의 흐름이 있었는데, 아마도 나선 팔과 비슷한 구조일 수도 있다. 그리고 과거 초신성 폭발의 흔적으로 보이는 껍질 같은 구조도 있다. 하지만 가장 미스터리한 사실은 이 은하 중심 지역의 가운데에 블랙홀이 있지 않다는 것이다. 강력한 중력을 생각하면 Sgr A*라는 약자로 표시된 은하 중심 블랙홀 주변에 대칭으로 가스가 공전할 것 같지만 실제로는 비대칭으로 존재한다. 그러나 아직 그 이유는 밝혀지지 않았다. 아직 우리는 우리 은하의 중심부에 대해서 모르는 사실이 더 많다. 우리 은하와 그 중심 블랙홀의 비밀을 풀기 위해서 앞으로 더 많은 연구가 필요할 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

전문가가 내놓은 끔찍한 시나리오- '스파게티화' ​우주 속의 다양한 천체들 중에서 블랙홀만큼 흥미로운 존재도 없을 것이다. 얼마 전 블랙홀의 충돌로 빚어진 중력파를 역사상 최초로 검출하는 데 성공함으로써 블랙홀은 다시 한번 지구 행성 사람들에게 주목받는 존재가 되었다. ​블랙홀에 관해서 사람들이 공통적으로 가장 궁금하게 여기는 것은 만약 내가 블랙홀 안으로 떨어진다면 어떻게 될까 하는 점이다. 일견 무시무시한 상상이긴 하지만, 이 문제는 변함없이 사람들의 가장 큰 관심사다. ​가장 널리 알려진 이론이 바로 '스파게티화'이다. 블랙홀 가까이 접근하자마자 모든 사물은 스파게티 국수가락처럼 길게 늘어져버린다는 얘기다. 그 이유는 이렇다. 블랙홀의 가공스런 중력이 당신 몸의 각 부분에 작용하면서 그 힘의 차이로 인해 몸이 길게 잡아늘여지기 때문이다. 먼저 당신의 발이 블랙홀로 접근한다고 상상해보자. 그러면 블랙홀의 엄청난 조석력이 머리보다는 발 쪽에 더 강하게 작용할 것이다. 발끝과 머리에 가해지는 중력의 차이는 이윽고 지구의 총중력과 동일하게 된다. 이 상황에서는 마치 두 대의 크레인이 당신의 머리와 발을 잡고 힘껏 끌어당기는 형국이나 비슷하다. ​그보다 더 나쁜 상황은 팔 쪽에서 일어난다. 팔은 신체의 중심이 아니기 때문에 머리가 받는 조석력의 방향과는 약간 다른 바깥 방향으로 잡아늘어진다. 그리하여 결과적으로 몸은 국수가락처럼 길게 늘어날 뿐만 아니라 가운데 부분은 더 심하게 가늘어진다. 인체는 정상적인 힘을 받을 때 부러지지 않는 한 그렇게 많이 늘어나지 않는다. 인간이 생존할 수 있는 최고 가속 기록은 지구 중력의 약 179배이다. 그것도 아주 잠시, 충돌 때의 수치일 뿐이다. 따라서 블랙홀의 조석력은 인간에게 치명적인 것이다. 블랙홀 안으로 떨어진 모든 물체는 블랙홀 중심에 이르기 전에 국수가락처럼 한정없이 늘어지다가 마침내는 낱낱의 원자 단위로 분해되고 말 것이다. 이것이 바로 과학자들이 말하는 블랙홀의 '스파게티화(spaghettification)'라고 불리는 현상이다. 그렇다면, 만약 블랙홀이 지구 턱 밑에 불쑥 나타나 지구가 고스란히 블랙홀에 붙잡혀서 그 안으로 곤두박질친다면 그 다음에는 무슨 일이 벌어질까? 당연한 일이지만, 우리 몸이나 지구가 블랙홀 안으로 떨어진 때는 별로 차별대우를 받지 않는다. 즉각적으로 블랙홀의 강력한 조석력이 덤벼들어 동등한 스파게티화 대접을 받게 된다. 블랙홀 쪽에 가까운 지구 부분은 상대적으로 더욱 강한 조석력을 받아 흙과 암석 스파게티가 될 것이고, 지구 행성 전체는 종말을 맞을 것이다. 물론 사람들도 예외는 아니다. 하지만 초질량 블랙홀이 그 사건 지평선 안으로 우리를 끌어들여 삼키기 직전 잠깐 동안 나타날 그 광경을 우리는 볼 수 없을지도 모른다. 일단 사건 지평선 안으로 들어가면 빛알갱이 하나도 바깥으로는 탈출할 수 없으니까, 어떤 존재도 지구나 인간의 운명을 지켜볼 수조차 없다. 외롭겠지만, 아무도 지켜보는 이 없는 가운데 인간과 지구는 스파게티가 되어 한정없이 블랙홀의 중심, 특이점으로 떨어져내릴 것이다. 그것을 멈출 수 있는 존재는 우주 안 어디에도 없다. 하지만 지구와 인간이 블랙홀 안에서 낱낱이 분해되기까지 걸리는 시간이 겨우 10분의 1초밖에 안된다는 사실이 조금은 위안이 될 수 있을까? 한 가지 희소식이 더 있다. 블랙홀이 반드시 검기만 한 것이 아니란 사실이다. 블랙홀이 주변 물질을 집어삼킬 때 나오는 에너지에 의해 형성되는 거대 발광체로서 퀘이사라는 것이 있는데, 우리말로는 '준성(準星)'이라고도 하며 지구에서 관측할 수 있는 가장 먼 거리에 있는 천체이다. 퀘이사의 중심에는 태양 질량의 수십억 배나 되는 매우 무거운 블랙홀이 자리잡고 있으며, 그 주위에는 원반이 둘러싸고 있다. 원반의 물질은 회전하면서 블랙홀로 떨어질 때 물질의 중력 에너지가 빛 에너지로 바뀌면서 엄청난 빛이 나온다. 따라서 퀘이사는 아직 블랙홀의 사건 지평선 안으로 떨어지지 않은 것이다. 일단 사건 지평선 안으로 들어간 물질이라면, 심지어 빛조차도 바깥으로 탈출할 수가 없다. 블랙홀은 이렇게 주변의 물질을 닥치는 대로 집어삼켜 몸집을 불려나간다. 지구와 당신이 만약 블랙홀 안으로 떨어진다면 역시 블랙홀의 비만에 일조하는 셈이다. 하지만 블랙홀이라고 무한정 몸집을 불릴 수만은 없다는 사실이 얼마 전에 밝혀졌다. 말하자면 한계체중이 있다는 뜻이다. 천문학자들의 계산서를 보면, 태양 질량의 500억 배까지 질량이 불어난 블랙홀은 더이상 외부 물질들을 끌어들이지 않고 성장을 멈추는 것으로 나와 있다.우리 은하의 총질량은 태양 질량의 ​약 3000억 배로 추산되고 있다. 따라서 블랙홀의 한계 질량은 우리은하 총질량의 6분의 1쯤 되는 셈이다. 최대 블랙홀 6개를 만들면 우리은하의 모든 질량은 허무하게도 몽땅 없어진다는 말이다.​블랙홀이 은하 중심에서 하는 역할은 은하 전체를 회전시키는 일이다. 블랙홀이 없으면 은하가 형성될 수 없다는 점을 생각하면 우리 존재와 블랙홀과의 관계도 참으로 밀접하다고 하겠다. ​블랙홀, 생각보다 그리 먼 존재가 아니다.이광식 통신원 joand999@naver.com

천체들의 크기는 참으로 다양하다. 지름 몇 미터의 소행성에서부터 거대한 가스 행성까지 천차만별이다. 태양계만 보더라도 지름이 지구의 109배나 되는 태양이 있는 반면, 그 300분의 1에도 못 미치는 수성 같은 행성도 있다. 소행성들이야 더 말할 것도 없다. 이 같은 천체들의 크기 차이는 도대체 왜 생기는 것일까? 연구자들은 천체들의 다양한 크기가 중력의 인력작용을 완화해 스스로를 뭉치도록 하는 데 도움이 되기 때문이라는 연구결과를 내놓았다. 같은 크기의 천체들이 뭉쳐지는 것보다 다양한 크기의 천체들이 뭉쳐지는 게 훨씬 쉽다는 것이다. 미국 노스캐롤라이나 대학의 열역학 과학자인 애드리언 베잔 교수에 따르면, 자연계에서 최적의 적응 형태를 만들어가기 위한 형상법칙(Constructal Law)이 이 천체들의 형성에도 그대로 적용된다고 한다. 이 법칙은 가뭄으로 인한 논바닥의 거북등 모양 갈라짐이나 인간의 폐와 눈송이 모양에 이르기까지 자연계의 모든 디자인 형태를 결정한다. 인력으로만 작용하는 중력은 질량이 큰 물체로 하여금 작은 물체들을 끌어들여 덩치를 점점 더 키워가게 한다. 그러나 천체들이 왜 이같이 다양한 크기를 이루고 있는가를 설명하려면 중력만으로는 불가능하다. "이러한 의문이 지금까지 간과된 것은 참으로 놀라운 사실"이라고 토로한 베잔 교수는 비슷한 크기를 가진 천체 시스템은 중력으로 인한 장력의 강한 작용을 피할 수가 없다고 설명한다. 비슷한 덩치들이 서로 싸우면 쉽게 판가름나지 않는 것과 같다. 이 같은 이유로 우주공간에는 다양한 크기의 천체들이 존재하게 되었다. 우리 태양계만 하더라도 이 형상법칙에 따라 거대한 몇몇 천체들과 자잘한 수많은 천체들이 한 가족을 이루고 있는 것이다. 모든 자연계의 시스템은 장력을 최소화하려는 경향을 가지고 있다고 설명하는 베잔 교수는 행성들 역시 형상법칙에 따라 장력을 최소화하는 길을 따라 진화해간 것이라고 밝혔다. 베잔 교수는 이 형상법칙을 우주론에 적용해서 천문학자들에게 많은 영감을 줄 수 있게 되기를 기대하고 있다. "만물은 진화한다. 형상법칙이 그 진로를 예측할 수 있게 해줄 것이다. 우리는 탐험을 계속해나가야 한다." 이번 연구 결과는 '응용물리학저널(Journal of Applied Physics)’에 발표되었다. 끝으로, 큰 천체들이 모두 둥근 구형을 하고 있는 이유 역시 중력 때문이다. 일반적으로 천체는 크기가 커지면 자체 인력 때문에 내부가 찌그러지게 되는데, 그 결과 천체의 지름이 100km를 넘으면 그 압력을 이기지 못하고 내부 물질은 모두 찌그러지고, 천체로서 되도록이면 적은 체적을 가지려고 구형을 이루게 되는 것이다. 그러나 작은 소행성이나 화성의 위성인 포보스나 데이모스는 크기가 작아 감자처럼 울퉁불퉁한 모양을 하고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com