크리스마스 선물처럼 지구를 찾아왔던 레너드 혜성의 또 다른 모습이 공개됐다. 중국 우주자원 개발 스타트업인 오리진 스페이스는 자사의 소형 우주 망원경인 양왕 1호를 통해 레너드 혜성의 새로운 모습을 포착했다. 레너드 혜성의 정식 명칭은 ‘C/2021 AI’로, 지난 1월 3일 미국 애리조나 대학 연구원 그렉 레너드가 처음 발견했다. 첫 발견 당시에는 극도의 희미한 상태인 16등급 천체였으나 지금은 태양과 지구에 가깝게 접근하면서 4~5등급까지 밝아졌다. 레너드 혜성은 태양 궤도를 한 바퀴 도는 데 8만 년이 걸리기 때문에 우리 생애에서는 두 번 다시 볼 수 없다. 오리진 스페이스가 공개한 사진은 레너드 혜성이 지구와 가장 가까워졌던 지난 12일 촬영된 것으로, 강한 오로라 너머로 빠르게 이동하는 혜성의 모습을 담고 있다. 중국 오리진 스페이스의 소형 우주망원경은 가시광선과 자외선을 이용해 우주를 촬영해 왔다. 이번에 공개된 사진은 오로라의 푸른 빛과 오로라 빛깔의 꼬리를 길게 늘어뜨리며 이동하는 혜성의 신비로운 모습을 고스란히 담고 있다는 점에서 더욱 눈길을 사로잡는다. 미국항공우주국(NASA)의 태양탐사선 스트레오-A(STEREO-A)와 유럽우주국(ESA)의 태양탐사선 솔라 오비터(Solar Orbiter)도 레너드 혜성을 촬영했지만, 중국 최초의 상업적 소형 우주망원경이 오로라를 포함한 헤성의 모습을 포착하고 촬영한 것은 이번이 처음이다.천문학자들은 레너드 혜성이 5200억㎞ 떨어진 ‘오르트 구름’(태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단)에서 날아온 것으로 보고 있다. 태양계 끝자락에 있는 명왕성과 지구의 거리가 대략 60억㎞인 것을 감안하면, 인간이 도달할 수도 없고 상상하기도 힘든 먼 거리다. 지난 12일 지구 표면에서 약 3400만㎞ 떨어진 우주 상공을 지나간 레너드 혜성은 오는 2022년 1월 4일, 9200만㎞ 거리에서 태양에 가장 가까운 근일점에 접근할 것으로 예상된다. 이 시점에서는 지구에서 관측이 불가능하므로, 레너드 혜성을 다시 보기 위해서는 수 만 년이 시간이 흘러야 한다. 한편, 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말한다. 소행성이 바위(돌) 등으로 구성된 것과는 달리, 혜성은 얼음과 먼지로 이루어져 있다는 차이점이 있다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 아름다운 꼬리를 남긴다.

정처없이 우주를 떠도는 일명 ‘떠돌이 행성’이 70개 이상이나 무더기로 발견됐다. 최근 프랑스 보르도 천체물리학 연구소등 국제공동연구팀은 전갈과 뱀주인 자리 주위에서 70~170개에 달하는 떠돌이 행성을 발견했다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 천문학’(Nature Astronomy) 최신호에 발표했다. 떠돌이 행성은 이름만큼이나 흥미로운 특징을 가졌다. 일반적으로 행성은 지구처럼 모성(母星)인 항성(태양) 주위를 공전하지만 우주에는 드물게 ‘엄마’ 없이 떠도는 행성도 있다. 전문가들은 이를 ‘고아 행성’, ‘떠돌이 행성’ 등으로 부르는데 그렇다고 제멋대로 떠돌아다니는 것은 아니다. 홀로 외로이 은하 중심에 대하여 공전하고 있는 것. 과학자들은 떠돌이 행성이 원래는 모항성 주위를 돌다가 어떤 이유로 중력 균형을 잃어버려 튕겨져나왔거나, 애초에 성간물질들이 중력으로 뭉쳐져 항성이나 갈색왜성처럼 홀로 태어났을 것으로 추측하고 있다.이번에 연구팀이 발견한 떠돌이 행성들은 목성급 질량을 가진 가스행성으로 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)을 비롯해 전세계 각종 지상 망원경과 가이아 위성 등이 수십 년에 걸쳐 촬영해 축적한 데이터 분석을 통해 확인됐다. 　　 논문의 제1 저자인 보르도 천체물리학 연구소 누리아 미렛-로이그 박사는 "대부분의 외계 행성이 별 관측 과정에서 발견되기 때문에 떠돌이 행성을 찾는 것은 매우 어렵다"면서 "우리 연구팀은 수천 만 개 천체들의 미세한 움직임, 색상, 광도 등을 측정해 이중 가장 희미한 천체인 떠돌이 행성을 식별할 수 있었다"고 설명했다. 이어 "이번에 발견된 떠돌이 행성들은 신비한 은하계 유목민의 기원을 이해하는데 도움을 줄 것"이라면서 "우주에 우리가 상상하는 것 이상으로 떠돌이 행성이 많을 수 있다"고 덧붙였다. 　 

태양계 끝자락에서 4만 년에 걸쳐 날아온 '손님'이 첫번째 크리스마스를 맞았다. 현재 태양 쪽으로 빠른 속도로 날아가는 레너드 혜성이 크리스마스를 맞아 지구촌 곳곳에서 포착됐기 때문이다. 레너드 혜성의 정식 명칭은 ‘C/2021 AI’로 발견자의 이름을 따 이같이 불린다. 레너드 혜성은 지난 1월 3일 미국 애리조나 대학 연구원 그렉 레너드가 처음 발견했다. 첫 발견 당시에는 극도의 희미한 상태인 16등급 천체였으나 지금은 태양과 지구에 가깝게 접근하면서 4~5등급까지 밝아졌다. 레너드 혜성이 지구와 가장 가까워지는 날은 지난 12일로 그 거리는 약 3400만㎞, 속도는 시속 25만㎞가 넘었다. 현재 레너드 혜성은 태양에 가장 가까운 근일점에 접근 중으로 새해 1월 4일 약 9200만㎞의 거리까지 접근한 후 총알같은 속도로 태양계를 벗어난다. 레너드 혜성은 태양 궤도를 한 바퀴 도는 데 8만 년이 걸리기 때문에 우리 생애 두번 다시 볼 수 없다.이 때문에 세계 각지의 전문가들은 처음이자 마지막으로 레너드 혜성을 관측 중인데 역사상 최초로 태양 극지를 탐사하는 유럽우주국(ESA)의 태양탐사선 솔라 오비터(Solar Orbiter)의 카메라에도 잡혔다. 지난 17~19일 탐사선이 포착한 레너드 혜성은 특유의 꼬리를 단 유성처럼 보인다. 지상에서 망원경과 쌍안경으로도 관측 가능한 레너드 혜성은 인간의 머릿속으로 상상하기 힘든 ‘숫자’로 설명된다. 무려 5200억㎞ 떨어진 ‘오르트 구름’(태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단)에서 날아왔기 때문이다.태양계 끝자락에 있는 명왕성이 지구와 대략 60억㎞ 떨어진 것에 비춰보면 인간이 도달할 수 없는 상상하기 힘든 먼 거리다. 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. 　  

“너무 감사하고 영광스러워요. 팀이 좋지 않은 상황인데 큰 위로가 됐습니다.” 여자프로농구 부천 하나원큐의 신지현은 올해도 또 아깝게 올스타 투표에서 2위를 차지했다. 한국여자농구연맹(WKBL)이 발표한 올스타 투표 결과, 지난해 1만 179표를 얻어 2위를 차지했던 신지현은 올해는 1만 8617표를 얻었다. 김단비(인천 신한은행)가 1만 8947표로 6년 연속 1위를 차지했는데, 지난해 2417표 차이가 올해는 330표 차이로 확 줄었다. 여자농구를 대표하는 미녀 스타인 데다 지난 시즌 베스트5는 물론 올해 도쿄올림픽 국가대표에도 뽑혔을 정도로 실력이 남다른 덕분이다. 팀이 최하위로 처졌지만 신지현은 이번 시즌 경기당 평균 33분13초 16.3점(공동 5위) 4.4어시스트(6위) 3.7리바운드 0.9스틸로 리그 정상급 가드의 실력을 뽐내고 있다. 가드로만 한정하면 득점은 1위고 어시스트는 4위다. 신지현은 “초반에 잠깐 1등하길래 좀 놀랐다”면서도 “팀마다 2명씩 뽑는 거니까 우리팀 누르면서 내 이름을 눌러주지 않았을까”라며 겸손한 모습을 보였다. 그러나 신지현은 2년차였던 2014~15시즌 중부선발(우리은행, 하나외한, KDB생명) 1위를 차지한 적이 있는 올스타 1위 출신이다. 다만 당시는 남부선발(삼성, 신한은행, 국민은행)의 변연하, 김단비, 강아정에게 밀린 전체 4위여서 지금과는 의미가 다르다. 올해 여자농구 올스타전은 원래 26일 열릴 예정이었지만 최근 코로나19 확산으로 취소됐다. 지난해에 이어 또 코로나19로 올스타전이 취소되면서 신지현도 올스타전에 나설 수 없게 됐다. 신지현은 “2년째 못하니까 팬들이 많이 아쉬워하시는 것 같아서 나도 아쉽다”고 말했다. 이번 시즌 하나원큐의 에이스로 활약하면서 신지현의 성적은 커리어 하이를 찍고 있다. 지난 시즌 평균 12.77점으로 데뷔 후 첫 두자릿수 평균득점을 기록했는데 올해는 16.3점으로 더 늘었다. 리바운드도 커리어 하이 기록이고, 어시스트는 지난 시즌보다 평균 0.5개 적지만 이는 신지현이 직접 득점을 해줘야 하는 팀 사정의 영향이 크다. 특히 상대팀이 대놓고 신지현을 막는 전략을 들고 나오는 상황에서 만든 성적이라는 점에서 지난 시즌보다 한층 더 성장한 모습을 보여주고 있다. 그러나 신지현은 “아무래도 공격 비중이 높아지고 조금 더 많이 쏘니까 득점면에서 올라간 것 같다”고 겸손한 모습을 보였다. 신지현의 커리어 하이가 아쉽게도 이번 시즌 하나원큐는 그야말로 ‘고난의 행군’을 하고 있다. 강이슬(청주 KB)의 이적으로 전력 공백이 심각해졌고, 이 자리를 구슬로 대체하려고 했지만 구슬이 시즌 초반 전방십자인대파열로 시즌 아웃되면서 모든 계획이 어그러졌다. 김이슬에 고아라의 부상까지 이어지며 정상적인 경기 운영이 불가능한 수준이 됐고 신지현과 양인영에 의존해 경기를 풀어나가지만 쉽지 않다. 하나원큐는 평균 67.2점(5위) 16.3어시스트(6위) 39.3리바운드(5위) 5.8스틸(4위) 등 여러 지표에서 하위권을 맴돌고 있다. 특히 수비 구멍이 심각해 평균 실점이 80.6으로 유일하게 80점대 실점을 허용하고 있어 득실 마진이 크다.신지현은 “여러 가지로 힘든 상황”이라며 “부상 선수도 너무 많고 노력하고 이기려고 하는데 쉽지 않다”고 한숨을 쉬었다. 이어 “준비를 못 하진 않았는데 틀어지면서 생각보다 승리도 못 챙기고 경기력도 안 좋아서 힘들기도 하고 스트레스도 많이 받는다”고 덧붙였다. 부산 BNK가 3라운드 때 반등에 성공하며 순위 경쟁에 뛰어들었지만 하나원큐는 현재 분위기상 봄농구 진출이 어려운 상황이다. 그렇지만 신지현은 포기하지 않고 끝까지 최선을 다할 것을 다짐했다. 신지현은 “휴식기에 몸 관리에 더 신경 쓰고 팀 분위기가 안 좋지만 어떻게든 잘 준비해서 좋은 경기를 하고 싶다”고 말했다. 다음 달부터 다시 부천체육관에서 홈 경기를 치르는 만큼 팬들 앞에서 이기는 모습을 꿈꿨다.올해 팀 성적은 아쉽지만 여자 농구를 대표하는 인기 스타인 만큼 팀 성적까지 뒷받침된다면 언젠가 꿈에 그리는 올스타 1위도 현실이 될 수 있다. 김단비와 격차가 여차하면 뒤집어질 수 있는 차이까지 좁혀지기도 했다. 신지현은 “단비 언니는 농구도 너무 잘하고 1등 하는 이유가 있을 것”이라면서도 “한 번은 올스타 1등 해보고 싶다. 그러면 엄청 큰 영광일 것 같다”고 욕심을 숨기지 않았다. 그러면서도 “그래도 무엇보다 농구를 잘하는 게 더 중요하다”며 선수로서 멋진 활약을 예고했다.

8만 년 만에 태양계를 찾아온 레너드 혜성이 목성, 토성, 금성과 함께 기하학적인 대형을 그려냈다. 미 항공우주국(NASA)이 운영하는 웹사이트 ‘오늘의 천문사진’(APOD) 23일자에 따르면, 터키 천체 사진작가 툰츠 테젤은 동짓날이었던 22일 밤 키라즐리 마을에서 이 같은 사진을 촬영했다.사진에는 오른쪽 남서쪽 지평선 가까운 곳에 밝은 금성이, 왼쪽 위 구름 사이에는 토성이 자리를 잡고 있다. 금성과 토성을 따라 선을 긋고 왼쪽 위로 더 이어나가면 태양계 거대 가스 행성인 목성이 보인다. 그리고 지평선과 가까운 곳에는 레너드 혜성이 있다. 이 희미한 혜성은 사진 속에서 금성, 토성과 함께 거의 정삼각형을 이루는 모습이다. NASA에 따르면, 레너드 혜성은 최근 급격히 밝아져 간신히 맨눈으로 볼 수 있을 정도가 됐지만, 쌍안경이나 망원경으로 보는 것이 더 좋은 방법이다. 지난 1월 천문학자 그레그 레너드에 의해 발견돼 그 이름을 딴 레너드 혜성의 밝기는 4~6등급 정도로 올해 태양계를 방문한 혜성 가운데 가장 밝다. 레너드 혜성은 지구와 달 사이 거리의 9배 정도인 3500만㎞까지 다가왔다가 점차 멀어지고 있다. 연말까지는 밤 하늘에서 혜성을 볼 수 있다. 사진=툰츠 테젤/TWAN

스마트폰에는 과거 전·후면에 카메라가 하나씩 존재했다. 그러나 스마트폰 카메라의 성능이 비약적으로 발전하고 소비자의 요구도 커지면서 이제 카메라 숫자는 두세 개는 물론 네 개까지 증가했다. 스마트폰 카메라는 DSLR 카메라처럼 렌즈를 교환할 수 없고 얇게 만들어야 해서 초광각, 일반각(광각), 고배율 광학 줌까지 별도의 기능을 하는 카메라를 여러 개 탑재한다. 그런데 스마트폰 카메라나 DSLR 카메라와 비교도 되지 않을 만큼 고가인 고성능 천체망원경도 목적에 따라 여러 개를 동시에 사용할 수 있다. 유럽남방천문대(ESO)의 거대 망원경인 VLT나 미 애리조나주에 있는 거대 쌍안 망원경인 LBT가 바로 그런 사례다. 물론 초광각이나 고배율 줌이 아니라 간섭계 같은 특수 관측이 목적이다. 이런 다중 카메라는 우주망원경도 예외가 아니다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 세 개의 망원경을 묶어 놓은 X선 관측위성인 IXPE(Imaging X-ray Polarimetry Explorer)를 발사했다. 허블 우주망원경 같은 일반적인 우주망원경이 한 개의 큰 거울로 빛을 모으는 반면 IXPE는 세 개의 작은 거울로 X선을 모은다. 더 독특한 부분은 카메라의 이미지 센서에 해당되는 검출기(detector)가 멀리 떨어져 있다는 사실이다. 발사할 때는 접혀 있다가 우주 공간에서 길게 늘어나는 페이로드 붐을 이용해 거울과 검출기 유닛 사이를 길게 늘린다 이런 이상한 구조를 지닌 이유는 지금까지 한 번도 관측한 적이 없는 우주 X선의 편광 현상을 관측하기 위해서다. 편광은 전자기파가 진행할 때 파를 구성하는 자기장이나 전기장이 특정한 방향으로만 진행하는 것으로 편광 필터를 이용해 쉽게 관측할 수 있다. 하지만 X선은 대기 중에서 흡수되기 때문에 지상 망원경으로는 관측이 불가능하다. NASA가 X선 편광 망원경인 IXPE를 발사한 이유다. 작동 원리는 간단하다. IXPE의 트리플 미러(세 개의 거울)가 수집한 X선은 이탈리아 우주국이 개발한 세 개의 검출기에 들어가 내부에 충전된 가스 입자와 반응을 일으킨다. 이때 나오는 에너지를 검출하면 다른 방식으로는 관측이 어려운 우주 X선 편광 이미지를 세 방향에서 얻을 수 있다. IXPE의 관측 목표는 매우 강력한 X선 에너지를 방출하는 천체로 블랙홀, 중성자별, 펄서, 초신성 잔해, 마그네타, 퀘이사, 활동성 은하핵 등이다.  과학자들은 이들 천체의 자기장을 포함해 과거에는 알 수 없었던 정보를 대거 획득할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 찬드라 X선 위성 같은 우주 X선 망원경은 블랙홀 같은 극단적인 천체에 대한 이해도를 크게 높였다. IXPE는 사상 최초로 우주 X선 편광을 관측해 우주에 대한 이해도를 한 단계 더 높여줄 것으로 기대된다.

17일 우주전문 사이트 스페이스닷컴(Space.com)에 뉴욕주립대 스토니브룩의 천체물리학자 폴 서터의 '다중우주는 얼마나 현실적일까?(How real is the multiverse?)' 칼럼이 게재됐다. 로켓을 타고 지구를 떠난다고 상상해보자. 먼저 태양계를 떠나고 우리 은하계를 벗어난다. 관측 가능한 우주의 지평선을 돌파하고 우리 우주를 뒤에 남겨두고 떠나는 것이다. 빛의 속도보다 더 빨리 가야 하므로 불가능한 일이지만 여기에서 대범하게 '나는 할 수 있다'고 우겨본다.  이제 당신은 영겁의 시간 동안 측량할 길 없는 공허 속을 순항하고 있지만, 그 안에는 또 다른 은하가 있고, 또 다른 태양계, 또 다른 지구가 있는 또 다른 우주, 그리고 또 다른 당신이 거기 앉아서 이 기사를 읽고 있다.  이것이 바로 다중우주이며, 우주의 시작을 정의하는 물리 이론이 자연스럽게 내놓는 예측일 수 있으며, 또는 그렇지 않을 수도 있다. 새로운 연구 결과에서 알 수 있듯이 이에 대해 딱 부러지게 말하기는 어렵다.  크고 오래된 우주 우주의 크기에 대한 개념은 매우 가설적이기 때문에 정확히 말하기는 어렵지만 '상상보다 훨씬 큰' 정도면 충분하다. '인플레이션'이라고 하는 이 사건의 대체적인 모델은 우주의 관측 가능한 크기보다 적어도 10^52배 더 큰 우주를 보여준다. 관측 가능한 구역의 너비는 이미 900억 광년 이상이므로, 이것은 너무나 큰 나머지 우리 우주의 진정한 크기는 인간의 모든 상상을 넘어선다. 따라서 우리는 거의 이해할 수가 없다. 인플레이션은 우주가 어떻게 시작되었는지를 설명하는 모델인 표준 빅뱅 우주론의 많은 문제를 해결해준다. 우주가 태어난 것은 138억 년 전으로, 빛보다 빠른 것이 없음에도 서로 수백억 광년 멀리 떨어져 있는 우주의 영역이 어떻게 소통하여 거의 같은 온도를 갖게 되었을까 하는 문제 등이 그렇다. 인플레이션 이론에 따르면, 그 지역들은 한때 훨씬 더 아늑했고 인플레이션이 그들을 갈라놓기 전에 서로를 꽤 잘 아는 '이웃'이다.  인플레이션의 또 다른 잠재적인 경우의 수가 있다. 사실 그것은 결코 이루어질 수 없다. 이것을 '영원한 인플레이션'이라고 하며, 이 아이디어는 가장 큰 규모의 우주가 항상 팽창할 수 있는 방법을 설명한다. 그중 한 작은 주머니만 선택되어 우리 우주와 같은 정상적이고 차분한 구역이 될 수 있다. 쪼개진 각각의 섬 우주는 광대한 무(無)의 바다를 사이에 두고 분리될 것이며, 섬들은 빛보다 빠르게 서로 멀어지게 될 것이다. 그것이 바로 인플레이션이 하는 일이기 때문이다. 더 큰 '다중우주'에 끼워넣어진 이 섬 우주들은 결코 서로 만나지 못하며 서로 소통할 수도 없다. 따라서 사실 그들의 존재에 대한 직접적인 증거를 찾는 것은 불가능할 것이다. 영원한 인플레이션이 가능한가? 그 직접적인 증거가 없다면 우리는 최소한 다중우주의 존재 가능성이 있는지 없는지에 대해 어떻게 합리적인 추측을 할 수 있을까? 우리가 빛보다 빠르게 팽창하는 거품으로 가득 찬 거대한 멀티 우주 욕조 속에 있는 하나의 거품일 경우 어떻게 이웃 거품들을 알 수 있을까? 첫 번째 단계는 인플레이션을 테스트하는 것이다. 배심원단은 아직 이에 대해 밝히지 않았지만, 초기 우주에서 인플레이션과 같은 사건이 발생했다는 증거가 있다. 마이크로파 우주배경복사의 변동, 곧 우리 우주가 태어난 지 38만 년이 지나 냉각되기 시작했을 때 방출된 빛은 인플레이션이 발생했을 때 볼 수 있는 패턴과 일치한다. 초기 우주에 대한 다른 이론은 그 빛의 패턴과 일치하지 않는다. 그것으로 좋다. 그러나 '인플레이션'은 단일 이론이 아니다. 그것은 이론의 한 종류이거나 범주에 가깝다. 다른 모델은 이 이벤트의 다른 물리학, 다른 동인, 다른 원인 및 다른 결과를 가정한다. 이 모든 이론은 초기 우주의 극한 물리학에 대한 가상 모델을 기반으로 하기 때문에 어느 이론이 올바른지 말하기에는 너무 이르다. 물리학자들은 영원한 인플레이션이 전부는 아니지만 대부분의 인플레이션 모델의 결과를 의미하는 일반적인 것이라고 생각한다. 따라서 이러한 의심에 따라 인플레이션이 맞다면 영원한 인플레이션도 맞을 가능성이 있으며, 다중우주는 실제일 수도 있는 것이다. 우리 우주는 다중우주 거품 욕조 속의 한 개 거품인가? 말할 필요도 없이, 다중우주의 존재는 삼키기에는 꽤 큰 알약이다. 영원한 인플레이션이 맞다면, 우주는 단 하나, 또는 많은 우주가 아니라 무한한 수의 주머니 우주가 있을 수 있다. 각각은 잠재적으로 자체 물리 법칙과 입자 배열을 지원할 것이다. 따라서 물질과 에너지를 배열하는 방법의 수가 유한하다면(우주를 구성할 수 있는 방법은 매우 다양하다), 무한 다중우주는 물리적 구성의 특정 조합이 믿을 수 없을 정도로 드물더라도 동일한 물리적 상황의 반복적인 형태가 나타날 수 있다. 이는 유한한(그러나 매우 먼) 거리에 당신의 복제본이 있다는 것을 의미한다. 그리고 그 너머로 또 다른 복제가 무한 반복된다. 그러나 우리는 영원한 인플레이션이 실제로 일반적일 때만 다중우주의 가능성이 있다고 말할 수 있다(즉, 인플레이션 모델의 전부는 아니지만 대부분 모델의 공통적인 특징). 이것은 한 물리학자 팀이 인쇄 전 데이터베이스 아카이브와 '우주론과 입자물리학 저널'에 제출된 최근 논문에서 주장한 것과 정확히 일치한다. 그들은 그라인더를 통해 많은 수의 인플레이션 모델을 넣고 모델의 유형과 모델 매개 변수를 변경하여 어떤 것이 일회성 문제이고 어떤 것이 영원한 인플레이션과 다중우주로 이어지는지를 계산했다. 그들의 대답은 복잡하다. 첫째, 그들은 영원한 인플레이션이 원래 생각했던 것만큼 흔하지 않다는 것을 발견했다. 우주론자들이 왜 영원한 인플레이션이 일반적이라고 생각했는지에 대한 설명은 초기 우주론자들이 제한된 모델 세트만을 연구했기 때문이다. 그들은 많은 실행 가능한 인플레이션 모델(여기서 '실행 가능'은 관찰과 명백히 모순되지 않았음을 의미함)이 영원히 팽창하는 시나리오로 이어지지 않는다는 것을 발견했다. 그러나 연구원들은 인플레이션 모델과 작동 방식을 잘 이해하지 못하기 때문에 영원한 인플레이션과 같은 것의 '공통성'을 측정하는 것조차 어렵다는 것을 발견했다. 그들은 인플레이션 물리학에 대해 아직 모르는 것이 너무 많기 때문에 일반성에 대한 질문에 단일 대답으로 답하는 것은 불가능하다고 주장했다. 이 똑같은 기사를 읽고 있는 또 다른 당신이 있을까? 과학은 말한다. '대답하기 어렵다'고 말이다. 

우리 은하의 거대질량 블랙홀 주변 환경을 관측 사상 가장 자세히 나타낸 이미지가 공개됐다. 유럽남방천문대(ESO)가 14일(현지시간) 공개한 이미지는 우리 은하 중심 블랙홀 ‘궁수자리 A별’의 주변에서 여러 별이 움직이는 모습을 보여준다. 이미지는 국제연구진이 지난 3월부터 7월 사이 칠레 파라날천문대에 설치된 초거대망원경 간섭계(VLTI)의 ‘그래비티’(GRAVITY) 장비를 사용해 여러 차례 관측한 연구 데이터로 만든 것이다. 이전 보다 20배 더 선명하다.이미지는 또 이번 관측 연구에서 새로 발견된 별 ‘S300’뿐만 아니라 ‘S29’로 명명된 별이 지난 5월 말 궁수자리 A별에 가깝게 접근한 모습을 보여준다. 당시 S29는 블랙홀로부터 태양과 지구 거리의 약 90배인 130억㎞ 거리를 초당 8740㎞라는 놀라운 속도로 통과했다. 지금까지 다른 어떤 별도 궁수자리 A별에 S29만큼 가깝게 다가가거나 그 주위를 빠르게 이동하는 모습은 관측되지 않았다. 연구진은 궁수자리 A별의 질량이 태양의 430만 배라고 추정했다. 연구진은 이번 연구를 통해 궁수자리 A별의 정확한 질량과 회전 주기, 그리고 주위에 있는 별들이 아인슈타인의 일반상대성이론에 맞춰 정확하게 움직이는 지 등 여러 가지 의문에 관한 답을 찾으려 했다. 이에 대해 연구 책임저자인 라인하르트 겐젤 독일 막스플랑크 외계물리학연구소(MPE) 소장은 “이 같은 질문에 답할 가장 좋은 방법은 거대질량 블랙홀에 가까운 별들의 궤도를 추적하는 것”이라면서 “연구를 통해 우리가 그 어느 때보다 정확하게 답을 찾을 수 있다는 것을 입증하게 될 것”고 말했다.궁수자리 A별과 같은 블랙홀은 중력이 매우 강해 빛조차 빠져나오지 못하는 시공간 영역으로, 주변의 먼지와 가스를 빨아들이는 강력한 중력원으로 작용한다. 태양을 포함한 우리 은하의 별들은 궁수자리 A별의 강력한 중력에 의해 그 주위를 돈다. 별들은 블랙홀과 먼 거리에서 그 주위를 돌고 있지만, 너무 가까워지면 삼켜질 수 있다. 다행히도 지구는 궁수자리 A별에서 2만 7000광년 거리에 있다. 1광년 거리는 약 9조 5000억㎞다. 한편 이번 연구 성과는 논문 두 편에 각각 기술돼 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 14일자에 실렸다.

칠레의 고산 지대는 고도가 높을 뿐 아니라 매우 건조하고 구름이 없어 세계에서 천문 관측에 가장 좋은 장소로 손꼽힌다. 따라서 수많은 광학 및 전파 망원경이 이곳에 설치되어 있다. 8.1m 구경의 대형 망원경인 제미니 사우스 망원경 (Gemini South telescope)도 그중 하나다. 최근 제미니 사우스 망원경은 지구에서 500광년 정도 떨어진 가스 성운인 카멜레온 적외선 성운 (Chamaeleon Infrared Nebula)을 관측했다. 카멜레온 적외선 성운의 정체는 태어난 지 얼마되지 않은 원시 아기별이다. 핵융합 반응을 시작한 아기 별은 우렁찬 아기 울음소리처럼 양방향으로 강력한 가스를 내뿜는데, 이를 허비그-하로 (Herbig-Haro, HH) 천체라고 부른다. 카멜레온 적외선 성운 허비그-하로 천체는 별 주변에 있는 고리 모양의 가스와 먼지 구름 때문에 양쪽으로 부채꼴 모양으로 퍼지면서 마치 거대한 나비처럼 보인다. 그러나 지구에서 봤을 때 차가운 가스와 먼지 때문에 오른쪽이 가려 마치 한쪽 날개를 잃은 나비처럼 보이는 것이다. 위의 사진에서는 왼쪽 날개의 생생한 모습과 함께 오른쪽 날개의 윤곽도 볼 수 있는데, 제미니 사우스 망원경의 뛰어난 성능 덕분이다. 참고로 카멜레온과는 전혀 닮지 않은 외형에도 불구하고 이런 명칭이 붙은 이유는 카멜레온 암흑 구름 성운에 있는 아기 별이기 때문이다. 카멜레온 1/2/3 암흑 구름은 수백 개의 별이 태어나는 가스 성운 가운데 지구에 가장 가까워 별과 행성의 탄생 과정을 연구하는 과학자들의 중요한 관측 목표가 되고 있다.그런데 카멜레온 적외선 성운과 반대 상황에서 나비 모양의 성운을 보여주는 경우도 있다. 바로 행성상 성운인 나비 성운 (NGC 6302)이다. 나비 성운은 죽어가는 별이 주변으로 가스를 방출하면서 생성된 성운으로 역시 별 주위의 고리 모양 가스와 먼지로 인해 가스가 원뿔 형태로 퍼지면서 나비 같은 모습이 됐다. 나비처럼 태어나고 또 나비처럼 사라지는 별의 모습은 우연이 일치이긴 하지만, 너무나 아름다운 우주의 신비다.

인류의 피조물 중 가장 빠른 우주선이 사상 처음으로 태양을 '터치'하는 역사적인 기록을 세웠다. 지난 14일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 태양탐사선 ‘파커 솔라 프로브’(Parker Solar Probe·이하 PSP)가 발사 3년 만에 사상 처음으로 '태양을 터치'(touch the sun)하는데 성공했다고 발표했다. PSP가 태양을 터치했다는 것은 태양 대기의 상층부, 곧 코로나 속을 비행하는데 성공했다는 의미다. 코로나는 태양 대기의 가장 바깥층을 구성하고 있는 부분으로 플라스마 대기가 방출되는 현상이다. 이처럼 태양은 태양풍을 내뿜는데 당연히 지구를 포함한 태양계 천체는 이 영향을 받는다.　 NASA 과학담당 책임자인 토마스 주부큰 부국장은 성명을 통해 "PSP의 태양 터치는 과학 역사상 기념비적인 순간이자 놀라운 업적"이라면서 "우리에게 태양 진화와 태양계에 미치는 영향에 대한 보다 깊은 통찰력을 제공할 뿐 아니라 우주의 다른 별에 대해 더 많은 가르침을 줄 것"이라고 밝혔다.지난 2018년 8월 12일 발사된 PSP는 총 24차례 태양 근접비행을 수행하게 예정으로 이번 발표처럼 미션 이름도 ‘태양을 터치하라!'이다. 특히 PSP는 태양에 매우 가까이 다가가기 때문에 강력한 열에너지에서 탐사선을 보호할 수 있는 두꺼운 쉴드를 가지고 있다. 다만 오랜시간 복사열을 견디지 못하기 때문에 긴 타원궤도를 돌면서 금성과 태양 주변을 부지런히 오가고 있다. 　 앞서 지난달 21일 PSP는 10번째 태양 근접비행을 수행하면서 태양 표면 기준 850만㎞까지 최근접한 바 있다. 이날 PSP는 초속 163㎞, 시속으로는 58만6000㎞의 속도를 내 최고 기록도 세웠다. 이 정도면 서울에서 부산에 도달하는데 채 3초도 걸리지 않는 속도다.또한 오는 2024년 PSP는 최고 시속 69만㎞로 태양에 620만㎞까지 접근할 예정이다. 이처럼 PSP가 엄청난 속도를 내며 태양 궤도를 선회하는 이유는 태양의 가공할 중력을 버티기 위해서다. 이를 위해서는 인류의 힘 만이 아닌 ‘우주의 도움’도 필요하다. 바로 중력도움으로 불리는 플라이바이(fly-by)인데 행성궤도를 근접통과하면서 행성의 중력을 훔쳐 가속을 얻는 방법이다. PSP가 중력도움을 얻는 대상은 금성이다. PSP는 총 7차례 금성의 중력 도움을 받으면서 태양 궤도를 차츰 좁혀나갈 계획이다. 　 한편 PSP는 그간 베일에 쌓여왔던 수많은 태양의 비밀을 풀어줄 것으로 기대를 모으고 있다. 대표적으로 태양 대기인 코로나가 태양 표면 온도보다 수백 배 더 높은 이유와 태양풍의 비밀이다. 태양의 에너지는 중심부에서 생성되며, 중심부 온도는 2700만℃나 된다. 중심에서 멀어질수록 점점 식어서 태양의 표면온도는 6000℃이다. 그런데 태양 대기의 온도는 그 몇백 배가 되는 수백만℃에 이른다. 모닥불의 바로 옆보다 멀리 떨어진 곳의 온도는 그보다 훨씬 낮은 것이 정상이다. 그런데 태양에서는 이와는 반대되는 현상이 나타나는 셈이다.  

우리 은하의 거대질량 블랙홀에 ‘누출’이 있다는 증거를 과학자들이 발견했다. 10일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 발표에 따르면, ‘궁수자리 A별’(Sagittarius A*)로 불리는 우리 은하 중심 블랙홀은 이 같은 누출을 통해 몇천 년에 한 번꼴로 ‘탐조등 빛’ 같이 좁은 기둥 모양의 제트를 우주 공간으로 방출한다. 우리 블랙홀은 가스 구름과 같이 무거운 물질을 집어삼킬 때마다 트림하듯 제트를 분출하는 데 이는 거대한 수소 구름에 부딪히는 것으로 여겨진다.제럴드 세실 미 노스캐롤라이나대 채플힐캠퍼스 교수가 주도한 연구진은 허블 우주망원경 등 다양한 망원경의 다파장 관측을 퍼즐처럼 조합해 궁수자리 A별 근처 수소구름이 빛나는 모습을 포착했다. 이는 구름이 불과 2000년 전 블랙홀에서 뿜어져 나온 제트와 부딪히는 것으로 해석된다. 이번 관측은 또 태양 410만 배의 질량을 지닌 우리은하 중심의 블랙홀이 잠들어 있는 것이 아니라 주기적으로 별이나 가스구름을 집어삼키며 제트를 분출하고 있다는 점을 보여주는 또 다른 증거가 된다. 블랙홀은 강력한 중력 때문에 가스와 플라스마, 먼지 등의 물질을 강착원반으로 끌어당긴다. 그런데 이런 강착원반으로 유입되는 물질 중 일부가 블랙홀의 강력한 자기장에 의해 유출되는 제트로 휩쓸려 들어간다고 NASA는 설명했다. NASA는 또 제트를 좁은 ‘탐조등 빛줄기’라고 표현하며 치명적인 전리 방사선의 범람을 동반하다고 덧붙였다.이번 연구에 따르면, 제트는 처음에 연필 모양처럼 가늘고 길었지만, 근처에 있는 수소구름과 부딪히면서 문어의 다리 모양처럼 빛의 산란을 일으켰다.이 연구에서는 또 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제트 유출에 관한 관측 결과를 재현하기도 했다. 그 결과 제트는 수소구름을 통과할 때 물질과 부딪히면서 최소 500광년까지 팽창하는 일련의 기포를 만들어냈다. 이 흐름은 우리은하와 같은 나선은하를 둘러싼 크고 먼지가 상대적으로 없는 구형 영역인 은하 헤일로로 계속해서 스며든다. 이에 대해 연구진은 “우리은하 중심 블랙홀은 지난 100만 년 동안 분명히 적어도 100만 배 더 밝아졌다”면서 “이는 제트가 은하 헤일로에 부딪히기에 충분했다는 점을 보여준다”고 설명했다. 궁수자리 A별에서 제트가 뿜어져 나왔다는 증거는 이미 존재한다. 2013년 찬드라 망원경으로 검출한 X선과 VLA 망원경으로 검출한 전파는 블랙홀 근처에서 남쪽으로 짤막한 제트가 분출했다는 증거를 보여주기 때문이다. 허블 우주망원경 등의 고성능 망원경을 사용한 이전 관측에서는 우리은하의 블랙홀이 약 200만 년에서 400만 년 전 사이 분출을 일으켰다는 증거가 발견되기도 했다. 이 사건은 2010년 NASA의 페르미 우주망원경에 의해 처음으로 발견된 감마선으로, 우리은하 위에 높이 솟은 한 쌍의 거대 거품을 만들기에 충분한 에너지를 갖고 있었다. 자세한 연구 성과는 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다.

올해 가장 밝은 혜성인 레너드가 12월 13일(이하 한국시간) 8만년 만에 지구에 가장 가까이 접근했다. 날씨만 좋으면 쌍안경이나 망원경으로 쉽게 볼 수 있다. 우리나라에선 15~26일이 저녁이 혜성을 보는데 가장 적기 일 것으로 보인다.  공식적으로 Comet C/2021 A1(레너드)으로 알려진 레너드 혜성은 미국 애리조나에 있는 레몬산 적외선 천문대의 천문학자 그레고리 J. 레너드에 의해 지난 1월에 발견되었다. 레너드 혜성은 한국시간으로 월요일에 지구-달 거리의 약 9배인 3400만km 거리에서 지구를 스쳐 지나갔지만, 아직 맨눈으로는 볼 수 없다. ​   레너드 혜성은 태양 궤도를 한 바퀴 도는 데 약 8만 년이 걸리기 때문에 천체 관측자에게 일생에 한 번 관측할 수 있는 혜성이다. 더욱이 태양계 가까이 오면 주변에 행성 등의 중력으로 영향을 받아 궤도가 바뀌어서 다시 돌아오지 않을 확률이 높기 때문에 사실상 다음 회귀는 기약이 없는 거나 마찬가지다.   레너드의 핵과 꼬리는 태양에 가까워지면서 더 크고 길어졌다. 만약 쌍안경이나 천체망원경을 가지고 있다면 4만 년 동안 태양을 향해 날아온 이 혜성을 볼 수 있는 유일한 기회를 놓치지 말기 바란다.    위의 그림에서 보듯 15일에서 26일까지 저녁하늘의 금성 옆을 지나는 레너드 혜성을 관측할 수 있는 최고의 기회가 남아 있다. 빛공해가 적은 어두운 곳에서는 맨눈으로도 볼 수 있을 정도이다. 14일이나 15일 일몰 뒤 서쪽 지평선 부근에서 레너드 혜성을 감상하고, 이어 새벽에 쌍둥이자리 유성우를 관측하면 올 연말 우주쇼 하이라이트를 한꺼번에 감상할 수 있다.  미 항공우주국(NASA)의 가이드에 따르면 한국시간으로 화요일 레너드 혜성을 서쪽 지평선 바로 위에서 일몰 후 약 30분 후에 발견할 수 있으며, 다음날 새벽 다시 동쪽 지평선 위로 떠오를 것이다.  NASA 관계자는 가이드에서 "혜성이 대형 망원경을 통해서만 볼 수 있는 2022년 3월까지 아침 하늘에서 혜성을 볼 수 있는 마지막 아침이 될 것"이라고 밝혔다.   "화요일 저녁, 레너드 혜성은 일몰 약 30분 후 서남서 수평선 위 약 8도에서 볼 수 있으며, 저녁 황혼이 오후 5시 50분에 끝나므로 수평선 위 약 2도에 있을 것"이라고 발표한 NASA는 "이때가 이 혜성을 볼 수 있는 좋은 시간이 될 것"이라고 덧붙였다. 참고로, 꽉 쥔 주먹을 팔 길이만큼 내밀면 밤하늘의 약 10도를 덮는다.  레너드 혜성을 언제 맨눈으로 볼 수 있을 것인가는 아직 확실치 않다. 또한 그 가능성도 여전히 ​​불확실하다. 혜성은 계속 ​​태양을 향해 다가가고 있으며, 2022년 1월 4일 태양에 가장 가까이 접근한다.   NASA는 가이드에서 "먼지와 가스에 따라 모델링된 최대 밝기는 지구와 가장 가까운 1~2일 후인 2021년 12월 14일이나 15일경이 될 것으로 예상한다"고 밝히면서 "혜성이 많은 먼지를 내뿜는다면 전방 산란으로 인해 피크가 더 밝아질 것이며, 최대 밝기는 12월 15일이 될 수도 있다"고 덧붙였다.   레너드 혜성이 가장 비교적 높은 고도에 오르는 12월 20일 이후로 4만년의 진객 혜성관측에 도전해보는 것도 바람직한 선택일 것으로 보인다. 

14일 밤~15일 새벽이 관측 적기올해 마지막 우주쇼가 펼쳐진다. 오는 14일 밤하늘을 화려하게 수놓을 쌍둥이자리 유성우는 코로나19로 고통받는 지구인들에게 위로가 될 전망이다. 극대는 14일 오후 4시경 시간당 150개로 예측되지만, 아쉽게도 보름달에 가까운 월령 10의 밝은 달빛으로 인해 작은 별똥별은 묻히고 대략 시간당 60~120개 정도 보일 것으로 예측된다. 이러한 유성우는 차츰 빈도수가 적어지지만 며칠 동안은 관측이 가능하므로, 올해의 마지막 소원을 별똥별에 빌어보는 데는 지장이 없을 것이다. 관측 적기는 새벽 2시경이다.쌍둥이자리 유성우는 1월 사분의자리 유성우, 8월 페르세우스자리 유성우와 함께 매년 관측 가능한 3대 유성우 중 하나로 알려져 있다. 별똥별이라는 이름으로 더 잘 알려진 유성은 혜성이나 소행성에서 부서진 잔해가 지구 대기권과 충돌하면서 마찰열로 인해 밝게 빛나는 것을 말한다. 큰 덩어리는 미처 다 타지 못한 채 지상으로 떨어지기도 하는데, 이것을 운석이라 한다. 유성우는 평상시보다 많은 유성이 집중적으로 떨어질 때를 말한다. 쌍둥이자리 유성우는 소행성 '3200 파에톤'이 태양 중력에 의해 부서지고 그로 인한 잔해가 만들어내는 천체현상이다. 쌍둥이자리 방향에서 퍼져나오는 것처럼 보이기 때문에 쌍둥이자리 유성우라는 이름을 얻었다. 파에톤은 1983년 10월 영국 천문학자 사이먼 그린과 존 데이비스가 적외선 천문위성 ‘아이라스’ 관측 영상을 분석하다가 우연히 발견한 것으로, 인공위성으로 찾은 첫 소행성으로 기록됐다.하지만 알려진 기록에 따르면 쌍둥이자리 유성우의 역사는 거의 200년을 거슬러 올라간다. 최초의 기록된 관측은 1833년 미시시피강의 강 보트에서 이루어졌지만, 지금까지 여전히 유성우로서의 위력을 잃지 않고 있다. 오히려 그것은 더 강해지고 있는데, 목성의 중력이 수 세기 동안 소행성 파에톤에서 나오는 입자의 흐름을 지구 쪽으로 끌어당겼기 때문이다. 긴 궤적을 그으며 순간적으로 나타났다 사라지는 유성은 하늘이 어둡고 사방이 트인 곳이라면 육안으로도 쉽게 관측할 수 있는 만큼 빛 공해가 적고 남동쪽이 탁 트여 있는 곳을 찾아 관측하는 것이 요령이다. 쌍둥이자리는 삼형제별이 빛나는 오리온자리 왼쪽에 있음으로 쉽게 찾을 수 있다. 밤공기가 차가우므로 철저한 방한 대책을 잊어서는 안 되겠다.

몇 년 전부터 천문학자들의 시선을 집중시키고 있는 혜성이 있다. 바로 초대형 혜성인 ‘C/2014 UN271 베르나디넬리-번스타인’(Bernardinelli-Bernstein)이다. 일반적인 혜성의 핵은 지름 1㎞ 내외지만, 베르나디넬리-번스타인 혜성의 핵은 지름이 최소 100㎞가 넘는다. 과학자들은 아마도 지금까지 관측된 혜성의 핵 가운데 가장 큰 것으로 추정하고 있다. 이렇게 거대한 크기만큼 베르나디넬리-번스타인 혜성은 아주 먼 거리에서도 이미 표면 물질이 증발하면서 활동을 시작했다. 올해 여름에 남아프리카 공화국에 있는 라스 컴브레스 관측소는 이 혜성 표면에서 물질이 증발하는 것을 확인했는데, 이때 거리는 태양에서 19AU(약 28.5억㎞, 1AU는 지구-태양 간 거리로 약 1.5억㎞) 정도였다. 태양계에서 해왕성 다음으로 태양에서 멀리 떨어진 천왕성 궤도에서 이미 활동을 시작한 것이다. 과학자들은 일산화탄소나 이산화탄소 일부가 승화하면서 가스와 먼지가 분출되는 것으로 추정했다.그런데 미국 메릴랜드 대학 과학자들은 베르나디넬리-번스타인 혜성의 활동이 그보다 훨씬 전부터 시작했다는 증거를 발견했다. 이들이 연구한 자료가 된 것은 미 항공우주국(NASA)의 '외계 행성 사냥꾼'인 우주망원경 TESS의 데이터였다. TESS는 별의 밝기 변화를 측정해 그 앞을 지나는 외계 행성의 존재를 알아낸다. 이를 위해 우주의 넓은 지역을 주기적으로 관측하기 때문에 태양계의 데이터도 확보할 수 있다. 연구팀은 2018년에서 2020년 사이 TESS 데이터를 분석해 베르나디넬리-번스타인 혜성의 이미지를 확보했다. 그 결과 놀랍게도 천왕성과 해왕성 궤도 중간인 21.2-23.8AU (32~35억㎞)에서 이미 활동을 시작했다는 사실을 확인했다. 연구팀에 따르면 역대 가장 먼 거리에서 활동을 시작한 혜성이다.다만 너무 먼 거리이기 때문에 연구팀도 이 내용에 대해 검증이 필요하다고 보고 연구에 사용된 이미지 처리 기술을 표면 물질의 증발이 일어날 수 없는 카이퍼 벨트 천체에 적용했다. 카이퍼 벨트 천체는 해왕성보다 더 먼 궤도에 있어 훨씬 온도가 낮기 때문이다. 그 결과 연구팀의 분석 결과는 실수가 아니라 실제 활동을 포착한 것일 가능성이 높았다. 사실 이 정도 거리면 베르나디넬리-번스타인 혜성의 표면 온도는 천왕성처럼 영하 200도 이하다. 그럼에도 이미 몸풀기 수준의 활동을 시작했다는 것은 몸집이 클 뿐 아니라 방출할 물질이 매우 많은 원시적인 혜성이라는 이야기다. 그러나 아쉽게도 베르나디넬리-번스타인 혜성은 2031년에야 토성 궤도까지 접근한 후 태양에서 다시 멀어지기 때문에 우리에게 화려한 혜성쇼를 보여주기는 어렵다. 대신 과학자들이 이를 관측할 시간은 충분하기 때문에 태양계에서 가장 먼 장소인 오르트 구름 천체에 대한 비밀을 풀 많은 단서를 제공할 것으로 기대된다.　

어느새 2021년 한 해의 마지막 달이 됐다. 코로나19로 인해 2020년은 잃어버린 한 해가 됐다는 글을 쓴 게 엊그제 같은데, 안타깝게도 1년이 지난 현재 상황도 크게 달라진 것 같지는 않다. 코로나의 새로운 변형인 오미크론이 3~6개월이면 전 세계를 지배할 것이라는 얘기도 들려온다. 두 해째 팬데믹 속에서 연말을 보내며 필자는 우주공간 속 ‘창백한 푸른 점’ 지구의 탄생과 역사는 어떠했고, 지구를 대표하는 물질과 실질적으로 지배하는 생명체는 무엇일까 하는 질문을 던져 본다. 우선 지구를 대표하는 물질은 수소 원자 2개와 산소 원자 1개가 결합한 H2O, ‘물’이라고도 할 수 있다. 크고 작은 인공 연못부터 거대한 로마 시대의 수로와 수에즈 운하까지, 어떻게 보면 물은 ‘인간’을 이용해 지구 곳곳을 누비고 다닌 ‘주체’라고도 할 수 있을 것이다. 우주 전체에 가장 많은 원소는 수소와 헬륨이지만 지구 내부를 구성하는 질량 비율로는 철, 산소, 규소 순이다. 우리가 살고 있는 지구는 초신성 폭발, 중성자 충돌 같은 천체 현상에서 발생한 다양한 원소들로 구성된 ‘우주 먼지’가 45억년 전 중력으로 뭉쳐져서 형성됐다.지구의 45억년을 1년으로 압축한다면 시간별로 어떤 일들이 일어났을까? 지구의 1년 중 대부분의 기간은 생명체가 살 수 없는 극한 환경이었고, 겨우 11월 초가 돼서야 육지 식물이 생겨났으며, 12월 초에는 곤충과 네 발 달린 동물이 나타났다. 쥐라기 시대에 있었던 공룡은 12월 13일에 나타났으나 26일에 뉴욕 맨해튼 크기의 운석이 지구에 떨어지면서 멸종한다. 인간은 12월 31일 밤 11시 35분에 처음 지구에 모습을 보였다. 밤 11시 55분이 돼서야 비로소 인류 문명이 시작됐고, 환경 훼손의 시발점이 된 산업혁명은 12월 31일 밤 11시 59분 58.2초 이후, 자정이 되기 약 1.8초 전에 일어난 셈이 된다. 이렇게 유구한 세월 동안 유지돼 온 지구의 환경을 단시간에 교란시키고 위협하는 ‘깡패’ 동물은 다름 아닌 바로 인간이다. 인간이 등장하기 훨씬 전부터 존재했던 고생물의 유해로 생성된 석탄, 석유 등의 화석연료는 오랜 기간 인간의 편의를 도모하는 귀중한 에너지 자원이 돼 왔다. 하지만 무분별한 화석연료 사용으로 지구 온난화가 가속화됐고, 이로 인해 더 강력해진 태풍, 홍수 등은 어쩌면 인간에게 경종을 울리는 물의 반격, 더 나아가서는 지구의 반격일 수도 있다. 인간의 자기중심적 활동으로 인해 피해를 본 다른 생명체의 입장에서 본다면 이번 코로나 같은 바이러스가 인류에 대한 거대한 저항일 수도 있지 않을까 하는 생각이 들기도 한다. 인간이 아무리 최첨단 과학기술을 이루어 냈다 할지라도, 이제는 거대하고 위대한 자연 앞에서 겸손해져야 한다. 45억년 지구의 역사에서 뒤늦게 합류한 인간만이 특별하고, 세상을 지배할 수 있다는 오만한 패러다임에서 벗어나 식물과 동물, 그리고 무생물과 미생물 사이에 있는 바이러스조차도 지구를 지배할 수 있다는 것을 인정해야 한다. 다만 그동안 기세를 부린 코로나 바이러스는 이제 그만 공격을 멈추고 치명적이지는 않은 약한 감기처럼 인간과 공존하거나 지나가 주기를 간절히 기대해 본다. 그리고 지구라는 우주의 작은 외딴 섬에서 함께 존재하는 생물, 미생물, 그리고 돌조각 하나라도 소중히 여기는 겸허한 마음으로 2021년을 보내려 한다.

이번 주 밤하늘에 장관이 펼쳐진다. 6일(월)에는 일몰 후 1시간이면 목성, 토성, 금성, 달이 서녘하늘에 일렬로 늘어선 장관을 볼 수 있다. 그리고 내일은 달과 금성이 4.8도까지 접근하고, 8일(수)에는 금성의 고도가 가장 높아지며 -4.7등급으로 최고 밝기에 이른다. 이때 금성은 서쪽 하늘에서 달을 제외한 주변의 어떤 별보다 밝게 빛나는 천체인 만큼 한눈에 찾을 수 있다. 일년 중 금성을 관측할 수 있는 절호의 기회라 하겠다. 이처럼 금성이 눈부시게 밝을 때면 UFO가 나타났다는 신고가 심심찮게 접수되기도 한다. ‘어스스카이(EarthSky)’에 따르면 금성은 과거의 궤도 주기에서 더 높이 상승했지만, 서울의 일몰시 수평선 위로 20도 정도 올라갈 것이다. 금성은 한동안 서쪽 저녁하늘에서 밝게 빛나며 계속 태양에 접근해가 내년 1월 9일 내합(內合), 곧 태양과 지구 사이에 일직선이 되는 위치에 이른다. 밤하늘에 금성과 같은 행성을 볼 수 있는 쌍안경이나 망원경이 있다면 일렬 행성 관측이 더욱 흥미로워질 것이다. 목성에서는 줄무늬와 그 주위의 갈릴레이 4대 위성을 볼 수 있으며, 토성에서는 신비로운 고리를 관측할 수 있다. 요즘 망원경은 옛날처럼 고가품이 아니라, 용돈을 좀 저축하면 그만한 성능의 장비를 구입할 수 있을 만큼 많이 싸졌다. 미 항공우주국(NASA)의 발표에 따르면, 12월 7일과 12월 11일 사이에 초승달이 금성, 토성, 목성 등 하늘에 있는 일련의 행성을 차례로 접근하면서 추적할 수도 있다. 당신이 천문학을 처음 접할 때 달은 행성 사냥을 위한 훌륭한 ‘길라잡이’ 역할을 한다. 이들 행성이 매우 가까운 이유는 지구와 함께 황도라고 알려진 우리 태양계의 평면을 공전하기 때문이다. NASA는 또한 그레고리력 1월 1일을 언급하며 “구름으로 덮인 우리의 이웃 행성 금성은 한 달 동안 지평선에 더 가까이 가라앉을 것이며, 새해가 되면 대부분의 사람들에게 사라질 것”라고 말하면서 “해가 뜨기 전 아침 행성으로 1월 말에 다시 나타나 내년 12월까지는 저녁 하늘로 돌아오지 않을 것”이라고 덧붙였다.참고로 아침에 뜨는 금성은 샛별, 저녁에 뜨는 금성은 개밥바라기라 한다. 이 이름은 개가 저녁밥을 찾을 때라는 뜻에서 붙여진 것으로, 우리 선조들의 유며 감각이 스며들어 있는 재미있는 이름이다.​ 금성이 2022년에 다시 나타나기를 기다리면서 앞으로 몇 년 동안 이 행성을 목표로 삼을 것으로 예상되는 수많은 새로운 탐사 임무를 수행할 수도 있다. 이 행성은 또한 NASA의 파커 태양탐사선과 유럽 우주국(ESA)의 태양궤도선이 수행 중인 두 ‘태양 미션’과 밀접한 관계를 갖고 있어 앞으로 우리는 몇 년 동안 금성 플라이바이를 보게 될 것이다.　

태양계 끝자락에서 온 '손님'이 무려 7만 년 만에 지구를 찾아왔다. 지상에서 직접 관측이 가능한 아름다운 혜성이 긴 녹색 꼬리를 드리우며 새벽 하늘을 수놓고 있기 때문이다. 우리나라에서도 동트기 전 관측 가능한 이 혜성의 정식 명칭은 'C/2021 AI'로 실제로는 발견자의 이름을 따 '레너드 혜성'으로 불린다. 레너드 혜성은 지난 1월 3일 미국 애리조나 대학 연구원 그렉 레너드가 처음 발견했다. 첫 발견 당시에는 극도의 희미한 상태인 16등급 천체였으나 지금은 태양과 지구에 가깝게 접근하면서 4~5등급까지 밝아질 것으로 예상된다. 레너드 혜성이 지구와 가장 가까워지는 날은 오는 12일로, 그 거리는 약 3500만㎞이며 속도는 시속 25만㎞가 넘는다.지상에서 망원경과 쌍안경으로도 관측 가능한 레너드 혜성은 사실 인간의 머릿속으로 상상하기 힘든 ‘숫자’로 설명된다. 무려 5200억㎞ 떨어진 '오르트 구름'에서 날아왔기 때문이다. 태양계 끝자락에 있는 명왕성이 지구와 대략 60억㎞ 떨어진 것에 비춰보면 상상하기 힘든 먼 거리로 공전주기로 보면 레너드 혜성이 다시 지구로 찾아올 날은 7만 년 후다.레너드와 같은 장주기 혜성의 고향인 오르트 구름은 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있으며 이곳에 수많은 얼음 천체가 있을 것으로 추정되지만 너무나 먼 거리 때문에 망원경으로 관측하거나 탐사선을 보내기 어렵다. 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. 

이제껏 발견된 블랙홀 중 지구에서 가장 가까운 한 쌍의 블랙홀이 발견되었다. 더욱이 충돌 직전으로 곧 하나가 될 이 블랙홀 한 쌍은 근처 은하계에 숨어 있는 초거대질량 블랙홀로 밝혀졌다. 두 블랙홀은 지구에서 물병자리 방향으로 약 8900만 광년 떨어져 있는 은하 NGC 7727의 중심에서 서로 중력의 춤을 추고 있다. 과학자들은 그러한 쌍의 블랙홀을 우리 행성에서 이렇게 가까이 본 적이 없었지만, 두 블랙홀이 서로 그렇게 가까운 것도 역시 처음 보는 광경이라고 밝혔다. 앞으로 약 2억 5000만 년 후에 하나의 거대한 블랙홀로 합쳐질 이 블랙홀 커플은 블랙홀의 존재를 나타내는 일반적인 증거인 X선 복사를 많이 방출하지 않기 때문에 오랫동안 탐지되지 못했다. 이번 블랙홀이 발견된 것은 강력한 한 쌍의 망원경, 칠레 유럽남방천문대(ESO)의 초대형 망원경과 허블 우주망원경의 합작에 힘입은 것이다. 이번 연구의 주저자이자 프랑스 스트라스부르 천문대의 천문학자 카리나 보겔은 “이전 기록보다 절반도 안 되는 거리로 서로 가까이 있는 두 초대질량 블랙홀을 발견한 것은 이번이 처음”이라고 성명에서 밝혔다. 이제껏 가장 가까운 것으로 알려진 블랙홀 커플의 이전 기록은 지구에서 4억 7000만 광년에 있는 것으로, 이번 새로 발견된 블랙홀 커플보다 5배 이상 더 멀리 떨어져 있는 블랙홀 쌍이다.천문학자들은 NGC 7727 블랙홀 쌍의 가까운 거리 덕분에 처음으로 서로의 중력이 주변 별에 미치는 영향을 측정하여 두 블랙홀의 질량을 결정할 수 있었다. 이중 큰 블랙홀은 태양의 약 1억 5400만 배에 가까운 질량을 갖고 있으며, 짝을 이루는 동반 블랙홀의 질량은 태양의 약 630만 배인 것으로 나타났다. 초대질량 블랙홀은 일반적으로 큰 은하의 중심에 위치하며, 두 은하가 충돌하고 병합할 때 블랙홀도 마찬가지로 충돌하고 합병한다. 과학자들은 이번 발견이 초대형 초대질량 블랙홀의 형성을 엿볼 수 있게 해줄 뿐만 아니라, 더 많은 블랙홀과 병합 쌍이 근처의 다른 은하에 숨어 있을 수 있음을 시사하는 것으로 보고 있다. 보겔은 “우리의 발견은 은하 합병의 이러한 유물이 더 많이 있을 수 있으며, 여전히 숨겨진 거대한 블랙홀들이 많이 존재할 수 있음을 의미한다”면서 “그것은 가까운 국부은하군에 알려진 초거대질량 블랙홀의 총수를 30%까지 증가시킬 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 과학자들은 현재 2024년으로 예상되는 칠레 북부에 ESO의 ELT(초거대 망원경)가 완공되면 앞으로 몇 년 안에 초거대 블랙홀과 블랙홀 쌍에 대한 탐색에 더욱 박차를 가할 것으로 기대하고 있다. 이 발견의 공동 저자인 ESO 천문학자 스테펜 미에스케는 “ELT의 하모니(HARMONI/고각 해상도 모놀리식 광학 및 근적외선 현장분광기)를 사용하면 현재보다 훨씬 더 멀리 탐지할 수 있을 것”이라고 전망했다. 이 발견은 11월 30일(현지시간) ‘천문학 및 천체물리학’ 저널에 발표됐다.　　

한국과학기술한림원은 2일 오전 10시 30분에 2006년 노벨과학상 수상자인 존 매더 미국항공우주국(NASA) 박사를 초청해 ‘제4회 노벨상 수상자와의 대담’을 온라인 개최한다. 천체물리학자인 매더 박사는 우주배경복사 연구를 통해 우주생성 원리를 밝혀 2006년에 조지 스무트 박사와 함께 노벨물리학상을 공동수상했다. 현재는 허블우주망원경보다 2배나 크고 100배 이상의 관측 성능을 가진 ‘제임스 웹 우주망원경’ 프로젝트에 수석과학자로 참여하고 있다. 매더 박사의 특별강연과 우종학 서울대 물리천문학부 교수와의 대담, 양유진 한국천문연구원 박사의 사전해설강연이 있을 예정이다. 한림원 유튜브 채널(www.youtube.com/c/한국과학기술한림원1994)에서 실시간 중계되고 동시통역도 제공된다.

지구로부터 가장 가까운 거리에서 두 개의 블랙홀이 짝을 이뤄 공전하는 ‘블랙홀 쌍성’이 발견됐다. 프랑스 스트라스부르대 등 국제연구진은 지구로부터 약 8900만 광년 떨어진 물병자리 속 은하(NGC 7727)의 중심에서 블랙홀 쌍성을 발견했다고 밝혔다.유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 관측한 블랙홀 쌍성은 이전에 발견된 어떤 블랙홀 쌍성보다 지구에 가깝고 서로 거리마저 가깝다. 연구진은 두 블랙홀 사이 거리가 1600광년밖에 되지 않는다고 밝히면서 언젠가는 결국 하나의 초거대 블랙홀로 합쳐질 것이라고 설명했다.연구진은 블랙홀 쌍성의 각 중력이 주변 별의 움직임에 어떤 영향을 주는지를 관찰해 각각의 질량을 분석했다. 그 결과, 큰 블랙홀은 태양의 약 1억 5400만 배에 가까운 질량을 갖고 있으며, 짝을 이루는 동반 블랙홀의 질량은 태양의 약 630만 배인 것으로 나타났다. 연구진은 “거대한 블랙홀 한쌍의 질량을 계산한 사례는 이번이 처음”이라고 밝히면서 “블랙홀이 비교적 지구와 가까웠고 초거대망원경과 허블 우주망원경를 통해 얻은 관측 데이터도 비교적 자세해 이같은 성과를 낼 수 있었다”고 설명했다.천문학계에서 해당 은하 속에 블랙홀 쌍성이 존재할 것이라고 예측은 했지만 실체를 확인 한 것은 처음이다.  연구 주저자이자 스트라스부르대 수석연구원인 카리나 보겔 박사는 “이번 연구는 비슷한 형태의 블랙홀이 더 많이 존재할 수 있다는 점을 시사한다”면서 “이른바 작은 우주라고 할 수 있는 거대질량 블랙홀 쌍성의 모든 개수를 최대 30%까지 늘릴 수 있을 것”이라고 설명했다. 10년 뒤 칠레 아타카마 사막에 건설 중인 새로운 극대망원경(ELT)이 완공되면 더 많은 블랙홀 쌍성이 발견될 것으로 보인다. ESO의 천문학자 슈테펜 미스케 박사는 “거대질량 블랙홀 쌍성의 발견은 이제 시작에 불과하다. ELT에 하모니(HARMONI) 관측기기를 장착하면 지금보다 훨씬 먼 거리에 있는 블랙홀도 찾아 낼 수 있다”면서 “ESO의 ELT는 이런 천체를 이해하는 데 꼭 필요하다”고 설명했다. ESO는 1962년 국가간 천문학 연구기관으로, 현재 유럽 16개 회원국이 재정 지원 및 관리를 한다. 연구 성과는 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.