국내 연구진이 우리은하 끝자락 어두운 곳에서 처음으로 왜소신성을 발견했다. 한국천문연구원 은하진화그룹, 캐나다 토론토대 공동연구팀은 외계행성탐색시스템(KMTNet)을 이용해 지금까지 발견된 것들보다 훨씬 멀리 떨어져 있는 우리은하 헤일로에 존재하는 왜소신성을 발견했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’에 실렸다. 헤일로는 은하의 원반 주위를 감싸듯 둘러싼 구름 형태 부분으로 천체가 많지 않고 대부분 어둡고 멀리 떨어져 있다. 특히 우주 대부분을 차지하고 있는 암흑물질을 포함하고 있을 것으로 여겨져 천문학자들의 주요 연구대상이다. 주로 구상성단, 행성상 성운 등으로 연구했지만 이번처럼 헤일로에서 발견되는 왜소신성의 수가 늘어나면 헤일로를 연구할 수 있는 새로운 도구가 될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 왜소신성은 신성이나 초신성에 비해 덜 밝아 가까운 거리에 있어야 발견되기 쉽다. 이 때문에 지금까지 발견된 왜소신성들은 대부분 지구로부터 3000 광년 이내의 거리에서 발견됐다.연구팀이 이번에 발견한 왜소신성 ‘KSP-OT-201611a’는 지구로부터는 2만 4000광년, 우리은하 중심에서는 4만 5000광년, 우리은하 평년에서는 5500광년 떨어져 있는 우리은하 외곽 헤일로에 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 헤일로 근처에 있는 왜소신성은 별 내부의 금속 함량이 적고 만들어진 나이도 많을 것으로 보고 있다. 김상철 천문연구원 박사는 “우리은하 헤일로 천체의 관측은 쉽지 않은데 이번 연구는 24시간 연속관측이 가능한 KMTNet 덕분”이라며 “이번 연구로 금속 함량이 적은 왜소신성을 설명하는데 필요한 이론과 모형을 개선하는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

20년 묵은 천문학계의 난제가 해결되었다. 심우주에 밝은 빛을 방출하는 수수께끼의 천체 퀘이사(Quarsars)가 최초로 발견된 것은 1950년대 후반이었다. 엄청나게 밝은 이 은하 빛은 발견된 이래 지금까지 천문학자들을 혼란스럽게 만들었다. 그러나 이 신비한 천체에 새로운 빛을 던져주는 연구결과가 발표되어 마침내 20년 묵은 천문학적 논쟁에 종지부를 찍게 되었다. 퀘이사는 숙주 은하의 중심에 위치한 은하 핵으로, 지구에서 관측할 수 있는 가장 먼 거리에 있는 천체이다. 별처럼 보인다고 하여 ‘준성'(準星)이라고도 불리는 퀘이사는 사실은 수천 내지 수만 개의 별로 이루어진 은하이다.　​ 퀘이사가 그렇게 멀리 있음에도 불구하고 관측이 가능한 것은, 은하 중심에 숨어 있는 초거대 블랙홀이 주변을 둘러싼 원반의 물질을 집어삼킬 때 물질의 중력 에너지가 빛 에너지로 바뀌면서 엄청난 밝기의 빛으로 방출되기 때문이다. 퀘이사가 방출하는 빛의 밝기는 태양 밝기의 600조에 해당하는 엄청난 것이다. 과학자들은 수십 년 동안 퀘이사 같은 핵을 가진 세이퍼트 은하의 유형이 하나인가 둘인가를 놓고 열띤 논쟁을 벌여왔다. 산타 바바라 소재의 캘리포니아 대학이 발표한 성명에 따르면, 연구팀이 허블우주망원경을 사용하여 두 가지 유형의 특징을 모두 지닌 세이퍼트 은하를 관측함으로써 이러한 은하가 실제로 한 종류의 천체라는 사실을 발견했다. 지금까지 논쟁의 초점이 된 두 유형의 은하들이 보여준 차이점은 제1형 세이퍼트 은하가 넓은 빛 기둥을 생성하는 반면, 제2형 세이퍼트 은하는 그 같은 빛 기둥이 없다는 점이다. 그러나 이번 새로운 연구는 두 유형의 세이퍼트 은하가 사실은 같은 종류의 은하임을 밝혀냈다. 연구자들은 빛 기둥이 없는 제2형 세이프트 은하의 중심을 집중 관측한 결과, 은하의 내부를 가리는 짙은 먼지 고리를 발견했다. 과학자들이 관측한 대상은 NGC 3147이라고 불리는 제2형 세이퍼트 은하로, 그 핵 중심에서 보이지 않던 넓은 빛 기둥을 찾아냈던 것이다. 과학자들은 초기에 X-선을 사용하여 은하 중심을 조사했지만, 먼지 고리나 방출선을 발견하지 못했다. 또한 최근 관측에서는 허블우주망원경을 사용하여 은하 중심을 확대해 넓은 빛 기둥 지역을 찾았지만 주변의 밝은 별빛에 압도되어 역시 발견에 실패했다. UC 산타바바라 물리학과 교수이자 공동저자 인 로버트 안토누치는 “천문학자에게 가장 중요한 것은 이런 불필요한 가지들을 쳐내는 것”이라고 밝혔다. 연구자들은 이런 과정을 거친 후 은하 중심을 자세히 들여다볼 수 있었고, 마침내 지금껏 알려진 두 유형의 세이퍼트 은하가 기실은 한 종류라는 사실을 발견하기에 이른 것이다. 연구팀은 이전 관측 결과를 확인하기 위해 NGC 3147의 중심을 더욱 세밀히 관찰할 계획이라고 밝혔다. 이 연구는 7월 11일 왕립천문학회 월보에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

미국 캘리포니아주 로스앤젤레스(LA) 시의회에서 두 번째 한인 시의원이 탄생했다. LA타임스 등 외신은 지난 13일(현지시간) 치러진 12지구 보궐선거 결선투표에서 한인 정치인 존 리 후보가 로레인 런드키스트 후보를 제치고 당선됐다고 전했다. 이튿날 개표 마감 결과 리 후보는 1만 6724표(52.07%)를 얻어 1만 5395표(47.93%)를 획득한 런드키스트 후보를 1329표 차로 앞섰다. 지난 6월 예비선거에서 런드키스트 후보에게 460표 뒤진 2위로 결선에 진출했으나 역전에 성공한 것이다. 시의원 선거는 비당파적이지만 12지구의 미첼 잉글랜더 전 의원의 수석 보좌관 출신인 리 후보는 공화당이며 경쟁자였던 런드키스트 후보는 민주당이다. 리 후보를 제외한 나머지 14명 의원 모두 민주당이지만 몇십년간 공화당 색채를 드러냈던 12지구 주민들은 천체물리학자이자 대학에서 강의하는 사회운동가 런드키스트 대신 20여년간 지역 의회에서 일한 리 후보를 택했다. 리 후보의 당선으로 LA 시의회에 두 번째 한인 의원이 탄생했으며, 처음으로 복수의 아시아계 의원이 동시에 활동하게 됐다. 다른 한 명은 LA 시의회 4지구 데이비드 류 의원이다. 민나리 기자 mnin1082@seoul.co.kr

우리 은하 중심부에 있는 블랙홀에서 전례없는 빛 에너지 방출이 감지됐다. 미국 캘리포니아대학 로스앤젤레스 캠퍼스(UCLA) 연구진은 지난 5월, 우리 은하 중심에 있는 궁수자리 A*( Sagittarius A*)로부터 뿜어져 나온 방사선을 포착하는데 성공했다. 연구진에 따르면 방사선이 방출되는 순간, 블랙홀이 밝기가 평소보다 75배 가량 밝아졌으며, 갑작스럽게 터져나오듯 밝아졌던 블랙홀은 며칠 뒤 평상시의 밝기로 되돌아갔다. 천문학자들은 우리 은하의 중심에 있는 이 블랙홀에서 이토록 강력한 빛이 뿜어져 나온 사례가 없었으며, 강력한 방사선 방출과도 연관된 현상이라고 설명했다. 당시 이를 직접 관찰했던 UCLA 소속 천문학자는 과학 전문 매체인 사이언스얼러트와 한 인터뷰에서 “몇 번의 섬광이 이어졌고 이는 매우 불규칙했다. 곧장 블랙홀에 매우 흥미로운 무언가가 벌어지고 있다는 것을 깨달았다”고 당시를 떠올렸다. 이어 “거의 동시에 엄청난 방사선이 감지됐고, 우리는 이 순간을 촬영할 수 있었다”고 덧붙였다. 연구진이 우리 은하 내부의 거대 블랙홀의 활동을 포착하는데 활용한 것은 W. M 켁 전문대의 망원경이다. 미국 하와이 마우나케아 정상 부근에 위치한 두 개의 천체 망원경으로 구성된 이 천문대의 망원경은 지름이 각 10m로, 세계에서 가장 큰 광학 망원경으로 알려져 있다. 연구진은 이 망원경을 이용해 나흘 밤 가량 지속된 블랙홀의 활동을 촬영할 수 있었다. 연구진이 공개한 영상에서 블랙홀의 섬광은 단 몇 초로밖에 보이지 않지만, 이는 연구진이 쉬운 이해를 위해 편집한 것이다. 실제로 방사선과 함께 밝은 빛이 터져 나왔다가 다시 원래대로 돌아가는데 걸린 시간은 길게는 2시간에 달했다. 연구진은 “블랙홀은 원래 매우 불규칙하게 활동하지만 이렇게 강력한 빛이 궁수자리 A*에서 방출된 적은 없었다”면서 “정확한 원인은 아직 알 수 없지만, 가설 중 하나는 궁수자리 A*를 돌고 있는 항성인 S0-2가 주위를 돌던 중, 블랙홀 내부로 가스 에너지를 떨어뜨리면서 상당한 빛과 에너지가 방출됐다는 것”이라고 설명했다. 한편 궁수자리 A*는 초거대 질량의 블랙홀로, 2002년 독일 막스플랑크연구소 연구진이 궁수자리 A* 근처 별의 운동을 관측해 은하 중심에 반경 0.002 광년 속에 태양 질량의 약 430만 배의 천체인 궁수자리 A* 블랙홀이 있음을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 ‘천체물리학저널 회보‘(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 실릴 예정이다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

머나먼 심연의 우주 속에서 마치 눈동자처럼 우리를 쳐다보는 천체의 정체는 무엇일까? 지난 12일(현지시간) 유럽우주국(ESA)은 허블우주망원경이 촬영한 행성상 성운인 NGC 2022의 모습을 공개했다. 지구에서 약 8200광년 떨어진 오리온 자리에 위치한 NGC 2022는 신비롭고 아름다운 모습이지만 사실 죽어가면서 남긴 최후의 몸부림이다. 일반적으로 별은 종말 단계가 되면 중심부 수소가 소진되고 헬륨만 남아 수축된다. 이어 수축으로 생긴 열에너지로 바깥의 수소가 불붙기 시작하면서 적색거성으로 부풀어오른다. 이후 남은 가스는 행성 모양의 성운(행성상 성운)이 되고 중심에 남은 잔해는 모여 지구만한 백색왜성을 이룬다. 곧 NGC 2022의 중심 별이 죽어가며 부풀어 오른 모습을 허블우주망원경이 잡아낸 것이다. 흥미로운 점은 우리 태양의 미래도 NGC 2022처럼 될 것이라는 사실. 영원히 존재할 것 같은 태양도 수명이라는 자연의 법칙은 거스를 수 없다. 태양은 50억 년이라는 영겁의 세월을 살아왔지만 앞으로 50억 년이 더 지나면 적색거성 단계를 거쳐 가스를 대부분 잃고 생을 마감하게 된다. 곧 NGC 2022는 50억 년 후 태양의 미래일 수 있다. 허블 사이언스 팀은 "행성상 성운이라는 말 때문에 행성과 혼동되지만 사실 아무 관계가 없다"면서 "18세기 초기 관측당시 전체적인 모습이 행성처럼 보여 이같은 단어가 붙었다"고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양계에서 화산 활동이 가장 활발한 천체는 지구가 아니라 목성의 위성인 이오(Io)다. 이오는 목성의 4대 위성 가운데 가장 안쪽 궤도를 공전하는 위성으로 달보다 작은 위성이지만, 목성의 강한 중력으로 인해 내부에 마찰열이 발생해 화산 활동이 활발하다. 과학자들은 보이저 우주선을 통해 이오의 화산을 처음으로 상세히 관측했으며, 이후 목성과 그 위성에 대해 많은 데이터를 보내온 갈릴레오 탐사선의 활약으로 많은 사실을 알아냈다. 이오에는 400개에 달하는 활화산이 존재하며 그중 일부는 태양계에서 가장 거대한 화산 분출을 일으킨다. 이오의 낮은 중력과 대기가 없는 환경 때문에 화산 분출물은 150㎞ 높이까지 치솟은 후 거대한 분수처럼 주변 지역에 뿌려진다.(사진) 태양계에서 이런 거대한 화산 분출이 일어나는 천체는 이오가 유일하다. 목성권의 다른 위성은 영하 100도 아래의 차가운 얼음 세상이지만, 이오 만큼은 위성 표면에 용암이 흐르는 불의 위성이다. 미국 캘리포니아 공대 캐서린 드 클레어를 비롯한 과학자들은 하와이의 켁(Keck) 망원경 및 제미니 노스(Gemini North) 망원경을 이용해 이오에서 가장 큰 화산 중 하나인 로키 파테라(Loki Patera)를 2013년부터 2018년까지 5년에 걸쳐 관측했다. 그 결과 이 화산이 대략 500일 정도 주기로 분출한다는 사실을 확인했다. 반면 이오의 공전 주기인 1.77일의 주기 변화는 관찰되지 않았다.연구팀은 500일 분출 주기를 설명할 수 있는 가장 가능성 높은 원인으로 목성의 다른 위성의 중력 간섭을 들었다. 태양계의 위성은 행성과 마찬가지로 약간 타원인 공전궤도를 지니고 있다. 이오 역시 거의 원형에 가까운 궤도를 돌지만, 가까이 있는 유로파와 가니메데 같은 대형 위성의 중력 간섭으로 인해 약간 타원 궤도를 공전하게 된다. 그 결과 목성에서 가까운 위치와 먼 위치에서 작용하는 중력이 달라진다. 동시에 대형 위성의 중력 영향도 궤도에 따라 달라진다. 이렇게 목성과 다른 위성의 중력 차이로 인해 이오 내부의 압력이 500일 정도 주기로 달라지는 것이 주기적 화산 분출의 원인으로 생각된다. 태양계에서 이런 독특한 화산 주기를 가진 천체는 이오 뿐이다. 물론 위성 전체가 화산 지대인 유일한 경우이기도 하다. 비록 과학자들의 관심은 내부에 액체 상태의 바다가 있고 생명체 존재 가능성이 있는 이웃 위성 유로파에 집중되어 있지만, 이오 역시 매력적인 연구 대상이다. 과학자들은 계속해서 지상과 우주의 망원경을 통해 이오를 연구하고 이 화산 위성의 비밀을 풀어낼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

죽은 별을 공전하는 행성의 핵은 전파를 방출하며, 지구에서 10억 광년 거리에서 오는 그 전파까지 탐지할 수 있다는 새 연구논문이 발표되었다. 별이 연료를 모두 소진하면 바깥층을 우주공간으로 방출하는데, 이것이 바로 별의 임종이라고 할 수 있다. 방출된 별먼지는 거대한 고리를 만들고, 그 중심에는 별의 속고갱이라 할 수 있는 백색왜성이 남는다. 별들이 죽을 때면 보통 근처의 천체를 파괴하는데, 궤도를 도는 행성의 경우에는 바깥층이 벗겨져나간다.　​ 영국 워릭대학의 천체 물리학자 디미트리 베라스가 이끄는 연구에 따르면, 백색왜성 주위를 공전하는 행성의 핵은 여전히 전파를 방출하며, 과학자들이 지구에서 그들을 탐지할 수 있다. 이 같은 사실은 외계행성을 탐색하는 데 활용될 수 있다는 의미라고 연구자들은 말한다. 베라스 박사는 “이전에는 자기장 신호를 탐색하는 방법으로 주요 행성을 발견한 적이 없었다”면서 “백색왜성 주위를 도는 주요 행성이나 그 핵을 발견한 적도 없는 만큼 이번에 발견된 행성 핵의 전파는 세 가지 의미에서 ‘처음’을 나타내는 것”이라고 설명했다. 새 연구에 따르면, 백색왜성과 그 궤도를 도는 살아남은 행성 핵 사이의 자기장은 단극 유도 회로를 형성할 수 있다. 이 회로는 금속 물체가 자기장에서 회전하여 전류를 생성할 때 형성된다. 이 회로의 방사선은 전파로 방출되며, 이는 연구원들이 전파 망원경으로 관측할 수 있다. 연구원들은 이 현상을 통해 ‘죽은’ 행성계를 탐지하는 것 외에도 단극 유도 회로를 형성하는 목성과 그 위성 이오를 연구할 수 있을 것으로 생각하고 있다. 그러나 백색왜성 주변의 모든 행성이 핵을 남기는 것은 아니다. 행성의 핵이 백색왜성에 너무 가까이 위치하면 모성의 조석력으로 핵이 파괴되기 때문이다. 그리고 핵이 살아남더라도 모성에서 너무 멀리 떨어진 궤도에 있으면 그 전파를 탐지해낼 수가 없다. 또한 자기장이 너무 강하면 핵이 백색왜성으로 끌려들어가 파괴되고 만다. “따라서 우리는 약 태양 반지름 3배에서 수성-태양 간 거리 사이에서 백색왜성 주위의 행성만을 찾아야 한다”고 베라스 박사는 밝혔다. 연구자들은 백색왜성 궤도를 도는 행성 핵 시스템을 모델링한 결과, 별이 죽을 때 외층이 벗겨져나가도 행성 핵은 1억 년 이상 생존할 수 있으며, 때로는 10억 년 생존할 수 있다는 사실을 발견했다. 1990년 대 초, 과학자들은 궤도를 도는 별들로부터 전파를 감지함으로써 최초의 외계행성을 발견했다. 이 연구팀은 전파를 탐지하여 행성의 핵을 발견함으로써 외계행성 발견과 탐사를 위한 강력한 도구를 발견한 셈이다. 이 연구에 이어 연구팀은 아레시보 전파망원경 등을 사용하여 백색왜성 주위를 도는 행성 핵를 탐지하고 연구할 계획을 세우고 있다. 베라스 박사는 "그러한 연구는 항성계의 역사를 밝히는 데 도움이 될 것“이라면서 “우리 인류의 먼 미래와 태양계가 어떻게 진화할 것인지에 대한 통찰을 얻을 수 있을 것”이라는 기대를 밝혔다. 이 연구는 지난 6월 21일 왕립천문학회 월보에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

마치 광선검이 빛을 발해 무엇인가 베어버릴듯 날카롭게 빛나는 은하의 모습이 포착됐다. 지난 7일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 스피처 우주망원경이 촬영한 NGC 5866 은하의 모습을 홈페이지에 공개했다. NASA가 거의 완벽한 '갤럭시 엣지'(Galaxy Edge)라고 표현한 NGC 5866은 지구에서 약 4400만 광년 떨어진 곳에 위치한 은하로 지름은 6만 년이다. 우리은하가 10만 광년에 걸쳐있는 것과 비교하면 절반을 조금 넘지만 질량은 거의 비슷한 것으로 추정된다. 공개된 사진으로 보면 NGC 5866은 납작해보이는데 이는 우리의 시점 때문이다. 우리의 위치에서는 NGC 5866의 가장자리만 보여 전체적인 구조적 특징이 잘 보이지 않는 것. 전문가들은 NGC 5866을 렌즈형 은하(lenticular galaxy)로 분류한다. 일반적으로 은하는 그 모습에 따라 분류되는데 타원형의 모습을 갖춘 타원은하(elliptical galaxy)와 나선팔을 가진 나선은하(spiral galaxy), 그 중간의 모습을 띤 렌즈형 은하(lenticular galaxy)가 있다. 지구가 속한 우리은하와 안드로메다가 바로 나선은하다.　 특히 NGC 5866은 거대한 먼지원반에 둘러쌓여 있어 '속'을 알기힘든 은하인데 그 호기심 해결사는 스피처 우주망원경이다. 10m 길이의 길쭉한 스피처 우주망원경은 적외선 영역을 관측하는 용도로 제작됐다. 그 이유는 우주의 셀 수 없이 많는 천체들이 구름과 먼지로 둘러쌓여 그 속을 가시광선으로는 들여다 볼 수 없기 때문이다. 스피처 우주망원경을 통해 인류는 우리 은하가 막대 나선 은하라는 사실을 알게됐으며 이웃한 안드로메다 은하의 구조를 보다 정확히 이해할 수 있었다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 태양 질량의 무려 400억 배가 넘는 것으로 추정되는 거대한 괴물 블랙홀이 발견됐다. 최근 독일 막스 플랑크 천체물리학연구소 등 공동연구팀은 유럽남방천문대의 세계 최대 천체망원경 VLT(Very Large Telescope)로 초거대 타원형 은하인 '홀름버그 15A'의 중심을 분석한 결과 극대질량 블랙홀을 새로 발견했다고 발표했다. 지구에서 7억 광년 떨어진 곳에 위치한 홀름버그 15A 은하는 약 500개 이상의 은하들이 모여있는 ‘아벨(Abell) 85’라는 은하단(銀河團)의 주요 일원이다. 이번에 새롭게 발견된 블랙홀은 홀름버그 15A의 중심에 똬리를 틀고있으며 태양 질량의 400억 배가 넘어 극대질량 블랙홀(Ultramassive black hole)로 분류됐다. 　　 일반적으로 대부분의 은하들은 그 중심부에 우리 태양 질량의 수백 만 배 심지어 수십 억 배가 넘는 거대한 블랙홀을 품고 있다. 우리 은하 역시 예외가 아닌데 실제 중심에는 태양의 400만 배가 넘는 초질량 블랙홀 ‘궁수자리 A*’가 얌전하게 자리잡고 있다. 블랙홀은 우리의 태양 질량과 비교해 ‘체급’을 나누는데 태양보다 수십 만 배 이상 큰 초질량 블랙홀과 태양보다 3배 이상 큰 항성질량 블랙홀로 구분한다. 특히 우주에는 인간의 상상을 훌쩍 뛰어넘는 블랙홀도 존재하는데 태양의 100억 배 이상 질량을 가진 블랙홀을 극대질량 블랙홀이라 부른다. 연구를 이끈 키아누쉬 메르간 연구원은 "지금까지 발견된 블랙홀 중 가장 거대한 것 중 하나"라면서 "우리 태양계 모든 행성의 궤도를 잡아먹고도 남을 정도"라고 밝혔다. 　 한편 역대 발견된 것 중 가장 큰 블랙홀은 'TON 618' 이라고 불리는 퀘이사 중심에 자리잡은 블랙홀이 꼽히는데 태양 질량의 무려 660억 배로 추정된다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘천체물리학저널'(Astrophysical Journal) 최신호에 발표됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1969년 7월 20일은 인류가 지구 밖 천체에 처음 발을 디딘 역사적인 날이다. 인류 달 착륙 50주년을 맞은 올여름, 몇 년 전 상영된 영화 ‘히든 피겨스’가 떠올랐다. 영화는 아폴로 계획 전인 1960년대 초 최초의 유인지구궤도 위성사업인 머큐리 계획에 참여한 미국항공우주국(NASA)의 흑인 여성 연구자들의 실화를 다루고 있다. 미국에서는 ‘스타워즈 로그원’을 제치고 박스오피스 1위를 차지했지만 2017년 국내 개봉 당시 관객수가 50만 명에 미치지 못했다. 그렇지만 국내에서는 ‘스타워즈 로그원’ 관객수도 100만 명을 겨우 넘겼고 지난해 개봉했던 ‘퍼스트 맨’도 60여만 명에 그쳤다. 같은 장르의 ‘인터스텔라’와 ‘아바타’가 1000만 관객을 넘겼던 것을 생각하면 관객 탓만 할 것은 아니다. 그런데 달 착륙 장면은 어떻게 지구에 중계됐을까. 당시 달 착륙 중계방송은 전 세계 6억 명이 시청했다. NASA는 아폴로 11호의 추적과 통신을 위해 미국, 스페인, 호주에 대형 접시안테나를 설치해 달에서 오는 미약한 신호를 잡았다. 달에 착륙한 선장 닐 암스트롱은 원래 계획과는 달리 휴식 없이 곧바로 ‘문 워크’를 결정했다고 한다. 결정 직후 바로 달에 발을 디뎠다면 TV중계는 미국 캘리포니아의 골드스톤이 맡았겠지만 우주복을 점검하고 입는 과정에 시간이 걸려 미국 서부에서는 달이 지기 시작하고 호주에서 달이 떠오르기 시작했다. 호주 허니서클에서는 NASA가 설치한 접시안테나뿐만 아니라 NASA의 것보다 3배쯤 큰 ‘파크스 전파망원경’도 달 착륙선이 보내오는 영상 신호를 잡고 있었다. 실제로 유튜브에서 당시 중계 화면을 찾아보면 달 착륙 순간의 화질은 영 신통치 않다. 첫 8분간 허니서클의 NASA 안테나가 중계를 맡았지만 이후 파크스 망원경이 포착한 영상이 더 선명한 것을 확인하고 이후 수시간의 중계는 파크스 전파망원경이 담당해 선명한 영상을 남겼다. 이때 파크스 주변에서는 강한 바람이 불어 관측자 중 일부가 부상을 당했지만 중계를 이어 갔다고 한다. 그때 일화를 담은 ‘접시’라는 독립영화가 2000년대 초반 개봉해 호주와 유럽에서 제법 큰 호응 얻었다. 한국인 작곡가 에드먼드 최가 맡은 영화 음악도 좋다. 영화에서처럼 극적이지는 않았지만 묵묵히 ‘인류의 위대한 한 걸음’에 큰 기여를 하고 있는 숨은 영웅들에게 찬사를 보낸다.

현재 국내 최고 높이 빌딩인 롯데월드타워보다 큰 소행성이 이번 주말 지구를 스쳐 지나갈 예정이다. 미국항공우주국(NASA)에 따르면, 최대 지름이 570m로 추정되는 소행성 ‘2006 QQ23’이 세계표준시간(UT)으로 오는 10일 오전 7시 23분 지구에 가장 가깝게 접근한다. 이는 한국시간으로 같은 날 오후 4시 23분이며 오차 범위는 ±1분이다. 이런 근지구천체(NEO)를 전문으로 관측하는 NASA 산하 근지구천체센터(CNEOS)의 전문가들은 이번에 지구로 다가오는 소행성은 그리 크게 걱정할 필요는 없다고 밝혔다. 이번 소행성은 미국 뉴욕의 높이 541.3m의 세계무역센터(WTC)와 우리나라에 있는 높이 554.5m의 롯데월드타워보다 크지만, 사실 NEO 중에서는 중간 정도 크기다. 태양을 공전하는 것으로 확인된 소행성들 중 가장 큰 것은 지름이 약 34㎞나 되기도 한다. 물론 이렇게 큰 소행성은 극히 드물다.또 이번 소행성이 이번에 지구와 가장 가까이 접근할 때의 거리는 약 744만5486㎞로 추정되고 있다. 이는 지구와 달 사이의 평균거리인 38만4400㎞보다 19배나 먼 거리다. 이에 대해 NASA 전문가들은 이런 크기의 소행성은 1년에 6번 정도 지구 근처를 통과한다고 설명했다. 이들 전문가는 지구 주변에 있는 지름 1㎞ 이상의 소행성 약 900개에 대해 관측을 계속한다. 소행성은 크기가 작아질수록 지구에 떨어지는 빈도가 늘어나지만, 대개 대기권에 돌입하는 과정에서 소멸한다.하지만 만일 2006 QQ23만큼 큰 소행성이 충돌하면 끔찍한 피해가 생길 수 있다. 지면에 충돌하면 하나의 국가가 통째로 사라질 수 있고 바다에 떨어지면 쓰나미가 일어나 저지대에 막대한 피해가 생길 수도 있다. 하지만 이런 사태가 일어나는 주기는 200~300년에 1회 정도로 적다. 따라서 NASA에서는 이런 소행성에 관한 추적을 계속하고 있는데 2006 QQ23에 대해서는 1901년부터 2200년까지 궤도 데이터를 추적했다. 만일 지구의 안전을 위협하는 소행성이 접근한다면 NASA는 소행성 궤도를 바꾸는 계획까지도 세우고 있지만, 현재 이런 천체는 확인되지 않았다. 하지만 아직 발견되지 않은 소행성이 존재할 가능성도 있다. 이에 대해 전문가들은 “우리가 우려하는 부분이 바로 그런 미지의 천체”라고 지적했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구에서 약 73광년 떨어진 항성 주위에서 외계행성 세 개가 발견됐다. 이들 행성은 먼지와 가스가 뭉쳐 행성을 형성하는 모형에서 ‘잃어버린 고리’일 수 있어 학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 등 국제 연구진이 미 항공우주국(NASA) 우주망원경 ‘테스’(TESS)를 사용해 적색왜성(M형 주계열성) ‘TOI-270’ 주위에서 슈퍼지구 1개와 미니 해왕성 2개를 발견했다고 세계적 학술지 네이처 자매지 ‘네이처 아스트로노미’(Nature Astronomy) 최신호(29일자)에 발표했다.지난 3월 화가자리에 있는 이 항성에서 가장 가까운 약 450만㎞(약 0.03AU) 떨어진 곳에서 발견된 슈퍼지구 ‘b 행성’(TOI-270 b)은 지름이 지구보다 약 1.2배 더 크다. 슈퍼지구는 지구보다 크지만 그 지름이 지구의 1.75배 이하이고 질량은 2~10배 정도인 암석형 행성을 말한다. 이 행성의 공전 주기는 3.4일로 항성과 바짝 붙어있어, 지구형 행성이지만 평균 온도가 약 254°C에 달해 생명체가 도저히 살 수 없는 곳으로 추정된다. 또 이 항성에서 750만㎞(약 0.05AU) 떨어진 첫 번째 미니 해왕성 ‘c 행성’(TOI-270 c)의 지름은 지구의 약 2.4배로 세 행성 중 가장 크다. 미니 해왕성은 지구 지름의 2~3.5배 사이의 행성으로 표면에 수소와 헬륨으로 된 기체를 지닌 가스형 행성이다. 이들은 해왕성이나 천왕성 같은 행성이지만, 기체가 적은 형태의 행성으로 추정된다. 공전 주기는 약 5.7일, 평균 온도는 약 150°C에 달한다. 두 번째 미니 해왕성 ‘d 행성’(TOI-270 d)은 모성에서 약 1100만㎞(약 0.07AU) 거리에 있으며 그 지름은 지구의 약 2.1배다. 공전 주기는 약 11.4일이며 평균 온도는 약 66°C다. 이에 대해 연구를 이끈 MIT 천체물리학자 막시밀리안 귄터 박사는 “항성 TOI-270은 곧 지구형 행성과 가스가 좀더 우세한 미니 해왕성 사이의 잃어버린 고리를 연구할 수 있게 해줄 것”이라면서 “왜냐하면 이 항성계에서는 이 모든 형태의 행성들이 같은 시스템(항성계)에서 형성됐기 때문”이라고 설명했다. 이는 태양계에 이들 행성처럼 지구와 해왕성 크기 사이에 속하는 행성이 없어 행성 행성의 비밀을 밝히는 데 도움이 된다는 얘기다. 따라서 연구진은 슈퍼지구와 두 미니 해왕성의 형성 경로가 같은지 아니면 다른지를 확인할 수 있기를 기대한다.이런 세 행성이 발견된 항성 TOI-270의 이름은 지난해 4월 발사된 뒤 관측 임무를 수행하고 있는 TESS가 발견한 천체들 가운데 행성을 거느릴 가능성이 높은 관심 천체(OI·Object of Interest) 중 270번째(270)라는 뜻에서 이런 약칭이 붙었다. 또한 연구진은 이 항성계 안에 더 많은 행성들이 숨겨져 있을 가능성이 높다고 추정한다. 그중 일부 행성은 생명체 거주 가능 공간에 있을지도 모른다. 귄터 박사는 “TOI-270은 외계행성 과학을 위한 진정한 디즈니랜드이자 TESS가 발견한 가장 중요한 항성계 중 하나”라면서 “이는 하나가 아닌 여러 이유로 뛰어난 실험실로 정말 사람들이 좋아할 요소를 다 갖췄다”고 말했다. 연구진은 앞으로 TESS보다 적외선 분해능이 뛰어난 차세대 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 배치되면 TOI-270에 관한 더 자세한 관측 연구에 집중할 계획이다.한편 TESS는 ‘천체면통과 외계행성 탐색 위성’(Transiting Exoplanet Survey Satellite)의 약자로 지난해 11월 퇴역한 케플러 우주망원경의 후임으로 그해 4월 발사됐다. TESS는 2년 동안 슈퍼지구를 포함해 1500개의 외계행성 후보 물질을 분류하는 임무를 수행한다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 은하는 여러 위성은하를 거느린 대형 은하로 100억 년이 넘는 긴 역사 동안 여러 은하를 합병하면서 지금처럼 커졌다. 이 사실은 여러 은하를 관측해 얻은 결론이지만, 사실 우리 은하에도 과거 역사를 짐작할 수 있는 증거들이 남아 있다. 스페인 카나리아 천체물리학연구소(IAC)의 과학자들은 유럽우주국(ESA)의 가이아 우주망원경 자료를 분석해 100억 년 전 우리 은하와 충돌한 왜소은하의 흔적을 발견했다. 가이아 우주망원경은 우리 은하에 있는 수많은 별의 3차원적인 위치, 이동 속도, 이동 방향, 온도, 스펙트럼 등 다양한 정보를 수집했다. 최근 공개된 가이아 자료는 무려 10억 개가 넘는 별의 관측 자료를 포함하고 있다. 연구팀은 이 가운데 지구에서 6500광년 이내에 있는 오래된 별 100만 개의 구성을 조사했다. 그 결과 이 별들을 리튬보다 무거운 원소가 풍부한 붉은 별과 무거운 원소가 적은 푸른 별로 나눌 수 있다는 사실을 발견했다. 별의 화학적 구성은 어떤 은하에서 형성되었는지에 따라 크게 다르다. 연구팀은 무거운 원소가 적은 푸른 별이 과거 우리 은하에 흡수된 은하의 흔적이라는 결론을 내렸다. 이 은하는 가이아-엔켈라두스(Gaia-Enceladus) 혹은 가이아 소시지라고 불리는 은하로 가이아 자료를 통해 최근 그 존재가 알려지기 시작했다. 우주가 지금보다 젊었던 100억 년 전에는 작은 은하가 훨씬 많았다. 우리 은하 같은 대형 은하는 중력에 의해 작은 은하를 하나씩 흡수하면서 성장했다. 태양처럼 상대적으로 젊은 별은 합병 이후에 태어났지만, 100억 살이 넘는 오래된 별 가운데 일부는 이렇게 외부 은하에서 들어온 이민자라고 할 수 있다. 흥미로운 사실은 은하 합체가 과거뿐 아니라 앞으로도 일어날 수 있다는 것이다. 과학자들은 수십 억 년 후 우리 은하와 안드로메다은하가 충돌해 하나의 거대 은하로 재탄생할 것으로 보고 있다. 우리의 태양이 100억 살을 맞이할 때가 되면 이 새로운 은하의 일부가 되어 있을 것이다. 서로 다른 두 은하의 별이 같은 은하에서 공존하는 역사는 먼 미래에 다시 되풀이될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

우리가 잠든 사이에 도시 하나 쯤은 날려버릴 소행성들이 지구를 스쳐 지나간 것으로 파악됐다. 지난 25일(현지시간) 호주 등 국제 천문학 연구팀은 소행성 '2019 OK'가 지난 25일(한국시간 25일 오전 10시 22분) 지구와 최근접해 지나쳐갔다고 밝혔다. 지구를 스쳐가기 불과 며칠 전에서야 브라질 천문대 과학자들에게 발견된 2019 OK는 지름이 57~130m로 추정되는 소행성이다. 이날 2019 OK는 시속 8만 8500㎞의 속도로 태양 쪽 방향에서 날아와 지구와 불과 7만 2500㎞ 거리를 두고 스쳐 지나갔다. 이를 달과 지구 사이의 평균 거리인 38만4000㎞와 비교해보면 얼마나 근접해 지나갔는지 알 수 있는 대목. 호주 모나쉬 대학 마이클 브라운 교수는 "2019 OK가 인상적일 정도로 매우 가깝게 지구에 접근했다"면서 "만약 지구와 충돌했다면 커다란 핵무기의 위력을 가졌을 것"이라고 설명했다. 호주 스윈번 대학 알란 더피 교수도 "2019 OK가 지구에 떨어졌다면 히로시마 원자폭탄의 30배에 달할 것"이라면서 "작은 사이즈이기 때문에 전 지구적인 영향은 없지만 도시 하나 정도는 날릴 수 있다"고 밝혔다. 이에앞서 24일에도 몇시간 차이로 소행성 3개가 지구와 가까운 거리를 지나쳐 날아갔다. 미 항공우주국(NASA)에 따르면 지름 56~120m의 2019 OD는 지구에서 약 35만7000㎞ 떨어져 지나갔다. 또 2015 HM10와 2019 OE는 지구와 각각 470만㎞, 96만 7000㎞의 거리를 두고 지나갔다.물론 이번 소행성들의 접근 역시 지구에 미친 영향은 없었으나 여전히 알지 못하는 수많은 천체들로부터 인류가 위협을 받고있다는 사실은 또다시 확인됐다. 현재까지 NASA가 파악한 지구로 다가오는 천체(NEOs·Near-Earth Objects)는 약 1만 5000개다. 이중 NASA는 90% 정도 파악하고 있다고 밝히지만 여전히 지구는 수많은 이름모를 천체에 노출돼 있는 형편이다. 대표적으로 지난 2013년 2월 러시아 우랄산맥 인근 첼랴빈스크 지역 상공에서 폭발한 소행성이 그 예다. 지름이 불과 20m 정도에 불과했던 이 소행성은 초당 최대 20㎞의 속도로 떨어져 지상 30㎞ 상공에서 폭발해 총 1000여명의 부상자를 냈다. 전문가들은 그 폭발력이 히로시마 원폭 위력의 10배가 넘는 TNT 300킬로톤 정도로 추정했으며 다행히 지표면에서 폭발하지 않아 피해는 적은 편이었다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

달 표면 지적도 팔던 호프...과연 봉이 김선달일까달 희귀자원 채굴 가능성...‘선점자 우위’ 적용되나1967년 합의된 OST...우주, 어떤 국가도 못 가져OST, 강제성 없어....인간의 우주 탐욕 감당 못해지구촌 물들인 ‘핏빛’ 제국주의, 달에도 적용되나1980년대로 돌아가면, 전직 복화술자이자 자동차 외판원인 데니스 호프는 이혼 소송 중이며, 실직 상태로 입에 겨우 풀칠하고 있었다. 그의 말에 따르면 그는 돈을 벌기 위해 무엇을 해야 할지를 고민하면서 운전하다 차창을 통해 달을 보고 이런 생각이 들었다. “저곳에 상당한 부동산이 있군.” 달 표면의 땅을 파는 것은 봉이 김선달의 대동강물 팔기와 같은 것일까. 인간이 달에 갔다가 되돌아오는 시대가 되면서 지구에는 극히 희귀한 광물을 달에서 채굴하고, 지구로 가져오는 것이 상상이 아니라 임박한 현실이 되는 시대로 가고 있다. 미국 항공우주국(NASA)은 아르테미스 계획으로 2024년까지 남녀 우주인 두명을 달 남극에 두는 새로운 영역에 들어간다고 발표한 바 있다. 아르테미스 계획은 달에 인류의 지속적인 존재 가능성과 함께 화성에 인간을 보내는 우주 여행의 첫 걸음으로 여겨진다고 포브스가 평했다. 인도는 22일(현지시간) 자국 첫 달 탐사선 찬드라얀 2호를 발사했다. 달 남극을 탐사하는 것이지만 헬륨3의 매장과 채굴, 지구로의 운반 가능성을 확인하는 것이란 견해가 지배적이다. 헬륨3은 t당 50억달러에 이르는 초고가 희귀 광물이다.달을 본 호프는 대학 도서관을 찾아가 검색한 끝에 1967년 ‘외기권 조약(OST)’을 찾아냈다. 그 조약은 미국을 포함한 십여개국이 서명한 것으로, 지구를 제외하고 달을 포함한 우주 천체의 처리와 관련한 기본적인 법률 가이드라인을 제공하고 있다. 호프는 이 조약에서 허점을 찾아냈다고 생각했다. 조약은 어떤 국가도 달에 대한 주권을 주장하지 못한다고 규정하고 있지만 개인에 대해서는 명확하게 언급하지 않고 있다는 것이다. 올해 71세가 된 호프는 유엔에 달 뿐만 아니라 태양계의 다른 행성에 대한 소유권을 주장하는 편지를 보냈다. 그로부터 수년 후에 달과 다른 천체의 지적도 상의 땅을 팔면서 돈을 만졌다. 그가 여태까지 달을 팔아 챙긴 수익은 1200만달러(141억원 상당)로 추정된다고 폴리티코가 전했다. 달의 1에이커(1224평 남짓) 가격은 24.99달러(약 2만 5000원)다. 이를 대입하면 명왕성 전체 가격은 25만달러다. 가격은 좋지만 가보기가 쉽지 않은 거래다. 그가 운영하는 루나엠비시닷컴에 따르면 조지 H.W 부시, 지미 카터, 로널드 레이건 전 미국 대통령을 비롯해 675명이 달 부동산을 소유하고 있다고 한다. 여러분은 캘리포니아주 리오 비스타에 사는 한 남성이, 대다수 전문가는 동의하지 않지만 달을 소유하고 있다는 그 생각을 심각하게 받아들이지 않을지 모르겠다. 이 남성의 돈키호테와 같은 이런 행보는 지구라면 발생하지 않았을 것같은 부동산 문제와 관련된 법률 공백에서 비롯된 것이라고 외교 전문기자 나할 투시가 폴리티코에서 말했다. 달 표면의 채굴에서부터 과학적 연구에 이르기까지 모든 것을 노리는 기업과 국가, 개인들이 늘어날수록 소유권을 둘러싼 논쟁이 복잡해질 것으로 예상된다.우주법 전문가들은 호프가 주장하는 법률 허점은 논쟁적이고, 유엔은 그의 소유권 주장을 인정한 적이 없다고 주장한다. 이에 대해 호프는 당황하지 않고 “나는 유엔의 허락을 요청한 것이 아니라 단지 내가 하고 있는 것을 알렸을 뿐”이라고 말했다.우주의 지배와 관련된 주요 법률 구조가 컴퓨터가 버스 크기만하던 52년 전의 냉전시대에 협상으로 탄생했다. 오늘날, 우주는 합법적인 상업 표적이 되었고, 강제성이 없는 외기권 조약이 이런 탐욕을 감당할 수 있을지에 대한 의문이 늘어가고 있다. 미국의 아폴로 11호가 달에 착륙하기 2년 전에 서명된 1967년의 이 조약은 한 국가가 비록 국기를 꽂았다할지라도 우주 영토를 “소유”할 가능성을 배제하는 이상적인 문서이다. 또 지구 국가는 달과 다른 천체를 단지 평화적인 목적으로만 이용할 수 있고, 우주에 군사기지 설치와 대량파괴 무기의 배치를 금지하도록 규정하고 있다. 2200여자로 구성된 상대적으로 단순한 이 조약은 인간과 기업, 국가들이 우주에서 어떻게 “운영”할 수 있을지에 관한 문제에는 해답을 내놓지 않고 있다. 1960년대 이 조약에 서명한 외교관들이 상상이라고만 생각했을 이슈인 우주에서 물에서부터 가스와 광물과 같은 자원의 탐색과 획득에 관한 문제들을 포함하고 있다. 어떤 국가가 주도하고, 어떤 국가는 따를 것인가?, 어떤 종류의 군사적 장비와 활동이 허용될 것인가?, 누가 규칙을 정하고, 분쟁은 누가 조정할 것인가? 조금 더 나간다면, 만약 우리가 외계인과 조우하게 되고, 그 외계인들이 그 나름대로 소유권 개념과 관습이 있다면?.인류가 달에 갔다가 되돌올 시기가 점점 더 임박함에 따라 우주 산업에 종사하는 사람들은 이러한 문제들에 시급성이 있으며, 몇몇은 그 조약을 확장하거나 완전히 재검토하는 것을 추진하기 시작했다. 간단하게 아무도 닿지 않은 곳에 처음 도착하는 사람이 다가올 수십년, 수세대, 수백년간 독점하는 규칙인 ‘선점자 우위’의 원칙에 있다는 해답에도 우려가 스며있다. 그러면 우주여행을 상업적으로 시작하겠다는 제프 베조스와 같은 억만장자가 우주에서의 천문학적 자원을 독점하게 될 우려가 높다. 지난해 여름 일본 우주선 하야부사2호는 3년반가량의 여정 끝에 류규라는 소행성에 도착했다. 행성 표면의 파편들을 채집해 지구로 가져오기 위해 작은 구멍에 폭발을 일으켰다. 나사도 벤뉴라는 소행성의 샘플을 2023년 지구로 가져오기 위해 비슷한 우주비행을 수행하고 있다. 이 두 개의 우주 비행은 영국의 애스토리이드 마이닝이라는 기업이 세심하게 관찰하고 있다. 2015년 미국의 ‘상업적 우주발사 경쟁력법(CSLSA)’ 덕분에 어떤 기업이든 그들이 목적으로 하는 천체에 도달하면 그들이 발견한 광물로 원하는 것을 할 수 있게 허용했다. 2015년의 이 법은 달과 우주에 경제적 개발을 노리는 미국 민간 기업들에게 법률적 보증을 제공하는 큰 선물이 되었다. 룩셈부르크 역시 유사한 법률을 통과시켰다. 이는 우주 작업에서 법률적 보증을 추구하는 많은 유럽 기업에게 선물이 되었다. 그러나 성공의 열쇠는 적어도 서방의 시각에서는 “소유는 법률의 9할”이라는 말과 매우 일치한다. 광물을 처음 갖는 자가 원하는대로 할 수 있다는 것이다. 데니스 호프는 그 자신은 소유권을 주장하지만 달을 소유하지 못했다. 그러나 호프나 그가 보낸 기계가 먼저 도착해 달을 탐사한다면 그 자원을 가질 수 있을 것이다.이런 견해에 대한 반대도 많다. 과거 역사를 돌이켜보면 스페인, 포르투갈, 영국, 네덜란드, 프랑스 등이 비(非)유럽인의 땅을 유럽인의 습관대로 소유권을 주장하면서 거대한 식민제국을 건설했다. 제국주의가 난무한 지구촌은 16세기부터 선혈이 낭자한 그 모습이 우주에서도 되풀이될까. 깃발을 꽂으면 된다는 서구 중심의 태도는 많은 나라에서 받아들여졌지만 우주는 이보다 훨씬 더 복잡한 문제가 많다. 미국이 50주년 행사를 요란스럽게 해도, 버즈 올드린(89)이 달에 꽂은 성조기 옆에 서 있는 사진이 전세계에 방송되어도 달이 미국이나 나사 소유가 되지 않는다고 주장한다. OST 규정 대로 이런 주장을 펴는 가장 대표적인 나라가 러시아다. 그러나 OST가 달이나 다른 천체에서 개인 기업의 상업적 약탈 활동과 지배권 주장을 규제할 수 있을까하는 의문은 여전하다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

미국 동부시간 기준 7월 20일은 인류가 달에 착륙한 지 딱 50년이 되는 날이다. 1967년 7월 16일에 발사된 미국의 유인 우주선 아폴로 11호는 나흘 뒤인 20일 처음으로 달 지표면에 착륙선을 안착시켰으며, 다음날인 21일 선장 닐 암스트롱과 달 착륙선 조종사 버즈 올드린이 달의 표면에 발을 내딛었다. 인류 역사상 최초로 지구가 아닌 천체에 발을 내닫은 역사적인 사건이었다. ​"이것은 한 인간에게 있어서는 작은 한 걸음이지만, 인류에게 있어서는 위대한 도약이다."는 말은 이 순간 전 세계 인류를 향해 날린 암스트로의 유명한 멘트이다. 암스트롱이 달표면에 내려간 지 15분 후, 두번째로 달을 딛은 올드린은 달 표면에 내려가자 첫 인상으로 달의 모습을 '장엄하고 황량한 풍경'이라고 표현했다. 이 역사적인 사건을 두고 시인-예술가들 중 일부는 달에 대한 낭만이 사라져서 이제는 '달아 달아 밝은 달아 암스트롱 놀던 달아' 라고 노래부르게 되었다고 푸념하기도 했지만, 인류가 우주로 진줄하는 교두보를 확보했다는 사실을 부정할 사람은 없을 것이다. ​위의 그림은 당시 서울 삼양초등학교 1학년에 재학중이던 김도미 씨가 그린 것이다. 김 씨는 당시 뉴스를 통해 아폴로 11호가 달을 향해 떠났다는 소식을 접했고, 이 사실에 매우 흥미를 느껴 그림으로 남긴 기억이 있다고 밝혔다. 상단에는 당시 김 씨의 담임선생님이 기록한 것으로 보이는 '아폴로 11호 69. 7. 18'이라는 문구를 확인할 수 있다. 호기심많은 초등학생이었던 김 씨는 흑백텔레비전을 통해 아폴로 11호의 소식을 처음 접했지만, 상상력을 발휘해 컬러로 그린 게 특이하다. 별의 색깔은 온도에 따라 다른데, 그림에 나타난 별들의 색깔이 각기 다른 점도 흥미로운 부분이라 하겠다. 이 그림을 통해 당시 미국에서 멀리 떨어진 한국의 어린 학생들도 아폴로 11호에 많은 관심을 가졌다는 사실을 짐작할 수 있다. 한편 미국항공우주국(NASA)는 반세기 전 아폴로 11호 등에서 가져온 달 샘플에서 생명체 흔적을 찾으려 했던 연구 영상을 유튜브에 공개하는 등 인류 최초 달 착륙을 기념하는 다양한 이벤트를 마련했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

1. 평행우주는 정말 존재할까? 평행우주(parallel world)란 어떤 시공간의 우주에서 분기하여 병행해서 존재하는 다른 우주를 가리킨다. 천체 물리학적 데이터는 시공간이 구부러지지 않고 ‘평탄’(flat)하며, 그 상태로 무한히 펼쳐져 있을 것임을 암시한다. 그렇다면 우리가 볼 수 있는 영역(우리가 ‘우주’라고 생각하는 영역)은 무한히 큰 ‘패치 다중우주’의 한 패치일 뿐이다. 동시에, 양자역학의 법칙은 각 우주 패치(10^10^122개의 가능성) 내에서 가능한 입자 구성의 경우수가 유한개로 존재한다고 규정한다. 그러나 우주 패치 수가 무한하므로 입자 배열들은 무한히 반복될 수밖에 없다. 이것은 곧 무한히 많은 평행우주가 있다는 것을 뜻한다. 그렇다면 우리와 완전히 다른 패치들 외에도 우리와 정확히 같은 우주의 패치들(당신과 정확히 똑같은 사람을 포함한)뿐만 아니라, 한 입자의 위치만 다른 패치들, 두 입자의 위치에 따라 다른 패치들도 존재가 가능하다는 얘기다. 이 논리에 문제가 있는가? 아니면 그 기괴한 결과가 사실일까? 만약 그것이 사실이라면 우리는 평행우주 존재를 어떻게 감지할 수 있을까? 그 점에 있어서는 평행우주는 우리 우주와 어떤 연결도 소통도 없다는 전제가 있기 때문에 공상의 산물이라는 비판을 받기도 하며, 다세계 해석에서는 평행우주를 우리가 관측하는 것은 불가능하며, 그 존재를 부정도 긍정도 할 수 없다는 점에서 회의적인 의견도 존재한다. 이 같은 평행우주론은 그동안 수많은 논란을 불러일으켰으며, 아직까지 순전한 가설의 영역을 벗어나지 못하고 있다. 이것을 부정적인 시각으로 보는 사람들은 대부분 우리 우주에 어떤 영향도 주지 않으며, 평행하게 진행하고 있는 다른 우주를 관측하는 것이 불가능한 이상, ‘관측할 수 없는 것이 존재하고 있다’는 것은 합당하지 않다고 주장한다. 다만 평행우주론자들은 우리 우주의 어딘가에 다른 우주와 충돌의 흔적이 있을 수 있다는 가정하에 우주배경복사에서 우주 충돌의 단서를 열심히 찾고 있지만 아직껏 어떤 흔적도 발견하지 못한 상태다. 신의 존재 증명처럼 영원히 증명할 수 없는 가설로 끝날지, 아니면 어떤 단서가 밝혀질지 현재로선 아무도 장담할 수 없다. 2. 시간은 왜 미래로만 흐를까?시간은 앞으로만 흐른다. 왜냐하면 무질서도를 나타내는 ‘엔트로피’(entropy)는 비가역적으로 증가하는 방향으로만 움직이기 때문이다. 증가한 엔트로피를 되돌릴 수 있는 방법은 없다. 이것을 정식화한 것이 바로 엔트로피 증가의 법칙으로, 열역학 제2법칙이라 한다. 열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙으로, 우주에 존재하는 에너지 총량은 일정하며 절대 변하지 않는다는 것이다. 독립된 한 계에서도 마찬가지다. 이로써 보면 엔트로피는 열(heat)에 관련된 법칙임을 알 수 있다. 그런데 이 열이 가진 가장 중요하고도 흥미로운 특성은 언제나 높은 온도에서 낮은 온도 쪽으로만 흐른다는 것이다. 저절로 그 반대쪽으로 흐르는 일은 결코 없다. 이 비가역성이 바로 시간이 뒤로 흐를 수 없고, 우주가 종말을 맞을 수밖에 없는 이유다. 이 법칙은 실제로는 통계적인 것으로, 통계역학에서는 어떤 체계를 구성하는 원자의 무질서한 정도를 결정하는 양으로서 주어진다. 엔트로피는 물질계의 열적 상태로부터 정해진 양으로서, 통계역학의 입장에서 보면 열역학적인 확률을 나타내는 양이다. 다시 말하면, 엔트로피 증가의 원리는 분자운동이 낮은 확률의 질서있는 상태로부터 높은 확률의 무질서한 상태로 이동해가는 자연현상이라는 것이다. 자연은 늘 확률이 높은 쪽으로 움직인다. 예를 들면, 마찰에 의해 열이 발생하는 것은 역학적 운동(분자의 질서 있는 운동)이 열운동(무질서한 분자운동)으로 변하는 과정이다. 그 반대의 과정은 무질서에서 질서로 옮겨가는 과정이며, 이것은 결코 자발적으로 일어나지 않는다. 시간의 화살이 왜 앞으로만 흐르냐는 오랜 질문에 대한 답은 바로 엔트로피의 법칙이 말해주고 있다. 열역학 제2법칙은 그래서 모든 자연의 자발적 방향성을 나타내는 자연계 최고의 법칙이라 할 수 있다. 근본적인 질문은 엔트로피가 과거에 왜 그렇게 낮았는가 하는 것이다. 다르게 말하자면, 우주의 초창기에 작은 공간 속에 엄청나게 거대한 에너지가 뭉쳐 있었을 때 우주는 왜 그렇게 높은 질서를 갖고 있었는가 하는 문제이다. 3. 우주는 어떤 종말을 맞을까? 우주의 형태를 결정짓는 것은 우주에 담겨 있는 물질-에너지에 기반한 중력과 우주를 팽창시키는 척력과의 줄다리기다. 우주의 물질 밀도의 임계치(Ω)를 1이라 할 때, Ω가 1보다 큰 경우 우주의 시공간은 닫혀서 공 표면처럼 된다. 이를 닫힌 우주라 한다. 이 우주는 경계는 있지만 끝은 없는 우주다. 개미가 구면을 한없이 기어가더라도 끝에 다다를 수 없는 것이나 같다. 이 우주는 그러면 어떻게 되는가? 결국 팽창을 멈추고 수축되기 시작하여 종국에는 한 점으로 붕괴될 것이다. 이를 대파열(Big Crunch)이라 한다. 반대로 밀도가 임계치 이하이면 무한 팽창을 영원히 계속하는 열린 우주가 된다. 그 형태는 말안장과 같은 꼴이다. 그 끝에는 물질의 밀도가 극도로 낮아져 온 우주가 자체로 거대한 무덤이 되는 열사망이 기다리고 있다. 만약 우주의 물질 밀도가 Ω=1로 임계치에 딱 들어맞는다면, 우주의 기하학적 모양은 종잇장처럼 ‘편평’한 꼴이 된다. 암흑 에너지가 없다면 우주는 영원히 팽창은 하겠지만 결국 팽창률은 영(0)에 수렴된다. 최근의 관측결과는 2% 오차 범위 내에서 우주는 편평한 것으로 나타났다. 우리는 다소 지루하겠지만 당분간 팽창하는 우주를 하염없이 바라다볼 운명인 셈이다. 하지만 크게 걱정할 일은 아니다. 앞으로 수백조 년 뒤의 일이니까. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

13년 전 우리에게 단 열흘 동안 모습을 드러낸 신비한 소행성 하나가 9월 초 다시 지구를 방문한다고 유럽우주국(ESA)이 16일(현지시간) 발표했다. ‘2006 QV89’로 명명된 이 소행성은 2006년 8월 칠레에 있는 유럽남방천문대(ESO) 초거대망원경(VLT)에 처음 발견됐다. 당시 지구에서 약 450만㎞(약 0.03AU) 거리 떨어져 있었다.이날부터 천문학자들은 해당 소행성의 관측 자료를 분석해 그 지름은 약 30m(20~50m)이고 이동 궤적 상에 지구와 충돌할 가능성이 매우 낮다는 것을 알아낼 수 있었다. 하지만 소행성은 열흘이 지나자 전혀 관측할 수 없었고 그 후로 지금까지 감지되지 않았다. 따라서 과학자들은 낮은 정확도로 그 위치를 예측할 뿐, 망원경의 시야를 어느 방향으로 둬야 할지 정확히 알지 못해 소행성을 다시 관측하지 못했다. 그런데도 천문학자들은 지구 충돌 가능성과 같이 필요한 정보를 얻을 방법이 있다고 말한다.소행성의 궤도를 정확하게 알 수는 없지만, 만일 이 작은 천체가 지구와 충돌하는 경로상에 있다면 어느 위치에 나타날지 알 수 있다는 것이다. 따라서 이들 연구자는 그 위치를 관측해 소행성이 정말로 충돌 궤도상에 있지 않다는 것을 알아낼 수 있었다. 이렇게 하면 실제로 소행성을 관측하지 않고도 충돌 위험을 간접적으로 배제할 수 있다고 ESA는 설명했다. 이에 따라 천문학자들은 기존 관측 자료를 토대로 문제의 소행성이 오는 9월 9일 지구에 다시 가까이 다가오지만, 지구에 충돌할 가능성은 7000분의 1로 희박하다고 결론지을 수 있었다. 이는 초거대망원경을 사용해 지구에 충돌할 위험이 큰 소행성을 관측하고 있는 ESA와 ESO의 지속적인 협력의 일환으로 ESO가 앞서 진행한 예측 결과와도 정확히 일치하는 것으로 전해졌다. 사진=ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

아마존 최고경영자(CEO)이자 민간우주업체 ‘블루 오리진’을 이끌고 있는 세계 최고부자 제프 베이조스가 우주 탐사에 대한 흥미로운 인터뷰를 진행해 관심을 끌고있다. 지난 16일(현지시간) 베이조스 회장은 미국 CBS 이브닝뉴스와의 단독 인터뷰에서 지구의 운명과 우주 탐사라는 거시적인 주제에 대한 소견을 밝혔다. 베이조스 회장은 "인류 문명을 계속 번창시키고자 한다면 우리는 반드시 우주로 가야한다"면서 "인구는 계속 늘어나고 있지만 지구는 상대적으로 작다. 특히 기후변화와 오염 등으로 지구는 파괴되는 과정에 있다"고 주장했다. 　 이번 인터뷰는 반세기 만에 다시 우주 탐사의 중심으로 돌아온 달을 화두로 놓고 진행됐다. 특히 오는 20일은 인류 최초의 달 착륙 50주년이다. 이 인터뷰에는 존 F 케네디 전 대통령의 딸인 캐롤라인 케네디가 동석했는데, 아폴로 11호 미션은 미·소 우주개척 경쟁에 자극받은 케네디 전 대통령이 시작했기 때문이다. 다만 달 착륙은 닉슨 전 대통령 재임 기간에 이뤄졌다.베이조스 회장은 "지구를 구하기 위해서도 우주 탐사는 중요하다"면서 "태양계의 다른 행성이나 달을 산업화, 농업화 할 수 있으면 이 물건이나 자원을 다시 지구로 보낼 수 있다"고 설명했다. 이어 "고도로 발달된 복잡한 물건을 우주에서 만들면 큰 공장과 오염 발생 산업을 지구에 두지 않아도 된다"고 덧붙였다. 베이조스 회장의 바람처럼 실제 블루 오리진의 우주 탐사는 착착 진행 중이다. 특히 베이조스 회장은 지난 5월, 3년 간 개발해온 달 착륙선 ‘블루문’의 실물 모형을 공개하며 탐사에 포문을 열었다. 블루문은 2024년까지 달의 남쪽 극점인 얼음층에 착륙하고 탐사하는 것을 목표로 하고있다. 여기에 우주 탐사의 본산인 미 항공우주국(NASA)은 오는 2024년까지 달 궤도 우주정거장인 ‘게이트웨이'(Gateway) 건설을 발표했으며 중국, 인도, 일본 등도 본격적으로 팔을 걷어부친 상태다. 이처럼 현재 우주 탐사의 화두는 달이다. 미·소 냉전으로 시작된 달 탐사 경쟁은 포스트 냉전 체제로 접어들면서 실용적인 궤도 위성 발사 경쟁으로 바뀌었다. 이에 달은 가깝고도 먼 천체가 됐지만, 다시 달은 화성 등 더 우주로 가는 전초기지 후보가 되면서 탐사 경쟁에 불이 붙었다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1950년대 우주시대가 열린 이후 인간이 달에 남긴 것은 발자국 이외에도 많았다. 1969년 7월 우주선 아폴로 11호의 달 착륙과 닐 암스트롱의 달에 첫발을 내디딘 행보와 맞물려 미국 일간 월스트리트저널(WSJ)이 17일(현지시간) 달에 남은 인간이 만든 물체들을 심층적으로 보도했다. #1959년, 인류 달궤도 소련 우주선 루나 2호는 1959년 달에 의도적으로 충돌했다. 이것은 인간이 만든 물체 가운데 처음으로 다른 천체와 ‘접촉’한 것이다. 그후 65번의 우주 비행이 고의로 또는 사고로 달의 다른 표면에 착륙하거나 충돌했다. 미국 항공우주국(NASA)에 따르면 이런 미션으로 달 표면에 800개의 인간이 만든 물체가 남아 있다. #달에 쌓여있는 물체들 달에 버려진 물체의 대다수는 1968년과 1971년, 1972년 유인 우주선 아폴로의 우주비행사들에 의해 그곳에 행한 과학 실험의 부품들이다. 카메라들, 센서들, 안테나들, 지진관측계들 등이 온갖 종류의 달 환경자료를 수집한 후 그곳에 버려졌다. NASA에 따르면 “국가 우주프로그램과 민간 기업들이 달에 더 많이 접근하게 되면서 역사적·과학적 가치라는 측면에서 달의 인공물은 보호하는 것이 중요”하다. 그러나 모든 것은 보호하고 보존할 가치가 있을까. 우주선과 과학 장치들 외에도 달 표면에는 국기, 사진, 구두, 90여개의 대소변 백, 사용한 젖은 행주 등 개인물품들도 쌓이고 있다. 고의적으로 또는 사고로 버려지거나 충돌한 우주선 부품과 우주 차량은 71개에 달한다. 인류의 달 방문을 기념하는 사진과 상징물, 메달 및 명판과 같은 기념품은 19개다. 귀환 우주선의 공간 부족으로 우주비행사는 그들의 쓰레기를 지구로 되가져오지 않은 것이 97개다. 대변과 소변 백, 구두, 골프공 등이 대표적이다. 과학 실험을 행한 뒤 우주인들은 샘플과 자료를 모아왔지만 실험 도구와 장비를 버려둔 것이 622개에 이른다. 안테나, 달 표면 샘플 채집기, 카메라, 수진기(受振器·암석이나 지층 빙산 등을 통과하는 진동 측정기), 자기탐지기 등이다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr