해마다 방학이면 천문대를 찾아오는 고등학생들이 있다. 학교 천문 동아리 학생 20여명이다. 그들은 천문대에 한번 올라오는 것만으로도 한없이 즐거워한다. 천문대에서 그들을 맞이하는 것을 몇 년째 하다 보니 이제는 새로운 학생들과의 만남이 하나의 즐거움이 됐다. 학생들은 때로는 산 아래로 낮게 흘러가는 구름에 감탄하고 작은 망원경으로 직접 천체를 관측하기도 하며 관측이 전혀 안 되면 이전에 찍어 둔 천체 관측 자료를 이용해 자료를 처리하거나 멋진 천체 사진을 만들어 보기도 한다. 하지만 무엇보다 그냥 땅바닥에 누워 밤하늘 은하수를 보며 이런저런 이야기를 주고받을 때 가장 즐거워한다. 이럴 때 유성이라도 하나 떨어지면 세상이 떠나갈 듯 요란해진다. 학창 시절의 좋은 추억이며 몇몇 학생에겐 꿈을 가지는 기회가 되는 것이다. 해마다 그중 몇 명은 천문학과나 지구과학 분야에 도전한다. 막연한 생각만 가지고 있던 학생들이 좋은 기억으로 자신의 미래를 정한다면 그게 바로 도전이 아닐까 싶다. 10여년 전 천문학과로 진학하진 못하지만 천문학자의 꿈을 한번 경험해 보고 싶어 학교 연구과제로 천문학을 신청했다는 학생과 함께 비스듬하게 기운 보현산천문대 연구동 지붕에 누워 밤새 별을 본 적이 있다. 멋진 은하수를 배경으로 수시로 떨어지는 유성을 보고 별자리를 찾아 같이 맞춰 보기도 했는데 돌고래자리같이 작은 별자리는 오히려 그 학생한테 내가 배웠다. 오래전 고교 시절 나는 친구들과 미래를 상상하며 20년 후 다가올 21세기에 우주선을 만들어 먼 우주여행을 하고 싶다는 얘기를 했었다. 21세기가 시작된 지도 벌써 20년 가까이 됐지만 아직 우주선을 만들지도, 우주여행을 하지도 못하고 있다. 그래도 과학과 기술의 발전은 이미 그쪽으로 흘러가고 있다. 머지않아 달은 비교적 쉽게 가고 화성도 좀더 노력하면 갈 수 있는 시대가 올 것임을 의심하지 않는다. 더 나아가 태양계 밖 가까운 외계행성으로 여행을 떠나는 것도 기대해 본다. 최근 보현산천문대 1.8m 망원경으로 발견한 북극성 근처의 ‘8 UMi b’ 행성에 우리 이름을 달아 주는 공모를 진행 중이다. 이 외계행성은 빛의 속도로 가도 520년이 걸리니 여행이 거의 불가능하겠지만 가장 가깝다는 4.3광년 떨어진 ‘프록시마 b’ 행성은 한번 꿈꿔 볼 수 있지 않을까.

세계 과학 역사상 최초로 초대질량의 실제 블랙홀 모습을 포착한 연구진이 ‘브레이크스루상’을 통해 거액의 상금을 거머쥐었다. ‘실리콘밸리의 노벨상’ 또는 ‘과학계의 오스카’로도 불리는 브레이크스루상은 기초물리학, 생명과학 그리고 수학 등 3개 분야에서 뛰어나 성과를 이룬 개인이나 팀에게 시상한다. 수상 자에게 돌아가는 상금이 최대 300만 달러(약 36억 원)로, 노벨상 상금의 세 배에 가깝다. 올해의 브레이크스루상 수상팀은 사건지평선망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 연구진으로, 국내 천문학자를 포함한 347명의 과학자가 포진돼 있다. EHT 연구진은 지난 4월 거대은하 ‘M87’ 중심부에 있는 블랙홀 관측에 성공했다. 관측에 성공한 블랙홀은 지구로부터 5500만 광년 떨어져 있으며, 질량은 태양의 65억 배에 달한다. 태양 1개의 질량이 지구 33만 2000여개 질량과 맞먹는 걸 고려하면 가늠하기조차 어려울 정도다. EHT 연구진은 세계 각지에 놓여 있는 전파망원경 8대를 서로 연결해 하나의 망원경처럼 가동하는 초장기선 간섭(VLBI) 관측법을 통해 개별 망원경이 얻을 수 없는 블랙홀의 고해상도 이미지를 촬영할 수 있었다. EHT 프로젝트 총괄 단장인 미국 하버드 스미스소니언 천체물리센터 셰퍼드 도엘레만 박사는 AFP와 한 인터뷰에서 “우리는 몇 년 동안 사람들에게 블랙홀의 이미지를 보여주겠다고 말했고, 사람들은 직접 보고 나서야 믿겠다고 말했다”면서 “마침내 (우주 블랙홀에 관한) 강력한 근거를 얻었고 사람들은 새로운 분야의 탄생에 만족할 것”이라고 밝혔다. 이어 “상금 300만 달러는 함께 성과를 이룬 팀원들과 나눌 예정”이라고 덧붙였다. 한편 올해 8회째를 맞은 브레이크스루상의 시상식은 오는 11월 3일, 캘리포니아 마운틴뷰에 있는 미국항공우주국(NASA) 에임스연구센터에서 열릴 예정이다. 사진=AFP·연합뉴스 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

아름답게 펼쳐진 나선팔이 인상적인 은하의 모습이 '오늘의 사진'으로 공개됐다. 지난 4일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 크고 밝은 핵과 미려한 나선 팔로 유명한 M81 은하의 모습을 홈페이지에 공개했다. 이 사진은 스피처 우주망원경으로 촬영한 적외선 이미지를 재가공한 것으로 스피처 발사 16주년을 맞아 NASA가 공개한 것이다. NASA는 스피처 우주망원경에 탑재돼 있는 ‘적외선어레이카메라’(IRAC·Infrared Array Camera)와 ‘다밴드영상광도계’(MIPS·Multiband Imaging Photometer)에 감지된 두 데이터를 합성해 이 이미지를 만들었다. 　 독일 천문학자 보데가 발견해서 '보데 은하'로도 불리는 M81 은하는 큰곰자리 방향으로 1200만 광년 거리에 있는 유명한 나선은하다. 지름은 대략 9만 광년으로 우리은하보다는 작지만 중심부에 잡은 블랙홀은 우리은하 중심 블랙홀의 10배가 넘는 것으로 알려져있다. 특히 M81 은하가 이처럼 아름다운 나선팔을 갖게 된 것은 이웃에 위치한 M82 은하와의 힘겨루기 때문이다.한편 지난 2003년 발사된 스피처 우주망원경은 세상에 널리 알려진 허블 우주 망원경보다 유명하지는 않지만 이에 못지않은 수많은 과학적 성과를 남겼다. 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 우리은하가 막대 나선 은하라는 사실을 알게됐으며 이웃한 안드로메다 은하의 구조를 보다 정확히 이해할 수 있었다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구로 날아올 소행성의 궤도를 바꾸기 위해 우주선을 발사해 맞추겠다는 미국과 유럽의 급진적인 공동 임무가 마침내 본격화된다. 2일(현지시간) 영국 일간 데일리메일 등 외신에 따르면, 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)의 관계자들은 오는 11일부터 13일까지 이탈리아 로마 천체투영관에서 만나 이같은 시스템의 개발에 관한 진행 상황을 논의한다. 이른바 ‘아이다’(AIDA·Asteroid Impact Deflection Assessment)로 불리는 이 공동 임무는 실제로 소행성의 궤도를 바꾸는 것이 가능한지를 예측 가능한 방법으로 시험하는 것이다. 이는 우선 우주선 한 대가 표적이 되는 소행성에 충돌하고 나면 또 다른 우주선이 충돌 영향을 평가한다. 만일 이 시험에 성공하면 소행성 궤도 변경에 관한 기술은 언젠가 지구를 지키는 데 쓰겠다는 것이다. ‘국제 소행성 충돌 궤도변경 평가 워크숍’(International Asteroid Impact Deflection Assessment Workshop)이라는 이름으로 열리는 이번 회의에서 두 우주기관의 참석자들은 쌍성계 소행성 ‘디디모스’의 궤도를 바꾸기 위한 공동 임무에 대해 논의한다. 디디모스는 지금까지 확인된 모든 소행성 중 약 15%를 차지하는 한 쌍으로 된 소행성으로, 지름 780m의 디디모스A와 지름 160m의 디디모스B로 구분된다. 이 중 디디모스B가 디디모스A를 공전하고 있어 디디문이라는 애칭으로도 불린다. 이들 전문가가 이런 소행성에 충돌 시험을 하기로 한 이유는 시험을 해도 지구에 위협이 되지 않는다고 판단되기 때문이다.우선 NASA가 운영할 우주선 ‘다트’(DART·Double Asteroid Redirection Test)가 초속 약 6.6㎞의 속도로 날아가 디디모스B의 예정된 부분에 정확히 충돌한다. 그러면 ESA가 운영하는 또다른 우주선 ‘헤라’(Hera)가 다시 디디모스B 근처까지 날아가 충돌 지점을 조사해 소행성 궤도에 미친 영향에 관한 자료를 수집한다. 이같은 자료는 실제로 지구를 위협하는 소행성의 궤도를 바꾸기 위한 기술을 더욱 정밀하게 하는 데 쓰일 수 있다. 이에 대해 ESA의 담당자 이언 카넬리는 “유럽은 지난 2003년 ESA의 연구를 통해 개발된 혁신적 임무인 아이다에서 주도적인 역할을 하는 게 중요하다. 국제적인 노력은 앞으로 나가는 적절한 방법이며 행성 방위는 모든 사람에게 이익이 된다”고 말했다. NASA는 이미 2021년 여름 다트 우주선을 발사해 이듬해 9월 표적인 디디모스B의 목표 지점에 도달하기 위한 계획을 세웠다. 다트에는 초소형 위성 리시아큐브(LICIACube)를 탑재해 모선이 소행성에 충돌하기 전부터 충돌하는 순간을 기록하겠다는 것이다.그러면 ESA의 헤라가 투입되는 데 충돌로 생기게 될 흔적 즉 크레이터(충돌구)의 형태와 소행성의 질량 변화를 평가한다. 헤라 역시 초소형 위성 큐브샛 2기를 배치해 디디모스B에 관한 정밀 조사를 시행하는 데 여기에는 소행성을 대상으로 한 최초의 레이더 탐사가 포함된다. ESA에 따르면, 현재 헤라 우주선은 설계 최종 단계에 있다. 따라서 ESA의 고위 관계자들은 오는 11월 스페인 마드리드에서 열리는 ‘스페이스19+’ 각료회의에서 헤라의 건조 허가 여부를 확정할 것으로 예상된다고 외신들은 전했다. 승인이 떨어지면 헤라는 ESA가 제안한 새로운 우주 보안 프로그램에 참여하게 된다. 발사 예정은 오는 2024년 10월로, 디디모스까지 가는 데는 약 2년이 걸릴 것으로 보인다. 이번 회의에서는 소행성 궤도변경 임무에 관한 헤라 우주선의 진행 상황뿐만 아니라 디디모스 소행성에 관한 천문 관측에서 나온 결과도 논의될 예정이다. 사진=ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

가을. 천체관측 시즌이 시작되었다. 날씨가 덥지도 춥지도 않아 야외활동을 하기에 더없이 좋은 계절, 때마침 하늘에서도 여러 가지 볼거리가 푸짐한 마당이 펼쳐지고 있다. 별과 행성들이 만드는 경이로운 우주쇼가 한 달 내내 밤하늘을 수놓을 예정이다. 간단한 천체망원경이나 쌍안경을 챙겨들고 자녀들과 함께 별밤을 같이 보내면서 우주의 신비와 아름다운 추억거리를 같이 엮어보도록 하자.　 9월 3일(화) 오후 11시까지 목성 대적점 관측 목성의 자전주기는 10시간밖에 안되므로 대적점은 3일 또는 4일 밤 3시간 동안 관찰할 수 있다. 대적점은 대기가 안정된 날 구경이 중간 이상의 망원경으로 보는 것이 바람직하다. 목성은 9월 3일 저녁 이후 11시까지 남서쪽 하늘 전갈자리의 안타레스 바로 위에서 찬란하게 빛난다. 갈릴레이 위성으로 알려진 목성의 4대 위성들이 나란히 늘어선 모습은 가히 환상적이다. 400년 전 갈릴레오 갈릴레이가 목성 주위를 도는 이 위성들을 발견함으로써 ‘모든 천체들은 지구를 중심으로 돈다’고 주장하던 천동설의 관짝에 마지막 대못을 박았다. 9월 6일(금) 저녁 목성이 달에 4도까지 접근한다 6일 저녁 남쪽 하늘에서 상현달은 밝게 빛나는 목성의 바로 오른쪽 옆에 접근하는데, 둘 사이의 간격은 손가락 4개 너비에 약간 못 미칠 정도이다. 각도로는 약 4도. 쌍안경으로 보면 한 시야(붉은 원) 안에 다 잡힌다. 해질녘부터 시작하여 몇 시간 동안 이 두 천체를 주의 깊게 관측해보면 달의 궤도가 행성에 더 가까이 다가가는 것을 볼 수 있다. 위쪽에 늘어선 별들은 뱀주인자리의 아랫자락 별들이다. 9월 7일(토) 저녁, 해왕성이 물병자리 파이별에 접근한다7일 저녁의 남동쪽 하늘에서 희미한 푸른 행성 해왕성의 궤도 운동은 맨눈으로 보이는 붉은 별인 물병자리 P파이(φ) 별에 매우 가까이 접근한다. 6일과 7일, 해왕성은 별에서 1분각 안에 있으며, 고배율 망원경으로 한 시야에 잡힌다. 보다 큰 망원경으로 보면 해왕성의 큰 달 트리톤을 관측할 수도 있다. 10일에는 해왕성이 태양의 정반대편에 놓이는 충의 위치에 간다. 9월 8일(일) 저녁, 달에 토성이 접근한다 8일 저녁 황혼 이후 토성이 남쪽 하늘에서 달의 왼쪽에 접근한다. 달은 보름달에 가까운 월령 10일이며, 둘은 사이좋은 자매처럼 밤새 함께 하늘을 가로지른다. 황혼부터 시작하여 몇 시간 동안 그것들을 관측해보면, 시간이 지날수록 달과 토성이 점점 더 가까이 접근하여 11시경에는 토성이 달의 뒤편으로 숨는 엄폐현상이 나타난다. 9월 13일(금), 수성과 금성이 접근한다 12일 일몰 후, 내부 행성인 수성과 금성이 아주 가까이 접근한다. 태양이 진 후 서쪽 수평선 위를 보면 밝은 금성 아래 보름달 크기(0.5도)보다 작은 간격을 주고 반짝이는 천체를 볼 수 있는데, 이것이 바로 태양에 가장 가까운 행성인 수성이다. 수성의 공전속도는 아주 빨라, 지구의 약 1.6배로 초속 48km나 된다. 따라서 12일에는 금성에서 오른쪽 아래로, 금요일에 금성에서 왼쪽으로 떨어진다. 쌍안경이나 일반 천체 망원경으로 관측하면 두 행성이 가까이 붙어 아름답게 반짝이는 광경을 즐길 수 있다. 수성은 태양에 너무 가까운 나머지 요하네스 케플러 같은 천문학자도 평생 수성을 못 봤다는 얘기가 전해질 만큼 관측하기가 쉽지 않다. 이번에 도전해 수성 관측에 성공한다면 당신은 인류의 1% 안에 확실히 들 수 있다. 9월 18일(수) 저녁, 천왕성이 달에 접근한다18일 저녁 하늘에서, 추석을 지나 이울기 시작하는 월령 19일의 달이 청록색의 행성 천왕성에 바짝 접근한다. 위치는 천왕성 아래 손바닥 너비 간격에 해당하는 6도 이내에 들어온다. 밝은 달빛이 어두운 천왕성을 압도하지만, 행성이 주변 별과 비교되는 위치를 기록한 후, 다음날 저녁 달이 그 자리를 떠난 후에 다시 한번 천왕성을 찾아보라. 1781년 4월, 영국의 음악가이자 아마추어 천문학자인 윌리엄 허셜이 최초로 발견함으로써 천문학사에 불멸의 이름을 남겼을 뿐더러 궁정 천문학자로 일약 수직적인 신분상승을 이루었던 천왕성에 당신도 도전해보기 바란다. 허셜은 그 자신 역시 딱 천왕성 공전주기인 84년을 살고 하늘로 떠났다. 9월 23일 오후 4시 49분 태양이 추분점을 지난다 23일 오후 4시 49분 태양은 천구의 추분점을 지나 적도를 건너 남반구로 이동함에 따라 북반구의 가을이 시작된다. 3월 춘분과 9월의 추분에는 낮과 밤의 길이는 동일하며, 태양은 정동에서 뜨고 정서쪽으로 진다. 9월 29일(일) 저녁, 수성과 스피카가 금성 근처에서 만난다 29일 일요일 저물녘 이후, 낮은 위도의 관측자들은 수성이 처녀자리의 밝은 일등성 스피카의 우상에서 반짝이는 광경을 볼 수 있다. 간격은 손가락 하나 남짓한 정도. 수성의 안시등급은 -0.24, 스피카는 0.95이므로, 수성이 스피카보다 약 3배 밝다. 별과 행성은 모두 쌍안경이나 일반 천체망원경으로 관측할 수 있지만, 해가 완전히 진 후 천문박명이 시작된 후에 관측하는 게 좋다. 두 천체의 오른쪽으로 손바닥만한 너비의 간격에 엄청 밝게 빛나는 금성이 자리잡고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

13년 전 행성의 지위를 잃고 '계급'이 강등된 명왕성을 다시 복권해야한다는 주장이 또다시 제기됐다. 지난 28일(현지시간) 미국 CNN 등 현지언론은 미 항공우주국(NASA) 짐 브라이든스틴 국장이 '명왕성은 행성'이라고 선언했다고 보도했다. NASA를 대표하는 브라이든스틴의 이같은 발언은 지난 23일 콜로라도대학에서 열린 과학관련 행사장에서의 주장이 발단이다. 이날 브라이든스틴 국장은 "만약 태양계의 9번째 행성으로 알려진 작은 얼음 천체를 여전히 애도한다면 당신 혼자 만의 생각은 아니다"면서 "내 생각에 명왕성은 행성"이라고 주장했다. 이어 "나는 지금까지 명왕성은 행성이라 배워왔고 이 생각을 계속 고수할 것"이라고 덧붙였다. 물론 우주 탐사 최전선에 서있는 NASA의 대표자가 '명왕성이 행성'이라고 선언한다해서 국제적으로 명왕성이 행성으로 받여들여지는 것은 아니다. 명왕성이 태양계 행성의 '막내' 지위를 잃게된 것은 13년 전인 2006년 8월 24일 체코 프라하에서 열린 국제천문연맹(IAU) 총회에서였다. 　 당시 400여명의 전세계 과학자들은 투표를 통해 행성의 기준을 바꿨다. 이날 새롭게 정립된 행성의 기준은 첫째, 태양 주위를 공전해야 하며, 둘째, 충분한 질량과 중력을 가지고 구(球·sphere) 형태를 유지해야 하며, 셋째, 공전궤도 상에 있는 자신보다 작은 이웃 천체를 깨끗히 청소해야 할 만큼 지배적이어야 한다는 것이었다. 이중 주위 위성 카론에 휘둘릴 만큼 작은 명왕성은 세 번째 조건을 충족시키지 못했다. 그리고 행성의 지위를 잃고 왜소행성(dwarf planet)으로 강등됐다. 공식 이름은 외우기도 힘든 ‘134340 플루토’로 우리에게 익숙했던 ‘수금지화목토천해명’에서 빠져 지금 태양계의 행성은 모두 8개다.이렇게 '표 대결'에 밀려 명왕성의 계급이 강등되자 미국의 불만은 극에 달했다. NASA는 명왕성이 퇴출되기 직전인 그해 1월 7억 달러라는 거액을 들여 뉴호라이즌스호를 발사했다. 게다가 명왕성은 태양계 행성 중 미국인인 클라이드 W. 톰보(1906~1997)가 발견한 유일한 행성이기도 했다. 이에 미국에서는 유럽 과학자들이 주축인 IAU의 '음모'에 휘말렸다는 주장을 제기할 정도로 자존심에 큰 상처를 입었다. 강등 이후 끊임없이 명왕성의 복권을 주장한 미 천문학계의 반격이 다시 시작된 것은 지난 2015년 7월 뉴호라이즌스호가 명왕성에 도착하면서다. 그러나 이 주장 역시 유럽학계의 높은 벽에 부딪쳐 지금에 이르고있다. 이렇게 유럽 천문학계의 논리에 막히자 급기야 아예 행성의 정의 자체를 바꾸자는 주장도 제기됐다. 2년 전 NASA 수석 연구원 알란 스턴 박사와 동료 과학자들은 행성을 '핵융합을 겪은 적이 없고, 충분한 자체중력을 지녀 궤도 매개변수와 무관하게 3축 타원체로 묘사될만한 회전타원형을 띤 항성 하위개념의 질량체'로 새롭게 정의했다. 전문가도 잘 이해못할 이 제안의 핵심은 태양 주위를 공전하는 것이 행성의 기준이 될 필요가 없고 태양계 여덟 행성 모두 다가오는 작은 천체들을 쓸어버릴 만한 능력이 없다는 점을 지적한 것이다. 그러나 행성의 정의가 만약 이렇게 바뀐다면 학생들에게는 악몽이 될 수 있다. 이 기준대로라면 태양계에는 100개 이상의 행성이 생기며 우리의 달 역시 ‘건방지게’ 지구와 같은 반열에 오른다. 　　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구상에서 가장 높은 빌딩 높이에 맞먹는 소행성이 지구를 향해 날아오고 있다. 미 항공우주국(NASA)에 따르면, 아랍에미리트 두바이에 위치한 세계에서 가장 높은 건물인 부르즈 할리파의 높이와 거의 비슷한 소행성이 한 달 안에 지구로 접근할 것이라고 한다. 부르즈 할리파의 높이는 얼마나 될까? 전체 높이는 829.84m이다. 한국의 삼성물산이 시공사로 참여해 건축한 이 초고층 건물은 마지막 층이 160층으로 높이 630m이며, 나머지 부분은 첨탑이다. '2000 QW7'로 불리는 이 소행성은 지름이 290~650m 사이로, 부르즈 할리파보다는 약간 작지만, 이제껏 지구 근처를 지난 여느 소행성에 비해서는 엄청난 덩치를 자랑한다. 참고로, 6600만 년 전 멕시코 유카탄 반도 북부 칙술루브에 떨어져 공룡을 멸종시킨 소행성의 지름은 12㎞였다. 미국 캘리포니아 패서디나에 있는 제트추진 연구소의 한 부서인 지구근접물체연구센터(CNEOS·Center for Near Earth Object Studies)에 따르면, 소행성 2000 QW7는 9월 14일(현지시간) 우리의 푸른 행성 지구 옆을 스쳐지나갈 것으로 예상된다. CNEOS에 따르면, 이 소행성이 지구를 위협할 만한 거리까지 접근하지는 않을 것으로 보인다. 소행성의 속도는 지구에 의해 가속되어 시속 2만3100㎞, 초속으로는 6.4㎞에 달하는 엄청난 속도에 이를 것으로 예측되지만, 지구에 가장 근접할 때의 거리는 약 530만㎞로, 이는 지구-달 사이 거리의 약 14배에 이른다. 그러나 우주적인 척도로 보자면 거의 스치듯이 지나간다는 표현이 과장은 아니다. 지구-태양 간 거리 1억 5000만㎞를 1천문단위(AU)라 하는데, 지구 근처를 지나는 소행성 등의 천체가 지구와의 거리가 1.3AU 이내에 들면 지구 근접 천체로 간주된다. 소행성 2000 QW7은 지구와 마찬가지로 태양을 공전한다. 그러나 궤도는 지구 궤도와 산발적으로 교차한다. 제트추진 연구소에 따르면, 이 소행성이 지구에 마지막으로 접근한 때는 2000년 9월 1일이다. 오는 9월 14일 이후 다음 번 지나칠 것으로 예상되는 시간은 19년 후인 2038년 10월 19일로 예측된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지금으로부터 정확히 30년 전인 지난 1989년 8월 25일, 인류의 피조물이 사상 처음으로 태양계 8번째 행성의 근접 사진을 촬영했다. 촬영자는 미 항공우주국(NASA)의 태양계 탐사선 보이저 2호(Voyager 2) 그리고 대상은 이제는 태양계 끝 행성이 된 해왕성이다. 지난 22일(현지시간) NASA는 해왕성 탐사 30주년을 맞아 당시 보이저 2호가 촬영한 해왕성 사진을 홈페이지에 공개했다. 해왕성의 신비로운 모습이 인상적인 이 사진은 당시 보이저 2호가 약 700만㎞ 떨어진 지점을 지나가며 카메라에 담은 것이다. 해왕성은 태양을 기준으로 무려 45억㎞나 떨어져 있어 관측이 대단히 어렵다. 이 때문에 보이저 2호가 남긴 해왕성 사진은 천문학 역사에 길이 남을 정도의 쾌거였다.이 사진과 더불어 보이저 2호는 방향을 살짝 틀어 해왕성의 가장 큰 달인 트리톤(Triton)의 모습도 생생히 잡아냈다. 해왕성의 13개 위성 중 가장 큰 트리톤(지름 2707㎞)은 자전축과 공전방향이 반대인 역행위성이다. 이 때문에 전문가들은 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt·해왕성 궤도 밖의 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 있던 트리톤이 해왕성의 힘으로 끌려 온 것으로 추측하고 있다. 이렇게 태양계 행성 탐사를 모두 마친 보이저 2호는 지난해 12월 보이저 1호에 이어 태양권 경계를 넘어 성간 우주에 도달했다. 현재 태양에서 약 180억㎞ 떨어진 심(深)우주를 비행 중으로 누구도 가보지 못한 전인미답의 경지에 오른 셈이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1900년, 영국의 물리학자 켈빈 경은 물리학의 미래에 대해 이렇게 선언했다. “앞으로 물리학에서 더 발견될 새로운 것은 없으며, 남아 있는 것이라고는 더 정확한 측정일 뿐이다.” 그러나 이 예측은 몇 년도 가지 않아 보기 좋게 깨졌다. 1905년, 스위스 특허청 직원인 26살의 새파란 젊은이 알버트 아인슈타인이 광속도 불변의 법칙을 내세운 특수 상대성 이론을 발표해, 시간과 공간에 대한 기존의 개념을 혁명적으로 바꿔버린 것이다. 그뿐 아니었다. 1916년에는 물체의 질량이 시공간을 휘게 만든다는 일반 상대성 이론이 역시 아인슈타인에 의해 발표되었으며, 곧이어 양자역학이 나타나 물리학 지형을 대대적으로 개편하기에 이른 것이다. 과연 물리학의 끝은 어디일까? 이것은 우주의 신비가 남김없이 다 풀릴 수 있을 것인가라는 질문과 등가이다. 오늘날 어떤 물리학자도 인류의 지식이 완성에 가깝다고 주장하지 않는다. 우주란 하나의 신비가 풀리면 열 개의 다른 신비가 튀어나오는 프랙탈 같은 속성을 가지고 있기 때문이다. 현존 우주의 신비 중 최대의 것을 들라면, 단연 암흑물질과 암흑 에너지일 것이다. 어쩌면 이 미스터리들은 영원히 풀리지 않을지도 모르지만, 수많은 과학자들이 맹렬하게 그 답을 추구하고 있는 중이다. 비록 그 해답은 모르더라도, 우리가 무엇을 모르고 있는지 알아보는 것도 충분히 가치있는 일이기 때문이다. ​암흑 에너지란 무엇인가? 천체 물리학자들이 아무리 숫자를 이리저리 꿰어맞추더라도 그 계산서는 우주를 제대로 설명하지 못하고 있다. 무엇보다 우주가 담고 있는 물질의 질량을 가진 중력은 우주의 ‘천’이랄 수 있는 시공간을 안쪽으로 잡아당기고 있다고 보아야 한다. 그렇다면 우주는 마땅히 쪼그라들어야 함에도 불구하고 현실은 그 반대이다. 더욱 빠른 속도로 팽창을 거듭하고 있는 것이다. 그렇다면 무엇이 우주를 이처럼 팽창시키고 있는 걸까? 도대체 어떤 힘이 우주를 잡아늘이고 있다는 말인가? 물리학자들이 내놓은 답은 중력에 반하는 척력이 시공간을 밀어내어 우주를 팽창시키고 있으며, 그들은 그 정체 모를 힘에 ‘암흑 에너지’라는 이름을 붙여주었다. 1998년, 1a형 초신성을 이용하여 우주의 팽창속도 변화를 연구하던 관측결과에 의하면 우주의 팽창속도는 느려지는 것이 아니라 빨라지고 있음이 밝혀졌다. 그들이 얻은 결과에 의하면 오늘날 우주는 70억 년 전 우주에 비해 15%나 빨라진 속도로 팽창하고 있다. 이 놀라운 사실을 알아낸 과학자들에게는 2011년 노벨 물리학상이 주어졌다. 가장 널리 받아들여지는 암흑 에너지의 모델은 공간 자체가 갖고 있는 어떤 고유의 힘으로 파악된다. 따라서 우주가 팽창하면 그만큼 더 많은 암흑 에너지가 생산되는데, 놀랍게도 우주의 총 에너지-물질의 양 중 73%나 차지하고 있는 것으로 밝혀졌다. 이 암흑 에너지로 인해 우리는 우주공간이 말 그대로 텅 빈 공간만은 아님을 알게 되었다. 입자와 반입자가 끊임없이 생겨나고 스러지는 역동적인 공간으로, 이것이야말로 우주공간의 본원적 성질임을 어렴풋이 인식하게 된 것이다.암흑물질이란 무엇인가? 1933년 우주론 역사상 가장 기이한 내용을 담고 있는 주장이 발표되었다. 내용인즉슨, “정체불명의 물질이 우주의 대부분을 구성하고 있다!”는 것으로, 우주 안에는 우리 눈에 보이는 물질보다 몇 배나 더 많은 암흑물질이 존재한다는 주장이었다. 암흑물질의 존재를 인류에게 최초로 고한 사람은 스위스 출신 물리학자인 칼텍 교수 프리츠 츠비키(1898~1974)였다. 츠비키는 머리털자리 은하단에 있는 은하들의 운동을 관측하던 중, 그 은하들이 뉴턴의 중력법칙에 따르지 않고 예상보다 매우 빠른 속도로 움직이고 있다는 놀라운 사실을 발견했다. 그는 은하단 중심 둘레를 공전하는 은하들의 속도가 너무 빨라, 눈에 보이는 머리털 은하단 질량의 중력만으로는 이 은하들의 운동을 붙잡아둘 수 없다고 생각했다. 이런 속도라면 은하들은 대거 튕겨나가고 은하단은 해체돼야 했다. 여기서 츠비키는 하나의 결론에 도달했다. 개별 은하들의 빠른 운동속도에도 불구하고 머리털자리 은하단이 해체되지 않고 현상태를 유지한다는 것은 우리 눈에 보이지 않는 암흑물질이 이 은하단을 가득 채우고 있음이 틀림없다. 머리털자리 은하단이 현상태를 유지하려면 암흑물질의 양이 보이는 물질량보다 7배나 많아야 한다는 계산도 나왔다. 그러나 이 같은 주장은 워낙 파격적이라 학계에서 간단히 무시되었다. 그로부터 80여 년이 지난 현재, 전세는 대반전되었다. 암흑물질이 우리 우주의 운명을 결정할 거라는 데 반기를 드는 학자들은 거의 사라지고 말았다. 문제는 암흑물질이 과연 무엇으로 이루어져 있는가 하는 점이다. 이것만 안다면 다음 노벨상은 예약해놓은 거나 마찬가지다. 그래서 많은 학자들의 그 정체 규명에 투신하고 있지만, 아직까지는 뚜렷한 단서를 못 잡고 있다. 암흑물질이 빛은 물론, 어떤 물질과도 거의 상호작용을 하지 않는 만큼 단서를 잡아내기가 쉽지 않기 때문이다. 현재 우주배경복사와 암흑물질 연구에서 선구적 역할을 하는 것은 윌킨슨 초단파 비등방 탐사선(WMAP)이다. 이 위성은 2002년 부터 몇 차례에 걸쳐 매우 정밀한 우주배경복사 지도를 작성했다. 우주는 이 가시물질 4%와 암흑물질 22%, 그리고 암흑 에너지 74%라는 비율로 이루어져 있어, 우주의 대부분은 눈에 보이지 않는 미지의 물질로 채워져 있음이 윌킨스 탐사선에 의해 밝혀졌다. 암흑물질은 우주의 생성과정과도 밀접하게 연관되어 있다. 우리가 관측적으로 얻어낸 우주의 은하 분포는 암흑물질이 없이는 가능하지 않다는 것이 현대 우주론의 결론이다. 은하를 만드는 과정에서 암흑물질이 중력으로 거대구조를 미리 만들지 않았다면, 현재와 같은 은하의 분포를 보일 수 없다는 것이다. 앞으로 우주의 운명은 팽창-수축 여부를 결정할 암흑물질과 암흑 에너지에 의해 결정될 거라는 게 과학자들의 생각이다. 두 ‘암흑’이 현대천문학 최대의 화두이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

하와이를 떠올리면 가장 먼저 생각나는 푸른 바다만큼 도드라지는 특징은 현지인들이 가진 온화한 성격이다. 푸른 하늘을 닮은 와이키키 해변에 이끌려 하와이를 찾은 여행객들은 현지에서 마주친 친절하고 유쾌한 성격의 ‘하와이안’에게 매료돼, 머지않아 이곳을 다시 찾아오겠다는 결심을 할 정도로 현지인들이 보여주는 매력은 천해의 자연을 넘어설 정도다. 필자와 평소 친하게 지내는 현지 청년 조나단 조 역시 하와이에서 나고 자란 젊은이다. 그의 성격을 보여주는 단적인 사례는 운전면허 취득 후 11년 동안 단 한 차례도 운전 중 ‘경적’을 울려본 적이 없다는 점이다. ‘조금 느리게 가도 괜찮다’는 현지 분위기 덕분이기도 하지만 그 만큼 나보다 남을 배려하는 문화가 하와이 전반에 자리잡고 있다는 점은 누구도 부인할 수 없는 것이 사실이다. 조나단 뿐이 아니다. 실제로 필자가 이곳에서 만나본 현지인들 중에 소위 ‘타인과 함께 느리게 더불어 사는 것’을 즐기지 않는 이들을 찾아보기 힘들다. 거리에서는 누구도 ‘경적’을 울리지 않는 것은 당연하고, 자동차 운전자들은 멀리서라고 길을 건너려는 보행자를 발견할 때면 비록 빨간 신호등일지라도 먼 거리에서 일제히 차를 세운다. 빠른 것을 미덕으로 여기는 서울에서 나고 자란 필자에게 이런 현지 문화는 다소 느린 ‘낯선 문화’로 비춰질 때가 있지만, 급하지 않게 천천히 남을 배려하는 삶의 자세에 대해 깊이 생각해보는 계기가 되기도 했다. 그런데 비록 천천히 갈지라도 타인의 생각을 배려하는 것이 먼저인 이곳의 풍토 속에서 유독 ‘내 주장’을 오래하는 사건이 지속되고 있어 많은 이들의 이목이 집중됐다. 더욱이 지난 6월부터 지금까지 매주 주말이면 ‘다운타운’과 시의회 광장을 중심으로 휘슬을 불며 모여드는 현지 주민들은 수개월 째 같은 목소리를 내고 있는 형편이다. 바로 마우나케아 산의 대형 천체 망원경 건립 공사와 이를 제기하기 위한 주민들의 대규모 시위에 대한 이야기다. 지난 6월 중순부터 시작된 ‘30미터 망원경'(Thirty Meter Telescope, 이하 TMT) 건립을 주도한 시 정부에 대해 하와이 원주민들의 반대 시위가 장기화되고 있는 것. 주경의 지름이 30m에 달하는 이 망원경은 완공 시 최대 130억년 떨어진 곳까지 관측할 수 있어 우주의 기원에 대한 답을 얻는 데 도움이 될 것이라는 게 과학계의 예측이다.반면, 수개월 째 장기화된 시위의 핵심은 ‘마우나케아’ 산 정상은 곧 하와이 원주민들에게 우주가 창조된 성지와 같은 곳으로 이 일대에 미 정부 주도의 대형 천체 망원경을 추가 건립하려는 시도는 성지를 훼손하겠다는 것과 같은 의미로 받아들여지고 있는 셈이다. 더욱이 이미 이 일대에는 지름 10미터 규모의 거대 반사망원경 10기가 지난 1970년부터 줄곧 운영되고 있는 형편이다. 특히 원주민들의 입장에서는 당시 이 일대에 들어선 천체망원경 건립 당시에도 미 정부와 과학연구소 측은 최대 건립 천체 망원경 수를 6기까지 한정하겠다고 약속, 현재의 추가 건립 계획은 이 같은 입장을 정면에서 뒤집는 처사라는 설명이다. 특히 이미 지난 1990년대부터 시도된 추가 건립 계획 실행으로 이 일대에 보존됐던 하와이 원주민들의 묘가 이전되는 등의 피해를 입었다는 것이 원주민들의 주장이다. 반면 수개월째 강경한 입장을 고수, 장기화된 원주민들의 시위와 관련해 현지인들 사이에서도 찬반 여론이 나뉘고 있는 형편이다. 현지에서 발행되는 일부 언론 중에는 ‘미래 과학 발전에 대한 기대를 가로 막는 원주민들의 처사’, ‘천체 과학 발전을 앞당길 수 있는 기회를 날려버리는 아둔한 사람들’이라는 과격한 표현으로 원주민 단체의 반대 시위를 비판했다. 특히 천문대 증축 계획에 찬성하는 이들은 시위 장기화로 인해 평소 천체 연구를 위해 출퇴근 했던 약 500명의 과학자들 접근이 막히면서 막대한 피해가 빚어지고 있다는 비판의 목소리를 제기하고 있는 상황이다. 하지만 밤낮없이 생업을 포기한 채 마우나케아 정상으로 이르는 도로를 막기 위해 모여드는 시위대에 대해 응원의 목소리를 보내는 이들도 적지 않다. 할리우드 대표 액션 배우 드웨인 존슨은 최근 마우나케아 산 정상의 시위대를 찾아 시위를 주도하고 있는 원로 주민들을 만난 것으로 알려졌다. 최근 와이키키 일대에서 결혼식을 진행하기 위해 하와이를 찾았다는 그는 원로 원주민들과의 만남에서 ‘하와이 문화가 존중받아야 한다’는 뜻을 전한 것으로 전해졌다. 이에 앞서 할리우드 배우 레오나르도 디카프리오는 자신의 SNS 계정을 통해 마우나케아 천체 망원경 추가 건립 반대와 시위대의 움직임에 지지의사를 표명하기도 했다. 뿐만 아니라 이달 중으로 개강을 앞둔 하와이 소재 대학 강단에서도 시위 지지의사 표명이 잇따르고 있는 상황이다. 하와이대학 일부 교수들은 마우나케아에서의 시위가 계속되는 동안 시위한 참여하는 학생들의 수업 일수를 보장해줄 것이라는 지지성명을 발표한 것. 이들 지지성명을 발표한 교수들은 반대 시위 참여로 인해 수업에 참가할 수 없는 학생들을 위해 인터넷을 활용한 원거리 학습 방법 등을 강구할 것이라는 입장이다. 해당 시위 지지성명에 찬성한 교수들의 수는 총 80여명으로 이들이 담당하는 과목 160개의 경우 온라인 강의와 개별 보충 강의 등 다양한 방식을 통해 추가 수업이 제공될 전망이다. 호놀룰루=임지연 통신원 808ddongcho@gmail.com 　　

지난해 2월 6일(현지시간) 민간우주기업 스페이스X와 전기자동차 회사 테슬라의 최고경영자(CEO) 일론 머스크는 전기차 한대를 팰컨 헤비 로켓(Falcon Heavy)에 실어 우주로 발사했다. 이 전기차는 테슬라의 로드스터(Roadster)로, 흥미롭게도 운전석에는 우주복을 입은 마네킹 ‘스타맨’(Starman)이 앉았다. 특히 조수석 앞 대시보드에는 더글러스 애덤스의 책 '은하수를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서' 첫 머리에 나오는 경고문 '당황하지 마라'(Do not Panic)라는 문구를 새긴 명판을 붙어있다. 마치 사람이 자동차를 타고 우주여행을 하는듯한 모습은 세계적인 관심을 모았고 테슬라 입장에서는 자사의 차를 홍보하는 톡톡한 재미도 누렸다.이후 태양을 중심으로 떠돌던 스타맨이 발사 557일 만인 지난 주말 태양을 한바퀴 돈 것으로 확인됐다. 현재 로드스터의 정확한 위치는 ‘로드스터는 어디에 있나’(Where is Roadster)라는 위치 추적 사이트를 통해 확인할 수 있다. 엔지니어 출신인 벤 피어슨이 개설한 사이트를 보면 현재 로드스터는 지구에서 2억 9800만㎞ 떨어진 거리를, 1744㎞/h의 속도로 '달리고' 있다. 로드스터는 태양 중심 궤도를 타원형으로 돌기 때문에 지구와 가까워지기도 멀어지기도 한다. 실제 로드스터가 달린 총거리는 현재까지 12억 3000만㎞정도로 이를 보증수리 기간인 3만6000마일과 비교하면 무려 2만 1200배를 넘어섰다.그렇다면 우주로 나간 로드스터의 미래는 어떻게 될까? 궤도 모델링 연구에 따르면, 로드스터는 63년 후인 2091년, 지구와 달 사이만큼이나 가까이 지구로 접근한다. 특히 캐나다 토론토 대학 천체물리학자인 한노 레이 박사의 연구에 따르면 로드스터가 1000만 년 내에 지구, 금성 혹은 태양에 떨어져 사라질 것으로 추측했다. 한편 로드스터를 우주로 떠나보내는데 성공한 팰컨 헤비는 민간 최초의 심우주 로켓으로 길이는 70m, 폭 12.2m에 달한다. 미 항공우주국(NASA)의 막강한 새턴 V 달 로켓 이래 최강의 것으로, 발사 추진력이 다른 발사체의 두배이며, 보잉 747의 18대를 합쳐놓은 수준이다. 지구 저궤도(600~800㎞)를 기준으로 최대 63.8t까지 운반할 수 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

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