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

언제나 사건·사고가 많은 ‘시끄러운’ 연예계라지만, 해도 해도 너무했다. 2016년 상반기 연예계 소식은 신문 연예면이 아닌 사회면에서 많이 찾아볼 수 있었을 정도로 사건, 사고들이 끊이지 않았다. 한 사건이 마무리되는가 싶으면 다른 사건이 튀어나오며 논란의 연속이었다. 연예계 단골사건인 음주운전부터 성폭행 논란 그리고 톱스타의 불륜설까지 세간에 큰 파장을 일으켰던 상반기 연예계 사건, 사고들을 소개한다.◆ 여성 연예인 원정 성매매 논란… 억울한 2차 피해자까지 올 상반기는 연예계 핫이슈는 소문만 무성했던 연예계 스폰서 및 성매매 논란이 수면위로 떠오르는 것으로 시작됐다. 유명 여가수 A양과 걸그룹 출신 배우 B양 등 다수의 연예인들이 성매매 브로커의 알선을 통해 국내외 재력가와 성관계를 가진 사실이 밝혀졌다. 이들은 벌금 200만원의 약식명령을 받았고, 이 중 한명은 정식 재판을 청구했으나 약식명령과 달리 정식 재판의 경우 피고인의 이름과 혐의 등이 공개된다는 것을 알고 재판을 포기했다. 이 사건의 파장은 컸다. 여성 연예인들의 실명과 액수 등이 담긴 허위사실이 유포되며 억울한 2차 피해자들까지 나왔다. 악성루머의 당사자로 거론된 배우 강소라, 남보라, 신세경, 원더걸스 유빈 등은 소속사를 통해 “확인된 내용이 아님에도 불구하고 ‘증권가 찌라시’라는 이름 아래 무차별적으로 배포, 재생산되고 있는 현 상황을 더 이상 좌시하지 않으려 한다. 해당 루머를 추가로 유포하거나 재생산하는 행위에는 어떤 협의나 선처 없이 강경한 대응으로 일관할 것”이라고 강력 대응에 나선 바 있다.◆ 너도 나도 음주운전… ‘연예계 릴레이 음주운전’ 연예계 단골 사건인 음주운전은 올해만 벌써 6번 터졌다. 지난 3월 7일 아이돌그룹 초신성 멤버 윤성모(29)가 음주운전 및 음주사고로 불구속 입건됐다. 당시 그의 혈중 알코올 농도는 면허정지 수준인 0.092%. 이어 4월 20일에는 방송인 이창명(37)이 교통사고를 낸 후 잠적했다가 만 하루 만에 경찰에 출두해 음주운전 의혹이 일었다. 그는 음주운전 사실을 부인했지만 경찰은 워드마크공식을 적용해 사고 당시 그의 혈중 알코올 농도를 0.16%로 추산했고, 경찰은 결국 기소 의견으로 사건을 검찰에 넘겼다. 현재 서울남부지검은 이창명 기소 여부 결정을 위한 보강 수사를 진행 중이다. 지난 5월 24일에는 그룹 슈퍼주니어 멤버 강인(31)이 음주 교통사고를 냈다. 강인은 7년 전 음주 뺑소니 사건에 이어 두 번째 음주운전이라는 점에서 대중의 큰 질타를 받았다. 현재 강인은 모든 연예 활동을 전면 중단했다. 이후에도 연예인들의 음주운전 소식은 이어졌다. 배우 윤제문(46)과 가수 이정(36)의 음주운전 사실이 적발됐고, 래퍼 버벌진트는 자신의 음주운전 사실을 스스로 고백하며 용서를 구했다. 하지만 버벌진트의 고백은 KBS 시사고발 프로그램 ‘추적 60분’ 제작진의 카메라에 이미 담긴 것으로 확인됐고, 이 때문에 그의 고백에 대한 진정성 시비도 일었다.◆ 박유천·유상무… 성폭행 혐의 논란 ‘죄의 유무 떠나 큰 타격’ 개그맨 유상무와 그룹 JYJ의 멤버 박유천은 성폭행 혐의로 고소당하며 연예계 생활 최대 위기를 맞았다. 유상무는 지난 5월 18일 서울 강남의 한 모텔에서 20대 여성 A씨에게 성폭행을 시도한 혐의로 불구속 입건됐다. 유상무 측은 “여자친구가 만취해 생긴 술자리 해프닝”이라고 해명했지만, 신고를 취소했던 A씨가 신고취소를 철회하며 “유상무와는 며칠 전 SNS를 통해 알게 된 사이”라고 주장해 논란은 커졌다. 박유천은 일주일 사이에 총 4건의 성폭행 혐의로 고소당했다. 지난 10일 여성 A씨는 “지난 6월 4일 오전 5시쯤 강남의 한 유흥업소 화장실에서 성폭행 당했다”며 박유천을 고소했다가 15일 “강제성은 없었다”며 고소를 취하했다. 이후 사건이 일단락되는 듯했지만 추가로 세 명의 여성이 같은 혐의로 박유천을 고소하겠다고 나서면서 사건은 겉잡을 수 없이 커졌다. 박유천 측은 해당 여성들을 모두 무고죄와 공갈죄 명목으로 맞고소했다. 특히 그는 성폭행 혐의가 입증될 경우 연예계에서 은퇴하겠다는 초강수까지 둔 상황이어서 대중들의 관심이 모아지고 있다.◆ 터질 게 터졌다? 김민희·홍상수 감독 불륜설 ‘여전히 묵묵부답’ 상반기를 마무리하는 6월, 어쩌면 올해 연예계의 가장 큰 사건이 터졌다. 바로 배우 김민희와 영화감독 홍상수의 불륜설이다. 지난 21일 두 사람이 22살의 나이 차이에도 1년째 부적절한 관계를 이어오고 있다는 내용이 보도됐다. 영화 ‘지금은 맞고 그때는 틀리다’를 촬영하며 서로에게 호감을 느꼈다는 것이다. 박찬욱 감독의 영화 ‘아가씨’로 연기력을 인정받으며 배우인생 전성기를 맞은 김민희는 유부남 영화감독과의 부적절한 관계가 밝혀지며 연예계 생활의 큰 고비를 맞게 됐다. 특히 “이혼하지 않고 기다리겠다”는 홍상수 부인의 인터뷰가 공개되면서 두 사람을 향한 따가운 시선이 이어지고 있는 상황. 김민희와 홍상수 감독 양측은 어떠한 입장도 표명하지 않은 채 미국에 체류 중이어서 불륜설은 기정사실화 되어가고 있다.◆ 연예계 대표 트러블메이커 조영남… 이번엔 대작 논란 자유로운 연애관과 거침없는 발언으로 늘 논란의 중심에 서 있는 ‘연예계 대표 트러블 메이커’ 조영남. 그동안 화투 그림을 그리며 화가로도 활동했던 조영남이 대작논란에 휘말렸다. 화가 송모씨는 “8년간 조영남을 대신해 300여 점의 그림을 그렸다”며 “90% 정도를 내가 그려주면 조영남이 나머지 10%를 덧칠하고 사인을 넣어 조영남 작품으로 발표했다”고 주장했다. 그는 자신이 그린 작품들이 조영남의 이름으로 고가에 판매됐다며 조영남을 사기 혐의로 고소했다. 특히 그는 조영남으로부터 1점당 10~20만 원의 대가를 받고 그림을 그렸다고 밝혀 논란은 더욱 커졌다. 이에 조영남은 “조수를 쓰는 건 오래된 미술계 관행이다. 어디까지나 조수는 보조 역할이고 아이디어는 내 머리에서 나온 것이다”며 혐의를 부인했으나, 결국 사기 혐의로 재판에 넘겨졌다. 뿐만 아니라 미술인 단체 역시 “조영남이 창작 사기 범죄를 면피할 목적으로 대작이 관행이라 호도하며 미술인의 명예를 실추시켰다. 남이 그린 그림에 자신의 이름을 쓰고 작품을 팔았다면 명백한 창작 사기다”라며 명예훼손 혐의로 고소장을 냈다. 김민지 기자 mingk@seoul.co.kr

인간에게 어린 시절이 있듯이 별 역시 어린 시절이 있다. 비록 인간과는 스케일이 다르지만, 별도 태어나서 어린 시절을 지난 후 결국 나이가 들어 최후를 맞이한다. 별이 태어나는 장소는 거대한 가스 성운인데, 어느 정도 별이 성장하게 되면 주변의 가스가 대부분 사라져 밝게 빛나는 어린 별들의 집단이 남게 된다. 이를 YSO(Young Stellar Objects)라 부르는데, 이제 막 태어나서 은하계 일부가 된 어린 별이다. 천문학자들은 칠레의 고산지대에 있는 제미니 사우스 망원경(Gemini South telescope)을 이용해서 우리 이웃 은하인 대마젤란은하에 있는 어린 별들의 모임인 N159W를 관측했다. 거리는 15만8천 광년. 지구에서 거리를 생각하면 아무리 가까운 이웃 은하라도 별 하나를 관측하는 일은 매우 어렵다. 그러나 천문학자들은 지상의 강력한 망원경과 적응 광학이라는 방법을 이용해서 매우 선명한 이미지를 얻었다. 이번에 관측에 성공한 것은 망원경에 장착된 제미니 사우스 적응 광학 이미저 GSAOI (Gemini South Adaptive Optics Imager) 덕분이다. 이를 관측한 연구팀은 이 어린 별들이 사실 이전 세대의 나이 든 별의 영향으로 태어났다는 사실을 밝혀냈다. 이전 세대의 별이 초신성 폭발이나 혹은 항성풍의 형태로 만들어낸 가스 팽창이 희박한 성간 가스의 밀도를 높인 것이다. 자체 중력으로 뭉치기 시작한 가스는 새로운 별로 탄생한다. 따라서 N159W는 거품의 표면에서 생긴 것 같은 배치를 하고 있다. 먼 이웃 은하의 어린 별이지만, 이와 같은 사실은 거대한 우주의 순환을 보여주고 있다. 나이 든 별이 죽으면서 남기는 가스는 새로운 별의 재료가 되어 우주를 순환한다. 그리고 언젠가 어린 별도 나이가 들어 같은 운명을 겪게 된다. 이는 우주의 법칙이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

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

우주의 주민은 은하 이 우주라는 동네의 주민은 은하다. 현재까지 알려진 주민의 수는 약 2000만이다. 사람들이 도시에 모여 살듯이 우주의 별들도 이 은하 안에 모여서 산다. 은하는 말하자면 별들의 도시인 셈이다. 별들은 은하 속에는 태어나고 반짝이며 살다가 이윽고 폭발해서 생을 마감하면서 자신을 만든 물질을 우주공간으로 다 돌려놓는다. 그러면 이 물질들은 다시 떠돌다가 다른 별을 만드는 것이다. 영어권에서는 은하는 갤럭시(galaxy)라 하고, 은하수는를 밀키 웨이(Milky Way)라 하는데, 우리말로는 미리내라 한다. 그러니까 은하는 보통명사이고, 은하수는 우리은하의 고유명사인 셈이다. 우리은하를 미리내은하라고도 한다. 그럼 각 은하들은 얼마나 많은 별들을 갖고 있을까? 작은 것은 1000만 개 이하이기도 하지만, 큰 것들은 100조 개의 항성들을 거느리기도 한다. 태양계가 있는 우리은하에는 약 3000억 개의 별들이 옹기종기 모여 살고 있다. 태양은 그중 가장 평범한 별의 하나일 뿐이다. 각기 다른 아름다움을 뽐내는 은하들 우주에 영원한 것은 없어 2000만에 이르는 이 은하들도 사람처럼 모두 생노병사의 과정을 겪는다. 그리고 그 생긴 모양도 사람처럼 다 다르다. 형태에 따라 크게 나눠보면 은하에는 세 가지 기본적 분류가 있다. 타원형, 나선형, 불규칙형이 그것들이다. 나선은하는 어두운 먼지 층과 함께 몇 개의 나선팔을 두르고 있는 은하로, 전체 모습은 원반형을 하고 있으나 지구를 향하고 있는 방향에 따라 다르게 보인다. 타원은하는 원반이나 나선팔이 없으며, 별의 재료가 되는 가스나 먼지층도 보이지 않는 구형 또는 타원체 모양의 은하로, 아주 작은 것에서부터 거대한 것까지 다양한 크기를 갖고 있다. 우주에는 이외에도 모양이 뚜렷하지 않은 불규칙한 형태의 은하들도 많이 발견되고 있다. 별들도 은하 안에 모여 살듯이 은하들 역시 은하끼리 모여서 산다. 대다수의 은하들은 은하군과 은하단이라고 하는 상위 구조를 이루고 있으며, 은하단들이 모여 초은하단이라고 불리는 거대 구조를 형성한다. 칠흑의 밤하늘에서 이들 은하를 망원경으로 잡아보면 마치 우주의 꽃처럼 아름답게 보여 보는 이의 마음을 빼앗는다. 이처럼 수많은 은하들은 각기 아름다운 형태와 빛으로 우주를 수놓고 있지만, 그중에서도 출중한 미모를 자랑하는 은하 5개를 선발한다면 대개 다음의 은하들이 뽑힌다. 물론 이들 못지않은 미모를 자랑하는 은하들도 많지만, 일단 이 선에서 정리해보는 '톱5'는 다음과 같다.   5. 안드로메다 은하 M31로도 불리는 안드로메다 은하는 나선은하로 우리은하와 닮았을 뿐만 아니라 가장 가까운 이웃 은하이기도 하다. 하지만 가깝다고 해도 250만 광년 거리다. 이 은하는 우리은하를 비롯, 대략 44개의 작은 은하들을 포함하는 국부은하군에서 맹주 자리에 있은 가장 큰 은하이다. 지름이 우리은하의 2배가 넘는 22만 광년이며, 별의 개수는 3배가 넘는 약 1조 개를 거느리고 있다. 안드로메다 은하는 겉보기 등급이 3.4의 밝은 천체라 광해가 적은 캄캄한 밤하늘에서는 맨눈으로도 보이는데, 사람이 맨눈으로 볼 수 있는 가장 먼 거리에 있는 천체이기도 하다. 안드로메다 은하에서 기억해야 할 가장 중요한 사항은 약 37억 년 후 우리은하와 충돌할 거라는 사실이다. 지금도 이 은하는 초당 약 110km의 속도로 우리은하에 접근하고 있다. 충돌하면 어떻게 될까? 별들 사이의 공간이 하도 넓어 별끼리 부딪치는 일은 없겠지만, 그 영향으로 우리 태양계가 은하 바깥으로 튕겨져나갈 가능성이 있다고 한다. 또 두 은하는 병합되어 하나의 거대한 타원은하를 이룰 거라고 천문학자들은 보고 있다. 하지만 그리 걱정할 일은 아니다. 100년을 못 사는 우리 인생인데 그것은 무려 37억 년 후의 일이니까. 4. 솜브레로 은하(Sombrero Galaxy) 솜브레로는 멕시코 인들이 즐겨 쓰는 모자 이름이다. 이 은하의 모양이 꼭 그렇게 생겨 솜브레로 은하란 이름을 얻었다. 봄철의 별자리인 처녀자리 방향으로 3000만 광년 거리에 있는 이 은하는 M 104, NGC 4594로도 불리는 나선은하로, 지름이 우리은하의 반밖에 안 되는 아담 사이즈다. 그림에서 보듯이 은하핵이 상당히 밝으며, 팽대부가 이례적으로 크고, 기울어진 원반의 먼지띠가 매우 두드러져 보인다. 이 먼지띠는 고리처럼 전체 은하를 한 바퀴 두르고 있다. 솜브레로 은하는 처녀자리 알파별 스피카로부터 11.5°서쪽에 있다. 은하 모습은 7x35 쌍안경이나 4인치 작은 망원경으로도 볼 수 있지만, 중심부를 제대로 보려면 8인치, 먼지띠는 10~12인치 망원경이 필요하다. 3. 소용돌이 은하(Whirlpool Galaxy) 소용돌이 은하라는 별명으로 유명한 M 51a 은하는 사냥개자리에 있는 나선은하로, 소용돌이 모양의 팔이 중심부에서 뻗어나온 은하다. 우리은하에서 2300백만 광년 떨어져 있으며, 은하 전체는 중심부와 그 둘레를 회전하는 원판부로 이루어져 있다. 옆의 동반은하 M51b는 왜소은하로, 중력이 강한 M51a에게 잡아 먹히고 있는 중이다. 두 은하가 함께 있는 모습이 마치 아버지와 아들 같다고 해서 부자은하라고 부르기도 한다. 소용돌이 은하와 그 동반 은하(M51b)는 인기 있는 관측 품목으로 아마추어도 쉽게 관측할 수 있으며, 경우에 따라서는 쌍안경으로 보이는 때도 있다. 2. 검은 눈 은하(Black Eyed Galaxy) 검은 눈 은하 M64는 지구에서 2400만 광년 떨어진 머리털자리에 있는 나선은하로, 사악한 눈 은하 또는 잠자는 미녀 은하로도 불린다. 은하 중심부를 제외한 검은 물질들이 마치 눈처럼 보이기 때문에 붙여진 이름이다. M64는 겉보기로는 보통의 나선은하와 크게 다르지 않으나, 독특한 요소를 지니고 있다. 보통의 은하는 시계방향으로 회전하는데, 이 은하의 검은 물질들 중 은하 중심에서 안쪽 3000광년까지는 시계방향으로 회전하나, 3000광년에서 바깥쪽 4만광년까지는 시계 반대방향으로 회전하고 있다. 두 방향이 충돌하는 경계 지대에는 젊은 별들이 태어나고 있다. 천문학자들은 10억 년 전 어떤 위성은하가 M64에 충돌하여, 역으로 공전하는 가스 구름을 만들어낸 것으로 보고 있다. 이 가스 구름은 시계방향으로 공전하는 구름과 충돌하여 질량이 크고 푸른 젊은 별들을 만들어내고 있다. 작은 망원경으로도 이 은하의 특징적인 검은 물질을 관찰할 수 있다. 1. 미려한 나선팔을 가진 은하(M81) 독일 천문학자 보데가 발견해서 보데 은하로도 불리는 M81 은하는 큰곰자리 방향으로 1200만 광년 거리에 있는 유명한 나선은하로, 크고 밝은 핵과 미려한 나선 팔을 가진 아름다운 은하다. 지름은 약 7만 광년 정도로, 우리은하와 비슷한 크기다. 이 은하가 미려한 나선팔을 갖게 된 것은 이웃 M82 은하와의 힘겨루기 때문이다. 시거처럼 생겼다고 해서 시거 은하라는 별명을 가진 M82는 몇 년 전 초신성이 발견되어 유명해졌다. 웬만한 별지기들이 모두 이 초신성을 관측했다. 수천 억 개의 별을 가진 은하들 사이의 거대한 상호작용은 은하들의 모습을 다양하고 기묘하게 바꾸어놓기도 한다. 보데 은하의 중심부는 우리은하보다 크며, 중심부의 블랙홀은 태양 7000만 배로 우리은하 중심 블랙홀의 10배가 넘는다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

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

성운이란 한마디로 별 먼지다. 수소, 헬륨 등 별을 만드는 여러 원소들의 가스 집단이라 할 수 있다. 사람이 흙에서 나서 흙으로 돌아가듯이 별들은 이 성운에서 태어나서 생애를 마친 뒤 제 몸을 해체해 다시 성운으로 돌아간다. 따라서 우주에 존재하는 모든 천체들, 곧 별과 은하, 성단과 블랙홀에 이르기까지 모두 성운에서 태어난 것들이다. 모든 천체들의 모태가 곧 성운인 셈이다. 빅뱅 직후의 우주에는 수소​와 약간의 헬륨으로 이루어진 원시 구름으로 가득 찼다. 여기서 별들이 태어나고 은하가 만들어졌으므로 성운의 원조라고 할 수 있다. 성서에 보면 "태초에 하나님이 '말씀(logos)'으로 천지를 창조하셨다"는 말이 나오는데, 천문학자들이 그 '말씀'이 바로 수소였다고 주장한다. ​ 어쨌든 별들을 만들고 별들이 생을 마치고 폭발해서 만들어내는 이 성운들은 그 현란한 색채와 기이한 형태로 우주의 최고 볼거리를 제공한다. 성운의 빛나는 상황이나 형태에 따라 행성상 성운, 산광성운, 암흑성운, 타원성운, 나선성운, 불규칙 성운으로 구별하기도 하는데, 아름다움과 매혹적인 형태를 자랑하는 성운들 중에서 가장 아름다운 성운으로 꼽히고 있는 '톱 5'를 소개한다. ​1. ​독수리 성운 아름다운 성운의 첫 자리를 차지하는 독수리성운(Eagle Nebula, M16)은 유명한 혜성 사냥꾼인 프랑스의 샤를 메시에가 1764년에 발견했다. 여름철 남쪽 하늘 은하수 가운데 뱀자리의 꼬리 부분에 있는 이 성운은 붉은색을 띠고 있다. 성운의 폭은 무려 70광년. 빛의 속도로도 70년을 가야 될 정도로 엄청난 스케일이다. 허블 우주망원경이 잡은 이 성운의 모습을 보면, 성운 중심부에 길이 4광년(약 40조km)에 달하는 거대한 검은 먼지 기둥 속에서 별이 무리지어 태어나는 장엄한 광경을 볼 수 있다. 그래서 이 성운 기둥을 창조의 기둥(Pillars of Creation)이라 한다. 지구로부터 약 6500광년이라는 거리에 있다. 2. 게 성운 황소자리 방향으로 지구로부터 약 6290광년 거리에 있는 초신성 잔해다. 성운 중심에는 지름 30km에 달하는 중성자별인 펄서가 존재하며 1초에 30.2회 자전하면서 전자기파를 방출한다. 게의 등딱지처럼 생겼다고 해 이름 붙여진 게성운은 지름 약 5광년으로, 1731년 영국 아마추어 천문학자 존 베비스에 의해 처음 발견됐다. 이후 1758년 프랑스 천문학자 샤를 메시에가 게성운을 시작으로 성운과 성단을 109개로 정리한 ‘메시에 목록’을 만들었는데, 이 게성운에 목록의 첫 번째라는 뜻으로 ‘M1’이라는 명칭을 붙였다. 게성운은 별의 진화 마지막 단계인 초신성이 폭발해 만들어진 초신성 잔해이다. 천문학자들은 게성운이 언제 생성됐는지까지 기록을 통해 밝혀냈다. 중국 기록은 송나라 때 연대기인 ‘송사천문지’(宋史天文誌)에 나와 있는데 “1054년 여름 남동쪽에 낯선 별이 나타났는데 불그스름한 빛깔로 금성보다 밝았으며 23일 동안은 대낮에도 볼 수 있었다. 그 후 차츰 어두워졌으며 1056년 봄 소멸했다”고 쓰여 있다. 당시 초신성 폭발은 중국뿐만 아니라 우리나라, 일본, 터키, 그리고 인디언의 기록에도 남아 있다. 미국 애리조나에 있는 화이트 메사 동굴과 나바호산에는 오늘날 미 남서부 지역에 사는 원주민인 푸에블로 족의 선조들이 그린 벽화가 남아 있다. 천문학자들은 이 벽화에 그려진 초승달을 이용해 초신성이 1054년 7월 5일쯤 폭발했다는 것까지 계산해냈다. ​3. 모래시계 성운 파리자리에 있는 행성상 성운이다. 모래시계를 닮아서 이름이 붙어졌다. 이 천체의 명칭은 보통 MyCn18로 불린다. 별의 수명이 거의 다 끝난 적색거성 단계에서, 별의 외피층이 강력한 항성풍으로 방출되어 만들어진 성운이다. 모래시계 같은 형태가 된 것은 내부의 빠른 항성풍이 중심부의 농밀한 성운을 외부로 밀어냈기 때문이다. 거리는 약 8000광년. '행성상 성운'이라는 용어는 1780년대에 영국 천문학자 윌리엄 허셜이 고안한 것으로, 망원경으로 들여다보았을 때 행성처럼 보인다고 하여 만들어진 것이다. 거문고자리성운, 여우자리 아령형성운, 큰곰자리 부엉이성운 등이 대표적인 행성상 성운이다. 행성상 성운의 수명은 수만 년 정도로, 보통 수십억 년에 이르는 별의 수명에 비추어볼 때 비교적 짧게 지속되는 현상이다. 성운의 지름은 0.1 또는 1광년 정도이고, 중심별은 자외선을 내는 고온(10만℃ 정도)의 별이 많다. 4. 나비 성운 M2-9로 불리는 나비성운은 뱀주인자리에 있는 행성상 성운이다. 모양이 나비의 날개처럼 생겨서 나비성운이라는 별명을 얻었다. 양 날개 형태는 각각 별로부터 뿜어져나오는 제트가 만들어낸 것이며, 중심별은 쌍성으로 각각 한 개의 행성상 성운을 형성했다. 1947년에 미국 천문학자 루돌프 민코프스키가 발견했으며, 거리는 지구로부터 약 2100 광년 떨어져 있다. 1990년대에 허블 우주망원경이 M2-9를 보다 선명하게 찍었다. 중심부 쌍성 구성원 중 주인별은 상당량의 질량을 우주로 방출한 뒤 백색왜성으로 쭈그러들고 있다. 5. 고양이눈 성운 용자리에 있는 이 행성상 성운은 지금까지 알려진 성운 중 구조가 매우 복잡한 성운의 하나로, 1786년 영국 천문학자이자 천왕성 발견자인 윌리엄 허셜이 발견했다. 허블 망원경을 이용한 고해상도 촬영을 통해 매듭, 제트, 거품, 원호 모양 등의 주목할 만한 구조들이 발견되었다. 고양이 눈의 중심에는 밝고 뜨거운 항성이 있는데, 이 별은 약 1000년 전에 자신의 겉 표면을 우주공간으로 날려버린 후 이런 아름다운 성운을 형성했다. 이밖에도 오리온 성운 등 아름다운 성운들이 우주 도처에 늘려 있으니, ​밤하늘 성운 여행에 한번 나서보는 것도 재미있는 우주 체험이 될 것이다. ​이광식 통신원 joand999@naver.com

인간과는 비교할 수 없을 만큼 긴 삶을 지닌 별이지만, 결코 영원불멸한 존재는 아니다. 별 역시 탄생과 성장, 그리고 끝이 있다. 별의 마지막은 질량에 따라 달라지지만, 탄생의 과정은 유사하다. 별은 가스 성운에서 중력에 의해 가스가 뭉치면서 생성된다. 따라서 큰 질량을 가진 별일수록 두터운 가스 성운 속에서 탄생한다. 유럽 우주국(ESA)의 허셜 우주 망원경은 우리 은하의 가스 분포 지도를 그리는 Hi-GAL 프로젝트를 통해 우리 은하에서 별이 생성되는 장소를 관측했다. 최근 유럽 우주국이 공개한 여우자리 OB1(Vulpecia OB1) 역시 그중 하나다.(사진) OB는 분광형으로 O형과 B형 별의 약자로 매우 밝게 빛나는 큰 별을 의미한다. 큰 질량을 가진 별일수록 더 많은 에너지를 내놓으면서 빨리 연소하기 때문에 역설적으로 수명이 짧다. 하지만 이런 별이 초신성으로 최후를 맞이하면서 무거운 원소를 대량으로 생성하기 때문에 이들은 우주의 진화에 매우 중요한 존재다. 예를 들어 지금 지구를 형성하는 많은 원소도 초신성 폭발을 통해 형성된 것이다. 따라서 거대 별의 탄생과 진화를 이해하는 것은 우주를 이해하는 데 매우 중요하다. 여우자리 OB1은 지구에서 8000광년 정도 거리에 떨어져 있는데, 매우 두터운 가스 성운 안쪽에서 형성된다. 따라서 통상의 가시광 영역 망원경으로는 거의 관측이 불가능하다. 허셜 우주 망원경은 가시광보다 파장이 긴 적외선 영역에서 이를 관측했다. 그러나 허셜 망원경 이미지로도 두꺼운 가스 구름에 가려진 신비한 빛으로 밖에 보이지 않는다. 좀더 시간이 지나면 이 별은 주변의 가스를 더 흡수하면서 더 밝게 빛나 결국 주변의 가스를 사라지게 한다. 이 아기별은 언젠가는 태양과는 비교할 수 없을 만큼 밝게 빛날 날이 오겠지만, 지금은 담요에 쌓인 아기처럼 조용히 자는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

심우주의 생(生)과 사(死)가 교차하는 장엄한 모습이 환상적인 천체사진과 영상에 담겼다. 지난 18일(현지시간) 유럽남방천문대(ESO)는 칠레에 설치한 초거대망원경(VLT)으로 촬영한 아름다운 성운의 모습을 공개했다. 사진 속 성운의 이름은 'LHA 120-N55'(이하 N55)로 지구와의 거리는 무려 16만 3000광년. 성간 가스와 먼지, 그리고 막 태어난 별들로 이루어진 N55는 지구에서 가장 가까운 은하인 마젤란 은하에 속해있다. 우리 은하의 가장 가까운 이웃인 마젤란 은하는 마젤란 구름(Large Magellanic Cloud)이라고도 불리며 대마젤란은하와 소마젤란은하로 구성돼 있는 불규칙 은하(일정한 모양을 갖추지 않은 은하)다. 전체적인 모습이 마치 8분 음표와 닮아 '8분 음표 성운'(Eighth Note Nebula)이라고도 불리는 N55는 '슈퍼버블'(superbubble)이라 불리는 LMC 4 안에 위치해있다. 무려 수 백 광년에 걸쳐져 있는 슈퍼버블은 초신성(超新星) 폭발과 항성풍으로 생성된 것이다. 초신성은 이름만 놓고보면 새로 태어난 별 같지만 사실 종말하는 마지막 순간의 별이다. 일반적으로 별은 생의 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이 때 자신의 물질을 폭풍처럼 우주공간으로 방출하며 이 과정에서 거대한 거품이 만들어진다. ESO 측은 "N55는 고밀도 가스와 먼지가 뭉쳐져 있어 이 속에서 수많은 별들이 탄생한다"면서 "사진 속 파란 혹은 흰색으로 빛나는 것이 바로 이곳에서 태어난 별들로 불과 수백 만 년 정도의 나이 밖에 되지 않을 만큼 어리다"고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1572년 덴마크의 천문학자 티코 브라헤(1546~1601)는 밤하늘을 관측하다 카시오페아 자리에 나타난 초신성(超新星)을 처음으로 발견했다. 당시 그는 "이전에는 볼 수 없었던 반짝이는 천체를 관측했다"면서 "이후 2년 동안 쭉 조사했는데 금성만큼이나 밝았다"고 적었다. 브라헤가 발견한 이 초신성이 바로 그의 이름을 딴 '티코의 신성'(Tycho’s supernova)이다. 정식명칭으로는 SN1572로 명명된 티코의 신성은 천체 망원경의 도입과 함께 수백 여 년이 지난 지금도 천문학자들의 주요 관측 대상이 되고있다. 특히 망원경도 없던 시대에 그가 남긴 방대한 자료들은 제자인 요하네스 케플러(1571-1630)에게 넘겨져 행성운동의 세 법칙을 만드는데 기반이 됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 ‘찬드라 X선 우주 망원경’(Chandra X-ray Observatory) 등으로 촬영한 SN1572의 모습을 공개했다. 이 사진은 지난 2000년 부터 2015년 사이 촬영한 것을 합친 것으로 15년 간의 변화모습이 담겨있다. 　 움직이는 그림파일(GIF)로 만들어진 이미지를 보면 과거보다 팽창한 SN1572모습이 확인된다. 초신성은 이름만 놓고보면 새로 태어난 별 같지만 사실 종말하는 마지막 순간의 별이다. 일반적으로 별은 생의 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이 때 자신의 물질을 폭풍처럼 우주공간으로 방출한다. 사진 속 거품처럼 부풀어 오른 물질이 바로 초신성 폭발이 남긴 잔해로 이 물질을 통해 또다시 별이 만들어지고 또 지구와 같은 행성이 생성된다. 결과적으로 우리는 444년 전 처음 관측된 폭발의 흔적을 지금은 우주에 떠있는 천체망원경을 통해 더욱 자세히 관측하는 셈이다. 현재 시속 1900만 km 속도로 팽창하는 SN1572도 영겁의 세월이 지나면 그 모습이 일그러지며 사라져 갈 것이다. 　 사진=X-ray: NASA/CXC/GSFC/B. Williams et al; Optical: DSS; Radio: NSF/NRAO/VLA　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

NASA “행성 가능성 99% 이상” 550개선 지구 같은 암석층 발견 9개는 액체 상태 물 존재할 수도 지구형 외계행성 2325개로 늘어 지구와 비슷한 환경을 가진 행성을 찾는 ‘행성사냥꾼’ 눈에 1284개의 새로운 지구형 행성이 포착됐다. 미국 항공우주국(NASA)은 11일 새벽 2시(한국시간) “케플러 우주망원경이 지난해 7월 발견한 항성 ‘케플러452’와 그 주변을 도는 행성 ‘케플러452b’를 분석한 데이터를 바탕으로 4302개의 행성 후보를 추가로 찾아냈으며 이 중 1284개는 행성일 가능성이 99% 이상인 것으로 나타났다”고 밝혔다. 나머지 3018개는 행성일 가능성이 낮거나 잘 알려지지 않은 천문현상 때문에 나타난 데이터로 추정됐다. 이로써 이전에 발견된 행성 1041개를 포함해 생명이 존재할 수 있는 외계행성 수는 모두 2325개가 됐다. 이번 분석 결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’에 실렸다. 엘런 스토판 NASA 본부 수석과학자는 “이번에 발견한 1284개의 외계행성 중 550개는 지구처럼 암석층을 갖고 있으며 크기도 비슷하다”고 밝혔다. 특히 550개 중 9개는 태양처럼 스스로 빛을 내는 항성과 거리가 적당히 떨어져 있는 ‘생명체 거주 가능지역’(Habitable zone)에 위치해 있기 때문에 지구처럼 물이 액체 상태로 존재할 것으로 NASA 과학자들은 분석했다. 행성은 ‘암석형’과 ‘가스형’으로 나뉘는데 목성처럼 가스 형태로 구성된 행성보다는 지구처럼 암석으로 이뤄진 행성에 생명체 존재 가능성이 높을 것으로 과학자들은 추정하고 있다. 독일 천문학자 요하네스 케플러의 이름에서 따 온 케플러 우주망원경은 2009년 발사돼 지구에서 1억 2070만㎞ 떨어진 궤도를 돌면서 지구와 유사한 행성을 찾는 임무를 수행하고 있다. 공식임무는 2012년에 끝났지만 NASA는 외계행성뿐만 아니라 초신성까지 관측하는 새로운 임무 ‘K2’를 부여했다. 지난달 7일 고장으로 일주일 동안 ‘위급모드’로 운영되기도 했지만 닷새 만에 정상상태를 회복해 임무를 수행 중이다. NASA는 더 넓은 관측영역에서 ‘제2의 지구’를 찾기 위해 2018년 외계행성탐색위성(TESS)과 제임스웹 우주망원경(JWST)을 띄우고 2020년 초에는 광시야 적외선 서베이 망원경(WFIRST)을 발사할 예정이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

3000만 년 전쯤, 태양 1억 개 정도가 동시 폭발한 것과 맞먹는 초신성 폭발을 일으킨 한 거대 별의 흔적을 천문학자들이 발견했다. 태양보다 크기가 200배 더 컸던 이 초신성이 폭발을 일으켰을 때 그 잔해는 시속 3600만㎞의 속도로 우주 전역에 퍼져나갔다고 한다. 미국 서던메소디스트 대학이 이끈 국제 연구팀은 지난 2013년부터 밤하늘에서 관측돼온 초신성 2013ej(SN 2013ej)의 폭발을 분석하면 우리에게 우주의 별이 어떻게 생을 마감하게 되는지 단서를 더 가르쳐줄 것으로 생각한다. 연구팀은 물고기자리 방향에 있는 나선은하 M74에서 폭발로 생을 마감한 이 초신성 잔해를 분석했다. 이 초신성이 폭발했을 때 발생한 빛은 지구에 도달할 때까지 3000만 년이 걸렸다. 그만큼 멀고도 아득한 곳에 존재했던 것이다. 이번 연구를 이끈 천문학자 고빈다 둥가나 연구원은 “우리는 초기 데이터로 초신성에 관한 많은 특징을 얻을 수 있었다”면서 “이 초신성은 엄청난 연료를 태워버린 매우 거대한 별이었다”고 설명했다. 연구팀은 수많은 망원경의 관측 데이터를 사용해 우주 모서리에서 450일 동안에 걸쳐 발생한 초신성 폭발을 연구했다. 이들은 관측 데이터를 분석해 초신성 폭발의 온도와 질량, 반지름은 물론 구성 성분과 잔해 확산 등 특징이 어떻게 변했는지 계산했다. 이 측정으로 연구팀은 초신성 폭발을 일으키기 전 원래 별은 태양 질량의 15배 정도 되는 작은 별에서 시작된 것을 알 수 있었다. 이 별은 초기 폭발에서 10일 만에 섭씨 1만2200도까지 타올랐고 50일 뒤에는 섭씨 4220도로 빠르게 식어갔다. 반면 우리 태양은 현재 섭씨 5480도 정도로 불타고 있다. 심지어 연구팀은 이 별이 폭발하기 전에 그 주위에 많은 행성을 거느리고 있었다고 예측했다. 이 연구를 총괄한 로버트 케호 교수는 “만일 당신이 근처에 있었다면, 당신은 별 표면에서는 핵이 가열돼 붕괴하는 것을 볼 수 없으므로, 사전에 초신성 폭발이 일어날지 알지 못했을 것”이라면서 “이후 별은 갑자기 폭발을 일으켰고 당신은 사라졌을 것”이라고 설명했다. 천문학자들은 이번 초신성 잔해를 연구함으로써 폭발 이후 무엇이 발생하는지 밝히길 원한다. 이 별의 밀도가 더 컸으면 초고밀도 중성자별이 될 수 있었겠지만, 그보다 더 컸다면 아마 블랙홀이 만들어질 때까지 폭발을 일으켰을 것이라고 연구팀은 생각한다. 케호 교수는 “초신성 핵이 붕괴하고 그 폭발로 인해 어떤 결과가 나오는지 아는 것은 특히 까다롭다”면서 “이번 초신성을 구성하는 성분은 천문학자들이 다양한 모델 비교를 통해 별의 죽음을 더 잘 이해할 수 있으므로 매우 흥미로운 것”이라고 말했다. 또 “우리는 일부 데이터를 사용해 이 천체와의 거리를 계산할 수 있다”면서 “이는 새로운 유형의 천체로서 우리에게 더 큰 우주와 언젠가 암흑 에너지를 연구하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 천문학자들은 별들의 스펙트럼(분광) 방출을 연구함으로써 서로 다른 스펙트럼을 측정하는 표를 통해 별의 구성 성분이 무엇인지 알아낼 수 있다. 연구팀은 이 데이터를 사용해 별의 구성과 초신성 폭발 전후 상태에 관한 증거를 얻을 수 있다. 이를 통해 우리는 태양계가 만들어진 방법에 관한 더 많은 단서도 얻을 수 있다. 케호 교수는 “별의 탄생부터 죽음까지 모든 기록을 갖고 있다”면서 “이들은 우리를 구성하는 원소를 만들 뿐만 아니라 그 폭발에서 나온 충격파를 통해 우리 태양계가 어떻게 만들어졌는지 아는 데 도움을 줄 수 있다”고 설명했다. 또 “별의 붕괴와 항성계 형성의 원인이 되는 초신성 잔해는 성간 공간에서 물질로 이뤄진 분자 구름에 충돌한다”면서 “초신성과 그 모성에서 만들어진 무거운 원소는 대부분 지구형 행성과 생명체에 필요한 구성 요소가 된다”고 말했다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

경기 광명시는 다음달 1일과 8일 온 가족이 함께 즐길 수 있는 특별축제 이벤트를 개최한다고 28일 밝혔다. 1일에는 광명동굴 예술의전당에서 어둠속 빛과 레이저를 이용한 환상의 블랙라이트 퍼포먼스(PID)가 펼쳐진다. 오전 11시와 11시 30분 두 차례 공연된다. 이어 오후 2시 30분에는 중세 영국의 의적 로빈훗이 리처드 왕과 펼치는 의리와 사랑이야기 ‘로빈훗’ 3D 입체영화가 상영된다. 8일에는 춤추는 마술사의 ‘댄스매직 퍼포먼스’가 오후 3시부터 1시간 동안 펼쳐진다. 자세한 행사 일정은 광명동굴 홈페이지(cavern.gm.go.kr)에서 확인하면 된다. 한편, 방문객들이 소망을 적은 황금패 4219개로 만든 ‘소망의 초신성’이 광명동굴 황금길 천장에 전시됐다. 이명선 기자 mslee@seoul.co.kr

지난 21일(현지시간) 57세를 일기로 세상을 떠난 가수 프린스를 추모하는 천체 사진이 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 작고한 프린스를 추모하며 한 장의 성운 사진을 트위터에 공개했다. 사진 속 보랏빛으로 빛나는 천체는 마치 게딱지와 비슷하게 생겼다고 해서 '게 성운'(Crab Nebula)이라 불린다. 　 지구에서 약 6500광년 떨어진 곳에 위치한 게 성운은 초신성 폭발로 생긴 잔여물로 추정된다. 일반적으로 별은 생에 마지막 순간 남은 '연료'를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이 때 자신의 물질을 우주공간으로 방출하는데 사진 속 게 모습은 바로 그 흔적인 셈이다. NASA가 게 성운 사진으로 프린스를 추모한 것은 그의 대표곡이 퍼플 레인(Purple Rain)이자 초신성처럼 찬란한 유산을 남기고 떠났기 때문이다. 미국 팬들 역시 유명 건축물은 물론 온라인 사이트를 보라색으로 도배하며 그의 영면을 기원했다. 　 사진=ESA/Herschel/PACS/MESS Key Programme Supernova Remnant Team; NASA, ESA and Allison Loll/Jeff Hester (Arizona State University) 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주에 있는 무수한 별들은 각기 제 각자의 속도로 움직이고 있다. 천문학자들은 수백 년 전부터 이 사실을 알고 있었다. 그런데 비교적 최근에 다른 별보다 특별히 더 빠른 속도로 움직이는 별이 있다는 사실이 밝혀졌다. HVS(HyperVelocity Star)라고 알려진 이 고속 별은 보통의 별이 은하계 중심을 기준으로 초속 100km 정도로 움직인다면, 10배나 빠른 속도인 초속 1000km로 이동한다. 심지어 일부는 너무 빨라서 은하계를 탈출하는 데 필요한 충분한 속도를 가진 것들도 있다. 천문학자들은 이런 고속별이 탄생한 이유가 별이 은하 중심 블랙홀에 중력에 의해 빨려 들어갔다가 구사일생으로 탈출하면서 중력 도움을 얻거나 혹은 초신성 폭발 같은 극적인 사건에 의한다고 보고 있다. 최근 독일 프리히드리 알렉산더 대학과 미국 캘리포니아 대학의 천문학자들은 우리 은하계 가장자리에서 PB3877이라고 명명된 HVS를 관측했다. 이 별은 2011년 SDSS 데이터를 통해서 처음 그 존재가 증명된 고속별로 10m 구경 켁 망원경 및 8.2m 구경의 VLT를 통해 정밀한 관측이 이뤄졌다. 그 결과 이 별은 각각 태양질량의 70%와 50% 정도 되는 질량을 가진 두 개의 별이 이룬 쌍성계로 지구에서 대략 1만8000광년 정도 떨어진 위치에서 은하계 가장자리를 질주하고 있었다. 과학자들은 이 별의 이동 방향, 위치 및 속도를 생각할 때 아마도 우리 은하계가 아닌 다른 은하계에서 기원한 별일 가능성이 큰 것으로 보고 있다. 앞서 이야기했듯이 일부 고속별은 너무 빨라 은하계의 중력을 이기고 탈출해 은하 사이 공간으로 뛰쳐나갈 수 있다. 이렇게 은하계 사이 공간을 방랑하는 별 가운데는 다시 다른 은하의 중력에 포획되어 새로운 보금자리를 찾기도 한다. 이와 같은 일은 이론적으로는 예측되었으나 실제로 관측이 된 경우는 지금까지 매우 드물었다. PB3877은 은하계의 별 사이에도 이민자가 있을 수 있다는 사실을 시사하고 있다. 동시에 이 별의 이동 경로는 망원경으로는 존재를 발견할 수 없으나 중력을 행사하는 물질인 암흑 물질의 분포를 아는 데 도움을 줄 수 있다. 사실 은하계 중력의 대부분은 우리가 아직 그 정체를 알지 못하는 암흑 물질에 의한 것이다. 과학자들은 이 고속별이 은하계의 물질 분포 및 암흑 물질 이론에 대한 중요한 단서를 제공할 것으로 기대하고 연구를 계속하고 있다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

다이아몬드처럼 찬란하게 빛나는 아름다운 천체의 모습을 담은 사진이 공개돼 화제다. 8일(현지시간) 미국항공우주국(NASA)에 따르면, 사진 속 천체는 ‘적색 직사각형’(Red Rectangle)이라는 이름을 가진 기이한 성운이다. 이 성운은 지구로부터 약 2300광년 거리에 있는 외뿔소자리(유니콘)에 있는데, 초기 지구에서 관측한 사진에서는 붉은색에 직사각형처럼 보여서 이런 이름이 붙여졌다. 하지만 NASA와 유럽우주국(ESA)이 함께 운용 중인 허블 우주망원경이 포착한 선명한 사진에서는 직사각형보다 알파벳 엑스(X)자형에 가깝다. 마치 다이아몬드와 같은 결정체에 빛이 반사돼 나오는 것처럼 말이다. 사실 이 성운의 중심에는 ‘HD 44179’라는 명칭을 가진 별이 있다. 우리 태양처럼 질량이 그리 크지 않은 이 별은 현재 진화 마지막 단계에 있다. 초신성 폭발을 하게 되는 질량이 큰 별들과 달리, 이 별은 최후의 단계에서 수축해 크기가 작고 밀도는 큰 백성왜성이 된다. 그런데 이런 별의 중력은 비교적 작으므로, 별 바깥 부위에 있는 가스나 먼지 같은 물질은 우주 공간으로 확산하고 만다. 이게 바로 성운이다. 이런 성운은 겉으로 봤을 때 행성처럼 보여 행성상성운으로도 불리며 현재 사진 속 성운은 바로 전 단계인 원시 행성상성운으로 분류된다. 그런데 성운에서 나온 빛이 X자형으로 보이는 것은 이 천체 중심에 있는 별이 짝별(쌍성)을 이루고 있기 때문이라고 NASA는 설명한다. 우리 태양은 홀로 존재하지만 우주에 있는 대부분의 항성이 이런 짝별을 이루는 데 질량이 비슷한 두 별이 서로 인력으로 공전하고 있는 것을 말한다. 특히 이 짝별 주위로는 마치 도넛처럼 생긴 두꺼운 먼지가 둘러싸고 있는데 망원경이 있는 지구 쪽에서는 측면을 보는 것이어서 가장자리만 보여 빛이 X자형으로 나타나는 것이라고 한다. 이번 사진은 허블 망원경에 있는 첨단관측카메라(ACS)의 고해상도 채널을 사용해 관측한 것이다. 사진 속 적색광은 F658N 필터를 통과해 붉게 보이는 것으로 수소에서 나온 빛으로 추정되며, 더 광범위한 파장의 주황빛은 F625W 필터를 통과시켜 푸른색에 가깝게 만들어 색 대비를 극대화한 것이다. 사진=ESA/Hubble and NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학자들은 오랜 세월 무거운 원소들이 어디서 기원했는지를 두고 논쟁을 벌여왔습니다. 우주가 생성되었을 초기에는 주로 수소와 헬륨밖에 없었지만, 현재 우주에는 다양한 원소들이 존재하기 때문이죠. 수소와 헬륨보다 무거운 원소는 별의 중심에서 핵융합 반응을 통해서 생성됩니다. 철 이상의 무거운 원소는 초신성 폭발 같은 더 극적인 환경에서 생성되었지만 금처럼 매우 무거운 원소의 생성에 대해서는 다소 의견이 갈렸습니다. 일부 과학자는 일반적인 초신성 폭발이 그 기원이라고 주장했고 일부에는 중성자별의 충돌 같은 더 격렬한 상황에서 주로 생성되었다는 주장을 내놓았습니다. 사실 두 반응 모두 가능하나 어디서 주로 생성되었느냐의 문제였죠. 그런데 최근 중성자별의 충돌이 더 가능성이 크다는 연구 결과가 발표되었습니다. 중성자별은 초신성 폭발 후 별의 남은 잔해가 강한 중력으로 뭉쳐서 생성됩니다. 극도로 높은 밀도를 가지고 있어 태양보다 질량이 크지만, 그 지름은 수십km 이내로 압축되어 있습니다. 쌍성계를 이룬 중성자별은 드물기는 하지만, 서로 충돌할 경우 매우 격렬한 폭발을 일으킵니다. 초고밀도로 뭉친 두 개의 천체가 충돌하기 때문이죠. 따라서 중성자별 충돌 시에는 상당량의 물질이 광속의 10~50% 정도의 속도로 사방으로 흩어지게 됩니다. 이때 나오는 강력한 에너지는 무거운 원소를 합성하는데 충분한 에너지를 제공합니다. 미국 메사추세츠공과대(MIT)의 알렉산더 지 박사과정 연구원을 비롯한 여러 연구기관의 과학자들은 오래된 왜소은하의 화학적 구성을 연구해 중성자별 충돌이 원인일 가능성이 더 크다는 내용을 ‘네이처’(Nature)지에 발표했습니다. 연구팀은 다른 은하와의 충돌 없이 보존된 왜소은하에서 정확한 원소비율을 측정해 이와 같은 결론을 내렸습니다. 이 연구가 옳다면 우리가 끼는 금반지의 금은 중성자별이 그 기원인 셈입니다. 이는 놀라운 사실 같지만, 사실 앞서 언급했듯이 수소와 헬륨보다 더 무거운 원소는 핵융합 반응의 결과물이죠. 따라서 우리 몸을 구성하는 원자 중 수소를 제외한 원자 역시 별의 중심부에서 기원한 것입니다. 우리와 우리가 사는 지구는 사실 ‘별 중심에서 온 그대’라고 할 수 있습니다. 그리고 어쩌면 일부는 중상자별에서 기원한 것일지도 모릅니다. 사진=NASA 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

과학자들은 오랜 세월 무거운 원소들이 어디서 기원했는지를 두고 논쟁을 벌여왔다. 우주가 생성되었을 초기에는 주로 수소와 헬륨밖에 없었지만, 현재 우주에는 다양한 원소들이 존재하기 때문이다. 수소와 헬륨보다 무거운 원소는 별의 중심에서 핵융합 반응을 통해서 생성된다. 철 이상의 무거운 원소는 초신성 폭발 같은 더 극적인 환경에서 생성된다. 하지만 금처럼 매우 무거운 원소의 생성에 대해서는 다소 의견이 갈렸다. 일부 과학자는 일반적인 초신성 폭발이 그 기원이라고 주장했고 일부에는 중성자별의 충돌 같은 더 격렬한 상황에서 주로 생성되었다는 주장을 내놓았다. 사실 두 반응 모두 가능하나 어디서 주로 생성되었느냐의 문제였다. 그런데 최근 중성자별의 충돌이 더 가능성이 크다는 연구 결과가 발표되었다. 중성자별은 초신성 폭발 후 별의 남은 잔해가 강한 중력으로 뭉쳐서 생성된다. 극도로 높은 밀도를 가지고 있어 태양보다 질량이 크지만, 그 지름은 수십km 이내로 압축되어 있다. 쌍성계를 이룬 중성자별은 드물기는 하지만, 서로 충돌할 경우 매우 격렬한 폭발을 일으킨다. 초고밀도로 뭉친 두 개의 천체가 충돌하기 때문이다. 따라서 중성자별 충돌 시에는 상당량의 물질이 광속의 10-50% 정도의 속도로 사방으로 흩어지게 된다. 이때 나오는 강력한 에너지는 무거운 원소를 합성하는데 충분한 에너지를 제공한다. MIT의 알렉산더 지(Alexander Ji)를 비롯한 여러 연구기관의 과학자들은 오래된 왜소은하의 화학적 구성을 연구해 중성자별 충돌이 원인일 가능성이 더 크다는 내용을 네이처지에 발표했다. 연구팀은 다른 은하와의 충돌 없이 보존된 왜소은하에서 정확한 원소비율을 측정해 이와 같은 결론을 내렸다. 이 연구가 옳다면 우리가 끼는 금반지의 금은 중성자별이 그 기원인 셈이다. 이는 놀라운 사실 같지만, 사실 앞서 언급했듯이 수소와 헬륨보다 더 무거운 원소는 핵융합 반응의 결과물이다. 따라서 우리 몸을 구성하는 원자 중 수소를 제외한 원자 역시 별의 중심부에서 기원한 것이다. 우리와 우리가 사는 지구는 사실 별 중심에서 온 그대라고 할 수 있다. 그리고 어쩌면 일부는 중상자별에서 기원한 것일지도 모른다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

우리의 실종된 개념이 모두 모여있다는 그 곳, '안드로메다 은하'에서 처음으로 중성자별이 포착됐다.최근 이탈리아 국립천문학연구소(INAF)등 국제공동연구팀은 안드로메다 은하에서 1.2초의 속도로 회전하는 중성자별을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴(XMM-Newton)망원경을 동원해 찾아낸 이 중성자별은 은하 중심부 부근에 위치해 있으며 빠른 속도로 회전한다. 다소 낯선 이름의 중성자별(neutron star)은 우주에 존재하는 천체 중 가장 고밀도다. 일반적으로 별은 초신성 폭발을 일으키며 찬란한 죽음을 맞이하는데 이때 별의 바깥 부분은 사방팔방으로 흩어지고 그 중심부는 중력으로 압축돼 중성자별이 되거나 혹은 블랙홀이 된다. 이 때문에 중성자별은 크기가 100㎞ 정도만 돼도 우리 태양보다 질량이 무겁다. INAF 연구팀은 XMM-뉴턴 망원경을 통해 오랜시간 안드로메다를 관측하면서 정기적으로 깜빡깜빡 빛나는 시그널을 확인했다. 곧 주기적으로 빠른 전파나 방사선을 방출하는 펄사(Pulsars)로 이는 고속으로 회전하는 중성자별을 의미한다. 연구를 이끈 지안 루카 이스라엘 박사는 "지난 10년 간 우리 은하에서 중성자별을 발견한 적은 있지만 이웃한 안드로메다에서 발견한 것은 처음"이라고 의미를 부여했다. 이어 "이 중성자별은 우리 태양보다 질량이 조금 작은 별을 맞돌며 쌍성계를 이루고 있다"면서 "안드로메다 안에 더 많은 중성자별이 있는지는 확신할 수 없다"고 밝혔다. 　 한편 ‘M31’로도 불리는 안드로메다 은하는 나선팔 구조를 가진 모습이 우리 은하와 거의 비슷하지만 질량은 2배 이상이다. 우리은하와 이웃한 은하에 속하지만 그 거리만 무려 250만 광년. 그러나 맑은 날 밤하늘을 올려다보면 맨 눈으로도 뿌옇게 보일 만큼 우리에게 친숙하기도 하다. 최소 1억 개 부터 1조 개 까지 정확한 별의 숫자도 모를 만큼 연구할 것이 많은 안드로메다 은하는 영겁의 시간이 지나면 흥미롭게도 우리 곁으로 다가온다. 전문가들에 따르면 현재 두 은하당 시간당 40만 km 속도로 접근하고 있는 중이다. 결과적으로 37억 년 정도 후면 두 은하가 충돌하고 65억 년 뒤면 완전히 합체해 거대한 타원은하가 된다. 천문학자들이 태어나지도 않은 이 은하에 붙여놓은 이름은 두 은하의 이름을 합친 ‘밀코메다‘(Milkomeda)다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리의 실종된 개념이 모두 모여있다는 그 곳, '안드로메다 은하'에서 처음으로 중성자별이 포착됐다.최근 이탈리아 국립천문학연구소(INAF)등 국제공동연구팀은 안드로메다 은하에서 1.2초의 속도로 회전하는 중성자별을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴(XMM-Newton)망원경을 동원해 찾아낸 이 중성자별은 은하 중심부 부근에 위치해 있으며 빠른 속도로 회전한다. 다소 낯선 이름의 중성자별(neutron star)은 우주에 존재하는 천체 중 가장 고밀도다. 일반적으로 별은 초신성 폭발을 일으키며 찬란한 죽음을 맞이하는데 이때 별의 바깥 부분은 사방팔방으로 흩어지고 그 중심부는 중력으로 압축돼 중성자별이 되거나 혹은 블랙홀이 된다. 이 때문에 중성자별은 크기가 100㎞ 정도만 돼도 우리 태양보다 질량이 무겁다. INAF 연구팀은 XMM-뉴턴 망원경을 통해 오랜시간 안드로메다를 관측하면서 정기적으로 깜빡깜빡 빛나는 시그널을 확인했다. 곧 주기적으로 빠른 전파나 방사선을 방출하는 펄사(Pulsars)로 이는 고속으로 회전하는 중성자별을 의미한다. 연구를 이끈 지안 루카 이스라엘 박사는 "지난 10년 간 우리 은하에서 중성자별을 발견한 적은 있지만 이웃한 안드로메다에서 발견한 것은 처음"이라고 의미를 부여했다. 이어 "이 중성자별은 우리 태양보다 질량이 조금 작은 별을 맞돌며 쌍성계를 이루고 있다"면서 "안드로메다 안에 더 많은 중성자별이 있는지는 확신할 수 없다"고 밝혔다. 　 한편 ‘M31’로도 불리는 안드로메다 은하는 나선팔 구조를 가진 모습이 우리 은하와 거의 비슷하지만 질량은 2배 이상이다. 우리은하와 이웃한 은하에 속하지만 그 거리만 무려 250만 광년. 그러나 맑은 날 밤하늘을 올려다보면 맨 눈으로도 뿌옇게 보일 만큼 우리에게 친숙하기도 하다. 최소 1억 개 부터 1조 개 까지 정확한 별의 숫자도 모를 만큼 연구할 것이 많은 안드로메다 은하는 영겁의 시간이 지나면 흥미롭게도 우리 곁으로 다가온다. 전문가들에 따르면 현재 두 은하당 시간당 40만 km 속도로 접근하고 있는 중이다. 결과적으로 37억 년 정도 후면 두 은하가 충돌하고 65억 년 뒤면 완전히 합체해 거대한 타원은하가 된다. 천문학자들이 태어나지도 않은 이 은하에 붙여놓은 이름은 두 은하의 이름을 합친 ‘밀코메다‘(Milkomeda)다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr