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  • [아하! 우주] 제임스웹 우주망원경이 포착한 숨막히는 우주…은하부터 외계행성까지

    [아하! 우주] 제임스웹 우주망원경이 포착한 숨막히는 우주…은하부터 외계행성까지

    우리 돈으로 약 13조원이 투입된 미 항공우주국(NASA) 제임스웹 우주망원경의 첫 결과물이 드디어 공개되었다. NASA는 12일 오전 10시 30분(한국시각 12일 23시 30분)부터 미국 메릴랜드주 고다드 우주비행센터에서 실시간 인터넷 방송을 통해 제임스웹 우주망원경이 처음 관측한 5가지 천체의 과학품질 컬러 이미지들을 발표했다. 우주의 신비를 담은 이들 영상은 웹 망원경이 최초로 선보이는 과학품질 이미지로, 적외선 우주의 풍경을 숨막힐 정도로 자세하게 포착하고 있다. 앞서 지난 11일 밤 조 바이든 미국 대통령이 생방송 중 미리 심우주를 보여주는 SMACS 0723 은하단 이미지를 공개한 바 있다. 이날 행사에서 공개된 3장의 이미지는 남쪽 고리성운과 용골자리 대성운, 스테판 오중주 은하군을 보여준다. 또한 분광기를 통해 측정한 스펙트럼 이미지도 공개됐는데 대상은 WASP-96 b라고 불리는 거대 외계 가스행성이다.먼저 하늘에서 가장 밝은 성운 중 하나인 용골자리 대성운은 가스와 먼지 구름으로 이루어진 대성운으로, 지구에서 남반구 별자리인 용골자리 방향으로 약 7600광년 떨어져 있다. 300광년이 넘는 범위에 걸쳐 있는 이 대성운은 거대한 폭발 직전에 죽어가는 초거성인 용골자리 에타(Eta Carinae)와 가장 어린 별 형성 성단 중 하나인 트럼퍼 14(Trumper 14)를 품고 있는 별의 산란장으로, 태양보다 몇 배나 더 큰 대형 별의 산실로 알려져 있다. 거대하고 활동적이며 때로는 폭력적인 용골성운은 우주 가스와 먼지로 된 긴 손가락 모양 구조로 유명한 ‘파괴의 기둥'(Pillars of Destruction)의 고향이기도 하다.대조적으로, 남쪽 고리성운(NGC 3132)은 지구에 더 가깝다. 불과 2000광년 떨어진 돛자리에 있는 이 성운은 죽어가는 별을 둘러싸고 있는 팽창하는 가스 구름으로 행성상 성운이라 불린다. 성운의 중심부에 있는 죽어가는 백색왜성은 성운의 모든 외부층을 날려버린 후, 상상할 수 없을 정도로 뜨겁고 강렬한 자외선을 방출하여 주변의 가스를 가열시켜 밝게 만든다. 죽어가는 별 주변으로 가스구름이 초당 15㎞ 속도로 팽창하고 있다. ‘8렬 행성’(Eight Burst Nebular)으로도 불리며, 성운의 지름이 약 0.5광년에 달한다.스테판 오중주는 지구에서 약 2억 9000만 광년 밖 페가수스 자리에 있는 소은하군이다. 1877년 최초로 발견된 5개의 은하로 이루어진 소은하군으로, 서로 중력으로 묶여 근접했다 멀어지기를 반복하고 있다. 그중 네 개의 은하계는 언젠가는 사중 충돌로 이어질 중력의 춤을 추고 있는 중이며, 세 개의 은하계는 상호작용으로 인해 길고 나선형 모양을 하고 있다. 오중주에 있는 별들은 수억 년에서 신생아에 이르기까지 다양한 연령층을 보여주고 있다. 유럽우주국(ESA)의 천문학자인 조바나 쟈르디노는 “이것은 은하의 진화를 주도하는 상호작용의 유형을 실제로 보여주기 때문에 연구해야 할 매우 중요한 이미지이자 영역”이라고 밝혔다.앞서 공개된 심우주를 보여주는 SMACS 0723은 뒤에서 오는 빛을 확대하고 휘게 하는 은하단이다. 이 은하단은 지구에서 46억 광년(1광년은 빛이 1년 가는 거리로 약 10조㎞) 떨어져 있다. 아인슈타인은 상대성이론에서 블랙홀이나 은하단처럼 중력이 강한 천체는 뒤에서 오는 빛을 확대하고 휘게 하는 이른바 ‘중력렌즈’ 현상을 일으킨다고 예측했다. 실제로 NASA는 “사진 가장자리에 보이는 붉은색 빛이 바로 중력렌즈에 의해 증폭되고 휜 것”이라며 “은하보다 훨씬 먼 131억 년 전 초기 우주에서 온 빛”이라고 밝혔다. 우주는 138억 년 전 빅뱅으로 시작됐다. NASA는 웹 망원경이 이런 중력렌즈를 이용하면 빅뱅에서 얼마 지나지 않은 135억 년 전 초기 우주에서 나온 빛도 관측할 수 있을 것으로 기대하고 있다.웹 망원경의 첫 번째 공식 과학 관측 결과의 마지막은 이미지가 아니라, WASP-96 b라고 불리는 외계행성에서 방출되는 다양한 파장의 빛을 나타내는 스펙트럼이다. 목성의 절반 크기인 이 거대 가스행성은 이날 발표된 관측 타깃 중 가장 가까운 거리로 약 1150광년 떨어져 있다. 3.4일마다 모항성을 1회 공전하며 주로 나트륨으로 이루어진 독특한 대기를 가지고 있다. 구름이 없는 유일한 행성으로 알려진 WASP-96 b는 2013년 발견 이후 수수께끼이자 추가 연구의 주요 목표였다. 웹 망원경의 새로운 데이터는 과학자들에게 그 기이한 대기에 대해 보다 자세한 데이터를 제공해줄 것이다. NASA 고다드 우주비행센터 천체물리학자 크니콜 콜론은 “다른 망원경을 사용하여 적외선으로 외계행성 대기를 탐사할 수 있었지만 이 정도 수준까지는 아니었다”면서 “이것은 웹 망원경이 특별히 NRISS 기기를 사용하여 우리에게 제공하는 데이터의 일부일 뿐”이라고 밝혔다. 이어 “일부 사람들에게는 요동치고 흔들리는 그림처럼 보이겠지만 실제로는 정보로 가득 차 있다”며 “당신은 실제로 이 외계행성의 대기에 수증기가 있음을 나타내는 요동을 지금 보고 있는 것”이라고 설명했다.한편 지난해 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사된 웹 망원경은 지구-달 거리의 약 4배인 160만㎞를 날아간 끝에 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 제2라그랑주점(L2)에 무사히 도착해 과학관측을 시작했다. 허블우주망원경과는 전혀 다른 형태를 취한 웹 망원경은 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경이 장착됐다. 주경의 지름은 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 아래쪽에는 태양광을 차단하는 테니스장 크기의 차양막을 갖고 있다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. 또한 웹 망원경은 가시광선, 근적외선 스펙트럼을 관찰하던 허블망원경과는 달리 적외선 관측으로 특화된 망원경으로, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 웹 망원경의 관측 능력은 허블보다 100배 클 것으로 평가된다.  
  • 적외선으로 우주 비밀 포착… 빅뱅 후 별의 생애·외계 생명체 단초 찾는다

    적외선으로 우주 비밀 포착… 빅뱅 후 별의 생애·외계 생명체 단초 찾는다

    “어딘가에서 놀라운 것이 발견되기를 기다리고 있을 것이다.” ‘코스모스’란 책으로 유명한 미국 천문학자 칼 세이건 박사가 한 말처럼 그동안 인류에게 발견되기를 기다리고 있던 심(深)우주가 드디어 선명한 얼굴을 드러냈다. 미국 항공우주국(NASA)에서 운용하는 제임스웹 우주망원경(JWST)이 첫 번째 임무로 인류가 본 가장 먼 우주의 모습을 총천연색으로 12일 전송했다.JWST는 약 138억년 전 빅뱅 직후 초기 우주를 관측하고 생명체가 존재하는 외계 행성을 찾는 임무를 부여받았다. 수차례 연기 끝에 지난해 12월 25일 아침 발사돼 지난 2월에 목표 지점인 지구에서 약 150만㎞ 떨어진 ‘제2 라그랑주 점’(L2)에 자리잡았다. 지구로부터 고도 547㎞를 돌면서 우주를 관측한 허블 우주망원경보다 더 먼 우주를 관측할 수 있는 유리한 위치에 안착한 것이다. 우주정거장이나 관측 위성을 위치시키기 좋은 라그랑주 점은 L1부터 L5까지 5곳이 있다. JWST가 자리잡은 L2는 지구 그림자 속에 숨어 햇빛의 영향을 받지 않고 심우주를 관측할 수 있다. JWST는 파장이 더 긴 적외선을 이용하기 때문에 가시광선을 활용하는 허블보다 훨씬 넓은 지역을 본다. 우주먼지나 구름 같은 장애물에도 영향을 받지 않는다. 특히 빅뱅 직후에 탄생한 별이 내는 빛은 적외선으로 남아 있어 JWST는 별의 형성과 진화 연구에 유리하다. 이번에 NASA는 지구에서 1150광년 떨어져 있는 외계행성 WASP-96b의 대기 분광데이터와 SMACS 0723 은하단, 페가수스자리에 있는 스테판 5중은하, 용골자리 대성운, 팔렬성운 영상을 공개했다. 지구와 가장 가까운 팔렬성운이 2000광년 거리에 있고 스테판 5중은하는 무려 2억 8000만 광년 떨어져 있다. 1광년은 빛이 초속 30만㎞의 속도로 1년 동안 가는 거리로 약 9조 4600억㎞에 해당한다. SMACS 0723 은하단은 멀리 떨어져 있는 천체의 빛을 확대해 휘게 만드는 ‘중력렌즈’의 역할을 하는데, 은하단 사진에 빅뱅 이후 8억년이 지난 130년 전 초기 우주 천체의 빛 일부가 찍히면서 과학자들의 이목을 끌고 있다.SMACS 0723은 허블 우주망원경으로도 이미 관찰했던 천체이지만, 이번에 JWST가 보낸 사진은 허블로 인식하기 쉽지 않았던 성단 구조는 물론 우주 초창기의 빛을 선명하게 보여 줬다. 이번에 보내온 영상들은 JWST가 반나절 만에 촬영한 것으로 비슷한 해상도의 사진을 허블 우주망원경으로 촬영하려면 일주일 이상이 걸린다. 빌 넬슨 NASA 국장은 “첫 임무를 성공적으로 수행한 JWST는 앞으로도 우주 기원은 물론 외계 행성의 생명체 존재 여부 등 우주를 둘러싼 여러 수수께끼를 풀 수 있는 영상을 보내올 것”이라고 말했다.
  • 130억년 전 초기 은하단… ‘태초의 우주’를 보다

    130억년 전 초기 은하단… ‘태초의 우주’를 보다

    미국 항공우주국(NASA)이 지금까지 개발한 가장 크고 강력한 우주관측기구인 제임스웹 우주망원경(JWST)으로 포착한 수십억년 전 우주의 모습을 풀컬러 사진으로 공개했다. 기존 허블 우주망원경의 100배 성능을 갖춘 것으로 평가되는 JWST가 본격 가동된 데 따른 결과로 향후 우주의 기원이나 외계 생명체의 존재 여부 등 우주에 대한 인류의 궁금증을 풀어 줄 단서를 제공할 수 있을 것으로 보인다. 조 바이든 미국 대통령은 11일(현지시간) 백악관에서 ‘SMACS 0723’ 은하단을 담은 JWST의 첫 사진을 공개하고 “우주 역사상 가장 오래된, 130억년이 넘는 빛을 담았다. 과학과 기술, 천문학과 우주탐사, 미국과 모든 인류에게 역사적인 순간”이라고 밝혔다. SMACS 0723 은하단은 지구에서 46억 광년(1광년은 약 9조 4600억㎞) 떨어져 있으며 강한 중력으로 뒤에서 오는 훨씬 더 먼 은하들의 빛을 확대·왜곡하는 중력렌즈 역할을 한다.  빌 넬슨 NASA 국장은 “사진 가장자리에 보이는 휘어진 빛이 바로 중력렌즈에 의해 증폭되고 휜 것”이라면서 “지금까지 찍은 우주 이미지 중 (우주의) 가장 깊은 곳, 훨씬 먼 우주 초기에서 온 빛”이라고 소개했다.  이어 “(JWST가 향후 더 많은 이미지를 찍어 오면) 135억년 전까지 거슬러 올라갈 것”이라고 강조했다. 이는 138억년 전 우주가 시작된 빅뱅의 시점에 거의 이르는 것이어서 태초의 우주를 밝히는 데 도움이 될 전망이다.  그는 또 “JWST는 매우 정밀해 별이 행성인지 아닌지 구별할 수 있게 하고, 대기의 화학 성분도 확인해 해당 행성이 거주 가능한 곳인지 여부도 판단할 수 있다”고 했다. 외계 생명체에 대한 연구에도 단초가 될 수 있다는 뜻이다. WST는 이 밖에 지구에서 7600광년 떨어진 ‘용골자리 대성운’, 1150광년 떨어진 거대 가스 행성 ‘WASP-96b’, 2000광년 떨어져 있고 지름이 0.5광년에 달하는 ‘남쪽고리 성운’, 페가수스 자리에서 1877년 발견된 ‘슈테팡 5중 은하’ 등의 모습도 공개했다.
  • 베일 벗는 우주…휘황찬란 풀컬러 우주사진 대공개

    베일 벗는 우주…휘황찬란 풀컬러 우주사진 대공개

    드넓은 우주는 휘황찬란하게 빛나는 별들과 은하계로 아름다웠다.  미국 항공우주국(NASA)이 12일(현지시간) 차세대 우주망원경인 제임스 웹 우주망원경((JWST.이하 웹망원경)이 찍은 풀컬러 우주 사진을 본격 공개했다. NASA는 이날 미국 메릴랜드주 고다드 우주센터에서 실시간 인터넷 방송을 통해 보석처럼 영롱하게 빛나는 우주의 신비를 담은 사진을 전 세계에 잇따라 발표했다. NASA가 이날 가장 먼저 내놓은 사진은 행성상 성운인 ‘남쪽 고리 성운’이다.이곳에서는 약 2000광년 떨어진 돛자리에서 죽어가는 별 주변으로 가스구름이 팽창하고 있다. ‘8렬 행성’(Eight Burst Nebular)으로도 불리며, 성운의 지름이 약 0.5 광년에 달한다. 이어 공개된 약 2억 9000만 광년 밖 페가수스 자리에 있는 소은하군 ‘스테판의 오중주’(Stephan‘s Quintet)는 1877년 최초로 발견된 소은하군으로 유명하다. 은하 5개 가운데 네 개는 서로 중력으로 묶여 근접했다 멀어지기를 반복하고 있다. NASA는 ‘스테판의 오중주’ 사진에 대해 은하들이 충돌하는 장면이라며 “은하들이 중력작용의 춤을 추면서 서로 끌어당기고 있다”고 소개했다.그러면서 우주 먼지를 뚫고 ‘스테판의 오중주’를 찍은 웹 망원경이 초기 우주에서 은하 간 상호 작용이 우주의 진화를 어떻게 이끌었는지에 대한 새로운 통찰력을 제공한다고 강조했다. NASA는 별들의 요람으로 잘 알려진 용골자리 성운이 품은 ‘우주 절벽’과 아기별들의 숨 막히는 사진도 여러 장 내놓았다. 무정형의 용골자리 성운은 지구에서 약 7600 광년 떨어져 있으며, 밤하늘에서 가장 크고 밝은 성운 중 하나로 꼽힌다. 이 성운은 태양보다 몇 배나 더 큰 대형 별의 산실로 알려져 있다.
  • 여러분은 지금 130억년 전의 빛을 보고 계십니다

    여러분은 지금 130억년 전의 빛을 보고 계십니다

    어느 정도 알려진 대로 제임스 웹 우주망원경(JWST) 카메라의 선명도는 기대한 수준을 훌쩍 뛰어넘었다.  미국 항공우주국(NASA)이 일반 공개를 하루 앞둔 11일(현지시간) 백악관에서 조 바이든 대통령에게 보고한 사진은 유럽우주국, 캐나다우주국 등과 100억 달러(약 13조원)를 투입해 공동 개발한 우주망원경의 진가를 실감하게 하기에 충분했다. 바이든 대통령은 “이들 이미지는 미국이 대단한 일을 할 수 있으며 미국인들, 특히 우리 아이들이 해낼 수 없는 일이란 없다는 사실을 떠올리게 한다”면서 “우리는 이전에 누구도 보지 못했던 가능성을 볼 수 있다. 우리는 이전에 누구도 가보지 못했던 곳에도 갈 수 있다”고 기꺼워했다.  NASA는 동부 시간으로 12일 오전 10시 30분(한국시간 오후 11시 30분) 메릴랜드주 고다드 우주센터에서 웹사이트 방송과 소셜미디어(SNS) 생중계 등을 통해 웹 우주망원경이 찍은 사진 다섯 종을 공개한다. 한 시간에 걸쳐 웹 망원경이 ‘첫 빛’(first light) 관측을 통해 확보한 컬러 이미지와 분광 자료를 보여주고 과학자들이 참여하는 온라인 설명회도 연다.  이날 미리 공개된 사진은 이름을 얻기 전에 SMACS 0723로 불린 볼란스 은하성단의 은하수 집단을 포착한 것이다. 이 집단은 40억년 전 탄생했으나 거대한 중력장이 뒤에서 오는 빛을 확대하고 굴절시키는 중력렌즈 역할을 해 약 130억 광년 밖에서 극도로 희미하게 빛나는 배경 은하까지도 선명하게 포착하고 있다.  JWST가 지난 2월 제2라그랑주점(L2)에 안착한 직후 지구에서 약 2000광년 떨어진 별 모습 등을 찍어 보내와 공개한 일은 있지만, 정교한 처리 과정을 거쳐 완전 컬러로 우주 깊은 곳의 이미지를 보여준 것은 이번이 처음이다.  NASA가 12일 공개하는 네 장의 사진은 지구에서 7600광년 떨어진 용골자리 대성운(Carina Nebula), 1150광년 떨어진 거대 가스 행성으로 2014년 발견된 외계행성 WASP-96b, 지구에서 2000광년 떨어져 있으며 지름이 0.5광년에 달하는 남쪽고리 성운, 1877년 처음 발견된 슈테팡 5중 은하를 담은 것들이다.   외신들은 JWST의 초기 이미지들이 “달 정도 거리에 있는 호박벌의 열을 감지할 수 있는 수준”이라고 평가했다.  140억년 전 우주 탄생의 비밀을 밝혀줄 수 있는 우주 이미지의 첫 공개를 앞둔 JWST는 허블 및 스피처 망원경의 뒤를 잇고 있으나 성능 면에는 능가한다. 허블은 주로 가시광선, 스피처 망원경은 적외선 기반 망원경이었으나, 웹 망원경은 전례 없는 해상도로 근적외선 및 중적외선 파장을 포착할 수 있다. 근·중적외선은 파장이 길어 우주 먼지나 가스 구름을 통과해 더 멀리 이동할 수 있다.  때문에 과학자들은 웹 망원경으로 태양계부터 관측이 가능한 가장 먼 거리의 초기 우주 사이를 살펴볼 수 있게 됐다. 우주 역사의 각 단계에 대한 연구가 가능해진 것이다. NASA는 “빅뱅(대폭발)이 수억 년 뒤인 135억년 전의 우주 관측도 가능하다”고 밝혔다.    웹 망원경이 이런 성능을 발휘할 수 있는 것은 크기와 구조, 가동 위치 덕분이다. 우선 관측 대상의 빛을 모으는 주 거울의 지름은 6.5m다. 주거울의 크기는 망원경의 감도와 직결되는데 허블과 스피처 망원경은 각각 2.4m, 0.85m다. 넓이는 25㎡. 주 거울은 육각형의 금도금 베릴륨 거울 18개를 벌집 모양으로 이어붙인 형태를 이루고 있다. 또 테니스장(21×14m)에 맞먹는 크기인 태양광 차광막의 보호를 받는다.   선크림 기준인 ‘자외선 차단 지수(SPF)’로는 100만 정도의 성능인 이 차광막은 다이아몬드 모양이며 다섯 겹이다. 이 차광막이 태양광 복사열을 차단, 망원경 쪽은 적외선 열을 포착해 우주 형성 초기의 1세대 은하를 관측할 수 있는 섭씨 영하 235도의 초저온 상태가 유지된다. 차광막 반대편은 최고 섭씨 125도에 이른다.   지난해 성탄절에 발사된 웹 망원경은 L2에서 지구와 일직선으로 태양을 공전하고 있다. 차광막은 궤도에서 항상 태양 쪽을 향하게 돼 있으며 이를 통해 태양, 지구, 달 등에서 방출되는 열을 차단, 열에 매우 민감한 망원경을 보호한다. 또 망원경이 지구와 일직선을 이루기 때문에 지구와 교신도 항상 유지된다. 나아가 지구로부터 150만㎞ 떨어진 L2는 태양과 지구의 구심력이 물체가 우주로 퉁겨 나가려는 원심력과 균형을 이루는 지점으로, 망원경이 정위치에 머무르게 해 연료 소모를 줄일 수 있다.   
  • [속보] 까만 우주 속 찬란한 빛… 제임스 웹 우주망원경 첫 촬영본 공개

    [속보] 까만 우주 속 찬란한 빛… 제임스 웹 우주망원경 첫 촬영본 공개

    미 항공우주국(NASA)는 11일(현지시간) ‘제임스 웹 우주망원경’(JWST)이 포착한 첫 우주 사진을 공개했다. 공개된 사진에는 지구에서 40억 광년 떨어진 SMACS 0723 은하단의 모습이 담겼다. 앞서 나사는 첫 이미지 공개 전인 지난 7일 예고편 격의 ‘맛보기’ 이미지를 내놓으면서 웹 망원경의 ‘정밀유도센서’(FGS)가 포착한 것으로 전혀 기대하지 않았던 결과물이라고 밝혔다. 인류 역사상 가장 크고 강력한 우주 망원경인 웹 망원경은 100억 달러(약 13조원) 가량이 투입됐다. 허블 우주망원경의 100배에 달하는 성능을 바탕으로 적외선으로 우주 가스와 먼지구름을 뚫고 빅뱅 이후 초기 우주의 1세대 은하를 관측한다. 망원경은 현재 지구에서 약 160만㎞ 떨어진 관측 궤도에 떠 있다. 이 궤도는 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 ‘제2 라그랑주 점’(L2)으로, 7t에 달하는 망원경이 안정적으로 태양 궤도를 돌며 연료 소모를 최소화할 수 있는 곳이다.
  • [아하! 우주] 성운부터 외계행성까지…제임스웹 우주망원경 ‘첫 관측 리스트’ 발표

    [아하! 우주] 성운부터 외계행성까지…제임스웹 우주망원경 ‘첫 관측 리스트’ 발표

    미 항공우주국(NASA)이 6일(이하 현지시간) 제임스 웹 우주망원경(JWST·이하 웹 망원경)이 촬영할 최초의 과학 품질 이미지 관측 리스트를 공개했다. 리스트에는 성운에서 외계행성까지 포함되어 있다. 웹 망원경의 눈을 통해 볼 우주의 첫 이미지는 용골자리 대성운으로, 우리은하에서 가장 밝은 곳 중 하나일 뿐더러 가장 이상한 일이 벌어지고 있는 성운이다. 위 사진에 담긴 대성운은 용골자리 방향으로 7600광년 거리에 있으며, 그 너비는 300광년 넘게 펼쳐져 있다. NGC 3372로 알려진 이 대성운은 무거운 별들과 격렬하게 변화하는 성운들이 살고 있는 영역이다. 위 사진 가운데 아래 밝은 구조인 열쇠구멍 성운(NGC 3324)는 무거운 별들 몇 개를 품고 있다. 성운 속 가장 강력한 별 용골자리 에타는 1830년 하늘에서 볼 수 있었던 가장 밝은 별 중 하나였지만, 최근 극적으로 어두워지면서 천문학자들을 놀라게 만들었다. 이 별은 머지않아 초신성 폭발을 일으키게 될 것으로 보이는데, 에타별뿐 아니라 성운 속의 수많은 별들이 초신성으로 진화할 것으로 보여, 용공자리 대성운은 그야말로 초신성 공장임을 보여주고 있다. 한편, 웹망원경은 첫 이미지 촬영에 앞서 최근 네 가지 과학장비 중 세 번째인 근적외선 분광기(NIRSpec)에 대한 보정 및 테스트를 완료했다. 다른 장비인 근적외선 카메라(NIRCAM)는 초기 별과 은하의 빛을 감지하기 위한 망원경의 기본 도구다. 카메라에는 별 주변의 천체를 잘 보기 위해 별에서 나오는 강한 빛을 차단할 수 있는 도구인 코로노그래프(coronograph)를 장착하고 있다. MIRI(Mid-Infrared Instrument)는 전자기 스펙트럼의 중적외선 부분을 조사하는 카메라와 분광기의 조합이다. 미세 유도 센서/근적외선 이미저 및 슬릿리스 분광기(FGS/NIRISS)는 먼 초기 광원을 감지하고 외계행성을 식별-분석하는 데 도움이 되는 장치다. 이 4가지 장비를 조합하여 웹 망원경은 모두 17가지 다른 모드에서 관찰을 수행할 수 있다. NASA는 첫 과학 품질 이미지를 발표하기에 앞서 몇 장의 테스트 이미지를 공개했는데, 6일 예고편 격의 ‘맛보기’ 이미지를 내놓았다. NASA에 따르면, 별과 은하를 담은 이 이미지는 웹 망원경의 ‘정밀유도센서’(FGS)가 포착한 것으로 전혀 기대하지 않았던 결과물이라고 한다.FGS는 망원경의 정밀 과학장비나 이미지 장치가 특정 목표물을 정확히 잡을 수 있게 해주는 것이 본래 역할이지만 이 과정에서 이미지도 생성한다. 다만 웹 망원경이 배치된 150만㎞ 밖 ‘라그랑주 2포인트'(L2)와의 통신 대역폭이 제한된 이유로 과학관측 자료를 전송하는 데도 벅차 그동안 대개 FGS 이미지는 지구로 전송하지 않고 사장돼왔다. 하지만 지난 5월 중순 이뤄진 열 안정성 시험 기간에 생성된 이 이미지는 통신 대역폭에 여유가 생기면서 전송할 수 있었으며, 웹 망원경의 성능을 미리 보여주는 이미지로 공개됐다. 망원경이 은하계나 별 같은 먼 거리의 물체를 얼마나 고정 촬영할 수 있는지 사전 점검하는 차원에서 촬영한 것들이다. 그럼에도 불구하고 이미지들은 너무도 선명하고 아름다워 일부 과학자들은 눈물을 글썽이기도 했다고 했다.미리 공개된 사진들은 웹 망원경을 관측 목표물에 얼마나 잘 조준할 수 있게 해주는지 파악하는 과정에서 얻은 기술시험 이미지라 정밀 과학장비로 잡은 것에는 못 미치지만, 그 자체만으로도 '가장 깊은 우주 이미지' 중 하나로 평가됐다. 밝은 별에서 뻗어 나오는 여섯 가닥의 길고 뚜렷한 ‘회절 스파이크’(diffraction spike)는 웹 망원경이 과학탐사를 준비하면서 공개한 이미지의 특징이 돼왔는데, FGS 이미지에도 그대로 들어 있다. 이런 특징은 웹 망원경의 주경을 구성하는 6각형 거울에서 비롯된 것이다. 별 뒤로 배경을 채우고 있는 빛은 은하가 포착된 것이다. 희미한 천체를 잡아내도록 최적화하지 않았음에도 극도로 희미한 천체까지 포함돼 가장 깊은 적외선 이미지 중 하나가 됐다. 이 이미지는 지난 5월 초 8일 간 32시간에 걸친 노출로 흑백 이미지를 생성했으며, 밝기에 따라 흰색과 황색, 오렌지색, 적색 등의 색깔을 입혔다. 이 이미지들은 빅뱅 직후 우주와 별과 은하의 생성·소멸 과정 등 우주를 가장 멀리, 가장 깊이 들여다볼 수 있게 설계된 웹 망원경의 장점을 보여주는 것들이 될 것으로 기대되고 있다. NASA가 8일 발표한 목표물은 NASA, 유럽 우주국(ESA), 캐나다 우주국(CSA) 등으로 구성된 국제위원회에 의해 선정되었다. 웹 우주망원경의 첫 번째 과학관측 목표는 다음과 같다. 용골자리 대성운: 하늘에서 가장 밝은 성운 중 하나인 용골자리 성운은 가스와 먼지 구름으로 이루어진 대성운으로, 지구에서 남반구 별자리인 용골자리 방향으로 약 7600광년 떨어져 있다. 용골성운은 우주 가스와 먼지로 된 긴 손가락 모양 구조로 유명한 ‘파괴의 기둥'(Pillars of Destruction)의 고향이다. WASP-96 b: 거대하고 극도로 뜨거운 외계행성으로, 완전히 구름이 없는 대기를 가진 최초의 행성으로 알려졌다. WASP-96 b는 과학자들이 발견한 강력한 나트륨 신호를 가진 최초의 행성이기도 하다. 행성의 질량은 토성과 아주 비슷하여 연구자들이 세계를 ‘뜨거운 토성’으로 분류한다.팔렬성운(Eight-Burst Nebula): 남쪽 고리성운(Southern Ring Nebula)이라고도 한다. 망원경으로 볼 때 8자 모양으로 보이기 때문에 ‘여덟 개의 폭발’ 성운으로도 알려진 팔렬성운은 남반구에서 볼 수 있는 돛자리의 행성상 성운(NGC 3132)이다. 성운은 지름이 거의 반 광년이고 지구에서 약 2000광년 떨어져 있다. 가스는 중심에 있는 죽어가는 별에서 초당 15㎞의 속도로 밀려나고 있다. 스테판 5중주(Stephan‘s Quintet): 이 조밀한 은하군은 페가수스 별자리에 위치하며, 5개의 은하로 구성되어 있는데, 그 중 4개는 밀접하게 그룹화되어 있으며 서로 병합될 것으로 예상된다. SMACS J0723.3-7327: 웹 망원경은 중력렌즈 현상으로 알려진 현상을 사용해 관측하기도 하는데, 이 중력렌즈를 이용하면 관측 목표 앞에 위치한 은하의 중력이 빛을 휘게 하여 그 뒤의 대상을 확대시킨다. 돋보기는 빛을 한 점에 모을 수 있지만, 중력장에 의한 빛의 굴절은 초점이 없으므로 한 곳에 모이지 않고 여러 개의 상을 만든다. 빛을 내는 천체와 빛을 굴절시키는 천체 및 관측자가 일직선을 이룰 때 생기는 고리 모양의 상을 특별히 '아인슈타인 링'이라고 부른다. 아인슈타인이 상대성이론에서 예측한 현상이기 때문이다. 제임스 웹 우주망원경은 지난해 성탄절 발사된 NASA의 차세대 우주망원경으로 135억 광년 너머 빅뱅 직후에 나타난 초기 은하들과 외계행성의 생명체 증후들을 탐색하는 것을 미션으로 하고 있다.  
  • 1호 국산전투기 KF-21 지상활주 첫 공개

    1호 국산전투기 KF-21 지상활주 첫 공개

    최초의 국산 전투기인 KF-21(보라매)이 지상에서 자력으로 주행하는 모습을 처음 선보이며 조만간 있을 최초 비행 준비에 박차를 가했다. 지난 6일 경남 사천 한국항공우주산업(KAI) 본사 계류장에서 KF-21 시제 1호기가 랜딩기어를 내린 채 지상에서 주행하는 ‘램프 택시’(지상활주) 장면을 연출했다. 계류장을 한 바퀴 돌아 격납고 앞으로 향한 KF-21의 수직 꼬리날개에 1호기를 뜻하는 숫자 ‘001’과 태극기가 선명하게 새겨졌고, 공군과 KAI 마크는 물론 KF-21 개발에 공동으로 참여하는 인도네시아 국기까지 그려져 있었다. KF-21은 지난해 4월 시제 1호기 외관이 공개됐는데 자체 동력으로 움직이는 모습은 이번에 처음 선보였다. 공군 52시험평가전대 안준현 소령(공사 54기)이 몰고 온 시제 1호기는 조종석이 1개인 단좌 형태로 제작됐다. 6호기까지 만들어진 시제기는 4대가 단좌고 2대는 후방 조종석도 있는 복좌 형태다. 방위사업청과 KAI는 약 2주 뒤인 이달 셋째 또는 넷째 주에 KF-21 초도 비행을 계획하고 있다. 첫 비행은 기본적인 성능만 시험하며 30∼40분가량 진행될 예정으로 알려졌다. 비행에 성공하면 우리나라는 세계 8번째의 초음속 전투기 개발 국가로 우뚝 선다. 현재 KAI 소속 2명과 공군 소속 2명 등 조종사 4명 중 1명이 첫 비행의 조종간을 잡기 위해 대기하고 있다. 첫 비행 이후 2026년까지 약 2천여 소티(비행횟수) 시험비행을 예상하며 항공기 안전성을 초기 비행에서 확인한 뒤 고도·속도·기동을 순차적으로 확장하면서 최종적으로 비행 성능과 조종 특성을 검증할 예정이다. 시험비행과 아울러 내년 후반기 ‘잠정전투용적합’, 2026년 ‘최종전투용적합’ 판정을 획득하고 2028년까지는 추가 무장시험을 이어간다는 계획이다.
  • ​[이광식의 천문학+] 5천만 년 후 화성도 토성처럼 변한다?

    ​[이광식의 천문학+] 5천만 년 후 화성도 토성처럼 변한다?

     150년 전 동시 발견된 화성의 두 위성  5천만 년 후면 화성도 토성처럼 고리를 두른 행성이 될 것이라는 예측이 나왔다.  고리의 물질을 제공하는 공급원은 화성의 두 위성 중 덩치가 큰 포보스다. 지름 23km로 8시간마다 화성을 공전하는 이 달은 현재 100년마다 1.8m씩 나선형으로 화성에 추락하고 있는 중이다. 포보스의 궤도는 화성 표면 위 약 5,800km로, 우리 달의 40만km에 비해 모행성에 무척 가까운 편이다.  이처럼 가까운 곳에서 공전하는 포보스는 모행성 화성의 중력으로 인해 끊임없이 조석력을 받음에 따라 점차 화성으로 끌려가고 있다. 그리하여 약 5천만 년 후에 포보스는 파괴되어 분해된 작은 파편들은 화성 주위를 두르는 고리가 될 것으로 예상된다. 태양계의 여덟 행성은 수성, 금성, 지구, 화성의 4개 암석행성과, 목성, 토성 천왕성, 해왕성의 4개 가스행성으로 나뉘는데, 4개의 암석행성 중 수성과 금성은 아예 위성이 하나도 없고, 지구가 하나, 화성이 두 개를 가지고 있다. 화성 바깥으로는 소행성들의 영역인 소행성대가 있다.​  포보스와 데이모스의 형태는 감자처럼 울퉁불퉁하여 위성이라기보다 소행성과 흡사하다. 천체의 형태를 결정짓는 것은 중력으로, 천체가 공처럼 둥글려면 적어도 지름이 250km는 넘어야 하는데, 화성의 달들은 크기가 너무 작아 중력이 지배적인 힘으로 작용하지 못해 감자꼴이 된 것이다.  이 붉은 행성을 공전하는 두 개의 작은 위성, 포보스와 데이모스는 초기 태양계의 형성에 관한 여러 가지 비밀을 지니고 있는 우주 암석이다. 이들의 출생 비밀은 아직 확실하게 밝혀지진 않았지만, 대략 화성과 목성 사이의 소행성 벨트에서 흘러왔다가 화성의 중력에 붙잡힌 것으로 생각히고 있다. 또는 우리 태양계의 훨씬 더 먼 곳에서 기원하는 소행성이었을 경우도 상정할 수 있다.  미 항공우주국(NASA)의 화성정찰궤도선(MRO)이 찍은 위의 사진은 10m 정도의 해상력으로 소행성처럼 보이는 포보스를 뒤덮고 있는 수많은 크레이터들을 선명하게 잡아내고 있다.  포보스와 데이모스를 발견한 사람은 미해군천문대에서 근무하던 고학생 출신의 천문학자 아사프 홀로, 1877년 8월 며칠 간격으로 두 위성을 발견했다. 이는 1610년 자작 망원경으로 목성의 4대 위성을 발견한 갈릴레오 갈릴레이 이후 약 250년 만에 최초로 지구 외의 위성을 발견하는 기록을 세운 셈이다.  두 위성에는 그리스 신화에 나오는 전쟁신 아레스의 두 아들인 포보스(공포)와 데이모스(패배)라는 이름이 각각 붙여졌다.   서로 다른 운명을 겪을 화성의 두 달 포보스는 지구의 달과 같이 자전주기와 공전주기가 같아서 화성에 대해 항상 같은 면만 향한다. 7시간 40분의 공전주기로 돌고 있는 포보스는 화성의 자전속도보다 빠르게 공전하기 때문에 화성 지표면에서 보면 서쪽에서 떠서 동쪽으로 지며, 데이모스는 약 23,400km 떨어져서 30시간 30분의 공전주기로 돌고 있다.  화성에서 포보스는 지구의 달처럼 보이지 않는다. 더 먼 달인 데이모스는 밤하늘의 별처럼 보인다. 그것이 만월이 되어 가장 밝게 빛나면, 지구상에 보이는 금성과 닮았다.  데이모스는 포브스와 함께 원래 소행성대에 있었다가 강력한 목성의 인력으로 소행성대를 튀어나와 근처를 지나가던 화성에게 포획되었다는 설이 가장 인정받고 있다. 데이모스는 가장 긴 축이 화성을 향하고 있어서 자전주기와 공전주기가 일치한다. 데이모스의 표면은 회색이며 매우 어둡고 평균 밀도(2g/cm3 이하)는 낮아 데이모스가 탄소질로 이루어졌음을 나타내며, 우주공간을 떠돌다 화성의 인력에 붙들린 소행성일 수도 있음을 시사하고 있다.  화성으로부터 약 2만 3000km 떨어진 바깥 궤도를 돌고 있는 데이모스는 포보스와는 반대로 화성에서 점점 멀어지고 있으므로 언젠가는 화성의 중력에서 놓여나 외부로 탈출해갈 것으로 보고 있다. 참고로, 지구의 달 역시 매년 3.8cm씩 멀어져가고 있어 10억 년 후에는 지구와 이별할 것으로 과학자들은 예측하고 있다. 회자정리(會者定離)는 우주의 법칙이기도 하다.  2024년 일본항공우주국(JAXA)은 화성 위성들을 방문하기 위해 ‘화성 위성 탐사(Mars Moons eXploration:MMX) 프로젝트를 시작할 계획이다. MMX는 포보스의 표면에 착륙하여 샘플을 채취한 후 2029년에 지구로 돌아올 예정이다.
  • “우리 먼 조상님들 100만년은 더 일찍 지구에 출현”

    “우리 먼 조상님들 100만년은 더 일찍 지구에 출현”

    ‘아, 우리 조상님들의 나이가 생각했던 것보다 100만년은 더 드신 것 같네.’ 남아프리카공화국 요하네스버그에서 서쪽으로 50㎞ 떨어진 클립 강변의 구릉지대에 스테르크폰테인 동굴이 있다. ‘인류의 요람’으로 통하는 곳이다. 세계 어느 지역보다 많은 고인류 화석이 묻힌 곳이다 이곳에서 출토된 오스트랄로피테쿠스 아프리카누스 종의 두개골 화석 가운데 1947년 출토된 ‘플스 부인’으로 통하는 화석이 있다. 거의 완벽한 두개골 형태를 보존하고 있었다. 그녀의 두개골과 근처 여러 두개골 화석을 방사성 동위원소로 측정해 고인류 집단이 지금으로부터 260만년 전 무렵 지구에 처음 등장해 이후 곳곳으로 퍼져나가 오늘날 75억 인류가 됐다고 과학자들은 믿어왔다. 그런데 새로운 측정 기법으로 고인류 화석을 다시 조사한 결과 이들이 적어도 100만년은 흙 속에 묻혀 있었던 것으로 보인다는 연구 결과가 발표됐다. 연구진은 화석 주변의 퇴적물을 검사해 우주 광선(光線)에 노출됐을 때 생성된 암석의 희귀 동위성원소 수치를 얻어내 새로운 나이를 밝혀냈다. 제대로 연구한 것이 맞다면 고인류는 370만년 전과 340만년 전 사이에 처음 이 푸른별에 모습을 드러낸 것으로 교과서가 수정돼야 한다고 영국 BBC가 29일 전했다. 또 이번 연구는 고인류가 초기 인류로 진화한 방식과 관련해 훨씬 여러 갈래로 설명할 수 있는 길을 열어줄지 모른다고 방송은 덧붙였다. 미국 스미소니안 박물관에 따르면 오스트랄로피테쿠스 아프리카누스 종은 두 발로 걸어다녔으며 몸집은 현대 인간에 견줘 형편없이 왜소했다. 남자 평균 키는 138㎝, 여자 평균 키는 115㎝였다. 예전부터 과학자들이 이상하게 여겼던 것은 고인류의 나이가 너무 어리다는 것이었다. 왜냐하면 이미 현생인류의 조상 호모 지누스가 220만년 전에 지구를 누비기 시작했기 때문이다. 이번 연구 결과로 이제 100만년의 ‘진화적 도약’ 시간이 충분히 주어져 플스 부인과 그녀가 속한 종이 초기 인류의 조상이었을 가능성을 밝혀낼지 주목된다. 또 동시대 지구에 여러 종이 한꺼번에 존재했을 수 있다. 320만년쯤 된 루시로 알려진 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스도 초기 인류의 조상으로 오랫동안 여겨졌다. 고인류의 나이가 올라감에 따라 두 종이 접촉하며 함께 번식함으로써 인류는 단순한 방향으로 진화하지 않았고, 훨씬 복잡한 그림이 그려질 수 있다고 과학자들은 말한다. 연구에 참여한 프랑스 과학자 로랑 브뤼셀레는 우리네 가계도가 (보통 나무로 그려지는데) “덤불에 더 가깝다”고 말했다.
  • “정상 작동”… 누리호 위성, 양방향 교신도 성공

    “정상 작동”… 누리호 위성, 양방향 교신도 성공

    한국형 발사체 ‘누리호’가 우주에서 낳은 성능점검위성이 정상적으로 살아 움직이고 있다는 ‘바이탈 사인’(활력징후)을 보냈다. 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 전날 누리호가 목표 궤도인 고도 700㎞에서 성공적으로 분리한 성능검증위성이 22일 새벽 3시 2분 대전 항우연 지상국과 양방향 교신에 성공했다고 밝혔다. 이 데이터를 분석한 결과 성능검증위성 상태가 양호하고 모든 기능이 정상 작동했다. 발사 후 41분 36초가 지난 시점에 남극 세종기지를 통해, 1시간 38분이 지난 뒤에는 항우연 지상국 안테나를 통해 성능검증위성의 상태 정보를 수신했다. 11시간 후에는 성능검증위성이 보내오는 비콘신호(상태정보신호)를 받고 양방향 교신까지 이뤄져 누리호의 위성궤도투입 성능이 완벽하게 확인됐다.이번 교신에서는 원격명령으로 위성 시각과 지상국 시각이 일치하도록 동기화하고 성능검증위성에 탑재된 GPS 수신기를 활성화하도록 했다. 또 위성 자세제어에 필요한 궤도 정보도 지상국에서 전송했다. 항우연 지상국은 성능검증위성이 자체 메모리에 저장한 초기 데이터와 GPS 데이터를 고속 전송모드로 내려받을 계획이다. 항우연은 일주일 동안 위성 상태를 계속 점검한 다음 문제가 없다면 위성 자세를 안정화하면서 오는 29일부터 누리호에 실린 큐브위성을 이틀에 한 대씩 내보낸다. 조선대 ‘스텝큐브랩Ⅱ’를 시작으로 카이스트 ‘랑데브’(7월 1일), 서울대 ‘스누글라이트Ⅱ’(3일), 연세대 ‘미먼’(5일)이 차례대로 사출된다. 성능검증위성은 앞으로 2년 동안 고도 700㎞ 궤도를 하루에 14.6바퀴씩 돌면서 국내 기술로 개발된 발열전지, 제어모멘트자이로, S밴드 안테나가 실제 우주환경에서 정상적으로 작동하는지 확인하는 임무를 수행한다. 안상일 항우연 위성우주탐사체계설계부 책임연구원은 “위성 신호를 정상 수신했다는 것은 누리호가 1.5t급 실용위성을 목표 궤도에 정상적으로 올릴 수 있는 능력을 갖췄다는 것을 의미한다”며 “성능검증위성의 지상국 교신이 성공한 만큼 큐브위성 정상 사출과 탑재체 성능 검증이 잘 진행될 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.
  • 누리호 실려 올라간 성능점검위성 ‘바이탈 사인’ 정상 확인

    누리호 실려 올라간 성능점검위성 ‘바이탈 사인’ 정상 확인

    한국형 발사체 ‘누리호’가 우주에서 낳은 성능점검위성이 정상적으로 살아 움직이고 있다는 ‘바이탈 사인’(활력징후)을 보냈다. 과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 전날 누리호가 목표 궤도인 고도 700㎞에서 성공적으로 분리한 성능검증위성이 22일 새벽 3시 2분 대전 항우연 지상국과 양방향 교신에 성공했다고 밝혔다. 이 데이터를 분석한 결과 성능검증위성 상태가 양호하고 모든 기능이 정상 작동했다. 발사 후 41분 36초가 지난 시점에 남극 세종기지와, 1시간 38분이 지난 뒤에는 항우연 지상국 안테나를 통해 성능검증위성의 상태 정보를 수신했다. 11시간 후에는 성능검증위성이 보내오는 비콘신호(상태정보신호)를 받고 양방향 교신까지 이뤄져 누리호의 위성궤도투입 성능이 완벽하게 확인됐다. 이번 교신에서는 원격명령으로 위성 시각과 지상국 시각이 일치하도록 동기화하고 성능검증위성에 탑재된 GPS 수신기를 활성화하도록 했다. 또 위성 자세제어에 필요한 궤도 정보도 지상국에서 전송했다. 항우연 지상국은 성능검증위성이 자체 메모리에 저장한 초기 데이터와 GPS 데이터를 고속 전송모드로 내려받을 계획이다. 항우연은 일주일 동안 위성 상태를 계속 점검한 다음 문제가 없다면 위성 자세를 안정화하면서 오는 29일부터 누리호에 실은 큐브위성을 이틀에 한 대씩 내보낸다. 조선대 ‘스텝큐브랩-Ⅱ’을 시작으로, 카이스트 ‘랑데브’(7월 1일), 서울대 ‘스누글라이트-Ⅱ’(3일), 연세대 ‘미먼’(5일)이 차례대로 사출된다.성능검증위성은 앞으로 2년 동안 고도 700㎞ 궤도를 하루에 14.6바퀴 돌면서 국내 기술로 개발된 발열전지, 제어모멘트자이로, S-밴드 안테나가 실제 우주환경에서 정상적으로 작동하는지 확인하는 임무를 수행한다. 안상일 항우연 위성우주탐사체계설계부 책임연구원은 “위성 신호를 정상 수신했다는 것은 누리호가 1.5t급 실용위성을 목표 궤도에 정상적으로 올릴 수 있는 능력을 갖췄다는 것을 의미한다”며 “성능검증위성의 지상국 교신이 성공한 만큼 큐브위성 정상 사출과 탑재체 성능 검증이 잘 진행될 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.
  • 누리호 성능검증위성, 지상국과 양방향 교신 성공…정상 작동

    누리호 성능검증위성, 지상국과 양방향 교신 성공…정상 작동

    한국형 발사체 ‘누리호’(KSLV-Ⅱ)에 실려 궤도에 오른 성능검증위성과 지상국 사이의 양방향 교신이 22일 새벽에 성공적으로 이뤄졌다. 누리호 발사 성공과 위성의 궤도 안착에 이어 양방향 교신을 통해 위성의 정상 작동까지 확인됨에 따라, 우리나라는 실용위성 자체발사 역량을 완벽하게 갖추게 됐다. 과학기술정보통신부(과기정통부)와 한국항공우주연구원(항우연)은 22일 오전 3시 1분쯤 대전 항우연 지상국과 성능검증위성이 양방향 교신에 성공했다고 밝혔다. 이에 따라 우리나라는 처음으로 외국의 발사체를 빌리지 않고 자력으로 자체 개발한 위성을 쏘아올려 교신에 성공하고 위성이 정상 작동중임을 확인했다. 성능검증위성은 발사체인 누리호의 궤도 투입성능을 검증하기 위해 국내 기술로 제작된 위성이다. 발사가 이뤄진 21일에도 남극 세종기지와 대전 항우연 지상국 안테나를 통해 성능검증위성의 기본상태 정보를 수신한 바 있다. 이날 교신에서 항우연은 성능검증위성으로부터 상세정보 데이터를 수신해 분석했으며, 위성의 상태는 양호하고 모든 기능이 정상적으로 작동되고 있음을 확인했다. 항우연은 위성에 원격명령을 내려 위성 시각과 지상국 시각을 상호 동기화하도록 하고, 성능검증위성에 탑재된 정밀위성항법시스템(GPS) 수신기를 활성화했다. 또 위성의 3축 자세제어를 위해 필요한 궤도정보를 지상국에서 성능검증위성으로 전송했다.항우연은 향후 성능검증위성이 발사 이후 자체 메모리에 저장했던 초기 데이터와 GPS 데이터를 고속 전송모드(1Mbps)로 내려받을 계획이다. 또 7일간 위성의 상태를 계속 점검하면서 자세를 안정화한 뒤, 이달 29일부터 국내 대학에서 개발한 큐브위성을 하나씩 이틀 간격으로 사출할 예정이다. 사출은 조선대(6월 29일), 한국과학기술원(KAIST)(7월 1일), 서울대(7월 3일), 연세대(7월 5일) 순으로 이뤄진다. 성능검증위성에는 전용 카메라가 탑재돼 있어 큐브위성의 사출 과정을 촬영할 예정이며, 이와 관련된 영상데이터는 추후 지상국으로 전송하게 된다. 성능검증위성은 앞으로 임무수명기간인 2년 동안 지구 태양동기궤도에서 하루에 약 14.6바퀴 궤도운동을 하도록 설계돼 있으며, 앞으로 1달간 초기 운영 기간을 거친 이후 본격적인 임무를 수행할 예정이다. 성능검증위성에는 국내에서 개발된 우주핵심기술 탑재체 3종(발열전지, 제어모멘트자이로, S-Band 안테나)가 실려있다. 성능검증위성은 운용기간 동안 탑재체가 실제 우주환경에서 설계된 성능을 잘 발휘하는지에 대해 확인할 예정이다.
  • [이광식의 천문학+] 우리은하의 과거-미래 알려줄 ‘가이아 데이터’ 공개

    [이광식의 천문학+] 우리은하의 과거-미래 알려줄 ‘가이아 데이터’ 공개

    우리은하의 별을 관측하는 우주망원경이 은하가 탄생한 지 불과 20억 년이 지났을 무렵 우리은하에 무슨 일이 일어났는지를 보여주고 있을 뿐만 아니라, 곧 공개될 데이터를 통해 천문학자들은 우리은하의 훨씬 더 먼 과거를 엿볼 수 있게 될 것으로 예측하고 있다.  유럽 ​​우주국(ESA)의 가이아 탐사선은 허블 우 망원경이나 제임스웹 우주망원경과 같이 우리에게 친숙한 이름이 아니지만, 가이아 임무는 현재 가장 과학적인 논문을 생산하고 있으며, 연구원들이 말하듯이 우리은하의 역사에 대한 이해에 있어 전례 없는 도약을 가능하게 했다.  가이아는 웹이나 허블과는 다른 방식으로 작동한다. 가이아는 우주에서 하나의 목표물에 초점을 맞춰 관찰하는 것이 아니라, 하늘 전체를 쉼없이 스캔한다. 지구에서 약 150만km 떨어진 라그랑주 2포인트에 자리 잡은 한국의 갓 모양을 한 이 망원경은 하늘에서 가장 밝은 별 20억 개를 관찰한다. 지상 베이스의 망원경과는 달리 지구 대기에 의한 왜곡현상이 없는 관측이 가능하다.  허블이나 웹과는 달리 가이아는 먼 별과 은하의 세부사항을 드러내는 경이로운 이미지를 캡처하는 데 중점을 두지 않는다. 그보다 탐사선은 몇 가지 기본 매개변수, 즉 지구로부터 별의 거리, 별이 우주공간을 통과하는 속도, 하늘과 3차원에 나타나는 운동방향의 관측에 집중한다.  우주의 물체는 물리법칙을 따르기 때문에 과학자들은 은하의 진화를 형성한 사건을 선택해 과거와 미래에 걸쳐 수십억 년 동안 그 별의 궤적을 모델링할 수 있다. 은하 고고학으로 알려진 학문은 2013년 가이아가 출범한 이후 엄청나게 성장했으며, 6월 13일 새로운 데이터 공개가 연구를 강화할 것으로 보인다.  네덜란드 라이덴 대학의 천문학자이자 가이아 데이터 처리 및 분석 컨소시엄 의장인 앤터니 브라운은 "우리는 여전히 은하수의 기원에 대한 세부사항을 밝히기 위해 노력하고 있다"고 전제하고 "새로이 공개되는 데이터를 얻는다면 연구가 훨씬 빨리 진척될 것"이라고 밝혔다. 별빛에 모든 것이 들어 있다 이 새로운 데이터에는 천문학자들이 천체 물리학적 매개변수라고 부르는 것이 포함되어 있다. 관찰된 별의 빛 스펙트럼(기본적으로 별의 물리-화학적 특성을 나타내는 지문)에서 파생된 천체 물리학적 매개변수는 관찰된 별의 나이, 질량, 밝기 수준 그리고 경우에 따라 상세한 화학적 구성을 나타낸다.  ESA의 가이아 프로젝트 과학자인 조스 드 브루너는 "별의 스펙트럼을 분석하면 정말 그 별의 거의 모든 것을 알게 된다"라고 말하면서 "마치 익명의 사람들 그룹에서 그들의 이름과 나이와 출신 지역을 알게 되는 것과 마찬가지"라고 덧붙였다.  6월 13일 발표된 데이터 덕분에 천문학자들이 '만나게 되는' 별들의 그룹은 5억 개의 별로 구성되어 있으며, 이는 가이아가 관찰하는 별의 4분의 1에 해당한다. 이 정보는 천문학자들이 우리은하를 형성한 사건의 순서를 바로잡는 데 도움이 될 것이며, 이에 대해 브라운은 "실제로 은하 형성의 역사를 푸는" 것이라고 강조한다. 은하의 역사는 충돌의 역사  브라운의 설명에 따르면, 천문학자들은 우리은하가 빅뱅 이후 약 8억 년에 형성되기 시작했으며, 10억 년에서 20억 년 사이의 집중적인 형성 기간을 거쳤다고 생각한다. 이 형성 기간에 다른 은하들과의 숱한 충돌이 일어났으며, 이러한 과정을 거쳐 점차 오늘날 우리가 보고 있는 은하처럼 모양을 갖추어갔다. 즉 2,000억 개의 별을 포함하는 거대한 나선은하로 발전한 것이다. (가이아는 그 중 약 1%만 관측한다.)  이전에 발표된 가이아 데이터에서 연구원들은 초기 충돌의 흔적을 은하계를 통해 파문을 일으키며 별의 움직임에 영향을 미치는 파동 형태에서 발견했다. 이러한 충돌 중 가장 중요한 것은 가이아 엔셀라두스라는 은하와의 충돌이었다. 그 은하는 약 100억 년 전 두 은하가 충돌했을 당시 우리은하보다 크기가 약 4분의 1밖에 안되었다. 가이아 데이터에 따르면, 충돌은 은하의 원반을 둘러싸고 있는 희박한 별들의 구인 은하의 헤일로를 발생시켰다고 가이아 데이터가 밝혔다.  브라운은 "현재 우리는 이 가이아 엔셀라두스와의 충돌이 우리은하가 겪은 마지막 중요한 은하 합병이라고 생각한다"고 덧붙였다. ​대-소 마젤란 은하가 우리은하와 충돌한다 6월 13일 데이터 발표를 기다리는 천문학자 중에는 네덜란드 흐로닝겐 대학 천체물리학 박사후 연구원인 에두아르도 발비노가 있다. 발비노는 그가 은하의 '가장 작은 빌딩 블록'이라고 부르는 작은 규모의 충돌에 관심이 있다. 그것들은 우리은하가 오랜 세월에 걸쳐 삼켜버린 구상성단 같은 별들의 고대 그룹이다.  발리노는 "구상성단은 이러한 충돌을 겪은 후 분해되기 때문에 특별하다"고 말하면서 "그러나 그들은 해체된 후에도 '별의 흐름'이라고 부르는 일관된 별 그룹으로 계속 존재하고 있다"고 밝혔다.  이러한 별의 흐름은 탐지하기가 매우 어려운 것으로 악명이 높았지만, 발비노는 새로운 가이아 데이터가 이 노력의 돌파구를 열어줄 것으로 기대하고 있다.  "새 데이터 세트에 별이 얼마나 빨리 우리에게 접근하는거나 멀어지는지를 나타내는 방사형 속도라는 추가적인 속도 구성요소가 있을 것"이라고 발비노는 강조하면서 "가이아가 이전에 그중 일부를 측정했지만 새 샘플은 그보다 10배 더 커질 것이며, 이전의 어떤 것보다 더 크다"고 덧붙였다.  이러한 별들의 움직임에서 천문학자들은 은하계에 병합되는 과정 속에서 움직이는 별들의 그룹을 구별할 수 있을 것이다. 이 정보를 별의 화학적 구성에 대한 데이터와 결합함으로써(다른 은하에서 도착한 별은 뚜렷한 화학적 지문을 가짐) 천문학자들은 이전과는 다른 방식으로 은하의 과거를 엿볼 수 있게 된다.  발리노는 "이는 가이아 데이터로 할 수 있는 흥미로운 일 중 하나"라고 말하면서 "당신은 유사하게 움직이는 별들의 그룹을 찾을 수 있고, 기본적으로 그들이 어디에서 왔고 어떤 구성 요소가 그들을 은하수로 가져왔는지 재구성할 수 있다. 그러면 궁극적으로 우리은하가 어떻게 형성되었는지에 대한 질문에 답할 수 있게 된다"고 덧붙였다.  지난 수십억 년 동안 우리은하는 아주 평화로웠다. 은하는 별을 쏟아내고 있는 한편으로, 초기의 변화로 인한 여진을 흡수하는 가운데 별들이 일정한 속도로 죽어가고 있다.  그러나 앞으로 상황이 다시 어려워질 것이다. 천문학자들은 다음 은하 충돌의 접근 방식을 관찰하고 있. 즉, 대마젤란 성운과 소마젤란 성운이라고 하는 우리은하의 궤도에 있는 두 왜소은하와의 충돌이다.  마젤란 성운은 지난 수십억 년 동안 우리은하 주위를 도는 궤도에 진입했으며, 이미 우리은하의 중력장에 영향을 미치고 있다. 천문학자들은 두 은하의 과거를 정말 잘 재구성한다면 대-소 마젤란이 우리은하와 합쳐지는 전 과정을 살펴볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 
  • 위성, 항공기, 드론으로 여름철 녹조 발생 선제대응한다

    위성, 항공기, 드론으로 여름철 녹조 발생 선제대응한다

    그동안 항공기로만 감시하던 여름철 녹조를 인공위성과 드론으로도 입체 감시해 선제대응한다. 환경부 국립환경과학원은 위성, 항공기, 드론에 탑재한 광학감지기를 활용해 녹조 상황을 원격으로 감시하고 관련 정보를 ‘물환경정보시스템’(water.nier.go.kr)에 공개하는 등 여름철 녹조 발생에 선제적으로 대응하겠다고 14일 밝혔다. 이번 녹조 원격 감시는 기존 항공기 초분광 영상 활용에 더해 유럽우주국(ESA)에서 운용하는 ‘센티넬-2’ 위성의 다분광 영상, 드론을 활용한 초분광 영상을 추가해 감시 빈도를 높이고 감시 공간을 넓힌다. 항공기 초분광 영상은 공간 해상도가 2m급으로 정밀하지만 날씨가 흐리거나 비가 오는 등 악천후에서는 운용이 어렵다는 단점이 있다. 그러나 위성은 날씨 영향을 덜 받는다. 위성의 다분광 영상은 지표에서 반사되거나 복사되는 에너지를 약 10종의 파장으로 분류한다. 과학원 연구진은 지난해 ‘원격탐사 기법을 이용한 물 환경 변화 예측 연구’를 통해 센티넬-2 위성 영상에서 녹조를 특정하는 파장만 골라내 녹조 원인 물질인 클로로필-a와 남조류의 피코시아닌 농도를 계산하는 기술을 개발했다. 또 항공 영상처리 기술력을 바탕으로 드론의 영상처리 알고리즘을 새로 개발해 녹조 경보지점과 취수장 인근 등을 대상으로 다각적 녹조 감시를 시작했다. 녹조 원격 감시 영상은 촬영 후 2일 이내 제공되며 이번에 추가되는 위성과 무인기 영상은 15일부터 물환경정보시스템 내 물환경지리정보 서비스로 확인할 수 있다. 김용석 환경과학원 물환경연구부장은 “올여름은 평년보다 덥고 강수량은 적어 녹조가 크게 발생할 것으로 우려되는 만큼 여름 초기에 집중적으로 관측해 선제적 녹조 대응에 활용할 예정”이라고 말했다.
  • 尹대통령 “좋아하는 영화는 故노무현 다룬 ‘변호인’”

    尹대통령 “좋아하는 영화는 故노무현 다룬 ‘변호인’”

    윤석열 대통령은 지난 12일 영화배우 송강호씨와 박찬욱 감독 등 영화계 인사들과의 만찬에서 가장 좋아하는 영화 중 하나로 양우석 감독의 ‘변호인(2013)’을 꼽았다. ‘변호인’은 故노무현 전 대통령의 인권 변호사 시절 일화를 각색한 작품으로, 송강호가 노 전 대통령을 모델로한 극중 송우석 역을 맡았다. 이날 용산 대통령실 청사 앞 잔디마당에서 진행된 만찬에는 칸영화제 경쟁 부문에서 남우주연상을 받은 배우 송강호씨(영화 ‘브로커’)와 감독상을 받은 박찬욱 감독(영화 ‘헤어질 결심’)을 비롯해 영화계 원로인 임권택 감독과 김동호 강릉국제영화제 위원장, 박보균 문화체육관광부 장관, 박기용 영화진흥위원장 등이 참석했다. 영화인을 초청한 자리인 만큼 만찬 중간 가장 좋아하는 영화가 대화 주제로 올랐다. 윤 대통령은 “특히 송강호 배우가 출연한 영화 ‘변호인’을 좋아한다”고 발언했다. 만찬 참석자들 간에 이 영화를 놓고 장시간 대화가 오고간 것으로 전해졌다. 윤 대통령은 부인 김건희 여사와 영화 관람을 즐기던 추억도 꺼낸 것으로 전해졌다. 윤 대통령은 “연예하던 때는 물론 결혼 후에도 대한극장에서 자주 영화를 같이 봤다”며 “거의 일주일에 한 번씩 주말이면 극장 옆 중국집에 가 짜장면을 먹고 영화를 봤다”고 말했다.한편 2013년 개봉한 영화 ‘변호인’은 1981년 제5공화국 정권 초기 부산에서 일어난 부림사건을 배경으로, 당시 이 사건의 변론을 맡은 故 노무현 전 대통령을 모티브로 한 작품이다. 누적 관객수 1137만명을 기록하며 흥행에 성공했다. 극중 故 노무현 전 대통령을 연기한 송강호는 당시 언론과의 인터뷰에서 “돌아가신 분을 모티브로 만든 작품”이라며 “그분 인생의 단면을 자신 있게 그릴 수 있을까, 누가 되지는 않을까 하는 고민과 두려움 때문에 출연을 고민했었다”며 작품 선택 당시 부담감에 대해 밝힌 바 있다.
  • [아하! 우주] 태양계 끝자락 맴도는 천체 26개, 한국 천문연이 발견

    [아하! 우주] 태양계 끝자락 맴도는 천체 26개, 한국 천문연이 발견

    한국천문연구원은 지난 2019년부터 최근까지 태양계 가장 바깥에 있는 천체 26개를 발견해, 소행성센터로부터 공인받았다고 9일 밝혔다. 이는 최근 3년간 천문학자들이 보고한 해왕성바깥천체(TNO) 86개 중 약 3분의 1일 차지한다. TNO는 태양계 최외곽 행성인 해왕성보다 멀리 떨어진 천체로 궤도장반경이(타원궤도의 긴반지름) 해왕성의 30.1AU(1AU=지구와 태양 사이 평균 거리로 약 1억5000만km)보다 큰 천체를 말한다. 현재까지 발견된 TNO의 수는 약 4천 개에 이른다. 우리에게 가장 잘 알려진 TNO는 명왕성이다. TNO의 상당수는 태양계에 형성 초기부터 변하지 않고 같은 궤도를 공전해 태양계의 화석이라 불린다. 이번 발견은 천문연이 칠레, 호주, 남아공에서 운영 중인 외계행성탐색시스템(KMTNet) 중 칠레 관측소의 1.6m 망원경으로 이뤄냈다. 천문연 연구팀은 2019년부터 매년 4월경에 태양계 천체가 모여 있는 황도면을 집중 관측해, 최초 발견한 2019 GJ23을 비롯해 지금까지 모두 26개의 천체를 발견했다. TNO는 너무 멀고 어둡기 때문에 대부분 대형 망원경을 통해 발견한다. 다른 기관이 발견한 60개의 천체는 모두 외계행성탐색시스템보다 구경이 큰 망원경으로 관측됐으며, 주로 4m급 내지 8m급 대형 망원경이 이용됐다. 이번 성과는 작은 체급에도 불구하고 자체 시설로 상대적으로 긴 시간을 투자해 이뤄낸 성과로 높이 평가된다. 태양계 초기 당시 많은 천체들은 서로 충돌하거나 궤도를 바꾸는 이주 현상이 발생한 것으로 과학자들은 추측하고 있다. 그러나 TNO의 상당수는 태양계가 형성될 때부터 화석처럼 변하지 않고 같은 궤도를 돌고 있다. 따라서 동일한 궤도를 돌고 있는 TNO의 궤도 분포를 연구하면 태양계 초기 역사를 파악할 수 있을 것으로 기대된다. 특히 천문연이 발견한 천체 중 2022 GV6은 공전주기가 무려 1538년에 달하는 것으로 추정되는 희귀한 사례로, 이 천체의 극단적인 궤도는 인류가 본격 탐색에 착수한 태양계 최외곽 지역의 소천체 분포를 통계적으로 이해하는 데 큰 도움을 줄 것으로 보인다. 이번 발견을 주도한 천문연 정안영민 박사는 “2022 GV6와 같이 특이한 공전주기를 가진 천체들을 많이 발견하여 태양계 생성의 비밀을 알아내고 싶다”며 “앞으로도 외계행성탐색시스템으로 특이 천체 발견을 이어나갈 것”라고 밝혔다.  이 연구에 참여한 우주탐사그룹장 문홍규 박사는 “TNO에는 신화에 등장하는 인물이나 동물의 이름을 붙이는 것이 천문학계의 관례”라며, “이번에 정안 박사가 발견한 천체의 이름을 국민공모를 통해 정하는 방식을 고려 중이다”고 덧붙였다.
  • 제임스웹 우주망원경, 미세 운석과 충돌했다 [이광식의 천문학+]

    제임스웹 우주망원경, 미세 운석과 충돌했다 [이광식의 천문학+]

    미 항공우주국(NASA)의 차세대 우주망원경 제임스웹은 발사 후 6개월도 채 되지 않아 처음으로 눈에 띄는 미세 운석 충돌을 몇 차례 겪었지만, NASA는 그다지 걱정하지 않고 있다.  2021년 12월 25일 발사된 제임스웹 우주망원경(JWST)은 중간 몇 달 동안 심우주 기지로 비행하면서 과학관측을 준비하는 데 보냈다. 복잡한 점검 과정은 놀라울 정도로 순조롭게 진행되었다. 최근 NASA는 7월 12일 망원경에서 처음으로 '과학 품질'의 이미지를 공개할 예정이라고 밝혔다.  지난 6월 8일(현지시간) 우주망원경이 미세 운석이라고 불리는 작은 우주 먼지로부터 처음으로 몇 차례 충돌을 경험했다고 발표했다. 그러나 이것이 천문대의 일정이나 과학장비에 어려움을 줄 것으로 예상되지는 않는다.  메릴랜드에 있는 NASA 고다드 우주비행센터의 웹 광학망원경 파트 관리자인 리 파인버그는 성명에서 "웹의 거울이 우주에 노출된 상태에서 가끔 발생하는 미세 운석 충돌이 시간이 지남에 따라 망원경 성능을 약간씩 저하시킬 것으로 예상했다"고 밝히면서 "발사 이후 우리가 예상한 대로 4개의 측정 가능한 미세 운석 충돌이 있었는데, 이것은 최근 우리가 가정한 성능 저하 예측치보다 크게 나타났다"고 발표했다.  성명서에 따르면, 가장 심각한 충격은 5월 23일부터 5월 25일 사이에 발생했으며, 18개로 이루어진 금도금 육각형 주경의 C3 부분에 영향을 미쳤다.  모든 우주선은 미세 운석 충돌을 경험하고 견딜 수 있도록 설계되어야 하는데, 이는 JWST도 예외가 아니다.관측소의 엔지니어들은 거울 샘플을 실제 충격에 노출시켜, 그러한 사건이 임무에 어떤 영향을 미치는가에 대한 검토를 마쳤다.  그러나 성명에 따르면, 최근의 영향은 임무 요원이 모델링했거나 지상에서 테스트할 수 있었던 것보다 더 컸다. 이 같은 미세 운석 충돌이 우주망원경의 임기 초기에 영향이 미치고 있음에도 불구하고 NASA 요원들은 100억 달러 규모의 망원경이 여전히 적절하게 작동할 것이라고 확신하고 있다.  "우리는 웹이 태양의 가혹한 자외선과 하전 입자는 물론, 외부 은하계에서 오는 우주선, 우리 태양계 내의 미세 운석에 의한 충돌을 포함해 우주 환경에서 견뎌내야 한다는 것을 항상 잊지 않고 있다"고 NASA 고다드의 프로젝트 부책임자는 성명에서 밝히면서 "우리는 성능 마진(광학, 열, 전기, 기계)을 갖춘 웹을 설계하고 제작하여 우주에서 수년이 지난 후에도 야심찬 과학임무를 수행할 수 있도록 했다"고 덧붙였다.  또한 JWST는 해당 기관이 예상한 것보다 훨씬 양호한 상태로 광학 제품을 생성했다고 관계자들은 성명에서 언급하면서 일부 미세 운석 충돌은 예측할 수 있다고 설명한다. 예를 들어 우주망원경이 유성우를 통과하도록 설정되면 직원은 이러한 이벤트에 대해 JWST의 광학 시스템을 안전하게 조종할 수 있다. 그러나 최근의 충돌은 그러한 유성우의 일부가 아니었으며, 성명서는 이를 "피할 수 없는 우연한 사건"으로 분류했다.  충돌이 발생한 후 엔지니어는 천문대에서 18개의 낱개 거울 부분을 개별적으로 조정하여 거울 전체의 상태를 정상화시킬 수 있다.  웹 망원경은 지구-태양 라그랑주 2포인트라는 중력 평형점을 공전하고 있는데, 이곳은 지구에서 태양 반대 방향으로 약 150만km 떨어져 있는 우주공간이다.  파인버그는 "이 비행 데이터를 사용하여 시간이 지남에 따라 성능 분석을 업데이트하고 웹의 이미징 성능을 최대한 극대화할 수 있도록 운영 방식을 개발할 것"이라고 강조했다.
  • 해왕성 바깥에서 태양 공전주기 1500년 천체 발견

    해왕성 바깥에서 태양 공전주기 1500년 천체 발견

    한국 천문학자들이 태양계 막내 행성인 해왕성의 궤도 바깥 태양계 최외곽에서 천체 26개를 새로 발견했다. 태양계는 ‘수금지화목토천해’로 알려진 행성 궤도 바깥 왜행성, 소행성대, 카이퍼벨트와 오르트구름대까지 포함한다. 한국천문연구원 우주과학본부 우주탐사그룹 연구팀은 2019년부터 최근까지 태양계 가장 바깥에서 천체 26개를 발견하고 ‘소행성센터’(MPC)로부터 공인받았다고 9일 밝혔다. 이번에 우리 과학자들이 발견한 천체 갯수는 최근 3년간 전 세계 천문학자들이 보고한 ‘해왕성바깥천체’(TNO) 86개 중 3분의1을 차지한다. 대표적인 TNO는 태양계 9번째 행성이었다가 2006년 국제천문연맹의 행성분류법 변경으로 그 지위를 잃고 왜행성으로 범주가 바뀐 명왕성이다. 이번 발견은 천문연이 남반구인 칠레, 호주, 남아프리카공화국에 설치해 24시간 운영 중인 ‘외계행성탐색시스템’(KMTNet) 중 칠레 관측소의 1.6m급 망원경으로 관측한 결과이다. TNO는 거리가 멀리 떨어져 있고 주변이 어두워 대부분 4m급이나 8m급 대형 망원경으로 발견한다. 그렇지만 연구팀은 망원경 구경은 작지만 2019년부터 매년 4월 태양계 천체가 모여 있는 황도면을 오랜 시간 집중 관측해 26개 천체를 발견했다.천문연은 이번에 발견한 여러 천체 중 ‘2022 GV6’으로 임시 명명된 천체는 태양 공전주기가 1538년에 이르는 것으로 추정했다. 다른 천체들의 공전주기는 219~417년에 불과하다. 천문학자들은 태양계가 만들어지던 초기에 많은 천체들이 서로 충돌하거나 궤도를 바꾸는 이주 현상이 발생했을 것으로 보고 있다. 그렇지만 TNO들은 태양계가 형성될 때부터 화석처럼 변하지 않고 같은 궤도를 돌고 있기 때문에 이들 궤도 분포를 연구하면 태양계 초기 역사를 파악하는데 도움이 될 것으로 기대된다. 천문연 우주탐사그룹장 문홍규 박사는 “이번에 발견된 TNO들이 정식 고유번호를 발급받기까지는 시간이 걸리겠지만 천문학계는 정식 고유번호를 부여받을 때 신화에 등장하는 인물이나 동물 이름을 붙이는 경우가 많다”며 “이번에 발견된 TNO의 이름을 국민공모로 정하는 것도 고려 중”이라고 말했다.
  • [이광식의 천문학+] 철 운석은 초기 태양계 혼돈을 증명한다

    [이광식의 천문학+] 철 운석은 초기 태양계 혼돈을 증명한다

    과거 금속성 소행성의 속심이었던 철 운석을 분석한 새로운 연구에 따르면, 태양이 형성된 직후 780만년에서 1170만년 사이에 소행성과 행성들이 끊임없이 충돌하는 거대한 난장판이 벌어졌다.  국제 연구 팀은 지구에서 발견된 18개의 철 운석에서 그 모천체의 진화를 더 잘 이해하기 위해 라팔듐, 은, 백금의 동위원소를 분석했다. 금속성 소행성은 조밀한 철 속심을 포함하고 있으며, 철 운석은 다른 소행성과 충돌하여 폭발한 소행성의 속심에서 유래한 것이다.  팔라듐 107은 방사선 붕괴를 일으켜반감기가 650만년인 은 107로 변한다. 질량 분석기로 두 동위원소의 상대적 존재비를 측정한 이전의 측정에서는 운석의 일부였던 소행성 핵이 빠르게 냉각되었음이 밝혀졌다. 문제는 이러한 급속 냉각이 언제 발생했는가하는 점이다.  시기의 폭을 좁히기 위해 취리히 연방공과대학의 선임 연구원인 앨리슨 헌트와 스위스의 국립 행성연구역량센터가 이끄는 연구팀은 질량 분석기 프로세스를 개선한 후, 운석이 우주를 여행하는 동안 충돌하는 우주선으로부터 백금의 동위원소를 검색했다.  헌트는 성명에서 "백금 동위원소 존재비에 대한 추가 측정을 통해 왜곡된 샘플의 은 동위원소 측정을 수정할 수 있었다"라고 밝히면서 "그래서 우리는 그 어느 때보다 더 정확하게 충돌 시점을 측정할 수 있었다"고 덧붙였다. 헌트 팀이 결정한 시기는 태양계 형성 후 780만에서 1,170만 년 사이였다. 다른 운석을 조사하면 연대가 더 길어질 수 있지만, 45억 년 태양계의 역사에 비추어볼 때 이는 비교적 짧은 기간이다.  이 발견은 초기 태양계가 극도로 혼란스러웠음을 시사한다. 행성은 아직 완전히 형성되지 않았으며, 소행성과 원시행성은 쉼없이 충돌함으로써 일부 큰 소행성에서 규산염 맨틀이 벗겨져 금속 코어를 우주에 노출시켰고, 뒤이은 충돌이 코어를 부수기 전에 빠르게 냉각되었을 것임을 시사한다.  ​"그 당시에는 모든 것이 서로 뒤얽혀 결렬한 충돌을 빚었을 것으로 보인다"라고 헌트가 말했다. ​이 혼돈을 불러온 것은 태양을 형성한 가스 구름인 태양 성운의 소멸과 크게 관련이 있다고 헌트 팀은 생각한다. 성운이 소멸되면서 구름의 잔해가 젊은 별 주위의 원반에 정착했다. 가스가 냉각되면서 먼지와 얼음이 응결되었고, 강착이라는 과정을 통해 오늘날 우리에게 친숙한 행성, 소행성, 혜성으로 축적되었다.  그러나 행성이 뭉쳐질 수 있는 시간은 한정되어 있었다. 태양이 점차 켜지면서 태양풍이 태양 성운의 잔해를 외부 공간으로 날려버리기 시작했기 때문이다. 젊은 행성들은 가스와의 마찰로 인해 궤를 도는 속도가 느려졌다. 행성체를 억제할 가스가 없었기 때문에 행성의 빠른 공전속도로 인해 충돌의 소용돌이로 이어지는 혼돈의 기간이 있었음에 틀림없다고 연구원들은 설명한다. 그러나 같은 시기에 일어난 다른 사건들도 혼란에 일조했을 수 있다는 지적도 있다. 거대 가스 행성, 특히 목성과 토성은 초기 태양계 무렵 안쪽으로 이주해왔으며, 그들 중력의 영향으로 인해 보다 작은 천체들의 궤도가 붕괴되어 소행성대와 카이퍼대를 형성했다.​ 특히 '거대한 압정(Grand Tack)'으로 알려진 한 모델은 목성이 현재 위치로 다시 이동하기 전, 토성의 중력이 목성에 영향을 주어 오늘날 화성처럼 태양에 가깝게 안쪽으로 이동했다고 주장한다. '거대한 압정' 모델은 이 사건이 태양계 역사가 시작된 후 1천만 년 이내에 일어났을 것이라고 예측한다.  그러나 45억 년 전에 일어난 일을 증명하는 것은 어려운 일이지만, 철 운석을 생성한 소행성의 운명을 다룬 이 새로운 연구는 초기 태양계가 얼마나 폭력적인 장소일 수 있었는지에 대한 새로운 증거를 제공한다.  올해 말 발사 예정인 NASA의 프시케 미션이 2026년 금속 소행성 프시케(16 Psyche)에 도착하면 이에 관해 더 많은 정보가 밝혀질 수 있을 것으로 보인다.  이 연구는 네이처 천문학 저널 온라인판에 5월 23일 발표되었다. 
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