이웃 행성인 화성에 '유토피아'가 있다면 바로 이곳일까? 최근 유럽우주국(ESA)은 화성탐사선 마스 익스프레스(Mars Express)에 장착된 고해상도 스테레오 카메라(HRSC)로 촬영한 '유토피아 평원'(Utopia Planitia)의 모습을 사진으로 공개했다. 　 마치 하늘을 노려보듯 두 개의 커다란 크레이터가 인상적인 이 사진은 화성 중북부에 위치한 유토피아 평원의 일부다.  이 지역의 지름은 무려 3300㎞에 달하며 화성 뿐 아니라 태양계 내에서도 가장 큰 평야로 꼽힌다. 이곳은 약 30억 년 전 각종 퇴적물과 화산으로 생긴 용암의 혼합물로 형성된 것으로 추정되며 곳곳에 천체와의 충돌로 생긴 크레이터들도 보인다. 특히 이 지역이 흥미로운 점은 표면과 그 아래에 풍부한 얼음이 존재한다는 사실이다. 실제로 미 항공우주국(NASA)은 지난 2016년 화성정찰위성(MRO)의 데이터를 분석한 결과 이 지역 표면 아래에 슈피리어호(면적 8만2360㎢)만한 얼음층이 지하에 숨어있다고 밝힌 바 있다. ESA 측은 "유토피아 평원은 얼음이 매우 풍부한 흥미로운 지역"이라면서 "2개의 거대한 크레이터 아래 쪽은 어둡게 보이는데 이는 얼음이 풍부한 땅이 저온에서 수축되고 갈라지면서 생성됐기 때문"이라고 설명했다. 　이처럼 여러 과학적인 데이터들은 유토피아 평원이 인류에게 말 그대로 화성의 유토피아가 될 수 있음을 암시하고 있다. 특히 지난 1976년 NASA의 바이킹 2호가 처음으로 내려앉는 화성 땅이 바로 유토피아 평원이다. 또한 지난해 중국의 화성 로버 ‘주룽’(祝融) 역시 이곳에 착륙해 탐사 활동을 벌이고 있다. 유토피아 평원이 얼음으로 가득차 있다는 것은 향후 화성에 식민지를 건설하겠다는 인류의 목표에 최고의 희소식이 될 수 있다. 인류가 거주하는데 있어 물 만큼 중요한 것이 없기 때문으로 다만 지구와 달리 화성의 얼음 성분은 50~85%가 물, 그리고 나머지는 먼지와 돌 성분의 혼합으로 추정된다.  

 129억 광년 거리의 에어렌들 별 지금까지 관찰된 별 중 우주에서 가장 멀리 떨어져 있는 별을 허블 우주망원경이 포착했다. 별까지의 거리는 무려 129억 광년. 빅뱅이 일어난 후 9억 년 만에 생성된 별이라는 뜻이다.  새로운 연구 결과는 빅뱅으로 우주가 탄생한 지 10억 년 미만으로 거슬러 올라가, 우주에서 가장 오래된 별의 비밀을 밝힐 수 있는 가능성을 비쳐주고 있다.  과학자들은 '새벽 별' 또는 '떠오르는 빛'을 의미하는 고대 영어에서 해당 별의 이름을 에어렌들(Earendel)이라고 지었다. 공식 명칭이 WHL0137-LS인 에어렌들의 질량은 최소 태양 질량의 50배이며, 밝기는 수백만 배에 달한다.​  NASA의 허블 우주망원경이 발견한 '우주에서 가장 먼 별'은 너무나 멀리 떨어져 있어 그 빛이 지구에 도달하는 데 무려 129억 년이 걸렸다. 우주에서는 공간이 곧 시간이므로 별까지의 거리 역시 129억 광년이란 얘기다. 지금 우리가 보는 이 별은 우주의 나이가 현재 나이의 7%에 불과한 약 9억 살 때의 모습인 셈이다. 지금까지 허블이 잡은 가장 멀리 떨어져 있는 단일 별은 2018년에 발견한 것으로, 우주 나이가 약 40억 년, 즉 현재 나이의 30%였을 때 태어났던 별이었다.  미국 볼티모어에 있는 존스홉킨스 대학의 천체 물리학자인 브라이언 웰치는 스페이스닷컴(Space.com)에 "이번 발견은 초기 우주의 별을 자세히 연구할 수 있는 귀중한 기회를 제공한다"라고 밝혔다. 일반적으로 에어렌들과 같은 밝은 별도 지구에서의 거리를 감안할 때 볼 수 있는 별은 아니다. 이전까지 그렇게 먼 거리에서 볼 수 있는 천체는 초기 은하 내부에 둥지를 튼 성단 정도였을 뿐이다.  이번에 과학자들이 에어렌들을 발견하게 된 것은 지구와 그 별 사이에 자리잡고 있는 거대한 은하단인 WHL0137-08 덕분이었다. 이 거대한 은하단의 중력은 시공간의 구조를 왜곡시켜 중력 렌즈를 만들어 에어렌들과 같이 은하 뒤 먼 물체의 빛을 크게 증폭시켜 주었기 때문이다. 이 중력 렌즈는 에어렌들이 있는 은하의 빛을 긴 초승달 모양으로 왜곡시켰는데, 연구원들은 그것을 '선라이즈 아크'(Sunrise Arc)라고 명명했다. 이번에 발견한 에어렌들이 과학자들이 발견한 우주에서 가장 먼 물체는 아니라고 강조하는 웰치는 "허블은 더 먼 거리에서 은하를 관찰했다"라고 설명하며 "그러나 그것은 수백만 개의 별에서 나오는 빛이 모두 혼합된 것을 본 것에 지나지 않지만, 개별 천체의 빛을 식별할 수 있는 것으로는 에어렌들이 가장 먼 물체"라고 덧붙였다.  이 별이 멀리 있지만 나이가 그만큼이라는 아니라고 말하는 웰치는 "우리는 별을 129억 년 전의 모습으로 보고 있지만 그렇다고 해서 별의 나이가 129억 년이라는 의미는 아니"라고 밝히면서 "아마 몇 백만 년 정도 나이를 먹었을 수 있지만, 결코 그보다 더 늙지는 않았을 것"이라고 못박는다.  “별은 질량이 많을수록 급격한 핵융합으로 연료가 빨리 소진되어 일찍 폭발하거나 블랙홀로 붕괴되는 경향이 있기 때문에 이 별은 오늘날까지 살아남지 못했을 것”이라고 설명하는 웰치는 "지금껏 알려진 가장 오래된 별은 비슷한 시기에 형성되었지만 훨씬 질량이 적어 오늘날까지 계속 살아서 빛나고 있다"고 덧붙였다.  에어렌들의 정확한 질량, 밝기, 온도 및 유형 등 많은 세부 사항은 아직까지 불확실하다. 에어렌들이 홑별인지 쌍성인지도 아직 확실하지 않다. 에어렌델 급의 질량을 가진 별들은 대부분 작고 어두운 동반성을 갖고 있기가 쉽다. 만약 에어렌들이 쌍성이라면 그 동반성보다 훨씬 밝고 큰 별일 것이다.  과학자들은 NASA가 최근 발사한 제임스웹 우주망원경으로 후속 관측을 수행하여 에어렌들의 적외선을 분석하고 별에 대한 자세한 정보들을 찾아낼 계획이다. 그런 정보는 무거운 별의 후속 세대에 의해 생성된 중 원소로 우주가 가득 차기 전에 형성된 최초의 별을 규명하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대되고 있다.  "이번 연구 결과에 대해 가장 흥미로운 점은 초기 우주에 대한 새로운 창을 열었다는 것"이라고 밝히는 웰치는 "보통 이 거리에서 우리는 전체 은하를 작고 흐릿한 한 천체로 간주하고, 그 안에 있는 별에 대한 세부 정보를 은하의 빛다발로부터 추론한다"고 밝히면서 "그러나 에어렌델은 그와는 달리 단일 별의 빛을 분석해 독립적으로 연구할 수 있으며, 이를 통해 우리은하의 별과 직접 비교하고 초기 우주의 별에 대한 이해를 향상시킬 수 있을 것"이라고 덧붙였다.  연구결과는 '네이처' 저널 수요일(3월 30일)자에 온라인으로 자세히 설명되어 있다.

얼마 전 지구와 충돌하기 불과 2시간 전 한 소행성이 처음으로 발견된 데 이어 또다시 비슷한 사례가 공개됐다. 지난 25일(이하 현지시간) 헝가리 피스케스테퇴 천문대 천문학자 크리스티안 사르네츠키는 이날 저녁 새로운 지구 근접 천체(NEO) 소행성 'SAR2594'를 발견했다고 밝혔다. 이 소행성은 발견된 지 불과 몇시간 후 지구와 불과 8700㎞ 거리를 두고 시속 6만4800㎞의 속도로 지구를 지나쳤다. 이 정도 거리면 약 2만㎞ 상공 위에 떠있는 GPS 위성보다 훨씬 가까워 말 그대로 지구를 스쳐 지나간 셈이다. 지금은 공식적으로 지구 근접 천체(NEO)로 분류되며 '2022 FD1'로 명명된 이 소행성은 약 2~4m 직경으로 매우 작은 천체다. 만약 지구로 떨어졌다면 대기권에서 불타 사라졌을 가능성이 높지만 지구가 여전히 수많은 천체들로 위협받고 있다는 점은 또다시 증명했다. 이에앞서 지난 11일 천문학자 사르네츠키는 약 2ｍ 크기의 초소형 소행성 '2022 EB5'를 발견해 화제를 모았다. 이 소행성은 지구와 충돌하기 불과 2시간 전 관측됐으며 결국 북극해 노르웨이령 화산섬 얀 마이엔 남서쪽 상공 대기권에서 사라졌다. 당시 2022 EB5는 너무 작은 크기 때문에 대기권 충돌 과정에서 발생하는 불꽃이나 소음 등은 관측되지 않았다.이처럼 지구를 위협하는 소행성은 넷플릭스 영화 ‘돈 룩 업’(Don‘t Look Up)처럼 영화 속에서나 볼 수 있는 것은 아니다. 다만 영화에서는 지구로 날아올 소행성의 덩치가 커 일찌감치 그 존재가 확인됐지만 초소형 천체는 그렇지 못하다. 지난해 8월에는 지름 1.8~5.5m의 소행성 ‘2020 QG’가 지구와 약 3000㎞ 떨어진 거리를 지나쳐 갔지만, 6시간 후에야 그 존재가 처음 확인됐다. 또한 2019년에도 지름 57~130m의 커다란 소행성 '2019 OK'가 시속 8만8500㎞의 속도로 불과 7만2500㎞ 거리를 두고 지구를 스쳐 지나갔다. 이 소행성도 지구를 찾아오기 불과 며칠 전에서야 발견했다.그러나 초소형 소행성이 충돌 몇시간 전 발견되거나 뒤늦게 알아챈 사례가 늘어나는 것은 사실 긍정적인 면이 크다. 그만큼 희미한 작은 천체도 찾아낼 만큼 관측 기술이 발달됐다는 것을 의미하기 때문이다. 미 항공우주국(NASA) 지구근접천체연구센터(CNEOS) 폴 코다스 소장은 “2022 EB5와 같은 작은 소행성은 무수히 많으며, 10개월에 한 번꼴로 대기권에 충돌한다”면서 “이같은 소행성은 지구에 근접하기 전 매우 희미하고, 관측 시점과 방향까지 맞아떨어져야 포착할 수 있다”고 설명했다. 한편 NASA 측은 향후 100년 안에 영화에서처럼 지구에 치명적인 영향을 줄 소행성 충돌은 없을 것으로 보고있지만 만만의 준비는 하고있다. 그 대표적인 방안이 '지구 방위대'라 불리는 ‘다트 프로젝트'로 이는 특수 설계된 우주선을 지구로 접근하는 소행성으로 발사해 궤도를 변동시키는 계획이다. 　  

인류의 시작과 함께 우주는 동경의 대상이 돼 왔다. 시인과 소설가들은 우주를 노래했고 과학자들은 우주의 비밀을 파헤치기 위해 다양한 시도를 하고 있다. 최근에는 민간 우주업체들이 등장해 희귀광물 확보, 관광객 유치 등 우주를 산업의 대상으로 바라보는 시각까지 나타났다. 국내에서도 이런 추세에 발맞춰 우주 연구와 우주산업 육성을 위한 정책들이 속속 나오고 있다.우주가 인간들의 새로운 정복 대상이 되면서 탄소발자국에 대한 우려도 커진다. 탄소발자국은 개인, 기업, 국가가 활동하는 모든 과정에서 발생하는 온실가스, 특히 이산화탄소의 총량을 말한다. 탄소발자국을 가장 크게 내는 산업은 항공 분야로 항공기 승객 1명당 이산화탄소 배출량은 1마일(1.6㎞)당 0.2㎏이지만 민간 우주기업들이 우주여행을 위해 발사하는 저궤도 우주비행선이 만들어 내는 이산화탄소 배출량은 1마일당 12㎏으로 약 60배나 많은 것으로 알려져 있다. 그렇지만 우주 연구개발(R&D) 과정에서 발생하는 탄소발자국에 대해서는 정확히 계산된 게 없다. 프랑스 툴루즈대 천체물리학·행성연구소 연구팀이 천문학 연구에 사용되는 우주와 지상에 있는 시설들의 탄소발자국과 연간 온실가스 배출량을 따져 봤다. 연구팀은 우주 연구개발 전 과정을 계산해 우주 연구로 발생하는 이산화탄소를 추산한 결과 매년 최소 120만t에 이른다고 27일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 3월 22일자에 실렸다. 연구팀은 전 세계 46개 우주 연구 활동과 39개 지상 천문우주망원경 시설의 건축비, 운용비, 전기 사용량, 연구 임무, 발사 과정 등을 분석해 온실가스 배출량을 추산했다. 계산에서 과학자들이 학회 참여를 위해 비행기를 타거나 연구를 위해 슈퍼컴퓨터를 가동한 것, 연구실 냉난방에 쓰인 전력 등은 제외됐다. 연구팀의 계산 결과 천문연구시설 및 장치들이 만든 탄소발자국은 2030만t이며 매년 117만t의 온실가스를 배출하는 것으로 확인됐다. 이산화탄소 배출량 2000만t은 2020년 기준 볼리비아(2100만t), 쿠바(2000만t), 과테말라(1900만t)가 연간 배출한 양과 비슷하다. 우주 연구사업 중 탄소발자국이 가장 큰 것은 지난해 크리스마스 때 제임스웹우주망원경의 발사로 30년 만에 퇴역한 허블우주망원경으로 확인됐다. 운영 기간 동안 과학자 4만 2315명이 5만 2497편의 논문을 쓸 수 있도록 한 허블우주망원경의 탄소발자국은 55만 5500t으로 연간 1만 8517t으로 추정됐다. 지상 기반 연구시설 중 탄소발자국이 가장 큰 것은 칠레 아타카마 사막에 설치된 초거대망원경(VLT)이다. 운영 기간 21년 동안 2만 6442명의 과학자가 1만 7235편의 논문을 쓸 수 있도록 도운 VLT는 54만t의 탄소발자국을 남긴 것으로 추정됐다. 또 지난해 발사된 제임스웹우주망원경이나 2030년 운영을 목표로 건설 중인 초거대 전파망원경 ‘스퀘어 킬로미터 어레이’(SKA) 같은 시설은 각각 최소 31만t의 이산화탄소를 배출할 것으로 연구팀은 예상했다. 연구를 이끈 위르겐 크레들세더 박사는 “일반인들이 모르고 있는 것이 우주 관련 연구개발에서는 상당한 양의 이산화탄소가 배출된다는 사실”이라며 “파리기후협정 목표를 달성하기 위해서는 앞으로 우주 관측 연구도 지속 가능하게 느린 속도로 추진하고, 기존 관측 자료들을 최대한 활용하는 등 ‘슬로 사이언스’가 필요하다”고 말했다.

우주에서 관측되는 수수께끼의 천체 ‘오드 라디오 서클’(Odd Radio Circle·이상한 전파 고리) 중 가장 선명한 이미지가 공개됐다. 2020년 처음 발견된 이 천체에 대한 지식이 더 깊어질 전망이다. 24일(현지시간) CNN 등에 따르면, 국제연구진이 2년 전 ‘호주 스퀘어 킬로미터 어레이 패스파인더‘(ASKAP) 전파망원경 전파망원경에 포착된 오드 라디오 서클을 최근 성능이 더 뛰어난 남아프리카 전파망원경으로 다시 관측하는데 성공했다.남아프리카전파천문대(SARAO)의 전파망원경 미어캣(MeerKAT)으로 관측된 오드 라디오 서클은 이전보다 선명한 고리 모양을 띄었다. 연구진은 이 천체의 지름은 약 100만 광년으로, 태양계가 속한 우리 은하의 16배에 해당한다고 밝혔다. 이 고리는 매우 커 다른 은하들까지 확장됐으며, 앞으로 10억 년 후 최대 크기에 도달할 것으로 예측된다. 이 천체의 정체는 처음에 은하 규모의 충격파나 우주의 샛길인 웜홀일 가능성 등이 거론됐었다. 하지만 이번 관측으로 데이터가 추가돼 새로운 세 가지 가설이 주목된다. 첫째는 이 천체가 은하 중심에서 일어난 거대 폭발의 잔해일 가능성이 있다는 것이다. 그다음으로는 은하 중심에서 에너지 입자를 분출하는 강력한 제트일 가능성이다. 마지막은 은하 안에서 별이 태어날 때 발생하는 충격파의 결과일 수 있다. 오드 라디오 서클은 지금까지 단 다섯 차례밖에 관측되지 않았다. 전파망원경 외에 가시광선이나 적외선, X선을 관측하는 망원경으로는 그 모습이 잡히지 않았다. 한편 이번 연구 결과는 ‘영국 왕립천문학회 월간보고 회보’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters) 3월 20일자에 실렸다.

태양계 끝자락에서 수만 년에 걸쳐 우리 곁으로 날아온 ‘손님’이 아름다운 긴 꼬리를 '유언'으로 남기고 종말을 고할 것으로 보인다. 최근 미국 애리조나 대학 ‘카타리나 천체탐사’(Catalina Sky Survey) 소속 그렉 레너드 연구원은 "레너드 혜성이 태양으로부터 멀어지며 희미해져 갈 뿐만 아니라 혜성의 가장 중요한 두 부분이 붕괴하며 사라지는 중"이라고 밝혔다. 레너드 연구원이 언급한 혜성의 가장 중요한 부분은 본체인 핵(Nucleus)​과 그 주위를 둘러싼 먼지와 가스인 코마(coma)다. 이 부분이 사라지고 있다는 것은 곧 혜성의 생명이 다했다는 것을 의미하는데 전문가들은 핵이 붕괴 혹는 증발했거나 둘 모두의 조합일 것으로 보고있다. 　혜성 레너드는 지난해 1월 3일 목성 궤도 근처에서 그 존재가 처음으로 확인됐다. 최초 발견자는 바로 레너드 연구원으로 정식 명칭은 ‘C/2021 AI’다. 지구에서도 환하게 관측 가능했던 레너드 혜성이 우리와 가장 가까워진 날은 지난해 12월 12일로 그 거리는 약 3490만㎞, 속도는 시속 25만㎞가 넘었다. 특히 지난 1월 3일에는 태양에 9200만㎞까지 최근접했으며 이후 빠른 속도로 태양계 끝자락인 고향으로 떠났다. 이 과정에서 레너드 혜성은 태양빛을 받아 자신의 몸을 태우며 아름다운 꼬리를 남겼는데 결과적으로 이는 파괴의 순간으로 기록됐다.폭이 약 1.6㎞에 달하는 레너드 혜성은 인간의 머릿속으로 상상하기 힘든 숫자로 설명된다. 먼저 레너드 혜성의 '고향'은 무려 5200억㎞ 떨어진 ‘오르트 구름'이다. 명왕성이 지구와 대략 60억㎞ 떨어진 것에 비춰보면 상상하기 힘든 먼 거리. 장주기 혜성의 고향인 오르트 구름은 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 이렇게 먼 공전주기로 보면 레너드 혜성이 다시 우리 곁으로 다가올 날은 8만 년 후였지만 이제 그런 기약도 끝난 셈이다. 한편 ‘태양계의 방랑자’로 불리는 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말한다. 소행성과의 가장 큰 차이점은 소행성이 바위(돌) 등으로 구성된 것과는 달리 혜성은 얼음과 먼지로 이루어져 있다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 아름다운 꼬리를 남긴다.   

미 항공우주국(NASA)의 탐사선 주노(Juno)가 목성은 물론 주위 갈릴레이 위성들의 모습까지 포착했다. 최근 NASA는 목성탐사선 주노가 목성를 근접비행하며 촬영한 목성과 두 위성인 이오(Io), 유로파(Europa)의 모습을 공개했다. 이 사진은 지난 1월 12일 주노가 목성을 39번째 근접 비행하며 촬영한 것으로 당시 목성의 상층부 구름과 탐사선과의 거리는 약 6만1000㎞다. NASA가 공개한 사진을 보면 목성은 남반구 모습이 훤히 드러나며 특히 그 오른쪽으로 태양빛을 받아 빛나는 작은 두 위성이 보인다. 사진 왼쪽에 위치한 위성은 이오, 오른쪽은 유로파로 이들은 1610년 갈릴레이 갈릴레오가 최초 발견한 갈릴레이 위성이다. 당시 갈릴레이는 4개의 위성을 발견했는데 각각 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토다.지름이 3642㎞에 달하는 이오는 지구를 포함해 태양계에서 화산 활동이 가장 활발한 천체로 약 400개에 달하는 활화산이 존재하는 것으로 알려져있어 '유황불 지옥'이라고도 부린다. 이에반해 지름이 3100㎞에 달하는 유로파는 표면이 갈라진 얼음으로 뒤덮여 있는 얼음 왕국이다. 때문에 전문가들은 얼음 지각 아래에 거대한 바다가 숨겨져있다는 사실과 함께 생명체가 존재할 가능성도 조심스럽게 추측하고 있다.　 한편 지난 2011년 8월에 장도에 올라 2016년 7월 목성 궤도에 진입한 주노는 거대한 가스 행성인 목성에 관해 수많은 데이터를 보내고 있다. 주노의 목표는 거대 가스 행성의 구조와 조성, 자기장과 중력장에 관한 데이터를 수집하는 것으로 이는 목성의 생성과 그 진화, 더 나아가 태양계의 생성 비밀을 밝히는 데 중요한 자료로 쓰이게 된다. 주노는 현재 목성을 긴 타원형 궤도를 돌고 있다. 목성에 최근접하는 주기는 지구 시간으로 약 53.5일로, 이 근접비행 때 주요 데이터를 수집하게 된다.

러시아 우주국이 18일(이하 현지시간) 국제우주정거장(ISS)에 도착한 자국 우주비행사 3명이 우크라이나 국기를 연상케 하는 색깔의 우주복을 착용해 전쟁 반대 메시지를 전달하려 했다는 주장에 대해 사실이 아니라고 부인했다. 러시아우주국은 “때때로 노란색은 그저 노란색일 뿐”이라고 밝혔다. 영국 BBC 방송의 19일 보도에 따르면 러시아 우주인 올렉 아르테미예프, 데니스 마트베예프, 세르게이 코르사코프가 탄 ‘소유즈 MS-21’ 우주선은 모스크바 시간으로 오후 6시 55분 카자흐스탄 바이코누르 우주기지에서 발사됐다. 우주선은 3시간가량 비행한 뒤 ISS의 러시아 모듈에 도킹했다. 그 뒤 이들이 우주선에서 ISS로 넘어오는 순간을 촬영한 영상을 보면, 모두 노란색이 주가 된 가운데 군데군데 파란색이 섞인 우주복을 입고 있다. 러시아가 우크라이나를 침공한 가운데 노란색과 파란색으로 이뤄진 우크라이나 국기를 연상케 하는 색상의 우주복을 착용하고 나타난 것이어서 눈길을 끌었다. 러시아 우주인들은 체류하고 있던 미국, 러시아, 독일 우주비행사들의 따듯한 환대를 받았다. 이와 관련해 일각에선 러시아의 침공에 항전 중인 우크라이나를 지지하거나 전쟁에 반대하는 의미에서 이런 우주복을 골랐을 수 있다는 추측이 제기됐으나, 러시아 우주인들은 단순한 우연이라고 설명했다. 러시아 우주인 중 한 명인 아르테미예프는 ISS 도착 후 지구와의 교신을 통해 “우리가 (우주복) 색을 고를 차례가 왔다. 그런데 노란색 재료(의 우주복)가 많이 쌓여 있어서 이것을 골라야 했다”고 말했다.미국 일간 뉴욕 타임스(NYT)는 일반적으로 러시아 우주인들의 우주복은 어두운 계열이었던 만큼, 우연의 일치로 보기 어렵다고 보도했다. 전문가들 사이에서도 해석이 분분했다. 과학 기술 전문매체 ‘아스 테크니카’에서 우주 분야를 담당하는 에릭 버거 기자는 보통 발사 몇 개월 전에 우주복이 준비되는데 이번에는 해당 우주복이 발사 직전에 선적된 대체 물품일 수 있다고 말했다. 미국 하버드-스미스소니언 천체물리연구소의 조너선 맥다윌 연구원은 노란색과 파란색이 이 세 우주인이 졸업한 모스크바 바우만 공과대학의 대표색이기 때문이라고 설명했다. 1830년에 설립된 바우만 공과대학은 전기·전자·광학로봇 등 공학분야를 선도하면서 다수의 우주비행사를 배출한 러시아 이공계 명문이다. 이 대학 로고 역시 노란색과 파란색의 조합으로 이뤄져 있다. 러시아우주국 로스코스모스 홍보실은 외국 블로거와 미디어들이 “재미있는 발상”을 하고 있다며 “새 승무원들의 유니폼은 바우만 공과대학의 상징 색깔로 만들어졌다. 모든 곳에서, 모든 것에서 우크라이나 국기를 찾으려는 미친 짓”이라고 지적했다. 드미트리 로고진 국장은 러시아 침공을 적극 지지하는 인물인데 그는 우주비행사들이 우크라이나 국기 색깔의 옷을 입었다는 주장은 우크라이나 민족주의자들로부터 나왔다고 어이없어 했다. 로스코스모스는 나중에 아르테미예프가 누가 봐도 러시아 우주복이 분명한 옷을 입고 있는 사진을 배포했다. 세 러시아 우주비행사들은 앞으로 6개월 ISS에 머무르며 과학 임무를 수행한다. 이들과 교대하는 미국인 세 우주비행사들은 인수인계를 마치고 오는 30일 지구로 귀환하게 된다. 이들은 러시아 우주선을 이용하게 되는데 얼마 전까지만 해도 두 나라 관계가 우크라이나 사태 때문에 크게 나빠져 러시아가 협조하지 않나 우려를 낳았지만 예정대로 귀환하는 데 러시아 우주선을 이용하게 됐다. 조너선 에이모스 BBC 기자는 바우만 공과대학이 학교 이름을 드높이려고 이런 복장을 만들었을 가능성이 있으며 세 우주비행사는 이를 알아채지 못했을 수 있다고 진단했다. 아울러 지구로부터 400㎞ 이상 떨어진 곳에 있는 ISS에서 동서 협력 외에는 다른 선택권이 없으며 미국과 러시아 우주비행사들이 엉덩이를 딱 붙인 채 살아갈 수 밖에 없으며 러시아는 정거장의 추진력을, 미국은 동력을 제공하고 있어 어느 한쪽이 없으면 존재할 수 없는 곳이라고 강조했다.

소형 소행성이 지구에서 관측된 지 불과 2시간 만에 지구와 충돌한 사실이 확인됐다. 폭 3m의 소행성 ‘2022 EB5’는 한국시간으로 지난 12일 오전 6시경 노르웨이 서남쪽 해안에서 포착된 지구 근접 천체(NEO)다. 미국 뉴욕포스트 등 해외 언론의 14일 보도에 따르면 이를 최초로 목격한 사람은 헝가리 천문학자 크리스티안 샤르네츠키로, 당시 그는 부다페스트 콘콜리 천문대에서 초당 18.5㎞의 속도로 움직이는 소행성을 발견했다. 매우 빠르게 이동하던 소행성은 발견된 지 불과 2시간 만에 지구 대기권에 닿았고, 이후 대부분이 대기권에서 불타 소멸됐다. 전문가들은 소행성이 지구 대기권에 도달했을 무렵, 아이슬란드의 일부 주민들은 큰 굉음이 들리거나 섬광이 번쩍이는 등의 모습을 목격할 수 있었을 것으로 보고 있다. 기상관측 또는 기타 지구물리학적 관측을 위한 유엔소속 기구인 세계기상기구(WMO)는 현재 해당 소행성이 지구와 충돌할 당시를 목격한 목격자를 찾고 있다. 전문가들은 소행성이 지구 표면과 충돌했다 할지라도, 크기가 비교적 작았기 때문에 큰 피해를 주지는 않았을 것이라 예측했다. 다만 지구를 향해 빠르게 움직이는 소행성이 발견된 지 불과 2시간 만에 대기권에 닿았다는 점을 미루어 봤을 때, 지구와 충돌 가능한 소행성을 미리 예측하는 연구의 중요성이 다시 한번 강조됐다. 전 미국항공우주국(NASA) 천문학자인 마리안 루드니크는 2022 EB5에 대한 소식을 전하며 “이번 소행성의 발견은 소행성이 얼마나 위험한 존재인지, 그리고 우리가 얼마나 취약한지 보여준다”고 지적했다. 쥐도 새도 모르게 지구를 스쳐 지나간 소행성들  실제로 지구와 충돌할 경우 큰 피해를 줄 수 있는 대형 소행성이 지구와 근접했을 때 발견되거나, 지구와 근접한 거리를 지나간 후에야 발견된 사례는 쉽게 찾아볼 수 있다. 지난해 8월에는 지름 1.8~5.5m의 소행성 ‘2020 QG’가 지구와 약 3000㎞ 떨어진 우주 상공을 유유히 지나쳐 갔지만, 지구를 스쳐 지나갈 정도로 가깝게 날아간 우주 암석의 존재는 누구도 알아채지 못했다.2020 QG은 지구와 가장 근접하게 지나간 후 6시간 뒤에서야 미국 캘리포니아에 있는 천체 관측소인 팔로마산천문대에서 포착됐다. 당시는 이미 지구에서 한참을 멀어진 후였다. 2018년에는 지름이 2.6~3.6m의 소행성 ‘2018 LA’가 지구 인근을 지나던 중 중력에 이끌려 지구 상공으로 들어왔고, 이후 아프리카 상공에서 전소됐다. 2019년에는 지름 57~130m의 소행성 2019 OK‘가 시속 8만 8500㎞의 속도로 태양 쪽 방향에서 날아와 지구와 불과 7만 2500㎞ 거리를 두고 스쳐 지나갔다. 당시 과학자들은 이 거대한 소행성이 지구를 스쳐 지나가기 불과 며칠 전에서야 발견했다.NASA는 다음 세기 안에 지구와 소행성의 충돌은 없을 것으로 보고 있지만, 예상치 못한 소행성의 접근은 반드시 유의해야 한다고 강조해 왔다. 이에 따라 태양계에 존재하는 수많은 소행성을 미리 찾아내는 동시에, 충돌을 막을 방법을 찾으려고 노력하고 있다. 그중 하나는 ‘다트 프로젝트’다. NASA가 진행하는 이 프로젝트는 특수 설계된 우주선을 지구로 접근하는 소행성으로 발사해 궤도를 변동시키는 계획이다. 현재 디모포스라는 소행성을 향해 우주선을 보냈고, 내년 9월쯤 충돌 실험을 할 예정이다.

마치 '우주의 역사'를 이끄는듯한 수레바퀴 모양 천체에서 또하나의 '역사'가 기록됐다. 최근 유럽남방천문대(ESO)는 초대형망원경(VLT)과 신기술망원경(NTT)으로 촬영한 ‘수레바퀴 은하’(Cartwheel Galaxy)의 과거와 현재 이미지를 공개했다. 실제 수레바퀴처럼 생긴 수레바퀴 은하는 지구에서 5억 광년 떨어진 남반구 별자리인 조각가 자리에 위치해 있다. 이번에 ESO가 수레바퀴 은하에 주목한 이유는 '우주 최대의 이벤트'로 꼽히는 초신성 폭발의 흔적이 이미지에 담겼기 때문이다. 먼저 지난 2014년 8월 VLT로 본 수레바퀴 은하와 지난해 12월 NTT로 본 수레바퀴 은하는 비슷하지만 결정적으로 큰 차이 하나가 발견된다. 지난해 12월 촬영된 사진에서 은하 왼쪽 하단에 기존에 없던 큰 흰 점(사진 참고)이 보이기 때문이다.전문가들은 이 점을 초신성 폭발로 생긴 II형 초신성(자체의 질량이 커서 스스로 중력붕괴를 일으켜 폭발한 초신성)으로 보고 'SN2021afdx'라는 이름으로 명명했다. 다만 관측상으로 보면 이 초신성은 불과 몇년 만에 생성된 최신이지만 사실 이 또한 5억년 전 벌어진 일이다. 초신성(超新星·supernova)은 이름만 놓고보면 새로 태어난 별 같지만, 사실 종말하는 마지막 순간의 별이다. 과거 망원경이 없던 시대에 갑자기 밝은 별이 나타났기에 붙은 이름으로 신성과는 아무런 상관이 없으며 우리나라에서는 잠시 머물렀다 사라진다는 의미로 '객성'(客星·손님별)이라고 불렸다. 일반적으로 별은 생의 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이때 자신의 물질을 폭풍처럼 우주공간으로 방출한다. 이 과정을 통해 또다시 수많은 천체들이 탄생하기 때문에 초신성 폭발은 별의 종말이자 또다른 시작이다. 　 　 한편 당초 수레바퀴 은하는 우리은하와 비슷한 모습의 나선은하였다. 그러나 1억 년 전 작은 은하가 수레바퀴 은하와 충돌하며 관통했고 이로인해 이같은 모습으로 변했다는 것이 전문가들의 추측이다. 곧 호수에 돌을 던졌을 때 나타나는 파동이 우주에 그림처럼 새겨진 것이다.　  

그린란드의 북서부 히아와타 빙하 밑에 숨겨진 거대한 크레이터(충돌구)의 '나이'가 밝혀졌다. 최근 덴마크와 스웨덴 자연사박물관 공동연구팀은 히아와타 빙하 밑 대형 크레이터가 당초 예상보다 훨씬 더 전인 약 5800만 년 전에 생성됐다는 연구결과를 학술지 ‘사이언스 어드밴스’(Science Advances) 최신호에 발표했다. 오래 전 소행성 혹은 혜성이 지구에 떨어져 생긴 이 크레이터는 폭이 무려 31㎞로, 지금은 빙하 약 1㎞ 아래에 잠들어있다. 이 크레이터는 지난 2015년 덴마크 자연사박물관 연구팀이 그린란드 빙하층의 지하 지도를 작성하는 작업을 하던 중 발견했으며 물리적 특성을 확인한 후 약 1.5㎞ 크기의 천체가 떨어져 생성된 충돌구라는 것을 확인했다. 당초 연구팀은 이 크레이터의 생성 시기를 최대 300만 년 전부터 마지막 빙하기가 끝나는 시점이던 1만 2000년 전 사이로 전망했다. 이는 마지막 빙하기 이후 닥친 ‘영거드리아스기’라는 지구 한랭화 현상과 맞물려 천체 충돌로 인한 영향과 관련있는 것이 아니냐는 추측이 나왔다.그러나 이번 연구결과를 보면 히아와타 크레이터의 생성 시기는 그보다 훨씬 전인 5800만 년 전이었다. 이번에 연구팀은 방사성동위원소와 다른 형태 원소의 붕괴를 바탕으로 해 연대를 측정했다. 지르콘의 경우 우라늄이 납으로 붕괴하는 정도를 측정했고, 모래에서 방사선 아르곤 동위원소의 양을 안정된 동위원소와 비교했다. 그 결과 두가지 방법 모두 약 5800만 년 전에 발생했다는 것을 밝혀냈다. 연구에 참여한 마이클 스토리 박사는 "크레이터 연대 측정은 매우 어려운 문제로 덴마크와 스웨덴 두 연구소가 서로 다른 연대측정법을 사용해 같은 결론에 도달했다"고 설명했다. 연구팀에 따르면 5800만 년 전 그린란드는 지금처럼 빙상으로 덮여있는 것이 아닌 온대 우림이었다. 당시 약 1.5㎞ 크기의 천체가 충돌하면서 일본 히로시마에 떨어진 원자폭탄의 4700만 배 정도 되는 폭발력이 발생했을 것으로 추정된다. 이로인해 그린란드의 많은 부분이 파괴됐을 것으로 보이지만 그 영향이 지구 전체 기후에 미친 영향은 알 수 없다고 연구팀은 입을 모았다. 한편 지구상에서 가장 유명한 크레이터는 지름 150㎞의 멕시코 유카탄반도에 생성된 칙술루브 충돌구다. 약 6600만년 전 거대 소행성이 이 지역에 떨어지면서 공룡을 비롯한 생물 75%가 멸종에 이르렀다.  

천문학자들이 슈퍼노바를 능가하는 장대한 우주적 이벤트인 '킬로노바'의 잔광을 발견한 것으로 보인다.  킬로노바는 슈퍼노바, 곧 초신성 폭발로 죽은 별의 잔해인 두 개의 초고밀도 중성자별이 충돌하는 사건을 일컫는다. 천문학자들은 GW170817로 명명된 이 사건에서 파생된 X선 잔광을 발견한 것으로 잠정 추정하고 있다.  발견 팀은 파편이 충돌로 인해 확장되면서 소닉 붐과 같은 충격으로 주변 물질을 가열했다고 제안한다. X선 잔광의 존재는 이 가열로 인해 생성되었다고 보는 것이다.  그러나 X선은 다른 원인으로도 발생할 수 있는데, 예컨대 중성자별 병합으로 인해 물질이 블랙홀 쪽으로 떨어지는 경우를 들 수 있다. 따라서 천문학자들은 이 '발견'을 두고 잠정적이라는 단서를 달고 있다. 그러나 어떤 유형의 발견이든 인류가 최초로 접하는 우주적 사건으로, 과학에 처음으로 알려지는 것인 만큼 의미는 크다고 할 수 있다.  미국 노스웨스턴 대학 천체물리학 대학원생인 수석 연구원 아프라지타 하젤라는 성명을 통해 "우리는 중성자별 병합의 여파를 연구하면서 미지의 영역에 진입했다"고 말하면서 "우리는 처음으로 새롭고 특별한 것을 보고 있다. 이것은 우리에게 이전에 관찰되지 않은 새로운 물리적 과정을 연구하고 이해할 수 있는 기회를 제공한다"고 덧붙였다.  천문학자들은 사건 직후 NASA의 찬드라 X선 우주망원경을 사용하여 X선 방출을 발견했지만, 2018년 초부터 방출이 희미해지기 시작했다. 그러나 하젤라 팀은 X선 방출이 남아 있는 상태에서 2020년 밝기의 감소가 멈췄음을 알아냈다.  그후 X선 밝기는 일정한 수준을 보였는데, 이 같은 일관성은 해당 사건이 이례적인 것임을 보여주는 것이라고 팀원들은 말했다. 이번 연구의 수석 저자이자 버클리 캘리포니아 대학 천체물리학자인 라파엘라 마구티는 같은 성명에서 "우리가 보고 있는 것을 설명하려면 완전히 다른 X선 소스가 필요한 것으로 보인다"고 밝혔다. 따라서 궁극적인 원인이 무엇인지 파악하기 위해서는 더 많은 후속 연구가 필요할 것으로 보인다. 그것이 실제로 킬로노바라면, 연구원들은 충격이 인근 환경을 계속 뚫고 나가면서 X선과 전자기파 방출이 더 증가하는 것을 볼 수 있을 것으로 기대한다. 하지만 블랙홀이라면 X선 방출량이 줄어들거나 일정하게 유지되어야 할 것으로 보고 있다.  연구에 기반한 상세한 내용은 '아스트로노미컬 저널 레터스' 2월 28일 판에 게재되었다.

캘리포니아 공대 연구팀이 지구에서 90억 광년 떨어진 위치에 있는 초거대 블랙홀 쌍성계를 찾아냈다. 보통 은하 중심에는 태양 질량의 수백만 배에서 많게는 수십억 배에 이르는 초거대 질량 블랙홀이 한 개 존재한다. 예외적으로 두 개의 은하가 충돌해 하나의 거대 은하가 되는 경우에만 일시적으로 두 개의 거대 블랙홀이 한 은하 안에 공존할 수 있다. 일시적이라고 표현한 이유는 결국 강력한 중력을 지닌 두 블랙홀이 서로를 잡아당겨 하나로 합쳐지기 때문이다. 다만 이 과정은 천문학적인 기준으로 매우 짧은 시간에 일어나기 때문에 실제로 관측하기는 어려웠다. 캘리포니아 공대의 산드라 오닐이 이끄는 연구팀은 블레이저 PKS 2131-021를 관측하던 중 특이한 사실을 발견했다. 블레이저 (blazer)는 우주에서 가장 밝은 천체인 퀘이사 가운데서도 특히 더 밝은 천체로 그 정체는 초거대 질량 블랙홀이 뿜어내는 제트(jet)로 생각된다. 초거대 블랙홀이 너무 많은 물질을 중력으로 끌어들인 다음 결국 다 흡수하지 못하고 방출하는데, 엄청난 에너지 때문에 입자들을 빛에 가까운 속도로 뿜어내는 것이 바로 블랙홀의 제트다. 참고로 PKS 2131-021는 지구에서 90억 광년 떨어진 장소에서 빛의 속도의 99.98%로 입자를 뿜어내고 있다. 연구팀이 발견한 특이한 사실은 PKS 2131-021 밝기가 주기적으로 변한다는 것이다. 이것이 놀라운 이유는 블레이저의 정체가 태양 질량의 수억 배에 달하는 초거대 블랙홀이기 때문이다. 이렇게 거대한 블랙홀을 주기적으로 흔들 수 있는 천체는 다른 초거대 질량 블랙홀뿐이다. 연구팀은 지구와 우주에 있는 5개의 망원경에서 수집된 45년간의 천체 관측 데이터를 분석해 PKS 2131-021의 밝기 변화가 2년 간격으로 일어난다는 사실을 확인했다. 그리고 역으로 이를 이용해 지구에서 직접 관측하기 어려운 동반 블랙홀의 질량, 공전궤도를 추정했다.　 그 결과 PKS 2131-021 블랙홀 쌍성계는 지구 – 태양 거리의 2000배 정도, 태양 – 명왕성 거리의 50배 정도 떨어진 거리에서 서로를 공전하는 것으로 추정된다. 꽤 먼 거리처럼 보이지만, 태양 질량의 수억 배에 달하는 두 블랙홀 사이의 거리치고는 너무 가까운 거리다. 연구팀은 PKS 2131-021가 앞으로 1만 년 이내로 합체될 것으로 예상했다. 인간의 기준으로는 먼 미래지만, 우주의 나이와 비슷한 대형 은하의 나이를 생각하면 대단히 짧은 시간이다. 아인슈타인의 상대성 이론에 따르면 이렇게 거대한 천체가 하나로 합체되는 과정에서 강력한 중력파가 발생해 우주 전체로 퍼진다. 하지만 PKS 2131-021는 오히려 너무 크기 때문에 기존의 관측 장비로는 정확한 측정이 어려운 경우다. 연구팀은 차세대 관측 장비를 이용해 초거대 블랙홀 쌍성계의 상세한 모습을 관측할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

은하수는 지구에서 시선방향으로 보이는 우리은하의 가장자리 모습이다. 요즘은 빛 공해가 심해져 은하수를 보기 어렵지만, 캄캄한 밤하늘 지역에서 보면 하늘을 가로질러 뻗어있는 뿌연 띠를 볼 수 있는데, 서양에서는 그리스 신화의 여신 헤라가 흘린 젖이라고 여겨서 ‘밀키 웨이'(Milky Way)라 부른다. 이것이 무수히 많은 별들의 집적이라는 것을 최초로 알아낸 사람은 1610년 자작 망원경으로 은하수를 관측한 갈릴레오 갈릴레이였다. 우리가 맨눈으로 볼 수 있는 전천의 별 수는 대략 5~6000개 정도다. 이들은 육안으로 볼 수 있는 한계인 6등성 이상 밝기의 별들인데, 물론 망원경을 사용하면 더 많은 별들을 볼 수 있다. 그렇다면 우리 은하수 은하에는 대체 몇 개의 별들이 있을까? 뉴욕 이타카 칼리지의 조교수 데이비드 콘라이히는 “끔찍할 정도로 대답하기 어려운 질문”이라고 전제하면서 “일반적으로 은하의 별들은 정확히 셀 수가 없을 만큼 엄청 많기 때문”이라고 덧붙였다. 우리은하와 비교적 가까운 230만 광년 거리의 대형 은하 안드로메다 은하의 경우, 우리는 가장 크고 밝은 별만 구별할 수 있다. 태양 크기의 별은 우리가 보기 어려울 것이다. 따라서 천문학자들은 아래 기술 중 일부를 사용하여 은하의 별 개수를 추정한다. 우리은하의 구조 우리은하는 지름이 약 10만 광년인 막대 나선은하이다. 은하 바깥쪽을 보면 4개의 나선팔(2개는 메이저, 2개는 마이너)로 둘러싸인 중앙 팽대부가 드러날 것이다. 은하수의 주요 팔은 페르세우스자리 나선팔과 궁수자리 나선팔로 알려져 있다. 지구의 태양은 오리온 팔이라고 불리는 두 개의 작은 나선팔 중 하나에 있는 별이다.우리은하는 수십만 광년 지름의 거대한 가스 헤일로(halo)로 둘러싸여 있다. 천문학자들은 헤일로의 질량이 우리은하에 있는 모든 별들의 질량과 거의 같을 것으로 추정한다. 그러나 우리은하의 별들 중 많은 부분은 보기 힘들다. 은하 중심에 별, 가스, 먼지로 가득 찬 은하 팽대부와 초거대질량 블랙홀이 우리의 시야를 가리고 있기 때문이다. 이 지역의 물질 밀도는 너무 높아서 가장 강력한 망원경을 들이대도 관측 불가다. 20세기 초까지만 해도 천문학자들은 우리은하가 곧 전체 우주라고 생각하고, 우주의 모든 별들이 우리은하의 일부라고 생각했지만, 이런 상식은 미국의 신출내기 천문학자 에드윈 허블에 의해 여지없이 깨어졌다. 그는 당시 최대였던 윌슨산 천문대의 강력한 망원경으로 관측한 결과, 그때까지 우리은하 내의 ‘성운’으로 알고 있었던 안드로메다 은하가 실은 우리은하 밖에 존재하는 수많은 섬우주인 외부은하임을 증명해냈던 것이다. 별의 개수를 알려면 은하의 무게를 재라 천문학자들이 은하에 있는 별의 수를 추정하는 주된 방법은 은하의 질량을 결정하는 것이다. 이것은 은하의 회전과 방출하는 빛의 스펙트럼을 분석하여 알아낼 수 있다. 같은 질량의 은하라 하더라도 별의 유형과 전체 질량에 차이가 있을 수 있다. 콘라이히는 이에 대해 일반론을 말하기는 매우 어렵다고 경고하는 한편, 한 가지 차이점은 우리은하와 같은 나선은하와 타원은하 사이에서 볼 수 있다고 말한다. 타원은하는 나선은하에 비해 K형과 M형 적색왜성을 더 많이 가지는 경향이 있다. 타원은하는 나선은하보다 오래되었기 때문에 진화하는 동안 많은 가스를 방출하는 바람에 성간 가스가 더 적다. 일단 은하의 질량이 결정되면, 또 다른 까다로운 일은 그 질량의 얼마가 별들로 이루어져 있는지 알아내는 것이다. 은하를 이루는 질량의 대부분은 빛을 방출하지 않는 암흑물질로 구성되어 있기 때문이다. “은하를 모델링하고 별의 질량이 몇 퍼센트를 차지하는지 확인해야 한다”고 말하는 콘라이히는 “일반적인 은하에서 회전 곡률로 질량을 측정하면 그 중 약 90%가 암흑물질”이라고 설명한다. 은하계에 남아 있는 대부분의 물질이 확산 가스와 먼지로 구성되어 있기 때문에 콘라이히는 별의 비중은 전체 은하계 질량의 약 3%를 차지할 것으로 추정하지만 이는 다를 수도 있다. 또한 별 자체의 크기는 우리 태양보다 수십 배 작거나 클 수도 있다. 우리은하에는 대략 몇 개의 별이 있을까?그렇다면 은하수에 몇 개의 별이 있는지 확실히 알 수 있는 방법은 없을까? 우리은하를 맵핑하는 가이아 임무를 수행하는 유럽우주국(ESA)의 과학자 조스 더 브라우너에 따르면, 현재 우리은하 별의 추정치는 1000억에서 4000억 개 사이다. 더 브라우니는 명확한 수치를 알기는 어려울 것이라고 한다. 2013년부터 궤도를 돌고 있는 가이아 탐사선은 326광년 거리까지 태양 주변에 있는 17억 개의 별 위치를 매핑하는 데 성공했다. 천문학자들은 이 수치를 근거로 전체 은하계를 모델링할 수 있지만, 가이아조차도 가장 희미하고 작은 별을 보는 데 어려움을 겪고 있는 만큼 완벽한 수치를 결정하기는 어렵다. 브라우너는 “근본적인 문제는 매우 희미한 적색왜성의 광도(분포)를 측정한 다음, 갈색왜성까지 얼마나 되는지 그 숫자를 추정하는 것”이라고 설명한다. 적색왜성은 우주에서 가장 흔한 별이며 가장 오래 사는 별이기도 하다. 그러나 너무나 어둡기 때문에 식별하기가 어렵다. 갈색왜성은 더 어둡다. 이들은 기본적으로 핵융합을 시작하기에 충분한 물질을 축적하지 못한 실패한 별이다. 따라서 그것들은 별과 행성 사이의 위치하는 중간적인 천체로, 희미한 적색왜성보다 발견하기가 훨씬 더 어렵다. 브라우너는 “전체 이야기에서 두 번째 난관은 이중성인데, 그 빈도가 아직 완벽하게 밝혀지지 않았다”면서 “2025년 가이아의 임무가 끝날 때까지 과학자들이 우리은하의 별 수를 보다 근접하게 알게 되겠지만 상당한 불확실성이 남아 있을 것”이라고 예상했다. 참고로 '코스모스'를 쓴 유명 천문학자 칼 세이건은 4000억 개라는 데 손을 들었다.　　

암흑 에너지를 찾는 카메라가 초대질량 블랙홀을 둘러싸고 있는 젊은 별들의 모습을 잡은 놀라운 이미지가 공개되었다. 이 장면이 포착된 곳은 스페인 댄서라는 별명을 가진 NGC 1566 은하로, 아름다운 소용돌이 모양을 가져 이같은 별명을 붙었다. 우리 시선방향에서 정면으로 보이는 이 아름다운 거대 나선은하의 두 나선팔은 10만 광년 넘게 펼쳐져 있다. 사진은 칠레의 세로 톨롤로 범미주 천문대에 있는 암흑 에너지 카메라가 찍은 것이다. 무엇보다 NGC 1566의 아름다움은 균형 잡힌 성운의 팔은 물론 소용돌이치는 모습에 있다. 천문대를 관장하는 미국 국립과학재단 NOIRLab 프로그램의 성명에 따르면, 지구에서 약 7000만 광년 떨어진 황새치자리의 스페인 댄서 은하는 우리가 연구할 수 있는 우주적 사건의 범위 내의 영역에 있어 천문학자들에게 특히 인기가 높은 대상이다. 공개된 새로운 이미지는 그러한 유형의 천체 현상 중 몇 가지를 보여준다. 위의 사진은 특히 별의 나이를 극적으로 보여주고 있다. 스페인 댄서의 나선팔 부근에 어두운 우주 먼지 띠로 인해 분리되어 보이는 푸른색은 젊은 별들의 사슬이 만들어낸 것이다. 은하 중심부에 가까운 적색 영역에는 늙은 별들이 밀집해 있다. 2010년 천문학자들은 SN2010el 초신성에서 폭발하는 늙은 별 하나를 포착했다. 은하 중심부에는 보이지 않는 활동성 초대질량 블랙홀이 있는데, 이 블랙홀은 수시로 다양한 양의 빛을 방출하지만 과학자들은 그 속에서 정확히 무슨 일이 일어나고 있는지 규명해내지 못하고 있다. 천문대의 적외선 관측장비 덕분에 NGC 1566 및 유사한 은하에서 짙은 먼지 띠에 둘러싸인 별을 찾을 수 있게 되었다. 과학자들은 이 새로운 관측이 은하에서 별이 형성되는 타임라인을 이해하는 데 도움이 되기를 기대하고 있다.  

2019년 초 전 세계 과학자들이 ‘사건의지평선망원경’(EHT)를 이용해 인류 최초로 블랙홀의 모습을 촬영했다. 블랙홀은 크기 뿐만 아니라 형태도 다양한 것으로 알려져 있는데 현재 지구와 가장 가까운 곳에 위치한 블랙홀의 모습은 여전히 미스터리로 남아있었다. 이 같은 상황에서 한국천문연구원 전파천문본부와 스페인 안달루시아 천체물리학연구소(CSIS-IAA)를 비롯한 전 세계 30개 연구기관 67명의 과학자는 우리은하 중심에 위치한 궁수자리A 블랙홀(Sgr A)의 구조가 원형이라는 점을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’ 2월 22일자에 실렸다. 연구팀은 한국의 우주전파관측망(KVN)을 중심으로 한 동아시아 초장기선전파간섭계(VLBI)의 7㎜, 13㎜ 파장대 관측을 실시했다. VLBI는 수백~수천㎞ 떨어져 있는 여러 대의 전파망원경으로 동시에 같은 천체를 관측해 가상의 거대한 망원경을 구현해 분해능을 높이는 기술이다. 동아시아 VLBI는 서울, 울산, 제주에 있는 KVN 3기를 포함해 총 21개의 전파망원경으로 구성돼 있으며 이번 연구에는 13㎜ 파장대 관측에 10기, 7㎜ 파장대 관측에는 8기, KVN 3기는 두 파장 모두에서 관측했다. 궁수자리A 블랙홀은 태양계가 위치한 우리은하의 중심에 있는 지구에서 가장 가까운 초대질량 블랙홀이다. 이 때문에 블랙홀 주변에서 일어나는 현상을 연구하는데 최적의 대상이지만 은해 중심 주변의 가스구름 때문에 빛이 산란돼 관측이 쉽지 않았다.관측 결과, 궁수자리A 블랙홀이 거의 원형이라는 사실을 확인했고 이는 블랙홀이 주변 기체들을 끌어들이면서 형성되는 부착흐름의 회전축이 태양계쪽을 가리키고 있기 때문이라고 연구팀은 설명했다. 부착흐름은 블랙홀 근처 기체들이 중력으로 흡수되면서 빛을 내는 현상으로 블랙홀의 형태로 부착원반이 형성된다. 이번에 관측된 블랙홀의 크기는 부착흐름이 광속에 가까운 속도로 가속된 전자와 자기장으로 갖고 있다. 조일제 스페인 IAA 박사는 “궁수자리A 블랙홀은 인류가 처음 관측한 M87 블랙홀보다 지구와 훨씬 가깝지만 산란을 일으키는 가스구름에 둘러싸여 있어서 관측이 더 어렵다”며 “이번 연구는 동아시아 지역 전파망원경들로 구성된 관측망으로 우리에게 가까운 블랙홀의 본 모습을 보게된 것”이라고 설명했다.

지구의 표면은 70%가 물로 덮여 있다. 대체 이 물은 어디에서 왔을까? 우주의 혜성(더러운 얼음덩어리)이나 물을 포함한 원시 운석에 실려 왔다는 것이 외부 유입설이다. 최근 새로운 증거가 제시됐다. 처음부터 여기 존재했다는 것이다. 지난 14일 미국 로런스리버모어국립연구소 팀이 미 국립과학원회보(PNAS)에 발표한 논문을 보자. 1969~72년 미국이 아폴로 우주선을 통해 달에서 가져온 바위 표본 중 3개를 분석한 결과다. 잠깐, 지구의 물과 달의 바위에 무슨 관계가 있을까. 　사실 달은 지구의 역사를 연구하기 좋은 장소다. 애초에 달이 형성된 것이 약 45억년 전의 대충돌 사건 덕분이기 때문이다. 생성 초기인 아기 지구와 화성 크기의 행성 테이아가 부딪쳤다. 이때 고열에 증발한 대량의 물질이 다시 뭉쳐져 지금의 지구와 달이 됐다는 것이 지배적인 이론이다. 이 같은 흔적은 지구에서는 찾기 힘들다. 대규모 지각 변동이 일어나고 풍화와 침식이 계속됐기 때문이다. 달에는 이런 현상이 없다. 물론 표면에 수많은 운석이 충돌했으며 과거에는 화산도 활동했기 때문에 아주 온전한 것은 아니다. 다만 아폴로 달 탐사에서 가져온 암석 중 일부는 이 같은 변화를 덜 겪었기 때문에 좋은 표본이 된다. 　연구팀은 43억~43억 5000만년 전에 결정화한 3건의 표본에서 동위원소 비율을 분석했다. 대상은 휘발성을 띤 방사성 동위원소 루비듐87과 그 붕괴로 생기는 안정적인 스트론튬87이다. 이를 통해 원래의 루비듐87 함량을 추정할 수 있다. 중간 정도의 휘발성을 가진 루비듐87 등은 좀더 휘발성이 큰 물 같은 성분의 양을 추정하는 근거가 된다. 앞서의 표본을 선정한 기준은 첫째, 달 표면의 운석 충돌로 성분이 휘발하는 등의 변화를 적게 겪은 오래된 암석으로서 둘째, 대충돌 이전의 두 천체에 대한 정보를 제공하는 기준점 역할이다. 　분석 결과 자연계에 흔한 스트론튬86과 비교한 스트론튬87의 함량이 원시 운석에 비해 크게 적은 것으로 나타났다. 이는 지구와 달이 형성될 당시에 루비듐87을 비롯한 휘발성 물질의 양도 비슷하게 적었다는 것을 의미한다. 이들의 연구는 또 두 천체가 약 44억 5000만년 전 이후에 내행성계에서 생성됐다는 힌트를 제공한다. 이때는 태양계가 생성된 지 1억년이 조금 지난 즈음이다. 젊은 태양의 열기 때문에 이들 천체로부터 휘발성 물질들이 가열돼서 대량으로 날아가 버렸을 시기 이후라는 말이다. 　이번 연구 결과는 또한 지구와 달의 기원에 관한 다른 미스터리를 설명하는 데도 도움이 될 가능성이 있다. 오늘날 지구와 달에 있는 산소, 크로뮴, 타이타늄 동위원소의 구성은 비슷하다. 이는 당혹스러운 결과다. 대부분의 형성 모델에서는 이들의 구성이 달라야 하기 때문이다. 　미뤄 두었던 이야기를 하자면 지구에 있는 물은 사실 태양계의 다른 행성이나 위성과 비교할 때 상대적으로 적은 양이다. 다음은 미 항공우주국(NASA) 산하 제트추진연구소와 미국 지구물리데이터센터, 해양대기국의 자료를 종합한 내용이다. 호주의 비즈니스인사이더가 2016년 10월 8일 보도했다. 태양계의 행성과 위성에서 액체 상태인 물(얼음 제외)의 양을 보자. 지구의 물은 13억㎦ 분량(5위)으로 전체 부피의 0.12%에 불과하다. 1위는 목성의 위성 가니메데. 354억㎦에 이른다. 전체의 46%이며 얼음을 포함하면 70%에 가깝다. 토성의 위성 타이탄은 186억㎦(26%), 목성의 위성 칼리스토는 53억㎦(9%)다. 유로파는 지구의 달보다 작지만 26억㎦(16%)다. 심지어 명왕성은 지구 크기의 1%도 안 되지만 10억㎦(15%)의 물을 지닌 것으로 추정된다. 다만 액체 상태의 물이 표면에 있을 정도로 태양에서 멀지도 가깝지도 않은 적당한 거리에 있는 것은 지구뿐이다.

우리은하는 초기에 천문학자들이 생각했던 것보다 더 많은 은하를 잡아먹은 것으로 밝혀졌다. 가이아 탐사선은 우리은하에서 초창기에 일어났던 은하 충돌의 잔해를 발견했다. 지금은 '폰투스'라는 별명을 얻은 이 충돌 은하는 우리은하가 지금의 모습처럼 보이기 훨씬 이전에 우리은하에 충돌해 합병되었다. 가이아 탐사선을 운용하는 유럽우주국(ESA)은 2월 17일 성명을 통해, 폰투스는 우리은하에 너무 가까이 다가오는 바람에 약 80~100억 년 전 우리은하의 중력에 잡혀 합쳐진 은하라고 밝혔다. ESA는 이 은하 합병과 같은 사건이 "오늘날의 우리은하를 만드는 데 영향을 미친 작은 은하들의 '가계도'를 보여주기 때문에 우리은하를 연구하는 데 중요하다"고 덧붙였다. 가이아는 2013년에 우주로 발사되어 이전의 어떤 탐사선보다 정확한 3차원 은하 지도를 작성하는 야심찬 임무를 수행해오고 있다. 가이아 웹사이트에서 임무 관리자들은 우리 태양 근처에 있는 별과 다른 천체의 움직임이 우리은하의 구성과 형성 및 진화에 대한 통찰력을 제공해줄 것이라고 기대한다. 은하 합병에 대한 이 최신 연구는 오래된 별들의 구상성단, 금속성이 적은 별 및 기타 흥미로운 천체로 가득 찬 영역인 우리은하의 헤일로(halo)에 대한 연구를 하다가 건져올린 것이다. 헤일로는 성간물질과 구상성단 구성된 것으로, 은하 전체를 구형으로 감싸듯이 분포하고 있는 구름 같은 것을 가리킨다.ESA는 연구에 대한 보도자료에서 헤일로의 '외부 은하'가 우리은하에 충돌하는 속도에 따라 다른 방식의 충돌 양상을 나타낼 수 있다고 밝혔다. ESA는 이어서 "외부은하가 우리은하의 중력에 잡히면 조석력으로 알려진 거대한 중력이 그것을 끌어당긴다"고 설명하면서 "이 과정이 천천히 진행되면 병합 은하의 별들은 헤일로에서 쉽게 구별할 수 있는 광대한 별 흐름을 형성하게 되고, 이 과정이 빠르게 진행되면 병합 은하의 별들이 헤일로 전체에 넓게 흩어져 명확한 충돌 흔적을 남기지 않게 된다"고 덧붙였다. 그러나 별이 병합하는 은하를 감지할 수 있는 유일한 방법은 아니다. 만약 침입한 은하가 구상성단이나 작은 위성은하를 포함하고 있다면, 이것들도 헤일로에 나타날 수 있다. 새로운 연구는 이 데이터를 찾는 데 초점을 맞췄다. 과학자들은 이 은하충돌의 이름을 그리스 신화의 이름을 따서 명명했는데, 폰투스는 땅의 여신인 가이아의 첫 번째 자녀 중 하나다. 폰투스 충돌 사건을 찾는 것 외에도 팀은 이미 알려진 궁수자리, 고래자리, 가이아-소시지 은하 등 5개의 다른 병합 그룹을 비롯해 데이터에서 확인 가능한 6번째 그룹을 식별했다. ESA는 폰투스와 이러한 다른 대부분의 사건이 80~100억 년 전 같은 시기에 일어났지만, 궁수자리는 50 ~ 60억 년 전으로 더 최근에 발생했다고 언급했다. 또한 궁수자리 사건에 대해 "따라서 우리은하가 아직 완전히 충돌은하를 교란시키지 못했다"고 덧붙였다. 이 연구를 기반으로 한 새로운 연구는 독일 하이델베르크에 있는 막스 플랑크 천문학연구소의 천체물리학자 키야티 말란이 이끌었으며, '아스트로피지컬 저널' 2월 17일자에 발표되었다. 

제임스웹 우주망원경의 핵심 기기가 테스트에서 잘 작동하고 있다는 사실이 발표되었다. 웹 망원경의 시운전 작업에 관련된 두 우주기관에 따르면, 캐나다 우주국(CSA)을 대신하여 하니웰 사가 제공한 FGS(Fine Guidance Sensor)가 지난 2월 17일(미국동부시간) 추적 모드에서 특정 가이드 별을 성공적으로 '고정'시켰다고 CSA가 보고했다. 이는 웹 망원경 시운전에서 중요한 이정표라고 관련 과학자들이 밝혔다. 지금까지 FGS가 잘 작동하고 있기 때문에 앞으로 이 장비는 망원경의 주경을 구성하는 18개 조각 거울의 정렬 작업을 지원하는 데 사용될 것이라고 CSA는 덧붙였다. 웹 엔지니어들은 지난주 거울 정렬 작업을 진행하던 중 여러 조각 거울들이 잡은 단일 별의 첫 번째 이미지를 발표했다.  "앞으로 몇 주 안에 FGS의 도움으로 각 조각 거울들은 신중하게 조정되어 개별적으로 잡은 가이드 별의 상들을 포개 하나의 상으로 만들고,망원경의 나머지 광학 요소를 보정해 궁극적으로 완벽하게 초점이 맞는 별의 이미지를 창출할 것"이라고 CSA는 밝혔다.  FGS 과학자들은 "웹이 천체 목표물에 계속 고정되도록 하기 위해 FGS는 시야에서 가이드 별의 정확한 위치를 1초에 16회 측정하고, 그 데이터를 망원경의 조향 거울에 초당 3회 보내 조정한다"고 성명에서 밝혔다.  가이드 별 고정이란 이정표에 대해 말하면서 과학자들은 가이드 작업이 지금까지 잘 진행되고 있는 것은 '감동적인 일'이라고 소감을 밝혔다. 그들은 또한 FGS가 웹의 근적외선 카메라(NIRCam)가 정확한 방향을 가리키도록 계속 지원하기를 기대하고 있다.  과학자들은 "이제부터 망원경 거울의 정렬 과정은 FGS 가이딩으로 진행되고, NIRCam 이미지는 거울 조정을 위한 진단 정보를 제공할 것"이라고 덧붙였다.  지난해 12월 25일 발사 후 기기가 여전히 냉각 단계에 있고 우주 깊숙한 라그랑주 지점까지 한 달 동안의 여행했기 때문에 웹의 시운전 기간은 앞으로 몇 개월이 걸릴 것으로 예상되고 있다. 웹 망원경은 우주에서 열을 방출하는 천체를 근적외선 영역에서 관측하기 위해 섭씨 영하 233도에서 작동하도록 설계되어 있다.   

지난해 12월 블랙홀 탐사를 위해 발사된 차세대 X-선 우주망원경이 첫 천체 이미지를 지구로 보내왔다. 미 항공우주국(NASA)은 14일(현지시간) 블랙홀 탐사용 X선 위성(IXPE, Imaging X-ray Polarimetry Explore)이 촬영해 전송한 첫번째 천체사진을 공개했다. 지구로부터 1만 1000광년 떨어져 있는 카시오페이아A 초신성의 자기장이 빛나는 놀라운 장면이다. NASA의 차세대 X선 트리플 카메라 관측 위성인 IXPE는 세 개의 독립된 망원경을 이용해서 편광 X선을 관측할 수 있는 최초의 우주망원경으로, 중성자 별, 블랙홀, 암흑 에너지, 암흑물질 등과 같은 우주 현상을 포착하기 위해 지난해 12월 9일 발사됐다. 탐사선은 첫 번째 이미지를 캡처할 준비를 하기 위해 다양한 시스템을 확인하면서 우주에서 첫 달을 보낸 후 최초의 과학 이미지를 보내온 것이다. 사진은 17세기 초신성으로 폭발한 별의 잔해인 카시오페아 A를 보여준다. NASA의 성명에 따르면, 그 폭발은 충격파를 바깥쪽으로 보내 주변 가스를 가열하고 우주선 입자(고속 전자와 원자핵)를 가속시켜 다양한 물질 구름을 생성했다. IXPE의 인상적인 이미지에서 볼 수 있듯이 이 구름은 X선 빛에서 놀라울 정도로 밝게 빛난다. "카시오페아A의 IXPE 이미지는 참으로 아름다우며, 우리는 이 초신성 잔해에 대해 더 많은 것을 알기 위해 편광 측정 데이터를 분석할 예정"이라고 로마에 있는 국립 천체물리학연구소(INAF)의 IXPE 이탈리아 수석 연구원 파올라 소피타가 NASA 성명에서 말했다. NASA가 공개한 사진은 IXPE와 또 다른 X선 우주망원경인 찬드라가 찍은 사진을 합성 가공한 이미지의 가장 눈에 띄는 특징은 거의 네온에 가까운 마젠타 색상이지만, 가시광선에서는 실제로 그렇게 보이지 않는다. 그러나 X선 방사선을 나타내는 이 색상은 과학자들에게 유용한 가이드이다. 색상이 진할수록 X선 빛이 더 강렬해진다. 또한 이미지에서 푸른 번개처럼 보이는 것은 NASA의 찬드라 X선 우주망원경으로 본 고에너지 X선을 나타낸다. 두 망원경은 모두 X선을 관찰하지만 서로 다른 종류의 감지기를 가지고 있기 때문에 함께 작동하면 더 완전하고 상세한 데이터를 생성할 수 있다.​ 찬드라는 1999년 발사 후 첫 이미지로 동일한 카시오페이아A 초신성을 촬영해 전송한 바 있다. 성간물질에 초신성 폭발 빛이 반사돼 군데군데 빛나고 있는 모습이다. 당시 찬드라가 보낸 사진은 초신성 폭발 후 중심부에 블랙홀이나 중성자별로 추정되는 잔해가 남아 있음을 보여줬으며, 반사된 해당 사진들을 분석하면 초신성의 빛이 성간물질에 부딪혀 어디까지 확산됐는지를 알 수 있다.  IXPE 수석 연구원 마틴 C. 바이스코프는 NASA 성명에서 "이번 IXPE가 찍은 카시오페이아A 초신성 모습은 찬드라가 보내왔던 사진만큼 역사적 결과물로 평가된다"며 "이는 현재 분석 중인 카시오페이아A에 대해 이전에 볼 수 없었던 새로운 정보를 얻을 수 있는 IXPE의 잠재력을 보여준다"라고 밝혔다. NASA는 이번에 전송된 카시오페이아A 초신성의 X선 편광 데이터를 통해 직경이 10광년에 이르는 초신성 잔해의 편광 데이터를 처음으로 확인할 수 있을 것으로 보고 있다. 현재 NASA는 해당 이미지의 데이터를 통해 최초로 카시오페이아A 초신성의 X선 편광 분포도 작성을 시도 중이다.