9년 전 미 항공우주국(NASA)의 명왕성 탐사선 뉴허라이즌스호는 지금까지 누구도 본 적이 없었던 얼음 왜소 행성 명왕성의 근접 촬영 사진을 지구로 전송했다. 얼음과 크레이터가 널려 있는 특징 없는 모습을 생각했던 과학자들은 크레이터는 거의 없고 생각보다 복잡한 표면 지형에 놀라지 않을 수 없었다. 이 가운데 과학자와 일반 대중의 눈길을 확 끌었던 것은 가운데 있는 거대한 하트 모양의 지형이었다. 하트의 중앙과 서쪽 부분의 차지하는 스푸트니크 평야(Sputnik Planitia)는 사실 주변보다 3~4㎞나 낮은 분지 지형으로 2000 x 1200㎞의 넓은 지역을 차지하고 있다. 흰색으로 보이는 이유는 질소의 얼음 때문이다. 스푸트니크 평야의 발견 이후 과학자들은 이 미스터리한 지형을 설명하기 위해 여러 가지 가설을 내놓았다. 내부에 액체 상태의 물이 있고 얼음 지각이 순환한다는 가설이 대표적이다. 하지만 태양계 다른 천체에서는 보기 어려운 독특한 지형이기 때문에 이를 두고 학계에서는 갑론을박이 이어졌다.스위스 베른 대학과 스위스 국립 연구소인 NCCR PlanetS 과학자들은 새로운 가설을 주장했다. 연구팀은 수많은 시뮬레이션 실험을 통해 지름 700㎞ 정도의 천체가 비스듬한 각도로 서서히 충돌했을 때 현재의 스푸트니크 평야와 비슷한 지형이 만들어지는 것을 확인했다. 명왕성의 지름이 2400㎞가 좀 안 되는 점을 생각하면 명왕성 지름의 1/3 정도 되는 소행성이 충돌한 셈이다. 다만 연구팀의 충돌 모델에 따르면 명왕성 내부에는 얼음이 녹아 형성된 바다가 존재하지 않는 것으로 나타났다. 연구팀은 충돌한 천체의 핵 부분이 아직도 명왕성의 내부에 남아 있어 단단한 형태를 유지하고 있다고 주장했다. 이 연구는 저널 네이처 천문학(Nature Astronomy) 최신호에 발표됐다. 물론 연구팀의 가설이 학계에서 일반적인 정설로 받아들여질지는 아직 미지수다. 정확한 내부 구조를 파악할 수 있는 지진계 데이터처럼 결정적인 정보가 없기 때문이다. 미래에 명왕성 표면에 탐사선을 착륙시켜 더 많은 정보를 수집할 수 있다면 태양계에서 유일무이한 거대 하트 지형의 미스터리를 확실하게 풀어낼 수 있을 것이다.

우리은하에는 별(항성)이 몇 개나 있을까? 예전에는 얼추 1000억 개쯤 있으리라 생각했지만, 최근에는 대략 4000억 개의 별들이 있는 것으로 보는 것이 대세다. 지금 지구상에 바글바글 사는 인류가 모두 약 80억이라는데, 우리은하에 저 태양 같은 별이 4000억 개나 있다니, 참으로 놀라운 일이고 어마어마한 숫자다. 나선은하인 우리은하는 지름 10만 광년, 두께는 약 1000광년의 둥근 디스크 형태를 하고 있다. 이 부피 안에 4000억 개의 별들이 퍼져 있는 셈인데, 천문학자들은 우리은하의 빈 공간을 감안해서 별 사이의 평균 거리를 약 3~4광년 정도로 보고 있다. 지구에서 가장 가까운 별은 물론 태양이다. 하지만 우리에게는 태양이 별이란 느낌이 별로 없다. 우리 삶에 너무나 직접적인 영향을 미치는 특별한 천체이다 보니 그런 모양이다. 우리는 보통 태양이 지고 캄캄해진 밤하늘에 반짝이는 빛점들을 별이라고 생각한다. 하지만 태양은 엄연히 별이다. 그래서 미국의 시인 데이비드 소로는 “태양은 아침에 뜨는 별이다”고 표현했다. 우리 별 태양은 지름이 지구의 109배, 질량이 33만 배나 된다. 그래도 태양이 별 중에서도 대략 크기가 중간치에 속한다니, 별이란 존재는 이처럼 지구와는 비교가 되지 않을 정도로 큰 천체다. 이처럼 별 자체는 지구에 비하면 압도적으로 크고 무겁고 밝은 존재이지만, 별과 별 사이는 빛으로도 3~4년이 걸릴 만큼 엄청나게 멀리 떨어져 있는 것이다.그러면 태양을 제외하고 지구에서 가장 가까운 별은 어느 별일까? 남반구 하늘의 센타우루스자리 프록시마란 적색왜성으로서, 프록시마 센타우리라고도 불린다. 프록시마와 함께 3중성계를 이루는 센타우루스자리 알파, 베타별은 태양계에서 가장 가까운 ​ 항성계로, 거리는 4.37광년이다. 그중 센타우루스자리 알파별은 천구에서 네번째 밝은 별이지만, 사실은 쌍성계로, 센타우루스자리 알파A, 센타우루스자리 알파B로 이루어져 있다. 우리가 프록시마가 지구에서 가장 가깝다는 사실을 안 것도 사실 그리 오래 된 일이 아니다. 맨눈으로는 보이지 않을 정도로 어두운 별이기 때문이다. 밤하늘에서 우리가 맨눈으로 볼 수 있는 별 밝기의 하한선은 6등급인데, 프록시마는 그보다 100배나 어두운 11등급의 적색왜성이다. 크기는 우리 태양의 7분의 1밖에 되지 않는다. 프록시마 센타우리가 발견된 것은 1915년으로, 스코틀랜드 천문학자 로버트 이네스가 망원경으로 발견했다. 이네스는 이 별이 지구에서 가장 가까운 별임을 밝혀내고는 ‘프록시마’(Proxima)라 부르자고 제안했다. 이는 라틴어로 ‘가장 가깝다’는 뜻이다. 사실 프록시마가 원래 알파 센타우리 다중성계에 속한 별인지, 아니면 우연히 지나가다 근처에 있게 된 별인지도 확실히 밝혀지지 않았는데, 2016년에 이르러서야 프록시마가 알파 센타우리로부터 약 12,950AU(약 2조km) 떨어져 있으며 55만 년을 주기로 공전하고 있다는 사실이 밝혀졌다. 어쨌든 이 프록시마가 태양을 제외하고는 가장 가까운 별인데, 거리는 4.22광년이다. 이 거리는 미터법으로는 약 40조km에 이르며, 태양-지구 간 거리의 약 27만 배, 태양-해왕성 간 거리의 9000배에 이르는 엄청난 간격이다. 자, 그러면 이것이 얼마만큼 먼 거리인지 상상력을 발휘해 체감해보도록 하자. 먼저 이 거리를 시속 4km 속도로 걸어서 간다면 약 11억 4000만 년이 걸린다. 사람이 100년을 산다고 보면 약 1100만 명이 릴레이로 걸어가야 한다는 뜻이다. 시속 100km의 차로 달린다면 그보다는 좀 빠르게 4550만 년이면 갈 수 있다. 제트기를 타고 날아가면 약 500만 년이 걸리고, 지금도 심우주의 성간공간을 초속 17km로 날고 있는 보이저 1호를 집어타면 7만 년 남짓 걸린다. 왕복이면 14만 년이다. 이것이 인류가 우주의 다른 별로 이주해갈 수 없는 이유이며, 우리가 외계인을 만날 수 없는 이유이다. 우주에서 가장 빠른 것, 곧 빛을 타고 가면 4년하고도 3개월이 걸리고, 왕복이면 8.5년이 걸린다. 빛이 이웃 별에 마실 갔다오는 데도 이만한 시간이 걸린다니, 빛도 우주의 크기에 비하면 거의 굼뱅이 수준이다. 프록시마와 알파 센타우리 다음으로 가까운 별은 5.96광년의 바너드라는 적색왜성이며, 그 다음은 7.78광년의 볼프 359별로 역시 적색왜성이며 맨눈에는 보이지 않는 어두운 별이다.태양에서 5번째로 가까운 별은 시리우스로, 8.6광년이다. 또한 이 별은 전천에서 태양 다음으로 가장 밝은 별로 -1.5등성이다. 큰개자리의 알파별인 시리우스는 서양에서는 개별(Dog Star)이라 하고 동양에서는 늑대별(天狼星)이라 불렀다. 늑대 눈처럼 시퍼렇게 보이는 시리우스는 사실 쌍성으로, 그 중 밝은 별은 태양보다 23배 더 밝다. 그렇다면 별들은 왜 이렇게 서로 멀리 떨어져 있는 걸까? 아직까지 어떤 천문학자도 이에 대해 깊이 연구한 이론을 발표한 적이 없다. 이상하게도 별들 사이의 거리가 과학자들에게 별다른 관심을 불러일으키지 못한 모양이다. 다만, <코스모스>의 저자이자 천문학자인 칼 세이건이 별 사이의 거리에 대해 언급한 말이 있을 뿐이다. “별들 사이의 아득한 거리에는 신의 배려가 깃들어 있는 듯하다.” 별들 사이의 이 아득한 거리는 결국 우주가 설계한 것이라고 밖에 볼 수 없다. 아마도 별들이 이보다 더 가까이나 또는 멀리 있다면 별들의 충돌이 다반사가 되거나 은하가 흩어져버려 우리 인간이 우주에 나타나지 못했을지도 모른다. 그래서 우주에서 수시로 은하들이 충돌하더라도 별들 사이의 간격이 너무나 넓어 별들은 거의 충돌하는 일 없이 부드럽게 비켜나간다. 우리 태양계 역시 별들 사이의 거리가 어득히 먼 덕분에 존재할 수 있었을 거라고 생각한다. 그러므로 별들이 저렇게 멀리 있다고 불평하지 말자. 우주의 배려에 감사하자.

지난 2022년 9월 27일 인류 역사상 최초로 소행성에 우주선을 고의 충돌시키는 마치 영화같은 실험이 성공적으로 이루어졌다. 당시 미 항공우주국(NASA)은 다트(DART) 우주선을 지구에서 1100만㎞ 떨어진 소행성 디디모스(Didymos)의 위성인 디모르포스와 고의 충돌시켰다. 이날 DART 우주선은 초속 6.1㎞로 날아가 목표했던 디모르포스와 충돌하면서 운명을 다했다. 충돌 여파로 디모르포스의 먼지와 파편이 생겼으며 이후 소행성 뒤로는 혜성같은 꼬리가 형성됐다. NASA는 우주선의 디모르포스 충돌로 인해 1000톤이 넘는 먼지와 암석이 우주공간에 흩뿌려진 것으로 분석했다. 특히 이 과정에서 소행성에 있던 바위들이 떨어져나와 우주 공간을 떠돌게 됐는데 허블우주망원경으로 확인된 숫자는 37개로 직경은 4~7m에 달했다.그렇다면 그후 우주공간으로 떨어져나온 이 바위들은 어떻게 됐을까? 최근 유럽우주국(ESA) 천문학자 마르코 페누치와 이탈리라 국립천체물리학 연구소 알비노 카르보냐니는 이에대한 흥미로운 연구결과를 내놨다. 컴퓨터 시뮬레이션 분석을 통해 이들 바위들이 행로를 예측한 것. 그 결과 모든 바위들이 지구 쪽으로 날아와 영향을 미칠 가능성은 없는 것으로 파악됐다. 그러나 연구팀은 이 바위들의 궤도가 장기적으로 화성의 궤도와 교차한다는 사실을 발견했다. 특히 이중 4개의 바위는 화성에 충돌할 정도로 가까워지는데 2개는 6000년 후, 또다른 2개는 1만 5000년 후로 예측됐다. 결과적으로 4개의 바위가 인간의 실수 아닌 실수로 화성에 떨어질 수 있는 것. 특히 아무리 작은 바위라도 화성에는 큰 타격이 될 수 있다. 화성은 대기가 희박해 지구처럼 천체로부터 거의 보호되지 않는다. 연구팀에 따르면 이 바위 하나가 수직으로 떨어지면 화성에 최대 300m의 분화구가 생길 수 있다.이에대해 연구팀은 “지금까지 이루어진 모든 관측결과 다트 우주선이 디모르포스와 충돌하면서 궤도 주기를 변경하고 지구에도 영향을 미치지 않았기 때문에 성공적인 실험으로 확인됐다”면서 “다만 소행성에서 떨어져 나온 물질이 주위 천체에 영향을 미칠 수 있기 때문에 향후 임무에 보다 신중한 접근이 필요하다는 것이 이번 연구가 시사하는 점”이라고 밝혔다. 한편 DART 우주선이 디모르포스와 충돌한 이유는 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성과 충돌해 그 궤도를 변경할 수 있는지를 실험하는 것이었다. 곧 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성의 궤도를 변경하려는 장대한 실험인 셈으로 실제로 디모르포스의 궤도 주기가 33분 가량 변경되면서 임무는 성공적으로 끝났다. DART(Double Asteroid Redirection Test)는 폭발물을 탑재하지 않은 500kg정도의 작은 우주선으로 지난 2021년 11월 24일 발사됐다. DART 우주선의 실험장이 된 디모르포스는 직경 160m의 작은 소행성이지만 만약 지구와 충돌한다면 대형 핵무기급 파괴력을 가질 수 있다.

미국 캘리포니아 상공에서 중국의 ‘우주 쓰레기’가 추락하는 모습이 생생하게 포착됐다. 미국 뉴욕포스트와 우주과학매체 스페이스닷컴 등 현지 언론의 3일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 전날 캘리포니아 남부 지역 주민들은 거대한 불덩어리가 하늘에서 떨어지는 모습을 목격했다. 당시 현지 주민들은 미국유성학회(American Meteor Society)로 80여 건에 달하는 신고를 했으며, 해당 불덩어리의 정체에 대해 유성부터 미확인비행물체(UFO)까지 다양한 추측을 쏟아냈다.그러나 미국 하버드-스미소니언 천체 물리학 연구소의 천문학자인 조나단 맥도웰은 미스터리한 불덩어리의 존재가 다름 아닌 중국 우주선에서 떨어져 나온 우주 쓰레기라고 설명했다. 중국은 톈궁 우주정거장 건설을 위해 2022년 11월 29일 창정-2F-15 로켓에 실어 선저우 15호 우주선을 발사했다. 캘리포니아 상공에서 목격된 것은 선저우 15호의 궤도 모듈로 추정되며, 무게는 약 1500㎏에 달한다. 일반적으로 궤도 모듈은 우주비행사 및 우주에서의 과학 실험을 위한 추가 공간을 제공하는 역할을 한다.스페이스닷컴은 “전저우 15호의 궤도 모듈은 임무가 끝난 뒤 지구로 ‘안전하게’ 돌아오도록 설계되지 않았다. 단지 우주비행사가 탑승한 상태에서만 (안전한) 재진입 모듈을 수행할 수 있도록 제작됐다”고 전했다. 이어 “선저우 15호의 궤도 모듈은 극적인 방식으로 지구에 추락한 최초의 중국 우주 쓰레기도 아니고, 가장 큰 것도 아니다”라고 덧붙였다. ‘통제 불능’ 중국 로켓 잔해 추락 우려 이어져 일반적으로 로켓 추진체는 지구 궤도를 돌다 자연스럽게 낙하한다. 낙하 과정을 통해 대기권에서 타버리거나 바다에 떨어질 가능성이 매우 크기만, 이중 일부가 대기권을 뚫고 주택지나 도심 한가운데 떨어질 가능성은 꾸준히 제기돼 왔다. 특히 중국의 대형 로켓 잔해의 추락 위험성이 제기된 것은 이번이 처음은 아니다.2020년에는 창정-5B 로켓 파편이 서아프리카 아이보리코스트에 낙하했다. 인명피해는 없었으나 여러 국가가 긴장감을 감추지 못했다. 당시 로켓 잔해가 미국 로스앤젤레스와 뉴욕 상공을 지나친 것으로 알려졌다. 2018년 4월에는 역시 중국의 톈궁 1호가 지구로 떨어졌다. 당시에도 별다른 피해는 없었지만, 태평양과 인도양, 대서양, 남미, 호주, 아프리카, 한국 등 매우 넓은 영역이 추락 지점 범주에 들었었다. 2021년 당시 전문가들은 해당 로켓 잔해가 추락할 수 있는 후보 지역으로 미국 뉴욕, 스페인 마드리드, 중국 베이징, 칠레 남부와 뉴질랜드 웰링턴 등을 꼽았다. 사실상 지구 어느 지역으로 거대한 로켓 잔해가 떨어질지 알 수 없는 상황이었음을 의미한다.2022년 8월에는 인도네시아 보르네오섬의 칼리만탄 서부 지역에서 중국 로켓의 파편으로 추측되는 대형 물체가 추락한 채 발견됐다. 비슷한 시기 말레이시아에서도 우주 쓰레기로 추정되는 물체가 타면서 추락하는 모습이 포착됐다. 이후 중국 우주국은 창정-5B호 잔해물이 필리핀 서쪽 바다지역(북위 9.1도, 동경 119도)에 추락했다고 공식 발표했다. 스페이스닷컴은 “미 항공우주국(NASA)와 유럽우주국을 포함해 우주항공계에서는 (중국 로켓 잔해의) 이러한 충돌 위험을 두고 비난을 쏟아냈으며 (중국 정부에게) 매우 위험하며 무책임하다고 비난했다”고 전했다.

우리은하 중심의 거대 블랙홀에서 무슨 일이 일어나고 있는 걸까? 그것을 실시간으로 중계한다면, 소용돌이치는 자기화된 원반에서 엄청난 물질을 쉼없이 빨아들이고 있다는 것이 확인되었다. 특히 최근 블랙홀의 강착원반은 편광을 방출하는 것으로 나타났으며, 복사는 자화 소스와 밀접히 연관되어 있다. 여기 사진은 EHT(Event Horizon Telescope) 협력에 참여하는 전 세계 전파 망원경으로 촬영한 우리은하 중심 블랙홀인 궁수자리 A*(궁수자리 A별이라고 읽음)를 클로즈업한 것이다. 우리은하 중심의 블랙홀은 분류상 초대질량 블랙홀(supermassive black hole SMBH 또는 SBH)로 불리는데, 이는 블랙홀 중 가장 큰 유형으로, 질량이 태양질량의 수십만 또는 수백만에서 수십억 배에 달하는 거대 블랙홀이다. 블랙홀은 중력붕괴를 겪은 천체의 일종으로, 그 중력이 너마나 강한 나머지 빛은 물론 그 어떤 것도 빠져나갈 수 없는 타원면 우주 영역을 남긴다. 관측적 증거에 의하면 거의 모든 대형 은하의 중심에는 이러한 초대질량 블랙홀이 있는 것으로 확인되었다. 위의 이미지는 원반 주변의 소용돌이 자화 가스가 태양질량 450만 배인 중심 블랙홀에 떨어질 때 가스에서 방출되는 편광을 나타내는 예시적인 곡선이다. 이미지의 중앙 부분은 블랙홀의 어두운 사건 지평선과 우리 사이에 발광 가스가 거의 보이지 않기 때문에 어두울 가능성이 크다. 이것과 M87의 중심 블랙홀에 대한 지속적인 EHT 모니터링은 블랙홀의 중력과 떨어지는 물질이 디스크와 제트를 생성하는 방법에 대한 새로운 단서를 제공할 수 있다. 이 블랙홀의 근처에는 태양의 1300배에 해당하는 중간질량 블랙홀이 더 존재하며 쌍성처럼 서로를 공전하고 있는 것이 확인되었다. 이는 과거에 우리은하가 다른 작은 은하를 흡수하였음을 의미하며, 실제로 2002년에 한국의 연세대 연구팀이 ‘사이언스’지에 발표한 논문을 통해 우리은하가 약 10억 년 젊은 다른 은하와 충돌, 합병하여 현재의 크기가 되었음을 입증한 바 있다.

태양은 지구가 생명체가 살기에 적당한 온도를 유지하는 데 필요한 에너지를 공급할 뿐 아니라 생명체가 필요로 하는 에너지까지 직접 공급한다. 우리는 모두 태양 덕분에 따뜻한 지구에서 살 수 있고 광합성을 통해 에너지를 얻은 식물이나 이 식물을 먹은 동물을 먹으며 살아간다. 따라서 태양은 우리에게 없어서는 안 될 귀한 존재다. 하지만 종종 태양 표면에서는 강력한 폭발이 일어나 사방으로 고에너지 입자를 내뿜는다. 이 가운데 일부는 지구까지 도달해 화려한 오로라를 만든다. 인류 문명이 전기와 무선 통신을 사용할 수 있을 만큼 발달하기 전까지는 태양 폭풍이 인류에게 미칠 수 있는 영향은 아름다운 오로라 정도였다. 그러나 전기와 전파를 사용할 수 있을 만큼 과학 문명이 발달하면서 태양 폭풍은 인류에게 새로운 위협이 됐다. 강력한 태양 폭풍은 인공위성이나 무선 통신을 방해할 수 있으며 매우 강력한 경우 지상 전력망까지 파괴해 정전을 유발할 수 있다. 따라서 과학자들은 위험한 태양 폭풍을 빠르게 예측하고 대응하기 위해 지상과 우주에 관측 시스템을 마련하고 이를 연구하고 있다. 그런데 태양 활동을 연구하던 과학자들은 2021년 4월 17일 흔치 않은 기회를 포착했다. 이날 발생한 강력한 태양 표면 폭발이 주변으로 고에너지 태양 입자인 SEPs(solar energetic particles)를 내뿜었는데, 마침 미 항공우주국(NASA), 유럽우주국(ESA), 일본 JAXA의 탐사선들이 적당한 위치에 있다가 이를 포착해 전체적인 모습을 확인할 수 있었다. 태양 에너지 입자를 가장 강렬하게 맞은 것은 유럽 일본 합작 수성 탐사선인 벱피콜롬보 (BepiColombo)였다. NASA의 태양 탐사선인 파커 솔라 프로브는 태양에 더 가까운 위치에 있었으나 반대 방향에 있어 태양 에너지 입자는 많이 받지 않았다. 하지만 덕분에 태양 고에너지 입자가 퍼지는 각도를 측정할 수 있었다. 이보다 약간 먼 궤도에는 NASA의 쌍둥이 태양 관측 위성인 스테레오(STEREO) 두 대가 서로 다른 위치에서 태양 에너지 입자를 관측했고 지구 주변 궤도에서는 NASA와 ESA 합작인 소호(SOHO) 위성과 NASA의 윈드(wind) 위성이 태양 에너지 입자를 관측했다. 마지막으로 화성 주변을 공전하는 NASA의 메이븐(MAVEN) 탐사선이 태양 에너지 입자를 관측했다. 운 좋게 각 탐사선들이 적당한 거리와 각도에서 태양 에너지 입자가 퍼져 나가는 것을 포착한 덕분에 과학자들은 그 각도가 생각보다 넓은 210도에 달한다는 사실을 확인했다. (사진) 물론 가운데에서 가장 강력하고 주변으로 갈수록 약해지지만, 상당히 넓은 범위에 걸쳐 영향을 미치는 셈이다. 또한 과학자들은 고에너지 입자 가운데 전자와 양성자가 도달하는 시점이 서로 다르다는 점도 확인했다. 국제 과학자팀에 따르면 이는 두 입자가 서로 다른 방법으로 생성되기 때문으로 풀이된다. 전자의 경우 태양 폭발에 의해 직접 생기는 반면 양성자는 태양 주변의 코로나 물질이나 가스와 충돌하면서 나중에 생성되는 것으로 보인다. 핀란드 투르쿠 대학교의 니나 드레싱이 이끄는 국제 과학자팀은 이 연구 결과를 천문학 및 천체물리학 저널 최신호에 발표했다. 앞으로도 NASA와 ESA는 태양을 연구하기 위해 여러 대의 탐사선을 발사할 계획이다. 한 대가 아니라 여러 대의 탐사선이 서로 다른 위치에서 태양 폭발을 관측하면 폭발의 세기와 특징, 범위를 연구하는 데 큰 도움이 될 것으로 예상된다. ‘백지장도 맞들면 낫다’라는 속담처럼 관측도 하나가 아니라 여럿이 같이하면 더 많은 정보를 얻을 수 있다. 그리고 이렇게 얻은 정보가 앞으로 인류를 지키는 데 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

미국 항공우주국인 나사(NASA)는 2006년 1월 인류 최초로 명왕성을 탐사하기 위해 탐사선 뉴 허라이즌스(New Horizons)호를 발사했다. 뉴허라이즌스는 9년 반에 걸친 긴 여행 끝에 2015년 7월 명왕성과 그 위성을 관측해 지구로 전송했다. 덕분에 과학자들은 태양계 끝에 있는 작은 얼음 천체인 명왕성이 생각보다 복잡한 지형을 지닌 미스터리 얼음 천체라는 사실을 확인했다. 하지만 뉴 허라이즌스의 임무는 여기서 끝나지 않았다. 뉴허라이즌스는 2019년 태양계 외곽의 얼음 소행성인 ‘486958 아로코트’를 관측했다. 이 소행성은 본래 임무에 없던 목표였으나 우연히 뉴 허라이즌스호의 비행경로에 가까이 있는 것이 발견되어 임무에 추가됐다. 덕분에 과학자들은 지금까지 인류가 탐사선을 보낸 천체 중 가장 멀리 떨어진 천체이자 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt) 천체를 직접 탐사할 수 있는 기회를 얻었다. 카이퍼 벨트는 태양계에서 해왕성 궤도 밖에 있는 얼음 천체들의 모임으로 대략 30~50AU(1AU는 지구~태양 거리인 1.5억㎞) 정도에 분포하는 것으로 추정된다. 단주기 혜성(2~200년의 공전 주기를 갖는 혜성)은 주로 이곳에서 기원하는 것으로 알려져 있다. 하지만 태양에서 멀리 떨어진 작은 천체들의 모임이다 보니 아직 밝혀내지 못한 부분이 더 많다. 콜로라도 대학의 알렉스 도너가 이끄는 연구팀은 뉴 허라이즌스호가 보낸 데이터를 분석해서 카이퍼 벨트의 실제 크기가 예상보다 훨씬 크다는 증거를 발견했다. 연구팀은 뉴허라이즌스호에 탑재된 ‘베네타 버니 스튜던트 먼지 측정기’(Venetia Burney Student Dust Counter·VBSDC)를 이용해 카이퍼 벨트의 크기를 짐작할 수 있는 단서를 발견했다. 이 장치는 우주에 있는 매우 미세한 먼지의 밀도를 측정한다. 물론 이것만으로 카이퍼 벨트 천체의 존재를 직접 증명할 순 없지만, 중요한 단서를 얻을 순 있다. 카이퍼 벨트의 얼음 소행성들이 서로 충돌할 경우 주변으로 먼지를 날릴 수밖에 없기 때문이다. 일정 농도 이상의 우주 먼지는 카이퍼 벨트가 여전히 끝나지 않았다는 것을 의미한다. 따라서 태양에서 점점 멀어지는 뉴 허라이즌스호가 지나간 비행경로의 먼지 밀도를 측정하면 카이퍼 벨트의 크기를 간접적으로 측정할 수 있다. 연구 결과 카이퍼 벨트의 크기는 예상보다 더 커서 80AU 거리까지 펼쳐진 것으로 나타났다. 대부분의 소행성이 서로 수백만㎞ 이상 떨어져 있고 대개 지름 수십㎞ 이하의 작은 소행이라 지구에서 직접 관측은 어렵지만, 작은 얼음 천체들이 태양계 외곽에 예상보다 더 많이 존재하는 셈이다. 뉴허라이즌스호의 원자력 전지는 2040년까지는 작동할 것으로 예상되기 때문에 앞으로 데이터를 분석하면 카이퍼 벨트의 정확한 크기를 알 수 있을 것으로 기대된다. 명왕성 탐사와 실질적으로 마지막 소행성인 아로코트 탐사 이후에도 탐사 임무를 계속하는 뉴허라이즌스호가 어떤 새로운 사실을 밝혀낼지 궁금하다.

아름답고 신비로운 형태를 자랑하는 ‘우주의 하트’ 사진이 지난 7일자 미국 항공우주국(NASA)의 ‘오늘의 천체사진’(APOD)에 게시되어 눈길을 사로잡고 있다. 바로 두 개의 은하가 만나면서 만들어낸 놀라운 은하들의 춤이다. 은하들은 왜 만나면 이렇게 춤을 추는가? 정말 반가워서 그러는 걸까? 정답은 360년 전 뉴턴이 알아냈다. 질량을 가진 물체들은 서로를 끌어당기며, 그 힘의 크기는 두 물체의 질량의 곱에 비례하고 거리 제곱에 반비례한다는 만유인력의 법칙이다. 식으로는 이렇게 나타낸다. (F : 두 물체 간의 중력 크기, G : 중력상수, m1-m2 : 두 물체, r : 두 물체의 거리) 우주 삼라만상의 모든 것들이 바로 이 공식에 따라 작동한다. 뉴턴이 천상과 지상의 물리학을 통합한 이 위대한 공식을 알아낸 1666년은 아인슈타인이 특수 상대성 이론을 발표한 1905년과 같이 ‘기적의 해(miracle year)’로 불린다. 위 사진의 두 은하는 중력의 법칙으로 서로를 끌어당기는 중력의 춤을 추면서 거대한 우주의 심장을 만들어내고 있는 것이다. 두 주인공은 더듬이 은하로 알려진 NGC 4038과 NGC 4039로 분류된 한 쌍의 은하다. 이 은하의 쌍은 은하의 척도로 보면 지척이라 할 수 있는 불과 6000만 광년 지구로부터 떨어져 있기 때문에 밤하늘에서 가장 잘 연구된 상호작용 은하 중 하나다. 약 12억 년 전, 더듬이 은하는 두 개의 독립된 은하였다. NGC 4038은 나선은하였으며, NGC 4039는 막대은하였다. 두 은하가 중력의 춤을 추기 시작한 것은 그들이 서로 유난히 가까운 경로를 지나간 10억 년 전부터다. 이처럼 두 은하가 상호작용하면서 충돌할 때도 별들이 서로 충돌하는 사건은 거의 일어나지 않는다. 별과 별 사이의 공간이 너무나 광대하기 때문이다. 따라서 별들은 서로의 사이를 스쳐 지나갈 뿐이다. 그러나 광대한 성간 가스의 충돌은 피할 수 없다. 그 결과 새로운 별들이 폭발적으로 형성된다. 예를 들어, 춤추는 은하 듀오의 측면에서 뻗어 나온 긴 더듬이에서 일부 새로운 별이 이미 형성되고 있음을 볼 수 있다. 두 은하가 완전한 하나의 은하로 합병이 완료되는 것은 지금으로부터 약 10억 년 후의 일이다. 그때도 지구상에 인류가 살아 있다면 두 은하의 성간 가스가 만들어낸 수십억 개의 새로운 별들을 볼 수 있을 것이다. 이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com

태양계에는 행성보다 작으면서 행성의 위성이 아닌 수많은 소행성과 혜성이 존재한다. 과학자들은 이 가운데 혜성 활동을 보이는 미스터리 소행성을 발견했다. 목성과 해왕성 궤도 사이에 있는 켄타우로스(Centaurs)는 신화 속 반인반마처럼 혜성과 소행성의 특징을 지니고 있으면서 다른 소행성이나 혜성에서 볼 수 없는 목성–해왕성 간 타원궤도를 공전하는 미스터리 천체로 과학자들의 관심을 모았다. 일부 과학자들은 켄타우로스가 태양계가 밖에서 우연히 진입한 외계 천체라는 가설을 내놓기까지 했다. 행성과학연구소의 과학자인 에바 릴리와 동료들은 켄타우로스의 공전 궤도와 혜성 활동 데이터를 모아 켄타우로스의 비밀을 파헤쳤다. 연구팀에 따르면 사실 켄타우로스의 탄생에는 그렇게 복잡한 설명이 필요하지 않다. 필요한 것은 목성과 토성의 강한 중력뿐이다. 어떤 이유로든 태양계 외곽의 소행성이 목성과 해왕성 사이 궤도에 진입하면 태양계에서 태양 다음으로 큰 중력을 행사하는 목성과 토성의 간섭을 받게 될 가능성이 높다. 중력 간섭은 무작위적으로 일어나기 때문에 일부 천체는 태양계 먼 곳으로 튕겨 나갈 수도 있고 반대로 목성에 더 가까운 위치로 이동할 수도 있다. 이 과정에서 태양에 더 가까운 궤도로 이동하면 이 천체는 타원 궤도를 공전하는 도중에 태양에 가까운 위치에서 이전보다 더 높은 열에너지를 받게 된다. 그러면 이때까지 기화하지 않았던 낮은 온도에서 기화하는 휘발성 물질(이산화탄소나 물 등)이 기화하면서 혜성과 유사한 행동을 보인다. 하지만 켄타우로스로 분류되는 천체들은 혜성처럼 낮은 온도에서 증발하는 휘발성 물질이 많지 않기 때문에 완전히 혜성으로 분류할 수 있을 만큼 활발한 물질 분출을 일으키지 않는다. 그리고 여러 차례 공전 궤도를 돌고 나면 더 기화할 물질도 남지 않아 혜성 같은 활동을 중단하고 평소의 소행성 형태로 돌아가게 된다. 따라서 전체 켄타우로스 가운데 10% 정도만 혜성 활동을 보이고 나머지는 휴면 상태에 있게 된다. 물론 켄타우로스가 혜성은 아닌데 가끔 혜성 비슷한 활동을 보이는 이유를 알기 위해서는 더 많은 정보가 필요하다. 지구에서의 관측과 이를 토대로 한 이론적 모델만으로는 충분치 않기 때문에 결국은 탐사선을 직접 보내 자세한 정보를 캐내야 한다. 당장에는 계획이 없지만, 언젠가는 탐사가 이뤄질 가능성이 높다. 여담이지만, 많은 소행성이 목성과 토성의 강력한 중력에 이끌려 흡수되거나 아니면 아예 태양에서 더 먼 자리로 이동한다. 반대로 말하면 목성이나 토성이 외곽 소행성들이 함부로 태양계 안쪽으로 들어오지 못하게 막는 파수꾼 역할을 한다. 덕분에 지구 같은 내행성들이 안전한 셈이다. 만약 목성이 없다면 공룡을 멸종시킨 소행성 충돌은 훨씬 자주 발생했을 것이다. 켄타우로스가 지구를 향해 돌진하지 못하고 미스터리 천체로 남게 된 것 역시 태양계 맏형인 목성의 든든한 보호 덕분일 것이다. 고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

매우 작은 크기의 소행성이 지구와 충돌하기 불과 몇 시간 전 발견된 것으로 확인됐다. 특히 이 천체는 실제로 독일 베를린 외곽에 유성으로 떨어져 현지의 밤 하늘을 환하게 밝혔다. 지난 21일(이하 현지시간) 미국 CBS뉴스 등 외신은 이날 새벽 직경 1m 크기의 초소형 소행성이 지구 대기권에 진입해 독일 동부 상공을 통과하면서 불타 사라졌다고 보도했다. 국제천문연맹(IAU)에 의해 공식적으로 ‘2024 BX 1’으로 명명된 이 소행성은 이날 지구로 떨어지기 불과 몇 시간 전 헝가리 피스케스테퇴 천문대 천문학자 크리스티안 사르네츠키가 발견했다.그리고 미 항공우주국(NASA)도 2024 BX 1의 존재를 확인하고, 지구에 떨어지기 20분 전 소셜미디어 엑스를 통해 ‘초소형 소행성이 베를린 서쪽에 무해한 불덩어리로 붕괴될 것’이라고 공지했다. 실제로 2024 BX 1은 거의 수직으로 떨어지면서 환하게 불꽃을 발하며 사라졌으며 피해는 발생하지 않았다. 보도에 따르면 소행성이 지구에 충돌하기 직전에 발견된 것은 이번이 8번째다. 이번 사례는 지구를 위협하는 소행성 이야기가 단순히 영화 속 일이 아니라는 사실을 보여준다. 다만 영화에서는 지구로 날아올 소행성의 덩치가 커 일찌감치 그 존재가 확인됐지만 이번처럼 초소형 천체는 그렇지 못하다. 이에앞서 지난 2022년 3월에도 천문학자 사르네츠키는 약 2ｍ 크기의 초소형 소행성 ‘2022 EB5’를 제일 먼저 발견해 화제를 모은 바 있다. 이 소행성은 지구와 충돌하기 불과 2시간 전 관측됐으며 결국 북극해 노르웨이령 화산섬 얀 마이엔 남서쪽 상공 대기권에서 사라졌다.그러나 이처럼 초소형 소행성이 충돌 몇시간 전에서라도 발견된 것은 사실 긍정적인 면이 크다. 그만큼 희미한 작은 천체도 찾아낼 만큼 관측 기술이 발달됐다는 것을 의미하기 때문이다. 미 항공우주국(NASA) 지구근접천체연구센터(CNEOS) 폴 코다스 소장은 과거 인터뷰에서 “지구를 위협하는 초소형 소행성은 무수히 많다”면서 “이같은 소행성은 지구에 근접하기 전 매우 희미하고, 관측 시점과 방향까지 맞아 떨어져야 포착할 수 있다”고 밝힌 바 있다.

우리 은하에 가장 가까운 은하 중 하나인 소마젤란은하 뒤에 또 다른 은하가 숨어 있다는 새로운 연구 결과가 발표됐다. 소마젤란은하는 대마젤란은하와 함께 우리 은하의 위성 은하로 천문학자들에게 매우 친숙한 은하다. 새로운 연구 결과에 따르면 지구에서 약 19만 9000광년 떨어진 곳에 있는 소마젤란 은하는 지금까지 하나의 은하처럼 보였지만 실제로는 2개의 은하로 이루어진 것이다. 한 은하가 소마젤란 은하 뒤에 숨어 있었던 것이다. 소마젤란은하 뒤의 숨어 있었던 은하 발견  이번 발견을 위해 메릴랜드 우주망원경과학연구소의 천문학자인 클레어 머레이가 이끄는 연구진은 소마젤란운 주변의 가스 구름과 그 안에서 태어나는 어린 별들의 움직임을 추적했다. 연구진은 폭이 우리 은하의 5분의 1에 약간 못 미치는 약 1만 8900광년 떨어진 이 작은 은하에 서로 수천 광년 떨어진 2개의 별 산란실이 있다는 것을 발견했다. 연구 결과는 천체물리학 저널(The Asphysical Journal)에 게재됐으며, 온라인 저널 '아카이브'(arxiv.org)를 통해 제공됐다.  소마젤란은하와 대마젤란은하는 모두 우리 은하에 중력적으로 묶여 있으며, 먼 미래에 충돌과 합병을 위해 우리 은하를 향해 꾸준히 끌려오고 있는 왜소 은하들이다.  대마젤란은하는 우리 은하와 비슷한 원반 모양을 하고 있는 반면에 소마젤란운은 불규직 은하에 속한다. 소마젤란은하의 질량은 대마젤란의 3분의 1에 불과하지만 질량은 태양 질량의 약 70억배에 달한다.   가스구름으로 가득찬 왜소 은하의 '난파선' 판단  연구진은 소마젤란은하가 우리 은하 및 대마젤란과의 중력 상호작용에 의해 찢어져나간 가스구름으로 가득 찬 왜소 은하의 '난파선'일 것으로 판단했다. 소마젤란은하에 대한 새로운 조사를 위해 그들 연구진은 서호주 지역에 있는 안테나 36개로 구성된 ASKAP(Australian Square Kilometer Array Pathfinder) 전파 망원경을 사용해 왜소 은하계의 수소 가스에서 방출되는 전파를 집중 관측했다. 연구진은 현재 은하계 별의 3D 지도를 작성하고 있는 유럽 우주국(ESA)의 가이아 우주선을 사용해 1000만년 이상 더 어린 소마젤란은하에 있는 수천 개의 별의 속도와 방향을 추적했다.연구진은 가스와 먼지로 이루어진 2개의 별 탄생 영역을 발견했다. 두 영역의 구름 덩어리는 수소나 헬륨보다 무거운 원소인 '금속'의 함량이 서로 다랐다. 연구진이 풀고자 하는 미스터리 중 하나는 두 별 영역의 탄생이 중력에 의해 서로 끌어당겨졌는지, 아니면 대마젤란운과의 중력 상호작용에 의해 분리되어 나온 가스로 구성되어 있는지의 여부였다.  이 같은 설명을 뒷받침하는 증거는 두 구름이 비슷한 질량을 갖고 있다는 사실이다. 만약 하나가 다른 하나로부터 분리된 것이라면 '딸 구름'은 '조상 구름'보다 작을 것이라는 것이 합리적이다. 반면 두 구름이 서로 관련이 없다면 소마젤란은하가 하나가 아니라 두개의 천체라는 것을 의미한다.  많은 과학자들은 소마젤란은하에 새로운 이름이 필요할 수도 있다는 사실에 찬성하고 있다. 두 왜소 운하는 15~16세기 포르투갈의 탐험가 페르디난드 마젤란의 이름을 따서 붙여진 것인데 마젤란이 대마젤란운이나 소마젤란운을 최초로 발견한 사람이 아니고, 지구를 탐험하면서 수천 명의 원주민을 죽이고 노예로 삼은 데 책임이 있는 만큼 명예롭지 못한 이름이라는 이유 때문이다.

반지를 구성하는 금을 비롯해 보석, 원자력발전소의 연료로 사용되는 우라늄은 중성자별이라고 불리는 두 초밀도 별이 충돌할 때의 폭력적인 조건에서 생성된다. 중성자별들 사이의 충돌은 또한 중력파라는 시공간 파동과, 감마선 폭발이라고 하는 고에너지 방사선 폭발, 지구에서 감지할 수 있는 킬로노바라고 하는 빛의 섬광을 생성한다. 이러한 이벤트의 신호가 2017년 8월 17일에 감지되었다. 막스플랑크 중력물리학연구소와 포츠담 대학 연구원을 포함한 과학자 팀은 첨단 소프트웨어 도구를 사용하여 이 킬로노바 폭발의 특징을 분석한데다 다른 중성자별 폭발의 전파 및 X선 관측 데이터를 비롯해, 지구상의 입자 가속기에서 수행된 충돌 실험에서 얻은 핵물리학 계산 결과를 추가했다. 이러한 노력은 초고밀도의 죽은 별들이 서로 충돌하여 철보다 무거운 중원소를 생성할 수 있는 유일한 환경과 그 생성 과정을 과학자들로 하여금 보다 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있다. 막스 플랑크 연구소 연구원인 중력 물리학 과학자 팀 디트리히는 “우리의 새로운 방법은 극도의 고밀도에서 물질의 특성을 분석하는 데 도움이 될 것이며, 또한 이를 통해 우주의 팽창과 중성자별 합병 중 중원소가 어느 정도 형성되는지 더 잘 이해할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 극한 우주 실험실…중성자별 충돌 중성자별은 거대한 별이 핵융합을 위한 연료를 소진했을 때 탄생한다. 이로 인해 별의 외층이 방출되는 동안 핵이 빠르게 붕괴되어 태양 질량의 1~2배에 해당하는 약 20km 너비에 달하는 질량의 천체가 남게 되는데, 이것이 바로 중성자별이다. 결과적으로, 중성자별을 구성하는 물질은 너무 밀도가 높아서, 각설탕 한 개 크기의 덩어리가 엠파이어 스테이트 빌딩 3000개 또는 인류 전체의 무게와 맞먹을 정도의 질량이다. 이 죽은 별 물질에는 중성자가 풍부한데, 이 중성자들은 일반적으로 양성자와 함께 원자핵 안에 갇혀 있다. 중성자별이 충돌하면 중성자가 풍부한 물질이 분사되어 우주로 방출된다. 이는 다른 원자에 의해 빠르게 흡수될 수 있는 자유 중성자로 가득 찬 환경을 조성하여 주기율표의 한계를 넘어서는 매우 무거운 원소를 생성한다. 과학자들은 이를 ‘신속 포획 과정’ 또는 ‘r-과정’이라고 부른다.이들 원소는 불안정하여 금이나 우라늄 같은 안정적인 중원소로 붕괴된다. 이러한 붕괴는 킬로노바 섬광을 형성하는 빛인 전자기 복사의 방출을 동반한다. 이는 중성자별 합병 후에 발생하는 킬로노바를 연구하는 것이 가장 무거운 별의 중심부에서도 생성될 수 없는 철 이외의 중원소를 생성하는 물리적 과정을 이해하는 독특한 경로임을 의미한다. 지금까지 수축 쌍성계에서 중성자별의 합병은 단 한 번만 중력파와 전자기 방출에 기록되었다. W170817로 명명된 이 사건은 지구에서 1억 3000만 광년 떨어진 곳에 위치한 두 중성자별이 충돌하면서 발생했으며, 서로 소용돌이치고 합쳐지면서 2017년 지구에서 발견된 신호를 생성했다. 팀은 소프트웨어를 사용하여 충돌하기 전 서로 주위를 도는 중성자별의 마지막 몇 개의 나선에서 나오는 중력파를 비롯해, 충돌이 발생하면서 발사되는 감마선 폭발, 그리고 합병이 발생한 후 며칠에서 몇 년 사이 별에서 방출되는 킬로노바 방출로 구성된 이 사건의 모델을 만들었다. 이를 통해 팀은 1억 3000만 년 전에 발생한 중성자별 합병 중에 발생한 일을 정확하게 자세히 설명할 수 있었고, 이 합병은 금과 우라늄 기타 중원소로 주변 환경을 풍부하게 했을 것이다. 팀이 개발한 모델이 다른 중성자별이 충돌할 때 발생하는 사건을 자세히 설명하는 데 사용하기에 적합해야 한다는 것은 말할 필요도 없다. 이번 조사는 미국의 LIGO와 이탈리아의 Virgo, 일본의 KAGRA 중력파 탐지기가 향후 관측작업에 앞서 업그레이드를 받음에 따라 더욱 강화될 것으로 기대되는데, 그러면 중성자별 충돌로 인해 발생하는 시공간에서 더 많은 파문을 듣게 될 것이다.

매년 12월 말에 쏟아지는 마지막 유성우인 작은곰자리 유성우(Ursids)가 23일 최고조에 달한다. 모처럼 들이닥친 한파를 무릅쓸 각오가 되어 있는 별지기라면 오늘밤 밝은 빛줄기와 간헐적으로 발생하는 '불덩어리(화구)'의 유성우를 보는 마지막 기회를 잡을 수 있을 것이다. 작은곰자리 유성우는 지난 18일부터 27일 사이에 활성화되는 중급 유성우로, 크리스마스 이브와 크리스마스 날까지 유성을 볼 수 있다는 장점을 갖고 있다. ​별똥별이라는 이름으로 더 잘 알려진 유성은 혜성이나 소행성에서 부서진 잔해가 지구 대기권과 충돌하면서 마찰열로 인해 밝게 빛나는 것을 말한다. 큰 덩어리는 미처 다 타지 못한 채 지상으로 떨어지기도 하는데, 이것을 운석이라 한다. 유성우는 평상시보다 많은 유성이 집중적으로 떨어질 때를 말한다. ​작은곰자리 유성우는 터틀 혜성(8P/Tuttle)의 잔해가 만들어내는 천체현상이다. 13.6년을 주기로 태양을 도는 터틀은 중간 크기 혜성으로 분류되지만, 지름은 여전히 약 4.5km로 맨해튼 섬 크기와 비슷하며 알려진 혜성의 약 99%보다 크다. 터틀이 지구에 마지막으로 접근하고 태양계 내부를 통과한 것은 지난 2008년 1월이었다. 이 혜성이 남긴 잔해들이 만들어내는 작은곰자리 유성우는 작은곰자리 방향에서 퍼져나오는 것처럼 보이기 때문에 이런 이름을 얻었다. 천문학자들은 이 활동성이 높은 지점을 유성우의 복사점이라고 부른다. ​작은곰자리는 북극성을 포함하는 별자리이기 때문에 항상 지평선 위에 있다. 따라서 북반구 별지기들이 가장 편하게 지평선 위로 볼 수 있는 유성우인 셈이다. 작은곰자리 유성우의 극대기는 정확히 23일 오후 1시경이며, 최대 시간당 10개가 떨어지는 것으로 나와 있다. 따라서 우리나라에서는 극대기의 유성우를 볼 수 없지만, 하늘이 어두워지면 상당 개수의 유성을 볼 수 있을 것으로 예상된다. ​북극성은 북두칠성의 두 끝별 사이 선분을 5배 연장하면 만나게 되는 2등성이니, 어렵지 않게 찾을 수 있다. 서울 기준으로 올려다본 각은 약 38도인데, 이것은 서울이 북위 38도쯤 된다는 뜻이다. 한 가지 안 좋은 소식은 월령 10.5의 달이 좀 밝다는 점이다. 하지만 그에 벌충할 만한 보너스가 있다. 바로 달과 천왕성이 2.5도 간격으로 근접하며, 달의 오른쪽에 빛나는 목성을 감상할 수 있다는 점이다. ​긴 궤적을 그으며 순간적으로 나타났다 사라지는 유성은 하늘이 어둡고 사방이 트인 곳이라면 육안으로도 쉽게 관측할 수 있는 만큼 빛공해가 적고 남동쪽이 툭 트여 있는 곳을 찾아 관측하는 것이 요령이다. 밤공기가 차가우므로 철저한 방한대책을 잊어서는 안되겠다. 끝으로 별똥별을 발견하는 순간에 빌 수 있는 소원 한 개씩을 꼭 준비하자. 별지기들은 그때 비는 소원은 이루어질 확률이 높다는 믿음을 가진 사람들이니까.

천문학자들이 제임스웹 우주망원경(JWST)을 사용하여 ‘우주 산란실’에서 갓 태어난 별을 잡아냈다. 이 아기별은 아직 가스와 먼지로 뒤덮은 빛나는 물질 구름 속에서 숨쉬고 있었다. 이른바 '허빅-아로 천체'(Herbig-Haro Object)로 불리는 이 천체는 갓 태어난 별들이 가스나 먼지구름과 초속 수백㎞의 속력으로 충돌할 때 방출되는 가스로 이루어진 작은 성운 뭉치다. 일반적으로 갓 태어난 별에서 가스 제트가 분출되면서 별이 탄생한 가스와 먼지에 충격파를 일으키면서 생성된다. 웹 망원경의 근적외선 카메라(NIRCam)로 포착한 해당 이미지에서 아래쪽 절반을 차지하고 있는 허빅-아로 천체는 HH 797로 지정되었다. 항성이 탄생한 ‘별 산란실’은 지구로부터 약 1000광년 거리에 있는데, 이곳은 페르세우스 암흑운 복합체의 동쪽 가장자리에 있는 산개성단 IC 348 에 가까운 위치다. NIRCam과 같은 적외선 장비는 어린 별을 연구하고 허빅-아로 천체를 조사하는 데 적합하다. 이러한 천체는 종종 초기에 형성되었던 가스와 먼지 잔재로 둘러싸여 있어 별에서 방출되는 다른 파장의 빛을 흡수, 차단하기 때문이다. 반면에 적외선은 이 먼지 가스막을 관통할 수 있다. 웹 망원경은 NIRCam으로 갓 태어난 별을 관찰해 충격과 충돌로 인해 수천 도까지 가열된 분자운을 잡아냄으로써 천문학자들이 어린 별에서 유래하는 구조를 결정할 수 있게 되었다. HH 797은 그간 지상 망원경으로 광범위하게 연구되었으며, 이전 관측에서는 가스가 지구에서 멀어지면서 남쪽에서 파장이 늘어나 ‘적색편이’되는 반면, 북쪽의 가스는 지구를 향해 이동하고 있음을 나타내는 ‘청색이동’이 발생하는 것으로 나타났다. 우주 팽창은 지구를 향하는 빛의 파장을 늘려 전자기 스펙트럼에서 낮은 주파수 영역인 ‘붉은색’ 쪽으로 이동시키는 적색이동을 만든다. 천문학자들은 또한 HH 797의 동쪽 가장자리에서 서쪽 가장자리의 가스보다 더 많은 가스가 적색이동을 보이고 있음을 발견했다. 이러한 변화는 이전에 HH 797에서 유출된 가스가 회전함으로써 나타난 것으로 여겨진다. 그러나 웹 망원경 이미지의 고해상도를 통해 유출된 것으로 보였던 것이 실제로는 두 개의 평행 제트로서, 각각 일련의 충격을 일으키는 것으로 밝혀졌다. 이로써 HH 797 주변의 가스 속도의 비대칭성을 설명할 수 있게 되었다. 이러한 쌍둥이 유출의 원인은 이미지 오른쪽의 어두운 빈 공간에 있다. 유출의 이중 특성은 이 어두운 거품에 하나가 아닌 두 개의 별이 존재함을 시사한다.

1998년 개봉한 영화 '딥 임팩트'는 갑자기 발견된 미확인 혜성이 지구에 충돌한다는 내용을 다루고 있다. 물론 영화의 내용은 허구지만, 갑작스럽게 나타난 혜성이 지구에 충돌할 가능성 자체는 0%는 아니다. 다행히 지구 근방 소행성 가운데서 가까운 미래에 충돌할 소행성은 없지만, 태양계 외곽에 자리 잡은 얼음 천체들의 모임인 오르트 구름에서 갑자기 태양계 안쪽으로 진입하는 혜성이 생길 수 있기 때문이다. 작년 일부 천문학자들은 미래 태양계가 그런 일을 실제로 겪을 수 있다는 증거를 발견했다. 이 과학자들이 유럽우주국(ESA)의 가이아(Gaia) 관측 위성 데이터를 분석한 결과 고물자리 방향으로 36광년 떨어져 있는 백색왜성 'WD 0810-353'은 태양계 방향으로 진입하는 것으로 나타났다. 연구팀의 계산에 의하면 WD 0810-353은 2만 9000년 후 태양에서 4.6조㎞ 거리를 지나가게 된다. 지구~태양 거리의 3만 1000배 정도 더 멀리 떨어진 장소다. 그러면 별 영향이 없는 게 아니냐고 반문할 수 있지만, 이 백색왜성이 지나는 곳이 하필이면 장주기 혜성의 고향인 오르트 구름이 있는 궤도다.백색왜성은 태양 같은 별이 타다 남고 남은 잔해로 크기는 작지만, 별과 비슷한 중력을 지니고 있다. WD 0810-353의 질량은 태양의 2/3 정도로 스쳐 지나가면서 많은 오르트 구름 천체의 궤도를 바꿀 수 있다. 이 가운데 일부는 태양계 안쪽으로 들어와 지구를 위협할 수 있는 셈이다. 하지만 이 연구 결과에 의문을 품은 다른 과학자 팀이 유럽남방천문대(ESO) 대형 망원경인 VLT의 FORS2 장치를 이용해 WD 0810-353를 다시 관측했다. 그 결과 WD 0810-353이 태양계 외곽의 오르트 구름을 휘젓고 지나갈 가능성은 낮은 것으로 확인됐다. 사실은 가이아의 WD 0810-353 스펙트럼 관측 결과에 오차가 많아 속도와 방향을 잘못 계산했던 것이었다. 할리우드 영화 업계에는 아쉬운 소식일지도 모르지만, 이번 연구 결과는 과학자에서 지속적인 검증이 중요한 이유를 보여주고 있다. 과학적 방법으로 밝혀진 사실이라도 후속 연구를 통해 뒤집힐 수 있기 때문에 수많은 검증을 거쳐야 학계에서 인정받을 수 있다. 다만 이 연구와 별개로 오르트 구름은 태양에서 멀리 떨어져 있을 뿐 아니라 넓게 분포되어 있어 지나가는 별의 중력에 간섭 받을 가능성이 높다. 과거 지구에 충돌한 혜성 중 일부는 이런 식으로 도달했을 가능성이 있다. 따라서 미래 태양계를 스쳐 지나갈 수 있는 다른 천체에 대해 연구는 앞으로 계속 필요하다.

지구를 비롯한 태양계의 8개 행성과 소행성들은 46억 년 전 원시 태양 주변에 있던 가스와 먼지에서 탄생했다. 이런 가스와 먼지는 별 주변에 원반처럼 모여 있기 때문에 원시 행성계 원반(protoplanetary disk)라고 부른다. 원시 행성계 원반에서 작은 크기의 입자가 합체와 충돌을 반복하면서 점점 더 커진 천체가 최종적으로 같은 궤도에 있는 다른 천체들을 압도하고 행성의 위치에 오른 것이다. 물론 과학자들도 46억 년 전으로 거슬러 올라가 이 과정을 연구할 순 없다. 대신 망원경으로 갓 태어난 행성 주변의 원시 행성계 원반과 원시 행성을 관측하면 단계별로 어떤 일이 일어나는지 조사할 수 있다. 과학자들은 원시 행성계 원반에서 생성되는 행성이나 생성이 시작된 증거를 다수 찾아냈다. 하지만 사실 행성 생성 과정 중 가장 초기 단계에 대한 데이터는 부족했다. 아직 원시 행성이 생성되기 전 순수한 가스와 먼지로 된 초기 단계의 원시 행성계 원반을 관측하기 어려웠던 것이다. 일본국립천문대 오하시 사토시가 이끄는 국제 과학자팀은 칠레에 설치된 강력한 전파 망원경인 ALMA를 이용해 갓 태어난 별인 DG 타우(DG Tau)의 원시 행성계 원반을 관측했다. 그 결과 이 원시 행성계 원반은 행성급 천체가 전혀 없는 깨끗한 원반 구조라는 사실이 드러났다. 일반적으로 원시 행성이 생성되면 그 궤도에서 가스와 먼지를 흡수하기 때문에 마치 레코드판처럼 무늬가 나타나거나 아예 물질이 거의 없는 간극이 나타난다. 하지만 ALMA의 0.87mm, 1.3mm, 3.1mm 트리플 밴드에서 관측한 결과를 분석한 결과 DG 타우에는 이런 흔적이 없었다.(사진) 아직 행성 생성이 시작하기 전 단계를 연구하기에 적당한 대상을 찾은 셈이다. 관측 결과를 더 분석한 연구팀은 기존의 이론적 예측과 달리 원시 행성계 원반의 먼지 입자가 별에서 가까운 쪽이 아니라 먼 쪽으로 갈수록 더 커진다는 사실을 확인했다. 행성이 디스크의 안쪽에서 먼저 생긴다는 예상과는 반대되는 결과이지만, 별에서 가까운 쪽의 먼지와 가스 밀도가 높은 편이기 때문에 앞으로 행성 생성 속도에 가속도가 붙을 수 있다. 46억 년 전 지구도 이런 원시 행성계 원반의 안쪽 디스크에서 생성됐다. 그때로 돌아가 어떻게 지구가 만들어졌는지 확인할 순 없지만, 과학자들은 끊임없이 우주를 관측해 태초에 지구가 만들어진 과정을 하나씩 밝혀내고 있다. 

제임스 웹 우주망원경은 지금까지 관측이 어려웠던 희미한 천체를 관측해 그 진가를 증명해 보였다. 우주 초기에 형성되어 허블 우주망원경으로도 희미한 점 정도로 보였던 은하의 모습도 제임스 웹 우주망원경의 강력한 성능으로 더 자세한 모습과 특징을 연구할 수 있었다. 하지만 우주에는 제임스 웹 우주망원경으로도 관측이 어려운 희미한 은하가 다수 존재한다. 이때 큰 도움을 받을 수 있는 것이 중력 렌즈다. 중력 렌즈는 아인슈타인의 상대성 이론에서 예측된 현상으로 은하나 은하단처럼 질량이 큰 천체 주변에서는 중력에 의해 빛의 경로가 휘어지면서 마치 렌즈처럼 작용하는 현상을 의미한다. 덕분에 멀리 떨어진 은하가 본래 밝기보다 수십 배 밝아지는 경우도 있다. 천문학자들은 제임스 웹 우주망원경이 발사되기 전부터 중력렌즈를 적극 활용해 왔으나 제임스 웹 우주망원경과 중력렌즈의 힘을 합쳐 이제는 더 멀리 떨어진 어두운 천체를 관측하는 데 큰 도움을 받고 있다. 하지만 중력렌즈는 우리가 일반적으로 생각하는 렌즈처럼 깨끗하고 균일한 상을 맺는 경우가 많지 않다. 거대한 은하단의 중력에 의해 빛의 경로가 무작위로 바뀌기 때문에 종종 초점이 맞지 않거나 상이 여러 개 맺히는 경우가 흔하다. 하지만 과학자들은 이를 복원해서 본래 이미지와 스펙트럼 같은 중요한 정보를 얻는 기술을 갖고 있어 연구에는 큰 문제가 되지 않는다. 오히려 여러 개의 상이 맺히는 경우 더 재미있는 연구를 할 수 있다. 일본 교토대학과 캐나다 세인트 메리스대학 연구팀은 거대 은하단인 MACS 0417이 만드는 중력렌즈를 이용해 연구를 하다가 하나의 은하에서 나오는 두 개의 이미지가 서로 다르다는 것을 확인했다. 이 은하는 사실 하나의 은하가 아니라 ELG1와 ELG2라는 두 개의 은하가 충돌해 하나의 더 큰 은하로 성장하는 중으로 우주 초기에는 이렇게 작은 은하들이 서로 충돌해 더 큰 은하가 되는 일이 흔했다. 사실 우리은하 역시 몇 차례의 충돌을 거쳐 대형 은하로 성장했다. 그런데 연구팀이 확인한 두 이미지 A, B는 단순히 초점이 맺혀지지 않은 이미지가 아니었다. 그보다는 서로 다른 각도에서 본 은하였다. 이런 일이 가능한 이유는 은하에서 나온 빛이 은하단의 강력한 중력에 의해 경로가 바뀌면서 다른 각도에서 나온 빛도 지구에 도달할 수 있었기 때문이다. (사진 참조) 예를 들면 지구에서 관측했을 때 얼굴의 정면과 측면 이미지를 한 번에 확인할 수 있는 셈이다. 사실 우주에 있는 천체들은 모두 3차원적인 존재들이다. 따라서 이들을 한 각도에서만 보는 것은 전체 모습을 제대로 파악하기 힘든 이유 중 하나다. 그래도 은하처럼 어느 정도 형태가 알려진 경우는 어려움이 덜한데, 충돌하는 은하처럼 형태와 구조가 제각각인 경우에는 아무래도 전체 형태를 파악하기 힘들다. 과학자들은 우연한 기회에 중력렌즈의 도움으로 같은 은하를 여러 각도에서 파악해서 전체 모습을 더 잘 이해할 수 있게 됐다. 과학자들에게 중력렌즈는 자연이 준 가장 큰 렌즈이지만, 동시에 렌즈 이상의 도움을 주는 자연의 선물인 셈이다.  

최근 발견된 녹색 혜성 니시무라가 태양과의 근접 조우에서 살아남은 후 강력한 코로나 질량방출(CME)에 몸체가 충돌했다. 혜성의 꼬리가 잠시 날아가버린 이 놀라운 충돌 장면이 미 항공우주국(NASA)의 탐사선 카메라에 포착되었다. NASA의 스테레오-A(Solar Terrestrial Relations Observatory) 우주선이 촬영한 영상에서 니시무라 혜성은 태양 플라스마 기둥에 충돌하여 혜성의 꼬리가 잠시 ‘밀려났다가’ 곧 완전히 흩어져 사라져 버렸다. 이 장면을 담은 비디오를 제작한 미국 해군연구소 천체 물리학자 칼 배텀스는 이 사실을 이메일로 ‘라이브 사이언스’에 제보했다. C/2023 P1으로도 알려진 니시무라 혜성은 지난 8월 12일 일본 아마추어 천문가인 니시무라 히데오에 의해 처음으로 발견되었다. 태양을 향해 빠른 속도로 떨어지고 있던 니시무라의 가파른 궤적은 처음 그것이 태양 주위를 돌고 난 후 태양계를 떠난 ‘오우무아무아(Comet 2I/Borisov)와 같은 성간 물체처럼 보였다. 그러나 후속 관측에 의해 이 천체는 해왕성 궤도 너머에 있는 소행성-우주암석 저장소인 오르트 구름에서 유래했으며, 대략 430년 주기로 태양계 내부로 들어오는 긴 타원 궤도를 지닌 혜성으로 밝혀졌다. 지난 12일, 니시무라 혜성은 지구-달 사이 평균 거리의 약 330배인 1억 2500만㎞ 이내를 지나면서 지구에 가장 가까운 지점에 도달했다. 그 전까지 혜성은 해가 뜨기 직전과 해가 진 직후 지평선 근처에서 선명하게 보였고, 이로 인해 밤하늘을 가로지르는 우주 암석의 멋진 사진들이 찍혔다. 이 사진 중 일부에서 니시무라는 암석 중심부를 둘러싸고 있는 핵(코마)은 가스와 먼지 구름 속에 포함된 고농도의 이산화탄소로 인해 녹색 빛을 발산하는 장면이 뚜렷이 보였다.지난 17일, 혜성은 태양으로부터 최단 거리인 근일점에 도달했으며, 3300만㎞ 거리에서 우리 별 주위를 돌아 나왔다. 이 같은 근접 조우를 할 경우 종종 혜성이 불타고 부서지는 수도 있다. 그러나 천문학자들은 니시무라가 태양 회전의 급가속기동에서 살아남았다는 사실을 곧 발견했다. 니시무라는 태양으로부터 멀어지기 시작하면서 그 동안 혜성을 면밀히 관찰하고 있는 스테레오-A 앞을 지나갔다. 그 후 9월 22일, 강한 태양풍으로 인해 엄청난 양의 플라스마, 즉 이온화된 가스 분출이 있었고, 이와 함께 코로나 물질방출은 혜성의 꼬리를 날려버렸다. 그러나 배텀스은 “그 효과는 일시적일 뿐이며 혜성에 ”완전히 무해하다“고 밝혔다. 이후 혜성은 곧 원기를 회복해 더 많은 먼지와 가스가 분출함으로써 혜성의 꼬리가 다시 자라났다. 니시무라가 꼬리를 잃은 것은 이번이 처음이 아니다. 9월 초, 한 쌍의 태양 코로나 물질방출이 혜성과 충돌하여 적어도 한 번 이 같은 현상이 발생했다. 그러나 니시무라는 끊임없이 태양의 공격에도 불구하고 놀랍게도 ’의연한 자태‘와 원래 궤도를 유지하고 있다고 배텀스은 밝혔다. 

미국 항공우주국(NASA)의 첫 소행성 탐사선이 우주에서 채취한 토양 샘플이 지구에 도착한다. 23일(현지시간) 미국 스페이스닷컴에 따르면 NASA의 소행성 탐사선 ‘오시리스 렉스’(OSIRIS REx)가 채취한 소행성 ‘베누’(101955 Bennu)의 샘플을 담은 캡슐이 미국 동부 표준시로 24일 오전 11시(한국시간 25일 0시)에 미국 유타주 더그웨이 인근 국방부 훈련장에 착륙한다. 2021년 5월 지구로 여행을 시작한 오시리스 렉스는 태양을 두 바퀴 돌며 지구에 접근해 표본 캡슐을 대기에 내려놓을 예정이다. 지구와 교차하기 위해선 958㎞ 속도로 23억㎞ 거리를 주행해야 한다. NASA 측은 이를 소행성 접근 다음으로 어려운 기술이라고 설명했다. ‘오시리스 렉스’는 우주의 기원, 스팩트럼 해석, 자원 식별, 안전, 표토 탐색기(Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer)의 영문 앞 글자에서 따 왔다. NASA는 캡슐의 착륙 과정을 엑스(X·옛 트위터), 페이스북, 유튜브에서 생중계할 예정이다. 45억년 전 생성된 소행성은 지름 200㎞ 이하에 해당한다. 현재 약 70만개가 발견됐다. 개발 및 발사에 9억 8350만 달러(약 1조 3300억원)를 투입한 오시리스-렉스 소행성 탐사선은 2016년 9월 8일 미국 플로리다주 케이프 커내버럴 공군기지에서 발사됐다. 탐사선은 2년간의 항해 끝에 2018년 12월 3일 베누에 도착했다. 약 46억년 전 만들어진 다이아몬드 형상 소행성 베누는 지구에서 3억 3400만㎞ 가량 떨어진 곳에서 태양 궤도를 돌고 있다. 지구에서 화성보다 5배 이상 멀어서 무선신호를 보내도 도달하는 데 18분이나 걸린다. 우주선에서 전해오는 모든 소식은 이미 다 일어나고 난 뒤의 일들이라는 얘기다. 탐사선은 2020년 10월 20일 ‘터치앤드고’(TAG·살짝 착지했다가 바로 다시 기수를 들어 재이륙) 기동을 수행해 평균 지름 492m인 베누 소행성 표면에 정밀하게 접촉한 뒤 로봇 팔로 표면의 흙과 돌을 채취하는 데 성공했다. 통신 신호가 닿는 데에만 18분이나 걸리는 우주 먼 곳에서 발사 후 4년여 비행 끝에 이룬 성과다. 분량도 NASA의 목표치인 60g을 훌쩍 뛰어넘는 약 248g에 이른다. 60g은 매우 적은 양으로 보기 쉽지만, 과거 결과에 비춰보면 엄청난 수준임을 알 수 있다. 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 2005년 하야부사1 탐사선을 소행성 이토카와로, 2018년 ‘하야부사2’를 소행성 류구로 보내 표본을 채취했다. 하야부사1이 수집한 표본은 1㎎에 불과한 것으로 알려졌다. 하야부사2는 100㎎을 채취했다. 일본의 표본 채취는 전에 없던 큰 성과이지만 이를 활용하는 연구에는 부족할 수밖에 없었다. 과학자들은 “먼 과거 태양계의 비밀을 간직하고 있을 것으로 여겨지는 채취한 샘플을 통해 태양계가 어떻게 형성되고 진화했는지 알아낼 수 있을 것”이라는 기대감을 표했다. 지구 밖의 먼 우주에서 가져온 샘플은 인간의 손을 타지 않은 순수한 상태를 간직하고 있기 때문이다. 만약 유기물을 발견한다면 생명체의 뿌리를 가늠하는 지표가 된다. 표본에서 유용한 광물을 발견한다면, 소행성 내 자원 활용 가능성도 점칠 수 있게 된다. 물론 먼저 채취한 하야부사의 표본과 비교하는 것도 가능하다. 오리시스 렉스의 또 다른 임무는 혹시 모를 지구와의 충돌을 대비, 데이터를 수집하는 것이다. 베누는 6년마다 지구 주변을 지나는데, 22세기에는 아슬아슬한 거리에서 지구를 스쳐지나갈 가능성이 점쳐진다. 크기가 500m가 채 되지 않아 위험도가 그리 크지 않다는 의견이 있지만, 정말 충돌하게 되면 적어도 해당 지역에는 궤멸적인 피해를 안기게 된다. 이번 탐사로 베누를 이루는 물질을 알게 되면, 소행성전체 질량을 추정할 수 있게 된다. 이는 실제 베누의 충돌 파괴력을 아는 핵심 요소다. 오시리스 렉스 탐사선은 캡슐을 지구에 투하한 뒤 지구에 귀환하지 않고 다음 임무를 수행하기 위해 우주여행을 계속한다. 오시리스 렉스는 ‘오시리스 에이펙스(APEX·Apophis Explorer)’라는 이름으로 변경돼 지구접근 천체인 아포피스를 탐사한다. 2004년 6월에 발견된 아포피스는 지름 340m로 추정된다. 탐사선은 2029년 아포피스에 도달할 예정이다. 아포피스는 달과 지구 간 거리(38만 5000㎞)의 44배 먼 1700만㎞ 떨어져 있다. NASA에 따르면 아포피스는 땅콩처럼 두 개의 천체가 붙은 형태다.

거의 1년 전 미국 항공우주국(NASA)이 ‘쌍(雙)소행성 궤도수정 시험’(DART·다트) 우주선을 고의 충돌시켰던 디모르포스 소행성이 예기치 않은 움직임을 보이고 있다. 영국 과학 매체 뉴사이언티스트 등에 따르면 미국과 영국 공동 연구팀은 디모르포스 소행성이 지난해 9월 다트 우주선과 충돌한 후 한 달 이상의 관측 동안 예기치 않게 움직이고 있었다는 점을 발견했다. 이는 지구에 충돌할 위험이 있는 이런 근지구 소행성으로부터 지구를 지키려는 미래의 임무에도 영향을 줄 수 있다. NASA는 지구에 충돌할 수 있는 소행성의 궤도를 바꿀 수 있는지를 알아보고자 비교적 안전하고 관측이 용이한 디모르포스라는 소행성을 우주선 충돌 시험 대상으로 삼았다. 이 소행성은 달이 지구를 공전하듯 모(母) 소행성인 디디모스의 인력에 묶여 그 주위를 돌고 있기 때문이다. 다트 임무의 목표는 그런 디모르포스의 공전 궤도를 12시간가량 단축시키는 것이었다.시험은 성공적이었다. 마하 18.4(시속 2만 2530㎞·초속 6.25㎞)의 속도로 날아간 다트 우주선과 충돌한 디모르포스의 궤도 주기가 33분 단축됐기 때문이다. 그러나 캘리포니아 태처스쿨의 조너선 스위프트 교사와 그의 학생들이 교내 0.7미터 천체 망원경을 사용해 디모르포스를 관측한 결과, 궤도 주기는 1분 더 단축된 것으로 나타났다. 스위프트는 뉴사이언티스트에 “우리가 관측한 수치는 34분으로 좀 더 변화가 컸다”고 말했다. 그와 그의 학생들이 속한 연구팀은 지난 6월 미국 뉴멕시코주에서 열린 미국천문학회 회의에서 이같은 연구 결과를 발표했고, 다른 천문학자들로부터 긍정적인 반응을 받았다. 관측 결과에 따르면 디모르포스의 궤도는 충돌 후에도 계속해서 변했다. 그러나 이유는 불분명하다. 한 가지 가능성은 소행성이 이전에는 그렇지 않았지만 지금은 부서지고 있다는 것이다.NASA 다트 연구에 참여한 프랑스 코트다쥐르 천문대의 해리슨 아그루사는 이같은 궤도 주기 단축에는 몇 가지 증거가 있다고 말했다. 그는 “그것(디모르포스)은 충돌 후 상당히 자유로워졌다”고 설명했다. 이는 달이 지구에 대해 상대적으로 흔들리고 있는 것처럼 디모르포스 역시 디디모스에 대해 상대적으로 흔들리고 있다는 점을 의미한다. 아그루사는 “이 현상은 소행성이 회전할 수 있는 더 혼란스러운 텀블링으로 발전할 수 있다”면서도 “이런 텀블링이 디모르포스의 궤도 주기를 단축시키지는 않을 것”이라고 말했다. 텀블링에서의 궤적은 실제로 무작위로 바뀐다. 아그루사는 “그 충돌로 인해 수미터 크기의 바위를 포함한 암석 물질이 디모르포스 주변 궤도에 남아있을 가능성이 더 높다. 그러면 이것들이 다시 소행성 표면으로 떨어져 그 궤도 시간이 더 줄어들 수 있다”며 “이것이 가장 그럴듯한 설명”이라고 말했다. NASA 다트 연구를 이끈 메릴랜드 존스홉킨스 응용물리학연구소의 낸시 섀벗은 다트 연구팀은 계속해서 디모르포스를 관측해 왔다며 앞으로 몇 주 안에 자체 결과를 발표할 계획이라고 밝혔다. 그는 다른 연구팀의 이번 관측 연구에 대해 “우리가 디모르포스로 무엇을 했는지 알게 돼 매우 기쁘다”며 “이런 구체적인 세부 관측은 미래에 필요할 경우 이 기술을 사용하는 데 정말 중요하다”고 말했다. 오는 2026년 유럽우주국(ESA)의 헤라 관측 우주선이 디모르포스에 다다른다. 그러면 이 소행성에 충돌 후 무슨 일이 있어났는지를 우리에게 확실히 보여줄 것이다.