검은 과부거미(black widow spider)는 짝짓기 이후 암컷이 수컷을 잡아먹기 때문에 이같은 명칭이 붙었다. 그런데 천문학자들도 동반성을 흡수하는 중성자별에 같은 이름을 붙였다. 블랙 위도우 펄서(black widow neutron star/pulsar)는 강력한 중력으로 동반성을 흡수해 몸집을 키운다. 중성자별은 초신성 폭발 후에 남은 잔해가 뭉쳐서 형성되는 천체로 전체가 중성자로 구성된 하나의 원자핵이나 마찬가지다. 작은 크기에도 불구하고 질량은 태양보다 커서 그 표면 중력은 빛의 속도로만 겨우 탈출할 수 있는 수준이다. 만약 이보다 더 질량이 커지면 그때는 빛조차도 빠져나오지 못하는 블랙홀이 된다. 보통 중성자별은 초신성 폭발의 결과로 생성된다. 그런데 동반성을 가진 초신성이 초신성 폭발 이후에도 동반성을 계속 거느리고 서로의 주위를 공전하는 경우가 있다. 일반적인 별과 중성자별의 쌍성계는 거리가 먼 경우 안정적으로 유지되지만, 만약 거리가 가까운 편이면 중성자별의 중력이 작용해 동반성이 흡수되는 운명에 처한다. 이는 이론적으로는 쉽게 예측할 수 있으나 중성자별이 대부분 멀리 떨어져 있어 그 구체적인 모습은 알기 어려웠다. 캐나다 토론토 대학의 로버트 마인과 동료 과학자들은 작년에 푸에르토리코에 있는 아레시보 전파 망원경으로 지구에서 6500광년 떨어진 중성자별인 'PSR B1957+20'를 관측했다. 이 중성자별은 초당 600회라는 엄청난 속도로 회전하고 있어 밀리세컨드 펄서로 분류된다. 그런데 이 중성자별에서 매우 가까운 거리에는 태양 지름의 1/3 정도 되는 갈색왜성(brown dwarf)이 존재한다. 갈색왜성은 목성 질량의 13배에서 80배 사이의 천체로 행성과 달리 핵융합 반응을 일으킬 수 있으나 안정적인 핵융합 반응을 유지할 수 없어 흔히 실패한 별로 불린다. 연구팀은 역대 최고 분해능인 20km로 이 쌍성계를 관측하는 데 성공했다. 이는 명왕성에서 지구 표면에 벼룩을 관측한 것과 비교할 수 있는 수준으로 중성자별 관측 사상 가장 정밀한 관측이다. 관측 결과 중성자별과 갈색왜성 간의 거리는 200만km에 불과했다. 이는 지구 달 거리의 5배 정도로 중성자별의 강력한 중력과 방사선을 생각하면 대단히 가까운 것이다. 일반적인 갈색왜성의 온도는 낮지만, 이 갈색왜성은 중성자별에서 나오는 강력한 방사선의 영향으로 표면 온도가 태양과 비슷한 섭씨 6000도에 달한다. 이로 인해 표면 물질이 증발해 마치 혜성의 꼬리 같은 구조물을 만들고 있다. 그리고 이렇게 증발한 물질이 중성자별의 강력한 중력에 의해 흡수되는 것이다. 아마도 이 갈색왜성은 과거에는 지금보다 크기가 더 컸을 것이며 어쩌면 평범한 별이었는데 갈색왜성으로 크기가 감소했을 가능성도 있다. 물론 과거사와 관계없이 이 갈색왜성의 운명은 중성자별로 흡수되는 것이다. 연구팀은 이번 관측을 통해 이론적으로 예측되었던 사실을 다시 확인했을 뿐 아니라 지금까지 정확히 원인을 몰랐던 여러 가지 현상에 대한 단서를 얻었다. 하지만 과학자들은 당연히 여기에서 만족하지 않고 앞으로 더 정밀한 관측을 통해 우주의 비밀을 풀어나갈 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

초신성 폭발은 우주에서 가장 격렬한 폭발 가운데 하나다. 초신성 하나의 밝기가 은하 전체와 비슷한 정도로 밝아서 아주 멀리에서도 관측이 가능하다. 따라서 멀리 떨어진 은하까지의 거리를 측정하는 데도 사용될 수 있다. 초신성 폭발은 드문 사건이기는 하지만, 우리 은하에서도 일어날 수 있다. 그리고 46억 년이라는 태양계의 나이를 생각하면 태양계 근처에서 초신성 폭발이 일어났을 가능성도 있다. 다만 태양을 비롯한 은하계의 별은 자신만의 고유한 속도와 방향으로 움직이기 때문에 과거 태양계 근방에서 폭발한 초신성의 존재를 파악하기는 어렵다. 과학자들이 지구에서 수백 광년 이내 거리에서 폭발한 초신성에 관해서 관심을 가지는 이유는 지구 생명체의 대량 사멸을 가져올 수 있기 때문이다. 가까이에서 폭발한 초신성은 밝기만 한 것이 아니라 지구를 향해 막대한 양의 고에너지 입자와 방사선을 방출해 생태계에 영향을 미칠 수 있다. 지구 역사상 여러 차례의 멸종 사건이 있었는데, 일부 과학자들은 원인을 모르는 멸종 사건 가운데 일부가 이와 관련이 있을 것으로 추정하고 있다. 하지만 소행성 충돌과는 달리 초신성 폭발은 지구에 직접적인 증거를 남기지 않기 때문에 이를 입증하는 데 어려움이 있었다. 오래전 지구에 영향을 미친 초신성 폭발을 알 수 있는 유일한 단서는 동위원소다. 철의 동위원소인 철 60(iron-60)이 지층에 풍부한 경우 과거 초신성 폭발에서 유래한 고에너지 입자의 잔재일 가능성이 있다. 가장 가능성이 높은 시기는 250만 년 전 플라이오세와 플라이스토세 경계(Pliocene–Pleistocene boundary) 지층으로 이 시기에도 중간 규모의 멸종이 진행되어 생태계의 변화가 있었다. 일부 과학자들은 이 시기에 130광년 거리에서 폭발한 초신성이 멸종의 원인이라는 가설을 제기한 바 있다. 미국 워시번 대학의 브라이언 토마스 박사는 수백 광년 이내에서 폭발한 초신성이 지구에 미치는 영향을 알기 위해 이론적 모델을 개발했다. 그 결과 중간 규모의 생태계 변화가 초신성 폭발로 설명될 수 있다는 결과가 나왔다. 이 연구에 의하면 흔히 생각하듯 초신성이 폭발하면 강력한 방사선으로 주변에 있는 모든 생물체가 사라지는 것은 아니다. 물론 매우 가까운 거리에서 폭발하면 가능성이 있지만, 사실 그보다 더 흔한 경우는 약간 가까운 거리에서 폭발이 일어나 시간을 두고 방사선 및 고에너지 입자의 물결이 지구를 덮치는 것이다. 이런 경우에 지구 표면은 두꺼운 대기로 보호받더라도 오존층은 심각하게 파괴된다. 그 결과 강력한 자외선이 지구 표면까지 도달해 생태계를 파괴할 수 있다. 이론적 모델은 이런 일이 초신성 폭발 후 100년, 300년, 1,000년 사이에 일어날 수 있음을 보여줬다. 물론 실제로 이런 일이 있었다고 해도 이것이 많은 생물체가 멸종한 원인이라고 자신 있게 말하기는 어렵다. 기후 변화라는 더 쉽게 해석할 수 있는 다른 원인이 있기 때문이다. 하지만 이론적으로 가능하다는 점은 실제로도 있었을 가능성을 시사한다. 초신성이 과거 대량 멸종에 미친 영향력을 분석하는 것은 미래 생길지 모르는 초신성 폭발에서 지구 생태계가 입을 피해를 예측하는 데 도움이 될 것이다. 초신성 폭발은 앞으로 계속 있을 것이고 지구 근처에서도 예외가 아니기 때문이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

별은 마지막 순간에 자신의 존재를 가장 화려하게 보여준다. 무거운 별은 초신성 폭발과 함께 최후를 맞이하는데 짧은 순간이지만, 이때는 별 하나가 은하 전체와 비슷한 수준까지 밝아진다. 초신성 폭발과 폭발 후 잔해의 확산은 지구같은 행성과 인간을 비롯한 생명체를 구성하는 무거운 원소를 생성하는 중요한 과정이기 때문에 지금까지 많은 연구가 이뤄졌다. 유럽 남방 천문대 (ESO)의 과학자들은 칠레에 설치된 ESO의 거대 망원경 (VLT)의 MUSE 장비와 나사의 찬드라 X선 위성 데이터를 이용해 지구에서 20만 광년 떨어진 초신성 잔해인 1E 0102.2-7219을 다양한 파장에서 조사했다. 독특하게 생긴 초신성 잔해는 대략 2000년 전쯤 폭발을 일으킨 초신성 잔해로 생각되며 우리 은하의 위성 은하인 소마젤란 은하에 위치한다(사진). 이 초신성 잔해는 작은 이웃 은하의 진화를 연구하는데 중요한 정보를 제공하고 있다. 이번 연구에서 흥미로운 사실은 과거 관측에서 확인할 수 없었던 중성자별을 확인하는 데 성공했다는 점이다. 중성자별은 초신성 폭발 시 중심부의 무거운 원소가 중력으로 압축되어 형성되는 천체로 태양보다 무겁지만, 그 지름은 매우 작아 수십km에 불과하다. 그래도 강력한 에너지를 방출하는 펄서나 혹은 동반성을 지닌 중성자별은 관측이 쉽다. 문제는 혼자 있으면서 자기장도 약한 경우에는 가까이 있는 경우가 아닌 이상 관측이 어렵다는 것이다. 1E 0102.2-7219에서 확인된 중성자별은 이런 종류의 중성자별 가운데서 우리 은하 밖에서 처음으로 확인된 것으로 의미가 있다. 과학자들은 이를 통해 외부 은하의 초신성과 중성자별의 특성을 더 잘 이해할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 1E 0102.2-7219는 이미 죽은 별의 잔해이지만, 아직 뜨겁기 때문에 다양한 파장에서 에너지를 방출하고 있다. 그리고 그 중심에는 죽은 별이 중심부 물질이 모여서 형성된 중성자별이 존재한다. 과학자들은 이를 빛에 둘러싸인 죽은 별 (Dead star circled by light)라고 표현했는데, 마치 사람의 얼굴 같기도 한 독특한 모습이다. 물론 시간이 지나면 초신성 잔해는 주변 성간 가스에 희석되어 사라진다. 하지만 이들은 사라지는 것이 아니라 새로운 별의 재료가 되어 우주를 순환하게 될 것이다. 우리는 죽은 별의 잔해와 동시에 새로운 별의 재료를 보고 있는 셈이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

“적절한 시기에 적절한 위치에 있었다”고 말하는 아마추어 천문가 빅터 부소의 소감은 아마도 천문학 역사상 가장 절제된 표현일지도 모르겠다. 남미 아르헨티나 로사리오에 사는 빅토르 부소는 별이 섬광을 발하고 폭발하면서 초신성으로 변하는 ‘전후’ 순간을 사상 처음으로 촬영하는 데 성공했다. 비록 우연이었지만 말이다. 천문학자들은 이 극히 중요한 순간을 ‘충격 방출’(shock breakout) 또는 ‘충격파’(shockwave)라고 부르며, 별이 이처럼 극적인 변화를 이루는 모습을 실시간으로 목격하길 오랫동안 꿈꿔왔다. 이번 발견을 보고하는 연구논문의 주저자인 아르헨티나 라플라타 천체물리학연구소의 멜리나 베르스텐 연구원은 “이 순간을 우연히 발견할 확률은 1억분의 1 이하”라고 설명했다. 또한 연구에 참여한 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC 버클리)의 천문학자 알렉스 필리펜코 교수는 “이는 우주의 복권에 당첨된 것과 같다”고 비유했다. 부소는 지난 2016년 9월 새 카메라를 구경 40㎝ 천체 망원경에 장착해 테스트하고 있었다. 촬영한 사진 중 1장에 남쪽 하늘의 별자리인 조각가자리(Sculptor) 방향으로 밝은 섬광이 찍혀 있던 것을 발견했다. 이 별을 품고 있는 은하는 지구에서 약 8000만 광년의 거리에 있다. 초신성 폭발로 확산한 빛이 지구에 도달하는 데만 약 8000만 년이 걸린 셈이다. 일의 중대성을 감지한 부소는 평소 알고 지내던 베르스텐 연구원에게 연락했다. 베르스텐 연구원은 사진을 보는 즉시 이 아마추어 천문 애호가가 다이아몬드 원석을 발견했음을 알아차렸다. 베르스텐 연구원은 전 세계 천문학자들에게 초신성 관측을 알렸다. 그 결과 몇 시간 안에 전 세계에 있는 천문학자들은 저마다 최고의 망원경을 사용해 나중에 ‘SN 2016gkg’로 새롭게 명명된 이 초신성을 관측했다. 초신성 관측 데이터는 항성이 파괴적인 붕괴에 이르기 직전의 물리적 구조와 폭발 자체의 성질 등에 관한 중요한 단서를 제공한다. 미국 캘리포니아주 릭천문대에서 후속 관측을 진행한 필리펜코 교수는 “폭발을 시작하는 순간의 별을 관측함으로써 얻을 수 있는 정보는 다른 방법으로는 직접 얻을 수 없다”고 설명했다. 폭발 현상 분석에서 SN 2016gkg는 IIb형 초신성으로 밝혀졌다. IIb형 초신성은 폭발할 때까지 수소로 된 외층의 대부분을 잃어 거대한 별이 된다. IIb형 초신성은 1987년 필리펜코 교수가 처음 확인했다. 연구팀은 관측 데이터와 이론 모델을 조합해 폭발을 일으킨 항성의 원래 질량을 태양 질량의 약 20배로 추정했다. 하지만 이 별은 폭발할 때 질량의 4분의 3을 잃었다. 잃어버린 질량은 쌍성의 동반성에 흡수됐을 가능성이 높다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호에 상세히 실렸다. 사진=아마추어 천문가가 포착한 초신성 이미지(AFP 연합뉴스) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“적절한 시기에 적절한 위치에 있었다”고 말하는 아마추어 천문가 빅터 부소의 소감은 아마도 천문학 역사상 가장 절제된 표현일지도 모르겠다. 남미 아르헨티나 로사리오에 사는 빅토르 부소는 별이 섬광을 발하고 폭발하면서 초신성으로 변하는 ‘전후’ 순간을 사상 처음으로 촬영하는 데 성공했다. 비록 우연이었지만 말이다. 천문학자들은 이 극히 중요한 순간을 ‘충격 방출’(shock breakout) 또는 ‘충격파’(shockwave)라고 부르며, 별이 이처럼 극적인 변화를 이루는 모습을 실시간으로 목격하길 오랫동안 꿈꿔왔다. 이번 발견을 보고하는 연구논문의 주저자인 아르헨티나 라플라타 천체물리학연구소의 멜리나 베르스텐 연구원은 “이 순간을 우연히 발견할 확률은 1억분의 1 이하”라고 설명했다. 또한 연구에 참여한 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC 버클리)의 천문학자 알렉스 필리펜코 교수는 “이는 우주의 복권에 당첨된 것과 같다”고 비유했다. 부소는 지난 2016년 9월 새 카메라를 구경 40㎝ 천체 망원경에 장착해 테스트하고 있었다. 촬영한 사진 중 1장에 남쪽 하늘의 별자리인 조각가자리(Sculptor) 방향으로 밝은 섬광이 찍혀 있던 것을 발견했다. 이 별을 품고 있는 은하는 지구에서 약 8000만 광년의 거리에 있다. 초신성 폭발로 확산한 빛이 지구에 도달하는 데만 약 8000만 년이 걸린 셈이다. 일의 중대성을 감지한 부소는 평소 알고 지내던 베르스텐 연구원에게 연락했다. 베르스텐 연구원은 사진을 보는 즉시 이 아마추어 천문 애호가가 다이아몬드 원석을 발견했음을 알아차렸다. 베르스텐 연구원은 전 세계 천문학자들에게 초신성 관측을 알렸다. 그 결과 몇 시간 안에 전 세계에 있는 천문학자들은 저마다 최고의 망원경을 사용해 나중에 ‘SN 2016gkg’로 새롭게 명명된 이 초신성을 관측했다. 초신성 관측 데이터는 항성이 파괴적인 붕괴에 이르기 직전의 물리적 구조와 폭발 자체의 성질 등에 관한 중요한 단서를 제공한다. 미국 캘리포니아주 릭천문대에서 후속 관측을 진행한 필리펜코 교수는 “폭발을 시작하는 순간의 별을 관측함으로써 얻을 수 있는 정보는 다른 방법으로는 직접 얻을 수 없다”고 설명했다. 폭발 현상 분석에서 SN 2016gkg는 IIb형 초신성으로 밝혀졌다. IIb형 초신성은 폭발할 때까지 수소로 된 외층의 대부분을 잃어 거대한 별이 된다. IIb형 초신성은 1987년 필리펜코 교수가 처음 확인했다. 연구팀은 관측 데이터와 이론 모델을 조합해 폭발을 일으킨 항성의 원래 질량을 태양 질량의 약 20배로 추정했다. 하지만 이 별은 폭발할 때 질량의 4분의 3을 잃었다. 잃어버린 질량은 쌍성의 동반성에 흡수됐을 가능성이 높다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호에 상세히 실렸다. 사진=아마추어 천문가가 포착한 초신성 이미지(AFP 연합뉴스) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

천문학자들이 우주 망원경을 이용해 바위로 만들어진 지구형 행성부터 목성과 토성 같은 기체형 행성까지 100개에 가까운 새로운 외계행성을 한꺼번에 발견해 화제가 되고 있다.덴마크공과대학(DTU)과 미국 하버드-스미소니언 천체물리학연구소, 프린스턴대, 캘리포니아공과대(칼텍), MIT, 항공우주국(NASA), 일본 도쿄대 등 국제공동연구팀은 NASA에서 운용하고 있는 케플러 우주망원경을 이용해 새로운 외계행성 95개를 무더기로 발견하고 공개 학술 데이터베이스인 ‘아카이브’ 15일자로 발표했다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천문학 저널’에도 실릴 예정이다. ‘행성 사냥꾼’이라고 불리는 케플러 우주망원경은 지구에서 6500만㎞ 떨어진 곳에서 태양궤도를 돌면서 지구형 행성을 찾는 임무를 위해 2009년 발사됐다. 2012년 공식적인 임무 수명은 마쳤지만 2014년부터 외계의 지구형 행성 뿐만 아니라 소행성과 초신성을 비롯한 은하 중심부를 관측하는 ‘K2’라는 새로운 임무를 부여받아 운영되고 있다. 이번 발견으로 지금까지 K2 프로젝트로 발견한 외계행성은 314개가 됐다. 연구팀은 케플러우주망원경이 보내온 신호를 분석해 275개의 외계행성 후보 중 149개를 실제 외계행성으로 확인했고 그 중 95개는 그동안 발견되지 않은 완전히 새로운 외계행성이라는 사실을 밝혀냈다. 이번에 발견된 외계행성들은 지구처럼 바위로 이루어져 있고 지구보다 큰 것들부터 목성이나 토성처럼 가스로 뒤덮여 있고 지구보다 훨씬 큰 가스형 행성까지 다양한 형태라고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 이번에 발견한 행성 중 하나는 지구처럼 ‘HD212657’이라는 항성(별) 주위를 10일 간격으로 공전하고 있어 지구와 비슷한 환경을 가진 ‘골디락스 행성’일 가능성이 높다고도 했다. 앤드류 메이요 DTU 연구원은 “외계행성은 천문학 분야에서 매우 흥미로운 주제”라며 “외계행성이 많이 발견될수록 태양계에 대해 더 많은 것을 알게 될 뿐만 아니라 우주 생성의 비밀에 가까워 질 수 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리가 살고있는 우리 은하와 닮은 은하의 환상적인 모습이 사진으로 공개됐다. 지난 3일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 'NGC 7331'의 모습을 공개했다. 지구에서 페가수스 자리 방향으로 약 4500만 광년 떨어진 곳에 위치한 NGC 7331은 우리 은하와 같은 나선은하다. 은하의 크기와 구조도 우리 은하와 비슷해 '쌍둥이 은하'로 불릴 정도. 마치 '은하쇼'를 벌이는듯 환하게 빛나는 나선팔이 우주를 아름답게 비추는데 특히 노란색으로 보이는 그 중심 인근에는 초신성이 자리잡고 있다. 이 초신성의 이름은 'SN 2014C'. 초신성(超新星)이란 항성 진화의 마지막 단계에 이른 별이 폭발하면서 생긴 엄청난 에너지를 순간적으로 방출하는 것으로, 그 밝기가 평소의 수억 배에 이르렀다가 서서히 낮아진다. 초신성 SN 2014C는 특히나 이제까지 본 적 없는 독특한 특징을 갖고있다. 초신성은 수소가 거의 없는 Type I이 가장 흔하고 수소가 풍부한 Type II는 드물다. 그러나 SN 2014C는 Type I에서 Type II로 1년 만에 변했다. 과학자들이 그 원인을 알아내기 위해 노력하고 있으나 현재까지 확실한 답을 알아내지 못했다. 사진=ESA/Hubble & NASA/D. Milisavljevic (Purdue University)　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

138억 년의 우주 역사를 가장 자세히 재현한 컴퓨터 시뮬레이션 영상을 국제 연구팀이 1일(현지시간) 영국 왕립천문학회 월간보고(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 공개했다. ‘일루스트리스: 더 넥스트 제네레이션’(IllustrisTNG·Illustris: The Next Generation)으로 명명된 이번 영상은 우주의 형성 과정을 그 어느 것보다 자세히 보여준다. 연구팀은 “이번 영상은 130억 년이 넘는 시간 동안 우주에 은하가 어떻게 형성·진화·성장하고 새로운 별의 탄생을 유도하는지 알 수 있게 해준다”고 설명했다. 이미 연구팀은 이번 시뮬레이션 모델로 블랙홀이 암흑물질의 분포에 어떻게 영향을 주는지, 중원소들이 어떻게 만들어져 분포하는지, 그리고 자기장이 어디에서 비롯되는지 살피고 있다. 연구팀의 샤이 제넬 박사(미국 플랫아이언연구소 전산천체물리학센터)는 “천체 망원경 한 대로는 은하들을 일정량밖에 측정할 수 없지만, 이번 시뮬레이션은 모든 은하의 특성을 추적할 수 있고 현재 모습뿐만 아니라 모든 형성 과정도 살필 수 있다”고 말했다. 이들은 ‘빅뱅’으로 불리는 대폭발 이후 우주 전체로 균일하게 확산해나간 빛 즉 우주배경복사에서 수집한 우주 초장기에 관한 증거를 이용해 이번 시뮬레이션을 제작했다. 이를 통해 우주가 탄생한 지 불과 몇십억 년밖에 안 됐을 때의 조건을 모델링했다. 가상의 우주 공간에 별과 행성 형성에 관여하는 바리온 물질과 은하 구조에 관여하는 암흑물질, 그리고 우주의 가속팽창과 관련한 암흑에너지를 더했다. 그리고 초신성 폭발과 블랙홀에 관한 정보도 추가했다. 또 다른 연구원인 폴커 스프링겔 박사(독일 하이델베르크 이론연구소)는 “이번 모델은 대규모 물질 분포에서 거대질량 블랙홀의 영향을 정확히 예측할 수 있어 특히 매력적”이라면서 “앞으로 나올 관측 연구를 신뢰성 있게 해석하는 데 결정적인 역할을 할 것”이라고 말했다. 연구를 주도한 마크 보겔스버거 박사(미국 매사추세츠공과대)는 이번 시뮬레이션으로 뜨겁고 묽은 가스의 난류 운동이 은하 중심의 자기장을 기하급수적으로 증폭할 수 있는 소규모 자기 발전기를 유도하는 것을 보여줬고 관찰된 자기장의 세기도 정확히 예측했다. 그는 “이번 모델은 정교한 은하 형성 모델과의 결합을 통해 어떤 기존 시뮬레이션보다 자세히 이런 자기장 문제를 탐구하도록 해준다”고 말했다. 시뮬레이션 속 우주는 현재 우리가 관측 가능한 우주인 약 930억 광년의 거리와 비교하면 10억 광년에 불과하다. 하지만 4년 전 제작한 초기 모델 속 우주는 약 3억5000만 광년으로 훨씬 더 작았다. 연구에 참여한 안날리사 필레피치 연구원(막스플랑크 천문학연구소)은 “우리의 예측 모델은 이제 천문학자들에 의해 체계적으로 확인될 수 있다”면서 “이는 계층적 은하 형성이라는 이론적 모델의 결정적인 검사를 이끌어낼 것”이라고 말했다. 사진=IllustrisTNG 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학자들은 우리 은하에서 수천 개 이상의 외계 행성을 발견했다. 그리고 우주 공간에서 다양한 유기물이 생성될 수 있다는 증거도 발견했다. 이 두 가지 사실을 조합하면 우리 은하에 생명체를 지닌 행성이 지구만이 아닐 것이라는 결론에 도달하게 된다. 아직 지구 이외의 행성에서 생명체가 살고 있다는 결정적 증거는 발견하지 못했지만, 많은 과학자들은 이를 찾기 위해 노력하고 있다. 그런데 우리 은하 밖 다른 은하의 사정은 어떨까? 이웃 은하 가운데 가장 가까운 은하로 대마젤란은하(Large Magellanic Cloud, LMC)가 있다. 우리 은하의 위성 은하로 왜소은하지만, 1만 4,000광년의 지름과 태양 질량의 100억 배의 질량을 가진 은하이기도 하다. 지구에서 거리는 16만 광년으로 결코 가까운 거리는 아니지만, 외부 은하 가운데서는 가까운 편에 속하기 때문에 많은 관측이 이뤄진 은하이기도 하다. 과거 과학자들은 대마젤란은하가 젊고 원시적인 은하라는 증거를 발견했다. 마젤란 은하는 대부분 수소와 헬륨으로 구성되어 있으며 무거운 원소의 비중은 작다. 무거운 원소는 별의 핵융합 반응이나 초신성 폭발의 결과로 생기기 때문에 이런 원소가 많을 수록 이미 죽은 별이 많은 오래된 은하다. 따라서 과학자들은 대마젤란은하에 탄소, 산소, 질소를 포함한 유기물 분자가 거의 없을 것으로 생각해왔다. 하지만 최근 국제 과학자팀은 세계 최대 전파 망원경인 ALMA를 사용해 대마젤란은하에서 예상치 못했던 유기 분자를 발견했다. 메탄올, 디메틸에테르, 포름산 메틸 등이 그것이다. 비록 그 자체가 생명체의 증거는 아니지만, 이런 유기 분자가 이렇게 먼 거리에서 발견된다는 이야기는 이보다 더 복잡한 유기물이 이 은하의 가스에 포함되어있음을 시사한다. 대마젤란은하에는 별이 태어나는 성운도 존재하기 때문에 어쩌면 지금 태어나는 새로운 별 주변에는 지구처럼 생명을 잉태할 수 있는 행성이 존재할지 모른다. 과학자들은 이번 발견이 외부 은하에도 생명체를 이루는 데 필요한 유기물이 존재한다는 것을 보여줌과 동시에 우리 은하가 지금보다 젊을 때도 태양계처럼 유기물이 풍부한 행성계가 생성될 수 있던 이유를 설명해준다고 보고 있다. 젊은 은하라도 생각보다 유기물이 적지 않으므로 태양계 같은 행성계가 형성될 수 있다. 물론 거리를 생각할 때 대마젤란은하에 생명체를 지닌 행성이 있다고 해도 지금 우리가 그 사실을 확인할 방법은 없다. 하지만 지구가 우주에서 특별한 장소가 아니라 평범한 행성인 것과 마찬가지로 우리 은하 역시 특별한 장소가 아니라 평범한 은하 중 하나임을 다시 확인해준 결과로 해석된다. 결국, 생물체가 탄생한 은하 역시 우리 은하 하나가 아닐 가능성이 커진 셈이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

블랙홀은 무엇이든지 흡수하는 괴물 같은 천체다. 하지만 아무것도 탈출할 수 없다면 이를 관측하는 일은 매우 어렵다. 블랙홀의 존재가 이론적으로 예측되었음에도 한동안 그 존재가 의문시되었던 이유다. 하지만 이제 과학자들은 수많은 블랙홀의 존재를 직접 관측하고 그 안에 숨겨진 비밀을 탐구하고 있다. 그것이 가능한 이유는 블랙홀 자체는 빛을 내지 않지만, 블랙홀에 흡수되는 물질과 제트(jet)의 형태로 방출되는 물질이 막대한 에너지를 내놓기 때문이다. 특히 은하 중심에는 태양 질량의 수백만 배에 달하는 거대 질량 블랙홀(supermassive black hole)이 존재해 많은 연구가 이뤄지고 있다. 하지만 블랙홀에는 거대 질량 블랙홀만 있는 것은 아니다. 블랙홀을 크게 두 가지 형태로 분류하면 은하 중심에 존재하는 거대 질량 블랙홀과 별과 비슷한 질량을 지닌 항성 질량 블랙홀로 나눌 수 있다. 항성 질량 블랙홀은 거대한 질량을 가진 별이 초신성 폭발을 일으키면서 중심부에 있는 물질이 뭉쳐 생성된다고 보고 있다. 별이 최후를 맞이할 때 남은 질량이 많으면 블랙홀이 되고 그보다 작은 경우 중성자별이 되는 것이다. 당연히 은하에 보통 하나뿐인 거대 질량 블랙홀보다 항성 질량 블랙홀이 훨씬 흔할 것이다. 하지만 항성 질량 블랙홀의 경우 동반성에서 흡수하는 물질이 없다면 사실상 알아낼 방법이 없다. 글자 그대로 검은 구멍으로 아무것도 빠져나오지 못하기 때문이다. 그러나 예외적인 경우도 있다. 유럽 남방 천문대(ESO)의 거대 망원경 (VLT)에 설치된 MUSE 장치는 구상성단 NGC 3201에서 숨어 있는 블랙홀의 증거를 발견했다. 구상성단은 수천에서 수만 개의 별이 중력으로 느슨하게 묶인 집단으로 보통 나이가 많은 별들의 모임이다. 우리 은하에만 150개가 넘는 구상성단이 있다. 본래 천문학자들은 블랙홀을 찾기 위해서가 아니라 구상성단의 별을 연구하기 위해 관측을 진행했으나 별 하나가 매우 이상하게 움직이는 것이 관찰됐다. 태양 질량의 0.8배 정도 되는 별이 167일을 주기로 시속 수십만km라는 엄청난 속도로 움직이고 있었던 것이다. 하지만 아무리 관측해도 이 별의 동반성은 관측되지 않았다. 이 현상을 설명할 수 있는 유일한 방법은 관측이 안 될 정도로 어둡지만 태양 질량의 4배 정도 되는 천체가 중력을 행사하고 있다고 가정하는 것이다. 그리고 이 정도 질량을 지닌 천체인데도 아무것도 방출하지 않는다면 물질을 흡수하지 않는 블랙홀일 가능성이 가장 크다. 이런 블랙홀은 주변을 지나는 빛을 흡수하거나 굴절시키긴 하지만 방출하는 에너지가 사실상 없기 때문에 아무리 성능 좋은 망원경으로도 관측이 어렵다. 그래도 중력은 말없이 그 존재를 증명한다. 천문학자들은 숨어 있는 블랙홀의 숫자와 질량에 대해서 많은 궁금증을 가지고 있으나 사실 이렇게 우연한 기회가 아니면 관측이 쉽지 않다. 하지만 아직 모르는 것이 많기에 더 호기심을 불러일으키는 존재라고 할 수 있다. 앞으로도 블랙홀의 숨은 비밀을 찾기 위한 연구가 계속 진행될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

지금으로부터 50여 년 전 히말라야 산맥 서쪽 끝자락에 있는 인도령 카슈미르에서 바위에 새겨진 고대 벽화가 발견돼 큰 관심을 끌었다. 돌로 새겨진 이 벽화는 기원전 2100~4100년 전의 것으로 고대인들이 사냥하는 당시의 모습이 묘사돼있다. 지난 10일(현지시간) 영국 가디언 등 해외언론은 이 벽화가 역대 가장 오래된 초신성을 그린 것이라는 인도 타타 기초연구소의 논문을 소개했다. 이번에 연구대상이 된 이 벽화에는 각각 창과 화살을 들고있는 두 사람과 사슴 등의 모습이 그려져있다. 이중 학자들의 눈길을 끈 것은 그 위 하늘 부분에 그려진 태양이다. 한 눈에 봐도 태양을 그린 것이라는 추측이 가능하나 학자들에게 혼란을 준 것은 하나가 아닌 둘이라는 사실이다. 그렇다고 다른 하나를 달로 보기에도 그 밝기의 차이가 크다. 타타 연구소가 발표한 논문의 골자는 태양 중 하나가 다름아닌 초신성이라는 것. 이는 기원전 3600년 경에 초신성이 관측됐다는 역사적인 기록과 일치한다. 초신성(超新星)이란 항성 진화의 마지막 단계에 이른 별이 폭발하면서 생긴 엄청난 에너지를 순간적으로 방출하는 것으로, 그 밝기가 평소의 수억 배에 이르렀다가 서서히 낮아진다. 곧 초신성은 우리 눈에는 갑자기 밝아져 새롭게 등장한 별처럼 보이지만 사실 별이 죽어가는 모습이다. 이 때문에 우리나라에서는 잠시 별이 머물렀다 사라진다고 해서 손님별을 가리키는 ‘객성’(客星)이라고 불렀다. 벽화에 숨겨진 놀라운 비밀은 하나 더 있다. 이 벽화가 단순히 사냥 모습을 그린 것이 아니라는 추론이다. 타타 기초연구소 마양크 바히아 박사는 "사냥꾼 등 각각의 위치가 주요 별자리의 위치와 일치한다"면서 "실제로는 단순히 사냥모습을 그린 것이 아니라 초신성을 포함한 하늘의 별자리를 묘사한 것으로 보인다"고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

올 한해에도 미지의 영역인 우주를 향한 인간의 도전은 계속됐다. 지상에서는 ‘역대 최고의 우주쇼‘로 불렸던 개기일식이 북미 대륙을 중심으로 펼쳐졌고 장기간 임무를 펼쳤던 토성 탐사선 카시니호는 '유작'을 남기고 장렬히 산화했다. 또 '태양계 큰형님' 목성은 탐사선 주노에 의해 그 속살을 일부 드러냈다. 최근 해외언론들은 2017년을 결산하는 ‘올해의 우주사진’(The Best Space Photos of 2017)을 선정해 발표했다. 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA) 그리고 국제우주정거장(ISS)의 우주비행사, 천체 사진작가들이 촬영해 공개한 사진들에는 우주에 대한 인류의 경외감이 오롯이 담겨있다. 올해 촬영된 우주 사진과 국내에서 인기를 모았던 사진을 일부 가감해 소개한다. 　 -우주에 뜬 '비행접시' 지난 4월 토성탐사선 카시니호가 지구로 보내 온 ‘UFO’ 사진이다. 진짜 UFO처럼 생긴 이 천체는 토성의 위성인 아틀라스(Atlas)로 생긴 모습이 둥글납작해서 비행접시라는 별명을 갖고 있다. 60개가 넘는 토성의 위성들 중에서 가장 이색적인 모습을 한 아틀라스는 가운데가 혹처럼 솟아올랐고, 가장자리가 펑퍼짐하다. 사실 우리 눈에는 만두처럼 보이기도 하는데 실제 서구에서는 이탈리아 만두인 '라비올리'(ravioli) 위성이라고도 부른다. 촬영당시 카시니호와 아틀라스와의 거리는 불과 1만 1,000km로, 이는 역대 최단거리다. - 초신성 폭발 후 남은 게성운 NASA와 ESA가 공동운영하는 허블우주망원경과 찬드라 X레이 망원경, 스피처우주망원경 등 총 5개의 천체망원경이 합작해 만든 게성운 사진으로 지난 5월 공개됐다. 게성운(Crab Nebula)은 지구로부터 6500광년 거리에 있으며 지름은 약 5광년이다. 게의 등딱지처럼 생겨 게성운이라는 재미있는 이름이 붙었으며 사실 별의 진화 마지막 단계인 초신성이 폭발해 만들어진 초신성 잔해다. 성운 중심에는 지름 30km에 달하는 중성자별인 펄서가 존재하며 1초에 30.2회 자전하면서 전자기파를 방출한다. 세계적인 통신사인 로이터가 선정한 올해의 우주사진이기도 하다.　 - '우주의 불꽃' 베텔게우스　 지난 7월 프랑스 파리천문대 등의 국제 천문학자들이 세계 최대 전파망원경 ‘알마’(ALMA)로 포착한 역대 촬영된 것 중 가장 선명한 베텔게우스의 모습이다. 적색 초거성인 베텔게우스는 오리온자리의 좌상 꼭짓점에 있으며 지구와의 거리는 약 650광년으로 별 중에서는 그나마 가깝다. 붉게 타오르는 듯한 베텔게우스의 ‘신상’ 이미지가 볼품없는 것처럼 보이지만 지구와의 거리 때문에 사실 점 수준으로도 촬영하기는 쉽지 않다. 베텔게우스는 여러 모로 흥미로운 별이다. 먼저 베텔게우스의 크기는 태양의 1400배로 50만배나 밝게 빛난다. 만약 베텔게우스를 우리의 태양 자리에 끌어다 놓는다면 목성의 궤도까지 잡아먹을 정도다. 또한 나이가 ‘불과’ 850만 년으로 젊디젊지만, 조만간 임종을 앞둔 별이기도 하다. 곧 수명을 다해 초신성으로 폭발할 운명으로 어쩌면 현장에서는 이미 폭발했을지도 모른다. 만약 오늘 초신성으로 폭발했다면 우리는 650년 후에나 ‘우주의 불꽃놀이’를 지켜볼 수 있다. - 역대 최고 우주쇼 개기일식 미국 현지시간으로 8월 21일 오전 10시 15분(한국시간 22일 새벽 2시 15분) 오리건주를 시작으로 달이 태양을 완전히 덮는 개기일식이 일어났다. 이날 미국인들은 모두 ‘해를 품는 달’의 진기한 모습을 지켜보며 ‘역대 최고의 우주쇼’를 지켜봤다. 이처럼 미국 대륙을 후끈 달아오르게 만든 99년 만의 개기일식은 땅 위에서만 주목한 이벤트는 아니다. 미 국립해양대기국(NOAA)의 최신형 기상위성 GOES16이 촬영해 공개한 사진에는 북미 대륙 위에 덮여 있는 검은 구름 같은 존재가 보인다. 바로 우주에서 본 달 그림자다. 또한 국제우주정거장에 머물고 있는 이탈리아 출신의 우주비행사 파올로 네스폴리가 촬영한 사진에도 개기일식이 잡혔다. 사진 속 지구 아래편으로 보이는 검은 형체가 달 그림자다. 한때는 저주와 재앙의 상징처럼 여겨졌던 개기일식은 달이 태양을 완전히 가리는 천체 현상이다. 이는 궤도 선상에 태양-달-지구 순으로 늘어서면서 발생하는데, 지구가 태양을 도는 궤도와 달이 지구를 공전하는 궤도의 각도가 어긋나 있어 부분일식은 자주 일어나지만 개기일식은 통상 2년마다 한 번씩 찾아온다. 한반도에서의 개기일식은 2035년 9월 2일 예정돼 있으나 그나마 평양에서나 온전히 볼 수 있으며 남한에서는 부분일식으로만 관측된다. 　 - 목성탐사선 주노가 촬영한 목성의 '민낯' 지난 9월 1일 탐사선 주노가 목성 옆을 통과하는 플라이바이를 실시하면서 8분 간격으로 가스 행성의 민낯을 잡아냈다. 사진에는 목성 표면의 수많은 구름띠와 폭풍 소용돌이가 연출하는 놀라운 형상이 생생하게 담겨있다. 이 사진은 주노 탐사선과 시민 과학자 제럴드 아히슈테트 션 도런의 합작품이다. 도런은 주노가 보내온 1차 데이터를 색보정해 이같은 목성의 민낯을 보여주는 사진을 만들었다. - 토성탐사선 카시니호의 유작 토성탐사선 카시니호는 지난 9월 15일 오전 7시 55분(한국시각 15일 저녁 8시55분)께 토성 대기권으로 뛰어들어 장렬한 최후를 맞았다. 지난 1997년 케네디 우주센터에서 발사된 지 20년 만에 임무를 모두 마친 것으로 카시니호는 결국 토성의 일부가 됐다. 이렇게 카시니호는 마지막 불꽃을 태우며 산화했지만 최후까지도 주어진 미션을 성공적으로 마무리했다. 토성 대기와의 마찰로 불타기 전 2분 동안 토성 대기성분 데이터와 사진들을 지구로 전송했기 때문이다. 카시니호가 마지막으로 보낸 데이터는 토성의 대기 속을 찍은 사진으로, 이 사진을 전송한 후 45초 만에 전소됐다. 또 토성을 배경으로 얼굴을 빼꼼히 내민 위성 엔셀라두스의 모습은 마치 고된 임무를 마친 카시니호와 작별인사를 하는 듯 하다. 카니시호와 마지막 작별이 있던 이날 NASA의 전현직 연구원들은 마지막 신호를 뒤로하고 서로 끌어안고 눈물을 흘리며 아쉬움을 함께 했다. 　 - 거대 목성의 달 그림자 적색의 행성 표면에 작은 그림자 하나가 드리워졌다. 이 행성은 목성, 작은 그림자는 위성인 아말테아(Amalthea)다. 목성에서 18만㎞ 떨어진 곳에서 공전 중인 아말테아는 지름이 약 240㎞ 정도로 못생긴 감자처럼 제멋대로 생겼다. 이 사진은 지난 10월 NASA가 공개했으며 '촬영자'는 물론 목성탐사선 주노다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

과학기자들이 선정한 올해의 과학자로 지난 10월 작고한 면역학 분야 대가인 찰스 서 기초과학연구원(IBS) 면역미생물공생연구단장과 올해 노벨물리학상을 수상한 중력파 연구에 참여한 과학자들로 구성된 한국중력파연구협력단, 초신성 폭발 같은 초기 우주를 연구하는 임명신 서울대 물리천문학부 교수가 선정됐다.한국과학기자협회(회장 김진두)는 이들을 포함해 ‘과학언론인상’, ‘과학홍보인상’ 수상자들을 15일 발표했다. 올해의 과학자상을 수상한 찰스 서(55세, 한국명 서동철) 단장은 면역세포인 T세포의 탄생, 성장, 소멸과 관련된 과정을 규명한 논문을 잇따라 발표하면서 면역학 권위자로 인정받았다. 흉선에서 만든 T세포 중 99%가 죽고 1%만 살아남아 외부 병원균과 싸운다는 사실도 세계 최초로 밝혀내기도 했다. 서 단장은 지난 10월 7일 미국 샌디에이고의 한 병원에서 대장암 때문에 별세했다. 협회에서는 올해 처음 과학대중화와 과학문화 확산에 일조한 출판인을 선정했다. 올해는 130여종의 교양과학도서를 출판하고 하반기에 성인을 위한 과학잡지 ‘메이커스, 어른의 과학’을 창간하는 등 최근 과학잡지 열풍을 일으키고 ‘한국과학문학상 공모전’을 운영하는 등 언론과는 또다른 분야에서 과학문화 확산에 기여한 한성봉 동아시아출판 대표가 선정됐다. 대한민국과학기자상에는 과학분야의 다양한 이슈에 대해 심층분석과 대안을 제시하는 등 오래 과학기술 분야를 취재해 온 정종오 아시아경제 정보과학부 차장, 대한민국의학기자상에는 조민규 쿠키뉴스 기자가 각각 선정됐다. 또 2017년 하반기 한국의과학기사상는 과학부문은 핵무기 재앙에 대한 분석기사, 가난이 인간의 뇌를 바꾼다 등 신선한 주제발굴과 기획으로 좋은 평가를 받은 매일경제 원호섭 과학기술부 기자가, 의학부문은 권선미 중앙일보 플러스 기자에게 돌아갔다.한편 과학의학분야 취재 활성화와 보도 확대에 기여한 공로로 시상하는 과학홍보인상에는 김한기 한국연구재단 홍보실장, 김유숙 한국애브비 홍보대외협력 상무, 조성준 한국병원홍보협회 회장, 이종우 한국생명공학연구원 홍보협력실장이 선정됐다. 김진두 과학기자협회 회장은 “올해는 역대 최대 경쟁률을 보여 각 분야별로 수상자 선정에 큰 어려움을 겪었다”며 “좋은 기획과 적극적인 취재활동을 하는 기자들에게 힘이 되고, 모범이 되는 상으로 더욱 발전시키고 개선시켜나갈 것”이라고 말했다. 김 회장은 “특히 과학출판은 과학저널리즘의 또 다른 형태라는 판단에 올해 처음 수상자를 선정했지만 첫 해다 보니 과학출판인상이 아닌 과학홍보인상에 포함시켜 시상했다”며 “내년부터는 과학출판인상을 따로 분리해 운영할 계획”이라고 밝혔다. 대한민국과학/의학 기자상에는 상금 500만원, 올해의 과학자상과 하반기 한국의학과기사상은 상금 300만원, 과학홍보상은 상금 100만원과 각각 상패가 수여된다. 시상식은 오는 24일 오후 6시부터 서울 태평로 코리아나호텔에서 열리는 ‘2017과학언론의 밤’ 행사에서 거행될 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

별이 죽어가면서 남긴 '메아리'가 먼 우주 속에서 관측됐다. 최근 미국 텍사스A&M대학 연구팀은 허블우주망원경을 통해 초신성 SN 2014J가 남긴 메아리를 포착하는데 성공했다고 밝혔다. 지구에서 약 1140만 광년 떨어진 곳에 위치한 초신성 SN 2014J는 지난 2014년 1월 처음 발견됐으며 다른 별에서 날아온 물질이 쌓이다가 결국 폭발했다. 초신성(超新星)이란 항성 진화의 마지막 단계에 이른 별이 폭발하면서 생긴 엄청난 에너지를 순간적으로 방출하는 것으로, 그 밝기가 평소의 수억 배에 이르렀다가 서서히 낮아진다. 곧 초신성은 우리 눈에는 갑자기 밝아져 새롭게 등장한 별처럼 보이지만 사실 별이 죽어가는 모습이다. 이 때문에 우리나라에서는 잠시 별이 머물렀다 사라진다고 해서 손님별을 가리키는 ‘객성’(客星)이라고 불렀다. 　 이번에 연구팀은 허블우주망원경으로 2년을 관측한 끝에 SN 2014J의 메아리를 포착했다. 잘 알려진대로 메아리는 산에서 소리가 다른 산에 부딪혀 되돌아오는 현상을 말한다. 우주에서는 당연히 소리를 통한 메아리는 존재하지 않지만 다만 빛은 예외다. SN 2014J가 초신성으로 폭발하며 생긴 빛이 그 주위를 감싸고 있는 거대한 먼지구름에 반사되면서 일종의 메아리가 된다. 서구에서는 이 현상을 '빛의 메아리'(light echo)라 부르지만 우리에게는 '빛의 곡성'(哭聲)이라는 말이 더 어울릴지도 모르겠다. 사진=NASA / ESA / Y. Yang, Texas A&M University & Weizmann Institute of Science 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

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

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

천문학자들이 우리 은하의 크기를 최초로 직접 측정하는 데 성공했다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 12일(현지시간) 보도했다. 우리 은하에서 지구가 있는 반대편의 은하 변두리에 있는 극도로 밝은 천체를 이용해 이 같은 측정에 성공했는데, 이 천체는 우리 은하에서 이제껏 측정한 천체들보다 거의 2배 이상 먼 거리에 있다. 연구자들은 미국 뉴멕시코주에 있는 초장기선 전파망원경(Very Long Baseline Array·이하 VLBA) 10기를 사용해 은하 반대편에 있는 높은 광도의 별 형성지역을 잡아냈다. 인류는 지금까지 관측 가능한 우주의 가장 먼 가장자리인 133억 광년(빛이 1년 동안 가는 거리로 약 10조㎞)의 거리까지 측정한 기록을 가지고 있다. 그런데 10만 광년도 채 안 되는 은하 반대편까지의 거리를 지금에야 측정하게 된 것은 무슨 까닭일까? 그 답은 바로 우리 은하 내에 차지하고 있는 지구의 위치에 있다. 태양계는 우리 은하의 나선팔 위에 자리잡고 있는데, 이는 은하 중심으로부터 반지름의 반 정도 되는 거리에 해당한다. 그 위치 또한 납작한 은하 원반면에 가깝기 때문에 우리가 보는 은하수는 은하의 옆모습인 셈이다. 무수한 별들로 중첩된 은하의 옆모습을 보면서 반대편까지의 거리를 측정하는 것은 마치 울창한 숲속에서 숲의 가장자리를 파악하는 것처럼 어려운 일이다. 게다가 중앙에는 밝은 은하 중심이 시선을 가로막고 있는 형국이다. 그리고 지구 또한 은하의 크기에 비해 지극히 느린 속도로 움직일 뿐이다. 별자리가 수천 년이 지나도록 그 형태를 유지하는 것도 이러한 이유 때문이다. 어려움은 이뿐 아니다. 은하 원반의 성간 먼지나 가스, 별 등이 우리의 시선을 가로막고 있다. 연구자들은 시야를 확보하기 위해 긴 파장의 전파를 이용해 대상 천체의 시차(視差)를 측정했다. 시차란 두 관측지점과 대상이 이루는 각도를 말한다. 우리가 손가락을 눈 앞에 두고 왼눈, 오른눈으로 각각 볼 때 손가락의 위치가 달리 보이는데, 이는 두 눈의 거리에 따른 시차 때문이다. 시차의 각도를 알면 삼각법으로 목표물까지의 거리를 구할 수 있다. 천문학에서 천체까지의 거리를 측정하는 데는 대체로 대상 천체의 밝기를 이용해서 추산한다. 예컨대, 1a형 초신성이란 천체는 그 절대광도가 알려져 있어 표준촛불로 불리는데, 해당 초신성의 광도를 측정하면 그 별까지의 거리를 산정해낼 수 있다. 광도는 거리에 역제곱으로, 거리가 2배면 광도는 4분의 1로 떨어진다. 이 방법으로 수십억 광년 거리까지 측정할 수 있지만, 비교적 가까운 거리는 시차를 이용해서 측정한다. 연구진이 은하 반대편에 있는 G007.47+00.05으로 불리는 별 형성 지역까지의 거리를 알아낸 것은 바로 이 시차를 이용한 기법이었다. 두 눈에 해당하는 관측점으로는 공전하는 지구가 6개월 간격으로 태양 궤도의 양끝에 위치해 있는 지점으로, 이때 VLBA를 이용해 해당 천체의 시차를 측정해내는 데 성공한 것이다. 그러나 그 시차는 참으로 작아서, 달 표면에 놓인 야구공의 양끝을 지구에서 보는 격이었다. 이 시차로 계산서를 뽑아보니 6만 6500광년이란 거리가 나왔다. 이제껏 시차로 측정해낸 가장 먼 거리는 3만 6000광년으로, 그 2배의 거리를 측정해낸 쾌거를 이룬 셈이다. 우리 은하는 지름이 10만 광년이니까 이 계산에서 우리 태양계와 가까운 쪽 은하 가장자리까지의 거리는 약 3만 3500광년이란 값이 나온다. 독일 막스 플랑크 연구소 전파천문학부 소속의 알베르토 산나 논문 대표저자는 “이번에 측정된 이 공간 속에 우리 은하의 거의 모든 별들과 성간 가스가 존재한다”면서 “이번 연구로 우리는 VLBA를 이용해 우리 은하의 구조와 나선팔 형태를 더욱 정밀하게 연구할 수 있게 되었다”고 말했다. 새 연구는 ‘사이언스’ 12일자(현지시간)에 발표됐다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

동물적인 감각을 중요하게 여기는 스포츠에서도 숙제를 풀 열쇠를 찾거나 어떤 과정을 밟을 때 집단지성을 이용하는 게 중요해졌다.신문기자 출신인 작가 토머스 프리드먼은 ‘세계는 평평하다’(2006)에서 정보사회의 발전으로 인한 세계의 변화를 예견했다. 실제 지구는 둥글지만 평평한 지도처럼 펼쳐 놓으면 전 세계가 동일한 시간대에 놓인 것처럼 생각될 수 있다. 이러한 아이디어에서 출발한다. 한 글로벌 기업에서는 지구상에 해가 떠 있는 다양한 시간대에 동일한 팀의 연구인력을 분산 배치해 연구를 24시간 진행했다. 그들은 역설적으로 떨어져 있지만 연결돼 있으므로 가상의 공간에서 아무 불편 없이 일할 수 있다는 것이다. 연구원들은 그들의 생각과 중간 결과물을 공유하며 현재의 프로젝트 진행 정도에 대해 동일한 수준의 정보를 제공받는다. 연구원들이 신경망 네트워크로 연결돼 있고 다량의 데이터가 지구를 감싸고 이동하는 모습이 상상된다. 2차 세계대전 때 미국 USS그루니언 잠수함은 일본과의 전투 중 베링해에서 침몰됐지만 미국 해군은 내막을 드러내지 않았다. 선장인 짐 아벨의 아들 존이 사업가로 성공한 후 전쟁 논문을 뒤지고 저자와 연락한 끝에 그루니언호의 최후 장면을 알게 된다. 그리고 해저지형탐사, 잠수정, 고해상도 이미지 처리 등 각종 분야 자원봉사자들의 힘을 빌려 선체를 확인하는 수확을 거둔다. 2008년 미국 정부는 모든 사실을 공표한다. 윌리엄 테일러는 ‘보스 프리’(2012)에서 이런 불가능을 가능케 한 것은 집단지성이 만들어 낸 집단능력이라고 썼다. 문제 해결엔 리더의 역량뿐 아니라 숨은 천재들의 도움도 절실하다. 대체로 천재들은 조직의 깊숙한 곳에 숨어 있고, 집단지성은 조직의 가장자리에 존재한다. 숨은 천재들은 대체로 협업시키기 어렵다. 자발적으로 즐기면서 일하도록 해야 한다. 군대식 명령어 전달 방식으로는 집단지성이든 시너지든 만들기 어렵다. 브레인스토밍을 통해 여러 사람이 동일한 기회를 가지고 의견을 수렴하다 보면 의외로 보석 같은 아이디어를 만난다. ‘위에서 아래로’보다 아래에서 시작해 모두를 움직이는 방식이다. 제품을 사례로 보자. 글로벌 회사가 상품을 만드는 과정에 놀랄 수밖에 없다. 세계에 분포한 지사 전문가들을 동원해 국가별로 특이한 점과 공통적인 점들을 분류하고 제품화 이전에 전체의 틀을 만들어 나간다. 한편으로는 자사의 아이디어와 시장의 요구가 결합된 특허 및 세계를 시장으로 하는 표준화를 진행한다. 정보기술(IT) 강국이라는 우리나라에 세계적으로 사용되는 국산 소프트웨어가 없는 현실은 아쉽기만 하다. 처음부터 세계를 대상으로 생각하지 않았기 때문이다. 제품에 녹인 데이터의 양이 증명한다. 소비자 입장에서는 본인들이 구매하고자 하는 물건을 살 수 있는 경로가 한층 많아졌다. 소비자들의 시장에서 집단지성이 자발적으로 발현되고 있다. 집단지성과 실현에 관련된 이야기는 빅데이더와 인공지능(AI)이라는 주제와 너무나 닮았다. 집단지성과 빅데이터엔 스스로 움직이는 동력이 없다. 그 자체도 의미가 있지만 그들이 적절히 다뤄지고 최고의 효과를 볼 수 있는 부분에 이용된다면 불가능을 가능케 하는 초신성급의 결과를 빚을 수도 있다. 집단지성을 이루는 내용은 빅데이터와 다름없다. 서로 배경과 수준이 다른 사람들이 동일한 목표를 향해 모여 수준을 맞추고 앞으로 나아갈 때 집단지성과 빅데이터가 추구하는 방향성이 괘를 같이하게 된다. 다시 말하지만 체육계도 집단지성에 귀를 모아야 한다.

현재 지구촌 천문학자들이 가장 주목하고 있는 별은 겨울의 대표적인 별자리인 오리온자리의 알파별 베텔게우스다. 적색 초거성인 베텔게우스는 엄청난 덩치로 인해 채 태어난 지 1000만 년도 안되어 별의 종말, 곧 초신성 폭발을 눈앞에 두고 있기 때문이다. 임종이 가까운 베텔게우스는 현재 무섭게 팽창하고 있는데, 질량은 태양의 12배에 지나지 않지만, 지름은 태양의 900배나 되어 무려 13억㎞에 달한다. 이는 곧 태양에서 지구까지 거리의 9배에 가까운 크기다. 이것이 얼마만한 크기일까? 시속 900㎞의 비행기로 지구를 한 바퀴 도는 데는 2일이면 족하다. 그러나 이 별 둘레를 한 바퀴 돌려면 무려 518년이 걸린다. 만약 베텔게우스를 태양 자리에다 갖다놓는다면 수성, 금성, 지구, 화성은 확실히 베텔게우스에 먹혀 사라지고, 적색거성의 표면은 목성 궤도에 육박할 것이다. 과학자들에 따르면, 이 초거성 베텔게우스가 수명이 다해 조만간 초신성으로 폭발하는 광경이 지구에서 최소한 1~2주간 관측될 가능성이 있는 것으로 예상됐다. 천문학적으로 조만간이라면 며칠도 될 수 있고, 수천 년, 수만 년도 될 수 있지만 말이다. 베텔게우스는 지구로부터 640광년이나 떨어져 있다. 그러니까 지금 내가 보고 있는 베텔게우스의 붉은 별빛은 이성계가 위화도에서 고려 군사를 되돌릴 때 그 별에서 출발한 빛인 셈이다. 사진에서 보이는 베텔게우스의 확장된 가스층은 그 지름이 약 600억㎞로, 태양-지구 간 거리의 400배에 달한다. 그런데 이 베텔게우스가 과거에 태양 크기의 동반성을 잡아먹었다는 연구결과가 얼마 전 발표되어 다시 한 번 사람들의 이목을 끌고 있다. 일반적으로 이런 초거성은 각운동량 보존법칙에 따라 덩치가 큰 만큼 자전속도가 느리다. 피겨 스케이트 선수가 회전할 때 팔을 오므리면 속도가 더 빨라지는 것과 같은 이치다. 그런데 베텔게우스는 예외다. 이 초거성은 시속 5만 3900㎞라는 폭풍 같은 속도로 회전하고 있다. 이는 보통 별들이 자전속도보다 150배나 빠른 속도다. 이처럼 비정상적으로 빠른 베텔게우스의 자전속도는 무엇으로부터 나왔나 하는 의문에 대해 과학자들은 10만 년 전 베텔게우스가 태양 질량만한 그의 동반성을 잡아먹은 것이 그 답이라는 컴퓨터 모델을 도출해냈다. 두 별의 합병 결과 동반성의 궤도 운동이 베텔게우스에게 그대로 전달되었다는 것이다. 그것이 곧 베텔게우스의 폭풍 같은 자전속도로 이어졌다는 것이 연구자들의 설명이다. 한 별이 다른 별을 집어삼키면 일종의 우주 트림 현상을 보이는데, 초속 3만 6000㎞에 달하는 물질 구름을 우주공간으로 내뿜는다. 베텔게우스가 뿜어낸 물질 구름이 별을 껍질처럼 둘러싸고 있는 것이 발견되었는데, 이는 베텔게우스가 과거에 모종의 격변을 겪었음을 말해주는 증거로 보고 있다. 우리 태양 같은 별은 보통 약 100억 년을 살지만, 이런 덩치 큰 별들은 강한 중력으로 인해 급격한 핵융합이 일어나므로 연료 소모가 빨라 얼마 살지 못한다. 베텔게우스는 아직 1천만 년이 채 안되었는데도 임종의 증세를 보이고 있는 것이다. 이 별이 초신성으로 폭발한다면 어떤 현상이 벌어질까? 일단 지구 행성에서 약 2주간 밤이 없어질 것이라 한다. 지구가 형성된 이후 가장 밝은 빛으로 기록될 수 있을 정도일 것으로 예상된다. 문제는 베텔게우스의 정확한 폭발시점으로, 호주의 사우스퀸즐랜드대 브래드 카터 교수는 향후 100만 년 이내에 언제라도 가능하지만, 내년이 오기 전에 일어날 가능성이 있다고 말했다. 어쩌면 벌써 터졌을 수도 있다. 그래 봤자 우리는 640년 후에나 알 수 있을 테니까 말이다. 통계적으로 한 은하에서 100년에 2, 3차례 초신성 폭발이 일어나지만, 우리 은하에서는 지난 17세기 한 세대 간격으로 터진 튀코 초신성과 케플러 초신성 이후 400년 동안 초신성 폭발이 없었다. 그래서 천문학자들은 초신성은 위대한 천문학자가 있는 시대에만 터진다는 우스갯소리를 하곤 한다. 과연 우리 세대에 베텔게우스가 폭발하는 장엄한 광경을 볼 수 있을 것인가, 천문학자와 별지기들은 목 빼고 기다리고 있는 중이다. 이번 겨울 오리온자리를 사수하자. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

미국을 포함해 6개 나라 천문학자로 구성된 국제 연구팀이 580년 전 조선 천문학자들이 남긴 기록을 바탕으로 신성의 기원과 진화 과정을 규명하는 데 성공했다. 서양 과학자들이 동양의 역사문헌에 나타난 옛 기록을 바탕으로 천문 현상의 기원을 규명한 것은 매우 이례적이다. 영국 데일리메일이 지난 30일(현지시간) 보도한 내용에 따르면 미국 자연사박물관과 영국 리버풀존무어대, 폴란드 과학아카데미 등이 참여한 국제연구진은 작년에 관측한 별이 세종실록에 기술된 객성(客星·손님별)'과 동일한 별임을 확인하고, 관측기록을 통해 이 별에서 '신성'(新星·nova) 현상 등이 일어났음을 찾아냈다.​ 신성이란 폭발변광성의 하나로, 잘 보이지 않던 어두운 별이 갑자기 밝아져 수일 내에 빛의 밝기가 수천 배에서 수만 배에 이르는 별을 말한다. 연구진은 1934년, 1935년, 1942년에는 이 별이 왜소신성 현상을 일으켰다는 사실도 확인했다. 그간 신성 폭발이 일어나고 다음 신성 폭발이 일어나기까지 별이 어떤 상태를 지나는지 알지 못했는데, 이 사이에 왜소신성이 수차례 발생한다는 것을 최초로 확인한 것이다. 지난해 6월 연구진은 전갈자리에 있는 한 별을 둘러싼 가스 구름을 관측했다. 또 이 별에 대한 1919∼1951년의 관측 기록을 미국 하버드대에서 찾았다. 연구진은 이 기록들을 바탕으로 별이 움직인 방향과 속도를 계산한 결과, 조선의 천문학자들이 1437년 세종실록에 기술한 별과 동일한 것임을 확인했다. ​1437년(세종 19년) 3월 11일 조선의 천문학자들이 우리은하에서 ‘객성’ 하나가 출현한 것을 관측했다. 여러 세기가 흐른 현재, 과학자들은 그 객성이 사실 동반별로부터 물질을 흡수한 백색왜성이 마침내 중력붕괴로 폭발하는 이른바 ‘신성 폭발’이라는 사실을 발견했다. 백색왜성은 거대한 별이 죽은 후 남기는 고밀도의 별로 엄청난 중력을 갖고 있는데, 그 중력으로 가까운 동반별의 물질을 끌어당겨 자신의 표면 위로 차곡차곡 쌓아가다가 이윽코 한계질량에 이르면 폭발로 표피층을 날려버리는 유형의 별이다. 이때 내뿜는 초신성 빛의 강도는 엄청난데, 조선의 천문학자들이 발견한 신성의 밝기는 태양의 30만 배에 이르는 것으로 추정된다. 당시 ‘신성 출현’은 전갈자리에서 나타난 것으로, 국립 천문대인 관상감 학자들이 발견해 세종실록 76권에 “객성(客星·손님별)이 처음에 미성(尾星)의 둘째 별과 셋째 별 사이에 나타났는데, 셋째 별에 가깝기가 반 자 간격쯤 되었다. 무릇 14일 동안이나 나타났다”(세종 19년 2월 5일/1437년 3월 11일)고 기록되어 있다. 이 기록에 나타난 '객성'은 '신성' 현상을 가리킨다. 객성은 밝게 빛나다가 차츰 어두워지더니 14일 후에는 사라졌다. 초신성 폭발의 잔해는 백색왜성의 주위로 거대한 행성상 성운을 이루고 있지만 맨눈으로는 보이지 않는다. 이번 연구를 이끌고 있는 미국자연사박물관의 마이클 새러 박사는 이 신성은 2500년에 이르는 한국과 중국, 일본의 천체관측 기록들 중 최초로 확인된 사례라고 밝혔다. 백색왜성을 동반별로 갖고 있는 쌍성계에서 일어나는 신성 폭발은 백색왜성은 지구만한 크기이지만 태양 질량에 맞먹는 엄청난 질량이 응축된 별로, 근처에 동반성을 갖고 있을 경우 그 별의 물질을 빨아들여 수천 년의 주기로 반복적인 신성 폭발을 일으키게 된다. 또한 신성폭발 주기 사이에는 신성보다 폭발 규모가 작은 ‘왜소신성’(dwarf nova) 현상도 있다.현재 전갈자리 신성은 왜소신성 상태에 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com