프로배구 컵 대회가 오는 8~9월 충북 제천에서 열린다. 11년 만에 흥국생명 유니폼을 입은 ‘배구 여제’ 김연경(32)의 국내 복귀 첫 무대가 될지 주목된다. 한국배구연맹(KOVO)은 8~9월 제천에서 2020KOVO컵 프로배구 대회를 개최한다고 17일 밝혔다. 제천에서 프로배구 컵 대회가 열리는 것은 2018년에 이어 2년 만이다. 남자부는 8월 22일부터 29일, 여자부는 같은 달 30일부터 9월 5일까지 제천체육관에서 조별리그에 이은 토너먼트 방식으로 우승을 가린다. 지난해 전남 순천 대회에서는 대한항공과 현대건설이 각각 남녀부 우승을 차지했다. 이달 초 흥국생명과 1년 계약을 맺고 국내로 돌아온 김연경이 10월 2020~21시즌 V리그 개막을 앞두고 치러지는 프리 시즌 성격의 이 대회에 출전해 월드클래스 기량을 뽐낼지 벌써부터 관심이 쏠린다. 관중을 일부라도 입장시킬지, 관중 없이 대회를 치를지는 코로나19 사태 추이를 살피며 결정할 예정이다. 남자부의 경우 아마추어 1개팀을 초청해 모두 8개팀으로 대회를 치르는 방안을 검토 중이다. 연맹 관계자는 “무관중 여부는 늦어도 다음달 둘째주까지 결정할 것”이라면서 “외국인 선수 출전 여부도 마찬가지”라고 말했다. 최영권 기자 story@seoul.co.kr

천문학의 대중화를 위해 다양한 활동을 펼치고 있는 미국 천문학자 폴 M. 셔터 박사가 제9 행성의 탐색 상황에 대해 16일 스페이스닷컴에 기고한 칼럼을 소개한다. 지난 몇 년간, 태양계의 가장 바깥쪽 변두리에 새로운 행성이 있을 가능성은 과학자들과 일반인들 모두를 놀라게 했다. 그러나 수년간의 연구와 탐색 끝에도 천문학자들은 그 영역에서 새로운 행성을 발견하는 데 실패했다. 과학자들은 지난 수십 년 동안 해왕성 궤도 너머의 태양계의 영역을 연구해 왔지만, 천문학에 있어 이 과제는 무척 어려운 숙제이다. 사냥감은 매우 작을 뿐만 아니라 엄청 먼 곳에 있다. 이것이 문제 해결을 어렵게 만들고 있다. 1930년에 운좋게 발견된 명왕성 외에, 해왕성 너머 태양계 형성기서 얼어붙은 잔해들로 이루어진 카이퍼 벨트에서 최초로 천체를 발견한 1992년까지 외부 태양계에 대한 천문학자들의 이해는 거의 백지 상태였다. 그 이후로, 연구자들은 카이퍼 벨트 속에서 그러한 천체들을 수천 개 발견하고 분류작업을 계속해왔다. 그들은 ‘해왕성 궤도 너머 가장 먼 천체'(eTNO) 무리를 집중적으로 조사하기 시작했다.2003년 천문학자들은 아마도 가장 이상한 eTNO에 속하는 세드나(Sedna)를 발견했다. 세드나는 명왕성 크기의 약 절반이지만 참으로 기묘한 궤도를 도는 천체다. 1만1000년 동안(기록된 인류 역사의 2배) 세드나는 76AU(1AU는 태양-지구 간의 거리)에서 900AU 이상 날아간 뒤 다시 돌아왔다. 세드나의 궤도는 너무 이상해서 설명이 필요하다. 거의 행성 크기의 세드나가 어떻게 태양계에서 완전히 방출되지 않은 채 그 같이 분리된 궤도를 유지할 수 있을까? 이는 세드나를 끈으로 묶어놓은 다른 것이 있다고 해석할 수밖에 없는 것이다.최근 두 집단의 천문학자 팀이 다른 이상한 eTNO를 발견하기 시작했다. 즉, 비슷한 궤도를 가진 6개의 물체로 이루어진 그룹은 거의 같은 곡률의 타원 궤도를 가졌으며 그 타원들은 모여 있다. 이는 분명 특이한 현상이다. 우연히 이런 종류의 궤도들이 생겼을 리는 없기 때문이다. 천문학자들이 내놓은 가장 좋은 설명은 새로운 행성인 제9 행성이 그 같은 궤도를 만들고 양치기하듯이 몰아가고 있다는 것이다. 천왕성의 이상한 궤도를 연구하다가 해왕성을 발견한 것이 그 선례라 할 수 있다. 그래서 해왕성은 종이와 연필로 발견한 행성이라는 평을 들었다. 어쨌든 그 후로 밀집한 궤도에서 그 같은 eTNO들이 더 많이 발견되었다. 그러나 제9 행성의 문제가 화제가 된 후로는 그 같은 천체들이 더 이상 발견되지 않았다. 만약 제9 행성이 존재한다면 그것은 지극히 작을 뿐 아니라 아주 먼 곳에 있을 것인 만큼 발견하기가 쉽지는 않을 것이다. 만약 발견된다면 그것은 천문학사에 한 획을 긋는 사건이 될 것이다. 일부 천문학자들은 ‘특별한 eTNO’가 그렇게 특별하지 않다고 주장한다. 만약 의도적인 관측을 수행한다면 그 같은 기묘한 궤도를 가진 eTNO를 발견할 가능성이 높다는 것이다. 이는 곧, 이러한 eTNO가 외부 태양계의 신비한 존재에 의해 양치기되고 있지 않다는 뜻이다. 또한 현재 이해하고있는 태양계의 형성으로 9번째 행성의 존재를 예측한다는 것은 어렵다. 제9 행성의 존재에 대한 확실한 증거가 없다면, 천문학 공동체는 외부 태양계에 있는 몇몇 얼음 덩어리의 기묘한 움직임으로 흔들리지는 않을 것이다. 그래서 지금은 새로운 행성에 대한 탐색이 계속되고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

우주의 실제 팽창 속도가 기존의 이론 모델로 계산한 값보다 상당히 빠른 것으로 다시 한번 확인됐다. 지난 2월 천체물리학저널레터에 미국국립전파천문대가 이끄는 연구팀이 발표한 내용이다. 기존과는 전혀 다른 방식으로 측정했다는 사실에 의미가 있다. 연구팀의 제임스 브라츠 박사는 다음과 같이 말했다. “우리는 다른 은하들이 표준 우주론 모델에서 제시하는 것보다 더욱 가깝다는 사실을 알아냈다. 이것이 측정의 문제인지 모델의 문제인지 토론했다. 결론은 표준모형에 결함이 있을 가능성이 매우 높다(likely)는 것이다.” 우주 팽창 속도에 관한 이론과 관측의 불일치는 오랫동안 문제가 돼 왔다. 이를 두고 연구자들은 이론이 틀렸는지, 관측에 오류가 있는지를 두고 부심해 왔다. 이번 논문은 관측 쪽 손을 들어 준 것이다. 우주의 기원에 대한 빅뱅 이론에 따르면 우주는 137억년 전 하나의 특이점에서 시작해 급속도로 팽창했다. 현재 크기는 지구를 중심으로 본다면 반지름 480억 광년 정도다. 그 바깥은 빛보다 빠른 속도로 팽창 중이다. 우주는 계속 커지고 있으며 그 속도는 먼 곳에 있는 은하일수록 더욱 크다. 기존의 이론은 우주배경복사에 대한 플랑크 위성의 측정값을 바탕으로 팽창 속도를 제시한다. 우주배경복사란 빅뱅 38만년 후에 퍼져나간 빛, 즉 전자기파가 우주의 모든 곳에 균일하게 퍼져 있는 것을 말한다. 팽창 속도는 거리 326만 광년(1메가파섹)당 초속 67.4㎞다. 이를 ‘허블상수’라고 부른다. 우주에서의 거리는 어떻게 측정하는가. 대표적인 것이 밝기가 일정한 표준 촛불, 그중에서도 초신성을 이용하는 방법이다. 초신성이란 수명이 다한 별이 마지막 단계에서 태양의 수백만 배에 해당하는 에너지를 일시에 내뿜으며 폭발하는 현상을 말한다. 그중에서도 특정한 유형(1a형)은 밝기가 일정하므로 빛이 어두워진 정도를 보면 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 알 수 있다. 일정한 주기로 밝기가 달라지는 세페이드 변광성도 표준 촛불로 사용된다. 또 다른 방법은 멀리 있는 퀘이사를 이용하는 것이다. 퀘이사란 강력한 전자파를 발산하는 활동은하의 중심 핵을 말한다. 그 빛이 우리 앞에 있는 다른 은하 주위를 통과하면서 중력에 이끌려 휘어지는 정도를 측정한다. 표준 촛불과 퀘이사의 중력렌즈 효과로 측정한 기존의 허블상수는 73~74였다. 이번의 새로운 관측에서 얻은 허블상수는 이 범위 내인 73.9다. 이론 모델과는 초속 7㎞ 이상의 차이가 난다. 이번 프로젝트는 은하 중심부의 초거대질량 블랙홀 주변을 회전하는 가스 원반에 초점을 맞췄다. 원반이 지구에서 볼 때 수평에 가깝게 누워 있을 경우 라디오파(마이크로파)가 분출되는 밝은 구역들을 관측할 수 있다. 이를 통해 원반의 물리적 크기와 기울어진 정도를 파악할 수 있다. 그러면 기하학적으로 거리를 결정할 수 있다. 프로젝트팀은 전 세계의 전파 망원경을 동원했다. 대상은 1억 6800만~4억 3100만 광년 거리의 은하 4개다. 기존에 측정된 은하 두 개의 거리도 계산에 포함했다. 우주의 구성과 진화를 다루는 현재의 표준모델은 ‘람다 차가운 암흑 물질’(Lambda CDM)이라 불린다. 람다란 우주를 점점 더 빨리 팽창시키는 암흑 에너지를 나타내는 ‘우주 상수’다. 여기서 암흑이란 ‘어둡다’가 아니라 ‘모른다’는 뜻이다. 이 모델에 따르면 우주는 보통 물질(약 4%), 암흑 물질(약 23%), 암흑 에너지(약 73%)로 구성돼 있다. 암흑 물질이란 중력 이외의 다른 힘과는 상호작용하지 않아서 관측이 되지 않는 ‘어두운’ 물질을 말한다. 연구자들은 모델의 결함을 관측에 맞게 보정하는 방법들을 검토 중이다. 아인슈타인의 우주상수에서 벗어나 암흑 에너지의 성질에 대한 가정을 바꾸자는 발상도 있다. 또한 입자물리학에서 중성미자의 숫자나 유형, 상호작용에 변경을 가하는 방법도 검토 중이다. 중성미자란 전기를 띠지 않은(중성) 미세한 입자(미자)를 말한다. 이보다 이상한 방법도 연구되고 있다. 어느 쪽이 나은 방법인지를 판별할 방법은 아직 없다. 우리가 알고 있는 우주는 4%의 보통 물질뿐이다.

과학자들이 우주론의 기본 모델을 다시 조사해야 하는 상황이 일어날지도 모른다. 천문학자들은 우주 거리의 새로 측정한 값을 사용하여 허블 상수 계산을 세분화했다. 허블 상수는 우주의 특정 지점을 기준으로 우주가 얼마나 빨리 팽창하는가를 나타내는 값이다. 새로운 측정 결과 과학자들은 이 중요한 수치의 수정을 검토하고, 나아가 우주의 기본 특성을 설명하는 이론인 ‘우주론 표준 모델’을 개선해야 한다는 생각을 지지했다. 전 세계의 다양한 망원경들을 사용하여 수행한 이 새로운 측정은 허블 상수의 이전 측정치와 ‘표준 모델’에 의해 예측된 허블 상수의 값 사이의 불일치를 드러냈다. ‘표준 모델’은 알려진 모든 기본 입자를 분류하고 자연계의 4가지 기본 힘 중 3가지, 곧 강력, 약력, 전자기력을 기술한다. 이 이론은 중력을 포함되지 않는다. 새 연구에서 연구원들은 거리 측정에 있어 지구에서 1억 6800만 광년에서 4억 3100만 광년의 거리에 있는 4개의 은하에 대한 거리 측정과 추가적으로 이전에 이루어진 2개의 은하까지의 거리 측정으로 세분화했다. 그 결과 연구원들은 허블 상수, 즉 우주 팽창 속도가 메가파섹당 초당 73.9km(73.9km/s/Mpc)라는 값을 도출했다. 이는 지구로부터 326만 광년 거리에서 우주공간이 초당 73.9km 속도로 팽창하고 있다는 뜻이다. 그런데 문제는 이값이 표준 모델에서 예측한 값인 초당 67.4km와는 상당한 차이를 보인다는 점이다. 하버드 스미소니언의 천체물리학 센터의 연구원이자 새 논문의 수석저자인 돔 페스는 성명서에서 “허블 상수를 최고의 정밀도로 측정해야 하는 만큼 표준 모델을 테스트하는 것은 정말 어려운 문제”라고 전제하면서 “허블 상수의 예측값과 측정값 사이의 불일치는 모든 물리학에서 가장 근본적인 문제 중 하나를 제기하는 것인 만큼 문제를 검증하고 모델을 테스트하는 여러 개의 독립적인 측정이 필요하다”고 밝혔다. 이어 “우리의 방법은 기하학적이며 다른 모든 것과 완전히 독립적으로 이루어진 측정으로 불일치를 확연히 드러낸 것”이라고 덧붙였다. 이번 새로운 측정에는 독일의 에펠스베르크 전파망원경을 비롯해, 미국국립과학재단의 초장기 전파간섭계(VLBA), 잔스키 전파망원경, 그린뱅크 망원경(GBT) 등이 동원되었다. 허블 상수를 측정하는 메가매서 우주론 프로젝트를 지도하는 국립전파천문대의 제임즈 브라츠는 “우리는 은하들이 다른 방법의 거리 측정을 사용한 기존 표준 모델의 예측값보다 더 가깝다는 것을 발견했다“면서 “문제가 모델 자체에 있는지 또는 모델 테스트에 사용된 측정에 있는지에 대한 논쟁이 있었지만, 우리의 연구는 다른 모든 것과 완전히 독립적인 거리 측정 기술을 사용한 것으로, 측정된 값과 예측값 사이의 불일치를 확실히 보여준다”고 밝혔다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

영국의 한 아마추어 천체사진작가가 태양 앞을 통과하는 국제우주정거장(ISS)의 모습을 완벽하게 포착했다. 15일(현지시간) 영국 일간 메트로 등에 따르면, 잉글랜드 에식스주 사우스엔드(온시)에 사는 IT업계 종사자 데이비드 글로진(38)은 얼마 전 자택 정원에서 ISS가 태양 앞을 통과하는 모습을 사진으로 찍는 데 성공했다. 한 아이의 아버지인 그는 ISS의 태양 통과 사진을 촬영하는 데 200만원 후반대 전문가용 DSLR 카메라를 사용했다. 그는 “NASA 웹사이트에 공개된 자료를 통해 ISS의 태양 통과 시간에 대해 알았고 1분 전부터 2000분의 1프레임으로 연사해서 촬영하고 있었다. ND10000이라는 강력한 태양 필터도 사용했는데 이것이 없으면 카메라 센서가 손상된다”면서 “당시 구름이 태양을 가리지 않아 다행이었다”고 말했다. 지구상에서 그처럼 ISS가 태양을 통과하는 찰나의 순간을 이미지로 완벽하게 포착하는 것은 매우 어렵다. 이는 대다수 전문 천체사진작가들이 천체망원경을 장착한 카메라를 사용해도 마찬가지다.하지만 그는 자신의 사진 촬영 기술은 사실 전문가와 거리는 멀다고 고백했다. 그는 “난 사진과 영상 촬영에 관해서는 완전히 아마추어”라면서 “내 촬영물들은 시행착오적 접근과 수많은 시간을 온라인 설명서를 살핀 결과물”이라고 말했다. 또 그는 “항상 사진과 영상 찍는 것을 즐겼지만, 드론을 처음 샀을 때 사진과 영상을 제대로 찍어보고 싶은 열정이 시작됐다”면서 “첫 번째 비행에서 두 차례 드론을 땅에 떨어뜨렸고 두 번째 비행에서는 카메라까지 분실했다”고 밝혔다. 이어 “완전 자동 모드에서 완전 매뉴얼 모드로 전환되는 까다로운 카메라의 설정을 배우고 익히기로 했었다”면서 “이런 접근은 사진에 대한 열정을 불러일으켰다”고 덧붙였다. 사진=데이비드 글로진 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

코로나19 팬데믹으로 전 세계가 멈춰버린 가운데, 천문학자들이 우려를 감추지 못하고 있다. 세계 최대 망원경이 코로나19로 ‘눈’을 닫아버렸기 때문이다. 세계 최고의 성능을 자랑하는 망원경은 대부분 칠레에 자리잡고 있다. 전파망원경 배열인 아타카마 대형 밀리미터 집합체(ALMA)를 포함해 다양한 전파망원경이 가동돼왔다. 하지만 지난 3월, 칠레 당국은 방문객과 연구자들의 코로나19 감염 위험을 막기 위해 전파망원경 가동을 중단했다. 예상보다 가동 중단 기간이 길어지자, 전문가들이 우려하고 나섰다. 이미 상당수의 연구 프로젝트가 영향을 받은데다, 지구로 향하는 소행성이나 우주과학 분야에서 꼭 필요한 초신성 또는 신물질 발견이 가능한 감마선 폭발 천체(GRB)등의 관찰이 중단되면서 학문 발전에도 차질이 생기고 있기 때문이다. ALMA 소속 천문학자인 존 카펜터는 AFP와 한 인터뷰에서 “초신성이나 감마선 폭발 천체의 발견은 우리가 우주망원경을 폐쇄한 순간에도 언제든 일어날 수 있다”면서 “우리는 다양한 우주 관찰의 기회를 놓치게 될 것이다. 우주의 특별한 현상은 매우 빠르게 지나가며 두 번 다시 나타나지 않기 때문”이라고 밝혔다. 실제로 2011년 가동을 시작할 당시 세계 최대 규모였던 ALMA는 지난해 4월 최초의 블랙홀 관측에 동원되는 등 굵직한 천문 연구에 공을 세웠다. 또 ALMA와 400㎞ 떨어진 지역에 있는 유럽남방천문대(ESO)가 운영하는 가장 강력한 지상망원경으로 꼽히는 초거대 망원경(VLT)이 자리잡고 있지만 역시 가동이 중단된 상황이다. ESO의 한 관계자는 “천문대에는 최소한의 직원들이 남아 일을 하고 있지만, 망원경이 가동되는 것은 아니다”라며 “코로나19 팬데믹이 끝나고 다시 망원경을 가동하기 위해서는 몇 개월이 더 필요할 것으로 보인다”고 밝혔다. 이어 “이는 매우 심각한 (우주연구의) 지연 상황”이라면서 “ALMA는 매년 4000시간 가까이 우주를 관찰해 왔지만, 우리는 지난 6개월간 코로나19 봉쇄로 인해 2000시간의 손실이 발생했다”고 덧붙였다. 한편 칠레는 세계 각국의 천문 연구진이 모이는 ‘천문 강국’으로, 전 세계 천문학 투자의 70%가 칠레로 몰린다. 칠레 북부 사막 지역은 대기가 맑고 안정적이어서 천문 관측의 최적지로 꼽힌다. 하지만 첫 코로나19 확진자가 발생한 지난 3월 이래 칠레에서는 3000~5000명의 누적 사망자와 약 17만 5000명의 확진자가 발생했고, 당국은 감염 확산을 막기 위해 대부분의 천문대를 봉쇄했다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

약 6000년 만에 지구를 찾아온 혜성의 모습이 지구 주변을 돌고 있는 위성에 포착됐다. 지난 5일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 태양 탐사선 스테레오-A(STEREO-A)가 포착한 혜성 '아틀라스'의 모습을 공개했다. 지난달 25일~지난 1일 사이에 촬영된 아틀라스는 화면 속에서 오른쪽 상단에서 왼쪽 하단으로 빠르게 움직이는 것이 확인된다. 화면 왼쪽에서 이글이글 흰 연기로 보이는 것은 태양풍이다. 지난 2006년 발사된 스테레오-A는 이듬해 발사된 스테레오-B와 함께 쌍둥이 태양 탐사선으로 지구 주변을 돌면서 태양 분출 현상(코로나 질량방출)을 관측하고 있다. 혜성 아틀라스는 지난해 12월 28일 처음 존재가 확인됐으며 정식이름은 ‘C/2019 Y4’ 다. 미 항공우주국(NASA)이 지원하는 하와이대학 천문연구소의 ATLAS(Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System·소행성 충돌 경보시스템)에 처음 포착돼 아틀라스로 불리고 있다. 당초 아틀라스는 5월이면 지구상에서 밤하늘의 초승달 만큼이나 밝게 빛나 맨눈으로도 관측이 가능할 것으로 큰 기대를 모아왔다.그러나 3월 중순 경까지 빠르게 밝아지던 아틀라스 혜성은 이후 갑자기 희미해지기 시작했다. 이유는 아틀라스 혜성이 태양으로 다가가면서 쪼개지고 있었기 때문. 다만 이번에 공개된 영상에서 확인되듯 아틀라스는 다행히 완전히 부서지지 않았으며 끝까지 태양으로부터 살아남으면 다시 태양계 외곽으로 빠져나간다. 한편 한때는 두려움과 경이의 대상이었던 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말하며 아틀라스의 공전주기는 무려 6000년이다. 소행성과의 가장 큰 차이점은 소행성이 바위(돌) 등으로 구성된 것과는 달리 혜성은 먼지와 암석, 물 성분의 얼음 및 얼어붙은 가스로 이루어져 있다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 꼬리를 남긴다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1980년대 천문학 역사에 큰 획을 그었던 발견을 담고 있는 데이터 창고에서 천문학자들이 일련의 시간여행을 계속했으며, 이는 오랫동안 풀리지 않고 있는 우주의 미스터리를 해결하기 위한 것이라고 한다. 일단의 연구진이 하와이의 마우나 케아에 있는 케크 천문대와 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X-선 천문대가 보유하고 있는 오랜 데이터를 뒤졌는데, 이는 엄청난 양의 빛을 방출하는 퀘이사, 곧 활동 은하핵에 관한 데이터들이다. 그들이 관측한 것은 아인슈타인 고리라 불리는 것으로, 퀘이사와 지구 사이의 거대 질량체의 중력에 의해 휘어진 빛의 고리이다. 이 같은 고리는 휘어진 빛으로 인해 일종의 렌즈 기능을 하여 '중력 렌즈'라 일컬어지기도 한다. 따라서 거대 질량체의 후면에 있는 은하 등이 크게 확대되어 보인다. 질량이 시공간을 휘게 한다는 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따른 현상으로, 아인슈타인 고리라는 이름을 얻었다.그러나 연구팀은 최초로 발견된 아인슈타인 고리인 '1131 + 0456'보다 더 오래된 아인슈타인 고리를 발견하는 데는 실패했다. 1131 + 0456는 1987년 뉴멕시코의 초대형 전파망원경 네트워크(VLA)를 사용하여 최초로 관찰된 것으로, 발견 당시에는 해당 천체까지의 거리나 적색이동(멀리 떨어진 물체가 방출하는 빛의 파장이 늘어나서 스펙트럼상에서 붉은 쪽으로 치우쳐 보이는 현상) 값은 알려지지 않다. 그러나 이번 새로운 연구를 통해 연구팀은 해당 천체까지의 거리를 결정할 수 있었는데, 그 값은 지구로부터 100억 광년 거리로, 적색이동 z = 1.849였다.　​ 이 같은 결과를 산출한 연구자는 공동저자인 캘리포니아 패서디나 소재 NASA 제트추진연구소의 선임 연구원 대니얼 스턴과 영국 케임브리지 대학 천문학연구소의 도미니크 월턴 STFC 어니스트 러더퍼드 팰로이다. 스턴 박사는 성명에서 “아인슈타인 고리가 처음 발견되었을 때는 베를린 장벽이 여전히 서 있을 무렵이었고, 우리 논문에 제시된 모든 데이터는 지난 2000년의 데이터”라고 밝혔다. “우리가 더 깊이 파고들자, 그렇게 유명하고 밝은 빛을 내는 천체인데도 측정한 거리가 없다는 사실에 놀랐다”고 말하는 스턴 박사는 “중력 렌즈를 이용해 거리를 측정하는 것은 우주 팽창 과정이나 암흑물질을 연구하는 모든 추가 연구에 필요한 첫 번째 단계”라고 덧붙였다. 이 연구는 6월 1일 ‘천체물리학 저널 레터스’에 게재되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

미국의 첫 민간 유인우주선 ‘크루 드래건’을 성공적으로 국제우주정거장(ISS)에 도킹시킨 스페이스X가 불과 나흘 만에 스타링크 위성 60기를 지구 궤도에 올려놓았다. 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 이끄는 스페이스X 측은 3일(미 동부시간 기준) 오후 9시 25분 플로리다 주 케이프 커내버럴의 케네디 우주센터에서 위성 60기를 실은 팰컨9 로켓을 성공적으로 발사했다고 발표했다. 지난주 세계의 주목 속에 더그 헐리(53)와 밥 벤켄(49)을 ISS로 보낸 지 불과 나흘 만에 위성 60기를 우주로 보낸 셈.흥미로운 사실은 이번에 위성 60기를 실어나른 로켓이 이미 과거에 4번이나 사용된 '중고' 팰컨9 로켓이라는 점이다. 팰컨9 로켓의 1단 발사체는 우주로 쏘아올려진 후 다시 돌아와 재활용이 되기 때문에 발사 비용이 크게 절감된다. 결과적으로 이번이 5번째 발사로 로켓의 겉모습에는 과거 대기권을 다녀온 검게 그을린 흔적이 남아있었다. 스타링크 위성은 머스크 회장의 만화같은 계획과 맞물려있다. 머스크는 전 세계에 사각지대가 없는 무료 인터넷망을 구축하겠다는 신념으로 '우주 인터넷망'을 구축 중인데 그 핵심이 되는 것이 바로 스타링크 위성이다. 지난해부터 꾸준히 발사된 스타링크 위성은 이번 60기를 포함해 현재 총 480기가 우리 머리 위에 떠있다. 향후 스페이스X는 이같은 우주 인터넷 구상을 실현하기 위해 무려 1만2000개의 위성을 띄울 예정이다. 우주 인터넷망 구축은 스페이스X 만의 구상은 아니다. IT 공룡인 아마존 역시 전세계에 초고속 인터넷을 제공하기 위해 3000개 이상의 위성으로 네트워크를 구축할 계획이다. 또한 지난 2월 세계적인 통신회사 원웹 역시 스타링크와 같은 목적으로 인터넷 위성 34개를 하늘로 보냈다.원웹은 2021년까지 총 648개 위성을 띄워 전세계에 무선 인터넷을 공급한다는 계획이다. 이 때문에 일각에서는 오는 2029년이면 지구 궤도를 도는 인공위성이 무려 5만 7000개에 달할 것이라는 전망도 내놓고 있어 과장하면 별 볼일 보다 위성 볼일이 더 많아질 판이다.이에 영국 임페리얼 칼리지 런던 천문학자인 데이브 클레멘트는 “밤하늘은 누구나 볼 수 있는 공유물”이라면서 “스타링크와 같은 수많은 위성은 잠재적 위험 소행성이나 퀘이사 등 관측의 모든 것을 방해한다”고 주장했다. 이탈리아 토리노 천체물리학관측소의 로널드 드리믈도 “스타링크 위성 군집의 잠재적 위협은 인류가 우주를 바라보는 데 큰 도전을 받게 된다는 것을 의미한다”며 “하늘을 망치는 결과를 가져올 수 있다”라고 경고했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

더그 헐리(53)와 봅 벤켄(49)이 9년 만에 미국 영토에서 발사되는 유인 우주왕복선에 몸을 실어 국제우주정거장(ISS)으로 떠나는 역사적 탐험에 나설 순간이 이제 사흘도 남지 않았다. 미국 항공우주국(NASA)의 비행시험 조종사인 두 사람은 코로나19로 지구촌이 시름을 앓는 와중에 민간 우주탐사 기업 ‘스페이스X’의 유인 캡슐 ‘크루 드래건’(Crew Dragon)에 탑승, 27일 오후 4시 33분(한국시간 28일 새벽 5시 33분) 플로리다주 케이프 커내버럴의 케네디우주센터를 떠나는 팰컨 9 로켓에 실려 지구 궤도의 ISS를 향해 솟구칠 예정이다. 텍사스주 휴스턴 기지에서 훈련을 받아 온 둘은 지난 20일 케네디센터에 도착해 준비 마무리에 집중하고 있다. 그러나 발사 시간이 30일(이하 현지시간) 같은 시간으로 미뤄질 수 있는 것으로 전해졌다. 당초 27일 예정된 시간대의 기상 여건이 발사에 적합할 확률은 40%로 예보됐기 때문이다. 해군 전투기 조종사 출신으로 지난 2011년 7월 미국의 마지막 우주왕복선 아틀란티스호의 승무원 넷 중 한 명이었던 헐리는 ‘데모-2’로 명명된 이번 비행의 사령관을 맡는다. 아내 카렌 니버그도 우주를 두 차례 다녀왔다. 그 기간 아들 잭을 낳고 키우다 지난해 은퇴했다. 공군 대령인 벤켄도 우주왕복선에 두 차례 탑승해 우주 임무를 수행했다. 그의 아내 메건 맥아더 역시 2009년 허블 천체망원경 수리를 위해 마지막 우주왕복선 비행에 참가했다. 현역이며 2024년 NASA의 달 탐사에 처음으로 도전할 여성 후보로 손꼽힌다. 아들 테오(6)를 뒀다. 벤켄은 “첫 비행 때는 아들이 없었는데 지금은 있다. 아들과 짜릿한 순간을 함께 할 수 있다니”라며 들떠했다. 두 부부 모두 2000년 NASA의 우주비행사 교육생 동기란 인연도 남다르다고 영국 BBC가 전했다. 헐리와 벤켄은 캘리포니아주의 스페이스X 본사에서 시뮬레이터를 통해 캡슐 드래건 작동 훈련을 해왔다. 크루 드래건이 무인 시험비행을 통해 검증되긴 했으나 유인 비행은 처음이라 위험 부담이 이만저만 아니다. 헐리는 “우주왕복선이 아니라 훨씬 작은 캡슐이지만 기술적인 측면에서는 최첨단 비행체”라고 믿음을 보였다. 짐 브라이든스타인 NASA 국장은 케네디우주센터에서 두 우주비행사를 환영하며 코로나19로 힘겨운 시간을 보내는 “모든 미국인에게 당신들은 진정한 밝은 빛”이라면서 “모두 바라보면서 미래에 대한 영감을 얻을 수 있는 순간”이 될 것이라고 기대했다.지난 2011년 우주왕복선 프로그램 종료 후 미국에서는 9년 만에 처음 유인 발사가 재개되고, 민간 기업이 화물을 넘어 우주 인력 수송까지 담당하는 민간 우주탐사 시대가 열리는 의미를 갖는다. 미국은 ISS를 오가는 단거리 우주비행은 민간기업에 맡긴다는 구상에 따라 스페이스X, 보잉 등과 계약을 맺고 유인캡슐 개발을 추진했지만 목표한 일정보다 많이 늦어졌다. 이에 따라 ISS를 오간 미국 우주비행사들은 모두 7000만~8000만달러에 이르는 비용을 지불하고 러시아에서 발사하는 소유스 로켓을 이용했다. 사실상 독자발사 능력을 상실한 거인데 이번 발사는 스페이스X가 개발한 유인 캡슐에 대한 최종 테스트로 성공하면 러시아에 전적으로 의존해 온 우주 인력 수송 능력을 회복하는 의미를 갖는다. 도널드 트럼프 대통령이 직접 참관할 것으로 예상된다. NASA는 코로나19 확산을 우려해 집에서 지켜볼 것을 당부하고 있으나 케네디 우주센터의 39A 발사장 주변에는 많은 시민이 모여들 것으로 예상된다. 39A 발사장은 스페이스X에 대여된 곳으로 이전에 아폴로 우주선과 우주왕복선 등이 발사되기도 했던 역사적인 곳이다. 테슬라 최고경영자(CEO) 일론 머스크가 세운 스페이스X는 지난해 3월 크루 드래건의 무인 시험비행에 성공했으나 이후 지상 시험 도중 캡슐이 폭발하는 사고가 발생해 우주비행사를 실제로 태우고 이뤄지는 ‘최종 테스트’가 이제야 진행된다. 지난 1월 무인 발사를 통해 비상탈출 시험까지 모두 마쳐 유인 시험비행에 청신호를 얻었다. 크루 드래건 캡슐은 지름 4ｍ에 높이 8.1ｍ로 승무원을 7명까지 태울 수 있으며 스위치 없이 터치스크린 방식으로 작동한다. 크루 드래건의 화물 캡슐은 이미 ISS를 여러 차례 오가며 우주 화물을 수송해 왔다. 스페이스X와 경쟁해온 보잉도 유인 캡슐 ‘CST-100 스타라이너’를 개발했으나 무인 시험 도중 도킹에 실패하는 등 기술적 결함이 잇따라 발견돼 유인 시험비행이 늦어지고 있다. NASA가 지난 2014년 보잉과 42억달러, 스페이스X와 26억달러의 유인캡슐 개발 계약을 체결할 때만 해도 보잉이 뒤처질 것이라고 누구도 점치지 못했다고 한 미국 언론은 전했다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

-초대질량 블랙홀의 강력한 불꽃을 이용해 전 우주적 거리 측정 ​한국 연구진이 우주의 끝까지 밝힐 수 있는 거리 측정법을 개발했다. 우주에서 은하 간의 거리를 측정하는 방법으로 흔히 '표준촛불(standard candle)'을 사용하는데, 이는 고유 밝기를 알고 있는 천체를 이용해 대상 천체의 밝기와 비교함으로써 거리를 측정하는 기법이다. 이번 국내 연구팀이 개발한 새로운 표준촛불은 페르세우스자리 A 은하 중심의 블랙홀에서 뿜어져 나오는 빛을 이용하여 천문학에서 가장 먼 우주 거리를 측정하는 지표로 제시했다는 데 큰 의미가 있다. 연구진은 이 새로운 표준촛불이 우주의 끝을 밝힐 수 있는 강력한 열쇠가 될 것이라고 전망했다. 지금까지 밝혀진 가장 먼 우주 거리를 측정할 수 있는 표준촛불은 Ia형(일에이형) 초신성이다. 그러나 100억 광년이 넘는 거리의 은하에서는 밝기의 한계로 Ia형 초신성이 관측되지 않는다. 이는 현재 크기가 940억 광년에 이르는 우리 우주를 측정하기에는 역부족일 수밖에 없다. 한국천문연구원 제프리 호지슨 박사와 이상성 박사가 이끄는 국제연구팀은 우주에서 가장 밝은 천체 중 하나인 활동은하핵(AGN, Active Galactic Nuclei) ‘3C 84’를 관측한 미국의 초장기선간섭계(VLBA, Very Long Baseline Array) 자료를 활용해 새로운 표준촛불 후보 검증에 성공했다고 22일 밝혔다. 우주에는 먼 거리에서 밝은 천체들이 존재하며, 그 중 하나가 활동은하핵이다. 이는 다양한 파장에서 대량의 에너지를 방출하는 특별한 활동성이 보이는 은하의 중심 영역을 말하는데, 태양 질량의 백만 배에서 수십억 배 질량에 이르는 초대질량 블랙홀이 존재한다고 알려져 있다. 초대질량 블랙홀이 주변 물질을 빨아들이고 그 과정에서 강착원반을 형성하며, 그 중심에서 원반의 수직 방향으로 물질을 내뿜는 제트가 형성된다. 이 제트는 빛의 속도에 가깝게 빠르게 분출되며 아주 강한 복사 에너지를 방출한다. 연구진은 페르세우스자리 A 은하 중심에 있는 활동은하핵 ‘3C 84’의 제트가 일부 영역에서 변광 특성을 보이며 광도가 146일 주기 동안 약 2.7배 정도 증가하는 것을 밝혀냈다. 활동은하핵 제트가 빛의 속도로 변광 주기 동안 이동한 거리를 광원의 크기 즉, 제트의 실제 크기라고 가정하고, 이를 고해상도 전파 관측이 가능한 미국 VLBA의 영상지도를 통해 얻은 각크기와 비교함으로써 활동은하핵 ‘3C 84’제트까지 거리는 2억 2천만에서 2억 5천만 광년임을 알아냈다. 이 결과는 같은 은하 내의 표준촛불 Ia형 초신성 관측을 통해 산출한 2억~2억 7천만 광년과 비슷한 값이다. 이는 활동은하핵을 활용한 거리측정 방법이 새로운 표준촛불 후보로서 유력하다는 것을 의미한다. 이번 연구를 이끈 한국천문연구원 전파천문본부 제프리 호지슨 박사는 “본 연구에서 검증한 새로운 표준촛불 후보는 천문학에서 가장 먼 거리를 측정할 수 있게 하는 중요한 지표가 될 것”이라고 전망했다. 이상성 박사는 “앞으로 수행할 연구에서는 한국천문연구원에서 운영하는 초장기선간섭계인 한국우주전파관측망(KVN, Korea VLBI Network)을 활용해 더 먼 우주에 존재하는 은하까지의 거리측정에 도전할 것”이라고 밝히면서 “이는 우주론 모형을 검증할 수 있는 새로운 열쇠가 되어 우주의 끝을 밝힐 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 연구진은 앞으로 더욱 먼 활동은하핵까지의 거리를 측정하고 표준촛불로서의 활용 가능성을 검증해나갈 예정이다. 또한, 후속 연구를 위해 한국천문연구원에서 운영하는 KVN을 호주, 스페인, 이탈리아 등의 전파망원경들과 연계해 미국의 VLBA를 능가하는 고해상도 국제 전파관측망을 구축할 계획이다. 이번 연구논문은 영국 '왕립천문학회지' 최신호에 게재됐다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

호주 남동부 하늘을 가로 지르는 거대 섬광이 목격되어 시민들의 호기심을 자극했다. 시민들은 사회관계망서비스(SNS)에 사진과 동영상을 올리며 UFO(비확인비행물체) 내지는 유성이 아닌가하는 나름의 이론을 제기하기도 했다. 지난 22일 (현지시간) 저녁 6시 10분경 호주 남동부 빅토리아 주와 태즈매니아 주 하늘을 가로질러 날아가는 거대한 섬광이 목격되었다. 유성이라 하기에는 속도감이 느렸으며, 지역에 따라서는 여러 파편이 불에 타는 듯한 모습이었다. 피터 위쉬-윌슨 태즈매니아 주 녹색당 상원의원은 운전중에 이 섬광을 본 사람들 중의 한명이다. 그는 트위터에 "운전을 멈추고 이 섬광을 촬영했다. 언덕 너머로 사라졌으며 마치 거대한 유성우를 보는 듯했다"고 적었다. 다른 트위터는 "우리는 빅토리아주 밸러랫 북부의 하늘을 가로질러 날아가는 거대한 불덩이를 촬영했다"며 "마치 불이 붙은 비행기이거나 유성 같았다"고 적었다. 다른 목격자는 "대기권으로 진입하고 약 30초 정도 섬광을 내다가 사라졌다"고 적었다. 호주 ABC뉴스는 이 물체가 러시아가 쏘아올린 로켓의 일부인 것으로 추정했다. 존티 호너 서던 퀸즈랜드 대학교 천체물리학 교수는 "초속 6km의 느린 속도를 감안했을 때 이 물체는 우주 쓰레기가 되어버린 로켓의 일부일 가능성이 높다"고 밝혔다. 그는 이 물체가 목격되기 전인 5시 30분경 러시아가 미사일 공격을 정찰하는 위성을 우주에 쏘아 올리기 위해 사용한 로켓인 소유즈- 2-1b의 일부분일 것으로 추정했다. 호너 교수는 "이러한 우주 쓰레기는 지구 주위를 돌거나 대기권으로 다시 들어와 불에 타거나 일부는 지상에 낙하하기도 한다"고 말했다. ‘우주 쓰레기’는 수명이 다 되어 기능이 정지되었거나 사고 및 고장으로 제어가 되지 않는 인공위성부터 위성 발사에 사용된 로켓 본체와 그 부품, 다단 로켓의 분리로 생긴 파편, 파편끼리의 충돌로 생긴 작은 파편들을 말한다. 옛 소련이 1957년 스푸트니크 1호를 발사한 이후 세계 각국에서 4000여회가 넘는 발사가 이루어지면서 몇 배에 달하는 우주 쓰레기가 발생했다. 이들 우주 쓰레기의 일부는 이번처럼 대기권에 진입하면서 불에 타 사라지지만, 현재까지 약 4500t이 넘는 양이 우주에 남아 심각한 위험을 초래하는 것으로 알려졌다. 김경태 시드니(호주)통신원 tvbodaga@gmail.com

경남 밀양시 밀양아리랑대공원 인근에 건립한 밀양아리랑 우주천문대와 국립 밀양기상과학관이 개관했다.경남도와 밀양시는 21일 밀양아리랑 우주천문대 광장에서 우주천문대와 밀양기상과학관 개관식을 동시에 개최했다고 밝혔다. 이날 문을 연 밀양아리랑 우주천문대는 국내에서는 처음으로 ‘외계 행성과 외계 생명’이라는 특화된 주제로 조성된 과학 체험 공간이다. 지상 4층, 건축연면적 6243㎡ 규모로 관측실, 천체투영관, 전시·체험실, 교육실 등이 설치돼 있으며 국내 최고 수준의 천문 관측 장비 등을 갖추고 있다.같은 위치에 건립돼 문을 연 국립 밀양기상과학관은 지하 1층, 지상 2층, 건축연면적 2680㎡ 규모다. 밀양기상과학관은 기상예보관 직업 체험을 비롯한 특화 교육 프로그램, 초대형 토네이도와 전향력 체험 등 기후·기상를 즐기며 배울 수 있는 전시·체험실을 운영할 예정이다. 도와 밀양시는 이날 개관한 국립 밀양기상과학관과 밀양아리랑 우주천문대 가 인근 기존 문화관광 시설과 연계해 밀양 지역 경제 활성화 등 지역 발전에 동반상승 효과를 가져올 것으로 기대했다. 주변에는 영남루, 밀양아리랑대공원, 밀양시립박물관, 밀양아리랑아트센터, 내일동 해천테마거리 및 밀양아리랑 전통시장 등 관광명소가 있다. 도와 시는 두 과학 체험시설 개관으로 밀양 아리랑 대공원 일원이 영남권을 대표하는 과학·문화·교육·체험 관광 명소가 될 것으로 내다봤다. 이날 개관식에는 김종석 기상청장을 비롯해 하병필 경남도 행정부지사, 박일호 밀양시장 등 300여명이 참석했다. 하 부지사는 “국립 밀양기상과학관과 밀양아리랑 우주천문대는 과학문화를 확산하는 새로운 거점이 될 것이다”며 “다양한 과학문화 체험기회를 제공해 관람객과 도·시민이 기상과 우주천체를 비롯한 과학기술에 더욱 관심을 갖는 계기가 되길 바란다”고 말했다. 밀양아리랑우주천문대와 국립밀양기상과학관은 개관 이후, 코로나19 상황이 진정될 때까지 하루 4회, 1회당 30명의 사전예약자에 대해 전시공간과 천체투영관만 개방할 예정이다. 창원 강원식 기자 kws@seoul.co.kr/

이글이글 타오르는 태양도 마치 인류의 '록다운'(lockdown· 봉쇄 조치)처럼 활동이 극히 감소하는 시기에 접어든 것으로 보인다. 지난 20일(현지시간) CNN 등 해외 주요언론은 태양이 극소기 단계에 접어들었다는 증거가 속속 보고되고 있다고 보도했다. 태양은 영겁의 세월동안 지구는 물론 태양계를 비추는 에너지원으로 만물 소생의 근원이지만 항상 일정한 활동을 보인 것은 아니다. 태양은 11년을 주기로 활동하는 천체인데 흑점 수가 최대치에 이를 때를 ‘태양 극대기’(solar maximum), 그 반대일 때를 ‘태양 극소기’(solar minimum)라 부른다. 현재 인류는 발달된 과학기술로 태양의 활동이 어느 정도인지 흑점의 개수를 세거나 태양플레어의 강도를 측정해 알아낸다. 태양의 강력한 자기장으로 만들어지는 흑점(sunspot)은 태양 표면의 검은 점을 말한다. 사실 흑점 자체는 매우 뜨겁지만, 주변의 태양 표면보다 섭씨 1000도 정도 온도가 낮아서 관측해보면 검은색으로 보여 이같은 이름이 붙었다. 태양플레어는 태양 표면에서 일어나는 폭발현상으로, 갑작스러운 에너지 방출에 의해 다량의 물질이 우주공간으로 고속 분출되는 것을 뜻한다. 전문가들이 현재 태양이 극소기라고 평가하는 것은 흑점 개수와 관계가 깊다. 우주환경정보 사이트인 ‘스페이스웨더닷컴’에 따르면 올해 태양 표면에서 흑점이 나타나지 않는 날이 100일이 넘었다. 지난해의 경우 한해동안 흑점이 없는 날은 281일이었다. 한마디로 최근의 태양은 '잡티'(흑점) 하나 없는 깨끗한 얼굴을 드러낸 셈이다. 그렇다면 왜 인류는 태양의 활동을 주의깊게 분석하는 것일까?이는 흑점이 많아지면 지구는 태양으로부터 받는 에너지가 많아지고 적으면 그 반대가 되기 때문이다. 곧 태양 극대기가 되면 지구는 단파통신 두절, 위성 장애, 위성항법장치 오류, 전력망 손상 등을 걱정해야 한다. 그 반대로 흑점이 사라지면 지구의 기온이 약간 떨어져 인류에 악영향을 미치기도 하는데 이는 역사적인 기록에도 남아있다. 과거 1000년 동안 태양 흑점이 장기간 사라진 것은 최소 3차례로, 이후 큰 가뭄이 들었다. 조선왕조실록에도 흑점이 관측되지 않았던 15세기 10여 년에 걸쳐 대가뭄이 이어졌다고 기록하고 있다. 특히 일각에서는 이번의 태양 극소기가 과거보다 심상치 않아 지구에 미니 빙하기가 올 수도 있다는 주장도 내놓고 있다. 지구가 마지막으로 미니 빙하기를 겪은 것은 이른바 마운더 극소기(Maunder Minimum)로 불리던 시기로 지난 1645년부터 1715년까지 지속됐다. 그러나 태양이 대극소기(Grand Solar Minimum)가 되도 빙하시대가 다시 올 가능성이 적어보인다. 이유는 역설적으로 지구 온난화 때문. 미 항공우주국(NASA) 측은 "인간이 화석 연료를 태울 때 발생하는 온실가스로 인한 온난화가 대극소기로 인한 냉각보다 6배는 더 크다"면서 "태양의 대극소기가 한 세기동안 지속된다고 해도 지구의 온도는 계속 따뜻할 것"이라고 내다봤다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1957년 10월 4일 구소련의 스푸트니크 1호가 세계 최초의 인공위성으로 역사에 이름을 올렸다. 밤하늘을 가로지르는 이 위성의 모습에 사람들은 감탄했고 그때 한 미국인 소년도 마음을 사로잡혔다. 소년은 이를 계기로 로켓에 눈을 떠 나중에 미국항공우주국(NASA)의 기술자가 되는데 그가 바로 호머 히컴(77)이다. 그의 이야기는 1999년 ‘옥토버 스카이’라는 이름의 영화로 제작되기도 했다. 이후 세계 각지에서는 인공위성 개발 경쟁이 격화해 오늘날까지 몇천 회가 넘는 발사 작업이 이뤄졌다. 그 결과, 지구 저궤도대에는 인공위성의 파편이 무수히 흩어지게 됐고 현재 여러 문제를 일으키고 있다고 마틴 매쿠스트러 영국 헤리엇와트대 화학물리학과 교수가 최근 더컨버세이션에 밝혔다. 더컨버세이션은 대학교수나 연구원들의 글만으로 기사를 생산해 기성 언론의 대안으로도 주목받는다. 파편 탓에 별 찾을 수 없게 된다고? 인공위성은 고장이나 충돌에 의해 파손, 분해돼 그 조각은 파편으로 남는다. 크기는 몇 ㎛(마이크로미터)에서 몇십 m로 다양하다. 그중 대부분은 대기권에 돌입해 불타 사라지지만, 지금도 4500t이 넘는 파편들이 우리 지구를 둘러싸고 있다.스코틀랜드 스트래스클라이드대의 항공우주 전문가 스튜어트 그레이 연구원은 인공위성 파편의 증가를 충실하게 재현한 영상을 유튜브에 게시해 화제를 일으킨 바 있다. 이를 보면 해마다 위성 파편이 급격히 늘어나고 있다는 것을 알 수 있다. 영상에 나오는 파편은 지름 10㎝가 넘는 것들뿐이지만, 이것만으로도 2만 개가 넘는다. 유럽우주국(ESA)의 지난 2월 발표에 따르면, 지름이 10㎝ 이상인 파편은 3만4000개이고 지름이 1㎝에서 10㎝ 사이인 파편은 90만 개, 그리고 지름이 1㎜에서 1㎝ 사이의 파편은 1억2800만 개에 달한다. 이 때문에 많은 천문학자는 지금도 기하급수적으로 늘어나고 있는 이런 파편에 우려를 나타내고 있다. 문제는 파편의 표면이 태양광을 반사해 지구를 향해 강한 직사광을 만들어낸다는 것이다. 이 빛은 별의 미약한 빛보다 훨씬 더 강해 천체를 관측하는 임무를 방해한다. 이 문제에 대처하기 위해 스페이스X의 스타링크 인공위성 등을 만든 오늘날 기술자들은 위성의 표면을 검게 제작함으로써 빛의 반사를 억제하기 위해 애쓰고 있다. 하지만 이미 지구 궤도상에 셀 수 없이 많이 남아있는 파편들을 처리하지 않고서는 이 문제는 해결되지 않을 것이다. 우주 유영 중인 우주 비행사의 목숨이 위험하다문제는 이뿐만이 아니다. 위성 파편은 유인 임무를 수행하는 우주 비행사들에게도 위험이 된다. 파편은 그냥 떠 있을 분이지만 실제로는 초당 3~10㎞의 고속으로 이동한다. 만일 그중 하나가 우주 유영(선외활동·EVA)을 하고 있는 우주 비행사에게 맞기라도 한다면 다치거나 목숨을 잃을 위험이 크다. 이에 관한 문제는 이미 2013년 영화 ‘그래비티’에서도 그려졌다. 또 이런 파편은 우주선이나 가동 중인 인공위성에 충돌해 고장을 일으키는 원인이 될 수 있다. 오늘날 인류의 쓰레기 문제는 단지 지구 안에 머무르지 않고 우주에까지 이르렀다. 이런 문제를 해결하지 않고서는 우주 분야의 새로운 발전을 진행해서는 안 될 것이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

중국의 구경 500미터 전파망원경 톈옌(天眼·FAST)이 지구로부터 약 2만7000광년 떨어진 헤르쿨레스자리의 구상성단 M92에서 최초로 동반성을 잡아먹고 있는 펄서를 발견했다. 새 연구에 따르면 'PSR J1717 + 4307A'와 'M92A'라는 두 개의 이름을 가진 이 천체는 빠르게 회전하면서 맥동하는 펄서로, 식 쌍성계의 일원이라고 한다. 세계 최대의 전파망원경인 FAST를 운영하는 중국과학원(NAOC) 국립천문대 소속 지첸 판과 리 디가가 이끄는 연구팀은 M92A가 초당 316.5번이라는 빠른 속도로 회전하면서 0.18 태양 질량으로 우리 태양보다 더 밝은 별과 함께 공동 궤도를 공전하고 있다. 연구진은 FAST를 사용하여 이 쌍성계에서 한 천체가 동반성 앞쪽을 지나갈 때 나타나는 두 차례의 일식 현상을 관찰했다. 연구에 따르면 일식은 약 5000초 동안 지속되었고, 1000초와 2000초 사이에 도달한 두 번째 식은 500초 동안 지속되었다. M92A는 약간 느리게 움직이는 펄서의 수프업 버전인 밀리초 펄서(millisecond pulsar)로 알려져 있다. 밀리초 펄서는 강한 자기장을 띤 중성자별로, 30밀리초 미만의 속도로 빠르게 회전한다. 1967년 케임브리지대 천문학과 대학원생인 조슬린 벨 버넬이 최초로 펄서를 발견한 이래 천문학자들은 은하계에서만 수천 개에 이르는 고속 회전 천체를 발견했으며, 이들은 대개 은하 질량이 대부분을 차지하고 있는 은하면에 모여 있는 것으로 밝혀졌다. 그리고 일부는 우리 은하의 중심을 공전하는 구상성단 안에 자리잡고 있다. 보통의 펄서는 거성의 생애 마지막 단계에 생겨난다. 거성이 초신성 폭발로 마지막을 장식하면 별먼지가 자욱한 속에서 별의 시체라 할 수 있는 중성자별이 모습을 드러내는데, 펄서란 짧고 강한 자기장을 갖고 빠른 속도로 회전하는 중성자별을 가리킨다. 이 중성자 별은 부피는 작지만 태양 질량의 몇 배나 되는 물질이 20~24km 지름 속에 극도로 압축되어 있어 성냥갑만한 부피의 질량이 약 5조 톤에 이른다.밀리초 펄서는 훨씬 고속으로 회전하는 펄서로, 초신성 폭발에서 살아남은 동반자 별의 가스를 빨아들여 중성자별 주위의 디스크에 쌓는데, 이 디스크를 강착원반이라 한다. 이 강착원반은 초당 수백 번 회전한다. 국립 전파천문대에 따르면, 이 과정에서 X-선 쌍성계로 관측된다. 그런 다음 강착 과정이 끝나면 중성자별은 밀리초 라디오 펄서 단계에 이른다. M92와 같은 구상성단에서는 이러한 과정이 약간 다르게 진행되는 것으로 알려졌다. 두 천체가 중력으로 너무나 꽉 묶여 있기 때문에 오래된 중성자별이 동반성과 더 쉽게 상호작용하여 정상적인 쌍성계를 이루고 있다. M92A의 경우, 펄서는 동반성으로부터 맹렬하게 물질를 빨아들이는데, 이는 마치 자신의 수컷을 잡아먹는 악명 높은 호주의 붉은등과부거미와 비슷하다고 연구원들은 성명서에서 말했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

태양과 같은 별 '케플러-88'을 공전하는 헤비급 챔피언인 행성 '케플러-88c'는 더 이상 '케플러-88 시스템'에서 중력의 신인 외계행성이 아닌 것으로 밝혀졌다. 최근 이 항성 시스템에서 새로 확인된 외계행성이 태양계 최대 행성인 목성보다 무려 3배에 이르는 질량을 가진 것으로 알려졌다. 하와이 마우나 케아의 케크 천문대에서 수집한 6년 간의 데이터를 기반으로 하와이 대학 천문연구소(UH IfA)는 세 번째 외계행성 궤도의 케플러-88d를 새롭게 발견했다. 이 외계행성은 4년 주기로 모항성 케플러-88 둘레를 천천히 공전한다. UH IfA의 베아트리체 왓슨 패런트 박사후 연구원인 로렌 바이스 대표저자가 이끄는 연구팀은 구경 10m 케크 망원경에 부착된 고해상도 HIRES(High-Resolution Echelle Spectrometer) 장비를 이용해 이번의 획기적인 발견을 일구어냈다. 바이스 대표저자는 “목성 질량의 3배에 달하는 케플러-88d은 ‘왕’이라 불리는 목성 질량의 케플러-88c보다 케플러-88 항성계의 역사에 더 큰 영향을 미쳤을 것"이라면서 "아마도 케플러-88d는 이 행성 제국의 새로운 황후일 것"이라고 밝혔다. 지구에서 1200광년 떨어져 있는 거문고자리의 케플러-88 시스템은 2013년에 2개의 외계행성이 발견된 이래 천문학자들로부터 주목을 받아왔다. 2개의 외계행성 중 더 큰 케플러-88c는 형제인 기체행성 케플러-88b와 함께 모항성 주위를 공전하면서 긴밀한 상호작용을 하는 것으로 보인다. 외계행성 케플러-88b는 11일마다 궤도를 일주하는데, 이는 케플러-88c의 궤도 일주에 비해 딱 절반에 해당한다. 케플러-88c는 케플러-88b보다 20배 더 무겁기 때문에 두 행성이 서로 궤도를 쓰쳐지날 때 더 큰 행성의 중력이 안쪽을 도는 케플러-88c에 강한 중력을 행사해 궤도에 영향을 미친다. 다시 말해, 케플러-88b가 궤도를 두 차례 돌 때마다 덩치 큰 형제에 의해 펌핑된다고 케크 천문대는 밝혔다.천문학자들이 관찰한 이같은 현상은 이른바 ‘평균 운동 공명’으로 알려진 기이한 역학으로, 바이스 연구팀에 따르면, 시계 방식으로 행동하는 것처럼 보이는 두 궤도의 상호작용은 그네 탄 아이를 밀어주는 부모와 비슷하다. 현재는 퇴역한 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경(연료 부족으로 2018년 10월 30일 공식적으로 작동중단)의 도움으로 케플러-88 시스템에서 행성의 정밀한 궤도 타이밍이 얻어졌다. 케플러 망원경은 외계행성이 모항성 앞을 지날 때 나타나는 광도 변화를 포착하는 트랜싯 기법으로 외계행성을 발견하며, 이 방법으로 이동 시간 변동 값을 얻을 수 있었다. 태양계의 경우 목성이 중력의 왕으로, 고리를 두른 토성의 2배, 지구의 300배나 되는 질량을 자랑한다. 따라서 목성의 움직임은 다른 태양계 천체들은 물론, 심지어 수십억 년 전 지구에 물을 가져다준 혜성 무리에까지 중력적 영향을 미친다. 바이스 박사는 케플러-88d가 새로 형성된 암석 행성에 물을 함유한 혜성들을 향하게 하는 데 영향을 미치는지 여부는 연구팀에게 중요한 사항이라고 밝혔다. 자세한 연구 성과는 저명한 천문학 분야 학술지 ‘천문학 저널’(AJ·The Astronomical Journal) 최신호(4월 29일자)에 실렸다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

최근 천문학계를 뒤흔든 큰 뉴스 중 하나는 태양계를 방문한 외계 천체들이다. 첫 번째 손님인 오무아무아와 두 번째 손님인 보리소프는 과학자들의 집중 관측 대상이 됐다. 하지만 기본적으로 매우 빠른 속도로 태양계에 진입한 후 이탈하는 데다 지구에서 가까운 거리가 아니어서 상세 관측에는 한계가 있다. 과학자들은 이런 외계 천체를 근접 관측할 방법을 진지하게 연구하고 있다. MIT의 리처드 리나레스 교수는 최근 나사의 혁신 진보 컨셉(NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC)) 프로그램의 지원을 받아 스타티트(Statite)라는 새로운 개념의 탐사선 개발에 착수했다. 스타티트는 정지(Static)과 위성(satellite)의 합성어로 태양풍을 받는 돛인 솔라 세일을 이용해서 궤도상의 특정 부위에 떠 있는 위성을 말한다. 이는 공전주기가 지구의 자전주기와 같아서 지표면에서 볼 때 항상 같은 곳에 정지해 있는 것처럼 보이는 위성인 정지 위성(geostationary satellite)과 다른 개념이다. 굳이 비교하자면 궤도를 공전하는 위성보다는 태양풍에 날리는 연이라고 할 수 있다. 스타티트는 반드시 공전 궤도를 돌아야 하는 위성에 비해 위치에 대한 제약이 적지만, 지구 중력을 이기기 위해서 상당히 큰 솔라 세일이 필요해 실제 적용 사례는 없는 연구 개념에 불과했다. 하지만 MIT 연구팀은 태양 근처에 스타티트를 띄울 경우 상당한 이점이 있다고 생각했다. 태양에서 가까운 거리일수록 태양풍이 강해져 작은 솔라 세일로도 스타티트를 유지할 수 있고 태양 근처로 오는 외계 천체를 맞이하는 데 이상적이기 때문이다. 지구는 태양과는 비교할 수 없을 만큼 작은 중력을 지니고 있다. 따라서 태양계로 진입하는 외계 천체는 지구가 아니라 태양에 가까운 궤도를 돌고 나간다. 태양 근접 스타티트 탐사선이 외계 천체 탐사에 더 유리한 이유다. 적당한 궤도와 거리에서 접근하는 외계 천체를 발견하면 탐사선은 솔라 세일을 버리고 태양의 중력을 이용해 빠른 속도로 낙하하면서 외계 천체에 다가간다. 물론 외계 천체만큼 속도를 내긴 어렵지만, 어느 정도 따라잡아 가까이에서 관측만 해도 지구에서 알 수 없었던 많은 정보를 수집할 수 있다. 과학자들은 스타티트 외에도 외계 천체를 좀 더 가까이에서 탐사할 수 있는 방법들을 고민하고 있다. 당장 실행에 옮기기는 어렵겠지만, 연구를 계속하면 언젠가는 외계에서 온 손님의 모습을 더 가까이에서 보고 태양계 밖 행성계의 비밀을 풀어낼 수 있을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

밤하늘을 제대로 관측하기 위한 최적의 조건은 무엇일까. 첫 번째로 도심의 빛공해와 매연이 없는 곳이어야 한다. 특히 빛은 밤하늘의 별을 관측하는 데 치명적이다. 두 번째로는 지대가 높은 곳이다. 공기가 맑아야 하늘이 잘 보인다. 마지막으로는 구름이 없어야 한다. 관측자와 별 사이에 최대한 아무것도 없어야 한다. 이 모든 조건을 충족하는 곳은 사막이다.사막이 없다고 한국에서 밤하늘을 즐길 수 없는 것은 아니다. 원치복 한국 아마추어 천문학회 회장에게 한국에서도 별이 잘 보이는 명소 5곳을 추천받았다. 코로나19 사태가 걷힌 뒤에 연인, 친구, 가족과 함께 가 보면 좋을 듯하다. 우선 빛공해가 심할 것 같은 대도시 서울에서도 별을 관측할 수 있는 곳이 있다. 마포구 월드컵공원에 있는 ‘노을공원 별누리’와 관악구 ‘낙성대 과학전시관 천문대’다. 둘 다 서울에서 손꼽히는 천체 관측 명당으로 지대가 높고 전망이 트여 하늘 가까이에서 별을 들여다볼 수 있다. 충북 제천에 있는 ‘별새꽃돌 과학관’도 유명하다. 도심에서 떨어진 구학산 기슭에 자리잡은 곳으로 한가로이 천체 관측을 즐기기에 제격이다. 전남 영광의 ‘내산서원’도 좋다. 불갑산을 끼고 있는 내산서원의 주차장은 천문 동호인들 사이에서는 이미 유명한 곳으로 서원의 고즈넉한 분위기가 밤하늘과 잘 어울린다. 전북 무주의 ‘덕유산 향적봉 대피소’도 추천했다. 어둡고 탁 트인 산꼭대기에서 조용하게 밤하늘을 즐길 수 있는 곳이다. 경남 산청군의 ‘황매산’도 봄이면 철쭉이 활짝 피는 곳으로 하늘 가까이에서 쏟아질 듯한 은하수를 만끽할 수 있는 공간이다. 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr

모처럼 하늘이 맑다. 코로나 시대, 가장 큰 역설이다. 깨끗한 하늘이 유독 반가운 이들이 있다. 지친 일상의 활력소를 하늘과 별에서 찾는 이들이 모인 ‘한국 아마추어 천문학회’ 회원들이다. 복잡하고 어려운 천문학 지식은 필요치 않다. 회장 원치복 서울 계성고 교사는 “별을 사랑하는 마음만 있으면 누구나 천체 관측을 시작할 수 있다”고 말했다. 지난 7일 그를 만나 밤하늘을 만끽하며 사는 삶에 대해 물었다.-아마추어 천문학이라는 개념이 낯설다. “천문학은 망원경 등을 통해 우주를 연구하는 학문이다. 일반적으로는 대학에서 전문적으로 연구하는 것을 가리킨다. 반면 아마추어 천문학은 그야말로 천문학을 ‘취미’로 접근하는 방법이다. 아마추어라는 말에는 ‘사랑한다’는 의미가 담겼다. 별과 하늘을 사랑하면서 천체를 관측하는 취미로 뭉친 사람들이 바로 아마추어 천문인들이다.” -가끔 ‘프로 천문학자’들이 하지 못하는 놀라운 발견으로 학계의 이목을 끌기도 한다는데. “경우에 따라서 학자들은 자신이 연구하는 별이나 은하 등 하나의 대상을 관찰하는 데에 평생을 바치기도 한다. 천문학이 그만큼 무궁무진한 영역으로 연구할 게 많다는 의미다. 아마추어는 그렇지 않다. 어느 하나에 매달릴 필요가 없다. 자기가 보고 싶은 하늘을 어느 때고 마음껏 본다. 그러다 보니 때때로 학자들이 놓친 것들을 발견하는 순간이 오기도 한다.” -한국 아마추어 천문학회는 어떤 곳인가. “취미로 천문학을 하는 사람들이 모인 곳이다. 동시에 다른 사람에게 ‘별 보기 길잡이’ 역할도 한다. 1991년 출범했고 올해로 30년이 됐다. 회원은 2000명 정도고 실제로 회비를 내는 사람은 500여명이다. 전국 15개 지부가 있다. 전국 학생 천체 관측대회를 개최하며 천체 관측과 관련된 다양한 교육과 봉사활동도 한다. 천체망원경이 있는 곳에서 일반인들을 상대로 강의를 하거나 일식, 월식 등 중요한 천체 이벤트가 있으면 이를 보여 주기도 한다.” -전문적인 천문학 지식이 없어도 되는지. “별을 보는 일은 누구에게나 평등하다. 부담을 가질 필요가 전혀 없다. 보면서 더 깊이 알고 싶다는 마음이 생길 때 공부하시라. 물론 아는 만큼 보이는 것도 사실이다. 고등학교 지구과학 수준의 지식이면 충분하다고 본다.” -제대로 즐기는 방법이 따로 있나. “아마추어 천문인들의 활동은 크게 세 가지로 나뉜다. 먼저 쌍안경과 망원경 등으로 천체를 직접 보는 안시관측이 있다. 두 번째는 사진기를 연결해 천체사진을 촬영하는 사진관측이다. 마지막으로는 망원경을 직접 제작하는 이들도 있다. 본인의 취향에 따라서 선택하면 된다.” -초보자들은 어떻게 시작하면 좋을까. “천체 관측을 시작하려는 초보자들이 가장 많이 하는 실수가 있다. 바로 제대로 시작하기도 전에 고가의 망원경부터 덜컥 구매하는 것이다. 그렇게 시작하면 거의 실패한다. 진정한 재미를 느끼지 못하고 비싸게 주고 산 망원경이 애물단지로 전락해 집 한구석에 처박히기 일쑤다. 일단은 눈으로 시작해 보면 좋다. 한 푼도 들지 않는다(웃음). 그러다가 점점 관심이 생기고 더 알고 싶어지면 동호회를 찾아라. 전국 각지에 천문 동호회가 많이 있다.” -돈이 많이 드는 취미일 것 같다. “맨눈으로 시작해 쌍안경, 망원경으로 이어지는 순서다. 쌍안경은 ‘2배 쌍안경’이 10만원부터 시작한다. ‘25배 쌍안경’은 100만원대에 구입할 수 있는데 아주 좋은 수준이다. 초보자는 30만~50만원대인 ‘10배 쌍안경’ 정도면 충분하다. 그다음은 망원경이다. 비용은 천차만별이지만 초보자들에게는 100만원대 정도면 쓸 만하다고 본다. 물론 비쌀수록 더 멀리 있는 별을 볼 수 있는 건 사실이다. 수억원들 들여서 장비를 갖추는 애호가들도 있다. 그러나 모두가 그런 단계까지 가야 하는 건 절대로 아니다. 작은 망원경 하나로도 평생 하늘에 있는 별들 다 보지 못하고 죽는다. 돈이 없어서 즐기지 못한다는 것은 핑계다. 자기가 융통할 수 있는 범위에서 즐겁게 즐기시라.” -천문지도사 자격증은 무엇인가. “최근 민간에서 운영하는 천문대가 많아지고 있다. 천문지도사 자격증이 있으면 일반인들을 상대로 천체 관측을 가르칠 수 있다. 국가공인 자격증은 아니고 아마추어 천문학회가 주관하는 민간 자격증이다. 3급을 기준으로 매년 200명 정도가 도전한다. 무척 어렵고 난해한 지식이 필요한 것은 아니다. 필기시험과 관측, 사진촬영, 망원경 조립 등 실기를 치른다. 3급부터 1급까지 있다. 1급이면 아마추어 중 최고수다.” -별을 보기에 좋은 시기가 있는지. “일식이나 월식, 으뜸달, 유성우 등 특별한 천문현상이 있을 때다. 달이 밝으면 별을 보는 데 방해가 되기에 달이 밝지 않은 음력 1일 전후도 좋다. 코로나19 때문에 최근 하늘이 맑아졌는데 별이 잘 보이는 게 사실이다. 특별한 계절이 있는 것은 아니다. 겨울에는 눈에 잘 보이는 밝은 별들을 많이 볼 수 있다. 여름에는 머리 위로 은하수가 올라온다. 계절마다 각기 다른 매력이 있다.” -왜 밤하늘을 보는가. “하늘과 별을 보면서 편안함을 느낀다. 별이 우리의 고향이라서다. 우리는 ‘초신성의 후예’라고들 하지 않나. 우리 몸을 이루는 원소들은 초신성이 폭발할 때 생긴 것들이다. 초신성의 후예라는 말은 그런 뜻이다. 별을 볼 때마다 고향에 가는 기분이다. 별을 보러 가기 위해 계획을 세울 때 설렌다. 그리고 실제로 가서 관측에 성공했을 때는 짜릿한 성취감을 느낀다. 그것이 우리가 밤하늘을 들여다보는 이유다.” 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr