지구를 위협하는 소행성의 경로를 바꾸는데 핵폭탄을 이용하는 구체적인 방안이 제시됐다. 미국항공우주국(NASA)과 국가핵안보국(NNSA)과 공동으로 연구하고 제시한 방안은 일명 ‘해머’(HAMMER, Hypervelocity Asteroid Mitigation Mission for Emergency Response)로, 긴급상황에서 초고속 소행성의 위험을 줄이는 우주선 미션을 뜻한다. 연구진의 이론적 계획은 다음과 같다. 해머 우주선을 무인조종을 통해 소행성으로 직접 날려 충돌하게 하거나, 이 우주선에서 핵폭탄을 쏘아 우주 공간에서 문제의 소행성을 산산조각 내는 것이다. 연구진이 연구 과정에서 타깃으로 삼은 것은 소행성 ‘베뉴’다. 소행성 베뉴는 1999년 발견된 지구 근접 천체(Near Earth Object, NEO)이다. 이 소행성은 태양에서 평균 1.126AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에서 태양 주변을 공전하고 있다. 크기는 대략 500m 정도 되는데 질량은 대략 1억 4,000만t에 달한다고 추정된다. 지구와 충돌하면 엄청난 파괴력을 가질 수 있는데다 지구와 비교적 가까운 거리에 있다는 이유로, 이 소행성은 발견 이후부터 꾸준히 관측의 대상이 되어 왔다. 연구진은 “여러 우주선을 소행성의 경로로 몰아 경로를 천천히 바꾸면 지구와의 충돌을 피할 수 있다. 하지만 이러한 방법을 쓸 수 있는 조건이 충족되지 않는다면 핵무기로 공격하는 것이 유일한 선택일 수 있다”고 설명했다. 이어 “급하게 소행성의 속도를 줄이고 방향을 바꾸고 싶을 때, (소행성과 우주선을 충돌하게 하게 하는)충격파는 핵폭탄만큼 유연하지 않을 수 있다”면서 “‘해머’프로젝트가 소행성에 핵폭탄을 발사해 위협을 줄일 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 이번 프로젝트는 갈수록 커져가는 소행성의 위협에 실질적으로 대응할 수 있는 방안을 찾기 위해 시작됐다. 현재까지 300여 개의 소행성이 지구위협천체 목록에 등재돼 있으며, 지름이 1㎞ 이상인 지구 접근소행성은 약 1000개, 지름이 100m인 것은 약 10만개 정도로 추정된다. 미국 매사추세츠공과대학(MIT)의 한 전문가는 버즈피드와 한 인터뷰에서 “‘해머’프로젝트는 다가오는 소행성 위협에 대비한 이상적인 아이디어”라면서 “이 프로젝트를 실행에 옮길 일이 없길 바라지만 미래는 알 수 없는 것”이라고 전했다. 해당 프로젝트는 오는 5월 학회를 통해 정식 제안될 예정이다. 자세한 연구결과는 국제우주학회지 ‘악타 아스트로노티카’(acta astronautica) 저널 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

우리 밤하늘을 휘영청 밝혀 주는 달의 생성과 관련된 새로운 주장이 제기됐다.최근 미국 하버드대학과 캘리포니아대학 데이비스캠퍼스 공동연구팀은 수학적 모델링 및 시뮬레이션을 통해 달이 지구를 만든 도넛 모양의 ‘시네스티아’(Synestia)에서 생성됐다는 연구 결과를 발표했다. 그간 학계는 달의 ‘출생의 비밀’을 놓고 여러 이론을 제기했으나 지금까지도 명확히 밝혀진 것은 없다. 처음 달 생성의 비밀을 들춰 낸 것은 찰스 다윈의 아들인 천문학자 조지 다윈(1845~1912)이다. 그는 생성 초기의 지구가 두 부분으로 쪼개지면서 달이 떨어져 나갔고 그 자리에 태평양이 생겼다는 이른바 ‘분리설’을 주장했다. 이후 현재까지 가장 설득력 있게 받아들여지는 것은 대충돌설이다. 이 이론은 45억년 전 원시 지구가 테이아라 불리는 화성만 한 크기의 행성과 충돌했으며 이 결과로 지구가 형성되고 남은 물질이 달이 됐다는 주장이다. 그러나 이 학설의 결정적인 허점은 과거 아폴로 11호 등이 달 탐사 후 가져온 월석을 분석하는 과정에서 드러났다. 성분을 분석한 결과 산소 원자 등의 동위 원소비가 지구의 것과 별반 차이가 없었기 때문이다. 곧 ‘부모’ 중 하나인 테이아의 존재가 확인되지 않은 셈이다. 이번에 연구팀이 발표한 논문은 지난해 내놓은 이론의 연장선상에 있다. 연구팀은 45억년 전 원시 지구와 테이아가 충돌해 기화하며 도넛처럼 부풀어진 상태가 됐으며 이를 그리스어로 하나 된다(Syn)는 의미와 불과 화로의 여신 헤스티아(Hestia)의 이름을 합쳐 시네스티아로 명명했다. 이 과정에서 녹아 버린 암석 물질과 먼지구름 속에서 지구와 달이 형성됐다는 것이 이론의 골자다. 논문의 공동저자인 데이비스캠퍼스 사라 스튜어트 교수는 “두 천체의 충돌로 일부 기화된 물질이 빠르게 회전을 시작했다”면서 “이후 시네스티아 내부가 식으면서 수축하고 냉각되며 지구가 됐고 주위에 비처럼 내렸던 암석이 뭉쳐져 달이 됐다”고 설명했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지금도 우리 밤하늘을 비추는 아름다운 달의 생성과 관련된 새로운 주장이 제기됐다. 최근 미국 하버드대학과 캘리포니아 대학 데이비드캠퍼스 공동연구팀은 수학적 모델링을 바탕으로 연구한 결과 달이 도넛 모양의 '시네스티아'에서 생성됐다는 연구결과를 발표했다. 그간 달의 '출생의 비밀'을 놓고 전세계 과학자들은 여러 이론을 제기했으나 지금까지도 명확히 밝혀진 것은 없다. 처음 달 생성의 비밀을 들춰낸 것은 찰스 다윈의 아들인 천문학자 조지 다윈(1845~1912)이다. 그는 생성 초기의 지구가 두 부분으로 쪼개지면서 달이 만들어졌다고 주장했다. 이후 다양한 학설이 제기됐지만 현재까지 가장 설득력있는 주장은 바로 ‘자이언트 임팩트’설이다. 이 이론은 45억 년 전 초기 지구가 소위 테이아(Theia)라 불리는 화성만한 행성과 충돌했으며 이 결과로 잔해가 뭉쳐져 탄생한 것이 달이라는 설이다. 그러나 이 학설의 치명적인 허점은 과거 아폴로 11호, 12호, 16호가 달 탐사 후 가져온 월석을 분석하는 과정에서 드러났다. 그 성분을 분석한 결과 지구와 별반 차이가 없없기 때문으로 테이아의 '존재'가 확인되지 않은 것이다. 　 이번에 연구팀이 발표한 학설은 지난해 내놓은 소위 ‘시네스티아'(Synestia)의 연장선상이다. 연구팀은 45억 년 전 테이아가 지구와 충돌해 기화하면서 암석물질과 먼지 구름으로 이루어진 도넛 모양으로 부풀어진 상태가 됐을 것으로 추론했다. 연구팀은 이를 그리스어로 하나된다(Syn)는 의미와 불과 화로의 여신(Hestia)의 이름을 합쳐 시네스티아라고 명명했다. 사이먼 락 박사는 "두 천체의 충돌로 인해 시네스티아가 형성되면서 기화된 물질이 빠르게 회전을 시작했다"면서 "이후 시네스티아 내부가 식으면서 수축해 지구가 됐고 주위에 비처럼 내렸던 액체 암석이 뭉쳐져 달이 됐다"고 설명했다. 이어 "이는 지구와 달의 성분이 비슷하고 달이 지구보다 휘발성있는 원소가 적은 이유도 설명된다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지 '지구물리학 연구 저널' 최신호에 발표됐다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

마치 예술작품같은 기이한 외형을 가진 희귀한 운석이 고가에 경매됐다. 15일(현지시간) 미국 CNBC등 현지언론은 캐년 디아블로(Canyon Diablo)에 속하는 운석이 크리스티 온라인 경매에 나와 23만 7500달러(약 2억 5000만원)에 낙찰됐다고 보도했다.　 　 무게가 32㎏에 육박하는 이 운석은 애리조나주 베링거 운석구에서 나온 것이다. 지금으로부터 약 5만 년 전 이 지역에 지름이 30m에 달하는 캐년 디아블로라는 이름의 철운석이 떨어져 운석충돌구가 생성됐고 이 과정에서 나온 파편인 셈이다. 특히 이 운석에 높은 가치가 매겨진 이유는 예술품처럼 특이하게 생긴 외형에 주 성분이 철로 이루어진 희귀한 철질운석이기 때문이다. 일반적으로 발견되는 대부분의 운석은 암석으로 이루어진 석질운석이다. 크리스티 경매 측은 "이 운석은 외형과 성분 모두 매우 희귀해 그만큼 가치가 높다"면서 "최근들어 빠른 속도로 운석 시장이 커져 앞으로 가격은 더욱 치솟을 것"이라고 밝혔다. 한편 운석은 우주를 떠돌던 천체가 지구 중력에 이끌려 대기로 들어온 후 불타버린 유성이 타고 남은 물질이다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

마치 예술작품같은 기이한 외형을 가진 희귀한 운석이 고가에 경매됐다. 15일(현지시간) 미국 CNBC등 현지언론은 캐년 디아블로(Canyon Diablo)에 속하는 운석이 크리스티 온라인 경매에 나와 23만 7500달러(약 2억 5000만원)에 낙찰됐다고 보도했다.　 　 무게가 32㎏에 육박하는 이 운석은 애리조나주 베링거 운석구에서 나온 것이다. 지금으로부터 약 5만 년 전 이 지역에 지름이 30m에 달하는 캐년 디아블로라는 이름의 철운석이 떨어져 운석충돌구가 생성됐고 이 과정에서 나온 파편인 셈이다. 특히 이 운석에 높은 가치가 매겨진 이유는 예술품처럼 특이하게 생긴 외형에 주 성분이 철로 이루어진 희귀한 철질운석이기 때문이다. 일반적으로 발견되는 대부분의 운석은 암석으로 이루어진 석질운석이다. 크리스티 경매 측은 "이 운석은 외형과 성분 모두 매우 희귀해 그만큼 가치가 높다"면서 "최근들어 빠른 속도로 운석 시장이 커져 앞으로 가격은 더욱 치솟을 것"이라고 밝혔다. 한편 운석은 우주를 떠돌던 천체가 지구 중력에 이끌려 대기로 들어온 후 불타버린 유성이 타고 남은 물질이다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

마치 우주의 역사를 이끄는듯한 수레바퀴 천체가 멀리 우주에서 포착됐다. 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 신비로운 은하의 모습을 사진으로 공개했다. 사진 속 수레바퀴 모양으로 빛나는 오른쪽에 위치한 천체는 모습 그대로 이름도 '수레바퀴 은하'(Cartwheel Galaxy)다. 남반구 별자리인 조각가 자리에 위치한 수레바퀴 은하는 지구에서 약 5억 광년 떨어져 있으며 지름은 15만 광년으로 우리은하보다 50% 더 크다. 사진 속 푸른색으로 빛나는 링 속에는 적어도 수십억개의 어린 별들로 가득차있다. 흥미로운 점은 수레바퀴 은하가 왜 이같은 특이한 모습을 갖게 됐느냐는 점이다. 당초 수레바퀴 은하는 우리은하와 비슷한 모습의 나선은하였다. 그러나 1억 년 전 작은 은하가 수레바퀴 은하와 충돌하며 관통했고 이로인해 이같은 모습으로 변했다는 것이 전문가들의 추측이다. 곧 호수에 돌을 던졌을 때 나타나는 파동이 우주에 그림처럼 새겨진 것이다. 또한 수레바퀴 은하를 이 '꼴'로 만든 유력한 '용의자'는 왼쪽의 작은 두 은하지만 아직 전문가들은 '진범'을 특정하지는 못했다. 이 사진은 지난 2010년 허블우주망원경이 촬영한 데이터를 보정한 것이다. 　 사진=ESA/Hubble & NASA　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

거대한 붓으로 한 획 그어놓은 듯하다. 토성의 위성 ‘타이탄’에 있는 대기 상층부를 찍어놓은 모습이다. 미국항공우주국(NASA)은 15일(현지시간) 과거 토성 탐사선 카시니호가 촬영한 타이탄 위성의 대기 모습을 담은 이미지를 공개했다. 한폭의 그림 같은 해당 이미지는 카시니호가 2005년 3월 광각 카메라로 포착한 것이다. 타이탄은 지금까지 토성에서 발견된 위성 약 63개 중에서 가장 크며, 태양계에서 지구 외에 액체 상태의 호수가 존재하는 천체로 알려져있다. 특히 타이탄은 지구처럼 질소가 풍부한 대기를 갖고 있으며 유기 분자와 메탄 가스를 함유하고 있어 과학자들은 생명체가 존재할지도 모른다고 보고 있다. 심지어 지난해 8월 발표된 한 연구에서는 타이탄의 대기에 원시 세포의 기초가 될 수 있는 화학물질 아크릴로나이트릴이 다량 있는 것으로 나타났다. 지구에서 시안화 비닐로도 알려진 이 물질은 플라스틱 제조에서 활용되고 있지만, 타이탄과 같이 혹독한 환경에서는 세포막과 유사한 안정적이고 유연한 구조를 형성하는 것으로 추정되고 있다.　한편 토성 궤도를 돌며 타이탄 등 여러 위성을 관측한 카시니호는 수명이 거의 다해 지난해 9월 토성 대기권으로 뛰어들어 장렬하게 최후를 맞았다. 1997년 지구를 출발해 2004년 토성 궤도에 진입한 카시니호는 20년 동안 임무를 수행했다. 연료가 고갈돼 우주의 쓰레기가 될 수도 있었지만 타이탄 등의 위성과 충돌하면 환경을 오염시킬 우려가 있어 토성 대기 성분을 조사한 뒤 대기권과 충돌해 불타 사라졌다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2011년 9월 발사된 후 통제불능 상태가 된 중국의 우주실험실 톈궁(天宮) 1호가 언제 지상으로 추락할 것인가가 지구적인 퀴즈 게임이 되고 있다. 우주전문 사이트 스페이스닷컴의 4일(현지시간) 보도에 따르면 에로스페이스 사의 우주잔해물연구소(CORDS)가 톈궁 1호의 정확한 추락시점을 예측하는 게임을 후원하고 있다고 전했다. ‘하늘의 궁전’이라는 뜻의 톈궁 1호는 중국이 자체적으로 개발한 첫 우주실험실이다. 길이 10.5m, 지름 3.4m인 톈궁 1호는 2011년 9월 발사된 뒤 2016년 3월까지 임무를 수행했다. 일반적으로 임무를 완수한 인공위성은 지상 관제에 따라 대기권에 재진입한 뒤 완전연소된다. 하지만 톈궁 1호는 지상에서 조종할 수 없는 상황이다. 톈궁 1호의 대략적인 추락시점은 3월 중순을 기준으로 전후 2주간으로 알려져 있다. 무게 9t의 이 거대한 우주 쓰레기가 추락하는 시점을 가장 정확히 예측하는 사람에게는 꽃다발과 함께 상품을 받을 수 있다. ‘기계ㆍ기술적 결함’ 때문에 제어불능 상태가 된 톈궁 1호가 추락할 지구상의 위치는 대략 북위 43도에서 남위 43도 사이 로 예상되고 있다. 한반도와 아시아ㆍ북미ㆍ유럽의 대부분이 여기에 속한다. 따라서 우리나라도 추락하는 톈궁 1호를 면밀히 관측할 필요가 있다. 2016년 3월 21일, 중국의 관련 당국은 톈궁 1호에 대한 원격조종이 불능상태에 빠졌다고 선언했다. 그러나 이 발표 이전에 이미 미국의 아마추어 천문가가 관측을 통해 톈궁 1호의 상태를 밝히기 전까지 중국은 쉬쉬하고 있어 '지구촌 민폐'가 되었다. 실제 통제되지 않는 인공위성의 추락은 1979년에도 발생한 적이 있다. 당시 77t에 달하는 미국의 위성 잔해가 호주 마을로 떨어졌지만 인명피해는 없었다. 다만 호주에서 미국측에 폐기물 무단 투기로 400달러의 벌금을 매겼을 뿐이다. 유럽우주국(ESA)의 전문가들은 국제우주파편조정위원회(Inter-agency Space Debris Coordination Committee·IADC)를 중심으로 한 국제적인 톈궁 1호 추적 캠페인을 계획하고 있다. 중국의 장담과는 달리 엔진의 일부 부품이 대기를 뚫고 지상에 추락할 가능성도 있으며, 경우에 따라 자칫 충돌이나 유해물질 오염 등 초대형 사고가 우려되기 때문이다. CORDS의 연구자들은 “당신의 안전을 위해 만약 톈궁 1호의 잔해물을 발견하더라도 절대 접촉해서는 안되며 거기서 나오는 기체를 흡입해서도 안된다는 경고를 하고 있다. 전문가들은 추락의 정확한 시각과 장소를 모르지만 인명 피해는 없을 것이라고 보고 있다. 조나단 맥도웰 하버드대 천체물리학 교수는 “세계인구의 절반은 육지의 10%에 살고 있으며 이 면적은 지구표면의 2.9%에 불과하다”면서 불안해할 필요 없다고 강조했다. 중국측은 “톈궁 1호가 우주의 다른 물체와 충돌하지 않는지 계속 모니터링을 강화하고 있으며, 추락이 예상되는 시점에서 모든 나라들에 떨어질 장소를 통보할 것”이라고 말했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

태양 같은 별 수천 억 개가 모여야 우리 은하 같은 대형 은하를 이룰 수 있다. 따라서 은하는 정말 큰 천체이지만, 우주에서 가장 큰 천체는 아니다. 사실 거대한 은하 수천 개가 모인 은하단에 비교하면 은하 하나는 작은 점에 불과하다. 은하단은 물질과 암흑물질이 만드는 중력에 의해 묶인 은하들은 집단으로 일정한 속도로 우주를 여행하면서 다른 은하단과 충돌해 더 거대한 은하단을 만든다. 과학자들은 많은 관측을 통해서 이 과정을 상세하게 연구했다. 그 가운데 ‘1RXS J0603.3+4214’는 천문학자들 사이에서 ‘칫솔 은하단’(Toothbrush galaxy cluster)이라는 별명으로 더 잘 알려졌다. 은하단 자체가 칫솔 모양으로 생긴 건 아니지만, 대신 은하단 사이 가스(intracluster gas)가 거대한 칫솔 모양으로 뭉쳐져 관측할 수 있기 때문이다. 사실 은하 사이 공간은 별 사이 공간과 마찬가지로 인간의 관점에서 보면 진공 상태나 마찬가지다. 하지만 우주 공간 어디에도 물질의 밀도가 0이 되는 장소는 없다. 아무리 희박해도 약간의 물질은 있게 마련이다. 은하단 내 가스 역시 밀도가 매우 낮지만, 적어도 은하단 밖의 우주 공간보다는 더 높은 밀도의 물질을 지니고 있다. 사실 은하 사이 공간이 워낙 넓기 때문에 은하단 사이 가스를 모두 합치면 은하단의 별의 질량보다 더 크다고 생각된다. 따라서 은하단 사이 가스는 은하단의 진화와 형성에 매우 중요한 역할을 한다. 칫솔 은하단의 경우 두 개의 은하단이 서로 충돌하면서 가스의 밀도와 온도가 높아져 전파 망원경으로 관측이 가능한 경우로 생각된다. 하버드 - 스미스소니언 천체물리 센터의 연구팀은 거대 전파 망원경인 VLA(Very Large Array)를 이용해서 칫솔 은하단을 세밀하게 관측했다. 연구팀은 이 독특한 모양의 가스 구름이 생성된 이유로 은하단 충돌 가설이 가장 타당하다는 결론을 내렸다. 비록 밀도는 낮지만, 중력에 이끌려 서로 충돌한 은하단의 충돌 에너지로 인해 은하단 내 가스의 온도는 섭씨 1000만 도까지 상승한다. 고온의 가스가 방출하는 에너지는 지구에서도 관측이 가능하다. 사진에서는 붉은색으로 보이는 것이 전파 망원경 관측 부위이며 치약처럼 보이는 아래의 파란 구름은 은하단 주변 가스인 헤일로의 X선 관측 결과다. 그리고 이 두 관측 결과를 광학 망원경 관측 사진과 합쳐 위의 사진을 만든 것이다. 지구에서 봤을 때 칫솔처럼 보이는 것은 물론 우연의 일치지만, 칫솔 손잡이와 브러쉬 부분까지 구분이 가능할 정도로 닮았다는 점은 흥미롭다. 하지만 과학자들에게 정말 흥미로운 부분은 우주에서 가장 큰 충돌 사건인 은하단 충돌에서 은하단 사이 가스의 역할을 밝히는 데 큰 도움이 되고 있다는 점이다. 앞으로 이 과정을 더 상세하게 밝히기 위한 연구가 계속 진행될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

소행성 표면에 새겨진 거대한 '눈사람'의 모습이 사진으로 공개돼 눈길을 끌고있다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 3개의 크레이터로 이루어진 눈사람을 연상케하는 소행성 표면의 모습을 크리스마스용 사진으로 공개했다. 사진 속 소행성의 이름은 베스타(Vesta)다. 마치 감자처럼 생긴 직경 530㎞에 달하는 베스타는 화성과 목성 사이, 지구로부터 약 1억 8800만㎞ 떨어진 곳에 위치해 있다. 실제 눈사람처럼 보이는 소행성의 이 지역은 사실 '아픔'으로 생성된 흔적이다. 다른 천체와의 충돌로 생긴 일종의 상처인 것. NASA 측은 이 지역의 별칭을 '스노우맨'(Snowman)으로 명명했다. 또한 NASA는 이 사진에 대한 설명으로 애니메이션 ‘겨울왕국’의 OST '두 유 원 투 빌드 어 스노우맨'(Do you want to build a snowman?)을 트위터에 적었다. 이 사진은 지난 2011년 8월 탐사선 던(Dawn)이 촬영한 것으로 표면과의 거리는 5200㎞다. 탐사선 던은 세레스와 소행성 베스타를 탐사하기 위해 지난 2007년 8월 발사됐다. 두 천체는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 가장 큰 천체로 세레스는 지름이 950㎞나 된다. 던은 2011년 7월 16일 베스타 궤도에 진입, 14개월에 걸친 조사 임무를 성공적으로 수행한 후 현재 세레스에서 임무를 수행 중에 있다.　　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

해골을 닮았다고 해서 ‘해골 소행성’으로 불리는 ‘2015 TB145’가 2015년에 이어 내년에도 지구를 찾을 것으로 보인다. 소행성 2015 TB145는 직경이 최대 700m에 달하며, 2015년 10월 초 발견됐다. 미국 하와이에 있는 NASA 적외선 천문대(IRTF)는 이를 관찰한 결과 태양 주위를 수없이 돌면서 핵을 에워싸고 강렬한 빛을 내는 코마와 긴 꼬리가 사라진 이른바 ‘죽은 혜성’이라는 결론을 내렸다. 2015년 10월 31일, 핼러윈 축제가 벌어지는 당일 지구 가까이를 스쳐 지나갔다고 해서 ‘핼러윈 소행성’이라는 별칭이 붙기도 한 소행성 2015 TB145는 당시 지구와 49만 9000㎞까지 접근했다. 이는 지구와 달 사이 거리보다 약간 더 먼 거리(약 1.3배)다. 과학자들은 이 소행성이 시속 12만 5500㎞의 속도로 우주를 날고 있으며, 이 같은 속도로 볼 때 오는 2018년 11월, 다시 한 번 지구에 근접하게 다가올 것으로 내다봤다. 해골처럼 생긴 기괴한 모양과 지구와 근접한 거리를 지나간다는 사실 때문에 천문학자뿐만 아니라 일반인에게도 큰 관심을 받은 이 소행성은 2015년 당시 지구에 별다른 영향을 끼치지는 않았다. 올해에도 2015년 당시와 비슷한 거리에서 지구를 지나갈 것으로 예상되며, 북반구 오리온 자리에서 천체 망원경으로 관측이 가능할 것으로 보인다. 한편 현재까지 미국항공우주국(NASA)이 파악한 ‘잠재적 위험 소행성’(지름 140m 이상의 크기를 가지고 지구로부터 750만km 이내의 거리에서 지나가는 소행성)은 1400여개다. 이는 전체에 비하면 극히 일부에 지나지 않는다. 또한 파악된 소행성이라도 천체 중력이나 충돌에 의해 얼마든지 방향을 틀어 우리에게 날아올 가능성은 존재한다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

우주 전문사이트 스페이스닷컴이 ‘2017년 천체물리학계 10대 발견'을 선정, 발표했다. 올해는 특히 굵직한 발견들이 줄을 이은 탓에 선정에 애를 먹었다. 심우주의 별을 도는 지구 크기의 행성 7개가 발견되었으며, 2004년 토성에 도착한 카시니 탐사선이 13년에 걸친 미션을 완수한 후 토성 대기 속으로 뛰어드는 그랜드 피날레를 끝으로 산화했다. 그러나 이 모든 것에 앞서 첫자리를 차지한 것은 심우주에서 일어난 두 중성자별의 충돌이었다. 1. 중성자별 충돌 8월 17일(현지시간) 천문학사에 획을 긋는 대발견이 이루어졌다. 약 1억 3000만 광년 떨어진 심우주에서 중성자별 2개가 나선형을 그리며 서로 가까워지다 충돌을 일으킨 후 하나로 병합되는 현장이 잡혔던 것이다. 두 별의 질량은 각각 태양의 1.36∼1.60배, 1.17∼1.36배로 추정된다. 중성자별의 충돌을 최초로 감지한 것은 지난 8월 레이저중력파간섭계연구소인 미국의 라이고(LIGO)와 유럽의 비르고(VIRGO)였다. 두 관측소의 과학자들은 동시에 새로운 중력파를 포착하고 수십 초에서 몇 시간, 며칠, 길게는 2주 뒤 이 천체 현상에서 발생한 신호를 포착했다. 중성자별이 충돌 후 블랙홀이 되면서 중력파를 비롯해 엄청난 양의 라디오파, X선, 감마선, 가시광선 등을 내뿜었다. 이런 현상을 이론으론 ‘킬로노바’ 현상이라고 하는데, 이번에 관측을 통해 처음 입증된 것이다. 천문학자들이 최초로 발견한 이 우주적인 대사건은 천문학에서 새로운 관측시대를 활짝 연 역사적인 순간이었다. 중성자별이 충돌하면서 중력파의 관측으로 인해 이른바 '다중신호 천문학'(multi-messenger astronomy)이 탄생한 것이다. 이제껏 인류는 오로지 전자기파에 의해서만 우주를 들여다볼 수 있었지만, 중력파라는 새로운 우주의 창을 얻게 된 셈이다. 이제 우리는 중력파를 통해 우주의 소리를 들을 수 있게 되었으며, 이를 기존의 전자기파 관측과 연계시키면 시너지 효과까지 기대할 수 있게 되었다. 이러한 요인들이 중성자별의 충돌을 올해의 최대 발견으로 꼽게 된 이유다. ​ ​‘시공간의 잔물결’로 불리는 중력파는 별의 폭발, 블랙홀 생성 등 우주에서 질량이 있는 물체가 가속운동을 할 때 발생하는 에너지 파동으로 시공간을 휘게 한다. 중력파로 조기에 포착한 천체를 다양한 천체 관측법을 이용해 다각도로 분석해낸 것은 이번이 처음이다. 중성자별이 충돌할 때는 금과 같은 중원소들이 대량 생성되는 것으로 알려져 있다. 스페이스닷컴이 선정한 10대 발견들은 다음과 같다. 2. TRAPPIST-1 주위를 도는 7개 지구 크기 행성 발견 3. 미국대륙의 개기일식 4. 토성 위성 엔셀라두스에서 바다 발견 5. 카시니 탐사선 '그랜드 피날레'로 토성 미션 종료 6. 중력파의 지속적인 발견 7. 태양계에서 최초의 성간 천체 발견 8. 왜행성 세레스에서 생명 조성 물질 발견 9. 지구 크기의 외계행성에서 대기 발견 10. 화성 표면에서 액체가 흐른 흔적 발견 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

2017년 ‘정유년’도 20여일밖에 남지 않았다. 한 해가 끝날 무렵이 되면 항상 언급되는 단어는 ‘다사다난’이다. 과학과 의학·보건 분야에서도 많은 연구 성과와 이벤트들로 올 한 해는 ‘다사다난’했다. 많은 분야에서 연말이 되면 한 해 동안 가장 주목받았던 소식들을 꼽아 발표하는데 과학 분야에서는 미국 일간 뉴욕타임스가 가장 먼저 ‘2017년 눈길을 끌었던 과학적 성과와 이벤트’를 정리해 소개했다. 가장 먼저 선정된 것은 지난 8월 21일 오전 9시 6분(미국 태평양시간)부터 오전 11시 41분까지 약 2시간 30분가량 이어진 ‘역대 최고의 우주쇼’로 주목받았던 ‘그레이트 아메리칸 이클립스’였다.태양과 달, 지구가 나란히 놓여 달이 태양면을 가리며 생기는 일식은 월식보다 더 자주 일어나는 천체현상이지만 대부분 바다에서 관측이 가능하다. 그런데 이번 개기일식은 미국 오리건주를 시작으로 사우스캐롤라이나주까지 미대륙 14개 주를 관통하며 펼쳐졌다. 이번 일식과 정확히 같은 위치로 지나가며 발생하는 개기일식은 375년 만의 일이다. 이 때문에 미국항공우주국(NASA)도 우주선 11대, 관측비행기 3대, 풍선형 관측기 50여대를 비롯해 국제우주정거장(ISS)까지 동원해 관측하고 생중계하기도 했다. 또 지난 9월 15일 임무를 종료한 토성 탐사선 카시니호가 마지막 ‘유작’으로 보내온 토성 사진도 올해 주목해야 할 과학적 이벤트로 꼽혔다. 1997년 발사된 카시니호는 약 35억㎞의 거리를 7년 동안 날아가 2004년 7월 토성 궤도에 진입해 토성은 물론 타이탄과 엔셀라두스 등 위성을 정밀탐험해 다양한 데이터와 사진을 지구로 보내왔다. 카시니호는 13년 동안의 임무를 마치고 지난 9월 15일 토성 대기권으로 떨어지면서 ‘산화’했다. NASA 관계자는 “카시니호의 탐험은 태양계에 대한 통찰력을 준 동시에 과학자들에게 다양한 연구거리를 던져 줬다”고 평가했다. ●중력·전자기파 동시 관측도 주목받아 지난 2월 미국, 벨기에, 영국, 스위스, 프랑스, 남아공, 사우디아라비아, 모로코 등 8개국 국제공동연구진이 지구로부터 39광년 떨어져 있는 ‘트라피스트1’이라는 왜성을 공전하는 지구형 행성 7개를 발견한 것도 선정됐다. 연구진은 관련 연구 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 발표하고 워싱턴에 있는 NASA 본부에서 기자회견을 별도로 갖는 등 외계생명체 발견 가능성에 주목했지만 자외선과 태양풍의 직접적인 영향 때문에 생명체가 존재하기는 매우 힘들다는 후속 분석 결과가 나와 실망을 안기기도 했다. 지난 10월에는 올해 노벨물리학상 수상 업적인 중력파 발견에 지대한 공헌을 한 라이고·비르고 중력파 관측단 등 국제공동연구팀이 중성자별끼리 충돌하는 것을 처음으로 중력파와 전자기파로 동시에 관측해 주목받았다. 중성자별 충돌의 증거로 예측돼 온 킬로노바라는 현상을 처음으로 관측한 것이다. 이 발견을 통해 중력파뿐만 아니라 전자기파 등 다른 관측수단을 함께 이용해 천체 현상을 연구하는 ‘다중신호 천문학’이라는 학문이 본격적으로 시작됐다는 평가가 나오고 있다. 의학 및 보건 분야는 물론 생물학 분야에서도 주목할 만한 이벤트와 연구 성과들이 많았다. 숲모기에 의해 전파되면서 임신부가 감염될 경우 태아가 소두증을 갖고 태어난다고 해서 2015년 말부터 올 초까지 전 세계를 공포로 몰아넣었던 ‘지카바이러스’가 확산 가능성이 낮아졌다. 지카바이러스의 예방과 치료에 대한 다양한 연구 덕분인데 보건의학계에서는 지카바이러스 감염으로 인해 소두증을 갖고 태어난 아이들에 대한 치료와 관리 등 후속 조치에 대해서도 관심을 가져야 한다고 지적했다. ●‘늑대, 애완동물로 못 키운다 ’도 관심 또 최근 다양한 동물을 애완용으로 키우는 사례가 늘고 있는 가운데 캐나다와 미국, 헝가리 연구진이 개의 친척인 늑대도 애완용으로 키울 수 있는가를 실험해 어린 늑대는 가능하지만 성장하면서 늑대의 본성이 드러나기 때문에 애완용으로 키울 수 없다는 연구 결과를 발표한 것도 관심의 대상이었다. 실제로 약 1만 5000년 전후로 늑대와 개는 유전학적으로도 분리돼 진화해 왔기 때문에 늑대는 애완용으로 적합하지 않다는 설명이다. 한편 비만의 확산, 북미 지역을 중심으로 성적 접촉 이외의 방식으로 확산되는 매독, 유전자 가위기술을 비롯한 유전자 기술을 이용한 맞춤형 아기 탄생 가능성도 관심이 집중되는 올해 과학적 성과로 꼽혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

여자프로농구 코트에서 난투극이 벌어졌다.10일 경기도 부천체육관에서 열린 아산 우리은행과 부천 KEB하나은행의 경기 4쿼터 종료 5분을 남긴 시점에서 우리은행 나탈리 어천와(25·193㎝)와 하나은행 이사벨 해리슨(24·190㎝)이 뒤엉켜 넘어지면서 사건이 벌어졌다. 두 선수는 골 밑에서 자리싸움을 하다가 뒤엉켜 넘어졌는데 처음에는 단순히 함께 넘어진 것으로 보였다. 그러나 코트 바닥 위에서 서로 목 주위를 밀며 싸우고 있다는 사실을 알게 된 심판과 양 팀 관계자들은 곧바로 두 선수를 말렸다. 하지만 두 선수는 서로 격해진 감정을 추스르지 못하고 한동안 큰 소리를 주고받으며 경기장 분위기를 어수선하게 만들었다. 결국 어천와와 해리슨은 곧바로 퇴장당했다. 인터넷 포털 사이트 네이버에서는 오후 7시 30분 현재 어천와와 해리슨의 충돌 영상 조회수가 이미 10만 건을 넘었다. 캐나다 국적의 어천와는 1992년생이며 미국 노트르담대를 나와 미국여자프로농구(WNBA) 인디애나에서 뛰고 있다. 1993년생 해리슨은 미국 테네시주 출신으로 테네시대를 졸업하고 WNBA 샌안토니오 소속이다. 한국 농구는 올해가 처음이다. 어천와와 해리슨은 24일 인천 도원체육관에서 열리는 올스타전에서는 나란히 블루스타 팀으로 뛸 예정이다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

중성자별 충돌에서 중성자별의 크기를 알 수 있는 단서를 찾았다. 우주의 고밀도 천체에 대한 천문학자들의 탐구가 상당히 진척되고 있다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 4일(현지시간) 보도했다. 대표적인 고밀도 천체로 꼽히는 중성자별은 기괴한 성질을 가진 천체로, 태양보다 엄청 무거운 질량의 별이 죽은 후에 남긴 유해 같은 것이다. 마치 큰스님의 다비 후 남긴 사리 같은 존재라고나 할까. 그런데 이 대항성의 사리인 중성자별은 도시만한 부피의 몸집에 질량은 무려 태양의 1.1 내지 3배에 달한다. 별의 모든 전자와 양성자가 중성자로 변환되어 어마어마한 밀도로 뭉쳐진 중성자별은 말 그대로 중성자로만 구성된 천체이다. 그러나 아직까지 중성자별은 그 크기 등 대부분이 신비에 싸여 있다. 그런데 최근 드라마틱한 중성자별 충돌이 관측됨으로써 그 신비의 베일이 조금씩 벗겨지고 있는 중이다. 지난 8월 17일, 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)와 유럽의 비르고(VIRGO) 프로젝트가 이 시공의 주름이라 일컬어지는 중력파를 탐지했다. 중력파는 일찍이 아인슈타인이 1세기 전에 예측했던 것으로, 이번에 관측된 중력파는 지구에서 1억 3000만 광년 거리에 있는 NGC 4993 은하에서 발산된 것이었다. 10월 들어 연구진은 두 개의 중성자별이 충돌하여 태양 질량의 2.74배가 되는 하나의 중성자별로 합체되면서 발산된 중력파라는 사실을 발표했다. LIGO가 그전에 블랙홀의 충돌로 인한 중력파를 관측한 적은 있지만, 중성자별의 충돌에서 나온 중력파를 관측한 것은 이것이 최초로 기록되었다. 과학자들은 이 중성자의 합병에서 나온 빛을 망원경으로 관측하는 데도 성공함으로써 천체물리학에서 멀티 메신저의 신기원을 열었다. 연구팀이 중성자별의 합병을 여러가지 모델로 컴퓨터 시뮬레이션을 해본 결과, 이 분야에서 이룬 새로운 연구성과는 지난주 천체물리학 저널 레터스(The Astrophysical Journal Letters)에 발표됐다. 시뮬레이션에 근거한 계산으로 인해 중성자별의 크기를 결정할 수 있게 되었으며, 나아가 최소 21.4km 크기에 태양의 1.6배 질량이 농축되어 있음이 밝혀졌다고 한 연구자가 전했다. 이는 성냥갑 하나만한 부피의 중성자별 물질이 무려 5조 톤에 달한다는 계산이다. 독일 하이델베르크 이론연구소 소속 안드레아스 바우슈바인 대표저자는 “우리는 머지않아 더 많은 중성자별 충돌을 관측할 수 있을 것으로 기대한다"면서 "중성자별의 내부구조에 대해서도 더 많은 정보를 얻게 될 것”이라고 밝혔다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

우리가 사는 태양계 밖 ‘외계에서 온 손님’의 '민낯'이 사상 처음으로 포착됐다. 최근 미국 하와이 대학 등 공동연구팀은 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형의 소행성 '1I/2017 U1'의 관측 결과를 세계적인 과학지 '네이처' 20일자에 발표했다. 지난달 19일(이하 현지시간) 하와이에 있는 천체 관측 망원경 ‘판-스타스‘(Pan-STARRS 1)를 통해 처음 존재가 드러난 1I/2017 U1은 당초 혜성으로 추정되는 천체였다. 하와이 언어로 ‘오무어무어’(Oumuamua·제일 먼저 온 메신저라는 뜻)라고도 부른다. 지름이 채 400m도 되지 않는 이 작은 천체는 거문고 자리 방향에서 시속 9만 2000㎞의 빠른 속도로 태양계를 거의 수직처럼 날아와 방문했다. 태양과 가장 근접했던 것은 지난 9월 9일이었으나 뒤늦게 발견됐으며, 태양계를 V자 형태로 비행한 후 페가수스 자리 방향으로 날아갔다. 전문가들이 이 소행성을 '외계 방문자'로 지목한 이유는 그 움직임이 일반적인 태양계의 소행성 궤도로는 설명할 수 없었기 때문이다. 이번에 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 1I/2017 U1의 움직임을 관측해 더욱 자세한 특성을 파악했다. 먼저 7.3시간으로 빠르게 자전하는 1I/2017 U1은 길쭉하게 생긴 특이한 형태지만 태양계 내 소행성과 전체적으로 매우 비슷하다. 또한 1I/2017 U1은 빛을 96% 흡수해 극단적으로 어두운 천체인데 표면은 붉은색을 띄고 있다. 이는 소행성이 탄소를 기반으로 한 유기분자를 가졌다는 신호로 해석돼 생명체의 기원을 찾는 실마리가 될 수도 있다. 곧 고대 지구가 소행성 혹은 혜성의 충돌로 생명체를 얻게 됐다는 일부의 가설을 증명하는 이론적인 기반이 되는 셈. 이번 연구를 후원한 미 항공우주국(NASA) 과학임무본부장 토마스 주어부헨 박사는 "수십 년 동안 학계에서는 외계에서 태양계로 온 천체가 있을 것이라는 이론이 제기됐다"면서 "처음으로 이를 직접적으로 증명하는 증거를 찾았으며 태양계 너머 연구에 새로운 장을 열게됐다"며 의미를 부여했다. 한편 1I/2017 U1의 당초이름은 A/2017 U1이었으나 이번에 공식적으로 변경됐다. A는 소행성(asteroid)을, '1I'의 의미는 첫 번째 인터스텔라(interstellar)라는 뜻이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘자연으로 돌아가라’는 말은 18세기 루소가 한 말인데, ‘자연 상태’라는 의미 외에도 르네상스 시대 이후에 나타난 새로운 정신을 표현한다. 세상 문제의 답은 인간이 만들어낸 허구가 아니라 자연 속에 있다는, 즉 관찰과 실증의 중요성을 강조하는 관점이다. 이는 인간 이성을 모든 것의 위에 두는 데카르트적 합리주의와는 결이 다르다.　 이슬람 팽창기에 광범위하게 수집되어 아랍어로 번역됐던 고대 그리스와 인도 문명의 성취가 중세를 지나면서 유럽에 속속 소개됐다. 이를 통해 재발견된 지식과 사고체계가 르네상스를 이끌었는데, 흔히 고대 그리스의 재발견으로 표현되지만 고대 인도 문명의 재발견도 무시할 수 없다. 13세기 이탈리아의 상인 피보나치는 무역을 하며 아랍어에 능통했는데, ‘계산서’를 저술해서 아라비아 숫자를 유럽에 소개했다. 사실은 인도 문명이 발명한 숫자 체계인데도 아라비아 숫자로 잘못 불리게 된 이유인데, 요즘은 인도-아라비아 숫자라고 부르는게 일반적이다. 당시 사용되지 않던 숫자 ‘0’을 유럽에 소개한 것도 피보나치의 책인데, ‘공허’와 ‘허무’의 개념은 유럽 사상계를 혼란에 빠트리기도 했다.　 르네상스 이후 인간 이성에 대한 각성이 전방위적으로 일어났다. 우주는 본질적으로 수학 법칙에 의해 움직이는 조화로운 구조라는 피타고라스적 우주론은 치명적인 매력이었고, 코페르니쿠스는 이를 지동설로 구체화했다. 과학의 영역뿐 아니라 미술에서도 3차원 물체를 실체에 가깝게 캔버스로 옮기기 위한 노력은 원근법과 사영기하학의 개발로 이어졌다. 음악에서도 음계 이론의 수학적 이해를 넘어서 목소리와 악기 소리를 수학적 용어로 완벽하게 표현하는 푸리에의 이론이 출현했다. 하지만 이러한 각성과 성취도 초기에는 근대적 의미의 과학적 사유와는 차이가 있어서 관찰과 검증은 간과됐다. 가톨릭 신부였던 코페르니쿠스는 지동설을 주장한 책 ‘천구의 회전에 관하여’의 공개를 미루다가 사망 직전인 1543년에 출판했다. 로마 교황청의 비난을 두려워했던 탓이다. 아리스토텔레스와 프톨레미우스가 천체의 운동을 기술하면서 지구 중심으로 회전하는 원 77개를 사용한 것에 반해, 중심을 태양으로 바꾸는 것만으로도 원 31개면 충분하다는 것을 증명한 그는 흥분할 수밖에 없었다.　 지동설로 인한 수학적 단순화가 천체의 운동을 아름답게 설명하자 단순함이 주는 미적 완결성에 매료된 것이다. 자신의 이론이 관측과 실험에 부합하는 가는 논외였다. 실제로 50여 년 뒤에 케플러가 타원 궤도를 도입할 때까지 그의 이론은 관측 자료를 설명하지 못했다. 방대한 관측 데이터를 모으고 타원 궤도를 도입한 케플러조차도 그로 인한 미적 단순성에 매료됐던 것으로 보인다. 새로운 우주관은 구교와 신교 모두에게서 공격을 받았다. 교황청은 종교재판을 통해 코페르니쿠스 이론이 성서에 반하는 거짓 피타고라스 이론이라고 비난했고 1616년에 모든 관련 출판물을 금서로 지정했다. 마르틴 루터는 그를 ‘건방진 점성술사’라고 불렀으며, 장 칼뱅은 ‘성령의 권위 위에 코페르니쿠스를 놓는 행위’를 격렬히 비난했다. 그래서 17세기 베이컨의 ‘사고는 관찰의 보조’라는 말은 파격적이다. 관찰 사실을 수학적 방식으로 설명하거나 추상적 사유를 현상을 통해 검증하는 근대적 사고 체계가 확립되는 데에는 긴 시간이 필요했다. 그 과정의 우여곡절과 지적 충돌을 관찰하는 것은 잘 쓰인 소설을 읽는 것보다 흥미진진하다.

머리 위를 조심할 필요가 생겼다. 2011년 9월 발사된 중국의 우주정거장 톈궁(天宮) 1호가 통제불능 상태가 되면서 내년 초 지구 어딘가로 ‘위험한 추락’을 하게 될 전망이라고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 25일(현지시간) 보도했다. ‘기계ㆍ기술적 결함’ 때문에 제어불능 상태가 된 8.5톤짜리 톈궁 1호가 언제 어디로 추락할 것인지 그 정확한 시점과 지점은 아직 알려지지 않았다. 다만 내년 3월쯤 북위 43도에서 남위 43도 사이의 지상 어디엔가로 추락할 것으로 예상되고 있다. 한반도와 아시아ㆍ북미ㆍ유럽의 대부분이 여기에 속한다. 따라서 우리나라도 추락하는 톈궁을 면밀히 관측할 필요가 있다. ‘하늘의 궁전’이라는 뜻의 톈궁 1호는 중국이 자체적으로 개발한 첫 실험용 우주정거장이다. 길이 10.5m, 지름 3.4m인 톈궁은 2011년 9월 발사된 뒤 지난해 3월까지 임무를 수행했다. 일반적으로 임무를 완수한 인공위성은 지상 관제에 따라 대기권에 재진입한 뒤 완전연소된다. 하지만 톈궁 1호는 지상에서 조종할 수 없는 상황이다. 현재 톈궁의 고도는 310km로, 연초 360km에 비해 50km나 떨어진 상태다. 대략적인 추락 시점은 내년 3월 마지막 주일 것으로 추정되고 있다. 중국의 장담과 달리 “엔진의 일부 부품이 대기를 뚫고 지상에 추락할 가능성도 있다”고 조나단 맥도웰 하버드대 천체물리학 교수가 예상했다. 만약 내년 어느 날 8톤에 이르는 이 우주정거장이 바다가 아닌, 육지 쪽으로 떨어진다면 자칫 초대형 사고도 우려된다. 특히 톈궁 1호가 통제불능 상태가 됐음은 지난해 6월 미국의 아마추어 우주전문가가 관측을 통해 밝히기 전까지 중국측은 쉬쉬하고 있어 지구촌 민폐가 되었다. 중국 측은 “톈궁이 우주의 다른 물체와 충돌하지 않는지 계속 모니터링을 강화하고 있으며, 내년 추락이 예상되는 시점에서 모든 나라들에 떨어질 장소를 통보할 것”이라고 말했다. 전문가들은 추락의 시점과 장소를 모르지만 인명 피해는 없을 것이라고 보고 있다. 맥도웰 교수는 “세계인구의 절반은 육지의 10%에 살고 있으며 이 면적은 지구표면의 2.9%에 불과하다”면서 불안해할 필요는 없다고 강조했다. 실제 통제되지 않는 인공위성의 추락은 1979년에도 발생한 적이 있다. 당시 77톤에 달하는 미국의 위성이 호주 마을로 떨어졌지만 인명피해는 없었다. 다만 호주에서 미국측에 폐기물 투기로 400달러의 벌금을 매겼을 뿐이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

중력파, 전자기파 동시관측으로 중성자별 관련 천문학 난제 해결한국과학자 포함된 국제공동연구진 성과 국내 연구진이 포함된 국제공동연구진이 세계 최초로 중력파와 X선, 감마선, 가시광선 같은 전자기파를 동시에 관측하는데 성공했다.블랙홀 충돌로 생긴 중력파가 지난해 초 검출됨에 따라 올해 노벨물리학상 수상업적으로 선정됐다. 그런데 이번에 중성자별의 충돌에 의해 생기는 중력파는 물론 감마선, X선, 가시광선을 동시에 발견하는데 성공한 것이다. 이번 연구로 그동안 이론상으로만 알려진 ‘킬로노바’의 존재를 관측해 설득력 있게 증명해냈다는 평가를 받고 있다. 킬로노바는 블랙홀이나 중성자별이 충돌하면서 생기는 것으로 초신성이라고도 불린다. 이번 연구는 전 세계 45개국 900여 기관 소속 50개 연구그룹에 속한 3500여 명 과학자들의 협동연구의 성과다. 국내에서도 서울대 초기우주천체연구단, 한국천문연구원, 한국중력파협력연구단, 성균관대 우주과학연구소 소속 38명의 과학자들이 연구에 참여했다. 중력파검출 국제연구단인 라이고, 비르고 과학협력단은 지난 8월 17일 오후 9시 41분(한국시간)에 처음 중성자별 충돌로 만들어진 중력파 발생현상을 관측하고 ‘GW170817’라고 이름지었다. 연구진은 중력파 종료 2초 후에는 2초간 발생한 짧은 감마선 폭발현상을 관측했고 다시 11시간 후에는 약 1억 3000만 광년이 떨어진 은하 ‘NGC 4993’에서 ‘GW170817’과 똑같은 별의 모습을 가시광선으로 발견했다.초기우주천체연구단 단장인 임명신 서울대 교수가 이끄는 광학연구진은 천문연구원의 KMTNet 망원경과 서울대에서 보유한 이상각 망원경을 사용해 중력파 발생 이후 21시간이 지난 때부터 GW170817에 대한 추적관측을 했고 성균관대 연구팀은 멕시코에 있는 광학망원경과 남극에 있는 뉴트리노 천문대에서 이 별의 탄생을 확인했다. 다시 미국항공우주국(NASA)에서 운영하는 찬드라 X선 우주망원경으로 X선을 관측함으로써 천문학계의 난제로 알려진 중성자 별 충돌결과로 예측됐던 킬로노바 현상과 특이한 감마선 폭발현상을 확실히 확인하게 됐다. 국제공동연구진은 먼 우주의 천체를 가시광선이나 감마선, X선처럼 하나의 수단으로 확인하는 것이 아니라 중력파와 이들 전자기파 신호를 동시에 관측해 연구하는 다중신호 천문학 탄생을 알리는 계기라고 평가하고 있다. 한국중력파연구협력단을 이끄는 이형목 서울대 교수는 “천문학 난제였던 중성자별 충돌 현상을 이번에 단숨에 규명한 것처럼 다중신호 천문학 연구로 우주론, 중력, 밀집천체 등 다양한 연구분야에서 획기적 발견이 이어질 것”이라고 예측했다. 임명신 교수도 “중력파와 광학관측 협동연구로 중력파 신호가 정확히 어디에, 어떤 천체로부터 오는지 최초로 밝힌 역사적 연구”로 “중성자별의 핵입자물리학적 상태를 규명하는 계기가 될 것”이라고 말했다. 이번 연구는 16일 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 2편의 논문으로, 천문학 및 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 5편의 논문으로 발표됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구상에서 가장 값비싼 금속인 금. 이 금이 어떻게 만들어졌는가에 대해 완전히 밝혀지지는 않았지만, 우주 초창기에 별이 벼려냈다는 것 정도는 알려져 있다. 그러나 우리 태양계에 존재하는 금의 양을 보면 우주 초기 초신성 폭발 등으로 만들어진 금의 양보다 훨씬 더 많다는 계산서가 나와 과학자들의 골머리를 앓게 했다. 이 미스터리에 대한 답이 최근에 밝혀졌는데, 그것은 바로 중성자 충돌이라는 사건이었다. 138억 년 전 빅뱅으로 우주가 탄생했을 때, 태초의 빅뱅 우주공간을 가득 채운 최초의 물질은 수소였다. 원자번호 1인 수소는 양성자 하나와 전자 하나로 이루어진 가장 단순한 원소다. 이에 비해 금은 양성자 79개, 전자 79개로 이루어진 중원소다. 원자번호 77인 이리듐은 양성자가 77개, 원자번호 80인 수은은 양성자가 80개다. 이론적으로는 이리듐 핵에 양성자 2개를 박아넣거나, 수은에서 양성자 한 개를 빼내면 누런 금이 되는 셈이다. 이런 기술을 연구하는 학문이 연금술이다. 물론 지금까지 연금술로 금을 생산하는 데 성공한 연금술사는 없다. 놀랍게도 최고의 과학천재로 일컬어지는 뉴턴은 연금술사였다. 그가 연금술을 연구하는 데 쓴 시간과 정력은 물리나 수학 연구에 쓴 것보다 더 많았다고 한다. 물론 뉴턴도 ‘연금’에 성공하지는 못했다. 뉴턴이 만년에 정신착란을 보인 것은 연금술 연구로 많은 수은을 섭취한 것이 원인이라 한다. 연금술이 실패한 것은 금보다 가벼운 원소의 핵자 속으로 양성자를 박아넣을 수 있는 에너지는 초신성 폭발 같은 어마무시한 힘이 아니고는 불가능하기 때문이다. 지구상에서는 어떤 수단을 동원하더라도 그런 에너지를 생산할 방법이 없다. 그러니까 뉴턴을 비롯한 수많은 연금술사들은 물질의 거죽만 주무르면서 금을 만들겠다고 헛고생만 죽도록 한 셈이다. 하긴 그 덕분에 화학이 발전하기는 하지만. 위의 그림은 두 중성자별이 나선운동을 하면서 충돌 직전에 있는 상황을 표현한 것이다. 중성자별이란 초거성이 초신성 폭발로 외피를 모두 날려버린 후 별 중심부가 엄청난 밀도로 뭉쳐진 별을 가리킨다. 이 별 물질 1리터의 무게는 무려 1조 톤에 달한다. 2016년 미국 하버드 스미소니언 센터는 중성자별의 충돌로 생긴 엄청난 양의 에너지를 발견하고, 이 과정에서 실제 금이 만들어 질 수 있다는 것이 증명했다. 초신성 폭발과는 달리 두 중성자 별들 간의 충돌은 금과 같은 귀중한 금속들을 수없이 만들어 낸다. ‘GRB 130603B’로 명명된 폭발 천체는 미항공우주국(NASA) 스위프트 위성을 통해 관측됐으며, 연구팀은 충돌 과정에서 금을 포함한 태양 질량의 약 1/100에 해당하는 물질들이 방출된 것으로 추정했다. 연구에 참여한 하버드 스미소니언 센터 선임연구원 에도 버거는 “이번 중성자별 충돌 과정에서 생겨난 금의 양이 달 질량에 10배 일 수 있다”고 설명했다. 따라서 지금 당신의 손가락에 끼워져 있는 금반지는 초신성 폭발이나 중성자별의 충돌 결과 만들어진 것으로, 이러한 물질들이 우주공간을 떠돌다 태양계가 생성될 때 지구로 흘러들어 광맥을 이루었으며, 광부의 손에 의해 채취되어 금은방을 거친 끝에 당신 손가락에 끼워진 셈이다. 이것은 소설이 아니라 과학이다. 그러니까 우리 손가락의 금반지는 수십억 년 전 저 우주공간에서 일어난 초신성 폭발이나 중성자별 충돌의 기념품이라 해도 틀린 말은 아닌 셈이다. 이런 기념품을 입 속에 갖고 있는 사람들도 많다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com