밀도가 무한대인 블랙홀을 제외하고 우주에서 가장 밀도가 높은 천체는 중성자별이다. 중성자별의 물질을 티스푼에 담는다면 그 무게는 에베레스트산과 비슷하다. 이렇게 밀도가 높은 이유는 무엇일까? 속이 대부분 비어 있는 원자로 구성된 지구와 달리 중성자별은 이름처럼 중성자로만 이뤄진 하나의 거대한 원자핵 같은 구조이기 때문이다. 중성자별은 태양보다 훨씬 무거운 별이 초신성 폭발 뒤 남긴 잔해가 뭉쳐져 생성된다. 이때 잔해의 질량이 태양의 1.4배가 넘으면 강력한 중력에 의해 전자와 원자핵에 모두 뭉쳐져 하나의 큰 원자핵처럼 된다. 그런데 압축 과정에서 회전 에너지는 그대로 보존되기 때문에 팔을 모으고 빙글빙글 도는 피겨 선수처럼 자전 속도가 극적으로 빨라진다. 중성자별의 자전 속도가 극단적으로 빨라지면 강력한 자기장에 의해 엄청난 에너지가 주기적으로 방출되는데, 이를 펄서라고 부른다. 펄서 가운데서는 자전 주기가 1초도 안 되는 ‘밀리세컨드 펄서’도 존재한다. 이렇게 빠른 자전 속도에도 원심력에 의해 파괴되지 않는 비결은 지구 표면에 1000억 배가 넘는 엄청난 표면 중력에 있다. 그런데 블랙홀을 제외하고 우주에서 가장 극단적 천체인 펄서도 생명이 영원할 순 없다. 막대한 에너지를 내뿜으면서 점차 자전 속도가 느려져 어느 순간에는 더 이상 강한 에너지를 방출하지 못하는 죽은 펄서가 된다. 여기까지만 보면 이론적으로 완벽해 보인다. 그런데 과학자들은 몇몇 펄서가 이미 사멸해서 에너지를 방출하지 못해야 함에도 계속해서 에너지를 내뿜으며 살아 있다는 사실을 발견했다. 중국 베이징대 쉬즈하오 연구팀은 PSR J0250+5854와 PSR J2144-3933 같은 좀비 펄서들을 연구해 그 이유를 조사했다. 여러 가능성을 검토한 결과 연구팀은 펄서 표면에 있는 작은 산이 있다면 주변 자기장을 자극해 더 오래 에너지를 방출할 수 있다고 결론 내렸다. 다만 펄서 표면의 산은 우리가 생각하는 수백~수천m 고도의 산이 아니라 높이 1㎝에 불과한 표면의 작은 융기일 것으로 예상했다. 하지만 앞서 언급한 것처럼 밀도가 워낙 높기 때문에 1㎝ 높이의 산이라도 에베레스트산보다 훨씬 무겁다. 여기에 강한 자기장과 빠른 자전 속도가 더해지면 펄서 같은 강력한 에너지 방출이 가능하다는 것이 연구팀의 분석이다. 그런데 중성자별의 강한 중력 때문에 이 작은 산도 붕괴할 수 있다. 연구팀은 이때 나타나는 자전 속도의 미세한 변화를 관측할 수 있을 것으로 기대한다. 세계 최대 단일 구경 전파 망원경 중국 구이저우성의 ‘FAST’(Five-hundred-metre Aperture Spherical Telescope·500m 구경 천체망원경)가 업그레이드되면 이런 변화를 관측할 수 있는 민감도를 갖게 된다. 중성자별에 ‘고도 1㎝ 산’이 얼마나 흔하게 존재하는지, 이들의 수명은 얼마나 되는지 등 많은 질문이 차세대 망원경을 통해 밝혀질 것으로 기대된다.

밀도가 무한대인 블랙홀을 제외하고 우주에서 가장 밀도가 높은 천체는 중성자별이다. 중성자별의 물질을 티스푼에 담는다면 그 무게는 에베레스트산과 비슷하다. 이렇게 밀도가 높은 이유는 무엇일까? 속이 대부분 비어 있는 원자로 구성된 지구와 달리 중성자별은 이름처럼 중성자로만 이뤄진 하나의 거대한 원자핵 같은 구조이기 때문이다. 중성자별은 태양보다 훨씬 무거운 별이 초신성 폭발 뒤 남긴 잔해가 뭉쳐져 생성된다. 이때 잔해의 질량이 태양의 1.4배가 넘으면 강력한 중력에 의해 전자와 원자핵에 모두 뭉쳐져 하나의 큰 원자핵처럼 된다. 그런데 압축 과정에서 회전 에너지는 그대로 보존되기 때문에 팔을 모으고 빙글빙글 도는 피겨 선수처럼 자전 속도가 극적으로 빨라진다. 중성자별의 자전 속도가 극단적으로 빨라지면 강력한 자기장에 의해 엄청난 에너지가 주기적으로 방출되는데, 이를 펄서라고 부른다. 펄서 가운데서는 자전 주기가 1초도 안 되는 ‘밀리세컨드 펄서’도 존재한다. 이렇게 빠른 자전 속도에도 원심력에 의해 파괴되지 않는 비결은 지구 표면에 1000억 배가 넘는 엄청난 표면 중력에 있다. 그런데 블랙홀을 제외하고 우주에서 가장 극단적 천체인 펄서도 생명이 영원할 순 없다. 막대한 에너지를 내뿜으면서 점차 자전 속도가 느려져 어느 순간에는 더 이상 강한 에너지를 방출하지 못하는 죽은 펄서가 된다. 여기까지만 보면 이론적으로 완벽해 보인다. 그런데 과학자들은 몇몇 펄서가 이미 사멸해서 에너지를 방출하지 못해야 함에도 계속해서 에너지를 내뿜으며 살아 있다는 사실을 발견했다. 중국 베이징대 쉬즈하오 연구팀은 PSR J0250+5854와 PSR J2144-3933 같은 좀비 펄서들을 연구해 그 이유를 조사했다. 여러 가능성을 검토한 결과 연구팀은 펄서 표면에 있는 작은 산이 있다면 주변 자기장을 자극해 더 오래 에너지를 방출할 수 있다고 결론 내렸다. 다만 펄서 표면의 산은 우리가 생각하는 수백~수천m 고도의 산이 아니라 높이 1㎝에 불과한 표면의 작은 융기일 것으로 예상했다. 하지만 앞서 언급한 것처럼 밀도가 워낙 높기 때문에 1㎝ 높이의 산이라도 에베레스트산보다 훨씬 무겁다. 여기에 강한 자기장과 빠른 자전 속도가 더해지면 펄서 같은 강력한 에너지 방출이 가능하다는 것이 연구팀의 분석이다. 그런데 중성자별의 강한 중력 때문에 이 작은 산도 붕괴할 수 있다. 연구팀은 이때 나타나는 자전 속도의 미세한 변화를 관측할 수 있을 것으로 기대한다. 세계 최대 단일 구경 전파 망원경 중국 구이저우성의 ‘FAST’(Five-hundred-metre Aperture Spherical Telescope·500m 구경 천체망원경)가 업그레이드되면 이런 변화를 관측할 수 있는 민감도를 갖게 된다. 중성자별에 ‘고도 1㎝ 산’이 얼마나 흔하게 존재하는지, 이들의 수명은 얼마나 되는지 등 많은 질문이 차세대 망원경을 통해 밝혀질 것으로 기대된다.

먼 우주에서 날아온 강력한 전파폭발이 알고 보니 오래전 고장 난 위성에서 방출된 것으로 알려졌다. 지난 25일(현지시간) 스페이스닷컴 등 과학 전문매체는 우리은하 너머에서 온 것으로 여겨진 고속전파폭발(FRB·Fast Radio Burst)이 오래전 고장 난 미 항공우주국(NASA) 위성인 릴레이 2(Relay 2)에서 방출된 것으로 밝혀졌다고 보도했다. 앞서 지난해 호주에 있는 대형 전파망원경 36대로 구성된 ‘호주 스퀘어 킬러미터 어레이 패스파인더(ASKAP)에 우주에서 오는 짧지만 강한 전파 신호인 FRB가 감지됐다. FRB는 초신성이나 빠르게 회전하는 강력한 자기장을 가진 중성자별에서 나오거나 중성자별 간의 충돌에서 발생한다는 주장에서부터 외계생명체가 보내는 신호라는 해석까지 다양한 의견이 있으나 실체는 밝혀지지 않았다. 이에 전문가들이 연구에 나서 이 FRB의 기원을 추적한 결과 흥미로운 결론에 도달했다. 바로 오래전 고장 난 채 방치된 위성 릴레이 2가 유력한 원인으로 드러난 것. 이 위성은 NASA가 1964년 발사한 최초의 통신위성 중 하나로 이듬해까지 작동했지만 1967년 내장된 2개의 트랜지스터가 고장 나면서 오프라인 상태가 됐다. 그러나 어찌 된 영문인지 죽었던 위성이 마치 좀비처럼 되살아나 작동한 셈이다. 연구를 이끈 호주 커틴대학교 전파천문학 연구소 클래시 제임스 교수는 “처음 전파 신호가 감지됐을 때 우주에서 가장 밝을 빛을 내는 천체인 퀘이사를 능가할 정도로 강력했다”며 “놀라운 발견이라는 사실에 흥분을 감추지 못했었다”고 털어놨다. 그러나 후속 연구 결과 FRB가 심우주에서 온 것이 아닌 지구에서 약 4500㎞ 떨어진 릴레이 2에서 발생한 것으로 밝혀졌다. 그렇다면 어떻게 오래전 죽은 위성이 신호를 다시 방출하게 된 것일까? 이에 대해 제임스 교수는 “위성이 미세 유성체와 충돌 후 발생한 정전기 방전(ESD)이나 플라스마 방전이 FRB를 일으켰을 가능성이 높다”고 분석했다.

먼 우주에서 날아온 강력한 전파폭발이 알고 보니 오래전 고장 난 위성에서 방출된 것으로 알려졌다. 지난 25일(현지시간) 스페이스닷컴 등 과학 전문매체는 우리은하 너머에서 온 것으로 여겨진 고속전파폭발(FRB·Fast Radio Burst)이 오래전 고장 난 미 항공우주국(NASA) 위성인 릴레이 2(Relay 2)에서 방출된 것으로 밝혀졌다고 보도했다. 앞서 지난해 호주에 있는 대형 전파망원경 36대로 구성된 ‘호주 스퀘어 킬러미터 어레이 패스파인더(ASKAP)에 우주에서 오는 짧지만 강한 전파 신호인 FRB가 감지됐다. FRB는 초신성이나 빠르게 회전하는 강력한 자기장을 가진 중성자별에서 나오거나 중성자별 간의 충돌에서 발생한다는 주장에서부터 외계생명체가 보내는 신호라는 해석까지 다양한 의견이 있으나 실체는 밝혀지지 않았다. 이에 전문가들이 연구에 나서 이 FRB의 기원을 추적한 결과 흥미로운 결론에 도달했다. 바로 오래전 고장 난 채 방치된 위성 릴레이 2가 유력한 원인으로 드러난 것. 이 위성은 NASA가 1964년 발사한 최초의 통신위성 중 하나로 이듬해까지 작동했지만 1967년 내장된 2개의 트랜지스터가 고장 나면서 오프라인 상태가 됐다. 그러나 어찌 된 영문인지 죽었던 위성이 마치 좀비처럼 되살아나 작동한 셈이다. 연구를 이끈 호주 커틴대학교 전파천문학 연구소 클래시 제임스 교수는 “처음 전파 신호가 감지됐을 때 우주에서 가장 밝을 빛을 내는 천체인 퀘이사를 능가할 정도로 강력했다”며 “놀라운 발견이라는 사실에 흥분을 감추지 못했었다”고 털어놨다. 그러나 후속 연구 결과 FRB가 심우주에서 온 것이 아닌 지구에서 약 4500㎞ 떨어진 릴레이 2에서 발생한 것으로 밝혀졌다. 그렇다면 어떻게 오래전 죽은 위성이 신호를 다시 방출하게 된 것일까? 이에 대해 제임스 교수는 “위성이 미세 유성체와 충돌 후 발생한 정전기 방전(ESD)이나 플라스마 방전이 FRB를 일으켰을 가능성이 높다”고 분석했다.

수소는 우주에서 가장 흔한 물질이다. 그런 만큼 우주에 있는 별의 주요 구성 성분 역시 수소다. 별은 이 수소를 핵융합 연료로 사용해 막대한 에너지를 방출하면서 밝게 빛난다. 하지만 이와 같은 자연법칙에도 예외는 있게 마련이다. 최근 중국 과학자들은 수소 대신 헬륨으로 구성된 매우 특이한 별을 발견했다. 연구팀이 처음에 포착한 것은 밀리세컨드 펄서였다. 펄서는 태양보다 훨씬 무거운 별이 초신성 폭발로 최후를 맞이한 후 남긴 잔해들이 뭉쳐져 만들어진 중성자별의 일종이다. 중성자별 가운데 아주 빠르게 자전하면서 규칙적으로 에너지를 내뿜는 경우 펄서로 분류된다. 그리고 이 중에서도 자전 속도가 매우 빨라 1초보다 짧은 밀리세컨드 단위일 경우 밀리세컨드 펄서로 부른다. 2020년 발견된 ‘PSR J1928+1815’ 역시 이런 밀리세컨드 펄서 중에 하나다. 하지만 과학자들은 이 펄서가 혼자가 아닌 쌍성계라는 사실을 알아내고 추가 관측을 진행했다. 중국의 500m 구면 전파망원경으로 PSR J1928+1815를 4년간 관측한 결과 아직 죽지 않은 동반성의 질량은 태양의 1~1.6배 정도였으며 태양과 수성보다 50배 더 가까운 거리에서 3.6시간을 주기로 펄서와 함께 공전하고 있었다. 하지만 정말 놀라운 것은 이 동반성의 구성 물질이었다. 왜냐하면 수소가 아닌 헬륨으로 이뤄진 별이었기 때문이다. 매우 가까운 거리에서 강력한 에너지를 내뿜는 펄서가 공전한 결과 동반성이 표면에 있던 가벼운 수소를 거의 다 날려 보낸 것이 원인으로 생각된다. 수소가 없으면 핵융합 반응이 멈출 것 같지만, 사실 헬륨만 있어도 핵융합 반응은 가능하다. 헬륨을 탄소나 산소 같은 더 무거운 원소로 만드는 헬륨 핵융합 반응이 일어나기 때문이다. 중심부에 수소가 고갈되고 무거운 헬륨에 가득 찬 나이 든 별에서는 헬륨 핵융합이 흔한 일이지만, 이렇게 수소층이 모두 벗겨져 헬륨만 남은 별에서 헬륨 핵융합 반응이 일어나는 것은 처음 관측되는 일이다. 하지만 이 별도 결국은 최후를 맞이하게 된다. 미래에는 결국 중심부 헬륨이 모두 고갈되고 산소와 탄소가 중심부에 쌓이게 되는데, 현재 질량으로는 더 무거운 원소로 핵융합 반응을 일으킬 수 없기 때문이다. 결국 최종적으로는 헬륨도 날려 보내고 남은 산소와 탄소가 뭉쳐 백색왜성이 될 것으로 보인다. 따라서 이 쌍성계는 먼 미래 중성자별-백색왜성 쌍성계가 될 것으로 예측된다.

영화 ‘스타워즈’에서 막강한 군사력을 지닌 제국군의 가장 강력한 무기는 바로 ‘데스 스타’(death star· 죽음의 별)다. 수많은 우주 전함과 병력을 가지고 이동하는 인공 행성인 데스 스타의 상징은 바로 슈퍼레이저 주포로, 행성도 한 번에 파괴하는 엄청난 위력을 지녔다. 물론 데스 스타와 슈퍼레이저 주포 모두 가공의 존재이지만, 의외로 천문학자들 사이에서 실제 죽음의 별이라는 별명을 지닌 별이 존재한다. 태양보다 수십 배 무겁고 적어도 몇만 배 이상 밝은 울프 레이예 별(Wolf-Rayet) 가운데 하나인 울프 레이예 104이다. 태양 질량의 20배 정도 되는 울프 레이예 104는 태양 질량의 10배쯤인 동반성과 함께 공전하면서 주변으로 물질을 내뿜고 있다. 울프 레이예 별의 표면 온도가 너무 높기 때문에 표면의 가스가 강력하게 분출하는 것이다. 울프 레이예 104가 동반성과 춤을 추듯 서로의 주위를 공전하기 때문에 지구에서 관측하면 마치 바람개비나 소용돌이 같은 무늬를 만들고 있는 것을 볼 수 있다. 그래서 처음에는 바람개비 별(pinwheel star)이라고 불렸다. 평화의 상징 같은 바람개비 별이 죽음의 별이 된 이유는 그 자전축에 있다. 이 별과 동반성의 공전면은 지구에서 보면 위에서 내려다보는 방향이다. 보통 별과 행성의 자전축은 공전면에 수직인 경우가 많기 때문에 울프 레이예 104의 자전축은 지구 쪽을 바라보고 있을 가능성이 높다. 문제는 이렇게 무거운 별이 죽을 때 그냥 죽는 게 아니라 초신성 폭발과 함께 강력한 에너지를 자전축 방향으로 내뿜는다는 것이다. 감마선 버스트(GRB)라는 격렬한 에너지 분출이 지구 쪽으로 향할 경우 지구 생태계에 상당한 악영향이 불가피하다. 데스 스타의 주포처럼 행성을 파괴하진 않지만, 그 행성에 사는 생명체에 큰 해를 입힐 수 있기 때문이다. 그나마 거리가 8400광년으로 멀다는 점이 다행이다. 이런 이유로 데스 스타라는 별명을 얻긴 했지만, 울프 레이예 104의 자전축이 실제로 지구 쪽으로 향하는지는 100% 장담하긴 어렵다. 종종 공전면에 기울어져 자전하는 행성과 별도 있기 때문이다. 미국 하와이 WM 켁(Keck) 천문대의 천문학자 그랜트 힐은 10m 지름 주경을 지닌 켁 망원경의 특수 장치를 이용해 울프 레이예 104의 자전축의 방향을 조사했다. 그 결과 처음 추정과는 달리 자전축의 방향이 30~40도 정도 기울어진 것으로 나타났다. 따라서 지구에 초강력 감마선 광선이 도달할 가능성은 낮은 셈이다. 생각보다 크게 기울어진 상태에서 공전하는 이유는 아직 모르지만, 일단 우리에겐 좋은 소식이다. 초신성 폭발로 생명체가 대량 멸종했다는 것은 SF 소설에나 나올 법한 이야기 같지만, 사실 과학자들은 태양계가 46억년 동안 이동하면서 가까운 거리에서 초신성이 폭발을 겪었을 가능성은 충분하다고 보고 있다. 이유가 설명되지 않는 일부 대멸종 사건(고생대 오르도비스기 말과 데본기 말)과 연관성이 있다는 주장도 있었다. 다만 우리에게는 다행하게도 관측 범위 내에서 지구를 위협하는 초신성 후보는 없는 것으로 보인다.

축구선수 이승우가 ‘라민 야말 vs 메시’ 논쟁에 관한 생각을 밝혔다. 25일 유튜브 채널 ‘캡틴 파추호’에는 ‘이승우가 생각하는 라 마시아 최고 재능은?’이라는 제목의 짧은 영상이 올라왔다. FC 바르셀로나의 유소년팀인 ‘라 마시아’는 리오넬 메시, 라민 야말, 안드레스 이니에스타 등 세계적인 축구선수를 다수 배출했다. 이승우는 2011년부터 2017년까지 라 마시아 소속이었다. 이날 영상에서 이승우는 ‘가비 vs 이승우’, ‘안수 파티 vs 이승우’, ‘쿠쿠렐라 vs 이승우’ 질문에 모두 “이승우”라고 답했다. ‘이승우 vs 이니에스타’ 질문에 이승우는 “이니에스타”라고 말했다. 이어 ‘바르셀로나와 스페인의 미래’로 불리는 야말이 등장했다. 이승우는 바르셀로나의 전성기를 이끌었던 ‘세 얼간이’ 사비 에르난데스, 세르히오 부스케츠, 이니에스타보다 야말을 높게 평가했다. 마지막 질문은 ‘라민 야말 vs 메시’였다. 메시는 발롱도르 8회 수상에 빛나는 명실상부 축구계 전설이다. 현재 라리가 도움 1위로 소속팀 바르셀로나의 리그 선두를 이끌고 있는 야말은 2007년생 ‘초신성’이다. 축구선수 손흥민은 야말에 대해 “세계 5대 윙어 중 하나”라며 “앞으로 몇 년 안에 세계 최고가 될 것”이라고 평가했다. 최근 축구팬들 사이에서는 ‘라민 야말이 메시를 넘을 수 있을지’가 가장 큰 논쟁거리다. ‘라민 야말 vs 메시’에 대한 이승우의 답변은 “메시”였다. 이승우는 “정답이 정해져 있었네요”라며 “메시는 사기야”라고 말했다. 라 마시아에서 유소년 생활을 마친 이승우는 이탈리아, 벨기에, 포르투갈 등 유럽에서 선수 생활을 이어갔고, 2021년 K리그 수원 FC로 이적했다. 현재는 전북현대모터스FC 소속이다.

우리은하는 지름 10만 광년에 이르는 대형 은하로 주변에 수십 개의 위성 은하가 있다. 이 중 가장 큰 것은 대마젤란은하로 지름 3만 광년에 달하는 중형 은하다. 대마젤란은하는 외부 은하 가운데서 비교적 가까운 16.4만 광년 거리에 있어 많은 관측이 이뤄졌다. 과학자들은 대마젤란은하에서 태양 질량의 100배가 넘는 초거성과 수많은 구상성단, 산개성단을 발견했다. 하지만 대마젤란은하의 중심부에 있을 것으로 예상되는 거대 질량 블랙홀을 포착하지는 못했다. 은하계 중심은 은하계에서 가장 많은 물질이 모이는 장소이기 때문에 태양 질량의 수백만 배에 달하는 초거대 질량 블랙홀이 탄생한다. 우리은하도 예외가 아니라서 태양 질량의 400만 배에 달하는 거대한 블랙홀이 있다. 따라서 대마젤란은하 중심에도 이보다 작더라도 분명히 거대한 질량을 지닌 블랙홀이 있을 것으로 생각되어 왔다. 최근 하버드 스미스소니언 천체물리학센터의 제시 한이 이끄는 연구팀은 유럽 우주국의 가이아 데이터를 통해 빠르게 움직이는 초고속별(hypervelocity star·HVS)을 연구하다 우연히 대마젤란은하 중심 블랙홀에 대한 결정적 증거를 찾아냈다. 초고속별은 이동 속도가 너무 빨라 은하계의 중력을 이기고 탈출할 수 있는 별로 속도가 1초에 1000㎞를 넘는 경우도 있다. 그런데 연구팀이 조사한 초고속 별 21개 가운데 절반 정도는 우리은하를 탈출하는 것이 아니라 반대로 대마젤란은하에서 우리 쪽으로 진입하는 은하였다. 그것도 모두 같은 방향에서 날아오는 중이었다. 이런 일이 생길 수 있는 모든 시나리오를 검토한 끝에 연구팀은 대마젤란은하 중심에 태양 질량의 60만 배 정도 되는 거대 블랙홀이 쌍성계 중 하나를 집어삼키는 과정에서 나머지 하나를 우리은하계 방향으로 튕겨 낸 것이라는 결론을 얻었다. 초고속 별은 두 개의 별이 서로를 공전하다가 다른 하나가 초신성 폭발을 일으키면서 나머지가 튕겨 나가거나, 거대 질량 블랙홀에 동반성이 잡아 먹히는 과정에서 쌍성계의 나머지 별이 튕겨 나가면서 생긴다. 한 방향에서 초신성이 여러 개 생기긴 어렵기 때문에 블랙홀 쪽이 더 가능성 높은 설명이 되는 것이다. 대마젤란은하는 앞으로 20억년 후에 우리은하와 완전히 충돌해 흡수될 가능성이 높은 은하다. 따라서 이 과정에서 우리은하 안으로 진입한 거대 질량 블랙홀은 우리은하의 미래에 적지 않은 영향을 미칠 수 있다. 그리고 결국 우리은하 중심 블랙홀과 합체되어 더 거대한 은하 중심 블랙홀을 만들 수 있다. 과학자들은 우리은하와 대마젤란은하의 미래를 알아내기 위해 새로 발견된 대마젤란은하 중심 블랙홀에 대한 연구를 계속 진행해 나갈 것이다.

관계도시(박희찬 지음, 돌베개) 덴마크에 살며 한국을 오가면서 활동하는 건축가인 저자가 가구, 건축, 도시 등을 소재 삼아 덴마크와 한국 사회의 특징과 차이를 22편의 글로 소개한다. 저자는 코펜하겐 공동주택은 덴마크가 추구하는 상생주의와 공동체주의를 대변한다고 설명한다. 덴마크의 일상이 조직문화로 표현된 것이 19세기 이후 사회시스템 중추를 담당하는 협동조합이다. 자동차보다 자전거가 중심인 도시가 된 이유, 공동의 작은 공원 등 덴마크의 삶을 통해 우리 삶과 일상을 되돌아본다. 316쪽. 2만 5000원. 북일외교회고록(야마모토 에이지 지음, 권병덕 옮김, 마르코폴로) 북한이 미사일을 쏴도 우리나라는 미동이 없지만 일본의 반응은 사뭇 다르다. 미사일 상당수가 일본 영토를 지나가기 때문이다. 1980년 일본 외무성에 들어간 뒤 한국에서 어학연수를 하고 줄곧 한국과 북한 관련 업무를 해 온 전직 관료인 저자가 외교 무대 뒤 현장으로 안내한다. 북일 국교 정상화 교섭부터 일촉즉발 1차 핵 위기 그리고 이후 한일 관계, 2차 핵 위기와 6자회담, 고이즈미 준이치로 방북 등 정치 주도로 진행된 북일 외교를 소개한다. 276쪽. 2만원. 내가 의대에서 가르친 거짓말들(로버트 러프킨 지음, 유영훈 옮김, 정말중요한) 의료 영양사 어머니 덕에 콜레스테롤이 많은 노른자를 제거한 오믈렛을 먹고 저지방 고탄수화물 식사를 했던 저자. 의대 교수가 됐지만 당뇨, 고혈압, 이상지질혈증 등으로 죽음의 문턱까지 간 뒤 왜 이런 병들이 생겼는지 하나하나 점검했다. 저자는 수많은 논문과 통계 자료 그리고 정확하게 검증된 최신 의학적 사실들로 만성질환의 진짜 원인으로 대사 건강 불균형을 지목하고 제대로 된 건강에 대해 알아야 한다고 강조한다. 412쪽. 2만 2000원. 불안한 사람들을 위한 천체물리학(리치아 트로이시 지음, 김현주 옮김, 플루토) 소행성과 지구 충돌이라든가 지구 근처 초신성 폭발, 블랙홀 생성 등 우주 재난이 일어나면 어떻게 될까. 천체물리학자이자 판타지 소설 작가인 저자가 13가지 우주 재난 시나리오를 소개한다. 과학적 지식과 베스트셀러 작가로서 이야기 솜씨를 결합해 재미있게 풀어냈다. 저자는 사실 13개 시나리오는 크게 걱정하지 않아도 된다며 당장 생존을 위협하는 재난은 지구환경을 위기로 몰아가는 ‘우리들’이라고 강조한다. 216쪽. 1만 8000원.

미국 항공우주국(NASA·나사)가 걸그룹 아이브의 신곡 ‘슈퍼노바 러브’를 언급했다. 지난 8일 아이브 소속사 스타쉽엔터테인먼트 측은 공식 유튜브 채널을 통해 아이브와 해외 유명 프로듀서 겸 DJ 데이비드 게타(David Guetta)와 협업한 곡 ‘슈퍼노바 러브’(Supernova Love) 뮤직비디오를 공개했다. 미국 항공우주국은 9일(현지시간) ‘슈퍼노바 러브’ 발매 직후 공식 계정을 통해 ‘어 슈퍼노바 그로잉 인 더 다크’(A supernova glowing in the dark)라는 가사를 인용하며 ‘슈퍼노바’에 관한 글을 올렸다. 해당 가사는 ‘어둠 속에서 빛나는 초신성’이라는 뜻으로, 멤버 장원영의 맡은 곡의 핵심 파트다. 나사는 설명을 통해 “SN1006(1006년에 폭발한 Ia형 초신성)이 처음 하늘에 나타났을 때, 금성보다 훨씬 밝았고 낮에도 몇 주 동안 볼 수 있었다”며 해당 초신성에 대해 소개했다. 사진에는 아이브와 데이비드 게타 등의 계정을 태그했다. ‘슈퍼노바 러브’는 아이브의 두 번째 영어 발매 곡이다. 프랑스 DJ 겸 프로듀서 데이비드 게타의 비트에 아이브 멤버들의 신비로운 보컬이 매혹적이다. 여기에 세계적인 음악가 사카모토 류이치의 ‘메리 크리스마스 미스터 로런스’(Merry Christmas Mr. Lawrence)의 상징적인 샘플까지 더해졌다. 아이브는 지난 1월 영어 싱글 ‘올 나이트’(All Night)를 발매했으며 미국의 여성 래퍼 사위티가 피처링에 참여해 눈길을 끌었다. 한편 나사의 K팝을 언급한 건 이번이 처음은 아니다. 앞서 나사는 걸그룹 에스파의 ‘슈퍼노바’의 일부 가사를 인용해 초신성에 대해 설명했다.

밤하늘에 가장 밝은 별 가운데 하나인 베텔게우스는 사실 지구에서 600광년 이상 멀리 떨어진 별이다. 과학자들은 베텔게우스의 지름이 태양의 700배 이상이고 부피는 4억 배 정도 되는 것으로 보고 있다. 밝기는 태양의 최대 10만 배 수준이고 질량은 태양의 14~19배나 되는 초거성이다. 이 정도로 밝기 때문에 멀리 떨어진 지구에서도 망원경 없이 볼 수 있었던 것이다. 하지만 베텔게우스가 과학자들의 시선을 집중시킨 데는 다른 이유가 있다. 이 별은 지구 주변의 초거성 가운데 보기 드물게 초신성 폭발이 임박한 별이기 때문에 임종을 앞둔 별의 마지막 순간과 초신성 폭발의 전과정을 상세히 관측할 수 있는 다시없는 기회로 여겨지고 있다. 특히 2020년에는 별의 밝기가 갑자기 어두워져 폭발이 직전 단계가 아니냐는 예측도 나왔다. 하지만 천문학자들에게는 아쉽게도 베텔게우스는 밝기를 회복했고 아직 폭발하지 않고 있다. 물론 과학자들은 크게 실망하지 않고 대신 베텔게우스의 불규칙한 밝기 변화의 원인을 밝히기 위해 연구했다. 미국 와이오밍 대학 및 플라티론 연구소의 자레드 골드버그가 이끄는 연구팀은 지금까지의 관측 데이터를 종합해 베텔게우스의 밝기 변화를 설명할 수 있는 새로운 가설을 제시했다. 바로 지구에서 관측하기 어려운 숨은 동반성이 있다는 것이다. 연구팀에 따르면 베텔게우스의 밝기 변화는 1년 주기의 단주기 변화가 기본적으로 존재하고 여기에 6년 이상 주기의 장주기 변화가 같이 나타난다. 이 가운데 단주기 변화는 별 자체의 내재적 변동으로 추정된다. 중심부 핵연료가 떨어진 상태에서 핵융합 반응이 안정적으로 유지되지 않기 때문이다. 하지만 갑작스러운 밝기 변동을 유발한 장주기 밝기 변화는 이렇게 설명할 수 없다. 따라서 다른 과학자 그룹은 이전 연구에서 베텔게우스에서 나온 가스와 먼지가 주변에서 빛을 가린 때문이라는 가설을 제시했다. 연구팀은 여기서 한 걸음 더 나아가 가스와 먼지를 몰고 다니는 동반성이 있다고 주장했다. 주변 궤도를 따라 넓게 퍼지지 않고 일정한 주기로 밝기를 크게 변화시키기 때문이다. 연구팀은 이 동반성에 베텔버디(Betelbuddy)라는 별명을 붙였다. (인포그래픽 참조) 예상되는 크기는 태양과 비슷하거나 좀 더 큰 수준이다. 하지만 사실 베텔버디나 가스 구름 모두 현재로서는 직접 관측하기 어렵다. 베텔게우스는 태양계에 있다면 화성궤도 너머까지 별이 부풀어 있고 밝기가 태양보다 10만 배 밝아 그 앞을 지나는 구름이나 별 모두 관측이 어려울 수밖에 없기 때문이다. 다만 앞으로 베텔게우스의 밝기 변화 패턴을 자세히 관측하면 어떤 가설이 사실에 더 가까운지를 파악할 수 있을 것이다. 폭발을 앞둔 별 주변에서 아슬아슬한 삶을 살아가는 베텔버디가 실제로 존재할지, 그리고 존재한다면 폭발에서 살아남을 수 있을지 후속 연구가 주목된다.

아마추어 과학자들이 미 항공우주국(NASA) 우주망원경을 사용해 무려 시속 160만㎞로 움직이는 미스터리 천체를 발견했다. 지난 15일(현지시간) NASA는 우리은하를 벗어나 은하간 공간으로 빠르게 이동하는 천체를 분석한 연구결과가 국제학술지 천체물리학 저널 레터(Astrophysical Journal Letters) 최신호에 발표됐다고 밝혔다. ‘CWISE J124909.08+362116.0’(이하 CWISE J1249)로 명명된 이 천체는 놀랍게도 시속 160만㎞라는 어마어마한 속도로 폭주하며 우리은하의 중력에서 벗어나고 있다. 대부분의 별들이 은하 중심을 공전한다는 점을 감안하면 매우 이례적인 모습의 천체인 것. 아직 이 천체의 정확한 정체는 밝혀지지 않았으나 과학자들은 CWISE J1249가 저질량의 별이거나 갈색왜성일 것으로 보고있다. 갈색왜성(Brown dwarf)은 별(항성)이라고 하기에는 작지만, 행성이라고 하기에는 큰 애매한 천체다. 특히 일반적으로 갈색왜성은 태양질량의 8% 미만의 작은 질량 때문에 중심부에서 안정적인 수소 핵융합 반응을 유지하기 어려워 별이 되지 못한 운명을 갖고있다. 별이 되려다 실패한 갈색왜성이 은하계에 희귀한 존재는 아니지만 CWISE J1249는 우리은하를 탈출해 다른 세계로 움직이기 때문에 특이하다. 또한 여기에 하와이에 있는 W.M.켓천문대(W.M.Keck Observatory)가 수집한 데이터에 따르면 CWISE J1249는 별과 갈색왜성에서 일반적으로 발견되는 철과 다른 금속이 훨씬 적어 우리은하에서 태어난 첫번째 세대일 것으로 추정된다. 특히 이번 연구결과는 아마추어 과학자 3명의 도움이 절대적이었다. 이들은 태양계 9번째 행성을 찾는 프로젝트인 ‘백야드 월드: 플래닛 9’(Backyard Worlds: Planet 9)의 민간인 참여자들이다. 자원봉사자이자 아마추어 과학자들은 이들은 NASA의 NEOWISE 관측 데이터를 분석하는 데 힘을 보태왔다. NEOWISE 데이터는 2009년 발사된 NASA의 적외선우주 망원경 WISE(Wide-field Infrared Survey Explorer)가 촬영한 적외선 천체 사진 데이터를 말한다. 이 데이터베이스는 막대한 양의 흑백 사진으로 구성되어 있는데, 아마추어 과학자들이 하는 일은 서로 다른 시점에 찍은 사진을 비교해 배경이 되는 멀리 떨어진 별 사이에서 움직이는 점을 찾아내는 것이다. 전문 지식은 필요없지만, 상당한 시간과 노력이 필요한 작업이라 아마추어 과학자들의 도움은 절대적이다. 이번 논문의 공동저자로 이름을 올린 아마추어 과학자인 독일의 마틴 카바트닉은 “흥분 수준을 말로 표현하지 못할 정도”라면서 “처음에 이 천체가 얼마나 빨리 움직이는지 봤을 때, 이미 학계에 보고됐을 것이라고 생각했다”고 밝혔다. 그렇다면 CWISE J1249는 어떻게 시속 160만㎞라는 빠른 속도로 우리은하를 탈출하고 있는 것일까? 이에대해 전문가들은 CWISE J1249가 원래는 쌍성계의 일부였으나 다른 별이 초신성이 되면서 바깥쪽으로 튕겨나가면서 빠른 속도로 움직일 수 있다고 추정했다.

아마추어 과학자들이 미 항공우주국(NASA) 우주망원경을 사용해 무려 시속 160만㎞로 움직이는 미스터리 천체를 발견했다. 지난 15일(현지시간) NASA는 우리은하를 벗어나 은하간 공간으로 빠르게 이동하는 천체를 분석한 연구결과가 국제학술지 천체물리학 저널 레터(Astrophysical Journal Letters) 최신호에 발표됐다고 밝혔다. ‘CWISE J124909.08+362116.0’(이하 CWISE J1249)로 명명된 이 천체는 놀랍게도 시속 160만㎞라는 어마어마한 속도로 폭주하며 우리은하의 중력에서 벗어나고 있다. 대부분의 별들이 은하 중심을 공전한다는 점을 감안하면 매우 이례적인 모습의 천체인 것. 아직 이 천체의 정확한 정체는 밝혀지지 않았으나 과학자들은 CWISE J1249가 저질량의 별이거나 갈색왜성일 것으로 보고있다. 갈색왜성(Brown dwarf)은 별(항성)이라고 하기에는 작지만, 행성이라고 하기에는 큰 애매한 천체다. 특히 일반적으로 갈색왜성은 태양질량의 8% 미만의 작은 질량 때문에 중심부에서 안정적인 수소 핵융합 반응을 유지하기 어려워 별이 되지 못한 운명을 갖고있다. 별이 되려다 실패한 갈색왜성이 은하계에 희귀한 존재는 아니지만 CWISE J1249는 우리은하를 탈출해 다른 세계로 움직이기 때문에 특이하다. 또한 여기에 하와이에 있는 W.M.켓천문대(W.M.Keck Observatory)가 수집한 데이터에 따르면 CWISE J1249는 별과 갈색왜성에서 일반적으로 발견되는 철과 다른 금속이 훨씬 적어 우리은하에서 태어난 첫번째 세대일 것으로 추정된다. 특히 이번 연구결과는 아마추어 과학자 3명의 도움이 절대적이었다. 이들은 태양계 9번째 행성을 찾는 프로젝트인 ‘백야드 월드: 플래닛 9’(Backyard Worlds: Planet 9)의 민간인 참여자들이다. 자원봉사자이자 아마추어 과학자들은 이들은 NASA의 NEOWISE 관측 데이터를 분석하는 데 힘을 보태왔다. NEOWISE 데이터는 2009년 발사된 NASA의 적외선우주 망원경 WISE(Wide-field Infrared Survey Explorer)가 촬영한 적외선 천체 사진 데이터를 말한다. 이 데이터베이스는 막대한 양의 흑백 사진으로 구성되어 있는데, 아마추어 과학자들이 하는 일은 서로 다른 시점에 찍은 사진을 비교해 배경이 되는 멀리 떨어진 별 사이에서 움직이는 점을 찾아내는 것이다. 전문 지식은 필요없지만, 상당한 시간과 노력이 필요한 작업이라 아마추어 과학자들의 도움은 절대적이다. 이번 논문의 공동저자로 이름을 올린 아마추어 과학자인 독일의 마틴 카바트닉은 “흥분 수준을 말로 표현하지 못할 정도”라면서 “처음에 이 천체가 얼마나 빨리 움직이는지 봤을 때, 이미 학계에 보고됐을 것이라고 생각했다”고 밝혔다. 그렇다면 CWISE J1249는 어떻게 시속 160만㎞라는 빠른 속도로 우리은하를 탈출하고 있는 것일까? 이에대해 전문가들은 CWISE J1249가 원래는 쌍성계의 일부였으나 다른 별이 초신성이 되면서 바깥쪽으로 튕겨나가면서 빠른 속도로 움직일 수 있다고 추정했다.

지금으로부터 정확히 25년 전인 1999년 7월 23일 미 항공우주국(NASA)의 우주왕복선 컬럼비아호에 실려 새로운 우주망원경이 우주로 발사됐다. 바로 ‘찬드라 X선 우주망원경’(Chandra X-ray Observatory)이다. 지난 22일(현지시간) NASA는 찬드라 X선 우주망원경의 발사 25주년을 기념해 기존에 공개되지 않았던 천체사진 25장을 공개하며 자축했다. NASA의 4대 대형 우주 관측소로 꼽히는 찬드라 X선 우주망원경는 이름처럼 지구대기 밖의 광원에서 나오는 X선을 통해 천체를 들여다 볼 수 있다. 그간 찬드라 X선 우주망원경은 지상에서는 관측하기 힘든 퀘이사(Quasar), 초신성 폭발 잔해, 은하단 충돌에 이르는 다양한 천체 현상을 포착해 지구로 전송했다. 이를 통해 전문가들은 가시광의 허블우주망원경, 적외선의 스피처 우주망원경의 관측 데이터를 합쳐 각종 천문학적 현상을 연구할 수 있었다.이번에 NASA는 찬드라 X선 우주망원경이 촬영한 총 25장의 천체 사진을 공개했는데, 각종 은하와 성운, 행성 등 다양하다. 특히 NASA는 이중에 나선은하 NGC 6872를 대표 이미지로 꼽았다. 지구에서 약 2억 1000만년 광년 떨어진 공작자리에 위치한 NGC 6872는 지름이 무려 52만 2000광년에 달한다. 지구가 속한 우리은하 역시 나선은하로 지름이 10만 광년 정도인 것과 비교하면 무려 5배 이상은 큰 셈.찬드라 X선 우주망원경을 운영하는 스미소니언 천체물리학 센터 팻 슬레인 소장은 “찬드라는 25년 동안 놀라운 발견을 거듭해왔다”면서 “천문학자들은 이를 통해 제작할 당시에는 알지 못핶던 미스터리, 즉 외계행성과 암흑에너지를 조사할 수 있었다”고 의미를 부여했다. 실제로 전세계 과학자들은 찬드라 X선 우주망원경의 데이터를 바탕으로 총 1만 건 이상의 논문과 50만 건에 달하는 인용을 기록해, 천체물리학 분야에서 가장 생산적인 NASA 임무 중 하나로 평가하고 있다.

지금으로부터 정확히 25년 전인 1999년 7월 23일 미 항공우주국(NASA)의 우주왕복선 컬럼비아호에 실려 새로운 우주망원경이 우주로 발사됐다. 바로 ‘찬드라 X선 우주망원경’(Chandra X-ray Observatory)이다. 지난 22일(현지시간) NASA는 찬드라 X선 우주망원경의 발사 25주년을 기념해 기존에 공개되지 않았던 천체사진 25장을 공개하며 자축했다. NASA의 4대 대형 우주 관측소로 꼽히는 찬드라 X선 우주망원경는 이름처럼 지구대기 밖의 광원에서 나오는 X선을 통해 천체를 들여다 볼 수 있다. 그간 찬드라 X선 우주망원경은 지상에서는 관측하기 힘든 퀘이사(Quasar), 초신성 폭발 잔해, 은하단 충돌에 이르는 다양한 천체 현상을 포착해 지구로 전송했다. 이를 통해 전문가들은 가시광의 허블우주망원경, 적외선의 스피처 우주망원경의 관측 데이터를 합쳐 각종 천문학적 현상을 연구할 수 있었다.이번에 NASA는 찬드라 X선 우주망원경이 촬영한 총 25장의 천체 사진을 공개했는데, 각종 은하와 성운, 행성 등 다양하다. 특히 NASA는 이중에 나선은하 NGC 6872를 대표 이미지로 꼽았다. 지구에서 약 2억 1000만년 광년 떨어진 공작자리에 위치한 NGC 6872는 지름이 무려 52만 2000광년에 달한다. 지구가 속한 우리은하 역시 나선은하로 지름이 10만 광년 정도인 것과 비교하면 무려 5배 이상은 큰 셈.찬드라 X선 우주망원경을 운영하는 스미소니언 천체물리학 센터 팻 슬레인 소장은 “찬드라는 25년 동안 놀라운 발견을 거듭해왔다”면서 “천문학자들은 이를 통해 제작할 당시에는 알지 못핶던 미스터리, 즉 외계행성과 암흑에너지를 조사할 수 있었다”고 의미를 부여했다. 실제로 전세계 과학자들은 찬드라 X선 우주망원경의 데이터를 바탕으로 총 1만 건 이상의 논문과 50만 건에 달하는 인용을 기록해, 천체물리학 분야에서 가장 생산적인 NASA 임무 중 하나로 평가하고 있다.

맨눈으로 볼 수 있는 신성 폭발이 올해 9월 이전 밤하늘을 장식하는 희귀한 천문학적 볼거리를 제공할 것으로 예상된다. 우리에게 이러한 기회를 제공할 항성계는 북쪽왕관자리 T별(T Coronae Borealis, 약칭 T CrB)로 알려져 있다. 이 별은 지구에서 약 3000광년 떨어져 있으며, 서로 공전하는 적색거성과 백색왜성으로 구성되어 있다. 백색왜성이 동반자인 적색거성으로부터 충분한 별 물질을 빨아당겨 표면에 축적하고, 이것이 일정한 임계치를 넘어서게 되면 수소 핵융합이 시작되어 섬광을 뿜으면서 신성 폭발을 일으킨다. 폭발은 반원형을 한 북쪽왕관자리에서 일어난다. 이 같은 천문 현상은 사실 수명이 다한 별에서 일어나는 핵 폭발 현상으로, 일정한 시간 간격을 두고 폭발한다는 점에서 일종의 ’우주 시한폭탄‘이라고도 할 수 있다. 신성은 일시적 에너지 과잉 상태로 인해 발생하는 현상이기 때문에 일정한 시간이 지나면 다시 어두워진다. 적색거성이 수명을 다하거나 백색왜성이 중성자별이 될 때까지 신성 폭발은 수천 년 동안 주기적으로 반복해서 일어난다. 이런 점에서 훨씬 더 강력한 폭발을 일으키며 별을 완전히 파괴해버리는 초신성과 다르다. 북쪽왕관자리 T별은 지구 크기 만한 백성왜성과 태양 74배 크기인 적색거성으로 이뤄져 있다. 백색왜성이 지구-태양 거리의 절반이 조금 넘는 8000만km 거리에서 적색거성을 225일 주기로 돌면서 적색거성의 바깥층 물질을 흡수하여 자신의 표면에 축적하는데, 이것이 임계점에 이르면 신성 폭발을 일으킨다. 미 항공우주국(NASA) 관계자는 “이번 폭발은 2024년 2월에서 9월 사이에 일어날 것으로 예상되며, 일주일 이상 우리 밤하늘의 북극성만큼 밝게 보일 것”이라면서 “신성 폭발은 약 80년마다 발생하기 때문에 이번 신성 폭발은 일생에 한 번 있는 관측 기회”라고 밝혔다. 1946년에 마지막으로 폭발한 이 재발성 신성은 은하수 내에서 관찰된 다섯 개 중 하나에 불과하다. 폭발을 포착하려면 목자자리와 헤르쿨레스자리 사이에 있는 북쪽왕관자리를 면밀하게 살펴봐야 한다. 폭발은 밤하늘에 밝은 ’새로운 별‘로 나타날 것이다. 우리은하에는 현재 400개 이상의 신성이 알려져 있다.일반적으로 이 쌍성의 겉보기밝기는 우리 맨눈으로 볼 수 있는 한계인 6등급보다 훨씬 어두운 10등급으로, 육안으로 보기는 어렵다. 그러나 폭발이 일어나는 동안 항성계는 1500배나 밝은 2등급까지 치솟을 것이며, 이는 북극성의 밝기와 비슷하다. NASA 관계자는 “일단 밝기가 최고조에 이르면 며칠 동안 육안으로 볼 수 있고, 쌍안경으로 일주일 정도 지나면 다시 어두워지며, 아마도 앞으로 80년 동안 볼 수 있을 것”이라고 예측했다. 폭발성 쌍성은 상대적으로 작고 밀도가 높은 항성 잔해인 백색왜성과 항성 진화의 후기 단계에 있는 적색거성으로 구성되는데, 중력에 묶여 있는 두 별이 충분히 가까워서 적색거성이 온도와 압력의 증가로 인해 불안정해지면 적색거성의 외부층이 끌려나와 백색왜성 위로 축적된다. 백색왜성은 질량은 태양과 비슷하지만 크기는 지구와 비슷한 고밀도 별이다.

별에도 종족이 있다. 물론 사람처럼 민족이나 인종 개념이 있는 것은 아니지만, 구성 성분을 보면 어떤 시기에 생겼는지 알 수 있어 이에 따라 종족 (population) I과 종족 II 별로 나눌 수 있다. 종족 I은 태양 같은 일반적인 별로 수소와 헬륨보다 무거운 원소가 많은 별이다. 따라서 주변에 행성을 거느리고 있을 가능성도 높다. 반면 종족 II는 무거운 원소가 별로 없는 별이다. 현재 표준 우주 모델에 의하면 빅뱅 직후의 초기 우주에는 무거운 원소가 없었지만, 초신성 폭발과 함께 최후를 맞이한 무거운 별들이 이런 원소를 우주에 공급했다. 따라서 종족 I은 비교적 최근에 만들어진 신세대이고 종족 II는 오래된 노령층이라고 할 수 있다. 그런데 이 이론이 맞다면 무거운 원소가 전혀 없는 태초의 별이 있을 수밖에 없다. 과학자들은 한 번도 관측한 적은 없지만, 이론적으로 존재를 의심하기 힘든 태초의 1세대 별을 종족 III라고 명명했다. 오랜 세월 관측에도 과학자들이 종족 III 별을 한 번도 보지 못한 이유는 가스의 밀도가 지금과는 비교할 수 없을 정도로 높은 시절에 생성된 거대한 별이기 때문이다. 별이 무거울수록 중심부의 핵융합 반응이 강하게 일어나면서 역설적으로 연료를 금방 소진하고 초신성으로 최후를 맞이하는 시간이 짧아진다. 과학자들은 종족 III 별의 질량이 태양의 수백 배에 달했을 것으로 보고 있는데 이 경우 수명은 수백만 년에 불과하다. 과학자들은 이 이론을 증명하기 위해 무거운 원소가 아주 적은 종족 II 별을 상세히 관측했다. 이 별들이 종족 III 별의 잔해에서 생성된 것이기 때문이다. 이를 통해 추정한 종족 III 별의 질량은 태양의 12-60배 정도였다. 그런데 이 값은 초기 우주의 시뮬레이션 모델에서 얻어진 것과 상당한 차이가 있었다. 대부분의 우주 모델은 종족 III 별의 질량을 태양의 50-1000배 정도로 추정했다. 이렇게 모델과 관측 결과가 맞지 않는 것은 과학자들에겐 사소한 문제가 아니라 이론 전체를 바꿔야 하는 중대한 문제다. 관측과 이론 모델 중 어느 쪽에 맞는지 보기 위해 대만 국립 천문학 및 천체물리 연구소 (ASIAA)의 과학자들은 미국 국립 버클리 연구소의 슈퍼컴퓨터를 이용해서 역대 가장 상세한 우주 시뮬레이션을 시행했다. 슈퍼컴퓨터 속에서 재현한 초기 우주에서 높은 밀도의 수소 가스들은 중력에 의해 뭉쳐 태양 질량의 22-175배 사이의 덩어리를 만들었다. (사진) 그러나 이 가스가 모두 별이 되는 것은 아니고 일부만 별을 생성하기 때문에 최종적으로 태양 질량의 8-58배 정도 되는 별이 만들어졌다. 이는 관측치와 부합되는 결과다. 종족 III에 해당하는 별이 없으면 태양을 포함해 우주에 있는 다른 별도 있을 수가 없고 지구 같은 행성도 존재할 수 없기 때문에 과학자들은 종족 III 별의 정체를 알아내기 위해 노력하고 있다. 이번 연구는 종족 III 별에 대한 논란을 해소하고 실체에 좀 더 다가갈 수 있는 결과로 주목된다.

우주에 있는 별 가운데 상당수는 사실 솔로가 아닌 커플이다. 태양 같은 별은 가스 구름에서 여럿이 함께 태어나기 때문에 서로의 중력에 이끌려 쌍성계가 되기 때문이다. 태양에서 가장 가까운 알파 센타우리 역시 쌍성계에 별 하나를 더 끌어와 세 개의 별이 서로 공전하는 삼성계를 이루고 있다. 하지만 일부 별은 혼자 고독하게 우주를 여행한다. 별 가운데서 특히 밝고 큰 청색 초거성 (blue supergiant)이 그 대표적인 사례다. 청색 초거성은 태양보다 16-40배 정도 무거운 별로 중력 때문에 중심부에서는 핵융합 반응이 격렬하게 일어난다. 그 결과 밝기는 태양의 1만 배 이상 밝고, 표면 온도는 2-5배 정도 더 뜨겁다. 이렇게 큰 별이라면 굳이 짝이 필요하지 않을 것 같지만, 과학자들은 청색 초거성이 대부분 혼자 있는 점을 의아하게 생각했다. 보통 이런 거대 별은 많은 가스가 있는 성운에서 탄생하기 때문에 주변에도 다른 크고 작은 별이 있게 마련이다. 그러면 큰 중력 때문에 다른 별이 끌려올 가능성이 매우 높아 웬만해서는 혼자만 있기 어렵다. 스페인의 카나리아스 천체물리학 연구소 (IAC)의 과학자들은 시뮬레이션을 통해 청색 초거성이 늘 솔로인 이유를 밝혀냈다. 이유는 간단했다. 처음에는 둘이었는데, 중력에 의해 서로 끌리다가 하나로 합체되었기 때문이다. 사실 과학자들은 청색 초거성의 진화를 연구하면서 초기 단계에 있는 젊은 청색 초거성을 발견하지 못했다. 대신 이보다 좀 더 작은 질량인 거성은 확인할 수 있었는데, 이들은 쌍성계인 경우가 흔하다. 이들은 강한 중력으로 서로를 공전하고 있기 때문에 너무 가까이 있으면 하나로 합체될 가능성이 높다. 연구팀은 이 가설을 검증하기 위해 합체 모델을 시뮬레이션한 다음 대마젤란 은하에 있는 59개의 청색 초거성의 관측 데이터와 대조했다. 그 결과 합체 가설이 관측 결과를 잘 설명하는 것으로 나타났다. 합체 가설은 청색 초거성이 혼자 있는 경우가 많다는 사실과 초기 단계를 관측하기 어려운 이유를 잘 설명한다. 합체 가설이 옳다면 청색 초거성은 솔로가 아니라 둘이 하나가 되어 죽는 순간까지 함께 하는 커플이라고 할 수 있다. 물론 그렇다고 해도 우리와는 관련이 없는 것 같지만, 사실 우리 몸을 구성하는 일부 원소는 여기서 나온 것일 수도 있다. 청색 초거성 같은 무거운 별이 마지막 순간에 초신성 폭발과 함께 사라지면서 남긴 무거운 원소가 지구 같은 별을 이루고 생명체를 이룬 것이기 때문이다. 오래전 합체된 청색 초거성이 없었다면 지금의 우리는 없었을지도 모른다.

초신성은 태양보다 8-10배 정도 무거운 별이 마지막 순간에 폭발하는 현상이다. 이때 엄청난 에너지가 방출되어 초신성 하나의 밝기가 은하 전체의 밝기와 맞먹는 경우도 있다. 초신성 폭발이 중요한 이유는 우주에 있는 무거운 원소를 대량으로 공급하는 공장 역할을 하기 때문이다. 초신성 폭발 없이는 산소나 탄소보다 무거운 원소가 만들어질 수 없고 지구나 지구에서 살아가는 생명체도 만들어지지 못했을 것이다. 그래서 과학자들은 초신성 폭발의 과정과 폭발 후 물질이 방출되는 과정을 알아내기 위해 많은 연구를 해왔다. 이 가운데 1987년 가장 밝은 초신성 폭발을 일으킨 SN 1987A은 많은 관측이 이뤄진 초신성 잔해로 유명하다. 이 초신성의 잔해는 우리 은하의 위성 은하인 대마젤란 은하에 있다. 거리는 16.8만 광년으로 인간의 척도로 보면 매우 멀지만, 사실 지구에서 관측할 수 있는 초신성 잔해 중 가까운 편에 속한다. 과학자들은 SN 1987A의 잔해에서 무거운 물질이 우주로 어떻게 퍼지는지 1987년부터 꾸준히 관측해 왔다. SN 1987A의 잔해는 현재 초속 1만km의 엄청난 속도로 팽창하면서 소용돌이와 눈동자가 합쳐진 듯한 독특한 모양을 만들고 있다. (사진) 하지만 여전히 많은 물질이 중심부에 남아 있는데, 여기에는 폭발하고 남은 별의 중심 물질이 뭉쳐져 만든 중성자별이 존재할 것으로 보고 있다. 호랑이가 죽어서 가죽을 남기듯 초신성은 중성자별이나 블랙홀을 남기기 때문이다. 과학자들이 자신 있게 중성자별이 있다고 말하지 못하는 이유는 두꺼운 가스와 잔해로 인해 직접 관측한 적이 없기 때문이다. 과학자들은 1987년 엄청난 양의 중성미자 (뉴트리노)를 검출하면서 이론적으로 중성자별의 탄생을 예측했다. 하지만 허블 우주 망원경으로도 두꺼운 잔해 속에 숨어 있는 중성자별을 직접 관측할 수는 없었다. 2019년 영국 카디프 대학의 연구팀은 가장 강력한 지상 전파 망원경인 ALMA를 이용해 주변보다 더 밝게 빛나는 중심부 먼지구름을 확인했다. 아마도 이곳에 중성자별이 숨어 있을 것으로 예상되기는 하나 이 역시 중성자별을 직접 관측한 것은 아니었다. 그래서 과학자들은 역사상 가장 비싸고 가장 강력한 망원경인 제임스 웹 우주 망원경으로 SN 1987A를 다시 관측했다. 제임스 웹 우주 망원경의 MIRI 및 NIRSpec 장치로 얻은 적외선 및 분광 관측 데이터를 분석한 영국 임페리얼 칼리지 런던의 연구팀은 중성자별의 새로운 증거를 찾아냈다. 마이크 바로우 교수 연구팀은 무거운 아르곤 및 황 원자가 이온화 되어 있는 것을 확인했는데, 이는 중성자별에서 나온 강력한 에너지가 아니면 설명하기 어려운 결과다. 엄청난 초신성 폭발의 중심에서 태어난 중성자별은 초기에 표면 온도가 섭씨 1000억 도에 달한다. 이후 30년에 걸쳐 온도가 섭씨 100만도 정도로 떨어지지만, 여전히 막대한 열에너지를 지니고 있어 주변 원자에서 전자를 떼어내 이온화 형태로 만들 수 있다. 이런 고온을 오래 유지할 수 있는 천체는 중성자별 이외에 생각하기 어렵다. 물론 이번에도 중성자별을 직접 관측하는 데는 실패했지만, 과학자들은 언젠가 SN 1987A가 남긴 중성자별을 확인할 수 있을 것으로 믿고 있다. 시간이 지날수록 가스와 먼지가 흩어질 것이고 앞으로 더 강력한 망원경이 건설될 것이기 때문이다. SN 1987A는 폭발의 순간부터 지금까지 모든 과정을 상세히 관측한 보기 드문 초신성 잔해로 언젠가 잔해 속에서 태어난 중성자별도 그 모습을 드러낼 것이다.

오는 10일(현지시간) 세계인의 영화축제 오스카 시상식이 96번째 생일을 앞두고 있다. 전 세계 최고의 영화 중에서도 그 작품성을 인정받는 작품이 후보에 오르고 수상한다는 점에서 매년 오스카 후보작을 올리기 위한 온라인 동영상 서비스(OTT)들의 경쟁은 치열하다. 흥행이 그해 성과를 나타내는 결산의 지표라면 오스카 후보 지명과 수상은 앞으로도 믿고 기대할 만한 작품을 만들어 낼 수 있다는 신뢰의 증표와도 같다. 2022년 제94회 오스카 시상식 당시 넷플릭스는 ‘파워 오브 도그’를 비롯해 다수의 작품이 총 37개 후보에 오르며 압도적인 힘을 보여 줬지만 애플TV+의 ‘코다’가 작품상을 비롯해 3관왕에 오르며 자존심 싸움에서 패배했다는 소리를 들어야 했다. 이 치열한 OTT의 오스카 경쟁이 올해도 펼쳐질 예정이다. 먼저 애플TV+의 대표작은 ‘플라워 킬링 문’이다. 작품상과 감독상을 포함해 총 10개 부문 후보에 올랐다. OTT 플랫폼의 장점은 기존 스튜디오에서 제작을 꺼렸던 작품들을 창작자가 선보일 수 있는 공간을 제공한다는 것이다. 상업성이 부족하다는 이유로 외면당했던 데이비드 핀처 감독의 ‘맹크’와 기예르모 델 토로의 ‘피노키오’가 넷플릭스를 만나 세상에 나온 게 대표적인 예이다. 미국 범죄 누아르 장르의 살아 있는 거장 마틴 스코세이지 역시 넷플릭스와 ‘아이리시맨’을 선보이며 오스카 사냥에 나선 바 있다. 이번에는 애플TV+와 손잡고 다시 한번 자신만의 독보적인 세계관을 완성했다. ‘플라워 킬링 문’은 1930년대 백인들이 아메리카 원주민의 거주지로 정했던 오클라호마에서 벌어진 연쇄살인 사건을 다루었다. 석유를 시추하면서 다가온 검은 욕망은 이곳에 자리잡은 오세이지족의 영혼을 파괴한다. 어니스트와 같은 백인 하류 계층은 이들에게 호의를 베풀며 결혼 후 살인을 통해 땅을 갈취하고자 한다. 작품은 3시간이라는 러닝타임 동안 긴장감 있게 사랑과 배신의 교차점을 서부극의 거친 질감으로 담아낸다. 어니스트의 사랑을 진심이라 여기지만 그의 손에 죽어가는 몰리, 몰리를 사랑하지만 욕망으로 인해 그녀를 죽여야 하는 어니스트의 모습은 조그마한 보금자리와 믿음조차 허락되지 않은 아메리카 원주민들의 잔혹한 역사를 보여 준다. 폭력과 살육, 강탈로 얼룩진 미국의 이면을 담아내며 감정적인 씁쓸함을 통해 여운을 자아낸다.애플TV+가 범죄 장르의 거장을 데려와 오스카를 노린다면 넷플릭스는 오스카를 놀라게 했던 초신성을 택했다. 할리우드 최고의 흥행배우이자 첫 연출작 ‘스타 이즈 본’으로 오스카 3개 부문 후보에 올랐던 브래들리 쿠퍼가 그 주인공이다. 그가 주연과 감독을 맡은 ‘마에스트로 번스타인’은 작품상과 남녀주연상을 포함해 7개 부문에 노미네이트됐다. ‘두 교황’, ‘틱, 틱... 붐!’ 등 실존 인물의 이야기를 다룬 근사한 작품들을 선보여 왔던 넷플릭스 오리지널의 또 다른 쾌거라 할 수 있는 이 작품은 뮤지컬 ‘웨스트 사이드 스토리’로 알려진 음악가 레너드 번스타인의 생애를 다루었다. 유럽에 강하게 예속됐던 미국 클래식 음악계에 파란을 가져올 만큼 뛰어난 재능을 지녔던 ‘마에스트로’ 번스타인이지만 단순히 그의 예술세계를 나열하는 수준이었다면 오스카의 주목을 받는 수준에 도달하지 못했을 것이다. 그의 음악을 감정을 담아내는 그릇으로 삼아 아내였던 칠레 출신 배우 펠리시아와의 관계에 초점을 맞춘 전개는 신선함을 자아낸다. 본인의 성 정체성으로 인해 아내와 끝없이 갈등하고 다투는 모습을 격조와 격렬함을 동시에 지닌 교향곡 ‘부부의 세계’로 완성한다. 평생의 뮤즈이자 동반자, 성취와 고뇌를 동시에 안기는 예술과도 같았던 펠리시아를 향한 번스타인의 사랑은 그간 볼 수 없었던 색다른 감정을 자아내는 전기영화라 할 수 있다. 김준모 키노라이츠매거진 편집장