태아가 어머니의 몸속에서 자라는 것처럼 별 역시 별을 잉태하는 가스 구름 속에서 태어난다. 성간 가스의 밀도가 높아지는 장소에서 중력에 의해 가스가 압축되어 충분한 압력과 온도가 갖춰지면 핵융합 반응이 시작되는 것이다. 태아가 여러 단계를 거쳐 성장하듯이 별 역시 여러 단계를 거치며 우리가 매일 보는 태양 같은 별로 성장하게 된다. 지구에서 450광년 떨어진 위치에는 L1551이라는 이름의 성운이 존재한다. 이 성운의 짙은 가스 구름 속에는 L1551 IRS 5라고 불리는 아기별이 존재한다. 정확히 말하면 쌍둥이인데, 이를 1979년부터 관측해왔던 천문학자 말콤 프리드룬드(Malcolm Fridlund)에 의하면 하나는 태양 같은 별이 될 것이고 다른 하나는 이보다 작은 적색왜성으로 발전할 것이라고 한다. 사실 가스에서 별이 생성되는 과정을 연구하는 데 가장 좋은 방법은 그 과정을 모두 한 장소에서 관측하는 것이다. 하지만 별은 태아 단계에서도 수백만에서 수천만 년의 시간을 보낸다. 인간의 짧은 삶으로는 관측할 수 있는 존재가 아니다. 따라서 실제로 과학자들이 사용할 수 있는 방법은 탄생 과정에 있는 여러 별을 관찰해서 그 과정을 재구성하는 것이다. L1551 IRS 5는 태어난 지 불과 50만 년 정도밖에 되지 않은 어린 별로 주변에 있는 가스와 먼지 구름 때문에 상세한 관측이 어렵다. 하지만 이미 중심부에서는 핵융합 반응이 시작되어 주변으로 가스를 뿜어내고 있다. 사진에서 보이는 것은 바로 이렇게 뿜어내는 가스와 그 주변의 충격파로 이를 허비그-하로 천체(Herbig-Haro objects)라고 부른다. 마치 초음파로 태아를 관찰하는 것처럼 천문학자들은 망원경을 통해 새로 태어난 별의 움직임을 관측할 수 있다. L1551 IRS 5는 이 정도 나이에 있는 별 가운데서는 지구에서 가장 가까운 것 가운데 하나이다. 따라서 현재까지 많은 관측이 이뤄져 왔으며 앞으로도 탄생의 신비를 밝히기 위해 계속 관측이 진행될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

과학자들은 오랜 세월 무거운 원소들이 어디서 기원했는지를 두고 논쟁을 벌여왔습니다. 우주가 생성되었을 초기에는 주로 수소와 헬륨밖에 없었지만, 현재 우주에는 다양한 원소들이 존재하기 때문이죠. 수소와 헬륨보다 무거운 원소는 별의 중심에서 핵융합 반응을 통해서 생성됩니다. 철 이상의 무거운 원소는 초신성 폭발 같은 더 극적인 환경에서 생성되었지만 금처럼 매우 무거운 원소의 생성에 대해서는 다소 의견이 갈렸습니다. 일부 과학자는 일반적인 초신성 폭발이 그 기원이라고 주장했고 일부에는 중성자별의 충돌 같은 더 격렬한 상황에서 주로 생성되었다는 주장을 내놓았습니다. 사실 두 반응 모두 가능하나 어디서 주로 생성되었느냐의 문제였죠. 그런데 최근 중성자별의 충돌이 더 가능성이 크다는 연구 결과가 발표되었습니다. 중성자별은 초신성 폭발 후 별의 남은 잔해가 강한 중력으로 뭉쳐서 생성됩니다. 극도로 높은 밀도를 가지고 있어 태양보다 질량이 크지만, 그 지름은 수십km 이내로 압축되어 있습니다. 쌍성계를 이룬 중성자별은 드물기는 하지만, 서로 충돌할 경우 매우 격렬한 폭발을 일으킵니다. 초고밀도로 뭉친 두 개의 천체가 충돌하기 때문이죠. 따라서 중성자별 충돌 시에는 상당량의 물질이 광속의 10~50% 정도의 속도로 사방으로 흩어지게 됩니다. 이때 나오는 강력한 에너지는 무거운 원소를 합성하는데 충분한 에너지를 제공합니다. 미국 메사추세츠공과대(MIT)의 알렉산더 지 박사과정 연구원을 비롯한 여러 연구기관의 과학자들은 오래된 왜소은하의 화학적 구성을 연구해 중성자별 충돌이 원인일 가능성이 더 크다는 내용을 ‘네이처’(Nature)지에 발표했습니다. 연구팀은 다른 은하와의 충돌 없이 보존된 왜소은하에서 정확한 원소비율을 측정해 이와 같은 결론을 내렸습니다. 이 연구가 옳다면 우리가 끼는 금반지의 금은 중성자별이 그 기원인 셈입니다. 이는 놀라운 사실 같지만, 사실 앞서 언급했듯이 수소와 헬륨보다 더 무거운 원소는 핵융합 반응의 결과물이죠. 따라서 우리 몸을 구성하는 원자 중 수소를 제외한 원자 역시 별의 중심부에서 기원한 것입니다. 우리와 우리가 사는 지구는 사실 ‘별 중심에서 온 그대’라고 할 수 있습니다. 그리고 어쩌면 일부는 중상자별에서 기원한 것일지도 모릅니다. 사진=NASA 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

태양빛을 후광으로 받아 성스러운 느낌까지 자아내는 혜성의 모습이 공개됐다. 최근 유럽우주국(ESA)은 탐사선 로제타(Rosetta)호가 촬영한 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(이하 67P)의 모습을 사진으로 공개했다. 지난달 27일 촬영된 이 사진은 혜성과 불과 320km 떨어진 거리에서 포착된 것이다. 특별한 점은 태양-67P-탐사선이 모두 일렬로 늘어서 있다는 사실로 사진에서도 보이듯 67P는 마치 오리같은 모습이다. 이는 수십 억년 전 우주를 떠올던 2개의 천체가 충돌해 하나의 혜성으로 합쳐졌기 때문으로 추측된다. 인류 최초의 혜성탐사선 로제타호는 12년 전인 지난 2004년 3월 발사됐다. 10년 8개월간 무려 65억 ㎞를 날아간 로제타호는 지난 2014년 11월 67P에 무사히 도착했다. 흥미로운 점은 로제타호에 실린 탐사로봇 필레(Philae)의 모험이다. 목적지에 도착한 필레는 며칠 후 로제타호에서 분리돼 사상 처음으로 혜성 표면에 내려 앉았다. 로제타호가 혜성과 같은 속도로 이동하면서 무게 100kg의 필레를 23km 상공에서 혜성 표면에 착륙시킨 것. 그러나 지구 중력의 10만분의 1 수준인 혜성 표면에 필레가 착륙하는 것은 결코 쉬운 문제가 아니었다. 이에 필레는 작살을 발사해 혜성 표면에 들러 붙는데에는 성공했으나 햇볕이 잘드는 목표지가 아닌 그늘에 불시착했다.　 문제는 필레에 탑재된 자체 배터리 지속시간이 64시간에 불과하다는 점이었다. 이에 필레는 태양빛을 조금이라도 더 받기위해 몸체를 35도 회전시키며 기를 썼지만 결국 배터리 방전으로 휴면상태에 들어갔고 결국 지난 2월 ESA는 필레와 영원한 작별을 고했다. 필레 프로젝트 매니저인 스테판 울라멕 박사는 “불행하게도 필레와 다시 연락이 이어질 가능성은 거의 제로”라면서 “더이상 어떤 명령도 보내지 않을 것”이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

■프로야구 ●한화-NC(마산) ●KIA-kt(수원) ●LG-SK(문학) ●삼성-롯데(사직) ●넥센-두산(잠실 이상 오후 6시 30분) ■소프트볼 회장기 전국여자대회(오전 9시 강진 베이스볼파크) ■실업축구 ●강릉-대전(강릉종합운) ●창원-경주(창원축구센터 이상 오후 7시) ■여자축구 춘계 연맹전(오전 11시 정선) ■빙상 제58회 전국남녀 피겨종별선수권(오전 10시 인천 선학국제빙상장) ■골프 롯데마트 여자오픈(제주 롯데스카이힐) ■농구 협회장기 전국남녀중고대회(낮 12시 양구문화체육회관) ■배드민턴 전국봄철종별리그전(오전 10시 김천체 및 김천배드민턴경기장) ■테니스 ▲순창 국제주니어선수권(오전 9시 순창 공설운) ▲창원국제여자챌린저(오전 9시 창원시립테니스코트)

태양계의 9번째 행성으로 유력하게 꼽히는 ‘플래닛 나인’(Planet Nine, 9번 행성 혹은 제9행성)에 대한 세밀한 정보가 속속 공개되고 있다. 올해 초 미국 캘리포니아공학대학 마이크 브라운 교수 연구진은 우리 태양계 변두리에서 가스로 가득 찬 행성의 존재를 확인했다. 반경은 지구의 3.7배, 질량은 지구의 10배로 목성과 토성, 천왕성, 해왕성에 이어 5번째로 크다. 타원형 궤도로 돌며 태양과 거리가 가장 가까울 때에는 320억㎞, 가장 멀리 떨어져 있을 때에는 약 1600억 ㎞로 추정된다. 플래닛 나인과 관련해 스위스의 베른대학교 연구진은 “이 행성이 실제로 존재한다면 내부가 얼음으로 꽉 차 있는 ‘얼음 행성’일 가능성이 높다”는 연구결과를 내놓았다. 연구진은 이 행성이 천왕성·해왕성과 매우 유사한 성격을 띠고 있다는 추정 하에, 이 행성의 대기 온도는 영하 226℃로, 대기에 가득 찬 가스는 이 행성의 중심에서부터 뿜어져 나오는 것으로 분석했다. 또 행성의 가장 중심에는 단단한 철 성분이 있고, 그 위로 규산염 맨틀(핵과 지각 사이의 부분)과 얼음층, 가스층 등이 차례로 행성을 감싸고 있을 것으로 보고 있다. 다만 지구와 금성, 토성, 목성, 화성 등 태양계 8개 행성과 달리 플래닛 나인의 실체가 직접적으로 확인되지 않는 이유는 플래닛 나인의 ‘몸집’과 거리 때문으로 보인다고 연구진은 분석했다. 연구진은 지금까지 공개된 플래닛 나인의 다양한 정보를 분석한 결과 플래닛 나인이 태양에서 매우 멀리 떨어져 있다는 점, 질량이 지구의 20배 이하인 것은 천체망원경에 잘 포착되지 않는다는 점 등을 이유로 들었다. 연구진은 “칠레에 있는 ‘LSST’(Large Synoptic Survey Telescope, 대형 시놉틱 관측 망원경)로 불리는 차세대 천체망원경을 이용해 연구를 지속한다면, 플래닛 나인의 실체 유무를 확인할 수 있을 것”이라고 기대했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

■프로야구 ●LG-KIA(광주) ●NC-두산(잠실) ●SK-롯데(사직) ●삼성-kt(수원) ●넥센-한화(대전 이상 오후 6시 30분) ■소프트볼 회장기 전국여자대회(오전 9시 강진 베이스볼파크) ■여자축구 춘계 연맹전(오후 1시 정선) ■골프 롯데마트 여자오픈(제주 롯데스카이힐) ■농구 협회장기 전국남녀중고대회(낮 12시 양구문화체육회관) ■배드민턴 전국봄철종별리그전(오전 10시 김천체 및 김천배드민턴경기장) ■테니스 ▲순창 국제주니어선수권(오전 9시 순창 공설운) ▲창원국제여자챌린저(오전 9시 창원시립테니스코트) ■궁도 제49회 전국종별선수권 및 제139회 전국남녀승단대회(오전 8시 보령)

블랙홀은 엄청난 식성을 자랑하며 주변 모든 물질을 먹어치우지만 때로는 먹었던 물질 상당수를 토해낸다. 이는 ‘제트’라고 불리는 현상으로 현대 천문학의 최대 난제 중 하나로 알려졌다. 그런데 이 제트에 얽힌 수수께끼가 과학의 발전으로 조금씩 풀리고 있는 듯하다. 최근 한국과 일본 공동 연구진이 제트의 속도가 빛의 80% 속도로 분출되는 것을 확인한데 이어 이번에는 러시아와 미국 등의 연구진이 제트의 온도를 확인했다. ‘생각보다’ 훨씬 더, 아주 많이 뜨겁다. 연구진은 러시아의 스펙트랄(Spektr-R) 위성 등을 이용해 지구에서 약 20억 광년 거리에 있는 퀘이사 3C 273의 제트 분출을 관측했다. 여기서 퀘이사는 강력한 제트를 방출하는 거대질량 블랙홀을 말한다. 스펙트랄 위성은 2011년 발사돼 지구에서 1만~39만 km의 궤도를 타원형으로 돌면서 지상에 있는 여러 전파 망원경과 연계해 천체를 관측한다. 이는 서로 멀리 떨어진 여러 망원경을 통한 간섭계 원리를 이용하는 것으로 매우 큰 망원경처럼 사용하는 것이다. 연구진은 이런 방식을 이용해 천문학 관측 사상 가장 처음 확인된 퀘이사로 유명한 3C 273의 제트를 관측했다. 그런데 이 퀘이사에서 나오는 제트의 내부 온도가 10조 K(켈빈 온도·화씨 180조 도·약 섭씨 99조9999억 도)나 되는 것으로 나타났다. 이는 이론적 한계 온도인 1000억 K(화씨 1790억 도, 약 섭씨 994억 4444만 도)를 훨씬 뛰어넘는 것이라고 한다. 태양의 표면온도가 섭씨 6000도임을 감안하면,태양 표면보다 무려 166억배 더 뜨거운, 상상할 수조차 없는 온도다. 이는 매우 놀라운 결과인데 앞으로 다른 은하에 있는 블랙홀 제트의 온도를 관측하는 검증 작업을 진행할 필요성을 보여준다. 이번 연구를 이끈 모스크바 레베데프 물리연구소의 유리 코발레프 박사는 “이번 결과는 현재 이론에 대한 매우 큰 도전”이라고 말했다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 발표됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

북한이 지난달 31일부터 연일 개성과 해주, 연안, 평강, 금강산 등 5곳에서 위성항법시스템(GPS) 전파교란 공격을 해오면서 민간 부문의 피해에 대해 우려가 나오고 있다. 최근 우리 생활에서 쓰이는 다양한 전자기기들에 GPS 활용 기술이 탑재돼 있기 때문이다. 가장 많이 활용되는 분야는 ‘내비게이션’으로 불리는 차량항법시스템이다. 단순한 경로 안내뿐만 아니라 최근에는 혼잡한 교통상황에서 원하는 목적지까지 가장 빠르고 신속하게 갈 수 있는 길을 알려주는 방식으로 진화하고 있다. 이런 항법시스템은 해양이나 항공 분야에도 많이 쓰이고 있다. GPS는 범죄가 발생했을 때 현장과 가장 가까운 112 순찰차량에 출동 명령을 내리거나 119 구조전화 발신 위치를 정확히 파악해 신속한 구조활동을 벌일 수 있도록 해 준다. 측지·측량 분야에서 GPS는 구조물 간 거리, 경사도 등을 ㎜ 단위로 측정할 수 있게 해 정밀 지도 제작이나 대형 토목공사를 할 때 도움을 준다. 철새들의 이동 상황, 돌고래의 위치 파악 등 자연생태 조사나 농업, 산림관리 등에서까지 활용되고 있다. GPS가 나오기 전까지 인간은 ‘천문항법’, ‘관성항법’, ‘전파항법’을 이용해 자기 위치를 파악했다. 천문항법은 태양, 달, 북극성, 남십자성 등 천체를 이용해 관측값과 관측시간을 계산표와 비교해 자신의 위치와 방향을 파악하는 것이다. 그러나 날씨가 좋지 않을 때는 활용할 수 없다. 관성항법은 가속계, 자이로스코프 등을 이용해 이동 방향과 속도를 측정한 뒤 출발 위치에서 어느 정도 벗어났는지를 추측해 위치를 계산하는 방법이다. 다만 오차가 계속 누적될 수 있다는 단점이 있다. 전파항법은 위치를 알고 있는 지점에서 전송되는 전파를 이용해 위치를 계산하는 방법이지만, 사용 전파에 따라 정밀도가 떨어질 수 있다. 이런 단점들을 해결하기 위해 전 세계 어디에 있든 위성으로 위치, 속도, 시간을 파악할 수 있는 GPS 기술은 미국 국방부가 미사일 정밀 타격을 목적으로 1973년부터 군사용으로 개발하기 시작했다. 1978년 첫 GPS 위성인 ‘블록Ⅰ’이 발사된 이후 군사용으로만 쓰이다가 민간에 공개된 것은 1983년부터다. 민간에 공개된 당시에는 군사용 서비스와 차별하기 위해 민간이 활용하는 GPS 정보에는 고의적 오차잡음(SA)이 담겨 있었다. 이 때문에 민간에 완전한 GPS 서비스가 제공되기 시작한 2000년 이전까지 군사용 GPS의 오차는 5~15m인 반면 민간이 쓰는 GPS의 오차는 100m에 달했다. GPS는 크게 ▲우주 ▲관제 ▲사용자의 3개 부분으로 구성된다. 우주 부분은 30개의 GPS 위성으로 구성돼 있다. 24개의 주 위성과 6개의 예비 위성이 역할을 담당한다. 약 2만㎞ 상공의 중고도에 배치된 주 위성은 지구 주변을 55도 각도로 나눈 6개 궤도에 4개씩 배치돼 있으며 각 위성에는 3만 6000년에 1초 정도의 오차만 허용할 정도로 정밀한 4개의 원자시계가 탑재돼 있다. 관제 부분은 미국 콜로라도 스프링팰콘 공군기지 내에 있는 주 관제소와 세계 각지에 분포돼 있는 5개의 기지국, 3개의 지상관제국으로 구성돼 있다. 주 관제소는 위성의 궤도 수정, 예비 위성의 작동결정 등의 임무를 수행한다. 나머지 기지국과 관제소는 GPS 위성 신호 점검과 궤도추적, 전파 지연으로 인한 오차 보정 역할을 한다. GPS는 위치가 알려진 위성들을 기준점으로 삼아 수신기를 갖고 있는 사람의 위치를 파악하는 ‘후방교회법’(resection method)이라는 측량법을 활용한다. 후방교회법은 지도에서 자기 위치를 모를 때 이용하는 방법으로, 두 개 또는 세 개 정도의 지형지물을 이용해 자기 위치를 찾아내는 방법이다. GPS는 4개의 위성에서 나오는 전파를 분석해 현재 위치를 알아낸다. 우선 3개의 GPS 위성이 보내는 전파에 담긴 시간 정보와 수신기에서 받은 시간을 비교해 그 차이에 따른 빛의 이동거리를 계산함으로써 현재의 위치와 거리를 3차원으로 표시하게 된다. 네 번째 위성은 수신기에서 발생할 수 있는 시간오차를 보정하는 역할을 해 정확한 위치를 파악하게 된다. GPS 신호교란은 GPS와 비슷한 대역의 전파를 GPS 수신영역에 발사해 의도적으로 시간오차를 유발시켜 정확한 위치를 파악하지 못하게 만드는 것을 말한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학자들은 오랜 세월 무거운 원소들이 어디서 기원했는지를 두고 논쟁을 벌여왔다. 우주가 생성되었을 초기에는 주로 수소와 헬륨밖에 없었지만, 현재 우주에는 다양한 원소들이 존재하기 때문이다. 수소와 헬륨보다 무거운 원소는 별의 중심에서 핵융합 반응을 통해서 생성된다. 철 이상의 무거운 원소는 초신성 폭발 같은 더 극적인 환경에서 생성된다. 하지만 금처럼 매우 무거운 원소의 생성에 대해서는 다소 의견이 갈렸다. 일부 과학자는 일반적인 초신성 폭발이 그 기원이라고 주장했고 일부에는 중성자별의 충돌 같은 더 격렬한 상황에서 주로 생성되었다는 주장을 내놓았다. 사실 두 반응 모두 가능하나 어디서 주로 생성되었느냐의 문제였다. 그런데 최근 중성자별의 충돌이 더 가능성이 크다는 연구 결과가 발표되었다. 중성자별은 초신성 폭발 후 별의 남은 잔해가 강한 중력으로 뭉쳐서 생성된다. 극도로 높은 밀도를 가지고 있어 태양보다 질량이 크지만, 그 지름은 수십km 이내로 압축되어 있다. 쌍성계를 이룬 중성자별은 드물기는 하지만, 서로 충돌할 경우 매우 격렬한 폭발을 일으킨다. 초고밀도로 뭉친 두 개의 천체가 충돌하기 때문이다. 따라서 중성자별 충돌 시에는 상당량의 물질이 광속의 10-50% 정도의 속도로 사방으로 흩어지게 된다. 이때 나오는 강력한 에너지는 무거운 원소를 합성하는데 충분한 에너지를 제공한다. MIT의 알렉산더 지(Alexander Ji)를 비롯한 여러 연구기관의 과학자들은 오래된 왜소은하의 화학적 구성을 연구해 중성자별 충돌이 원인일 가능성이 더 크다는 내용을 네이처지에 발표했다. 연구팀은 다른 은하와의 충돌 없이 보존된 왜소은하에서 정확한 원소비율을 측정해 이와 같은 결론을 내렸다. 이 연구가 옳다면 우리가 끼는 금반지의 금은 중성자별이 그 기원인 셈이다. 이는 놀라운 사실 같지만, 사실 앞서 언급했듯이 수소와 헬륨보다 더 무거운 원소는 핵융합 반응의 결과물이다. 따라서 우리 몸을 구성하는 원자 중 수소를 제외한 원자 역시 별의 중심부에서 기원한 것이다. 우리와 우리가 사는 지구는 사실 별 중심에서 온 그대라고 할 수 있다. 그리고 어쩌면 일부는 중상자별에서 기원한 것일지도 모른다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

태양빛을 후광으로 받아 성스러운 느낌까지 자아내는 혜성의 모습이 공개됐다. 최근 유럽우주국(ESA)은 탐사선 로제타(Rosetta)호가 촬영한 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(이하 67P)의 모습을 사진으로 공개했다. 지난달 27일 촬영된 이 사진은 혜성과 불과 320km 떨어진 거리에서 포착된 것이다. 특별한 점은 태양-67P-탐사선이 모두 일렬로 늘어서 있다는 사실로 사진에서도 보이듯 67P는 마치 오리같은 모습이다. 이는 수십 억년 전 우주를 떠올던 2개의 천체가 충돌해 하나의 혜성으로 합쳐졌기 때문으로 추측된다. 인류 최초의 혜성탐사선 로제타호는 12년 전인 지난 2004년 3월 발사됐다. 10년 8개월간 무려 65억 ㎞를 날아간 로제타호는 지난 2014년 11월 67P에 무사히 도착했다. 흥미로운 점은 로제타호에 실린 탐사로봇 필레(Philae)의 모험이다. 목적지에 도착한 필레는 며칠 후 로제타호에서 분리돼 사상 처음으로 혜성 표면에 내려 앉았다. 로제타호가 혜성과 같은 속도로 이동하면서 무게 100kg의 필레를 23km 상공에서 혜성 표면에 착륙시킨 것. 그러나 지구 중력의 10만분의 1 수준인 혜성 표면에 필레가 착륙하는 것은 결코 쉬운 문제가 아니었다. 이에 필레는 작살을 발사해 혜성 표면에 들러 붙는데에는 성공했으나 햇볕이 잘드는 목표지가 아닌 그늘에 불시착했다.　 문제는 필레에 탑재된 자체 배터리 지속시간이 64시간에 불과하다는 점이었다. 이에 필레는 태양빛을 조금이라도 더 받기위해 몸체를 35도 회전시키며 기를 썼지만 결국 배터리 방전으로 휴면상태에 들어갔고 결국 지난 2월 ESA는 필레와 영원한 작별을 고했다. 필레 프로젝트 매니저인 스테판 울라멕 박사는 “불행하게도 필레와 다시 연락이 이어질 가능성은 거의 제로”라면서 “더이상 어떤 명령도 보내지 않을 것”이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

영화 ‘스타워즈’를 보면 주인공 루크 스카이워커가 살던 외계 행성이 있다. 바로 태양이 두개 뜨는 행성 ‘타투인’이다. 최근 하버드 스미스소니언 천체물리학 센터(CfA) 연구팀은 가스행성인 KELT-4Ab가 무려 3개의 태양을 가진 삼성계에 속해있다는 연구결과를 발표했다. 지구에서 약 680광년 떨어진 곳에 위치한 목성같은 행성 KELT-4Ab는 과거 쌍성계로 여겨졌던 KELT-4계에 속해있다. 곧 이곳에는 우리의 태양같은 별 KELT-4B와 KELT-4C가 존재해 30년 주기로 서로를 공전하는 것. 그러나 이번에 하버드 연구팀의 추가 조사 결과 이 쌍성계가 멀리 떨어진 KELT-4A라는 밝은 별을 4000년 주기로 공전한다는 사실이 밝혀졌다. 이 정도면 태양과 명왕성 사이의 거리에 무려 8배일 만큼 상상하기 힘들만큼 멀리 떨어져 있다. 특히 KELT-4Ab는 우리 태양계의 '큰 형님' 목성보다 50% 더 큰 가스행성으로 위치상으로 KELT-4A와 바짝 붙어있어 그야말로 '불타는 목성'이라 할 수 있다. 그렇다면 3개의 태양을 가진 KELT-4Ab에서 위를 올려다보면 하늘은 어떻게 보일까? 먼저 KELT-4Ab에서는 우리 태양보다 적어도 40배는 더 큰 별을 구경할 수 있을 것이다. 여기에 나머지 2개의 별은 망원경이 없다면 새끼손가락 정도 거리만큼 떨어진 2개의 밝은 점으로 보인다는 것이 연구팀의 설명. 연구를 이끈 제이슨 이스트맨 박사는 "KELT-4Ab는 역대 발견된 행성 중 3개의 별을 가진 4번째 행성"이라면서 "다른 어떤 행성보다 뜨거울 뿐 만 아니라 상대적으로 지구와 가까운 곳에 위치해 있다"고 설명했다. 이어 "이번 발견은 삼성계 같은 특이한 시스템이 어떻게 형성되는지 이해할 수 있는 소중한 자료가 될 것"이라고 덧붙였다.　 　 한편 우주에는 우리처럼 태양이 하나인 곳 뿐 아니라 쌍성계, 삼성계, 심지어 사성계인 곳도 많은 것으로 알려져 있다. 지난 2014년 미국 서던 코네티컷 주립 대학교 연구팀은 기묘한 모습의 타투인 행성이 전체 외계행성의 50%에 달할만큼 우주에 흔하디 흔하다는 연구결과를 발표한 바 있다. 또한 지난해 3월 미 항공우주국(NASA)의 제트추진연구소는 태양이 무려 4개나 있는 사성계 ‘30 Ari’를 발견했다는 연구결과를 발표한 바 있다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

'우주의 로또'로 통하는 운석들이 무더기로 경매에 나온다. 최근 영국 크리스티 옥션 측은 다음달 20일(현지시간) 런던에서 운석 83점을 경매에 부칠 예정으로 총 예상 낙찰가는 340만 파운드(약 56억원)라고 밝혔다. 일명 '운석 사냥꾼'(Meteor hunters)이라고 불리는 신종 직업까지 만들어 낼 만큼 인기가 높은 운석은 지구로 떨어진 유성체가 타다 남은 암석을 말한다. 이번에 경매에 출품되는 많은 운석들 중 가장 큰 주목을 받고 있는 것은 3년 전 러시아 첼랴빈스크에 떨어진 운석들이다. 당시 약 20m 크기의 소행성이 지구 대기를 통과하다 첼랴빈스크 상공에서 폭발해 1200명 이상에게 피해를 안긴 바 있다. 이후 운석 추락 지역에는 현대판 ‘골드 러시’를 방불케 할 만큼 많은 운석 사냥꾼이 몰려들었다. 이중 당시 발견된 무려 500kg에 육박하는 방패 모양의 운석(사진 위)이 수집가들의 가장 큰 관심을 받고 있으며 낙찰 추정가는 예상보다는 낮은 80만 파운드(약 13억 2000만원)다. 또한 삼각형 형태의 첼랴빈스크 운석(사진 아래) 역시 30만 파운드(약 5억원)로 책정돼 새 주인 품을 기다리고 있다. 　 운석 경매 가격이 일반인의 예상보다 낮다고 평가되는 것은 당시 해외언론들이 첼랴빈스크 운석 1g당 무려 2200달러(약 250만원)가 넘는다며 호들갑을 떨었기 때문이다. 그러나 운석은 출처, 희귀성, 종류 등에 따라 가격이 천차만별이다. 크리스티 경매 관계자 제임스 히슬롭은 "운석은 다른 세계에서 온 과학적이고 철학적인 존재"이라면서 "우주의 천체에서 나온 조각을 옆에 두고 본다는 것은 특별한 기회"라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리의 실종된 개념이 모두 모여있다는 그 곳, '안드로메다 은하'에서 처음으로 중성자별이 포착됐다.최근 이탈리아 국립천문학연구소(INAF)등 국제공동연구팀은 안드로메다 은하에서 1.2초의 속도로 회전하는 중성자별을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴(XMM-Newton)망원경을 동원해 찾아낸 이 중성자별은 은하 중심부 부근에 위치해 있으며 빠른 속도로 회전한다. 다소 낯선 이름의 중성자별(neutron star)은 우주에 존재하는 천체 중 가장 고밀도다. 일반적으로 별은 초신성 폭발을 일으키며 찬란한 죽음을 맞이하는데 이때 별의 바깥 부분은 사방팔방으로 흩어지고 그 중심부는 중력으로 압축돼 중성자별이 되거나 혹은 블랙홀이 된다. 이 때문에 중성자별은 크기가 100㎞ 정도만 돼도 우리 태양보다 질량이 무겁다. INAF 연구팀은 XMM-뉴턴 망원경을 통해 오랜시간 안드로메다를 관측하면서 정기적으로 깜빡깜빡 빛나는 시그널을 확인했다. 곧 주기적으로 빠른 전파나 방사선을 방출하는 펄사(Pulsars)로 이는 고속으로 회전하는 중성자별을 의미한다. 연구를 이끈 지안 루카 이스라엘 박사는 "지난 10년 간 우리 은하에서 중성자별을 발견한 적은 있지만 이웃한 안드로메다에서 발견한 것은 처음"이라고 의미를 부여했다. 이어 "이 중성자별은 우리 태양보다 질량이 조금 작은 별을 맞돌며 쌍성계를 이루고 있다"면서 "안드로메다 안에 더 많은 중성자별이 있는지는 확신할 수 없다"고 밝혔다. 　 한편 ‘M31’로도 불리는 안드로메다 은하는 나선팔 구조를 가진 모습이 우리 은하와 거의 비슷하지만 질량은 2배 이상이다. 우리은하와 이웃한 은하에 속하지만 그 거리만 무려 250만 광년. 그러나 맑은 날 밤하늘을 올려다보면 맨 눈으로도 뿌옇게 보일 만큼 우리에게 친숙하기도 하다. 최소 1억 개 부터 1조 개 까지 정확한 별의 숫자도 모를 만큼 연구할 것이 많은 안드로메다 은하는 영겁의 시간이 지나면 흥미롭게도 우리 곁으로 다가온다. 전문가들에 따르면 현재 두 은하당 시간당 40만 km 속도로 접근하고 있는 중이다. 결과적으로 37억 년 정도 후면 두 은하가 충돌하고 65억 년 뒤면 완전히 합체해 거대한 타원은하가 된다. 천문학자들이 태어나지도 않은 이 은하에 붙여놓은 이름은 두 은하의 이름을 합친 ‘밀코메다‘(Milkomeda)다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘제 2의 지구’ 혹은 ‘베이비 지구’로 불리는 별의 생생한 모습이 포착됐다. 미국 하버드 스미소니언 천체물리학 센터 과학자들이 칠레에 있는 유럽남방천문대(ESO)의 고성능 망원경을 이용해 관찰한 결과, ‘TW 하이드라’(TW Hydra)라는 명칭의 별을 포착하는데 성공했다. 이 별은 지구로부터 175광년 떨어져 있으며, 약 1000만 년 전 생성된 것으로 추측된다. 과학자들은 이 별이 지구와 유사하지만 지구보다 훨씬 뒤늦게 생성된 이유로 '베이비 지구'라는 별칭을 붙였으며, ‘어린 별’이 우리 태양계의 과거를 밝히는데 도움이 될 뿐만 아니라 지구의 생성 과정을 알아내는데에도 영향을 줄 것으로 기대하고 있다. 특히 이 별과 태양과의 거리는 지구와 태양과의 거리와 매우 유사한데다, 이번에 포착한 이미지가 기존에 다른 별의 모습을 담은 것보다 훨씬 선명하고 디테일하다는 점에서 학계의 관심도 쏠리고 있다. 하버드 스미소니언 천체물리학센터의 신 앤드류 박사는 “이전 연구와 전파망원경 관측을 통해 TW 하이드라가 둥글고 납작한 원반 형태를 띠고 있다는 사실을 알게 됐다. 이번엔 세계 최대의 전파망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 통해 비교적 선명하고 상세한 이미지를 얻을 수 있었다”고 설명했다. 이어 “주변은 밝은 빛과 어두운 공백이 교차하고 있다. 흥미로운 것은 이것이 지구와 매우 유사한 궤도를 가지고 있으며, 이를 통해 지구의 생성과정을 유추해볼 수 있다는 사실”이라고 덧붙였다. 전문가들은 이 별이 주변의 우주물질이 모여 생성됐으며, 원시별 주변에 발생하는 가스와 먼지의 집합체인 ‘원시 행성계 원반’을 자세히 관찰할 수 있다는 점에서 연구가치가 매우 높다고 평가했다.　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

환상적인 에메랄드빛을 발하는 혜성이 카메라에 포착됐다.최근 우주전문매체 스페이스닷컴 등 외신은 어두운 밤하늘에 마치 보석처럼 빛나는 혜성의 모습을 사진으로 공개했다. 지구를 찾아온 방문객인 사진 속 혜성의 이름은 '252P/리니어'(252P/LINEAR·이하 리니어). 지난 2000년 미국 MIT 연구팀이 발견한 리니어는 약 230m 크기로 지난 21일 지구와 약 약 520만㎞ 정도 떨어진 곳까지 가깝게 다가왔다. 우주의 경외감을 주는 이 사진은 지난 18일(현지시간) 아프리카 나미비아에서 전문가용 망원경으로 촬영됐으며 지구 남반구에서는 3월까지 관측 가능하다는 것이 전문가들의 설명. 물론 이를 관측하기 위해서는 달이 진 후 여명이 트기 전 가능하며 오염, 날씨, 대도시의 불빛 등에 방해받지 말아야 한다. 그렇다면 왜 리니어는 다른 천체들과는 달리 환상적인 에메랄드빛을 발하는 것일까? 그 비밀은 혜성의 성분 때문이다. 리니어에 핵에는 고밀도의 2가의 탄소(diatomic carbon)가 존재하고 이 성분이 태양빛에 노출되었을 때 녹색빛으로 빛난다. 일반적으로 혜성은 오르트 구름 출신이다. 오르트 구름(Oort cloud)은 장주기 혜성의 고향으로 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 　　 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있는 오르트 구름은 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다. 탄소가 섞인 얼음덩어리인 이 핵들이 가까운 항성이나 은하들의 중력으로 이탈하여 태양계 안쪽으로 튕겨들어 혜성이 된다.　 사진 위=지난 18일 나미비아에서 촬영된 리니어, 아래=21일 호주에서 촬영된 리니어 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리의 실종된 개념이 모두 모여있다는 그 곳, '안드로메다 은하'에서 처음으로 중성자별이 포착됐다.최근 이탈리아 국립천문학연구소(INAF)등 국제공동연구팀은 안드로메다 은하에서 1.2초의 속도로 회전하는 중성자별을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴(XMM-Newton)망원경을 동원해 찾아낸 이 중성자별은 은하 중심부 부근에 위치해 있으며 빠른 속도로 회전한다. 다소 낯선 이름의 중성자별(neutron star)은 우주에 존재하는 천체 중 가장 고밀도다. 일반적으로 별은 초신성 폭발을 일으키며 찬란한 죽음을 맞이하는데 이때 별의 바깥 부분은 사방팔방으로 흩어지고 그 중심부는 중력으로 압축돼 중성자별이 되거나 혹은 블랙홀이 된다. 이 때문에 중성자별은 크기가 100㎞ 정도만 돼도 우리 태양보다 질량이 무겁다. INAF 연구팀은 XMM-뉴턴 망원경을 통해 오랜시간 안드로메다를 관측하면서 정기적으로 깜빡깜빡 빛나는 시그널을 확인했다. 곧 주기적으로 빠른 전파나 방사선을 방출하는 펄사(Pulsars)로 이는 고속으로 회전하는 중성자별을 의미한다. 연구를 이끈 지안 루카 이스라엘 박사는 "지난 10년 간 우리 은하에서 중성자별을 발견한 적은 있지만 이웃한 안드로메다에서 발견한 것은 처음"이라고 의미를 부여했다. 이어 "이 중성자별은 우리 태양보다 질량이 조금 작은 별을 맞돌며 쌍성계를 이루고 있다"면서 "안드로메다 안에 더 많은 중성자별이 있는지는 확신할 수 없다"고 밝혔다. 　 한편 ‘M31’로도 불리는 안드로메다 은하는 나선팔 구조를 가진 모습이 우리 은하와 거의 비슷하지만 질량은 2배 이상이다. 우리은하와 이웃한 은하에 속하지만 그 거리만 무려 250만 광년. 그러나 맑은 날 밤하늘을 올려다보면 맨 눈으로도 뿌옇게 보일 만큼 우리에게 친숙하기도 하다. 최소 1억 개 부터 1조 개 까지 정확한 별의 숫자도 모를 만큼 연구할 것이 많은 안드로메다 은하는 영겁의 시간이 지나면 흥미롭게도 우리 곁으로 다가온다. 전문가들에 따르면 현재 두 은하당 시간당 40만 km 속도로 접근하고 있는 중이다. 결과적으로 37억 년 정도 후면 두 은하가 충돌하고 65억 년 뒤면 완전히 합체해 거대한 타원은하가 된다. 천문학자들이 태어나지도 않은 이 은하에 붙여놓은 이름은 두 은하의 이름을 합친 ‘밀코메다‘(Milkomeda)다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

​별이 없던 곳에서 갑자기 밝은 별이 하나 나타나 온 하늘의 별들을 압도할 정도로 눈부시게 반짝인다. 예로부터 이런 별을 가리켜 초신성이라 했지만, 사실 '신성'은 아니다. 정확하게 말하자면, 늙은 별의 임종이다. ​ ​나사(NASA)의 발표에 따르면 초신성은 우주에서 가장 큰 규모의 폭발이라고 한다. 이 같은 초신성은 우리은하 크기의 은하에서 평균 50년에 한 번꼴로 나타난다. 이는 곧, 우주를 통털어 볼 때 별들의 폭발은 매초 또는 몇 초마다 일어난다는 뜻이다. 다만 너무나 먼 거리에서 일어나는 일이라 우리가 관측할 수 없을 따름이다. ​우리나라에서는 잠시 머물렀다 사라진다는 의미로 객성(客星·손님별)이라고 불렸다. 기록에 남아 있는 최초의 초신성은 185년에 중국의 천문학자들에 의해 관측된 것이다. 1006년에 관측된 초신성은 지금까지 가장 밝았던 초신성으로 추정되며 중국과 이슬람의 천문학자들에 의해 자세히 기록되었다. 1054년에 나타난 초신성은 중국의 천문학자에 의해 관측되었으며, 그 잔해는 게성운이라는 이름으로 남아 있다. ​1572년의 초신성은 튀코 브라헤(1546~1601)에 의해 관측되어 튀코 초신성이라고 불리고, 그로부터 30년 뒤인 1604년의 초신성은 요하네스 케플러(1571~1630)에 의해 관측되어 케플러 초신성이라고 불리는데, 우리은하에서 가장 최근에 관측된 초신성이다. 그러니까 50년에 한 번 꼴로 터진다는 초신성이 400년이 넘도록 한 번도 터지지 않았다는 말이다. 그래서 사람들은 위대한 천문학자가 있을 때만 초신성이 터진다는 우스갯소리를 하기도 한다. ​​1572년과 1604년에 관측된 초신성들은 유럽에서 천문학 발전에 큰 역할을 했다. 아리스토텔레스(BC 384~BC 322)는 세계를 달을 경계로 하여 천상과 지상으로 나누고, 천상의 세계는 영원불변하며, 지상의 세계는 덧없고 변화무쌍한 세계라고 규정했다. 그러나 튀코는 초신성이 그 '천상의 세계'에서 일어난 사건임을 밝힘으로써 아리스토텔레스의 분류법은 덧없이 사라지고 말았다. ​ 초신성, 왜 폭발하는가?​ 거대한 덩치의 별이 생애의 마지막 지점에 이르러 남은 연료를 태다 우고 나면 이 이상 에너지를 생산할 수 없게 된다. 그러면 무슨 일이 일어나는가? 내부의 압력과 중력의 균형이 무너짐으로써 급격한 중력붕괴를 일으켜 대폭발을 일으키는 것이다. 거대한 별이 한순간에 폭발로 자신을 이루고 있던 온 물질을 우주공간으로 폭풍처럼 내뿜어버린다. 수축의 시작에서 대폭발까지의 시간은 겨우 몇 분에 지나지 않는다. 수천만 년 동안 빛나던 대천체의 종말 치고는 허무할 정도로 짧은 순간에 끝난다. 이것이 바로 초신성 폭발인 것이다. ​초신성 폭발 순간에는 태양이 평생 생산하는 것보다 더 많은 에너지를 순간적으로 분출시키며, 태양 밝기의 수십억 배나 되는 광휘로 우주공간을 밝힌다. 빛의 강도는 수천억 개의 별을 가진 온 은하가 내놓는 빛보다 더 밝다. 우리은하 부근이라면 대낮에도 맨눈으로 볼 수 있을 정도로, 초신성 폭발은 은하 충돌과 함께 우주의 최대 드라마다. ​약 1000만 년 전에 한 무리의 초신성이 '국부 거품(Local Bubble)'이라고 불리는 가스 구덩이를 만들었는데, 땅콩껍질을 닮은 이 구덩이는 우리은하의 오리온팔에 있으며, 폭이 무려 300광년에 달한다. 우리 태양계도 이 속에 잠겨 있다. ​별도 태어나서 살다가 죽는 것은 인간처럼 다를 바가 없지만, 그 종말의 모습이 다 같지는 않다. 별의 운명을 결정짓는 것은 오직 하나, 별의 질량이다. ​ ​태양 같은 작은 별들은 대체로 조용한 임종을 맞지만, 태양보다 9배 이상 무거운 별에게는 다른 운명이 기다리고 있다. 임종에 가까워지면 격렬한 중력붕괴를 일으킨 후 대폭발로 장렬한 최후를 맞는 것이다. 이것이 바로 초신성 폭발이다. 그런데 초신성에도 다음 두 가지 종류가 있다. ​ *Ⅰ형 초신성: ​주변의 별 물질을 빨아들여 한계질량에 이르면 폭발하는 초신성. *II형 초신성: 별 자체의 질량이 커서 스스로 중력붕괴를 일으켜 폭발하는 초신성. ​ ​중력붕괴로 폭발하는 II형 초신성 일반적으로 초신성은 태양 질량의 9배 이상의 별이 항성진화의 최종 단계에서 자체 중력에 의한 붕괴로 폭발하는 현상이다. 따라서 초신성의 밝기는 별의 질량에 따라 달라진다. 이것이 II형 초신성이다 ​. 별이​ 에너지를 생산하는 방식은 핵에서 수소 융합반응에 의한 것이다. 융합반응은 원소번호 순으로 일어난다. 수소가 다 타서 헬륨이 되면, 헬륨이 융합반을을 시작하고, 탄소, 산소, 네온, 마그네슘, 실리콘, 그리고 끝으로 원자번호 26번인 철로 융합된다. ​그리고 별 속에서 만들어진 원소들은 양파 껍질처럼 별 속에 켜켜이 쌓인다. 모든 핵 가운데 가장 강하게 결합하는 것이 철이기 때문에, 철보다 가벼운 원소는 융합으로, 철보다 무거운 원는 분열로 핵 에너지를 방출한다. 그럼 철보다 무거운 원소는 어떻게 만들어진 걸까? 모두 초신성 폭발 때 엄청난 고온과 압력으로 순간적으로 만들어진 것이다. 따라서 양은 비교적 적은 편이다. 금이 쇠보다 비싼 것은 그런 이유 때문이다. ​ 만약 당신의 손가락에 금반지가 끼워져 있다면, 그것은 어떤 초신성이 폭발할 때 만들어져 우주공간을 떠돌다가 지구가 생성될 때 끌려들어와서는 광맥을 형성했고, 그것을 광부가 캐내어 금은방을 거쳐 당신 손가락에 끼워진 것이라고 보면 된다. ​무거운 별은 초신성 폭발 후 중력붕괴를 일으켜 고밀도의 별이 되는데, 여기에서도 질량에 따라 운명이 갈라진다. 그 질량이 태양질량의 1.1배 이하가 되면 백색왜성으로 주저앉고, 1.1~3 배 사이가 되면 중성자별이 된다. 중성자별은 우주에서 존재하는 천체 중 가장 고밀도이다. 하지만 덩치는 아주 작다. 거의 한 도시 크기만한 몸집에 태양의 질량의 두 배에 달하는 엄청난 질량을 쑤셔넣어 가지고 있다. 찻술 하나의 중성자별 물질 무게는 약 10억 톤에 달한다. 백색왜성의 중력을 받쳐주는 것은 전자의 축퇴압인 데 비해, 중성자별의 중력을 맞받고 있는 것은 중성자 축퇴압이다. 그래서 고밀도이지만 이상 더 붕괴하지 않고 평형을 이루어 유지된다. ​중성자별이 최초로 발견된 것은 1967년, 영국 천문학과 학생 조셀린 벨에 의해서였다. 그녀는 CP 1919에서 오는 일정한 전파 펄스를 발견하여 중성자별 존재를 확인한 후,지도교수인 안토니 휴이시와 같이 제2저자로 논문을 썼는데, 그 업적으로 휴이시는 노벨 물리학상을 받았으나, 벨은 제외되어 많은 논란을 불러일으켰다. 태양질량보다 20~30에 이르는 초거성은 초신성 폭발을 일으키지 않고 중력붕괴 후 곧바로 블랙홀이 된다고 천문학자들은 생각하고 있다. 중성자 축퇴압으로도 자체 중력을 버티지 못해 극한 밀도로 뭉쳐지는 것이다. 표준 촛불인 I형 초신성 우리 태양 같은 별은 질량이 작아서 요란스러운 폭발로 종말을 맞지는 않고 비교적 조용히 생을 마감한다. ​앞으로 20억 년쯤 후면, 태양은 연료를 거의 소진하고 점점 뜨거워져 적색거성의 길을 밟는다. 그리하여 최종적으로는 서서히 식어서 백색왜성으로 낙착되겠지만, 그전에 지구의 바닷물은 모두 증발되고 지구상의 모든 것들은 숯덩이처럼 타버리고 말 것이다. 그리고 이윽고 자신의 외각층을 우주공간으로 뿜어내고 마는데, 그것은 거대한 가스 고리를 만들어 명왕성 궤도에까지 이를 것이다. 이 단계를 행성상 성운이라 한다. 한때 지구 행성에서 인류가 일구어온 문명의 잔해들도 틀림없이 그 속에 포함되어 있을 것이다. 이렇게 천천히 식어가는 백색왜성으로서 생을 마감하는 ​별에 어떤 사건이 벌어질 수도 있다. 별들은 대체로 동반성을 갖고 있는 경우가 많은데, 그 동반성이 많은 물질을 방출하는 적색거성이라면 상황이 달라진다. 적색거성에서 방출된 물질은 백색왜성으로 끌려들어가 백색왜성의 질량이 폭증하는 사태가 오는 것이다. 그렇다고 백색왜성이 물질을 무한정 받아들이는 것은 아니다. 과식금지의 한계선이 있는데, 그것은 태양질량의 1.44배로서, 찬드라세카르 한계라 한다. 인도 출신의 물리학자 찬드라세카르가 밝힌 것으로, 그는 이 발견으로 1983년에 노벨 물리학상을 받았다. ​백색왜성의 질량이 이 한계에 이르면 이떤 일이 벌어지는가? 별의 중력을 버텨주는 힘, 곧 별 물질의 전자들이 서로를 밀어내는 축퇴압이 더 이상 감당을 못해 격렬한 중력붕괴를 일으키면서 폭발하고 마는 것이다. 일정한 증가하게 되고, 백색왜성의 질량이 찬드라세카르 한계에 이르게 되면 더 이상 축퇴압으로 버티지 못하고 붕괴되면서 폭발하게 된다. 이렇게 폭발하는 별이 바로 1a형 초신성이다. 1a형 초신성은 비슷한 질량을 가진 상태에서 폭발하기 때문에 폭발시의 최대 밝기가 거의 일정하다. 따라서 1a형 초신성의 겉보기 광도를 재면 그 거리를 알 수 있게 된다. 천문학은 이로써 우주를 재는 중요한 잣대를 하나 마련한 셈이 되었다. 그래서 1a형 초신성을 표준 촛불이라고 한다. 별과 당신의 관계 ​1929년 에드윈 허블(1889~1953)이 우주가 팽창하고 있다는 놀라운 사실을 처음으로 발견한 이후, 최대의 관심사 중 하나는 우주의 팽창속도가 일정한가 변화하는가라는 문제였다. 이 문제에 답을 준 것이 다름아닌 바로 초신성 1a였다. ​과학자들은 멀리 있는 1a형 초신성 수십 개의 거리와 후퇴속도를 분석한 결과, 우주가 일정한 속도로 팽창하는 경우에 비해 밝기가 더 어둡다는 사실이 밝혀냈다. 이것은 이 초신성들이 예상보다 더 멀리 있다는 뜻이며, 그 원인은 단 하나, 우주의 팽창속도가 점점 빨라지고 있음을 뜻하는 것이었다. 이전까지는 우주의 팽창속도가 결국에는 우주에 있는 물질들의 인력 때문에 줄어들 것으로 생각되었지만, 실제 관측 결과는 이와 정반대로 나타난 것이다. 최근의 우주론에서 가장 획기적인 발견으로 인정되고 있는 이 관측 결과는 1998년 두 팀의 천문학자들에 의해 독립적으로 발표되었고, 그들은 후에 이 업적으로 노벨 물리학상을 받았다. 그렇다면 우주의 팽창에 가속 페달을 밟고 있는 존재는 무엇인가? 과학자들이 가장 강한 의혹의 눈길을 보내고 있는 것은 '암흑 에너지(dark energy)'다. '암흑'이라는 접두어가 붙은 것만으로 알 수 있듯이, 이것은 복면을 쓴 정체불명의 진공 에너지다. 더욱이 이 암흑 에너지는 우주가 팽창할수록 더 커지는 성질을 갖고 있다. 따라서 우리는 좀 따분하겠지만 앞으로도 영원히 가속팽창하는 우주를 하염없이 바라보아야 할 운명이다. 어쨌든 이런 놀라운 우주의 비밀을 밝혀준 것이 바로 초신성인 것이다. 그런데 초신성에 대해서 이 모든 것을 압도하는 중요한 햇심은 인간의 몸을 구성하는 모든 원소들, 곧 피 속의 철, 이빨 속의 칼슘, DNA의 질소, 갑상선의 요드 등 원자 알갱이 하나하나는 모두 별 속에서 만들어졌다는 사실이다. 수십억 년 전 초신성 폭발로 우주를 떠돌던 별의 물질들이 뭉쳐져 지구를 만들고, 이것을 재료삼아 모든 생명체들과 인간을 만든 것이다. 우리 몸의 피 속에 있는 요드, 철, 칼슘 등은 모두 별에서 온 것들이다. 이건 무슨 비유가 아니라, 과학이고 사실 그 자체다. 그러므로 우리는 알고 보면 어버이 별에게서 몸을 받아 태어난 별의 자녀들인 것이다. 말하자면 우리는 별먼지로 만들어진 ‘메이드 인 스타(made in stars)'인 셈이다. 이게 바로 별과 인간의 관계, 우주와 나의 관계인 것이다. 이처럼 우리는 우주의 일부분이다. 그래서 우리은하의 크기를 최초로 잰 미국의 천문학자 할로 섀플리(1885~1972)는 이렇게 말했다. ‘우리는 뒹구는 돌들의 형제요 떠도는 구름의 사촌이다’. 바로 우리 선조들이 말한 물아일체(物我一體)이다. 인간의 몸을 구성하는 원자의 2/3가 수소이며, 나머지는 별 속에서 만들어져 초신성이 폭발하면서 우주에 뿌려진 것이다. 이것이 수십억 년 우주를 떠돌다 지구에 흘러들었고, 마침내 나와 새의 몸 속으로 흡수되었다. 그리고 그 새의 지저귀는 소리를 별이 빛나는 밤하늘 아래서 내가 듣는 것이다. 초신성이 폭발하여 자신의 몸을 아낌없이 우주로 돌려주지 않았다면 당신과 나 그리고 새는 존재하지 못했을 것이다.우리가 별에 한없는 동경과 사랑을 느끼며 바라보는 것은 어쩌면 우리 DNA 속에 이러한 별에 관한 오랜 기억이 심어져 있기 때문이 아닐까? 초신성에 관한 뒷담화는 대략 이쯤에서 끝나지만, 마지막으로 우리은하에서 조만간 초신성으로 터질 후보 별 몇 개를 소개하기로 한다. 조만간이래야 1백만 년 이내지만, 대표 선수로는 카시오페이아자리의 로, 용골자리의 에타, 오리온자리의 베텔게우스, 그리고 안타레스, 스피카 등이 대기하고 있고, 지구에서 가장 가까운 초신성 후보는 페가수스자리의 IK(HR 8210)로, 약 150 광년 떨어진 거리에 있다. 이 별은 백색왜성과 주계열성이 쌍성계를 이루고 있는데, 태양질량의 1.15배인 이 백색왜성이 Ia형 초신성이 될 만큼 질량을 누적하는 데는 수백만 년이 걸릴 것으로 추측되고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

‘제 2의 지구’ 혹은 ‘베이비 지구’로 불리는 별의 생생한 모습이 포착됐다. 미국 하버드 스미소니언 천체물리학 센터 과학자들이 칠레에 있는 유럽남방천문대(ESO)의 고성능 망원경을 이용해 관찰한 결과, ‘TW 하이드라’(TW Hydra)라는 명칭의 별을 포착하는데 성공했다. 이 별은 지구로부터 175광년 떨어져 있으며, 약 1000만 년 전 생성된 것으로 추측된다. 과학자들은 이 별이 지구와 유사하지만 지구보다 훨씬 뒤늦게 생성된 이유로 '베이비 지구'라는 별칭을 붙였으며, ‘어린 별’이 우리 태양계의 과거를 밝히는데 도움이 될 뿐만 아니라 지구의 생성 과정을 알아내는데에도 영향을 줄 것으로 기대하고 있다. 특히 이 별과 태양과의 거리는 지구와 태양과의 거리와 매우 유사한데다, 이번에 포착한 이미지가 기존에 다른 별의 모습을 담은 것보다 훨씬 선명하고 디테일하다는 점에서 학계의 관심도 쏠리고 있다. 하버드 스미소니언 천체물리학센터의 신 앤드류 박사는 “이전 연구와 전파망원경 관측을 통해 TW 하이드라가 둥글고 납작한 원반 형태를 띠고 있다는 사실을 알게 됐다. 이번엔 세계 최대의 전파망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 통해 비교적 선명하고 상세한 이미지를 얻을 수 있었다”고 설명했다. 이어 “주변은 밝은 빛과 어두운 공백이 교차하고 있다. 흥미로운 것은 이것이 지구와 매우 유사한 궤도를 가지고 있으며, 이를 통해 지구의 생성과정을 유추해볼 수 있다는 사실”이라고 덧붙였다. 전문가들은 이 별이 주변의 우주물질이 모여 생성됐으며, 원시별 주변에 발생하는 가스와 먼지의 집합체인 ‘원시 행성계 원반’을 자세히 관찰할 수 있다는 점에서 연구가치가 매우 높다고 평가했다.　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

조선 세종 이후에도 의약·지리·자연철학 ‘일취월장’ 영국의 시인 T S 엘리엇은 ‘4월은 죽은 땅에서 라일락이 피어나는 잔인한 달’이라고 노래했지만 국내 과학계에서 4월은 대중과 과학이 만나는 축제의 달이다. 더군다나 올해는 ‘대한민국 과학기술 50주년’이 되는 뜻깊은 해인 만큼 다채로운 과학기술 행사들이 준비되고 있다. ●한국 과학기술 50년… 행사 봇물 다양한 행사 중 눈에 띄는 것은 지난해 12월 문을 연 국립부산과학관이 이달 11일 시작한 ‘장영실 특별기획전’이다. 조선 세종조에 활약한 장영실은 생몰 연대조차 알려지지 않을 정도로 드라마틱한 삶을 살았던 과학자이자 발명가다. 최근 그의 생애를 조명하는 TV 드라마도 방영된 가운데 장영실을 통해 우리 전통 과학기술을 되돌아보자는 취지에서 마련된 전시회다. 많은 사람들이 장영실과 그를 적극 지원했던 세종대왕의 업적 때문에 당시가 우리 역사에서 과학기술이 가장 발달했던 때이며 그 이후 과학기술은 사실상 쇠퇴했다고 알고 있다. 과학기술 분야 석학들의 모임인 한국과학기술한림원에서 선정한 ‘명예로운 과학기술인’ 31명의 면면을 보더라도 20세기 이전의 인물은 11명에 불과한데 이 중 세종시대 인물이 3분의1인 4명에 이른다. 실제로 세종 때 이순지가 완성한 ‘칠정산’ 내편과 외편은 15세기 당시 세계 최고 수준의 역법으로 평가받았지만 이후 개선되지 못하고 후대 역법 연구자들은 천체 운행을 제대로 계산하지도 못했다. 또 장영실이 기존 아날로그 방식의 물시계를 정확한 시보 장치를 갖춘 일종의 디지털 물시계로 만든 ‘자격루’도 그가 파직된 후 제대로 관리할 수 없어서 무용지물이 됐다. 또 이천과 장영실이 세종의 명을 받아 완성한 ‘혼천의’ ‘간의’ ‘일성정시의’ ‘정남일구’ 등의 천문 기기들은 세종 이후 사용되지 않고 방치돼 있다가 임진왜란 당시 대부분 사라지고 남은 기구들도 사용법을 아는 사람이 거의 없었다고 한다. 이런 사실들은 세종 이후 우리나라 과학기술 전통의 맥이 끊겼다고 하는점을 뒷받침하는 듯하지만 과학사 학계에서는 “그런 생각은 서양 과학과 유사한 형태만 과학으로 보는 시각 때문”이라고 지적하고 있다. 서울대 국사학과 문중양 교수는 “우리나라 과학기술의 역사가 짧다는 이야기를 하게 되는 이유는 17세기 이후 탄생한 서양 근대과학의 개념과 범주에서 전통 과학을 보기 때문”이라며 “우리나라 전통 과학을 제대로 이해하기 위해서는 근대과학이라는 필터를 제거하고 특정 시대의 사회·문화적 배경 속에서 이해해야 한다”고 말했다. 세종 이후에도 의약학과 지리학, 자연철학 분야는 더욱 발전했다는 것이 중론이다. 15세기 대표적인 의학 연구 서적은 ‘향약집성방’ ‘의방유취’인데 이는 금나라와 원나라의 의약학을 수용해 한국적으로 정리한 것에 불과했다. 임진왜란 이후 17세기에는 여기에 명나라의 의약학 기술까지 포함해 조선의 시각으로 정리하고 재해석한 허준의 ‘동의보감’이 등장했다. 당시 동의보감은 중국과 일본에서 의약학 교본으로 받아들일 정도로 높은 평가를 받았다. ●김정호 ‘대동여지도’는 지리학의 절정 지리학 분야에서도 후대에 갈수록 행정, 군사, 경제 등 다양한 목적과 기능을 가진 특수 지도가 만들어지고, 각 지방 군현 단위의 세부 축적 지도 등을 제작하면서 기술 발전이 거듭됐다. 이런 전통 지리학 기술의 발전은 19세기 중순에 만들어진 김정호의 ‘대동여지도’에서 절정을 이룬다. 형이상학적 자연철학 분야에서도 세종 때 이순지가 편찬한 천문학서 ‘제가역상집’이 후대에 나온 것보다 수준이 떨어진다는 평가를 받을 정도다. 많은 사람들이 실학자들은 서양 과학을 적극적으로 받아들여야 한다고 주장한 것으로 알고 있으나 실제로는 전통적인 관점에서 서양 과학을 비판적으로 일부만 받아들이며 우리 고유 과학사상의 틀을 마련하려 했다는 것이 과학사학자들의 의견이다. 17세기 말부터 19세기 초까지 활약했던 실학자 중에서 김석문은 태극과 이(理)의 원리를 바탕으로, 홍대용은 기(氣)의 개념으로 각각 지동설을 주장했고 최한기는 기륜설(氣輪說)이라는 전통적 이론 체계로 당시 중국을 통해 들어온 뉴턴의 만유인력과 우주론을 해석한 것으로 알려져 있다. 문 교수는 “한국 전통 과학과 근대 서양 과학은 과학적 사실과 내용은 비슷할 수 있지만 다른 패러다임으로 발전해 왔기 때문에 근대 이후 서양 과학은 발전해 왔는데 우리는 퇴보했다는 식으로 인식하는 것은 무리”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

'우주의 로또'로 통하는 운석들이 무더기로 경매에 나온다. 최근 영국 크리스티 옥션 측은 다음달 20일(현지시간) 런던에서 운석 83점을 경매에 부칠 예정으로 총 예상 낙찰가는 340만 파운드(약 56억원)라고 밝혔다. 일명 '운석 사냥꾼'(Meteor hunters)이라고 불리는 신종 직업까지 만들어 낼 만큼 인기가 높은 운석은 지구로 떨어진 유성체가 타다 남은 암석을 말한다. 이번에 경매에 출품되는 많은 운석들 중 가장 큰 주목을 받고 있는 것은 3년 전 러시아 첼랴빈스크에 떨어진 운석들이다. 당시 약 20m 크기의 소행성이 지구 대기를 통과하다 첼랴빈스크 상공에서 폭발해 1200명 이상에게 피해를 안긴 바 있다. 이후 운석 추락 지역에는 현대판 ‘골드 러시’를 방불케 할 만큼 많은 운석 사냥꾼이 몰려들었다. 이중 당시 발견된 무려 500kg에 육박하는 방패 모양의 운석(사진 위)이 수집가들의 가장 큰 관심을 받고 있으며 낙찰 추정가는 예상보다는 낮은 80만 파운드(약 13억 2000만원)다. 또한 삼각형 형태의 첼랴빈스크 운석(사진 아래) 역시 30만 파운드(약 5억원)로 책정돼 새 주인 품을 기다리고 있다. 　 운석 경매 가격이 일반인의 예상보다 낮다고 평가되는 것은 당시 해외언론들이 첼랴빈스크 운석 1g당 무려 2200달러(약 250만원)가 넘는다며 호들갑을 떨었기 때문이다. 그러나 운석은 출처, 희귀성, 종류 등에 따라 가격이 천차만별이다. 크리스티 경매 관계자 제임스 히슬롭은 "운석은 다른 세계에서 온 과학적이고 철학적인 존재"이라면서 "우주의 천체에서 나온 조각을 옆에 두고 본다는 것은 특별한 기회"라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr