태양계 밖에 위치한 천체 중 역대 최고 화질의 별 사진이 공개됐다. 최근 칠레 카톨릭대학 등 국제 천문학연구팀은 적색 초거성인 안타레스의 표면과 대기가 담긴 역대 최고 화질의 이미지를 촬영했다고 밝혔다. 전갈자리의 심장부에 위치한 적색거성인 안타레스(Antares)는 태양 지름의 약 700배 크기이며 질량은 15배 정도다. 만약 안타레스가 우리의 태양 자리로 온다면 화성 궤도까지 집어삼킬 정도지만 다행히 지구와는 약 620광년 떨어져있다. 우리의 저녁 하늘을 밝히는 가장 밝은 별 중 하나인 안타레스는 안타깝게도 조만간 임종을 앞두고 있다. 곧 수명을 다해 초신성으로 폭발할 운명으로 전문가들은 몇천 년 안에 이같은 일이 벌어질 것으로 보고있다. 이번에 연구팀은 칠레에 위치한 유럽남방천문대(ESO)의 초대형망원경 간섭계(Very Large Telescope Interferometer·VLTI)를 이용해 안타레스의 표면과 대기와 움직임을 처음으로 포착하는데 성공했다. 연구를 이끈 케이치 오나카 교수는 "VLTI는 거대망원경(VLT) 4대를 연결해 빛을 모아 지름 130m짜리 단일 망원경에 필적하는 관측 능력을 갖고있다"면서 "안타레스의 대기 속 가스 움직임을 직접적으로 측정할 수 있는 유일한 기기"라고 설명했다. 이어 "안타레스처럼 큰 별이 어떻게 빠르게 질량을 잃고 마지막 진화 단계까지 왔는 지는 앞으로 풀어야 할 과제"라고 덧붙였다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리의 에너지원인 태양이 꺼질 때까지도 살아 남을 수 있는 지구 최강의 생명체가 있다. 최근 미국 하버드대와 영국 옥스퍼드 대학 공동연구팀은 무척추 동물인 곰벌레가 지구 최후까지 살아남을 동물이라는 연구결과를 내놨다. 8개의 다리를 가진 몸크기 50㎛(1㎛는 1m의 100만분의 1)~1.7㎜의 곰벌레는 '물곰'(Water Bear)으로도 불리며 행동이 굼뜨고 느릿한 완보(緩步)동물이다. 놀라운 것은 영하 273도, 영상 151도, 치명적인 농도의 방사성 물질에 노출돼도 곰벌레는 죽지 않는다는 사실. 심지어 곰벌레는 음식과 물 없이도 30년을 살 수 있는 불사에 가까운 존재다. 이 때문에 곰벌레는 지구가 멸망해도 살아남을 수 있다는 바퀴벌레보다도 한 수 위라는 평가를 받는다. 이번에 연구팀은 지구의 종말을 가져올 수 있는 최악의 사건인 거대 소행성 충돌, 지구 인접 지역에서의 초신성과 감마선 폭발을 가정해 곰벌레의 생존 가능성을 시뮬레이션했다. 먼저 지구 인근에서 우주에서 가장 격렬한 초대형 폭발현상인 감마선 폭발이나 초신성이 폭발한다면 지구의 오존층과 산소가 풍부한 대기는 파괴된다. 또한 바다는 기화하고 땅의 생명체는 튀김처럼 구워져 지구의 생명체는 모두 사라진다. 그러나 지옥같은 이 상황에서도 곰벌레는 살아 남는다. 다행히 지구에 영향을 미칠 만한 거리에 초신성은 없으며 가장 가까운 감마선 폭발 천체도 42광년이나 떨어져 있다. 그나마 가능성있는 시나리오는 이미 오래 전 지구가 경험한 소행성 충돌이다. 지금으로부터 6600만년 전 지름이 약 14㎞에 달하는 소행성이 지금의 멕시코 유카탄 반도에 떨어졌다. 거대한 소행성 충돌로 먼지와 이산화황 등 유독물질이 하늘을 덮으며 태양을 가렸고, 먹이사슬이 무너졌다. 이 여파로 백악기 말 공룡을 비롯한 당시 지구 생명체의 약 70%가 사라졌다. 이른바 ‘K-T 대량멸종 사건’이다. 과거의 소행성 충돌이 공룡을 멸종시켰듯 인류도 사라지게 할 수 있지만 곰벌레에게 이정도쯤은 '약과'다. 연구에 참여한 알베스 바티스타 박사는 "과거 연구는 지구 최후의 날 인류가 살아남을 수 있을까에 초점을 맞췄지만 이번에는 전생물을 대상으로 했다"면서 "인류는 환경에 조금만 변화가 와도 큰 영향을 받을만큼 약하다"고 설명했다. 이어 "먼 미래에 지구에서 인류가 사라져도 많은 생명체는 삶을 이어갈 것"이라면서 "그중 곰벌레는 100억 년 이상, 태양이 꺼지는 순간까지 살아남을 것"이라고 덧붙였다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 은하에서 가장 빠르게 나는 별은 작은 이웃 은하를 탈출한 도망자라는 사실이 새 연구에서 밝혀졌다. 우리 은하에서 ‘초고속도’ 별로 알려진 1만개 가량의 별들은 모두 우리 은하의 위성 은하인 대마젤란 은하에서 태어난 별들이라고 과학자들은 생각하고 있다. 이들 별은 처음에는 서로를 공전하는 쌍성계의 한쪽 별이었다. 그러나 폭발적인 분열로 인해 서로를 묶고 있던 중력이 끊겼으며, 그 속도로 자신들의 고향 은하를 탈출해 우리 은하로 틈입하게 되었다고 새 연구는 설명하고 있다. 영국 케임브리지 대학의 연구자들은 슬로언 디지털 스카이 서베이(Sloan Digital Sky Survey)의 데이터를 이용해 은하 간을 여행하는 이 초고속도 별이 동반성의 폭발로 얼마만한 추진력을 얻어야 대마젤란 은하를 탈출할 있는지 컴퓨터 시뮬레이션으로 연구를 진행했다. 우리 은하에서 이런 초고속도 별을 직접적으로 관측할 수 있는 숫자는 20개 정도밖엔 안된다. 그러나 연구자들은 이런 별이 적어도 수천 개는 될 거라고 예상하고 있다. 천문학자들은 이미 오래 전 우리 은하 중심에 있는 초질량 블랙홀을 지나치면서 엄청난 중력 도움을 받은 초고속도 별들이 결국엔 우리 은하의 중력 사슬을 끊고 탈출할 거라는 예측을 내놓았다. 그리고 어떤 초고속도 별들은 초신성 폭발로 추동력을 얻었을 것이라는 연구결과도 발표된 적이 있다. 케임브리지대 천문학연구소 박사과정의 더글러스 바우버트 논문 대표저자는 “초고속도 별의 기원에 대한 초기 연구들은 미흡한 점이 많이 보인다”면서 “초고속도 별은 대부분 사자자리와 육분의자리에서 발견되는데, 그 이유는 아직까지 확실히 밝혀지지 않았다”고 말했다. 연구자들은 아마도 대마젤란 은하의 운동에 그 원인이 있지 않을까 추측하고 있다. 한때 대마젤란 성운으로 불리기도 했던 이 은하는 현재 시속 144만km라는 맹렬한 속도로 우리 은하에 접근하고 있는 중이다. 초고속도 별들은 이 달리는 열차에서 뛰어내린 별들일 거라고 연구자들은 생각하고 있다. 또한 대마젤란 은하를 탈출한 수천 개의 별들이 우리 은하로 유입되고 있을 뿐만 아니라, 수백만을 헤아리는 도망자 중성자별, 블랙홀까지 우리은하 속으로 유입되었을 것으로 연구자들은 생각하고 있다. 바우버트 대표저자는 “우리는 곧 이 같은 사실을 확인할 수 있을 것”이라면서 “유럽우주국의 가이아 위성이 내년에 수십억 개의 별에 관한 데이터를 보내올 예정인데, 그 속에는 북반구의 사자자리와 육분의자리를 가로지르는 초고속도 별들의 궤적이 포함되어 있을 것”이라고 밝혔다. 이 연구결과는 ‘왕립천문학회 월례보고’에 게재될 예정이며, 7일 잉글랜드 헐에서 열리는 국립천문학회에서 발표된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지구촌 천문학자들이 즐겨 찾는 별 베텔게우스가 최근 가장 선명한 모습을 드러내 화제다.최근 프랑스 파리천문대 등의 국제 천문학자들은 세계 최대 전파망원경 ‘알마’(ALMA)로 포착한 베텔게우스의 모습을 지난 26일(현지시간) 공개했다. 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’ 850만년으로 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. 연구에 참여한 이몬 오고르만 박사는 “수십 년간 베텔게우스를 관측해 왔는데 표면뿐 아니라 내부 온도까지 일정치 않다”면서 “자기장에 의해 온도 변동이 이루어지는 것으로 보이는데 이는 우리 태양과 유사하다”고 설명했다. 이어 “베텔게우스는 태양계와 가장 가까운 곳에 위치한 별은 아니지만 엄청난 크기 덕분에 알마로 관측하는 데 이상적”이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구촌 천문학자들이 즐겨찾는 별 베텔게우스(Betelgeuse)의 역대 가장 디테일한 이미지가 포착됐다. 최근 프랑스 파리천문대 등 국제 천문학자들은 세계 최대의 전파 망원경인 알마(ALMA·Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)로 포착한 베텔게우스의 모습을 공개했다. 붉게 타오르는 듯한 베텔게우스의 '신상' 이미지가 볼품 없는 것처럼 보이지만 지구와의 거리 때문에 사실 점 수준으로도 촬영하기는 쉽지 않다. 적색 초거성인 베텔게우스는 오리온자리의 좌상 꼭짓점에 위치해 있으며 지구와의 거리는 약 650광년으로 별 중에서는 그나마 가깝다. 베텔게우스는 여러모로 흥미로운 별이다. 먼저 베텔게우스의 크기는 태양의 무려 1400배로 50만 배나 밝게 빛난다. 만약 베텔게우스를 우리의 태양 자리에 끌어다 놓는다면 목성의 궤도까지 잡아먹을 정도.(사진 아래 참조) 또한 나이가 ‘불과’ 850만 년으로 젊디 젊지만, 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 있는 셈이다. 　 연구에 참여한 이몬 오고르만 박사는 "수십 년 간 베텔게우스를 관측해왔는데 표면 뿐 아니라 내부 온도까지 일정치 않다"면서 "자기장에 의해 온도 변동이 이루어지는 것으로 보이는데 이는 우리 태양과 유사하다"고 설명했다. 이어 "베텔게우스는 태양계와 가장 가까운 곳에 위치한 별은 아니지만 엄청난 크기 덕분에 ALMA로 관측하기에 이상적"이라고 덧붙였다. 사진=ESO/NAOJ/NRAO)/E. O’Gorman/P. Kervella　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

그룹 JYJ 멤버 김준수의 근황이 공개됐다. 경기남부보훈지청은 19일 공식 SNS를 통해 “7월 1일 열리는 나라사랑 페스티벌 2부공연인 음악회! 경기남부경찰홍보단 (XIA준수, 더블에스301 김형준, 초신성 광수), 홍진영 출연합니다! 많이 많이 와주세요”라는 메시지와 함께 김준수와 그룹 초신성 광수의 근황이 담긴 사진을 게재했다. 사진에서 김준수는 엄지를 치켜들고 미소를 보이고 있다. 초신성 광수 역시 카메라를 향해 웃고 있다. 한편 김준수는 지난 2월 9일 충남 논산 육군훈련소를 통해 입소했고, 이후 경기남부지방청 홍보단에 배치 국방의 의무를 수행하고 있다. 김준수의 전역 예정일은 오는 2018년 11월 8일이다. 사진 = 경기남부보훈지청 인스타그램 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)은 19일(현지시간) 케플러 우주망원경을 사용한 관측 연구에서 새로운 태양계 밖 외계 행성 후보군 219개를 찾았으며, 그중 10개는 생명체가 살 수 있는 행성으로 보인다고 밝혔다. 연구를 주도한 NASA 산하 아메스연구센터에 따르면, 이번 발견으로 케플러 망원경이 지난 4년간 찾은 행성과 행성 후보군은 총 4034개로 늘었다. 지금까지 케플러 망원경이 발견한 행성 후보군 중 행성으로 확정된 2335개 가운데 약 30개는 지구와 크기가 비슷하고 생명체 거주 가능 영역인 이른바 ‘골디락스 존’에 속해있다. 또한 이번에 발견된 219개 행성 후보군 중 10개 역시 지구와 크기가 비슷하고 항성으로부터 떨어진 거리도 적절해 생명체가 거주할 수 있는 환경을 지닌 것으로 보인다. 이에 대해 연구진은 이번 발견이 외계생명체를 탐색하는 데 큰 도움이 될 거라고 기대감을 드러냈다. NASA 천체물리학부 소속 과학자 마리오 페레즈 박사는 “이번 발견은 행성과 은하의 여러 형태를 이해하는 데 도움을 주고 행성 생성에 대한 지식을 진보시킬 것”이라고 밝혔다. 한편 케플러 우주망원경은 독일 천문학자 요하네스 케플러의 이름을 딴 것으로, 지금까지 수많은 행성을 발견해 ‘행성 사냥꾼’이라는 별명까지 얻었다. 2009년 발사돼 2010년 1월 처음 지구로 조사 결과를 보내기 시작한 이 망원경은 2012년 공식적으로 임무를 마쳤지만, 아직 ‘현역’으로 뛸 수 있다고 판단돼 행성뿐만 아니라 소행성이나 초신성까지 관측하는 새로운 임무 ‘K2’를 부여받기도 했다. 또 케플러 망원경은 2013년 관측 방향을 조정하는 장치가 파손되고 2016년에는 연료 문제가 발생해 그대로 임무가 종료되는 게 아니냐는 전망이 나오기도 했지만, 탐사 임무는 계속됐다. 이 망원경은 지난해에도 104개의 외계 행성을 발견한 바 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr오경진 수습기자 oh3@seoul.co.kr

많이 알려지지는 않았지만, 태양계 '큰형님' 목성도 토성같은 고리를 가지고 있다. 목성의 고리가 세간에 잘 알려져있지 않은 것은 암석 덩어리와 먼지로 채워진 탓에 희미해 잘 보이지 않기 때문이다. 그러나 목성도 태양계에서 토성, 천왕성, 해왕성과 함께 어엿한 고리 두른 행성이다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 목성의 궤도 안에서 촬영된 고리의 모습을 사상 처음으로 공개했다. NASA의 목성탐사선 주노(Juno)가 촬영한 이 사진에서 목성의 고리는 희미한 줄무늬 모습으로, 별들이 가득찬 우주를 가로지른다. 사진 속 목성의 고리 위로 떨어질듯 밝게 빛나는 천체는 오리온자리의 좌상 꼭짓점에 위치한 베텔게우스(Betelgeuse)다. 초거성인 베텔게우스는 태양보다 50만 배나 밝게 빛나는 별로 머지않은 미래에 초신성으로 폭발해 지구에서 관측될 것으로 예상된다. 이 장면은 지난해 8월 27일 주노에 장착된 별 추적 카메라에 포착됐으며 언론에 공개된 것은 지난 25일이다. NASA 제트추진연구소 하이디 베커 박사는 "주노와 목성 고리와의 거리는 6만 4000km"라면서 "수백 광년 떨어진 별들이 사진 속에 동시에 포착됐다"고 설명했다. 이어 "지구와 목성에서 본 '천국'은 똑같다"고 덧붙였다. 한편 지난 2011년 8월 발사된 목성탐사선 주노는 지난해 7월 4일 미국 독립기념일에 맞춰 목성 궤도에 진입했다. 주노의 주 임무는 목성 대기 약 5000km 상공에서 지옥같은 목성의 대기를 뚫고 내부 구조를 상세히 들여다보고 자기장, 중력장 등을 관측하는 것으로 2018년 그 수명을 다한다. 사진=NASA/JPL-Caltech/SwRI　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

가까운 은하 중심 부근에 있는 두 개의 ‘괴물 블랙홀’이 충돌 코스에 진입한 것이 확실시된다는 새 연구가 발표되었다. 천문학자들은 백조자리 A 중심에 있는 알려진 초질량 블랙홀에서 1500광년 떨어진 거리에 있는 엄청난 광도의 천체를 발견했다. 백조자리 A는 지구로부터 8억 광년 떨어진 은하로, 천문학자들에게 가장 흥미로운 연구 대상이 되고 있는 은하 중 하나다. 미국 국립전파천문대(NRAO) 소속 크리스 카릴리 논문 공동 저자는 발표문을 통해 “우리는 이 은하에서 제2의 초질량 블랙홀을 발견한 것으로 생각하고 있다”면서 “이 블랙홀은 천문학적으로는 비교적 가까운 과거에 이 은하에 다른 은하가 합병되었음을 말해주는 것”이라고 밝혔다. 이 전파천문대는 미국 국립 과학재단에서 운영하는 전파천문 연구시설로 뉴멕시코에 소재하고 있다. 그는 “이 두 블랙홀은 지금껏 발견된 블랙홀들 중 가장 가까운 거리에 위치한 것으로 머지않은 미래에 충돌, 합병될 것으로 보인다”고 덧붙였다. 논문을 집필한 연구자들은 2015년에서 2016년까지 이 천문대의 장기선 간섭계(Very Large Array; VLA)를 이용해 백조자리 A 은하를 연구했다. 전파망원경에 의해 발견된 이 수수께끼 같은 밝은 천체는 1980년대와 90년대의 백조자리 A 이미지에서는 발견되지 않은 것이었다. 1994년에서 2002년 사이에 허블 우주망원경과 하와이의 케크 망원경의 자외선 이미지로 잡은 이미지를 보면 같은 지점에서 희미한 빛을 내는 천체가 잡혀 있다. 이 수수께끼의 천체는 처음에는 무리지은 별들의 집단으로 추정되었지만, 최근 급격히 밝아지기 시작한 것으로 보아 다른 가능성이 제기된 것이다. 연구자들은 두 개의 가능성을 놓고 저울질하고 있는데, 폭발 단계에 들어선 초신성이거나 아니면 초질량 블랙홀일 거라고 연구자들은 보고 있다. 연구팀이 선호하는 가설은 초질량 블랙홀이다. 왜냐하면, 어떤 초신성 타입도 그토록 오래 밝게 빛난 사례가 없었기 때문이다. 제2의 초질량 블랙홀이 지금처럼 활동적인 된 것은 주변의 별이나 가스를 엄청나게 폭식한 탓으로 보인다고 연구자들은 덧붙였다. 영국 리버풀 존 무어스 대학 천체물리학 연구소 소속 대니얼 펄리 논문 대표저자는 “아직까지 풀리지 않은 의문들은 앞으로 계속될 관측에서 실마리를 얻을 수 있을 것으로 본다”면서 “만약 이것이 제2의 블랙홀로 밝혀진다면 우리는 다른 은하에서도 이 같은 예를 발견할 수 있을 것”이라고 말했다. 새 연구는 조만간 천문학 분야 권위지 '천체물리학 저널'에 발표될 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

청춘들의 우정과 사랑을 그린 영화 ‘우리들의 일기’ 메인 예고편이 공개됐다. ‘우리들의 일기’는 폼에 살고 폼에 죽던 1980년대, 아이도 어른도 아닌 불온한 청춘들의 삶과 우정, 그리고 첫사랑을 그렸다. 공개된 예고편은 감미로운 주제곡과 함께 방황하는 인물들의 치기 어린 모습으로 시작한다. 이른바 ‘통’ 자리를 놓고 벌이는 대치 끝에 “고마 니가 통해라. 나는 부통 할게” 라며 자리를 쿨하게 넘겨주는 ‘수호’(윤성모)와 이를 받아들이는 ‘현수’(신지훈)의 모습이 눈길을 끈다. ‘눈 뜨면 친구가 있었고, 눈 감으면 사랑이 있었다’라는 카피 후, 우연한 사건을 계기로 로맨스가 시작된다. 하지만 이들은 곧 아프고도 처절한 위기 상황을 마주한다. 후반부 ‘수호’와 ‘현수’의 대화 장면은 위태로운 청춘들의 비망록이 과연 어떻게 담겨 있을지 궁금케 한다. ‘우리들의 일기’는 아이돌그룹 초신성 출신의 배우 윤성모가 주인공 ‘수호’ 역을, 또 ‘수호’의 의리파 친구 ‘현수’ 역에는 드라마 ‘별난 가족’으로 얼굴을 알린 신지훈이 맡았다. 누구나 한번은 겪었던 질풍노도의 시기, 세상과 기성세대의 억압으로부터 자유롭고자 한 열혈 청춘들의 이야기를 그린 영화 ‘우리들의 일기’는 오는 6월 1일 관객과 만날 예정이다. 청소년 관람불가. 94분. 문성호 기자 sungho@seoul.co.kr

​​오리온자리서 벌어진 별들의 불꽃놀이​​ 별들의 충돌 현장을 잡은 놀라운 사진이 공개되어 우주 마니아들에게 커다란 충격을 주고 있다고 7일(현지시간) 영국 일간지 데일리메일이 보도했다. 충돌이 일어난 곳은 오리온자리이고, 충돌한 별들은 둘 다 비교적 젊은 별이며, 충돌 현장을 잡은 것은 칠레 아타카마 사막에 있는 알마전파망원경(ALMA·Atacama Large Millimeter-submillimeter Array)이다. 두 별은 충돌하면서 우주 공간으로 엄청난 잔해와 광휘를 내뿜었다. 이 같은 별의 충돌은 우주에서 흔한 일이긴 하지만, 이렇게 충돌 현장을 잡은 것은 아주 드문 일이다. 보통 별의 폭발은 늙은 별이 생애의 마지막 순간을 폭발로 마감하는 초신성 폭발에서 주로 볼 수 있는 현상으로, 이때 내뿜는 빛은 온 은하가 내뿜는 빛과 맞먹을 정도로 우주 최대의 드라마를 연출한다. 그러나 이번 오리온 대성운에서 일어난 두 별의 충돌은 초신성 폭발과는 다르게 별의 죽음과 탄생 사이클에 대한 다른 통찰을 제공하는 것이다. 지구에서 1350광년 떨어져 있는 오리온 분자 구름 1(OMC-1·Orion Molecular Cloud 1)은 유명한 오리온 대성운 복합체의 일부로, 별들의 탄생이 활발히 이루어지고 있는 별들의 우주 분만실이다. 별들의 탄생은 우리 태양 질량의 수천 배 되는 성운이 자체 중력 붕괴를 일으켜 뭉쳐질 때 이루어진다. 성운은 99% 이상이 수소와 헬륨으로 이루어져 있는데, 이 가스가 뭉쳐져 밀도가 최고조에 이르면 그 중심부는 압력이 높아감에 따라 온도가 급격히 상승한다. 온도가 일단 1000만 도에 이르면 하나의 사건이 발생하는데, 바로 수소 핵융합이 시작되는 것이다. 이렇게 하여 핵에너지가 만들어지고 가스체에 반짝하고 불이 켜지게 되어 최초의 빛을 우주 공간으로 발산하는데, 이것이 바로 ‘스타 탄생’이다. 이렇게 태어난 원시 별은 우주 공간에서 이리저리 떠돌다가 시간이 지남에 따라 더욱 더 큰 원시 별이 만든 중력권으로 진입하게 된다. 그러나 만약 원시 별들이 그들의 분만실에서 탈출하기 전에 아주 가까이 서로 만나는 경우, 격렬한 상황이 일어날 수 있다. 약 10만 년 전, OMC-1 안의 깊숙한 곳에서 몇 개의 원시 별들이 생성되기 시작했다. 그들은 중력으로 서로 끌어당기다가 마지막으로 500년 전 이윽고 결렬한 충돌을 일으켰다. 이 충돌이 발생시킨 에너지는 태양이 1000만 년 동안 생산하는 에너지와 맞먹는 것으로서, 엄청난 빛과 잔해들을 뿜어내 주변의 원시 별들과 가스들을 우주 공간으로 내팽개쳤다. 수천 가닥의 먼지와 가스 흐름이 초속 150km의 속도로 뻗어 나갔다. 이같이 별들이 태어나자마자 최후를 맞기도 하지만, 여기서 나온 물질들은 또 다른 별들을 잉태하는 데 사용된다, 이것이 바로 별의 환생이다. 오리온성운 안에는 지금 이 순간에도 별들이 태어나고 있다. 이 성운 속에 태어났거나 태어나고 있는 별들의 수는 3000개가 넘는다. 이광식 통신원 joand999@nave.com

블랙홀은 주변에 물질이 있다면 계속해서 질량을 흡수하면서 점차 커진다. 대표적인 것은 은하 중심 블랙홀이다. 은하 중심부는 은하에서 가장 물질 밀도가 높은 장소이므로 은하 중심에는 태양 질량의 수백만 배에 달하는 거대한 블랙홀이 존재한다. 하지만 은하 중심 이외의 장소에도 동반성에서 물질을 뺏으면서 커지는 항성 질량 블랙홀이 존재한다. 최근 국제 천문학자팀은 나사의 찬드라 X선 망원경과 누스타(NuSTAR) 위성, 그리고 호주의 전파 망원경인 ATCA(Australia Telescope Compact Array)를 통해 지구에서 1만 4800광년 떨어진 X선 천체인 X9를 관측했다. 과학자들은 이전부터 이 천체가 28분 주기로 밝기가 변한다는 사실을 알고 있었지만, 그 이유에 대해서는 몰랐다. 이번 관측에서 밝혀진 바에 의하면 이 밝기 변화의 원인은 블랙홀과 그 동반성의 공전에 의한 것일 가능성이 가장 크다. 블랙홀과 별이 불과 28분 주기로 서로의 주변을 공전하는 것이다. 둘 사이의 거리는 지구-달 거리의 2.5배 수준에 지나지 않는다. 동시에 찬드라 X선 망원경은 여기서 많은 양의 산소를 찾아냈다. 이 관측결과를 종합하면 블랙홀의 동반성은 일반적인 별이 아니라 산소가 풍부한 백색왜성이 가능성이 크다. 연구팀이 생각하는 시나리오는 이렇다. 본래 두 개의 별로 이뤄진 쌍성계가 있었는데, 질량이 큰 쪽이 먼저 초신성 폭발을 일으키고 남은 부분은 블랙홀이 되었다. 그 후 동반성 역시 적색거성이 되었는데, 가까운 거리 때문에 블랙홀이 동반성의 가스를 대거 흡수한 것으로 보인다. 결국, 동반성은 수소를 대부분 빼앗기고 남은 부분이 모여 백색왜성이 된 것으로 추정된다. 이 백색왜성의 운명은 확실치 않지만, 현재 많은 물질을 빼앗기고 있어서 결국 미래에는 완전히 블랙홀에 흡수될 가능성이 크다. 과학자들이 목격한 것은 블랙홀이 동반성을 조금씩 뜯어먹고 있는 장면인 셈이다. 우리 관점에서 보면 블랙홀이 괴물처럼 보일 수 있지만, 사실 모든 것은 중력의 법칙에 따른 자연의 섭리일 뿐이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

블랙홀은 주변에 물질이 있다면 계속해서 질량을 흡수하면서 점차 커진다. 대표적인 것은 은하 중심 블랙홀이다. 은하 중심부는 은하에서 가장 물질 밀도가 높은 장소이므로 은하 중심에는 태양 질량의 수백만 배에 달하는 거대한 블랙홀이 존재한다. 하지만 은하 중심 이외의 장소에도 동반성에서 물질을 뺏으면서 커지는 항성 질량 블랙홀이 존재한다. 최근 국제 천문학자팀은 나사의 찬드라 X선 망원경과 누스타(NuSTAR) 위성, 그리고 호주의 전파 망원경인 ATCA(Australia Telescope Compact Array)를 통해 지구에서 1만 4800광년 떨어진 X선 천체인 X9를 관측했다. 과학자들은 이전부터 이 천체가 28분 주기로 밝기가 변한다는 사실을 알고 있었지만, 그 이유에 대해서는 몰랐다. 이번 관측에서 밝혀진 바에 의하면 이 밝기 변화의 원인은 블랙홀과 그 동반성의 공전에 의한 것일 가능성이 가장 크다. 블랙홀과 별이 불과 28분 주기로 서로의 주변을 공전하는 것이다. 둘 사이의 거리는 지구-달 거리의 2.5배 수준에 지나지 않는다. 동시에 찬드라 X선 망원경은 여기서 많은 양의 산소를 찾아냈다. 이 관측결과를 종합하면 블랙홀의 동반성은 일반적인 별이 아니라 산소가 풍부한 백색왜성이 가능성이 크다. 연구팀이 생각하는 시나리오는 이렇다. 본래 두 개의 별로 이뤄진 쌍성계가 있었는데, 질량이 큰 쪽이 먼저 초신성 폭발을 일으키고 남은 부분은 블랙홀이 되었다. 그 후 동반성 역시 적색거성이 되었는데, 가까운 거리 때문에 블랙홀이 동반성의 가스를 대거 흡수한 것으로 보인다. 결국, 동반성은 수소를 대부분 빼앗기고 남은 부분이 모여 백색왜성이 된 것으로 추정된다. 이 백색왜성의 운명은 확실치 않지만, 현재 많은 물질을 빼앗기고 있어서 결국 미래에는 완전히 블랙홀에 흡수될 가능성이 크다. 과학자들이 목격한 것은 블랙홀이 동반성을 조금씩 뜯어먹고 있는 장면인 셈이다. 우리 관점에서 보면 블랙홀이 괴물처럼 보일 수 있지만, 사실 모든 것은 중력의 법칙에 따른 자연의 섭리일 뿐이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

미국항공우주국(NASA)이 지금까지 관측된 별 중 다섯 번째로 큰 별이 거주하는 초성단 ‘웨스터룬드 1’을 허블 우주망원경이 촬영한 사진 한 장을 10일(현지시간) 공개했다. 지구에서 약 1만 5000광년 거리에 있는 웨스터룬드 1 성단에는 지금까지 발견된 별 중 다섯 번째로 큰 ‘웨스터룬드 1-26’이 존재한다. 이 별은 천문학자들이 이 성단에 속한 별들의 스펙트럼 유형과 표면 온도, 그리고 광도 등을 분석하고 분류하는 연구 도중 발견한 것이다. 이 별은 태양보다 1500배 이상 큰 적색 초거성이다. 그런데 일부 천문학자는 그보다 큰 적색 극초거성으로 분류하기도 한다. 만약 이 거대한 별이 태양 위치에 있다고 가정하면 그 최외곽은 목성 궤도를 넘게 되므로 우리 지구는 더 멀리 있거나 존재하지 못할 것이다. 이 별을 비롯해 같은 성단에 있는 대부분 별은 같은 초신성 폭발로 형성돼 구성 성분은 비슷한 것으로 여겨진다. 천문학자들이 추정하는 이 성단의 형성 시기는 약 300만 년 전이다. 이는 우리 태양이 46억 년 전쯤 만들어진 것을 고려하면 천문학적으로 매우 짧은 편이라고 할 수 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

30년 전 발견된 놀라운 초신성 하나가 허블 망원경을 포함한 손꼽히는 망원경들을 사로잡았다. 찬드라 X선 우주망원경과 칠레 아타카마 사막의 알마 전파망원경(ALMA·Atacama Large Millimetre/submillimetre Array)도 문제의 초신성을 끈질기게 관측했다. SN 1987A로 불리는 이 초신성은 대마젤란은하 부근에 위치하는데, 이는 “수백 년래 발견된 초신성 중 가장 가까운 거리에 있는 것”이라고 미국항공우주국(NASA) 측은 밝혔다. ‘타이태닉’이란 별명을 가진 이 초신성은 1987년 2월 23일에 발견된 것으로, 태양 밝기의 100만 배나 되는데, 이는 400년래 발견된 초신성 중 가장 밝은 것이다. 초신성이란 거대 질량의 별이 항성 진화의 마지막 단계에서 대폭발로 생을 마치는 것으로, 새로운 별이 탄생한 것이 아니라, 늙은 별의 죽음이다. 초신성이란 별이 없던 곳에서 엄청 밝은 별이 나타난 것처럼 보여 붙여진 이름일 뿐이다. 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학센터의 로버트 커시너 연구원은 “SN 1987A는 30년 동안 관측할 만한 가치가 있는 천체인데, 별의 진화에서 최종 단계를 보여주는 귀중한 사례이기 때문”이라고 밝혔다. 천문학자들은 관측 데이터를 분석한 끝에 이 초신성의 충격파가 별이 폭발하기 전 방출한 가스 고리 너머로 진출하는 중요한 단계를 막 넘어섰다는 결론을 내렸다. 이 같은 현상은 별에서 방출된 고속의 항성풍이 그전 적색거성 단계에서 나온 느린 항성풍과 충돌할 때 발생하는 것이다. 그러나 가스 고리 바깥으로 무엇이 있는지에 대해서는 아직 알려진 바가 없다. 미국 펜실베이니아주립대의 카리 프랭크 박사는 “이 변화에 관한 자세한 과정은 종말에 이른 별이 어떻게 별의 생애를 끝내게 되는가에 대해 많은 것들을 알려주리라 기대된다”고 설명했다. 그는 찬드라 망원경으로 진행된 SN 1987A 연구를 이끈 대표 저자다. 이 같은 초신성 폭발은 다른 별과 행성의 생성으로 이어질 수 있는데, 별이 폭발하기 전 중심부의 핵융합으로 생명 기본 구성물질인 탄소, 산소, 질소, 철 같은 원소들을 벼려서 켜켜이 내부에 쌓아둔 것을 폭발과 함께 우주 공간으로 흩뿌린다. 이러한 잔해들이 다른 별과 지구 같은 행성들을 만드는 재료로 사용되며, 여기에서 생명이 싹튼 것이다. 초신성에 관한 연구는 이러한 별과 생명의 진화과정을 이해하는 실마리를 얻을 수 있다고 연구자들은 믿고 있다. 허블 망원경은 여러 해에 걸친 관측으로 1987A 초신성의 가스 고리가 가시광선을 방출하면서 빛나며, 그 지름이 무려 1광년이나 된다는 사실을 알아냈다. 이 가스 고리는 적어도 별이 폭발하기 이전부터 약 2만 년 동안 존재해온 것으로, 폭발에서 나온 자외선으로 몇십 년간 에너지를 공급받아 빛나기 시작한 것이다. 현재 가스 고리 속의 중심 구조는 지름이 반 광년 정도로 팽창되었으며, 중앙에 보이는 두 잔해 덩어리는 시간당 3000만 km의 속도로 서로 멀어져가고 있다. 1999~2013년의 찬드라 데이터는 X선을 방출하면서 확장하는 가스 고리가 더욱 밝아지고 있음을 보여준다. 이는 최초의 폭발에서 나온 충격파가 고리에 에너지를 공급했기 때문이다. 그러나 지난 몇 년간 관측에서 이 가스 고리는 더는 밝아지지 않고 있는데, 고리의 저에너지 X선 에너지 총량은 유지되고 있는 것으로 알려졌다. 위 사진의 좌측 하단에 있는 고리는 흐릿해지기 시작하고 있다. 천문학자들은 폭발의 충격파가 가스 고리의 얇은 부분을 지우고 있기 때문으로 보고 있는데, 이 같은 과정이 계속 진행되면 이윽고 고리의 시대는 마감된다. 2012년부터 시작된 ALMA의 관측 데이터는 초신성 잔해가 선대의 별이 남긴 물질로 새로운 우주먼지를 만들고 있을 보여준다. 이 발견은 초기 우주에서 이와 비슷한 경로로 우주먼지가 생성되었음을 시사하는 것이다. 연구진은 이 초신성 폭발에서 중성미자를 발견하고, 중성자별이나 블랙홀이 혹시 없을까 싶어 고리 중심부를 뒤지고 있는 중이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴 우주망원경이 기존에 예측되던 펄서 밝기에 비해 1000배나 더 밝은 펄서를 발견했다고 ESA가 지난 17일(현지시간) 발표했다. 펄서란 거대 질량의 별이 붕괴하고 남긴 중성자별로, 빠른 속도로 자전하면서 규칙적인 전파를 방출하는 전파 천체이다. 이번에 발견된 펄서는 지금까지 발견된 펄서 중 가장 먼 거리의 것으로, 무려 5000만 광년 떨어진 거리에 있다. 강한 자기장을 갖고 빠른 속도로 회전하는 중성자별은 일정주기로 펄스상(狀) 전파를 양방향으로 대칭 방사한다. 방출 빔이 지구를 향할 때만 펄서의 복사 활동을 관측할 수 있는데, 마치 등대가 깜박이는 듯한 이러한 펄서의 활동을 '등대효과'라고 한다. ​펄서는 거대 질량의 별이 별의 일생 마지막 단계에 초신성(超新星) 폭발에 의해서 바깥층이 날아가버리고, 별의 중심핵이 수축되어 만들어진 중성자별로, 질량은 태양과 비슷하지만 지름은 약 10km로 매우 작은 고밀도 천체이다. 이 X선 방출원인 펄서는 이제껏 발견된 가장 밝은 펄서에 비해 10배 정도 더 밝은 것으로 밝혀졌는데, 1초 동안 방출하는 에너지 양이 태양이 3.5년 동안 방출하는 것과 맞먹는다. XMM-뉴턴 망원경은 지난 13년 동안 조직적인 펄서 탐색작업을 벌인 결과 1.13초 간격으로 X선을 방출하는 이 펄서를 발견하게 된 것이다. 펄스 신호는 미항공우주국(NASA)의 누스타(Nustar) 저장 데이터에서도 확인되어 추가적인 정보를 얻을 수 있었다. 지안 루카 이스라엘 박사는 "종전에는 동반성을 다 잡아먹은 블랙홀이 태양 질량의 10배 이상 될 때만이 그 같은 에너지를 방출할 수 있는 것으로 믿어졌지만, 이 X선 방출원의 빠른 자전속도와 규칙적인 맥동이 바로 블랙홀이 아니라 중성자별임을 확인해주는 증거물"이라고 말했다. 지안 박사는 이탈리아 로마에 있는 INAF-천문대 소속으로, 관련된 연구논문은 이번 주 '사이언스'지에 발표되었다. 그는 “이번에 발견된 펄서는 고광도의 별에 있어서 물질의 '강착' 과정에 관한 우리의 지식을 크게 확장해줄 사례가 되리라 본다"면서 "보통 중성자별의 물질 강착으로 방출되는 최대 에너지에 비해 무려 1000배나 방출하는 이 펄서는 기존의 우리 중성자별 이론 모델로는 설명되지 않는 만큼 모델에 다른 요소들이 추가되어야 할 것으로 본다"고 전망했다. 과학자들은 이 중성자별의 표면 가까이에 강력한 자기장이 형성되어 있을 것으로 믿고 있다. 이 자기장이 물질강착을 추동하여 그처럼 강력한 X선 방출을 가능게 하는 것으로 보고 있다. “이 특이한 펄서의 발견은 거리와 광도, 자전속도 등에서 ESA 신기록을 수립했습니다. 그리고 기존 펄서에 관한 우리의 지식을 크게 바꾸어놓고 있습니다." ESA XMM-뉴턴 프로젝트 과학자인 노베르트 샤르텔의 소감이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

오래 전 먼 은하에 있던 별 하나가 ‘초신성’으로 불리는 대규모 폭발을 일으키며 그 생애를 마감했다. 이 놀라운 장면을 거의 실시간으로 포착해냈다고 국제 천문학 연구진이 13일(이하 현지시간) 밝혔다. 연구진에 따르면, 지난 2013년 10월 6일 미국 팔로마산 천문대에 있는 오스친 망원경 등의 관측장비에 그 모습이 자동 감지됐다. 이번 초신성은 발견 시점에 따라 SN 2013fs로 명명됐다. 연구진은 “이번 발견은 초신성이 폭발을 일으킨지 3시간 만에 포착된 것으로, 관측 사상 가장 초기 단계의 초신성을 보여준다”고 밝혔다. 물론 이 초신성과의 거리는 지구에서 약 1억6000만 광년이다. 즉, 이 폭발 현상이 1억6000만 년 전쯤 생긴 것임을 뜻한다. 초신성은 거대한 질량의 별이 수명을 다해 일으키는 폭발 현상인데 우리는 이 넓은 우주에서 언제 어디서 일어날지 알 수 없다. 따라서 지금까지 발견된 초신성은 폭발한지 이미 며칠이 지나 잔해가 흩어져 있는 경우였다. 이번 발견 전에는 초신성이 폭발한지 일주일 안에 발견된 것이 가장 빨라 이때를 초기 단계로 여겼다. 특히 이번 초신성은 발견 시점이 빨라서인지 최후를 맞이한 별이 방출한 껍질 등 물질이 여전히 주변에 밀도 높게 남아 있었다. 이를 통해 연구진은 해당 별이 적색초거성이라는 결론을 내릴 수 있었다. 또한 연구진은 이 적색초거성이 시속 36만493㎞의 최대 속도로 물질을 폭발적으로 방출했다는 사실도 발견했다. 그리고 해당 별이 초신성 폭발에 이르기 1년 전부터 별 주변에 물질을 원반 형태로 분출했다는 것도 알아냈다. 연구를 이끈 이스라엘 바이츠만연구소의 오페르 야론 박사는 “마치 별이 자기 수명이 다했다는 것을 알고 있는 것처럼 마지막 단말마로 물질을 현저한 속도로 분출한 것”이라면서 “초신성 중 절반 이상을 차지하는 이번 II형 초신성에서 일어나는 전조 현상일 수 있다”고 말했다. 이번 연구 성과는 세계적 학술지 네이처 자매지인 ‘네이처 피직스’ 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

초신성은 우주에서 가장 격렬한 폭발 중 하나다. 거대한 별이 마지막 순간 막대한 에너지를 방출하면서 폭발하는데 이 순간 밝기는 은하 전체의 밝기와 맞먹을 정도다. 초신성은 밝기 때문만이 아니라 여러 가지 중요한 역할이 있어 과학자에게 매우 중요한 천체다. 최대 밝기가 일정한 Type Ia 초신성의 경우 멀리 떨어진 은하의 거리를 측정하는 도구로 사용되며 우주의 팽창 속도를 측정하는 데도 중요하다. 그런데 2014년, 지구에서 3600만~4600만 광년 정도 떨어진 은하 NGC 7331에서 발견된 초신성 SN 2014C은 이제까지 본 적이 없는 독특한 현상으로 과학자들을 놀라게 했다. 초신성은 수소가 거의 없는 Type I이 가장 흔하고 수소가 풍부한 Type II는 드물다. 그러나 Type I에서 Type II로 변하는 초신성은 발견된 적이 없었다. 적어도 SN 2014C이 발견되기 전까지는 그랬다. 과학자들은 SN 2014C이 Type I에서 Type II로 변하는 것을 확인하고 그 원인을 알아내기 위해 노력했으나 현재까지 확실한 답을 알아내지 못했다. 과학자들 사이에서 이 미스터리 초신성은 카멜레온 초신성으로 불리고 있다. 몸 색깔을 바꾸는 카멜레온처럼 폭발 도중 스펙트럼 분석 결과가 변했기 때문이다. 노스웨스턴대학의 연구팀은 나사의 NuSTAR 위성 관측 데이터를 이용해서 이 초신성의 비밀을 파헤쳤다. 연구팀에 의하면 이 초신성이 폭발하기 전 주변으로 막대한 물질을 뿌린 것으로 보인다고 한다. 이 물질의 상당량은 수소지만, 동시에 무거운 물질도 많이 포함되어 있었다. 이 역시 상당히 미스터리한 일이었다. 연구팀의 가설은 이 초신성을 만든 거대 별 주변에 거대 동반성이 있었는데, 동반성이 먼저 폭발해 주변으로 물질을 뿌린 후 남은 별이 초신성 폭발을 일으켰다는 것이다. 다만 이 경우라도 관측된 현상을 완전히 설명하기 어려워 연구팀은 현재 초신성 이론으로 설명하기 어려운 독특한 현상이 발생했을 가능성을 인정했다. 그런데 사실 이와 같은 미스터리야말로 과학을 발전시키는 원동력이다. 과학은 본질적으로 우리가 모르는 자연의 비밀에 대한 답을 찾는 것이기 때문이다. 언젠가 이 미스터리 카멜레온 초신성의 비밀도 풀리게 될 것으로 기대한다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

우리은하 안에 만도 적어도 1억, 많게는 10억 개의 블랙홀이 있을 것으로 과학자들은 추정하고 있다. 그러나 이들 천체는 빛까지 탈출하지 못하게 붙잡아두는 특성으로 인해 좀처럼 발견하기가 쉽지 않다. 최근 연구자들은 이 블랙홀을 보다 쉽게 발견할 수 있는 새로운 기법을 개발해냈다. 가스 구름의 기묘한 운동 행태를 분석함으로써 블랙홀의 존재를 알아내는 방법이다. 연구자들은 이 방법을 적용해 우리은하 내의 숨은 블랙홀이 있는 위치를 잡아내는 신호를 포착했다고 밝혔다. 일본 게이오 대학의 연구자들은 지구에서 1만 광년 거리에 있는 초신성 잔해 W44 주위의 분자 구름에 대해 최초로 측정을 시작했다. 여기에는 칠레의 ASTE 망원경과 노베야마 라디오파 관측소의 45-m 라디오파 망원경이 이 관측을 위해 동원되었는데, 두 망원경은 일본 국립천문대에 의해 작동되었다. 연구진은 초신성 폭발에서 나온 에너지가 주변의 분자 구름에 얼마나 전이되었는가를 측정할 계획이었다. 이 측정과정에서 그들은 초신성 잔해 가장자리에서 ‘떠돌이’ 블랙홀이 있다는 신호를 포착했다. ‘불렛'(Bullet)이라고 불리는 조밀한 분자 구름이 기묘한 운동양태를 보이는 것을 발견한 것이다. 구름의 속도는 초속 100km가 넘었는데, 이는 성간 공간에서의 음속에 비해 두 자릿수 이상 빠른 속도였다. 구름은 우리은하의 회전방향과는 반대로 움직이고 있었다. 연구진은 두 망원경으로 이 기묘한 구름을 움직임을 관측한 결과, 문제의 구름이 엄청난 운동 에너지를 가지고 있다는 사실을 알아냈다. 그 구름은 마치 W44의 끄트머리에서 발사되듯이 튀어나온 것처럼 보였다. 마사다 야마다 연구원은 “조밀한 불렛 구름은 대부분 초속 50km의 속도로 확장되는데, 문제의 불렛 구름은 초속이 무려 120km가 넘는다”면서 “이같이 엄청난 운동 에너지는 초신성 폭발이 가져다 준 에너지의 수십 배나 된다. 정상적인 환경에서는 이런 에너지가 도저히 나올 수 없다”고 밝혔다. 이 같은 현상이 일어날 수 있는 이유로는 대략 두 가지의 경우를 들 수 있다고 연구진은 설명한다. 여기에는 둘 다 미지의 중력을 행사하는 블랙홀이 개입되어 있다. 한 시나리오는 ‘폭발 모델’로 불리는 것으로, 초신성 잔해인 가스층이 블랙홀 근처로 접근하는 경우다. 블랙홀이 그 가스 뭉치를 끌어당겨 폭발시킴으로써 엄청난 운동 에너지를 만들어내는 경우다. 연구진은 그 블랙홀이 태양 질량의 3.5배 이상 되는 것으로 추정하고 있다. 또 다른 시나리오는 ‘돌입 모델’로, 고밀도의 가스 구름 속으로 블랙홀이 고속으로 진입하는 경우다. 이럴 경우, 가스 구름이 블랙홀의 중력이 이끌려 하나의 빠른 흐름을 형성한다. 이 같은 현상을 일으키려면 블랙홀의 질량이 태양 질량의 36배는 넘는 것이어야 한다. 연구진은 위의 두 가지 경우 중 어느 것이 정답인지 아직가지 결론을 내리지 못하고 있다. 도모하루 오카 교수는 “이번 연구로 우리는 ‘떠돌이’ 블랙홀을 발견할 수 있는 방법을 알아냈다”고 말했다. 연구진은 추가 연구를 위해 칠레의 아타카마 사막에 있는 ALMA 전파 망원경 같은 전파 간섭계를 사용해 두 시나리오에 대한 검증에 들어갈 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

‘별자리의 왕자’ 오리온자리 겨울 밤하늘 별자리 중에서 단연 압권은 오리온자리일 것이다. 지구를 둘러싸고 있는 88개의 별자리에는 모두 21개의 1등성이 있는데, 북반구에서는 오리온자리만이 1등성을 두 개나 갖고 있기 때문이다. 오리온의 좌상귀에 있는 붉은 별 베텔게우스와 우하귀 쪽의 푸른 별 리겔이 바로 그 주인공들이다. ​요즘 오리온을 만나려면 밤 8시쯤 바깥으로 나가 남쪽 하늘을 보면 된다. 중천에 커다란 방패연처럼 걸려 있는 오리온자리를 찾기는 아주 쉽다. 앞에서 말한 두 1등성과 가운데 등간격으로 늘어선 삼성을 보면 금방 오리온자리인 줄 알 수 있다. 오리온은 그리스 신화에 나오는 솜씨 좋은 사냥꾼의 이름이다. 바다의 신 포세이돈의 아들로 태어난 오리온은 달과 사냥의 여신인 아르테미스를 사랑하지만, 아르테미스의 오빠인 아폴론이 이들의 사랑을 탐탁지 않게 생각한 나머지, 사냥하고 있는 오리온을 발견하고는 동생에게 내기를 청한다. 오리온을 과녁 삼아 활쏘기를 하게 된 것이다. 오리온인 줄 모르는 아르테미스는 사냥의 여신답게 화살을 오리온의 머리를 정확히 명중시킨다. 나중에 자신이 쏘아 죽인 것이 오리온임을 알게 된 아르테미스는 큰 슬픔에 빠졌고, 신들의 왕 제우스는 아르테미스의 슬픔을 달래주기 위해 오리온을 밤하늘의 별자리로 만들었다고 한다.​ 그래서 밤하늘의 오리온은 방패와 몽둥이를 들고 우람하게 버티어선 사냥꾼의 모습을 하고 있다. 이 사냥꾼은 밤새 하늘을 질주해 새벽녘이면 서쪽으로 진다. 오리온의 허리에는 세 개의 별이 등간격으로 나란히 빛을 발하고 있다. 바로 오리온 삼성이다. 중앙의 세 별은 모두 푸른빛을 내는 비슷한 밝기의 2등성이다. 별지기들은 재미삼아 이 별 이름을 차례로 왼다. 민타카, 알릴람, 알니탁. 눈치 빠른 이들은 알아챘겠지만, 다 아랍어 이름이다. 기독교 교회의 품 안에서 미몽에 빠져 있던 서방세계가 코페르니쿠스가 나타나기 전까지 1000년 동안 천문학은 아랍 세계가 앞서 있어 별들 이름이 이렇게 지어진 것이다. ​이 삼성 아래쪽에는 오리온 대성운(M41)이 있다. 아름다운 나비 모양의 붉은색 성운이다. 하지만 크기는 무려 25광년, 거리는 1,500광년이다. 태양계를 만든 성운의 크기가 2~3광년이라 하니, 태양계 10개는 거뜬히 만들 수 있는 대성운이다. 당신이 오늘 밤 본 오리온성운의 빛은 신라, 백제, 고구려가 아웅다웅하던 삼국시대에 출발한 빛이다. 지금도 이 성운 안에서는 아기별들이 태어나고 있는 것을 볼 수 있다. 삼성을 더 따라가 보자. 삼성에서 북쪽으로 눈길을 주면 황소자리의 주황색 별 알데바란이 보이고, 좀생이별(플레이아데스)과 히아데스성단이 눈에 띈다. 또한 오리온자리 왼쪽으로는 큰개자리 알파 별로, 온 하늘에서 가장 밝은 별인 시리우스가 시퍼런 빛을 흘리고 있다. 늑대 눈처럼 시퍼렇게 보이는 시리우스는 사실 쌍성으로, 그중 밝은 별은 태양보다 23배 더 밝다. 거리는 8.6광년. 동양에선 시리우스를 천랑성(天狼星), 곧 하늘 늑대 별이라 불렀다. ​ 너무나 다른 베텔게우스와 리겔​ 하지만 우리가 가장 주목해야 하는 별은 바로 오리온자리의 두 1등성인 베텔게우스와 리겔이다. 두 별은 같은 1등성이기는 하지만, 개성은 너무 다르다. 먼저 베텔게우스는 임종을 앞둔 늙은 별이지만, 리겔은 젊디젊은 주계열성 별이다. 태양을 비롯한 거의 모든 별은 수소 핵융합을 하는 주계열성이다. 별은 생애의 대부분을 주계열성으로 지내다가 마지막에는 백색왜성으로 쪼그라들든가, 초신성 폭발로 최후를 장식한다. 별의 최후를 결정짓는 것은 오직 한 가지, 바로 별의 덩치, 곧 질량이다. 청색 초거성인 리겔은 베타 별이지만 알파 별인 베텔게우스보다 더 밝다. 무려 태양 밝기의 12만 배나 된다. 온 하늘에서 마차부자리의 카펠라 다음 7번째로 밝은 별이다. 크기는 태양 크기의 약 80배이고, 지구로부터 거리는 860광년이다. 리겔과는 반대로 적색 초거성인 베텔게우스는 지름이 태양 크기의 900배나 된다. 만약 베텔게우스를 태양 자리에 끌어다 놓는다면 화성을 넘어 목성 궤도까지 잡아먹을 것이다. 변광성인 베텔게우스의 밝기는 태양의 50만 배, 거리는 640광년이다. 그런데 이 별은 지금 인류가 가장 주목하는 별이 되어 있다. 조만간 수명이 다해 초신성으로 폭발할 것으로 예상하고 있기 때문이다. 만약 이 별이 터진다면 폭발로 인한 빛이 지구가 형성된 이후 가장 밝은 빛으로 기록될 것으로 예상된다. 정확한 폭발 시점은 알 수 없으나, 우주 시간으로는 잠시인 100만 년 이내에 언제라도 가능하며, 2020년이 오기 전에 일어날 가능성도 있다고 한다. 물론 그런 일이 실제로 일어난다면 현장에선 이미 640년 전에 일어났던 일일 것이다. 640년 전이라면 이성계가 위화도에서 군사를 돌릴 때이다. 베텔게우스가 폭발한다면 지구에는 어떤 영향을 미칠까? 나이가 850만 년인 이 늙은 거성은 중심에서 연료가 소진되면 내부로부터 붕괴해 엄청난 폭발과 함께 마지막 빛을 발하게 된다. 이때 우리는 약 1~2주간 밤하늘에서 믿기 어려울 정도의 밝은 빛을 목격하게 될 것이다. 곧, 초신성 폭발하면서 발하는 빛은 몇 주일에 걸쳐 밤을 낮처럼 만들고 마치 하늘에 2개의 태양이 떠 있는 것과 같은 장면을 연출한다. 이후 몇 달간 서서히 빛이 사그라져 결국에는 성운이 될 것이다. 지구에서 워낙 멀리 떨어져 있어 지구가 직접 그 영향을 받을 가능성은 거의 없다고 한다. 그런데 초신성 폭발의 뒷이야기가 더욱 중요하다. 별이 수소로부터 시작해 철까지 만들면서 최후를 맞지만, 철보다 무거운 원소들은 모두 별이 폭발할 때 만들어지기 때문이다. 그래서 우리 몸을 이루는 원소들은 수소 외에는 모두 별 속에서, 그리고 별이 폭발할 때 만들어진 것들이다. 이것이 우주를 떠돌다가 태양계 초기 지구가 생성될 때 합쳐졌고, 이윽고 인간을 비롯한 생명체들을 빚어냈던 것이다. 우리 몸속의 철, 칼슘, 마그네슘, 인, 요오드 등이 다 그렇다. 이건 픽션이 아니라 팩트다. 그러니 별들이 초신성 폭발로 온몸을 아낌없이 우주 공간으로 흩뿌리지 않았더라면 우리 인간도 다른 생명체들도 존재하지 못했을 거란 얘기다. 이것이 바로 사람과 별의 관계, 인간과 우주의 관계인 것이다. 그래서 우리 고은 시인은, “소쩍새가 온몸으로 우는 동안/별들도 온몸으로 빛나고 있다/이런 세상에서 내가 버젓이 잠을 청한다(‘순간의 꽃’ 중에서)”고 노래했던 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com