아미노산의 일종인 글리신이 혜성에서 처음으로 발견됐다는 연구결과가 최근 발표됐다. 지구 생명체의 기원이 천체에 의해 운반됐을 가능성을 보여주는 증거로 해석돼 과학계를 흥분시키고 있다. 세계적 학술지 사이언스 자매지인 사이언스 어드밴스(Science Advances) 5월 27일 자에 게재된 연구 논문에 따르면, 유럽우주국(ESA)의 무인탐사선 로제타호(號)는 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(이하 67P) 혜성에서 단백질을 구성하는 유기화합물인 글리신을 발견해냈다. 카트린 알트웨그 스위스 베른대학 교수가 이끈 국제 연구팀은 로제타호에 탑재된 ‘질량 분석계’(ROSINA-DFMS)를 이용해 글리신을 처음 발견할 수 있었다. 이에 대해 알트웨그 교수는 AFP통신 등 외신에 “혜성의 얇은 대기층에서 글리신이 명확하게 감지된 것은 이번이 처음”이라고 밝혔다. 이번 논문에 따르면, 글리신 외에도 생명체에 존재하는 인산도 감지됐다. 이런 물질은 DNA와 세포막을 구성하는 필수 요소다. 과학자들은 지금까지 지구 상 생명체를 구성하는 요소를 둘러싸고 혜성이나 소행성이 바다에 충돌해 생겼을 가능성이 있다고 오랫동안 믿어왔다. 실제로 지금까지 대기층에서 글리신이 발견되기도 했지만 이런 표본은 지구 상 물질에 의해 오염돼 있을 가능성이 있어 입증하기에는 어려움이 있었다. 이번 연구는 이번 발견으로 우주 어딘가에도 우리와 같은 생명체가 실제로 존재할 가능성이 있다는 것을 보여준다. 사진=ESA/Rosetta/NAVCAM - CC BY-SA IGO 3.0 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

멕시코가 소행성의 충돌 위기를 가까스로 모면했다. 거대 소행성 하나가 지상에 떨어지지 않고 다행히 공중에서 폭발한 것이다. 멕시코 현지언론에 따르면, 지난 21일(현지시간) 새벽 멕시코 중부 하늘에 커다란 불덩어리가 나타났다. 푸에블라 등 5개 주에서 목격된 이 불덩어리는 주황색의 밝은 빛을 내뿜었고 매우 빠르게 하늘을 가로질렀다. 이후 불덩어리는 정확히 오전 1시 47분쯤 굉음과 함께 공중에서 폭발했다. 많은 사람이 그 충격을 지상에서도 느꼈다고 한다. 그 모습은 일부 목격자에 의해 사진이나 영상으로도 촬영됐다. 이를 분석한 멕시코 국립천체물리·광학·전자공학연구소(INAOE)의 천문학자 호세 라몬 발데스 박사는 “많은 사람이 그 불덩어리를 운석으로 생각했다”면서 “하지만 불덩어리는 지상에 충돌하지 않고 대기권을 지나갔으므로 기술적으로는 운석이 아니라 소행성”이라고 말했다. 또한 “소행성은 대기권 진입과정에서 충격파를 만들어 멕시코에 사는 사람들은 이를 듣고 느낄 수 있었다”고 설명했다. 이어 “그 충격파로 소행성이 지상에 가까이 있는 것처럼 들렸을 수도 있지만, 꽤 멀리 떨어져 있었고 시속 1000km 이상의 속도로 지나갔을 것”이라고 덧붙였다. 소행성은 태양계 형성의 잔재로 큰 것은 도시 하나를 완전히 파괴할 수 있다고 한다. 한편 이번 소행성 관측 이후 어떤 물질적 피해 보고도 없었다고 현지 경찰은 밝혔다. 사진=유튜브 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

천문학자들이 ‘우주의 금광’을 찾아낸 것 같다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 안나 프레벨 교수(물리학과)가 이끈 국제 연구팀은 우리 지구에서 약 10만 광년 거리에 있는 소은하 ‘레티큘럼 2’(Reticulum II) 안에 있는 가장 밝은 별 몇 개로부터 나온 흐릿한 빛을 분석했다. 그 결과, 해당 별들에는 ‘R과정’(빠른 중성자 포획 과정)으로 불리는 현상으로 생성되는 원소들을 엄청나게 많이 있는 것으로 나타났다. 여기에는 철보다 무거운 금과 은, 백금 등 귀한 원소가 포함된다. 이 현상은 지난 1957년 핵물리학자들이 처음 이론으로 묘사했다. 이번 연구는 지난 60여 년간 과학자들을 당황하게 만들었던 금, 은, 백금 등 원소의 다양한 기원에서 하나의 해답을 발견해낸 것이다. 이에 대해 프레벨 교수는 “R과정으로 이런 중원소가 생성되는 방법을 이해하는 것은 핵물리학에서도 가장 어려운 문제 중 하나”라고 설명했다. 보통 금과 은, 백금의 가치가 큰 점은 지구에서 희귀하다는 것에 있지만, 이런 원소가 생성되는 과정 역시 이런 중원소를 특별하게 만든다. 왜냐하면 이런 중원소는 상상도 못할 만큼 큰 밀도를 가진 중성자별들이 엄청난 속도로 서로 충돌해야 생성되며 이런 원소가 다시 소행성 행태로 지구로 날아와야 하는 것이기 때문이다. 프레벨 교수는 “이런 중원소가 생성되는 데는 너무 큰 에너지가 필요하므로 이를 실험적으로 생성하는 것은 거의 불가능하다”면서 “이런 중원소의 생성 과정은 단지 지구에서는 일어나지 않으므로 우리는 우주에 있는 별과 그 물질을 실험실로 사용해야 하는 것”이라고 말했다. 또 연구팀은 생성이 어려운 이런 중원소로 가득한 고유 은하의 발견이 앞으로 항성 역사는 물론 우주 진화 과정을 밝혀낼 것으로 기대한다. 별들은 자체적으로 중원소를 만들 수 없으므로 과거 이 은하에서는 특정 이벤트가 ‘씨앗’이 돼 금·은·백금 등을 가진 별이 만들어졌다는 것이다. 이런 중원소가 가득한 별들이 존재하는 것은 중성자별 간의 충돌이 원인임을 시사한다. 또 이번 결과는 이런 별의 구성을 밝혀내는 방법으로 이런 별을 거느리고 있는 은하의 역사를 밝혀낼 수 있다는 것을 보여준다. 이런 접근 방식은 ‘항성 고고학’(stellar archaeology)으로 불리고 있는데 천체물리학자들이 초기 우주 상태에 대해 자세히 배울 수 있게 해주는 것이다. 프레벨 교수는 “난 정말 이번 결과가 별과 어느 정도 원소를 개별적으로 형성하는 은하의 연구를 위한 새로운 문을 열었다고 생각한다”면서 “우리는 정말 작은 규모의 별들과 정말 큰 규모의 은하들을 서로 연결하고 있는 것”이라고 말했다. 이번 연구성과는 세계적 학술지 네이처(Nature) 최신호(5월 21일 자)에 실렸다. 사진=다나 베리/스카이웍스 디지털, Inc. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구의 종말은 끊임없이 인류의 관심사로 통했다. 언젠가 닥칠지도 모르는 종말에 앞서 최근 해외 과학자들이 종말에서 살아남는 과학적인 방법을 소개한 에세이를 발표해 눈길을 사로잡고 있다. 미국 컬럼비아대학교의 천체물리학자인 마이클 한 박사와 다니엘 울프 세이빈 박사는 최근 과학 잡지 노틸러스(Nautilus)에 발표한 글에서 “인류가 지구에서 생존할 수 있는 시간은 5억 년도 채 남지 않았다. 핵 또는 거대한 소행성과의 충돌, 혹은 태양의 생명이 끝나는 일 등이 지구 종말의 원인이 될 것”이라고 밝혔다. 두 천체 물리학자가 밝힌 지구 종말을 피할 수 있는 과학적 방법은 다음과 같다. 우선 소행성 충돌이 원인으로 지목될 경우, 궤도를 인위적으로 바꾸는 방안이 있다. 거대한 소행성에 강한 충격을 가해 강제로 궤도를 변경하고 이를 통해 충돌을 피하는 방식이다. 지구에 거대한 ‘돛’을 다는 방식도 있다. 일명 ‘솔라 세일’(Solar Sail)이라 부르는 이것은 우주선의 자세 안정이나 추진용으로 주로 활용되며 태양광의 압력을 이용하기 위한 돛인데, 지구 지름의 20배가량의 거대한 돛을 제작한다면 지구의 궤도를 달리해 태양으로부터 가능한 멀어지는 것이 가능하다는 이론이다. 인류의 생존을 위해 인류 스스로를 ‘기계화’ 하는 방안도 제시됐다. 두 전문가는 “이 방법은 현재 기술로서 비교적 요원한 것이 사실이다. 신경과학에 대한 깊은 이해와 컴퓨터 프로그램의 발전을 필요로 하기 때문”이라면서 “하지만 이론적으로는 실현 가능한 원리이며 수 백 만 년 후라면 분명 가능할 것”이라고 설명했다. 이어 “기본적으로 인류의 쇠락은 지구의 궤도 및 태양의 변화에 달려있다고 본다. 태양은 매 10만 년 마다 약 10%씩 밝아지고 있는데, 이것이 지구의 온도 및 대기의 성분에 영향을 미쳐 결국 인류를 멸망을 가져올 것”이라고 덧붙였다. 이와 관련, 자세한 내용은 노틸러스(nautil.us)에서 확인할 수 있다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

3000만 년 전쯤, 태양 1억 개 정도가 동시 폭발한 것과 맞먹는 초신성 폭발을 일으킨 한 거대 별의 흔적을 천문학자들이 발견했다. 태양보다 크기가 200배 더 컸던 이 초신성이 폭발을 일으켰을 때 그 잔해는 시속 3600만㎞의 속도로 우주 전역에 퍼져나갔다고 한다. 미국 서던메소디스트 대학이 이끈 국제 연구팀은 지난 2013년부터 밤하늘에서 관측돼온 초신성 2013ej(SN 2013ej)의 폭발을 분석하면 우리에게 우주의 별이 어떻게 생을 마감하게 되는지 단서를 더 가르쳐줄 것으로 생각한다. 연구팀은 물고기자리 방향에 있는 나선은하 M74에서 폭발로 생을 마감한 이 초신성 잔해를 분석했다. 이 초신성이 폭발했을 때 발생한 빛은 지구에 도달할 때까지 3000만 년이 걸렸다. 그만큼 멀고도 아득한 곳에 존재했던 것이다. 이번 연구를 이끈 천문학자 고빈다 둥가나 연구원은 “우리는 초기 데이터로 초신성에 관한 많은 특징을 얻을 수 있었다”면서 “이 초신성은 엄청난 연료를 태워버린 매우 거대한 별이었다”고 설명했다. 연구팀은 수많은 망원경의 관측 데이터를 사용해 우주 모서리에서 450일 동안에 걸쳐 발생한 초신성 폭발을 연구했다. 이들은 관측 데이터를 분석해 초신성 폭발의 온도와 질량, 반지름은 물론 구성 성분과 잔해 확산 등 특징이 어떻게 변했는지 계산했다. 이 측정으로 연구팀은 초신성 폭발을 일으키기 전 원래 별은 태양 질량의 15배 정도 되는 작은 별에서 시작된 것을 알 수 있었다. 이 별은 초기 폭발에서 10일 만에 섭씨 1만2200도까지 타올랐고 50일 뒤에는 섭씨 4220도로 빠르게 식어갔다. 반면 우리 태양은 현재 섭씨 5480도 정도로 불타고 있다. 심지어 연구팀은 이 별이 폭발하기 전에 그 주위에 많은 행성을 거느리고 있었다고 예측했다. 이 연구를 총괄한 로버트 케호 교수는 “만일 당신이 근처에 있었다면, 당신은 별 표면에서는 핵이 가열돼 붕괴하는 것을 볼 수 없으므로, 사전에 초신성 폭발이 일어날지 알지 못했을 것”이라면서 “이후 별은 갑자기 폭발을 일으켰고 당신은 사라졌을 것”이라고 설명했다. 천문학자들은 이번 초신성 잔해를 연구함으로써 폭발 이후 무엇이 발생하는지 밝히길 원한다. 이 별의 밀도가 더 컸으면 초고밀도 중성자별이 될 수 있었겠지만, 그보다 더 컸다면 아마 블랙홀이 만들어질 때까지 폭발을 일으켰을 것이라고 연구팀은 생각한다. 케호 교수는 “초신성 핵이 붕괴하고 그 폭발로 인해 어떤 결과가 나오는지 아는 것은 특히 까다롭다”면서 “이번 초신성을 구성하는 성분은 천문학자들이 다양한 모델 비교를 통해 별의 죽음을 더 잘 이해할 수 있으므로 매우 흥미로운 것”이라고 말했다. 또 “우리는 일부 데이터를 사용해 이 천체와의 거리를 계산할 수 있다”면서 “이는 새로운 유형의 천체로서 우리에게 더 큰 우주와 언젠가 암흑 에너지를 연구하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 천문학자들은 별들의 스펙트럼(분광) 방출을 연구함으로써 서로 다른 스펙트럼을 측정하는 표를 통해 별의 구성 성분이 무엇인지 알아낼 수 있다. 연구팀은 이 데이터를 사용해 별의 구성과 초신성 폭발 전후 상태에 관한 증거를 얻을 수 있다. 이를 통해 우리는 태양계가 만들어진 방법에 관한 더 많은 단서도 얻을 수 있다. 케호 교수는 “별의 탄생부터 죽음까지 모든 기록을 갖고 있다”면서 “이들은 우리를 구성하는 원소를 만들 뿐만 아니라 그 폭발에서 나온 충격파를 통해 우리 태양계가 어떻게 만들어졌는지 아는 데 도움을 줄 수 있다”고 설명했다. 또 “별의 붕괴와 항성계 형성의 원인이 되는 초신성 잔해는 성간 공간에서 물질로 이뤄진 분자 구름에 충돌한다”면서 “초신성과 그 모성에서 만들어진 무거운 원소는 대부분 지구형 행성과 생명체에 필요한 구성 요소가 된다”고 말했다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 속살이 서서히 드러나고 있다.지난 19일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 세레스에 위치한 '하울라니 크레이터'(Haulani Crater)의 모습을 홈페이지에 공개했다. 지름이 약 34km에 달하는 하울라니는 멀리서 촬영된 과거의 사진에서는 빛나는 하얀 점으로 포착돼 왔다. 　 이번에 공개된 사진은 NASA의 무인탐사선 던(Dawn)이 불과 385km 거리에서 촬영한 것으로 한눈에 보기 쉽게 인위적으로 색보정됐다. 연구팀에 따르면 하울라니는 우주에서 날아온 천체와의 충돌로 인해 생긴 것으로 추정된다. 이는 크레이터 주변의 파헤쳐진 물질이 세레스의 일반적인 표면 물질과 다르다는 것을 통해 확인할 수 있다. 던 미션 공동연구원인 독일 막스플랑크 연구소 마틴 호프먼 박사는 "하울라니는 갓 생성된 충돌 자국의 모습을 완벽히 보여준다"면서 "특히 세레스의 크레이터는 다른 천체처럼 원형태가 아닌 직선으로 이루어진 다각형 모습을 한 것이 특징"이라고 설명했다. 이번에 공개된 하울라니 외에도 세레스에는 크고 작은 수많은 크레이터가 존재한다. 그중 가장 주목받고 있는 것이 북반구에 위치한 오카토르 크레이터(Occator crater)다. 폭이 무려 92km, 깊이 4km의 오카토르는 일찌감치 던 탐사선에 포착돼 언론의 주목을 받아왔다. 그 이유는 유독 반짝반짝 빛나는 거대한 하얀 점을 가지고 있기 때문이다. 이에 전문가들은 그 하얀 점을 놓고 다양한 주장을 내놨으며 현재는 그 정체를 소금기 있는 황산마그네슘의 일종인 헥사하이드라이트(hexahydrite)로 보고있다. 곧 세레스의 표면 아래에는 소금기 있는 얼음이 존재하고 소행성 충돌로 그 일부가 밖으로 드러나 태양빛을 받은 헥사하이드라이트가 반짝반짝 빛난다는 설명이다. 한편 던은 왜소행성 세레스와 소행성 베스타를 탐사하기 위해 지난 2007년 8월 발사됐다. 두 천체는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 가장 큰 천체로 베스타는 지름이 530㎞, 세레스는 지름이 950㎞나 된다. 던은 2011년 7월 16일 베스타 궤도에 진입, 14개월에 걸친 조사 임무를 성공적으로 수행한 후 현재 세레스에서 임무 수행 중이다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

과학자들은 오랜 세월 무거운 원소들이 어디서 기원했는지를 두고 논쟁을 벌여왔습니다. 우주가 생성되었을 초기에는 주로 수소와 헬륨밖에 없었지만, 현재 우주에는 다양한 원소들이 존재하기 때문이죠. 수소와 헬륨보다 무거운 원소는 별의 중심에서 핵융합 반응을 통해서 생성됩니다. 철 이상의 무거운 원소는 초신성 폭발 같은 더 극적인 환경에서 생성되었지만 금처럼 매우 무거운 원소의 생성에 대해서는 다소 의견이 갈렸습니다. 일부 과학자는 일반적인 초신성 폭발이 그 기원이라고 주장했고 일부에는 중성자별의 충돌 같은 더 격렬한 상황에서 주로 생성되었다는 주장을 내놓았습니다. 사실 두 반응 모두 가능하나 어디서 주로 생성되었느냐의 문제였죠. 그런데 최근 중성자별의 충돌이 더 가능성이 크다는 연구 결과가 발표되었습니다. 중성자별은 초신성 폭발 후 별의 남은 잔해가 강한 중력으로 뭉쳐서 생성됩니다. 극도로 높은 밀도를 가지고 있어 태양보다 질량이 크지만, 그 지름은 수십km 이내로 압축되어 있습니다. 쌍성계를 이룬 중성자별은 드물기는 하지만, 서로 충돌할 경우 매우 격렬한 폭발을 일으킵니다. 초고밀도로 뭉친 두 개의 천체가 충돌하기 때문이죠. 따라서 중성자별 충돌 시에는 상당량의 물질이 광속의 10~50% 정도의 속도로 사방으로 흩어지게 됩니다. 이때 나오는 강력한 에너지는 무거운 원소를 합성하는데 충분한 에너지를 제공합니다. 미국 메사추세츠공과대(MIT)의 알렉산더 지 박사과정 연구원을 비롯한 여러 연구기관의 과학자들은 오래된 왜소은하의 화학적 구성을 연구해 중성자별 충돌이 원인일 가능성이 더 크다는 내용을 ‘네이처’(Nature)지에 발표했습니다. 연구팀은 다른 은하와의 충돌 없이 보존된 왜소은하에서 정확한 원소비율을 측정해 이와 같은 결론을 내렸습니다. 이 연구가 옳다면 우리가 끼는 금반지의 금은 중성자별이 그 기원인 셈입니다. 이는 놀라운 사실 같지만, 사실 앞서 언급했듯이 수소와 헬륨보다 더 무거운 원소는 핵융합 반응의 결과물이죠. 따라서 우리 몸을 구성하는 원자 중 수소를 제외한 원자 역시 별의 중심부에서 기원한 것입니다. 우리와 우리가 사는 지구는 사실 ‘별 중심에서 온 그대’라고 할 수 있습니다. 그리고 어쩌면 일부는 중상자별에서 기원한 것일지도 모릅니다. 사진=NASA 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

태양빛을 후광으로 받아 성스러운 느낌까지 자아내는 혜성의 모습이 공개됐다. 최근 유럽우주국(ESA)은 탐사선 로제타(Rosetta)호가 촬영한 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(이하 67P)의 모습을 사진으로 공개했다. 지난달 27일 촬영된 이 사진은 혜성과 불과 320km 떨어진 거리에서 포착된 것이다. 특별한 점은 태양-67P-탐사선이 모두 일렬로 늘어서 있다는 사실로 사진에서도 보이듯 67P는 마치 오리같은 모습이다. 이는 수십 억년 전 우주를 떠올던 2개의 천체가 충돌해 하나의 혜성으로 합쳐졌기 때문으로 추측된다. 인류 최초의 혜성탐사선 로제타호는 12년 전인 지난 2004년 3월 발사됐다. 10년 8개월간 무려 65억 ㎞를 날아간 로제타호는 지난 2014년 11월 67P에 무사히 도착했다. 흥미로운 점은 로제타호에 실린 탐사로봇 필레(Philae)의 모험이다. 목적지에 도착한 필레는 며칠 후 로제타호에서 분리돼 사상 처음으로 혜성 표면에 내려 앉았다. 로제타호가 혜성과 같은 속도로 이동하면서 무게 100kg의 필레를 23km 상공에서 혜성 표면에 착륙시킨 것. 그러나 지구 중력의 10만분의 1 수준인 혜성 표면에 필레가 착륙하는 것은 결코 쉬운 문제가 아니었다. 이에 필레는 작살을 발사해 혜성 표면에 들러 붙는데에는 성공했으나 햇볕이 잘드는 목표지가 아닌 그늘에 불시착했다.　 문제는 필레에 탑재된 자체 배터리 지속시간이 64시간에 불과하다는 점이었다. 이에 필레는 태양빛을 조금이라도 더 받기위해 몸체를 35도 회전시키며 기를 썼지만 결국 배터리 방전으로 휴면상태에 들어갔고 결국 지난 2월 ESA는 필레와 영원한 작별을 고했다. 필레 프로젝트 매니저인 스테판 울라멕 박사는 “불행하게도 필레와 다시 연락이 이어질 가능성은 거의 제로”라면서 “더이상 어떤 명령도 보내지 않을 것”이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

과학자들은 오랜 세월 무거운 원소들이 어디서 기원했는지를 두고 논쟁을 벌여왔다. 우주가 생성되었을 초기에는 주로 수소와 헬륨밖에 없었지만, 현재 우주에는 다양한 원소들이 존재하기 때문이다. 수소와 헬륨보다 무거운 원소는 별의 중심에서 핵융합 반응을 통해서 생성된다. 철 이상의 무거운 원소는 초신성 폭발 같은 더 극적인 환경에서 생성된다. 하지만 금처럼 매우 무거운 원소의 생성에 대해서는 다소 의견이 갈렸다. 일부 과학자는 일반적인 초신성 폭발이 그 기원이라고 주장했고 일부에는 중성자별의 충돌 같은 더 격렬한 상황에서 주로 생성되었다는 주장을 내놓았다. 사실 두 반응 모두 가능하나 어디서 주로 생성되었느냐의 문제였다. 그런데 최근 중성자별의 충돌이 더 가능성이 크다는 연구 결과가 발표되었다. 중성자별은 초신성 폭발 후 별의 남은 잔해가 강한 중력으로 뭉쳐서 생성된다. 극도로 높은 밀도를 가지고 있어 태양보다 질량이 크지만, 그 지름은 수십km 이내로 압축되어 있다. 쌍성계를 이룬 중성자별은 드물기는 하지만, 서로 충돌할 경우 매우 격렬한 폭발을 일으킨다. 초고밀도로 뭉친 두 개의 천체가 충돌하기 때문이다. 따라서 중성자별 충돌 시에는 상당량의 물질이 광속의 10-50% 정도의 속도로 사방으로 흩어지게 된다. 이때 나오는 강력한 에너지는 무거운 원소를 합성하는데 충분한 에너지를 제공한다. MIT의 알렉산더 지(Alexander Ji)를 비롯한 여러 연구기관의 과학자들은 오래된 왜소은하의 화학적 구성을 연구해 중성자별 충돌이 원인일 가능성이 더 크다는 내용을 네이처지에 발표했다. 연구팀은 다른 은하와의 충돌 없이 보존된 왜소은하에서 정확한 원소비율을 측정해 이와 같은 결론을 내렸다. 이 연구가 옳다면 우리가 끼는 금반지의 금은 중성자별이 그 기원인 셈이다. 이는 놀라운 사실 같지만, 사실 앞서 언급했듯이 수소와 헬륨보다 더 무거운 원소는 핵융합 반응의 결과물이다. 따라서 우리 몸을 구성하는 원자 중 수소를 제외한 원자 역시 별의 중심부에서 기원한 것이다. 우리와 우리가 사는 지구는 사실 별 중심에서 온 그대라고 할 수 있다. 그리고 어쩌면 일부는 중상자별에서 기원한 것일지도 모른다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

태양빛을 후광으로 받아 성스러운 느낌까지 자아내는 혜성의 모습이 공개됐다. 최근 유럽우주국(ESA)은 탐사선 로제타(Rosetta)호가 촬영한 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(이하 67P)의 모습을 사진으로 공개했다. 지난달 27일 촬영된 이 사진은 혜성과 불과 320km 떨어진 거리에서 포착된 것이다. 특별한 점은 태양-67P-탐사선이 모두 일렬로 늘어서 있다는 사실로 사진에서도 보이듯 67P는 마치 오리같은 모습이다. 이는 수십 억년 전 우주를 떠올던 2개의 천체가 충돌해 하나의 혜성으로 합쳐졌기 때문으로 추측된다. 인류 최초의 혜성탐사선 로제타호는 12년 전인 지난 2004년 3월 발사됐다. 10년 8개월간 무려 65억 ㎞를 날아간 로제타호는 지난 2014년 11월 67P에 무사히 도착했다. 흥미로운 점은 로제타호에 실린 탐사로봇 필레(Philae)의 모험이다. 목적지에 도착한 필레는 며칠 후 로제타호에서 분리돼 사상 처음으로 혜성 표면에 내려 앉았다. 로제타호가 혜성과 같은 속도로 이동하면서 무게 100kg의 필레를 23km 상공에서 혜성 표면에 착륙시킨 것. 그러나 지구 중력의 10만분의 1 수준인 혜성 표면에 필레가 착륙하는 것은 결코 쉬운 문제가 아니었다. 이에 필레는 작살을 발사해 혜성 표면에 들러 붙는데에는 성공했으나 햇볕이 잘드는 목표지가 아닌 그늘에 불시착했다.　 문제는 필레에 탑재된 자체 배터리 지속시간이 64시간에 불과하다는 점이었다. 이에 필레는 태양빛을 조금이라도 더 받기위해 몸체를 35도 회전시키며 기를 썼지만 결국 배터리 방전으로 휴면상태에 들어갔고 결국 지난 2월 ESA는 필레와 영원한 작별을 고했다. 필레 프로젝트 매니저인 스테판 울라멕 박사는 “불행하게도 필레와 다시 연락이 이어질 가능성은 거의 제로”라면서 “더이상 어떤 명령도 보내지 않을 것”이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리의 실종된 개념이 모두 모여있다는 그 곳, '안드로메다 은하'에서 처음으로 중성자별이 포착됐다.최근 이탈리아 국립천문학연구소(INAF)등 국제공동연구팀은 안드로메다 은하에서 1.2초의 속도로 회전하는 중성자별을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴(XMM-Newton)망원경을 동원해 찾아낸 이 중성자별은 은하 중심부 부근에 위치해 있으며 빠른 속도로 회전한다. 다소 낯선 이름의 중성자별(neutron star)은 우주에 존재하는 천체 중 가장 고밀도다. 일반적으로 별은 초신성 폭발을 일으키며 찬란한 죽음을 맞이하는데 이때 별의 바깥 부분은 사방팔방으로 흩어지고 그 중심부는 중력으로 압축돼 중성자별이 되거나 혹은 블랙홀이 된다. 이 때문에 중성자별은 크기가 100㎞ 정도만 돼도 우리 태양보다 질량이 무겁다. INAF 연구팀은 XMM-뉴턴 망원경을 통해 오랜시간 안드로메다를 관측하면서 정기적으로 깜빡깜빡 빛나는 시그널을 확인했다. 곧 주기적으로 빠른 전파나 방사선을 방출하는 펄사(Pulsars)로 이는 고속으로 회전하는 중성자별을 의미한다. 연구를 이끈 지안 루카 이스라엘 박사는 "지난 10년 간 우리 은하에서 중성자별을 발견한 적은 있지만 이웃한 안드로메다에서 발견한 것은 처음"이라고 의미를 부여했다. 이어 "이 중성자별은 우리 태양보다 질량이 조금 작은 별을 맞돌며 쌍성계를 이루고 있다"면서 "안드로메다 안에 더 많은 중성자별이 있는지는 확신할 수 없다"고 밝혔다. 　 한편 ‘M31’로도 불리는 안드로메다 은하는 나선팔 구조를 가진 모습이 우리 은하와 거의 비슷하지만 질량은 2배 이상이다. 우리은하와 이웃한 은하에 속하지만 그 거리만 무려 250만 광년. 그러나 맑은 날 밤하늘을 올려다보면 맨 눈으로도 뿌옇게 보일 만큼 우리에게 친숙하기도 하다. 최소 1억 개 부터 1조 개 까지 정확한 별의 숫자도 모를 만큼 연구할 것이 많은 안드로메다 은하는 영겁의 시간이 지나면 흥미롭게도 우리 곁으로 다가온다. 전문가들에 따르면 현재 두 은하당 시간당 40만 km 속도로 접근하고 있는 중이다. 결과적으로 37억 년 정도 후면 두 은하가 충돌하고 65억 년 뒤면 완전히 합체해 거대한 타원은하가 된다. 천문학자들이 태어나지도 않은 이 은하에 붙여놓은 이름은 두 은하의 이름을 합친 ‘밀코메다‘(Milkomeda)다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리의 실종된 개념이 모두 모여있다는 그 곳, '안드로메다 은하'에서 처음으로 중성자별이 포착됐다.최근 이탈리아 국립천문학연구소(INAF)등 국제공동연구팀은 안드로메다 은하에서 1.2초의 속도로 회전하는 중성자별을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴(XMM-Newton)망원경을 동원해 찾아낸 이 중성자별은 은하 중심부 부근에 위치해 있으며 빠른 속도로 회전한다. 다소 낯선 이름의 중성자별(neutron star)은 우주에 존재하는 천체 중 가장 고밀도다. 일반적으로 별은 초신성 폭발을 일으키며 찬란한 죽음을 맞이하는데 이때 별의 바깥 부분은 사방팔방으로 흩어지고 그 중심부는 중력으로 압축돼 중성자별이 되거나 혹은 블랙홀이 된다. 이 때문에 중성자별은 크기가 100㎞ 정도만 돼도 우리 태양보다 질량이 무겁다. INAF 연구팀은 XMM-뉴턴 망원경을 통해 오랜시간 안드로메다를 관측하면서 정기적으로 깜빡깜빡 빛나는 시그널을 확인했다. 곧 주기적으로 빠른 전파나 방사선을 방출하는 펄사(Pulsars)로 이는 고속으로 회전하는 중성자별을 의미한다. 연구를 이끈 지안 루카 이스라엘 박사는 "지난 10년 간 우리 은하에서 중성자별을 발견한 적은 있지만 이웃한 안드로메다에서 발견한 것은 처음"이라고 의미를 부여했다. 이어 "이 중성자별은 우리 태양보다 질량이 조금 작은 별을 맞돌며 쌍성계를 이루고 있다"면서 "안드로메다 안에 더 많은 중성자별이 있는지는 확신할 수 없다"고 밝혔다. 　 한편 ‘M31’로도 불리는 안드로메다 은하는 나선팔 구조를 가진 모습이 우리 은하와 거의 비슷하지만 질량은 2배 이상이다. 우리은하와 이웃한 은하에 속하지만 그 거리만 무려 250만 광년. 그러나 맑은 날 밤하늘을 올려다보면 맨 눈으로도 뿌옇게 보일 만큼 우리에게 친숙하기도 하다. 최소 1억 개 부터 1조 개 까지 정확한 별의 숫자도 모를 만큼 연구할 것이 많은 안드로메다 은하는 영겁의 시간이 지나면 흥미롭게도 우리 곁으로 다가온다. 전문가들에 따르면 현재 두 은하당 시간당 40만 km 속도로 접근하고 있는 중이다. 결과적으로 37억 년 정도 후면 두 은하가 충돌하고 65억 년 뒤면 완전히 합체해 거대한 타원은하가 된다. 천문학자들이 태어나지도 않은 이 은하에 붙여놓은 이름은 두 은하의 이름을 합친 ‘밀코메다‘(Milkomeda)다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

​별이 없던 곳에서 갑자기 밝은 별이 하나 나타나 온 하늘의 별들을 압도할 정도로 눈부시게 반짝인다. 예로부터 이런 별을 가리켜 초신성이라 했지만, 사실 '신성'은 아니다. 정확하게 말하자면, 늙은 별의 임종이다. ​ ​나사(NASA)의 발표에 따르면 초신성은 우주에서 가장 큰 규모의 폭발이라고 한다. 이 같은 초신성은 우리은하 크기의 은하에서 평균 50년에 한 번꼴로 나타난다. 이는 곧, 우주를 통털어 볼 때 별들의 폭발은 매초 또는 몇 초마다 일어난다는 뜻이다. 다만 너무나 먼 거리에서 일어나는 일이라 우리가 관측할 수 없을 따름이다. ​우리나라에서는 잠시 머물렀다 사라진다는 의미로 객성(客星·손님별)이라고 불렸다. 기록에 남아 있는 최초의 초신성은 185년에 중국의 천문학자들에 의해 관측된 것이다. 1006년에 관측된 초신성은 지금까지 가장 밝았던 초신성으로 추정되며 중국과 이슬람의 천문학자들에 의해 자세히 기록되었다. 1054년에 나타난 초신성은 중국의 천문학자에 의해 관측되었으며, 그 잔해는 게성운이라는 이름으로 남아 있다. ​1572년의 초신성은 튀코 브라헤(1546~1601)에 의해 관측되어 튀코 초신성이라고 불리고, 그로부터 30년 뒤인 1604년의 초신성은 요하네스 케플러(1571~1630)에 의해 관측되어 케플러 초신성이라고 불리는데, 우리은하에서 가장 최근에 관측된 초신성이다. 그러니까 50년에 한 번 꼴로 터진다는 초신성이 400년이 넘도록 한 번도 터지지 않았다는 말이다. 그래서 사람들은 위대한 천문학자가 있을 때만 초신성이 터진다는 우스갯소리를 하기도 한다. ​​1572년과 1604년에 관측된 초신성들은 유럽에서 천문학 발전에 큰 역할을 했다. 아리스토텔레스(BC 384~BC 322)는 세계를 달을 경계로 하여 천상과 지상으로 나누고, 천상의 세계는 영원불변하며, 지상의 세계는 덧없고 변화무쌍한 세계라고 규정했다. 그러나 튀코는 초신성이 그 '천상의 세계'에서 일어난 사건임을 밝힘으로써 아리스토텔레스의 분류법은 덧없이 사라지고 말았다. ​ 초신성, 왜 폭발하는가?​ 거대한 덩치의 별이 생애의 마지막 지점에 이르러 남은 연료를 태다 우고 나면 이 이상 에너지를 생산할 수 없게 된다. 그러면 무슨 일이 일어나는가? 내부의 압력과 중력의 균형이 무너짐으로써 급격한 중력붕괴를 일으켜 대폭발을 일으키는 것이다. 거대한 별이 한순간에 폭발로 자신을 이루고 있던 온 물질을 우주공간으로 폭풍처럼 내뿜어버린다. 수축의 시작에서 대폭발까지의 시간은 겨우 몇 분에 지나지 않는다. 수천만 년 동안 빛나던 대천체의 종말 치고는 허무할 정도로 짧은 순간에 끝난다. 이것이 바로 초신성 폭발인 것이다. ​초신성 폭발 순간에는 태양이 평생 생산하는 것보다 더 많은 에너지를 순간적으로 분출시키며, 태양 밝기의 수십억 배나 되는 광휘로 우주공간을 밝힌다. 빛의 강도는 수천억 개의 별을 가진 온 은하가 내놓는 빛보다 더 밝다. 우리은하 부근이라면 대낮에도 맨눈으로 볼 수 있을 정도로, 초신성 폭발은 은하 충돌과 함께 우주의 최대 드라마다. ​약 1000만 년 전에 한 무리의 초신성이 '국부 거품(Local Bubble)'이라고 불리는 가스 구덩이를 만들었는데, 땅콩껍질을 닮은 이 구덩이는 우리은하의 오리온팔에 있으며, 폭이 무려 300광년에 달한다. 우리 태양계도 이 속에 잠겨 있다. ​별도 태어나서 살다가 죽는 것은 인간처럼 다를 바가 없지만, 그 종말의 모습이 다 같지는 않다. 별의 운명을 결정짓는 것은 오직 하나, 별의 질량이다. ​ ​태양 같은 작은 별들은 대체로 조용한 임종을 맞지만, 태양보다 9배 이상 무거운 별에게는 다른 운명이 기다리고 있다. 임종에 가까워지면 격렬한 중력붕괴를 일으킨 후 대폭발로 장렬한 최후를 맞는 것이다. 이것이 바로 초신성 폭발이다. 그런데 초신성에도 다음 두 가지 종류가 있다. ​ *Ⅰ형 초신성: ​주변의 별 물질을 빨아들여 한계질량에 이르면 폭발하는 초신성. *II형 초신성: 별 자체의 질량이 커서 스스로 중력붕괴를 일으켜 폭발하는 초신성. ​ ​중력붕괴로 폭발하는 II형 초신성 일반적으로 초신성은 태양 질량의 9배 이상의 별이 항성진화의 최종 단계에서 자체 중력에 의한 붕괴로 폭발하는 현상이다. 따라서 초신성의 밝기는 별의 질량에 따라 달라진다. 이것이 II형 초신성이다 ​. 별이​ 에너지를 생산하는 방식은 핵에서 수소 융합반응에 의한 것이다. 융합반응은 원소번호 순으로 일어난다. 수소가 다 타서 헬륨이 되면, 헬륨이 융합반을을 시작하고, 탄소, 산소, 네온, 마그네슘, 실리콘, 그리고 끝으로 원자번호 26번인 철로 융합된다. ​그리고 별 속에서 만들어진 원소들은 양파 껍질처럼 별 속에 켜켜이 쌓인다. 모든 핵 가운데 가장 강하게 결합하는 것이 철이기 때문에, 철보다 가벼운 원소는 융합으로, 철보다 무거운 원는 분열로 핵 에너지를 방출한다. 그럼 철보다 무거운 원소는 어떻게 만들어진 걸까? 모두 초신성 폭발 때 엄청난 고온과 압력으로 순간적으로 만들어진 것이다. 따라서 양은 비교적 적은 편이다. 금이 쇠보다 비싼 것은 그런 이유 때문이다. ​ 만약 당신의 손가락에 금반지가 끼워져 있다면, 그것은 어떤 초신성이 폭발할 때 만들어져 우주공간을 떠돌다가 지구가 생성될 때 끌려들어와서는 광맥을 형성했고, 그것을 광부가 캐내어 금은방을 거쳐 당신 손가락에 끼워진 것이라고 보면 된다. ​무거운 별은 초신성 폭발 후 중력붕괴를 일으켜 고밀도의 별이 되는데, 여기에서도 질량에 따라 운명이 갈라진다. 그 질량이 태양질량의 1.1배 이하가 되면 백색왜성으로 주저앉고, 1.1~3 배 사이가 되면 중성자별이 된다. 중성자별은 우주에서 존재하는 천체 중 가장 고밀도이다. 하지만 덩치는 아주 작다. 거의 한 도시 크기만한 몸집에 태양의 질량의 두 배에 달하는 엄청난 질량을 쑤셔넣어 가지고 있다. 찻술 하나의 중성자별 물질 무게는 약 10억 톤에 달한다. 백색왜성의 중력을 받쳐주는 것은 전자의 축퇴압인 데 비해, 중성자별의 중력을 맞받고 있는 것은 중성자 축퇴압이다. 그래서 고밀도이지만 이상 더 붕괴하지 않고 평형을 이루어 유지된다. ​중성자별이 최초로 발견된 것은 1967년, 영국 천문학과 학생 조셀린 벨에 의해서였다. 그녀는 CP 1919에서 오는 일정한 전파 펄스를 발견하여 중성자별 존재를 확인한 후,지도교수인 안토니 휴이시와 같이 제2저자로 논문을 썼는데, 그 업적으로 휴이시는 노벨 물리학상을 받았으나, 벨은 제외되어 많은 논란을 불러일으켰다. 태양질량보다 20~30에 이르는 초거성은 초신성 폭발을 일으키지 않고 중력붕괴 후 곧바로 블랙홀이 된다고 천문학자들은 생각하고 있다. 중성자 축퇴압으로도 자체 중력을 버티지 못해 극한 밀도로 뭉쳐지는 것이다. 표준 촛불인 I형 초신성 우리 태양 같은 별은 질량이 작아서 요란스러운 폭발로 종말을 맞지는 않고 비교적 조용히 생을 마감한다. ​앞으로 20억 년쯤 후면, 태양은 연료를 거의 소진하고 점점 뜨거워져 적색거성의 길을 밟는다. 그리하여 최종적으로는 서서히 식어서 백색왜성으로 낙착되겠지만, 그전에 지구의 바닷물은 모두 증발되고 지구상의 모든 것들은 숯덩이처럼 타버리고 말 것이다. 그리고 이윽고 자신의 외각층을 우주공간으로 뿜어내고 마는데, 그것은 거대한 가스 고리를 만들어 명왕성 궤도에까지 이를 것이다. 이 단계를 행성상 성운이라 한다. 한때 지구 행성에서 인류가 일구어온 문명의 잔해들도 틀림없이 그 속에 포함되어 있을 것이다. 이렇게 천천히 식어가는 백색왜성으로서 생을 마감하는 ​별에 어떤 사건이 벌어질 수도 있다. 별들은 대체로 동반성을 갖고 있는 경우가 많은데, 그 동반성이 많은 물질을 방출하는 적색거성이라면 상황이 달라진다. 적색거성에서 방출된 물질은 백색왜성으로 끌려들어가 백색왜성의 질량이 폭증하는 사태가 오는 것이다. 그렇다고 백색왜성이 물질을 무한정 받아들이는 것은 아니다. 과식금지의 한계선이 있는데, 그것은 태양질량의 1.44배로서, 찬드라세카르 한계라 한다. 인도 출신의 물리학자 찬드라세카르가 밝힌 것으로, 그는 이 발견으로 1983년에 노벨 물리학상을 받았다. ​백색왜성의 질량이 이 한계에 이르면 이떤 일이 벌어지는가? 별의 중력을 버텨주는 힘, 곧 별 물질의 전자들이 서로를 밀어내는 축퇴압이 더 이상 감당을 못해 격렬한 중력붕괴를 일으키면서 폭발하고 마는 것이다. 일정한 증가하게 되고, 백색왜성의 질량이 찬드라세카르 한계에 이르게 되면 더 이상 축퇴압으로 버티지 못하고 붕괴되면서 폭발하게 된다. 이렇게 폭발하는 별이 바로 1a형 초신성이다. 1a형 초신성은 비슷한 질량을 가진 상태에서 폭발하기 때문에 폭발시의 최대 밝기가 거의 일정하다. 따라서 1a형 초신성의 겉보기 광도를 재면 그 거리를 알 수 있게 된다. 천문학은 이로써 우주를 재는 중요한 잣대를 하나 마련한 셈이 되었다. 그래서 1a형 초신성을 표준 촛불이라고 한다. 별과 당신의 관계 ​1929년 에드윈 허블(1889~1953)이 우주가 팽창하고 있다는 놀라운 사실을 처음으로 발견한 이후, 최대의 관심사 중 하나는 우주의 팽창속도가 일정한가 변화하는가라는 문제였다. 이 문제에 답을 준 것이 다름아닌 바로 초신성 1a였다. ​과학자들은 멀리 있는 1a형 초신성 수십 개의 거리와 후퇴속도를 분석한 결과, 우주가 일정한 속도로 팽창하는 경우에 비해 밝기가 더 어둡다는 사실이 밝혀냈다. 이것은 이 초신성들이 예상보다 더 멀리 있다는 뜻이며, 그 원인은 단 하나, 우주의 팽창속도가 점점 빨라지고 있음을 뜻하는 것이었다. 이전까지는 우주의 팽창속도가 결국에는 우주에 있는 물질들의 인력 때문에 줄어들 것으로 생각되었지만, 실제 관측 결과는 이와 정반대로 나타난 것이다. 최근의 우주론에서 가장 획기적인 발견으로 인정되고 있는 이 관측 결과는 1998년 두 팀의 천문학자들에 의해 독립적으로 발표되었고, 그들은 후에 이 업적으로 노벨 물리학상을 받았다. 그렇다면 우주의 팽창에 가속 페달을 밟고 있는 존재는 무엇인가? 과학자들이 가장 강한 의혹의 눈길을 보내고 있는 것은 '암흑 에너지(dark energy)'다. '암흑'이라는 접두어가 붙은 것만으로 알 수 있듯이, 이것은 복면을 쓴 정체불명의 진공 에너지다. 더욱이 이 암흑 에너지는 우주가 팽창할수록 더 커지는 성질을 갖고 있다. 따라서 우리는 좀 따분하겠지만 앞으로도 영원히 가속팽창하는 우주를 하염없이 바라보아야 할 운명이다. 어쨌든 이런 놀라운 우주의 비밀을 밝혀준 것이 바로 초신성인 것이다. 그런데 초신성에 대해서 이 모든 것을 압도하는 중요한 햇심은 인간의 몸을 구성하는 모든 원소들, 곧 피 속의 철, 이빨 속의 칼슘, DNA의 질소, 갑상선의 요드 등 원자 알갱이 하나하나는 모두 별 속에서 만들어졌다는 사실이다. 수십억 년 전 초신성 폭발로 우주를 떠돌던 별의 물질들이 뭉쳐져 지구를 만들고, 이것을 재료삼아 모든 생명체들과 인간을 만든 것이다. 우리 몸의 피 속에 있는 요드, 철, 칼슘 등은 모두 별에서 온 것들이다. 이건 무슨 비유가 아니라, 과학이고 사실 그 자체다. 그러므로 우리는 알고 보면 어버이 별에게서 몸을 받아 태어난 별의 자녀들인 것이다. 말하자면 우리는 별먼지로 만들어진 ‘메이드 인 스타(made in stars)'인 셈이다. 이게 바로 별과 인간의 관계, 우주와 나의 관계인 것이다. 이처럼 우리는 우주의 일부분이다. 그래서 우리은하의 크기를 최초로 잰 미국의 천문학자 할로 섀플리(1885~1972)는 이렇게 말했다. ‘우리는 뒹구는 돌들의 형제요 떠도는 구름의 사촌이다’. 바로 우리 선조들이 말한 물아일체(物我一體)이다. 인간의 몸을 구성하는 원자의 2/3가 수소이며, 나머지는 별 속에서 만들어져 초신성이 폭발하면서 우주에 뿌려진 것이다. 이것이 수십억 년 우주를 떠돌다 지구에 흘러들었고, 마침내 나와 새의 몸 속으로 흡수되었다. 그리고 그 새의 지저귀는 소리를 별이 빛나는 밤하늘 아래서 내가 듣는 것이다. 초신성이 폭발하여 자신의 몸을 아낌없이 우주로 돌려주지 않았다면 당신과 나 그리고 새는 존재하지 못했을 것이다.우리가 별에 한없는 동경과 사랑을 느끼며 바라보는 것은 어쩌면 우리 DNA 속에 이러한 별에 관한 오랜 기억이 심어져 있기 때문이 아닐까? 초신성에 관한 뒷담화는 대략 이쯤에서 끝나지만, 마지막으로 우리은하에서 조만간 초신성으로 터질 후보 별 몇 개를 소개하기로 한다. 조만간이래야 1백만 년 이내지만, 대표 선수로는 카시오페이아자리의 로, 용골자리의 에타, 오리온자리의 베텔게우스, 그리고 안타레스, 스피카 등이 대기하고 있고, 지구에서 가장 가까운 초신성 후보는 페가수스자리의 IK(HR 8210)로, 약 150 광년 떨어진 거리에 있다. 이 별은 백색왜성과 주계열성이 쌍성계를 이루고 있는데, 태양질량의 1.15배인 이 백색왜성이 Ia형 초신성이 될 만큼 질량을 누적하는 데는 수백만 년이 걸릴 것으로 추측되고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 속살이 서서히 벗겨지고 있다.지난 22일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 텍사스에서 열린 ‘달과 행성 과학 컨퍼런스’(Lunar and Planetary Science Conference)에서 역대 가장 선명한 세레스 사진들을 공개했다. 이번에 컨퍼런스에 공개된 사진들은 무인탐사선 던(Dawn)이 불과 385km 거리에서 촬영해 역대 세레스 사진 중 표면 모습이 가장 생생히 드러나있다. 공개된 사진 중 가장 관심을 끄는 장소는 세레스 북반구에 위치한 오카토르 크레이터(Occator crater)다. 폭 92km, 깊이 4km의 오카토르는 일찌감치 던 탐사선에 포착돼 언론의 주목을 받아왔다. 그 이유는 유독 반짝반짝 빛나는 거대한 하얀 점을 가지고 있기 때문이다. 이에 전문가들은 그 정체를 놓고 화산, 간헐천, 바위, 얼음, 소금 퇴적물 등 다양한 주장을 내놨다. 던 미션 공동연구자인 랄프 자우만 박사는 "지난해부터 세레스를 세세히 탐사 중에 있으며 그중 오카토르는 주 연구대상이었다"면서 "크레이터 형태로 보아 최근까지도 지질 활동을 한 것으로 보인다"고 설명했다. 그렇다면 반짝반짝 빛나는 하얀 점의 정체는 무엇일까? 1년 여의 연구결과 놀랍게도 세레스에는 이외에도 총 130개의 크고 작은 하얀 점이 있는 것으로 드러났으며 그 정체를 소금기 있는 황산마그네슘의 일종인 헥사하이드라이트(hexahydrite)로 보고있다. 곧 세레스의 표면 아래에는 소금기 있는 얼음이 존재하고 소행성 충돌로 그 일부가 밖으로 드러나 태양빛을 받은 헥사하이드라이트가 반짝반짝 빛난다는 설명이다. 던 미션 수석연구원 카롤 레이몬드 박사는 "수수께끼같은 하얀 점의 정체를 밝혀내는 것은 왜소행성을 이해하는데 큰 도움을 준다"면서 "세레스와 소행성 베스타(Vesta)는 태양계 형성 초기에 태어나 당시의 모습을 고스란히 간직하고 있는 태양계의 화석"이라고 밝혔다. 한편 던은 왜소행성 세레스와 소행성 베스타를 탐사하기 위해 지난 2007년 8월 발사됐다. 두 천체는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 가장 큰 천체로 베스타는 지름이 530㎞, 세레스는 지름이 950㎞나 된다. 던은 2011년 7월 16일 베스타 궤도에 진입, 14개월에 걸친 조사 임무를 성공적으로 수행한 후 현재 세레스에서 임무 수행 중이다. 사진=NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI/LPI 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

영국 워릭대학교의 보리스 갠시크(Boris Gansicke) 교수 연구진은 최근 연구를 통해 같은 궤도를 맴돌고 있는 별들을 산산조각 내는 ‘죽어가는 별’의 움직임을 확인했다고 밝혔다. ‘WD 1145+017’이라고 명명된 이 별은 에너지를 모두 소진한 고밀도의 죽은 별로, 백색 난쟁이별 혹은 백색왜성이라 부른다. 일반적으로 별은 불규칙하고 불확실한 에너지를 모두 발산한 뒤 가장 중심부의 핵만 남게 된다. 고온의 핵이 점차 식으면서 결국 이것은 백색왜성(white dwarf)이 되고, 백색왜성 상태로 오랜 시간이 지나면 관측이 불가능한 수준으로 에너지를 잃게 된다. 현재 WD 1145+017은 지구에서 570광년 떨어진 곳에 위치해 있으며, 지구 크기 정도의 중심부 핵이 남은 상태다. 별의 주변은 우주먼지와 가스 및 부서진 바위 조각들로 둘러싸여 있다. 이 별은 현재 자신의 궤도를 이동하며 마지막 에너지를 방출하고 있는데, 연구진이 지난해 이 백색왜성의 존재가 처음 알려진 뒤 수개월 동안 이 백색왜성 주변의 움직임을 자세히 관찰한 결과 백색왜성의 에너지와 충돌해 산산조각이 난 주변 행성의 부스러기가 점차 늘고 있는 것으로 나타났다. 연구진은 최근 관찰을 통해 적어도 15개의 행성이 백색왜성의 강력한 중력에 의해 파괴된 뒤 백색왜성에 흡수된 것을 확인했다. 즉 백색왜성이 약 15개의 행성을 ‘먹어 치웠다는’ 것이다. 연구를 이끈 갠시크 교수는 “우리는 지속적으로 이와 유사한 시스템을 가진 백색왜성을 탐색할 예정”이라면서 “아마도 우주 안에서 주변 행성을 파괴하고 흡수하는 백색왜성이 수 개에 달할 것”이라고 설명했다. 이어 “우리 태양이나 지구 역시 언젠가는 백색왜성이 된다. 하지만 백색왜성과 같은 ‘죽음의 별’이 되기까지는 적어도 50억~60억 년의 시간이 걸릴 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 천문학분야의 세계적인 저널인 천체물리학회지(The Astrophysical Journal Letter) 2월호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구를 향해 날아와 위기감을 안긴 소행성이 이번에도 아무 영향도 미치지 않고 지나쳤다.지난 8일(현지시간) 미 소행성 센터(Minor Planet Center) 측은 소행성 ‘2013 TX68’이 그리니치평균시(GMT) 기준 지난 7일 13시 42분 지구와 최근접해 지나갔다고 발표했다. 얼마 전까지만 해도 지구에 불과 2만 4000km까지 최근접할 것으로 예상됐던 TX68은 실제로는 무려 400만 km나 떨어진 곳을 지나쳐 갔다. 물론 이번 소행성 접근 역시 미 항공우주국(NASA)등 전문가들의 호언장담처럼 지구에 미치는 영향은 없었다. 그러나 뒷맛은 개운치 않다. 지구에 영향이 없다는 말 외에 모든 데이터가 다 틀렸기 때문이다. 당초 NASA가 밝힌 소행성의 지구 최접근일은 5일이었으나 이 날짜 역시 8일로 연기됐으며 지구와의 예상 거리 역시 실제와 큰 오차가 생겼다. 이는 TX68이 관측된 지 얼마되지 않아 소행성의 궤도를 정확히 측정하기 어렵기 때문이지만 일반인들에 불안감을 심어주는 것은 당연한 일. 　 　 　 NASA 지구근접천체 조사센터(CNEOS) 폴 초다스 박사는 “TX68에 대한 데이터가 부족해 정확하게 궤도를 알기 어렵다”면서도 “확실한 것은 지구에 미칠 영향은 앞으로도 없을 것이라는 사실”이라고 강조했다. TX68의 다음 지구 방문일은 내년 9월 28일로 이때 역시 지구와 충돌할 가능성은 2억 5000만 분의 1로 극히 낮다. 그러나 TX68이 이같은 전문가들의 예상을 뒤엎고 지구에 떨어지면 어떤 결과가 발생할까? 이는 3년 전 러시아 첼랴빈스크 상공에서 폭발한 소행성과 비교해 예측할 수 있다. 당시 약 20m 크기의 이 소행성은 지구 대기를 통과하다 폭발해 1200명 이상에게 피해를 안겼다. 30m 크기인 TX68는 첼랴빈스크 당시보다 2배 정도 더 큰 영향을 줄 것이라는 것이 전문가들의 평가. 　 　 한편 NASA 측은 지난 1월 지구를 위협하는 소행성으로부터 인류를 지키는 새로운 기구를 설립한다고 공식 발표한 바 있다. 우리나라 말로 번역하면 지구방위총괄국(PDCO·Planetary Defence Coordination Office)쯤 되는 거창한 이름의 이 조직은 말 그대로 만화영화에나 등장하는 현실판 ‘지구방위대’다. 주요 업무는 지구에 다가오는 물체(NEOs·Near-Earth Objects)와 잠재적 위험 소행성(PHA·potentially hazardous asteroid)을 모니터하고 만약 지구를 위협할 가능성이 있을 시 방어 계획을 맡는 것이다. NASA 측은 지금도 이 업무를 수행 중이나 이번에 하나의 조직으로 통합, 확장되면서 효율을 극대화했다. NASA 측은 “지구에 위협을 주는 소행성과 혜성에 즉각적으로 대응하기 위해 NASA 산하의 통합 조직을 만들었다”면서 “미 연방재난관리청(FEMA)과 소행성 충돌과 관련된 모든 정보를 공유할 것”이라고 밝혔다. 전문가들에 따르면 NASA는 900m 이상 크기를 가진 NEOs의 90%를 이미 파악했으며 현재는 그 이하 크기의 천체를 조사하고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구를 향해 날아오는 소행성의 '방문일자'가 수정됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 고래만한 크기의 소행성이 당초 예상일인 5일(이하 현지시간)이 아닌 8일 지구를 최근접해 지나간다고 발표했다. 2년 전 존재가 처음 확인된 이 소행성의 이름은 ‘2013 TX68’. 약 30m 크기의 이 소행성은 가장 가깝게는 2만 4000km까지 지구에 최근접해 지나칠 예정으로 이 거리 역시 당초 예상보다 7000km 더 멀어졌다. 방문날짜와 거리 모두 계산이 어긋난 것은 관측된 지 얼마되지 않아 소행성의 궤도를 정확히 측정하기 어렵기 때문이다. 그러나 한 달 사이에 이처럼 큰 오차가 발생한 것이 일반인들에게 불안감을 심어주는 것은 당연한 일. 물론 이번 역시 소행성이 지구와 충돌할 가능성은 없다는 것이 NASA 측의 호언장담이다. NASA 지구근접천체 조사센터(CNEOS) 폴 초다스 박사는 "TX68에 대한 데이터가 부족해 정확하게 궤도를 알기 어렵다"면서도 "확실한 것은 지구에 미칠 영향은 없다는 것"이라고 강조했다. 이어 "다음 지구 방문일은 내년 9월 28일로 이때 역시 지구와 충돌할 가능성은 2억 5000만 분의 1로 극히 낮다"고 덧붙였다.　 그러나 TX68이 이같은 전문가들의 예상을 뒤엎고 지구에 떨어지면 어떤 결과가 발생할까? 이는 3년 전 러시아 첼랴빈스크 상공에서 폭발한 소행성과 비교해 예측할 수 있다. 당시 약 20m 크기의 이 소행성은 지구 대기를 통과하다 폭발해 1200명 이상에게 피해를 안겼다. 이보다 조금 더 큰 TX68는 첼랴빈스크 당시보다 2배 정도 더 큰 영향을 줄 것이라는 것이 전문가들의 평가. 　 　 한편 NASA 측은 지난 1월 지구를 위협하는 소행성으로부터 인류를 지키는 새로운 기구를 설립한다고 공식 발표한 바 있다. 우리나라 말로 번역하면 지구방위총괄국(PDCO·Planetary Defence Coordination Office)쯤 되는 거창한 이름의 이 조직은 말 그대로 만화영화에나 등장하는 현실판 ‘지구방위대’다. 주요 업무는 지구에 다가오는 물체(NEOs·Near-Earth Objects)와 잠재적 위험 소행성(PHA·potentially hazardous asteroid)을 모니터하고 만약 지구를 위협할 가능성이 있을 시 방어 계획을 맡는 것이다. NASA 측은 지금도 이 업무를 수행 중이나 이번에 하나의 조직으로 통합, 확장되면서 효율을 극대화했다. NASA 측은 “지구에 위협을 주는 소행성과 혜성에 즉각적으로 대응하기 위해 NASA 산하의 통합 조직을 만들었다”면서 “미 연방재난관리청(FEMA)과 소행성 충돌과 관련된 모든 정보를 공유할 것”이라고 밝혔다. 전문가들에 따르면 NASA는 900m 이상 크기를 가진 NEOs의 90%를 이미 파악했으며 현재는 그 이하 크기의 천체를 조사하고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

과학이 발전하면서 지구를 스쳐가는 소행성의 존재가 속속 밝혀지는 가운데, 지구와 소행성이 충돌하는 사태를 미연에 방지하기 위한 새로운 ‘무기’ 개발이 진행되고 있다. 미국 캘리포니아대학교 물리학자인 필립 루빈 박사 연구진이 개발중인 이것은 ‘DE-STAR’(Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation)으로, 일종의 레이저빔이다. 이 레이저는 지구를 접근하는 천체(Near-Earth objects, NEOs)를 타깃으로 하는 일종의 ‘무기’다. 지구로 접근하는 소행성을 발견하면 우주정거장에 장착한 레이저가 빔을 발사해 소행성의 무게 평형을 깨뜨리면서 소행성의 궤도를 변경하거나 소행성 자체를 파괴하는 원리다. 이보다 조금 더 작은 크기의 ‘DE-STARLITE’는 ‘DE-STAR’와 같은 원리지만 크기가 작아 소행성이 이동할 것으로 예상되는 궤도를 향해 직접 이동할 수 있다. 다만 해당 소행성까지 이동하는데 걸리는 시간을 감안하면, 갑작스럽게 지구와 충돌할 위험이 있는 소행성을 발견했을 때에는 작은 ‘DE-STARLITE’ 보다는 ‘DE-STAR’의 활용도가 더욱 높을 것으로 보인다. 고출력의 이 레이저는 소행성이나 커다란 우주바위 등을 녹이거나 깨뜨릴 수 있을 정도의 힘을 지녔으며, 이러한 기술은 현재 상당부분 현실화 된 상황이지만 문제는 크기다. 연구진은 “크기가 큰 소행성의 진로를 바꾸거나 파괴하려면 오랜 시간이 필요하다. 만약 레이저의 크기가 커진다면 소행성을 막는데 소요되는 시간이 더욱 짧아질 것”이라면서 “예컨대 20kW의 출력을 가진 ‘DE-STARLITE’가 지름 300m 소행성의 진로를 왜곡하기 위해서는 약 15년이라는 시간이 필요하다”고 밝혔다. 연구진은 크기가 매우 작은 소행성의 경우 1년 이내에 소행성의 진로를 바꿀 수는 있지만, 실제로 지구에 위협을 가하는 거대한 소행성을 막기 위해서는 더 큰 레이저의 개발이 이뤄져야 한다고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 수학·물리학 분야 논문 초고 사이트(arxiv.org)에 게재됐다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

전문가가 내놓은 끔찍한 시나리오- '스파게티화' ​우주 속의 다양한 천체들 중에서 블랙홀만큼 흥미로운 존재도 없을 것이다. 얼마 전 블랙홀의 충돌로 빚어진 중력파를 역사상 최초로 검출하는 데 성공함으로써 블랙홀은 다시 한번 지구 행성 사람들에게 주목받는 존재가 되었다. ​블랙홀에 관해서 사람들이 공통적으로 가장 궁금하게 여기는 것은 만약 내가 블랙홀 안으로 떨어진다면 어떻게 될까 하는 점이다. 일견 무시무시한 상상이긴 하지만, 이 문제는 변함없이 사람들의 가장 큰 관심사다. ​가장 널리 알려진 이론이 바로 '스파게티화'이다. 블랙홀 가까이 접근하자마자 모든 사물은 스파게티 국수가락처럼 길게 늘어져버린다는 얘기다. 그 이유는 이렇다. 블랙홀의 가공스런 중력이 당신 몸의 각 부분에 작용하면서 그 힘의 차이로 인해 몸이 길게 잡아늘여지기 때문이다. 먼저 당신의 발이 블랙홀로 접근한다고 상상해보자. 그러면 블랙홀의 엄청난 조석력이 머리보다는 발 쪽에 더 강하게 작용할 것이다. 발끝과 머리에 가해지는 중력의 차이는 이윽고 지구의 총중력과 동일하게 된다. 이 상황에서는 마치 두 대의 크레인이 당신의 머리와 발을 잡고 힘껏 끌어당기는 형국이나 비슷하다. ​그보다 더 나쁜 상황은 팔 쪽에서 일어난다. 팔은 신체의 중심이 아니기 때문에 머리가 받는 조석력의 방향과는 약간 다른 바깥 방향으로 잡아늘어진다. 그리하여 결과적으로 몸은 국수가락처럼 길게 늘어날 뿐만 아니라 가운데 부분은 더 심하게 가늘어진다. 인체는 정상적인 힘을 받을 때 부러지지 않는 한 그렇게 많이 늘어나지 않는다. 인간이 생존할 수 있는 최고 가속 기록은 지구 중력의 약 179배이다. 그것도 아주 잠시, 충돌 때의 수치일 뿐이다. 따라서 블랙홀의 조석력은 인간에게 치명적인 것이다. 블랙홀 안으로 떨어진 모든 물체는 블랙홀 중심에 이르기 전에 국수가락처럼 한정없이 늘어지다가 마침내는 낱낱의 원자 단위로 분해되고 말 것이다. 이것이 바로 과학자들이 말하는 블랙홀의 '스파게티화(spaghettification)'라고 불리는 현상이다. 그렇다면, 만약 블랙홀이 지구 턱 밑에 불쑥 나타나 지구가 고스란히 블랙홀에 붙잡혀서 그 안으로 곤두박질친다면 그 다음에는 무슨 일이 벌어질까? 당연한 일이지만, 우리 몸이나 지구가 블랙홀 안으로 떨어진 때는 별로 차별대우를 받지 않는다. 즉각적으로 블랙홀의 강력한 조석력이 덤벼들어 동등한 스파게티화 대접을 받게 된다. 블랙홀 쪽에 가까운 지구 부분은 상대적으로 더욱 강한 조석력을 받아 흙과 암석 스파게티가 될 것이고, 지구 행성 전체는 종말을 맞을 것이다. 물론 사람들도 예외는 아니다. 하지만 초질량 블랙홀이 그 사건 지평선 안으로 우리를 끌어들여 삼키기 직전 잠깐 동안 나타날 그 광경을 우리는 볼 수 없을지도 모른다. 일단 사건 지평선 안으로 들어가면 빛알갱이 하나도 바깥으로는 탈출할 수 없으니까, 어떤 존재도 지구나 인간의 운명을 지켜볼 수조차 없다. 외롭겠지만, 아무도 지켜보는 이 없는 가운데 인간과 지구는 스파게티가 되어 한정없이 블랙홀의 중심, 특이점으로 떨어져내릴 것이다. 그것을 멈출 수 있는 존재는 우주 안 어디에도 없다. 하지만 지구와 인간이 블랙홀 안에서 낱낱이 분해되기까지 걸리는 시간이 겨우 10분의 1초밖에 안된다는 사실이 조금은 위안이 될 수 있을까? 한 가지 희소식이 더 있다. 블랙홀이 반드시 검기만 한 것이 아니란 사실이다. 블랙홀이 주변 물질을 집어삼킬 때 나오는 에너지에 의해 형성되는 거대 발광체로서 퀘이사라는 것이 있는데, 우리말로는 '준성(準星)'이라고도 하며 지구에서 관측할 수 있는 가장 먼 거리에 있는 천체이다. 퀘이사의 중심에는 태양 질량의 수십억 배나 되는 매우 무거운 블랙홀이 자리잡고 있으며, 그 주위에는 원반이 둘러싸고 있다. 원반의 물질은 회전하면서 블랙홀로 떨어질 때 물질의 중력 에너지가 빛 에너지로 바뀌면서 엄청난 빛이 나온다. 따라서 퀘이사는 아직 블랙홀의 사건 지평선 안으로 떨어지지 않은 것이다. 일단 사건 지평선 안으로 들어간 물질이라면, 심지어 빛조차도 바깥으로 탈출할 수가 없다. 블랙홀은 이렇게 주변의 물질을 닥치는 대로 집어삼켜 몸집을 불려나간다. 지구와 당신이 만약 블랙홀 안으로 떨어진다면 역시 블랙홀의 비만에 일조하는 셈이다. 하지만 블랙홀이라고 무한정 몸집을 불릴 수만은 없다는 사실이 얼마 전에 밝혀졌다. 말하자면 한계체중이 있다는 뜻이다. 천문학자들의 계산서를 보면, 태양 질량의 500억 배까지 질량이 불어난 블랙홀은 더이상 외부 물질들을 끌어들이지 않고 성장을 멈추는 것으로 나와 있다.우리 은하의 총질량은 태양 질량의 ​약 3000억 배로 추산되고 있다. 따라서 블랙홀의 한계 질량은 우리은하 총질량의 6분의 1쯤 되는 셈이다. 최대 블랙홀 6개를 만들면 우리은하의 모든 질량은 허무하게도 몽땅 없어진다는 말이다.​블랙홀이 은하 중심에서 하는 역할은 은하 전체를 회전시키는 일이다. 블랙홀이 없으면 은하가 형성될 수 없다는 점을 생각하면 우리 존재와 블랙홀과의 관계도 참으로 밀접하다고 하겠다. ​블랙홀, 생각보다 그리 먼 존재가 아니다.이광식 통신원 joand999@naver.com

전문가가 내놓은 끔찍한 시나리오- '스파게티화' ​우주 속의 다양한 천체들 중에서 블랙홀만큼 흥미로운 존재도 없을 것이다. 얼마 전 블랙홀의 충돌로 빚어진 중력파를 역사상 최초로 검출하는 데 성공함으로써 블랙홀은 다시 한번 지구 행성 사람들에게 주목받는 존재가 되었다. ​블랙홀에 관해서 사람들이 공통적으로 가장 궁금하게 여기는 것은 만약 내가 블랙홀 안으로 떨어진다면 어떻게 될까 하는 점이다. 일견 무시무시한 상상이긴 하지만, 이 문제는 변함없이 사람들의 가장 큰 관심사다. ​가장 널리 알려진 이론이 바로 '스파게티화'이다. 블랙홀 가까이 접근하자마자 모든 사물은 스파게티 국수가락처럼 길게 늘어져버린다는 얘기다. 그 이유는 이렇다. 블랙홀의 가공스런 중력이 당신 몸의 각 부분에 작용하면서 그 힘의 차이로 인해 몸이 길게 잡아늘여지기 때문이다. 먼저 당신의 발이 블랙홀로 접근한다고 상상해보자. 그러면 블랙홀의 엄청난 조석력이 머리보다는 발 쪽에 더 강하게 작용할 것이다. 발끝과 머리에 가해지는 중력의 차이는 이윽고 지구의 총중력과 동일하게 된다. 이 상황에서는 마치 두 대의 크레인이 당신의 머리와 발을 잡고 힘껏 끌어당기는 형국이나 비슷하다. ​그보다 더 나쁜 상황은 팔 쪽에서 일어난다. 팔은 신체의 중심이 아니기 때문에 머리가 받는 조석력의 방향과는 약간 다른 바깥 방향으로 잡아늘어진다. 그리하여 결과적으로 몸은 국수가락처럼 길게 늘어날 뿐만 아니라 가운데 부분은 더 심하게 가늘어진다. 인체는 정상적인 힘을 받을 때 부러지지 않는 한 그렇게 많이 늘어나지 않는다. 인간이 생존할 수 있는 최고 가속 기록은 지구 중력의 약 179배이다. 그것도 아주 잠시, 충돌 때의 수치일 뿐이다. 따라서 블랙홀의 조석력은 인간에게 치명적인 것이다. 블랙홀 안으로 떨어진 모든 물체는 블랙홀 중심에 이르기 전에 국수가락처럼 한정없이 늘어지다가 마침내는 낱낱의 원자 단위로 분해되고 말 것이다. 이것이 바로 과학자들이 말하는 블랙홀의 '스파게티화(spaghettification)'라고 불리는 현상이다. 그렇다면, 만약 블랙홀이 지구 턱 밑에 불쑥 나타나 지구가 고스란히 블랙홀에 붙잡혀서 그 안으로 곤두박질친다면 그 다음에는 무슨 일이 벌어질까? 당연한 일이지만, 우리 몸이나 지구가 블랙홀 안으로 떨어진 때는 별로 차별대우를 받지 않는다. 즉각적으로 블랙홀의 강력한 조석력이 덤벼들어 동등한 스파게티화 대접을 받게 된다. 블랙홀 쪽에 가까운 지구 부분은 상대적으로 더욱 강한 조석력을 받아 흙과 암석 스파게티가 될 것이고, 지구 행성 전체는 종말을 맞을 것이다. 물론 사람들도 예외는 아니다. 하지만 초질량 블랙홀이 그 사건 지평선 안으로 우리를 끌어들여 삼키기 직전 잠깐 동안 나타날 그 광경을 우리는 볼 수 없을지도 모른다. 일단 사건 지평선 안으로 들어가면 빛알갱이 하나도 바깥으로는 탈출할 수 없으니까, 어떤 존재도 지구나 인간의 운명을 지켜볼 수조차 없다. 외롭겠지만, 아무도 지켜보는 이 없는 가운데 인간과 지구는 스파게티가 되어 한정없이 블랙홀의 중심, 특이점으로 떨어져내릴 것이다. 그것을 멈출 수 있는 존재는 우주 안 어디에도 없다. 하지만 지구와 인간이 블랙홀 안에서 낱낱이 분해되기까지 걸리는 시간이 겨우 10분의 1초밖에 안된다는 사실이 조금은 위안이 될 수 있을까? 한 가지 희소식이 더 있다. 블랙홀이 반드시 검기만 한 것이 아니란 사실이다. 블랙홀이 주변 물질을 집어삼킬 때 나오는 에너지에 의해 형성되는 거대 발광체로서 퀘이사라는 것이 있는데, 우리말로는 '준성(準星)'이라고도 하며 지구에서 관측할 수 있는 가장 먼 거리에 있는 천체이다. 퀘이사의 중심에는 태양 질량의 수십억 배나 되는 매우 무거운 블랙홀이 자리잡고 있으며, 그 주위에는 원반이 둘러싸고 있다. 원반의 물질은 회전하면서 블랙홀로 떨어질 때 물질의 중력 에너지가 빛 에너지로 바뀌면서 엄청난 빛이 나온다. 따라서 퀘이사는 아직 블랙홀의 사건 지평선 안으로 떨어지지 않은 것이다. 일단 사건 지평선 안으로 들어간 물질이라면, 심지어 빛조차도 바깥으로 탈출할 수가 없다. 블랙홀은 이렇게 주변의 물질을 닥치는 대로 집어삼켜 몸집을 불려나간다. 지구와 당신이 만약 블랙홀 안으로 떨어진다면 역시 블랙홀의 비만에 일조하는 셈이다. 하지만 블랙홀이라고 무한정 몸집을 불릴 수만은 없다는 사실이 얼마 전에 밝혀졌다. 말하자면 한계체중이 있다는 뜻이다. 천문학자들의 계산서를 보면, 태양 질량의 500억 배까지 질량이 불어난 블랙홀은 더이상 외부 물질들을 끌어들이지 않고 성장을 멈추는 것으로 나와 있다.우리 은하의 총질량은 태양 질량의 ​약 3000억 배로 추산되고 있다. 따라서 블랙홀의 한계 질량은 우리은하 총질량의 6분의 1쯤 되는 셈이다. 최대 블랙홀 6개를 만들면 우리은하의 모든 질량은 허무하게도 몽땅 없어진다는 말이다.​블랙홀이 은하 중심에서 하는 역할은 은하 전체를 회전시키는 일이다. 블랙홀이 없으면 은하가 형성될 수 없다는 점을 생각하면 우리 존재와 블랙홀과의 관계도 참으로 밀접하다고 하겠다. ​블랙홀, 생각보다 그리 먼 존재가 아니다.이광식 통신원 joand999@naver.com