불볕더위와 열대야로 밤낮없이 뜨거운 날이다. 더운 날씨에는 사람들이 영화관을 많이 찾아 영화업계도 앞다퉈 대작을 쏟아내고 있다. SF는 영화계에서 사랑하는 주제 중 하나다. 지구과학에서 특히 주목하는 작품들이 있는데 2003년 개봉한 ‘코어’라는 작품이다. 미국 정부가 비밀리에 개발한 무기가 가동되면서 지구 내부에 액체로 이루어진 외핵의 운동이 멈춘다. 그에 따라 지구자기장이 만들어지지 않으면서 지구상 생명체가 절멸할 위기에 처한다. 미국항공우주국(NASA)은 6명의 전문가로 구성된 팀을 만들어 지구 내부로 들어가 운동을 멈춘 외핵에 핵폭탄을 터트려 정상적으로 움직이도록 한다는 내용이다. 지구과학을 주제로 다룬 것도 흥미롭지만, 지구 내부로의 여정에서 나타나는 여러 장면들은 관객의 상상력을 자극하기에 충분했다. 지구 내부의 사실적 묘사를 위해 영화 제작 과정에 많은 지구과학자가 자문단으로 참여했다고 한다. 지구 내부 가장 안쪽에 자리잡은 코어(핵)는 철과 니켈을 주 구성성분으로 하며 내부 압력이 매우 높다. 이곳에는 지구 생성과 함께 많은 에너지원이 쌓여 있고 높은 열이 끊임없이 방출되고 있다. 고온, 고압 환경 때문에 액체 상태인 외핵과 고체 상태인 내핵이 분리되어 공존하고 있다. 액체 상태인 외핵은 지구 생명체의 생존에 중요한 역할을 한다. 지구 내부의 열과 지구 자전으로 외핵 내에서는 끊임없이 액체 철의 유체 운동이 발생하고, 그 결과 지구는 거대한 막대자석의 성질을 가지고, 지구를 감싸는 거대한 자기장을 형성한다. 이 자기장은 우주에서 날아오는 태양풍을 차단해 생명체가 살 수 있는 환경을 만든다. 지구가 생성된 지 45억년 동안 외핵은 꾸준히 운동하며 생명이 숨 쉴 수 있는 환경을 제공한 것이다. 언젠가 지구 내부의 열 에너지원이 바닥나고 내부가 식어 외핵이 고체 상태로 변하면 지구는 더이상 사람이 살 수 없게 될지도 모른다. 외핵은 지구의 자전 속도도 조절한다. 행성은 생성 초기 빠른 회전으로 행성의 모양을 만들고 고유의 자전 속도를 유지한다. 지구는 외핵이 액체로 되어 있어 내핵과 지구 표면이 분리된 채 각기 다른 자전 속도로 회전한다는 것이 밝혀져 과학계에 큰 화제가 되기도 했다. 지구 내부의 이해는 다른 외계 행성의 환경과 성장을 이해하는 데 많은 도움을 준다. 최근 우주 선진국들은 다양한 외계 행성 연구에 집중하고 있다. 외계 행성 연구 결과를 바탕으로 만들어진 영화가 ‘인터스텔라’다. 우리가 살고 있는 지구의 이해는 우주의 신비를 푸는 열쇠다. 영화들에서 등장하는 지구와 다른 행성의 다양한 정보와 지식은 하루아침에 쌓인 것이 아니다. 오랜 기간 동안 수많은 과학자들의 호기심과 노력의 결과물이다. 일부 발견은 오랜 시간이 지나서야 비로소 그 가치를 인정받기도 한다. 기초과학 분야의 발전은 지난한 시간과의 싸움이며, 시간과 연구 역량 투입에 비해 당장의 경제적 효과와 국가적 이득을 창출하지 못하는 경우도 많다. 꾸준한 지원과 인내심을 갖고 지켜봐야 하는 이유가 여기에 있다. 우리나라는 국내총생산(GDP) 대비 연구개발(R&D) 투자 비율이 2014년 4.29%로 세계 1위, 절대 금액 면에서도 세계 6위 수준으로 알려져 있다. 올해 연구개발 투자 총액이 19조원을 넘어선다고 한다. 하지만 이런 양적 성장에도 불구하고 원천 기술개발이나 거대 과학기술에 해당하지 않는 기초과학 연구에 대한 투자는 여전히 소홀하다. 기초과학 연구를 통해 알아낸 지식과 정보가 당장의 먹거리 해결에는 도움이 되지 않을 수 있다. 하지만 이러한 지식과 정보는 인류의 원초적 호기심을 푸는 열쇠를 제공할 뿐 아니라, 인류가 갑작스레 당면할지 모르는 생존의 문제를 푸는 데 가장 중요한 기초 정보가 될 수 있다.

국립현대미술관 현대차 시리즈는 독자적인 작품세계를 구축해 온 작가에게 대규모 신작을 실현할 기회를 주기 위해 마련됐다. 현대자동차에서 매년 9억원을 지원하는 국내 최대의 작가지원 프로그램이다. 세 번째를 맞은 올해의 주인공은 세계를 무대로 맹활약 중인 현대미술 작가 김수자(59)다. 1990년대 초 ‘보따리’라는 개념을 물질과 비물질을 감싸는 방법론으로 풀이해 주목을 끌기 시작한 그는 독자적인 작품세계로 광주, 이스탄불, 베니스, 리옹 등 각종 비엔날레에 잇따라 초대받고 2013년 베니스비엔날레 한국관 대표작가로 선정되기도 했다. 최근에는 밴쿠버미술관, 빌바오 구겐하임미술관, 프랑스 메츠퐁피두센터에서 개인전을 갖는 등 해외에서 유명세를 떨치고 있다. 김수자는 자아와 타자, 물질과 비물질, 이동성과 부동성 등의 상반된 개념에 집중하는 한편 이민과 망명, 폭력과 정치, 환경 같은 사회적 이슈에도 지속적인 관심을 보여 왔다. 회화, 드로잉, 조각뿐 아니라 소리, 빛, 이불보 등을 이용한 장소특정적 설치와 퍼포먼스, 비디오, 사진 등의 개념적이고 구조적인 창작 방식으로 동시대 미술을 개척하고 있다. 이번 전시는 작가가 국내 미술관에서 20년 만에 갖는 대규모 개인전으로 사운드, 영상, 설치, 퍼포먼스, 조각 등 9점의 다양한 작품을 선보인다. 초기 작업부터 지속된 신체와 기하학에 대한 작가의 관심을 보다 공간감 있게 보여 주는 신작들이다. 전시의 제목이기도 한 ‘마음의 기하학’은 무언가를 만드는 행위 자체에 대한 작가의 사유가 깔려 있는 작품으로 관람객이 직접 작품에 개입하는 참여형 워크숍으로 진행된다. 작가는 캔버스의 기능을 겸하는 19m 길이의 타원형 나무 탁자 위에 관람객이 찰흙 덩어리를 동그랗게 만들어 놓도록 요청한다. 작가는 “두 손을 마주 비벼 가며 찰흙으로 공을 만드는 행위를 하면서 마음의 모서리가 둥글게 다듬어지는 듯한 느낌을 받았다”면서 “양손을 미는 힘과 중력이 찰흙에 가해지면서 물질과 비물질의 차원이 교차되는 경험을 관람객들과 나누고자 한다”고 작품의 의미를 설명했다. 관람객들이 찰흙을 빚는 동안 테이블 아래 설치된 16개의 스피커에선 32가지의 소리가 흘러나온다. 이 소리 또한 ‘구의 궤적’이라는 이름이 붙은 하나의 예술 작품이다. 테이블 위에는 폐쇄회로 TV가 설치돼 테이블 위에 새롭게 놓이는 찰흙 덩어리들이 만드는 형상을 실시간으로 보여 준다. 작가는 “흙을 만지는 손의 움직임은 결국 보따리나 이불보를 싸는 것과 마찬가지”라며 “관객이 사운드를 들으며 만든 찰흙 덩어리를 테이블 위에 얹을 때 비로소 작품이 완성된다”고 설명했다. ‘마음의 기하학’이 설치된 공간 바로 옆 전시실 벽에는 ‘몸의 기하학’이 내걸렸다. 2006년부터 작가가 사용했던 요가 매트로 작가의 손과 발이 닿은 흔적들로 이뤄진 작품이다. 영상작품 ‘실의 궤적’은 작가가 2010년 이후 전 세계를 무대로 진행 중인 영상작품 시리즈로 아메리카 대륙 원주민 나바호족과 호피족이 거주지에서 촬영한 챕터5를 처음 공개한다. 이 밖에 1980년대 초 작가가 신체, 평면, 공간의 역학 구조에 대한 실험으로 진행한 퍼포먼스를 실크스크린으로 제작한 ‘몸의 연구’, 호흡의 음파 그래픽을 자수로 수놓아 표현한 ‘숨’, 작가의 두 팔을 캐스팅해 테이블에 올려놓은 ‘연역적 오브제’도 선보인다. 전시마당 한가운데에는 ‘우주의 알’로 알려진 인도 브라만다의 검은 돌에서 영감을 받아 제작한 ‘연역적 오브제’가 있다. 브라만다의 형태를 보따리로 형상화한 것으로 오방색 띠를 두른 타원형의 오브제가 거울 위에 놓여 있다. 거울평면은 대각선의 중심에서 타원형 오브제를 지지하는 플랫폼이자 물질과 비물질의 경계로 기능한다. 전시마당을 둘러싼 유리창에는 특수필름을 이용한 장소특정적 설치작품 ‘호흡’ 2016년 버전이 설치됐다. 2006년 스페인 마드리드의 레이나소피아미술관에서 ‘거울여인’이라는 제목으로 처음 발표한 후 2013년 베니스비엔날레 한국관에서 선보인 바 있는 작품으로 공간의 허공성을 건축물의 표면으로 확장하고 보따리의 개념을 빛의 언어로 비물질화한 것이다. 전시는 내년 2월 5일까지. 글 사진 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

지난달 중순 ‘아마존’ 창업자 제프 베조스가 설립한 민간 우주개발업체 ‘블루오리진’이 4회 연속 로켓발사체 귀환시험에 성공했다. 발사체(로켓)를 재활용해 우주여행 비용을 획기적으로 낮추겠다는 목표에 한 발 더 다가서게 된 것이다. 테슬라의 창업자 앨런 머스크가 설립한 ‘스페이스X’ 역시 로켓 재활용을 위한 시험을 활발하게 진행 중이다. 1960년대 미국과 구소련의 군비경쟁으로 촉발된 우주개발이 2000년대 들어 여행과 화물 운송 같은 사업 모델을 갖춘 민간기업들의 적극적인 투자로 ‘제2의 우주개발 전성기’를 맞고 있다. 기존의 위성 운용이나 위성사진 판매가 아닌 로켓 발사와 운용에까지 민간이 뛰어들면서 우주선진국들도 이에 대응하기 위한 새로운 형태의 발사체 개발에 나서고 있는 형국이다. ●EU·日·中 도 우주발사대행 시장으로 유럽우주청(ESA)은 2014년 12월 장관급 회의를 열고 약 41억 유로(약 5조 1554억원)를 투자, 유럽의 차세대 발사체 ‘아리안6’를 개발하기로 했다. 유럽은 그동안 저렴한 로켓발사 서비스 비용을 강점으로 위성발사 대행 시장을 선점하고 있었으나, 최근 스페이스X의 상업발사 시장 진출에 위협을 느끼고 2020년 운용을 목표로 새로운 로켓 개발에 뛰어든 것이다. 일본도 발사서비스 시장 진입을 위한 새로운 형태의 로켓 개발에 착수했다. 일본은 현재 운영 중인 H2의 엔진을 업그레이드한 차세대 발사체 H3 개발을 2013년부터 시작했다. 총 1900억엔(약 2조 2000억원)을 투입해 2020년 시험발사, 2021년 정지궤도 위성 진입을 목표로 개발하고 있다. 로켓 발사 가격이 상대적으로 높았던 일본은 H3 개발을 통해 발사 비용을 지금의 절반 수준까지 낮춰 세계 발사 서비스 시장에 본격 진입하겠다는 계획이다. 지난달 25일 최첨단 기술을 적용한 차세대 초대형 로켓 ‘창정 7호’ 발사에 성공한 중국도 중·대형 위성발사는 물론 유인로켓 발사 시장에 본격적으로 뛰어들 태세다. 특히 개발 초기부터 러시아의 기술을 적극 이전받으면서 로켓시장의 새로운 강자로 부각되고 있다. 중국의 로켓 발사성공률은 2000년 이전까지 83%에 불과했지만 2011~2015년에는 97.7%로 올라섰다. 특히 2015년에는 19기의 로켓과 45개의 위성발사를 모두 성공시켜 100%의 성공률을 보였다. ●기업 저비용 성공 요인은 ‘스핀오프’ 보통 발사체(로켓) 개발은 천문학적인 예산과 장기간의 연구개발, 대규모의 인원이 필요하다. 그런데 창업 10년 남짓 된 벤처 수준의 기업들이 적은 비용으로 로켓 개발과 발사체 서비스 시장의 강자로 부상할 수 있었던 것은 국가적 차원에서 개발된 우주기술들의 ‘스핀오프’(기술이전·spinoff) 덕분이다. 미국항공우주국(NASA)은 1964년 ‘기술활용계획’을 시작으로 다양한 우주 기술을 민간에 이전하고 상용화하는 노력을 펼쳐왔다. 메모리폼 베개, 매트리스, 냉동 건조식품, 전자레인지, 정수기, 가스탐지기 등이 스핀오프를 통해 상용화된 대표적인 기술들이다. 스페이스X의 팰콘 로켓 엔진 역시 스핀오프 덕분에 확보할 수 있었다. 스페이스X는 1950년대 나사에서 연구해 아폴로 프로그램에서 사용된 추진제 인젝터, 터보펌프 등을 그대로 사들여 활용했고, 다양한 형태로 이전된 엔진기술을 활용해 자체적으로 엔진의 성능을 개량하고 개발할 수 있었다. 나사를 통해 다양한 시험시설을 활용할 수 있었던 것도 고속성장의 발판이 됐다. ●“민간 우주개발 산업 활성화도 기대” 조광래 한국항공우주연구원 원장은 “선진국의 사례에서 볼 수 있듯이 미래 유망산업인 항공우주분야가 활성화되기 위해서는 국가 주도의 우주 개발이 우선돼야 한다”며 “한국형 발사체 개발은 단순히 로켓 개발과 달탐사가 목적이 아니라 민간 우주개발 산업 활성화라는 또 다른 목적을 갖고 있다”고 설명했다. 한국은 2013년 나로호 발사 성공을 제외하고는 로켓 기술과 관련해 우주선진국들처럼 축적된 기술도 없고 관련 산업 저변도 없는 상황이다. 이렇다 보니 시험시설도 마땅치 않아 개발과 시험을 동시에 수행해야 하는 어려움을 겪고 있다. 2019년과 2020년 발사를 목표로 하고 있는 한국형 발사체 개발에서 가장 어려운 점은 연소 불안정 극복과 용접기술 확보다. 연소 불안정은 로켓의 연료가 완전히 타지 못하는 현상으로 로켓에 영향을 줘 목표 고도까지 올라가지 못하거나 최악의 경우 폭발로 이어질 수 있기 때문에 로켓 개발 과정에서 반드시 해결해야 하는 문제로 꼽힌다. 한국형 발사체 개발 과정에서도 불안정 연소문제 해결에 많은 시간이 투입됐다. 지난달 초 전남 고흥군 나로우주센터에서 수행한 75t급 엔진 75초 지상연소시험을 통해 이 문제를 어느 정도 해결한 것으로 밝혀졌다. 남은 과제는 로켓의 연료가 채워지는 추진제 탱크의 용접 문제다. 한국형 발사체 추진제 탱크는 직경이 2.6m에 이르지만 두께는 일반 산업용 탱크보다 얇아 용접과정에서 변형되기 쉬운 만큼 변형을 막고 비행 중 압력과 하중을 견딜 수 있어야 하기 때문에 매우 정밀한 용접 기술이 필요하다는 설명이다. 조 원장은 “국내 우주산업은 대부분 정부 투자에 의지하고 있으며 위성활용 산업이 대부분을 차지하고 있다”며 “우주산업 저변 확대를 위해서라도 반드시 한국형 발사체 개발에 성공해야 한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정확히 1년 전인 지난해 7월 14일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 명왕성에 근접 통과하며 ‘저승신’의 모습을 처음으로 지구에 보내왔다. 무려 3462일간 시속 5만 km 속도로 날아가 명왕성을 탐사한 뉴호라이즌스호는 역대 최고화질의 사진을 지구로 전송하며 저승의 비밀을 한꺼풀 벗겨냈다. 지난 15일 NASA는 홈페이지를 통해 뉴호라이즌스호가 촬영한 최고의 이미지 톱 10을 공개했다. 무려 56억 7000만㎞나 떨어져 있는 곳에서 LTE 전송속도 보다 10만 배나 느리게 날라온 이 사진에는 명왕성의 산과 크레이터, 얼음평야 등의 숨이 턱 막히는 '작품'들이 망라됐다. NASA 측은 "이제는 명왕성의 아이콘이 된 하트모양을 닮은 스푸트니크 평원 등 수많은 사진들은 과학자 뿐 아니라 일반인들에게도 큰 감동을 줬다"고 밝혔다. 한편 명왕성을 탐사를 마친 뉴호라이즌스호는 현재 두번째 목적지를 향해 가고 있다. 목표지는 명왕성으로부터 16억 km 떨어진 카이퍼 벨트에 있는 ‘2014 MU69’라는 이름의 소행성이다. 해왕성 궤도 바깥의 카이퍼 벨트는 황도면 부근에 천체가 도넛 모양으로 밀집한 영역으로, 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하는데, 단주기 혜성의 고향으로 알려져 있다. 얼음으로 이루어진 소행성 2014 MU69는 지름 48km의 작은 크기로 카이퍼 벨트에 위치한 속성상 태양계 탄생 초기 물질로 이루어져 있을 것으로 보인다. 뉴호라이즌스호가 차질없이 날아가면 오는 2019년 1월, 이곳 2014 MU69를 근접 통과한다. 다음은 NASA의 뉴호라이즌스 프로젝트 팀이 선정한 명왕성 사진 톱 10. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주에 관해 가장 궁금한 것 중의 하나는 과연 우주는 끝이 있을까 하는 문제일 것이다. 우주는 지금 이 순간에도 쉬지 않고 빛의 속도로 팽창하고 있다. 인류가 우주팽창을 발견한 것은 20세기 초반으로, 아직 백 년도 채 안된다. 5000 년 과학사에서 최대 발견으로 일컬어지는 이 우주의 팽창은 우리가 딛고 사는 땅덩어리뿐만 아니라 하늘도 불안정하기 짝이 없다는 황망한 사실을 인류에게 계시해준 것이었다. 우주 속의 모든 은하들은 서로로부터 하염없이 멀어지고 있다. 마치 싸우고 삐진 아이들처럼. ​우주는 가속팽창하고 있다! 그러다면 이 우주는 언제까지 이렇게 팽창을 계속할 것인가? 불과 10년 전까지만 해도 우주 안에 담긴 물질의 중력으로 인해 팽창속도가 점차 느려질 것으로 과학자들은 생각했다. 그런데 그게 아니었다. 우주의 팽창속도는 점점 더 빨라지고 있다는 놀라운 사실이 발견되었다. 말하자면 우주는 계속 가속 페달을 밟고 있다는 것이다. 우주는 지금 가속팽창을 하고 있는 중이다. 이는 지구로부터 아주 멀리 떨어진 초신성들을 우주 잣대로 하여 관측된 사실인데, 두 개의 다른 팀이 이 사실을 발견해 2011년 함께 노벨 물리학상을 받았다. ​ ​이들은 지난 1998년께 지구에서 멀리 떨어진 50개 이상의 초신성을 관찰한 결과 이들이 폭발하면서 내뿜은 빛이 예상보다 약하다는 사실을 밝혀냈다. ​스웨덴 노벨위원회는 이러한 현상이 우주의 팽창속도가 빨라지고 있음을 보여주는 것으로, 천체물리학을 뿌리부터 뒤흔든 놀라운 발견이라고 평가했다. 이와 더불어 이들이 초신성 관찰을 통해 우주의 팽창속도가 점점 더 빨라지는 사실을 규명해 "미지의 대상인 우주의 장막을 걷어내는 데 일조했다"고 선정 이유를 밝혔다. ​그렇다면, 왜 우주는 점점 더 빨리 팽창하고 있는가? 무엇이 우주 팽창의 가속 페달을 밟고 있다는 건가? 현재 과학자들은 암흑 에너지를 유력한 용의자 선상에 떠올려놓고 있다. ​그러나 암흑 에너지의 정체가 무엇인지는 아무도 모른다. 존재 자체는 의심할 바 없는데, 그 얼굴과 신상 파악은 전혀 안 되고 있다는 뜻이다. ​그래서 암흑 에너지는 암흑물질과 함께 현대 물리학의 최대 수수께끼이자 화두가 되고 있다. 현재까지 암흑 에너지에 대해 확실히 알려진 것은 우주 전체 질량의 4분의 3을 차지하고 있다는 사실뿐이다. ​이들의 발견대로 우주 팽창이 이대로 계속 가속되면 우주는 최후는 어떻게 될까? 과학자들은 결국 우주가 거대한 하나의 얼음 무덤으로 끝나게 될 것이라고 생각하고 있다. ​​안과 밖이 따로 없는 우주의 구조 그럼 팽창하고 있는 이 우주의 끝은 어디일까? 과연 우주의 끝이라고 할 만한 게 있기는 한 것일까? ​ ​우리가 볼 수 있고 관측할 수 있는 우주에 국한해 생각한다면 우주의 끝은 분명 있다. 138억 년 전에 우주가 태어났으니까, 우리는 빛이 138억 년을 달리는 거리까지만 볼 수 있을 뿐이다. 그것을 우주의 지평선이라고 한다. ​우리는 우주 지평선 너머에 있는 사건들을 볼 수가 없다. 밤하늘이 어두운 이유도 바로 거기에 있다. 아직 그 너머의 빛이 지구에까지 도착하지 못했기 때문이다. 우주가 계속 팽창하고 있기 때문에 그 너머의 빛은 영원히 우리에게 도달하지 못할 것이다. 그러니까 인류가 만일 멸망하지 않고 지구에서 영원히 살아 남는다고 해도 지구 밤하늘이 밝아지는 일은 결코 없을 거란 얘기다. ​​우주 지평선 너머에는 과연 무엇이 있을까? 우주의 등방성과 균일성을 신줏단지처럼 믿고 있는 천문학자들은 그곳의 풍경도 이쪽의 풍경과 별반 다르지 않을 거라고 생각하고 있다. 신은 공평하니까 거기라고 해서 여기와 크게 다르게 무엇을 창조해놓았을 리는 없다고 생각하는 것이다. 하지만 아무도 확신할 수는 없다. 우리는 영원히 그 너머의 풍경을 엿볼 수 없을 것이므로. ​이런 사연으로 인해 우주의 끝 문제는 그리 간단하지가 않다. 우주의 구조가 우리가 일상적으로 겪고 보는 것들과는 전혀 다른 형태를 하고 있는 것도 또 한 가지 이유이기도 하다. ​ ​한마디로 우주는 안과 밖이 따로 없는 구조를 하고 있다. 뭐? 그런 게 어디 있어? 안이 있으면 바깥도 있는 거지. 사람들은 보통 상식적으로 그렇게들 생각하지만, 안 그런 사물들도 있다. ​뫼비우스의 띠만 해도 그렇다. 한 줄의 긴 띠를 한 바퀴 틀어 서로 연결해보라. 그 띠에는 안과 밖이 따로 없다. 국소적으로는 안팎이 있지만, 전체적으로는 서로 연결된 구조다. 만약 개미가 그 띠 위를 계속 기어가면 자연 다른 면으로 이동하게 된다. ​ 클라인 병은 더 극적인 현상을 보여준다. 1882년 독일 수학자 펠릭스 클라인이 발견한 이 병은 안과 바깥의 구별이 없는 공간을 가진 구조다. 클라인 병을 따라가다 보면 뒷면으로 갈 수 있다. 그러니 안과 밖이 반드시 따로 있다는 것은 우리의 고정관념일 뿐이다. 3차원의 우주는 이런 식으로 휘어져 있다는 얘기다. ​따라서 우주에는 중심과 가장자리란 게 따로 없다. 내가 있는 이 공간이 우주의 중심이라 해도 틀린 얘기가 아니다. 우주의 모든 지점은 중심이기도 하고 가장자리이기도 하다는 뜻이다. ​우주 팽창은 나를 중심으로 ​진행되고 있다고도 볼 수 있다. 내가 만약 이웃 안드로메다 은하로 가더라도 마찬가지다. 그곳을 중심으로 모든 은하들은 나로부터 멀어져가고 있을 것이다. 우주의 모든 은하들은 이처럼 서로 후퇴하고 있는 것이다. ​이 경우 은하들이 스스로 이동하는 것은 아니다. 우주팽창은 공간 자체가 팽창하는 것이기 때문에 은하 간 공간이 늘어나고 있는 것이다. ​따라서 은하들은 늘어나는 우주의 카펫을 타고 서로 멀어져가고 있는 셈이다. ​풍선을 생각해보면 이해하기가 한결 쉽다. 풍선 위에 무수한 점들을 찍어놓고 풍선에 바람을 불어넣는다고 치자. 풍선이 무한대로 부풀어간다면 그 표면에 찍힌 점들은 서로에게서 무한히 멀어져갈 것이다. 우주의 팽창이 3차원적으로 이와 같다는 말이다. ​그렇다면 우주는 무한한가? 그렇지는 않다. 현재 우주의 크기는 약 940억 광년이란 계산서가 나와 있다. 초기에 빛의 속도보다 빠르게 팽창했기 때문이다. 이를 인플레이션이라 한다. 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면 우주에서 빛보다 빠른 것은 없다고 하지만, 우주는 공간 자체가 팽창하는 것이기 때문에 그에 구애받지 않는다. ​어쨌든 현대 우주론은 우주의 끝에 대해 이렇게 결론을 내리고 있다. ​우주는 유한하지만 그 경계는 없다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

강진은 두 번 와야 했다. 첫 번째는 지난해 가을이었다. 목포를 거쳐 강진까지 허위허위 찾았다. 목포라고 가만히 읊조리면 금방 눈시울이 그렁그렁해질 듯하다. KTX 목포역에 서니 서해 일몰의 기운이 저물면서 붉다. 애먼 감상은 얼른 떨쳐낸다. 강진의 이수희 시인이 강진문화원 일에다 늘 약속이 법성포 굴비 두름처럼 엮여 있는 마당발 이성구 시조시인을 닦달하여 목포역까지 애써 고마운 길 마중을 나오도록 했다. 영랑생가에서 300ｍ 쯤 떨어져 있는 사의재(四宜齋)를 찾았다. 사의재에서 다산의 뒤를 밟다 그곳은 다산 정약용이 1801년 11월 23일 낯선 강진으로 유배되는 길 처음 묵은 주막이다. 사의재는 이곳 주막집 주인 할머니의 배려로 골방 하나를 거처 삼은 곳이다. ‘생각과 용모와 언어와 행동’네 가지를 올바로 하는 이가 거처하는 집이라는 뜻을 담아 다산이 붙인 이름이다. 스스로 경계하겠다는 의지를 담은 공간이다. 사의재는 창조와 희망의 공간이며 혁신의 시발점이라 할 수 있다. 사려 깊은 주막 할머니의 “어찌 그냥 헛되이 사시려는가. 제자라도 기르셔야 하지 않겠는가.”라는 얘기에 다산은 정신이 번쩍 들었다. 유배지에서 만난 촌로의 외침은 절망에 빠진 다산에게 심기일전의 계기가 된 것이다. 자신을 새로 추스른 다산이 1802년 10월 초부터 최초 제자 황상을 시작으로 강진읍 여섯 제자에게 자신이 편찬한 『아학편』을 주교재로 교육을 했다. 당대 최고 권위의 학당이 이곳 강진에 창설된 셈이다. 다산은 1801년 겨울부터 1805년 겨울까지 꼬박 4년을 이곳에서 머물렀다. 그리고 그곳 '사의재 주막'에서 중씰하고 인심 좋은 주모를 만나 소박하고 맛난 술상을 받았다. 200년하고도 십수 년 전 다산이 그랬던 것처럼 말이다. 추어탕과 메생이전을 앞에 두고 다산이 강진에서 처음 밥상을 받았던 그 마음을 되짚었다.시레기가 담뿍 담긴 추어탕을 호호 불며 숟가락을 들어 올리는 이수희 시인의 입술이 붉다. 고향의 풋내를 느끼는 듯하다. '봉숭아 물이 든다/ 입안 가득 괴어오는/ 분홍빛 풋내'(이수희, '고향') 강진과 짧은 만남 뒤 한동안 앓았다. 강진의 맛과 정이 입안에 가득 머물러 있었던 탓이다. 이부자리 안에서 괜스레 입맛 다시며 뒤척거리는 밤이 이어졌다. 서울의 일상에서도 강진의 여운은 계속되었다. '저 강진만 들녘에 새떼 쫓은 아이/ 너도 목마르겠구나/ 올벼도 다 익어 가는데/ 배진강 물 흘러 술 빚고/ 쪽빛 청자에 병영곡주 담아서/ 보고 싶은 사람들과 함께하자꾸나'(송행숙, '강진은 우주다') 마음은 강진만 언저리를 늘상 휘적거렸지만, 길은 멀었고 삶은 질척거렸다. 두 번째 강진은 선물처럼 찾아왔다. 어느 날 김미진 시인으로부터 전화가 왔다. 강진군청에서 '김영탁의 詩食男女'를 초대하고 싶다는 전갈이다. 전남 강진군 성전면 월평리 '석천한정식'으로 내달렸다. 강진의 들판과 바다에서 불어오는 바람으로 눈을 씻고, 멀리 월출산을 바라보며 눈인사를 한다. 다시 왔다고, 반갑다고, 배고프다고. 잘 차려진 강진 전통한식이 한상이다. 율무죽으로 술적심을 시키더니 남도의 너른 들판과 바다에서 마음껏 당겨온 풍부한 식재료로 밥상을 풍요롭게 연출한다. 후덕하고 정이 넘친다. 게장은 짜지 않은 심심한 절제가 좋다. 고구마 줄기 요리는 그냥 삶아서 무친 게 아닌 묵은지처럼 오래 묵은 맛이 난다. 고구마 줄기와 함께 붕어찜이 숨은 그림처럼 줄기 속에 숨어있는데, 꼬집어 말할 수 없는 깊은 토속의 맛이 우러난다. 물천어 요리의 진수다. 병영성, 병영주조 막걸리 맛을 보다 수백 년 전, 파란 눈의 사내가 거친 풍랑을 맞아 표류하다가 제주도에 불시착하고, 다시 곡절을 거친 뒤 이곳 강진 병영성까지 끌려온 역사가 실감도 나지 않는다. 병영성 곁에는 하멜기념관이 있다. 결국 고향 네덜란드로 돌아간 하멜은 『하멜표류기』를 썼다. 엄밀히 얘기하면, 하멜이 조선에 억류된 기간 동안의 임금을 동인도회사에 청구하기 위해 작성한 업무보고서였다. 국역판 『하멜표류기』는 1917년 재미교포 잡지 『태평양』에 연재된 것을 최남선이 발견하고 이를 『청춘』에 실은 것이 국내에 처음 알려진 것이다. 10년 계획으로 복원사업을 진행하고 있는 병영성은 남도의 군사요충지였다. 전쟁의 칼바람이 늘 가시지 않던 이곳은 이제는 한가롭고 평화로운, 그저 막걸리 익는 냄새 가득한 공간이다. 60년이 곧 되어가는 전통적인 술도가 병영주조장이 코 앞이었다. '꿈속 눈 녹아 지은 터에/ 만월이 뜨고 지고/ 천변 버들개지 피고 지고/ 수인산 안개 풀어/ 강진만 한 사발,/ 노을 한 사발'(김미진, '설성만월(雪城滿月) 막걸리') 병영주조장은 오랜 세월을 견디며 잘 익은 술 냄새로 해 지는 어스름한 강진의 나그네에게 코를 벌름거리게 했다. 54년의 전통을 오롯이 간직한 술도가는 초기의 건물과 사세를 확장하면서 새로 지은 술도가가 마주 보고 있었다. 김견식 대표가 반겨준다. 술맛이 얼마나 좋은지 대한민국식품명인 제61호 지점으로 지정되었고, 일본으로도 수출하고 있었다. 일본 수출용 막걸리는 일반 막걸리병에 담아서 일본으로 수출하는 술도 있으나, 생수통처럼 생긴 용기에 담은 설성동동주도 있다. 일본인들은 막걸리를 생수통처럼 거꾸로 꽂아서 생수를 받아먹듯 술잔을 꼭지에 대고 마신다는 것이다. 서로 권커니 잣거니 하며 먹는 게 술 먹는 맛인데 말이다. 술 익는 술도가 안을 거니는 것만으로 적당히 취기가 오르는 듯하다. 갑자기 노래를 부르고 싶어진다. 일본에 막걸리를 소개한 정은숙 작가는 왜 병영주조가 인기냐는 질문을 던진다. 김견식 대표는 "뭐 별거 있간. 강진쌀 중 가장 실한 놈으로 술 빚고, 누룩과 주정도 최고급 쓰믄 되지. 뭐, 월출산 물 좋은 것은 다들 아실 것이고."라며 가볍게 받는다. 술도가 안은 술이 발효하는 소리와 시식남녀 일행들이 침 삼키는 소리가 합창이 되어 꿀꺽꿀꺽 술 넘어가는 소리처럼 들린다. 울대가 꿀렁거린다. 일본수출용 생수형 막걸리를 방문 기념선물로 받았다. 차속에서 술병에 담긴 막걸리는 우윳빛으로 찰랑거렸다. 마량포구(馬養浦口) 봉별기(逢別記) 마량(馬養)을 포구로 부르다가 지금은 규모가 커지면서 강진을 대표하는 항구로 발돋움했다. 마량이라는 뜻은 한양에 바치는 제주도 말이 잠시 거쳐 가는 데서 비롯됐다. 현재는 제주도뿐만 아니라, 부산 목포 여수 등 여러 곳으로 뱃길이 열려 있다. 토요일, 마량포구는 수산시장이 문을 여는데 전국적인 축제가 된다. 실물경제에도 능했던 다산의 후예답게 다양하고 풍부한 상품을 만들었다. 가령 된장 물회, 강진 삼합(전복+매생이+라면), 소낙비(소고기+낙지+비빔밥), 강진만 장어탕, 오감만족회 등 자칭 5대천왕이라는 먹을거리를 내놨다. 마량에서는 어디를 갈까 고민할 필요가 없다. 굳이 단골을 정하지 말고 여기저기 떠돌며 무엇을 먹어도 좋다는 뜻이다. 간밤에 헤어진 박수철 강진 부군수와 임채용 마량면장이 늦은 점심 식당으로 들어와 요란한 이별식을 치른다. 왁자지껄한 만남과 이별의 시공간이다. 힐끔힐끔 뒤돌아보며 강진을 나섰다. 두 번으로는 부족했단 생각이 문득 들었다. 세 번째는 언제일지 아직 모른다. 글·사진 김영탁 시인 tibet21@naver.com

로마 신화 속 최고의 여신으로, 결혼을 관장하고 질투의 화신으로도 불렸던 ‘주노’가 드디어 남편 ‘주피터’(목성)를 만났다. 지난 5년 28억㎞를 날아가는 여정 끝에 이뤄진 만남이다. ‘주노’, 인류가 보낸 우주탐사선이 목성의 극지방 상공 궤도에 진입한 것은 이번이 처음이다. 63개의 위성을 거느리는 목성은 태양을 제외한 모든 행성을 집어넣어도 자리가 남을 정도로 태양계에서 가장 큰 행성이다. 목성의 이름인 주피터는 그리스 신화에서 ‘제우스’로 불리는, 최고의 신이다. 주피터는 부정한 행위를 할 때면 이를 숨기려고 두꺼운 구름 장막을 치곤 해 누구도 그의 부정을 알지 못했다. 그런데 유일하게 이 구름을 뚫고 주피터의 ‘딴짓’을 볼 수 있는 신이 그의 아내, 주노(그리스 신화의 헤라) 여신이었다. 목성 탐사선을 주노로 이름 지은 것도 신화에서처럼 목성을 둘러싸고 있는 50㎞ 두께의 두꺼운 구름층을 뚫고 목성 내부 구성을 알아내기 위한 임무를 정확히 드러내고 있기 때문이다. 한국천문연구원 우주과학본부 최영준 박사는 “목성은 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 망원경으로 위성을 처음 관측한 데 이어 1973년 파이오니어 10호, 1979년 보이저 1·2호가 목성을 스쳐 지나가면서 목성 영상을 지구로 전송했고, 1995년엔 갈릴레오 탐사선이 목성에 진입해 탐사활동을 벌이기도 했지만 여전히 베일에 쌓여 있는 행성”이라고 말했다. 최 박사는 “주노는 이전 탐사와 달리 목성에 가장 가까이 다가가 목성의 생성원인, 내부구조, 자기장, 대기특성 등을 본격적으로 연구할 계획”이라고 설명했다. 목성 궤도에 진입한 주노는 53.5일에 한 번씩 목성 주변을 돌면서 2018년 2월까지 20개월 동안 탐사 임무를 수행하게 된다. 주노에는 총 1만 9000여개의 태양전지를 탑재한 9m 길이의 팔이 3개 달려 있다. 보통 심(深)우주 탐사선에는 원자력 전지가 사용되는데 태양전지를 사용해 목성까지 탐사선을 보내는 데 성공한 것이다. 목성은 강한 방사선을 내뿜고 있기 때문에 나사 연구진은 방사선으로 인해 관측장비가 망가지지 않도록 200㎏에 달하는 티타늄 덮개를 씌웠다. 주노는 목성을 감싸고 있는 구름층에 5000㎞까지 근접해 금속성 액체 수소의 바다 아래 지구처럼 단단한 고체의 핵이 있는지 여부와 자기장, 대기 중 수분과 암모니아 함량, 오로라 현상 등 다양한 측면에서 관측하게 된다. 실제로 목성은 46억년 전 태양이 만들어지고 남은 먼지와 가스 등으로 형성된 태양계 최초의 행성이다. 두꺼운 구름층을 형성하고 있는 목성의 대기는 태양계 초기 물질들을 그대로 유지하고 있는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 많은 과학자들은 주노가 보내오는 목성의 대기와 지표면과 관련한 자료가 지구와 지구 생명체의 기원을 푸는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 이를 위해 주노에는 목성의 대기 상태를 촬영할 컬러 카메라와 목성의 오로라 현상을 촬영할 자외선 및 적외선 관측장비, 산소와 수분 함량을 계측하는 장비, 중력과 자기장 측정 장비 등 9개의 최첨단 관측장비가 장착돼 있다. 이를 통해 얻어진 데이터들은 즉시 NASA에 전송된다. 주노 프로젝트 책임자인 스콧 볼턴 NASA 선임연구원은 “가벼운 기체인 수소나 헬륨을 붙잡아 둘 수 있는 강력한 중력이 목성에서 어떻게 생겼는지 주노가 밝혀낼 수 있을 것으로 기대한다”며 “태양계와 지구 탄생의 비밀을 밝히는 데도 한걸음 더 가까이 다가갈 수 있을 것”이라고 설명했다. 최영준 박사도 “최근 목성의 크고 붉은 점인 대적반이 작아지고 있다는 이야기를 간혹 들을 수 있는데 주노를 통해 목성에서 나타나고 있는 새로운 천체 현상의 원인에 대해서도 상세히 알 수 있게 될 것”이라고 말했다. 한편 11억 달러(약 1조 2600억원)가 투입된 주노 탐사선은 20개월간 탐사가 끝나면 목성 구름층으로 떨어져 산화하도록 설계됐다. 주노에 묻었을지 모르는 지구 미생물로 인해 목성과 목성 위성 중 생명체 존재 가능성이 가장 높은 ‘유로파’가 오염되는 것을 막기 위한 조치다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

은하는 태양 같은 별이 많게는 수천억 개 이상 모여서 만들어진 거대한 천체를 말합니다. 그런 만큼 그 크기는 태양계와는 비교할 수 없을 만큼 거대합니다. 하지만 우주의 큰 구조에서 보면 은하 역시 작은 천체라고 할 수 있습니다. 우주에 있는 은하의 숫자는 은하계의 별보다 더 많습니다. 흥미로운 사실은 과학자들이 망원경으로 현재는 물론 과거 은하의 모습도 볼 수 있다는 것입니다. 100억 년 전 은하의 형태를 연구하고 싶다면 100억 년 전 은하를 관측하면 됩니다. 빛이 지구까지 오는 데 100억 년이 걸렸으므로 그만큼 과거의 모습을 보는 것이기 때문입니다. 하지만 이렇게 먼 거리에서는 은하 같은 큰 천체도 작은 점에 불과합니다. 따라서 이를 관측하기 위해서는 아주 강력한 망원경이 필요합니다. 천문학자들은 우주 및 지상의 최신 망원경을 이용해서 우주 초기의 은하의 상태를 보기 위해 많은 관측을 해왔습니다. 그리고 이 데이터를 모아 우주 초기의 모습을 재구성했습니다. 영국 왕립 천문대는 2005년부터 수집한 영국 적외선 망원경(United Kingdom Infrared Telescope·UKIRT)의 관측 데이터를 공개했습니다. 울트라 딥 서베이(Ultra-Deep Survey·UDS)라는 이름의 이 데이터는 가장 먼 거리에 있는 은하 25만 개의 데이터를 모은 것으로, 앞으로 우주 초기의 모습을 연구하는 데 큰 도움이 될 것으로 보입니다. 멀리 떨어진 은하를 관측하는 일은 그 자체로 어렵지만, 중간에 가스 성운이나 다른 천체가 있으면 관측 자체가 불가능합니다. 따라서 지구와 멀리 떨어진 은하 사이에 아무것도 없는 좁은 공간을 통해 관측이 이뤄집니다. 사실 울트라 딥 서베이 자료는 ‘UKIDSS’(UKIRT Infrared Deep Sky Survey)로 불리는 더 큰 관측 데이터의 일부로 약 5%에 해당하는 데이터를 담고 있습니다. 이렇게 좁은 창을 통해 본 90억 년 이전의 초기 우주(사진)는 다양한 색상과 모양을 지닌 별처럼 보이지만, 사실 하나하나가 개별적인 은하입니다. 이 은하는 나중에 합체와 진화를 거쳐 우리 은하 같은 은하로 성장할 것입니다. 이 작은 점안에 수많은 별이 있고 그 별 가운데 일부는 지구 같은 행성을 거느리는 것입니다. 우주의 거대함은 인간을 한없이 겸손하게 만듭니다. 사진=오마르 알마이니, 영국 노팅엄대 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

한국형 발사체(KSLV-2)의 시험발사가 당초 계획했던 일정 보다 연기될 전망이다. 1일 관계 기관에 따르면 한국항공우주연구원은 지난달 29일 열린 정부 우주개발진흥실무위원회에서 내년 말로 예정된 시험발사체 발사 일정을 연기한다고 보고한 것으로 알려졌다. 시험발사체는 3단형 한국형 우주 발사체의 시험 모델로, 75t급 액체 엔진과 7t급 액체 엔진 2단으로 구성됐다. 정부는 2020년 시험발사체를 발사하기에 앞서 내년 말 시험용으로 시험발사체를 쏠 계획이었다. 미래창조과학부 관계자는 당시 위원회에서 항우연이 일정 연기를 요청한 이유가 크게 두 가지라고 설명했다. 우선 한국형 발사체의 핵심 부품인 75t급 엔진의 연소기 불안정 문제가 있었다. 불안정 연소는 연료를 태우는 도중 온도와 압력이 요동치는 현상으로 1930년대 초기 로켓 개발 때부터 각국 연구자를 괴롭혔던 난관이다. 이 문제를 해결하느라 원래 일정보다 10개월 정도가 지연됐다. 현재는 연소 불안정 문제를 어느 정도 해결해 75t 엔진은 지난 5월 3일 1.5초의 짧은 연소시험을 진행한 뒤 6월 8일에는 75초 동안의 연소시험을 무사히 마쳤다. 항우연은 이번 시험 데이터를 분석한 뒤 다음에는 140초 연소시험을 진행할지를 검토 중이다. 연료(추진제) 탱크를 용접하는데도 어려움을 겪는 바람에 예상보다 많은 시간이 걸렸다. 발사체의 연료 탱크 두께는 일반적인 산업용 탱크 두께보다 매우 얇아 용접과정에서 쉽게 변형되기 때문이다. 이에 미래부는 이날 자료를 통해 그동안의 기술개발 과정과 앞으로의 계획을 ‘우주위원회’를 통해 점검할 예정이라고 밝혔다. 미래부 관계자는 “현재 두 가지 문제를 해결할 수 있는 기술을 확보한 것으로 알고 있다”며 “개발 과정에 지연이 있는 것은 사실이나 향후 일정에 대해서는 전문가 검토 중이며 아직 확정된 바 없다”고 말했다. 시험발사체 발사 일정이 늦춰지면 한국형 우주 발사체 본 발사 일정도 연기될 수 있다. 이번에 개발하는 한국형 발사체는 2020년 이후 발사될 국내 첫 무인 달 탐사선에도 쓰일 예정이다. 한국형발사체 3단 로켓에 한 단을 더 추가할 예정인데, 나로호에 쓰였던 국산 고체 모터가 유력한 후보다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

빅뱅에서 얼마 지나지 않은 우주 초기에는 수소와 헬륨, 그리고 미량의 리튬 이외에는 다른 원소가 존재하지 않았다. 이보다 더 무거운 원소들은 별의 중심부에서 핵융합 반응을 통해서 합성됐다. 생명을 이루는데 필요한 산소와 탄소, 그리고 행성을 이루는 데 필요한 많은 무거운 원소들은 사실 별의 중심부에서 생긴 것이다. 과학자들은 최초의 1세대 별이 탄생한 것이 빅뱅 직후 4억 년 이내라고 생각하고 있다. 당시 아주 무거운 별이 탄생했다가 수백만 년 이내에 초신성 폭발과 함께 사라졌다. 그리고 주변으로 산소를 비롯해서 더 무거운 원소를 배출했다. 과학자들은 이 과정을 이론적으로는 잘 알고 있으나 130억 년 이전에 있었던 일이라 실제로 관측하기는 어려웠다. 최근 국제 천문학 연구팀은 세계 최대의 전파 망원경인 알마(ALMA·Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 무려 131억 광년 떨어진 은하 SXDF-NB1006-2를 관측했다. 131억년 전의 은하라는 이야기는 빛이 지구까지 도달하는데 131억 년이 걸렸다는 이야기로 사실상 131억 년 전의 우주를 관측한 것이다. 연구팀은 여기에서 131억 년 전 산소 원자의 존재를 증명하고 그 양도 측정하는 데 성공했다. 131억 년 전 우주의 산소 농도는 현재의 10% 수준이었는데, 우주 초기에 무거운 원소가 별로 생성되지 않았던 점을 생각하면 적은 양은 아니다. 동시에 연구팀은 이 은하의 원소들이 ‘재이온화’(reionization) 되었다는 사실도 발견했다. 최초의 원자가 생성된 후 우주는 한동안 별이 없어 중성화 된 가스만 있는 어두운 상태였다. 하지만 시간이 지나면서 별이 생성되고 여기서 나오는 에너지로 다시 재이온화 과정을 거치게 된다. 초기 우주는 지구와 같은 행성을 만들 재료도 부족하고, 생명체의 원료가 되는 산소, 탄소 같은 원소도 매우 부족했다. 하지만 핵융합을 통해 서서히 무거운 원소가 농축되면서 마침내 지구와 같이 생명체가 넘치는 행성이 탄생할 수 있게 되었다. 131억 년의 장대한 서사시는 덧없이 짧은 인생을 지닌 인간이 이해하기 쉬운 일은 아니지만, 현대 과학은 지금 그 비밀을 하나씩 밝혀내고 있다. 사진=NAOJ 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

14억년전 블랙홀 2개 충돌때 생성 “자주 관측땐 우주 비밀에 한걸음” 천재 과학자 아인슈타인이 100년 전 일반상대성이론을 바탕으로 예측했던 중력파(重力波)가 또다시 발견됐다. 레이저간섭계 중력파 관측소(LIGO·라이고) 연구단은 지난해 12월 26일 오후 12시 38분 53초(한국시간)에 미국 루이지애나주 리빙스턴과 워싱턴주 핸퍼드에 위치한 쌍둥이 라이고 검출기에서 역사상 두 번째 중력파를 관측하는 데 성공했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 15일자에 실렸다. 이번 연구에는 한국 과학자들을 포함해 전 세계 19개국 100여개 기관 1000여명이 저자로 이름을 올렸다. 저자의 이름과 소속을 기록하는 데만 논문의 5페이지를 할애했다. 라이고 연구단은 지난해 9월 두 개의 블랙홀이 충돌하면서 만들어진 중력파를 사상 최초로 검출하고 올해 2월 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 관련 논문을 발표해 ‘2016년 노벨 물리학상을 예약했다’는 찬사를 받기도 했다. 중력파는 호수에 돌을 던지면 생기는 물결처럼 블랙홀이나 중성자별처럼 질량이 큰 물체들이 충돌하거나 폭발할 때 우주 공간에 퍼져 나가는 일종의 에너지 파장이다. 이 때문에 중력파를 관측하면 블랙홀이나 중성자별의 생성과 진화는 물론 초기 우주 생성 등 지금까지 인류가 알 수 없었던 문제를 이해할 수 있게 해 줄 것으로 보고 있다. 이번에 찾아낸 중력파는 약 14억년 전 태양 질량의 14배와 8배에 해당하는 두 개의 블랙홀이 합쳐지는 과정에서 만들어진 것으로 분석됐다. 한국중력파연구협력단(KGWG) 이형목(서울대 물리천문학부 교수) 단장은 “블랙홀의 충돌로 만들어지는 중력파가 예상보다 훨씬 많이 생겼을 것이라는 예측을 한 바 있는데 이번 두 번째 관측으로 일단 이 예측이 맞다는 것이 확인됐다”며 “검출기 감도를 높이면 중력파를 더 자주 검출할 수 있을 것”이라고 설명했다. 오정근 국가수리과학연구소 선임연구원은 “중력파가 일상적으로 검출될 날이 가까워졌으며 그렇게 될 경우 중력파는 우주를 읽는 중요한 관측 수단이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

14억년전 블랙홀 2개 충돌때 생성… “자주 관측땐 우주 비밀에 한걸음” 천재 과학자 아인슈타인이 100년 전 일반상대성이론을 바탕으로 예측했던 중력파(重力波)가 또다시 발견됐다. 레이저간섭계 중력파 관측소(LIGO·라이고) 연구단은 지난해 12월 26일 오후 12시 38분 53초(한국시간)에 미국 루이지애나주 리빙스턴과 워싱턴주 핸퍼드에 위치한 쌍둥이 라이고 검출기에서 역사상 두 번째 중력파를 관측하는 데 성공했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 15일자에 실렸다. 이번 연구에는 한국 과학자들을 포함해 전 세계 19개국 100여개 기관 1000여명이 저자로 이름을 올렸다. 저자의 이름과 소속을 기록하는 데만 논문의 5페이지를 할애했다. 라이고 연구단은 지난해 9월 두 개의 블랙홀이 충돌하면서 만들어진 중력파를 사상 최초로 검출하고 올해 2월 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 관련 논문을 발표해 ‘2016년 노벨 물리학상을 예약했다’는 찬사를 받기도 했다. 중력파는 호수에 돌을 던지면 생기는 물결처럼 블랙홀이나 중성자별처럼 질량이 큰 물체들이 충돌하거나 폭발할 때 우주 공간에 퍼져 나가는 일종의 에너지 파장이다. 이 때문에 중력파를 관측하면 블랙홀이나 중성자별의 생성과 진화는 물론 초기 우주 생성 등 지금까지 인류가 알 수 없었던 문제를 이해할 수 있게 해 줄 것으로 보고 있다. 이번에 찾아낸 중력파는 약 14억년 전 태양 질량의 14배와 8배에 해당하는 두 개의 블랙홀이 합쳐지는 과정에서 만들어진 것으로 분석됐다. 한국중력파연구협력단(KGWG) 이형목(서울대 물리천문학부 교수) 단장은 “블랙홀의 충돌로 만들어지는 중력파가 예상보다 훨씬 많이 생겼을 것이라는 예측을 한 바 있는데 이번 두 번째 관측으로 일단 이 예측이 맞다는 것이 확인됐다”며 “검출기 감도를 높이면 중력파를 더 자주 검출할 수 있을 것”이라고 설명했다. 오정근 국가수리과학연구소 선임연구원은 “중력파가 일상적으로 검출될 날이 가까워졌으며 그렇게 될 경우 중력파는 우주를 읽는 중요한 관측 수단이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

'엣지'있게 보이는 토성의 고리가 부서지는듯한 환상적인 모습이 포착됐다. 지난 13일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성의 F고리 일부가 무엇인가에 의해 끊어지는듯한 사진을 공개했다. 토성탐사선 카시니호가 촬영한 이 사진에서 '사고 지점'은 가장 바깥쪽에서 얇게 보이는 F고리 중간이다. 정확한 이유는 알 수 없으나 작은 천체가 고리 자체로 들어가면서 만들어진 현상이라는 것이 전문가들의 추측. 또한 이 사진에는 하나의 천체가 숨어있다. 사진 우측 하단 반달 모양으로 작게 보이는 것이 토성 위성 판도라다. 지름 81km에 불과한 판도라는 '친구' 프로메테우스(지름 86km)와 함께 F고리 안쪽과 바깥쪽을 공전하며 그 중력으로 F고리가 흩어지는 것을 막아준다. 곧 두 위성은 보잘 것 없이 작지만 토성의 아름답고 환상적인 고리를 유지하는데 한 몫하는 셈. 토성의 상징인 고리는 대부분 얼음으로 이루어져 있으며 우주 먼지와 화합물이 약간 섞여있다. 특히 이 얼음 때문에 전문가들은 태양계 초기의 토성이 ‘물 많은’ 혜성의 영향을 받은 것으로 추측하고 있으나 일부에서는 토성의 강한 중력으로 산산히 쪼개져 생긴 위성의 잔해물이라고 주장하고 있다. 토성의 주요 고리는 3개로 바깥 쪽부터 A, B, C라 칭해졌으며 이후 추가로 D, E, F, G고리의 존재가 확인됐다. 화제의 이 사진은 지난 4월 8일 토성과 220만km 떨어진 위치에서 촬영됐다.　 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

심연의 우주 속에 둥둥 떠있는 '초승달'의 화려한 모습이 사진으로 공개됐다. 10일(현지시간)　미 항공우주국(NASA)은 멀고 먼 우주 속에서 아름답게 빛나는 ‘초승달 성운’(Crescent Nebula)의 모습을 ‘오늘의 천체사진’(APOD)으로 소개했다. 지구에서 약 5000광년 떨어진 백조자리에 위치한 초승달 성운(NGC 6888)은 대표적인 발광성운(發光星雲·주위의 열을 받아 스스로 빛을 내는 성운)으로 아마추어 천문가들의 관측대상으로도 인기가 높다. 사진에서 보이듯 초승달 성운이 25광년의 크기로 거품처럼 부풀어 오른 이유는 그 중심에서 항성풍이 불기 때문이다. 성운 중심에는 ‘WR 136’ 이라는 ‘울프-레이에별’(Wolf-Rayet Star)이 존재한다. 울프-레이에별은 태양 질량의 20배 이상 되는 극대거성으로 자체 ‘연료’를 빠르게 소모하는 탓에 결국 초신성 폭발을 일으키면서 찬란한 최후를 맞는다. 결과적으로 초승달 성운의 화려한 모습은 WR 136이 자신의 몸을 불태우며 만들어낸 최후의 유작인 셈이다. 초기단계에는 이처럼 환상적인 모습을 자아내지만 수만 년이 지나면 가스는 사라지고 중심부의 별들도 희미해진다. 사진=Michael Miller, Jimmy Walker　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 은하에서 가장 오래된 ‘별의 노래’를 영국 천문학자들이 포착해냈다. 버밍엄대 물리천문대학원 연구팀은 130억 년 전부터 존재하는 것으로 추정되는 구상성단 ‘M4’를 구성하는 별들의 진동을 분석했다. 연구팀은 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 ‘K2 임무’로 수집한 데이터를 바탕으로, 별진동학(성진학·Asteroseismology)에 근거한 연구를 진행했다. 별진동학은 별 밝기의 미묘한 변화로 이어지는 ‘진동’을 분석해 별빛이 밝아졌다가 다시 어두워지기를 반복하는 맥동변광성의 내부 구조를 연구하는 학문이다. 대개 이런 진동은 별 내부에서 일어나는 소리가 원인이다. 즉 ‘별의 소리’를 측정함으로써 개별 별의 질량과 나이 등을 알 수 있는 것이라고 연구팀은 말했다. 빌 채플린 교수는 “고고학자들이 흙을 파내 과거를 공개하는 것처럼 우리는 별의 내부의 소리를 통해 ‘은하 고고학’을 연구하는 것”이라면서 “초기 우주의 별들이 남긴 노래를 들을 수 있어 감격했다”고 말했다. 연구를 이끈 안드레아 밀리오 박사는 “우리가 조사한 별은 실제로 우리 은하가 형성한 시대부터 살아남은 화석 같은 것”이라면서 “앞으로 우리 은하와 같은 나선은하가 어떻게 형성하고 성장하는지 그 수수께끼를 밝혀내고 싶다”고 말했다. 이번 연구성과는 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 실렸다. 사진=버밍엄대 별의 노래 듣기 링크(http://bison.ph.bham.ac.uk/~miglioa/M4PR/M4_beta0.html) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

오랜 세월 태양계 9번째 행성은 명왕성을 의미했다. 하지만, 태양계 외곽에서 명왕성 크기의 천체가 여럿 발견된 후 명왕성은 행성의 지위에서 강등당했다. 아쉬운 일 같지만, 사실 생각해보면 그만큼 태양계에 대한 우리의 지식이 커진 덕분이라고 할 수 있다. 그런데 모순처럼 보이지만, 태양계의 행성을 9개에서 8개로 정정했던 과학자들이 현재 다시 9번째 행성을 찾기 위해서 노력하고 있다. 아직 우리가 찾지 못한 9번째 행성이 태양계 먼 곳에 숨어 있을 가능성이 있기 때문이다. 9번째 행성에 대한 주장은 태양계 외곽의 카이퍼 벨트 천체의 궤도를 조사하면서 다시 시선을 끌었다. 뭔가 이 천체들에 중력을 행사하는, 알지 못하는 천체가 있는 것처럼 보였기 때문이다. 이 천체는 지구보다 더 큰 질량을 가졌으나 해왕성보다는 작은 천체로 추정되며 지금까지 관측이 안 된 점으로 미뤄서 적어도 수백억 km 이상 떨어진 것으로 생각된다. 그 존재를 밝혀내는 가장 확실한 방법은 물론 실제로 관측을 하는 것이다. 이를 위해서 천문학자들은 오늘도 하늘을 뒤지면서 숨은 행성 찾기를 하고 있다. 동시에 이 가상의 9번째 행성의 구조와 기원에 대한 이론도 봇물 터지듯 쏟아지고 있다. 기존의 태양계 행성 생성 이론을 고려하면 이렇게 태양에서 멀리 떨어진 장소에서 큰 행성이 생성되기는 어렵다. 따라서 가능한 대안은 두 가지다. 본래는 안쪽에서 만들어진 행성이 다른 행성과의 중력 상호 작용으로 튕겨 나갔거나 다른 별에서 기원한 행성을 포획하는 경우다. 스웨덴 룬드대학(Lund University)의 과학자들은 이 중에서 포획설을 검증했다. 태양 같은 별은 보통 여러 개의 별이 동시에 탄생하는 가스 성운에서 생성된다. 따라서 태양계 초기에는 다른 별과의 거리가 가까워 서로 근접해서 스쳐 지나갔을 가능성도 적지 않다. 연구팀의 시뮬레이션에 의하면 대략 태양-지구 거리(AU)의 150배에서 400배 정도 되는 거리에서 다른 태양계가 지나쳤다면 이 과정에서 서로의 물질 교환이 일어나면서 외곽에 있던 행성을 포획할 수 있다. 이 주장이 옳다면 9번째 행성은 사실 다른 별 출신인 셈이다. 다만 아직 9번째 행성을 직접 관측한 것이 아니므로 더 많은 연구가 필요하다. 한 가지 흥미로운 사실은 지금까지 발견된 수천 개의 외계 행성 가운데서도 다른 별 출신들이 있어 보인다는 점이다. 어쩌면 행성 교환은 지구인들의 생각보다 더 흔하게 일어났을지도 모른다. 사진=룬드대학 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지난해 7월 14일 오후 8시 49분 57초. 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 명왕성에 근접 통과하며 ‘저승신’의 모습을 처음으로 지구에 보내왔다. 그로부터 10개월 가량 흐른 지난 27일(현지시간) NASA는 명왕성 표면 모습을 역대 가장 생생하게 담아낸 클로즈업 화면을 동영상(New Horizons' Extreme Close-Up of Pluto’s Surface)으로 공개했다. NASA가 '익스트림(Extreme) 클로즈업 영상'이라고 자랑할 만큼 이 화면에는 명왕성의 표면 모습이 눈에 잡힐 듯 담겨있다. 이 영상은 당시 뉴호라이즌스호가 명왕성을 스쳐지나간 23분 동안 촬영한 것으로 여러 클로즈업 사진을 모자이크해 제작한 것이다. 명왕성과 탐사선과의 거리는 1만 5850km, 픽셀(pixel)당 크기는 80m. 뉴호라이즌스호 프로젝트 수석 연구원 알란 스턴 박사는 “명왕성의 지리적인 특징을 우리에게 알려주는 숨이 턱 막히는 사진”이라면서 "명왕성 표면이 기존의 어떤 사진보다도 상세히 담겨있어 연구가치가 높다"고 평가했다. 흥미로운 것은 뉴호라이즌스호가 명왕성을 지나친 지 10개월이 지났지만 여전히 NASA는 당시의 촬영 데이터를 다 받지 못했다. 이는 명왕성과의 먼거리와 느린 데이터 전송 속도 탓이다. 뉴호라이즌스호는 지구까지 작은 용량의 사진 한장 보내는데도 최소 4시간 이상이 걸린다. 탐사선이 지구와 56억 7000만㎞나 떨어져 있어 1년은 지나야 당시 촬영 데이터를 모두 다 받아볼 수 있다. 한편 3462일간 시속 5만 km 속도로 날아가 명왕성을 탐사한 뉴호라이즌스호는 현재 두번째 행성지를 향해 힘차게 날아가고 있다. 목표지는 명왕성으로부터 16억 km 떨어진 카이퍼 벨트에 있는 ‘2014 MU69’라는 이름의 소행성이다. 해왕성 궤도 바깥의 카이퍼 벨트는 황도면 부근에 천체가 도넛 모양으로 밀집한 영역으로, 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하는데, 단주기 혜성의 고향으로 알려져 있다. 얼음으로 이루어진 소행성 2014 MU69는 지름 48km의 작은 크기로 카이퍼 벨트에 위치한 속성상 태양계 탄생 초기 물질로 이루어져 있을 것으로 보인다. 뉴호라이즌스호가 시속 5만 km의 속도로 차질없이 날아가면 오는 2019년 1월, 이곳 2014 MU69를 근접 통과한다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구 생명체의 기원이 태양에서 잇달아 발생한 ‘슈퍼플레어’ 때문이라는 연구결과가 나왔다. 태양 슈퍼플레어는 태양 표면에서 일어나는 폭발 현상인 태양 플레어보다 수백만~수십억 배에 달하는 초대형 태양 플레어로, 그 에너지는 원자폭탄 1000조 개를 한꺼번에 터뜨린 폭발력과 맞먹는다. 플레어는 태양의 채층(표면)에서 일시적으로 에너지를 방출하는 현상을 가리킨다. 그런데 40억 년 전쯤, 우리 태양에서 잇달아 발생한 슈퍼플레어가 끊임없이 방사선을 쏟아내 지구를 생명체가 살기 적합한 환경으로 만들었을 가능성이 크다고 미국항공우주국(NASA) 연구팀이 국제 학술지 ‘네이처 지오사이언스’(Nature Geoscience) 최신호(5월23일자)에 발표했다. 연구팀에 따르면, 당시 태양은 에너지가 지금보다 3분의 1 수준으로 약했지만, 활동만큼은 훨씬 심했을 가능성이 크다. 반복해서 발생한 슈퍼플레어로 지구 대기중의 질소(N2) 분자가 분해돼 질소산화물(N2O, 아산화질소)과 사이안화수소(HCN)가 생성됐다고 연구팀은 추정한다. 여기서 아산화질소는 지구의 온도를 상승시키는 온실가스가 되며, 사이안화수소에서는 단백질 구성단위인 아미노산이 만들어진다. 질소는 모든 생명체에 꼭 필요한 원소로, 초기 지구의 대기 중에 존재한 것으로 여겨지는데, 질소가 분자 형태에서는 화학적으로 불활성이라서 이보다 반응성이 큰 형태로 변환해야만 한다. 그런데 이 변환이 매우 높은 온도에서 이뤄진다는 것이다. 이번 연구는 태양을 닮은 다른 별들의 탄생부터 수억 년 뒤까지의 모습을 망원경으로 관측해 얻은 데이터를 사용해 만든 초기 지구 대기에 관한 화학적 성질 모델에 기반을 둔 것이다. 연구를 이끈 미국항공우주국(NASA) 고다드 우주센터의 블라디미르 아에로페찬 박사는 태양의 열을 가두기 위한 효율적인 온실가스가 없었으면 40억 년 전 지구는 생명체가 살 수 있는 온난 습윤한 행성이 아니라 표면 천체가 얼어붙은 눈 뭉치로 남았을 것”이라고 설명했다. 지구에 생명체가 처음 등장한 당시에는 태양이 지금처럼 밝고 뜨겁지 않아 지구 환경 역시 춥고 어두웠을 것이라고 과학자들은 생각한다. 이 가설은 ‘어두운 젊은 태양의 역설’(faint young sun paradox)로 불리며 지금까지 해결되지 않았지만, 이번 최신 모델은 당시 지구의 하층대기 중에 질소산화물을 효율적으로 만들어 이 문제를 해결한다. 이에 대해 아에로페찬 박사는 “생명체의 생체 분자를 생성하는 데 필요한 우주의 요소를 우리 모델은 설명할 수 있다”고 말했다. 이번 모델은 지구와 마찬가지로 모 항성으로부터 강력한 방사선에 노출된 다른 행성에서도 같은 결과가 일어났을 가능성이 있다는 것을 시사한다. 이 연구를 검토한 미국 칼세이건 연구소의 행성 과학자 람세스 라미레스 박사는 “같은 시기의 화성도 역설적으로 온난 습윤이었다는 것을 이번 지질학적 증거는 시사한다”면서 “지구뿐만 아니라 화성에서도 비슷하게 태양과 대기 간의 상호 작용이 있었을 가능성이 있다”고 말했다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구 생명체의 기원이 태양에서 잇달아 발생한 ‘슈퍼플레어’ 때문이라는 연구결과가 나왔다. 태양 슈퍼플레어는 태양 표면에서 일어나는 폭발 현상인 태양 플레어보다 수백만~수십억 배에 달하는 초대형 태양 플레어로, 그 에너지는 원자폭탄 1000조 개를 한꺼번에 터뜨린 폭발력과 맞먹는다. 플레어는 태양의 채층(표면)에서 일시적으로 에너지를 방출하는 현상을 가리킨다. 그런데 40억 년 전쯤, 우리 태양에서 잇달아 발생한 슈퍼플레어가 끊임없이 방사선을 쏟아내 지구를 생명체가 살기 적합한 환경으로 만들었을 가능성이 크다고 미국항공우주국(NASA) 연구팀이 국제 학술지 ‘네이처 지오사이언스’(Nature Geoscience) 최신호(5월23일자)에 발표했다. 연구팀에 따르면, 당시 태양은 에너지가 지금보다 3분의 1 수준으로 약했지만, 활동만큼은 훨씬 심했을 가능성이 크다. 반복해서 발생한 슈퍼플레어로 지구 대기중의 질소(N2) 분자가 분해돼 질소산화물(N2O, 아산화질소)과 사이안화수소(HCN)가 생성됐다고 연구팀은 추정한다. 여기서 아산화질소는 지구의 온도를 상승시키는 온실가스가 되며, 사이안화수소에서는 단백질 구성단위인 아미노산이 만들어진다. 질소는 모든 생명체에 꼭 필요한 원소로, 초기 지구의 대기 중에 존재한 것으로 여겨지는데, 질소가 분자 형태에서는 화학적으로 불활성이라서 이보다 반응성이 큰 형태로 변환해야만 한다. 그런데 이 변환이 매우 높은 온도에서 이뤄진다는 것이다. 이번 연구는 태양을 닮은 다른 별들의 탄생부터 수억 년 뒤까지의 모습을 망원경으로 관측해 얻은 데이터를 사용해 만든 초기 지구 대기에 관한 화학적 성질 모델에 기반을 둔 것이다. 연구를 이끈 미국항공우주국(NASA) 고다드 우주센터의 블라디미르 아에로페찬 박사는 태양의 열을 가두기 위한 효율적인 온실가스가 없었으면 40억 년 전 지구는 생명체가 살 수 있는 온난 습윤한 행성이 아니라 표면 천체가 얼어붙은 눈 뭉치로 남았을 것”이라고 설명했다. 지구에 생명체가 처음 등장한 당시에는 태양이 지금처럼 밝고 뜨겁지 않아 지구 환경 역시 춥고 어두웠을 것이라고 과학자들은 생각한다. 이 가설은 ‘어두운 젊은 태양의 역설’(faint young sun paradox)로 불리며 지금까지 해결되지 않았지만, 이번 최신 모델은 당시 지구의 하층대기 중에 질소산화물을 효율적으로 만들어 이 문제를 해결한다. 이에 대해 아에로페찬 박사는 “생명체의 생체 분자를 생성하는 데 필요한 우주의 요소를 우리 모델은 설명할 수 있다”고 말했다. 이번 모델은 지구와 마찬가지로 모 항성으로부터 강력한 방사선에 노출된 다른 행성에서도 같은 결과가 일어났을 가능성이 있다는 것을 시사한다. 이 연구를 검토한 미국 칼세이건 연구소의 행성 과학자 람세스 라미레스 박사는 “같은 시기의 화성도 역설적으로 온난 습윤이었다는 것을 이번 지질학적 증거는 시사한다”면서 “지구뿐만 아니라 화성에서도 비슷하게 태양과 대기 간의 상호 작용이 있었을 가능성이 있다”고 말했다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

초기 우주 모습을 간직한 역대 가장 희미한 은하가 발견됐다. 미국 캘리포니아대학 데이비스캠퍼스(UC데이비스)와 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA)의 교수들이 참여한 국제 연구팀이 하와이 W.M.켁 천문대에 있는 천체망원경을 사용해 130억 년 전에 존재했던 가장 희미한 은하를 발견했다고 ‘천체물리학저널 레터’(ApJL) 최신호(5월18일자)에 발표했다. 이에 대해 이 연구의 공동저자 토마소 트로이 UCLA 물리·천문학부 교수는 “이번 발견으로 ‘우주 암흑기’로 알려진 기간이 어떻게 끝났는지 천문학계의 가장 큰 수수께끼 중 하나를 푸는데 한 걸음 더 나갈 수 있게 됐다”고 말했다. 연구팀은 ‘중력렌즈’ 효과를 사용해 빅뱅(대폭발) 직후 탄생한 희미한 이 은하를 찾아낼 수 있었다. 중력렌즈 효과는 100년 전 아인슈타인이 일반상대성이론에서 예언한 것으로, 빛이 렌즈에 의해 굴절하는 것처럼 중력에 의해 굴절하는 현상을 말한다. 이 은하는 MACS2129.4-0741로 알려진 한 은하단 뒤에 숨어 있었다. 은하단은 이번 은하의 이미지를 3개나 만들 수 있을 만큼 거대하다. 빅뱅 이론에 따르면, 초기 우주는 확장하면서 차가워졌다. 트로이 교수는 이런 현상이 일어남으로써 양성자들이 전자들을 붙잡아 경수소를 형성했고 초기 우주는 방사선을 안 보이게 만들어 ‘우주 암흑기’가 시작됐다고 설명했다. 또 “그로부터 몇 억 년이 지난 어느 시기에 최초의 별들이 탄생했고 이 별들은 수소를 이온화할 수 있는 자외선을 생산하기 시작했다”면서 “결국, 충분한 별들이 생겼을 때 이 별들은 은하계 사이의 모든 수소를 이온화할 수 있었고 이제 우리가 보는 초기 우주를 만든 것”이라고 말했다. ‘우주의 재이온화’로 불리는 이 과정은 약 130억 년 전 일어났다. 하지만 과학자들은 이 과정이 일어날 만큼 별들이 충분히 많았는지 아니면 우주의 가스가 초질량 블랙홀들에 흡수될 때 발생하는 더 특이한 빛에 의한 것인지를 지금까지 알아내지 못했었다. 이에 대해 트로이 교수는 “현재, 가장 가능성이 큰 추측은 다른 희미한 은하들 역시 그 안에 있는 별들을 중력렌즈 증폭 없이 망원경들로 보면 너무 희미하다는 것”이라면서 “이 연구는 그런 은하들의 존재를 입증하기 위해 중력렌즈 효과를 활용한 것으로 수수께끼를 풀기위한 중요한 단계에 있는 것”이라고 말했다. 사진=브라닥/허블 우주망원경/W.M.켁 천문대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr