‘소용돌이 은하’로 유명한 나선은하 M51의 아름다운 모습을 미국항공우주국(NASA)이 3일(현지시간) 공개했다. 공개된 이미지에서 보라색 처리된 부분은 NASA의 찬드라 위성으로 관측한 X선 데이터와 허블 우주망원경으로 본 가시광 데이터를 합성한 것이다. 여기서 광범위하게 펼쳐진 X선 방사 대부분은 거대한 별이 일으키는 초신성 폭발로 나타난 고온 상태의 가스이며 눈부시게 빛나는 원형의 여러 점은 X선을 방출하는 천체로 대부분 ‘쌍성’을 이루고 있다. 이런 항성계는 두 항성 중 밝은 주성과 좀 더 어두운 반성이 짝을 이루지만, 한 별이 진화해 나타나는 중성자별이나 블랙홀과 짝을 이룬 반성으로부터 다량의 물질을 흡수하면서 고온이 돼 X선을 방출한다. 사냥개자리에 있는 M51은 지구로부터 약 3000만 광년 떨어져 있다. 천문학자들은 이 멀리 떨어진 은하에서 X선을 방출하는 천체들을 관측한 것이다. 찬드라가 M51에서 관측한 약 400개의 X선 원 중 적어도 10개의 쌍성에는 블랙홀이 존재하고 있으며, 그중 8개는 블랙홀이 태양보다 훨씬 큰 주변 반성으로부터 물질을 흡수하는 것으로 나타났다. 또한 M51은 이미지 윗부분의 작은 위성은하와 합체하고 있는 데 그 영향으로 별 형성이 발생하는 것으로 여겨지고 있다. 이중 질량이 큰 별은 수백만 년간 진화하고 붕괴하는 과정에서 중성자별이나 블랙홀이 된다. 이런 블랙홀이 존재하는 M51의 X선 쌍성 대부분은 별 형성 영역과 가까운 곳에 있으므로 은하 간 합체와도 관련성을 나타내고 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

별은 수명이 다할 때 평소보다 수억 배 밝은 빛을 뿜어내다 서서히 낮아지는데 우리는 이를 ‘슈퍼노바’(supernova) 즉, 초신성(超新星) 현상이라 부른다. 별이 진화되는 가장 마지막 단계임에도 ‘초신성’이라는 명칭이 붙은 이유는 순간적으로 폭발하는 모습이 마치 새로 태어나는 것처럼 보이기 때문이다. 슈퍼노바 현상은 항성의 탄생과 죽음에 이르기까지 모든 과정을 함축하고 있고 이는 작게는 태양계 형성, 조금 더 나아가면 은하의 형성 그리고 궁극적으로는 우주형성의 비밀을 담고 있기에 천문학계는 이를 항상 주시해왔다. 그런데 이런 슈퍼노바 현상을 머나먼 우주공간이 아닌 지구상에서 구현한다면 우주형성의 신비를 조금 더 쉽게 밝혀낼 수 있지 않을까? 미국 과학전문 사이트 레드오빗(redorbit.com)은 영국 옥스퍼드 대학 물리학 연구진이 실험실 테이블 위에서 ‘슈퍼노바’ 현상 재현에 성공했다고 2일(현지시간) 소개했다. 연구진은 슈퍼노바 현상 이후 수백 년이 지나도 끊이지 않고 관측되는 중성미자(neutrino) 형태의 ‘초신성 잔해’를 직접 지구에서 구현할 계획을 세웠다. 이들은 영국 과학기술위원회 산하 옥스퍼드셔 러더퍼드애플톤연구소(Rutherford Appleton Laboratory)의 강력한 발칸 레이저를 이용해 슈퍼노바를 재현해보기로 결심했다. 과정은 다음과 같다. 연구진은 실험실에 마련된 저밀도 가스 충전 공간(외부와 철저히 차단)에 사람 머리카락 굵기 정도의 탄소막대를 넣고 3개의 레이저 빔을 동시에 가동해 초점을 집중시켰다. 레이저는 곧 탄소막대를 가열시켰고 실험공간은 순식간 섭씨 100만도를 웃도는 고열로 가득 찼다. 이때 탄소 막대에서 저밀도 가스가 분출되며 돌풍이 발생했고 이는 천천히 초신성 가스 잔해 형태로 퍼져나갔다. 연구진은 플라스틱 그리드를 이용해 이 순간을 놓치지 않고 시뮬레이션 했다. 연구진은 애초에 실험목표를 카시오페이아자리 초신성 잔해 재현에 중심을 뒀고 이후 나타난 결과는 엇비슷했다. 저밀도 공간 속 잔해는 카시오페이아자리 초신성 잔해처럼 불규칙한 난류를 그렸다. 해당 실험을 통해 얻어낸 소중한 비밀은 슈퍼노바의 먼지, 가스 잔해 성간 물질사이로 일관되게 확장되지는 않는다는 점이다. 또한 해당 실험이 가지는 큰 의미는 바로 초신성과 우주 자기장 사이에 상당한 상호작용이 있다는 점이 파악됐다는 점이다. 실험 데이터를 보면 초신성이 폭발할 때 특정 방사선 생성에 영향을 주는 것으로 나왔는데 이것이 우주 자기장과 큰 연관이 있을 것으로 연구진은 추측 중이다. 참고로 자기장은 대표적 우주생성학설인 ‘빅뱅이론’의 큰 축을 담당하고 있다. 연구를 주도한 옥스퍼드 대학 물리학과 지안루카 그레고리 교수는 “해당 실험은 우주 자기장 의 생성과 발전에 대한 새로운 시야를 제시해줄 것”이라고 밝혔다. 한편 이 연구결과는 물리분야 국제학술지 ‘네이처 물리학(Nature physics)’에 발표됐다. 사진=Oxford University/NASA 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

우리 태양보다 최소 5배 이상 뜨겁고 20배나 질량이 무거운 ‘울프-레이에별’이 사라지는 순간이 사상 처음으로 카메라에 포착됐다. 최근 이스라엘 와이즈먼 연구소 등 국제 공동 연구팀은 목동자리(Bootes constellation)에 위치한 울프-레이에별이 초신성으로 폭발해 최후를 맞는 순간을 생생히 촬영하는데 성공했다. 울프-레이에별(Wolf-Rayet Star)은 항성진화의 마지막에 이른 별로 자체 ‘연료’를 빠르게 소모하는 탓에 결국 초신성 폭발을 일으키면서 찬란한 최후를 맞는다고 알려져 있었다. 그러나 이번 연구팀의 발표 전까지 이같은 추측은 이론으로만 존재했을 뿐 실제로 관측된 바는 없었다. 이번에 관측된 울프-레이에별은 지구에서 약 3억 6000만 광년 떨어진 ‘SN 2013cu’로 연구팀은 폭발 전과 후를 사상 처음으로 모두 담아내는데 성공했다. 연구를 이끈 와이즈먼 연구소 갈-얌 박사는 “미 항공우주국 나사(NASA)의 위성과 지상의 대형망원경 등 모든 장비들이 동원된 새로운 기술 덕분에 이번 관측이 가능했다” 면서 “역사상 처음으로 폭발해 사라지는 별의 전과 후를 모두 보는데 성공했다”고 밝혔다. 이어 “이같이 환상적이고 강력한 에너지를 가진 별의 죽음은 폭발하면서 생기는 빛과 물질이 우주로 퍼지기 때문에 관측하기가 대단히 어려웠다” 면서 “과거에는 항상 폭발 후 흔적들만 찾아 연구했다”고 덧붙였다. 이번 연구결과는 세계적 학술지 네이처(Nature) 최신호에 게재됐다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

가라앉은 자와 구조된 자(프리모 레비 지음, 이소영 옮김, 돌베개 펴냄) 유대인으로 2차 대전 당시 아우슈비츠 수용소에서 살아남은 이탈리아 작가 프리모 레비(1919~1987)가 인간이라는 존재의 심연을 들춰본 에세이로 국내에 처음 번역됐다. 20세기 증언문학의 고전 반열에 오른 ‘이것이 인간인가’를 집필한 지 38년 만에 쓴 작품. 나치의 폭력성과 최소한의 인간성까지 말살하는 수용소 현상을 분석했다. 레비는 아우슈비츠 안에서 자신이 보고 겪은 일들을 통해 죽은 자(가라앉은 자)와 살아남은 자(구조된 자)를 가로지르는 기억과 고통, 권력의 문제를 파헤쳤다. 수용소 포로들이 자신보다 약한 이들에게 무자비하게 권력을 휘두르게 되는 2장 ‘회색지대’는 발간 당시 가장 논쟁이 됐던 부분이다. ‘권력자’들은 가스실을 피하기 위해, 배고픔을 이기려고 범죄자 집단에 적극적으로 협력했다. 최후의 생존자 가운데 다수가 이들 ‘권력자’였던 반면, 용기 있고 정의로운 이들은 수용소에서 비극적인 죽음을 맞았다. 280쪽. 1만 3000원. 기독교를 믿는다는 것(가이 해리슨 지음, 정명진 옮김, 엑스오북스 펴냄) 전 세계 25억명 이상이 믿는 지상 최대의 종교인 기독교의 다양한 모습과 관점을 비판적으로 파헤친 책. 비기독교인은 물론 기독교인들도 궁금증을 품을 만한 기본적인 질문 50가지를 골라내 논쟁이 되는 문제들을 분석한다. 역사와 과학을 전공한 저널리스트 출신인 저자가 던지는 질문은 다분히 논쟁적이다. 문자 그대로 믿기를 좋아하는 기독교인들은 노아의 방주 길이가 400∼500피트였다고 주장하지만 그 정도 크기로는 육상의 모든 동물을 종류별로 2마리씩 싣는 건 불가능하며 호주 대륙만큼은 컸어야 한다고 꼬집는다. 진화론 문제로 힘들어하는 기독교인에게는 다른 모든 것들과 똑같이 종교도 새로운 지식에 적응할 수 있다는 점을 받아들이라고 제안하고 싶다고 말한다. 기독교인과 이슬람교도, 힌두교도, 불교도, 무신론자가 모두 함께 살아가려면 서로 이해하려는 노력이 필요하다는 점을 알리려고 책을 썼다고 한다. 495쪽. 1만 8000원. 나의 이상한 나라, 중국(한한 지음, 최재용 옮김, 문학동네 펴냄) 올해 스물여덟살, 아이돌 가수 같은 외모에 파괴력 있는 문장력을 구사하는 한한은 2010년 타임이 선정한 ‘세계에서 가장 영향력 있는 100인’ 중 한 명으로 뽑힌 중국문화의 아이콘이다. 그가 지난 8년간 자신의 블로그에 발표한 글 600편 중 가장 대표적인 70여편을 추렸다. 활어처럼 팔딱거리는 재기발랄한 문장으로 오늘날의 중국, 중국인에 대한 날 선 비판을 담은 사회비평서다. 1부에서는 젊은 세대로서 중국사회를 살아가면서 목격한 여러 가지 부조리를 재치 있는 조롱과 풍자 형식으로 고발한다. 권위주의에 빠져 인민위에 군림하는 중국정부, 호화로운 시설에서 은밀한 향락을 즐기는 사회지도층을 눈감아 주는 경찰당국 등이 도마에 올랐다. 2부에서는 작가인 한한이 바라본 중국 문화계의 문제점을, 3부에선 베이징올림픽 등 세계적 행사를 치르며 보인 비뚤어진 민족주의를 비판했다. 4부는 중국 시사주간지 난두저우칸과의 인터뷰 내용을 담았다. 504쪽. 1만 4800원. 우주의 끝을 찾아서(이강환 지음, 현암사 펴냄) 관측 천문학을 전공하고 현재 국립과천과학관에 재직 중인 천문학자가 최신 천문학의 이론을 알기 쉽게 풀어 썼다. 우주를 구성하는 성분 중 우리가 정체를 아는 것은 5%도 되지 않는다. 27%는 중력으로만 존재를 알 수 있는 암흑물질이고, 68%는 우주 공간에 균일하게 퍼져 있는 암흑에너지다. 암흑에너지의 정체는 알 길이 요원하다. 우리가 관측할 수 있는 우주는 수천억개 은하로 이루어져 있지만 이렇게 거대한 우주도 138억년 전에는 무한히 작은 하나의 점에 모여 있었다. 우주가 우리에게 제공해 주는 유일한 단서인 빛을 관측하고 그 결과를 해석해서 찾아낸 비밀이다. 책은 또 다른 우주의 놀라운 비밀을 찾아가는 과학자들의 이야기다. 빅뱅 뒤 우주가 어떻게 팽창해 왔는지, 빈 공간에서 나오는 에너지의 정체와 영향은 무엇인지, 우주배경복사와 초신성 탐사, 중력파, 암흑물질 등의 개념을 다룬다. 352쪽. 1만 8000원.

불과 한 찻숟가락의 양이 약 10억톤의 질량을 갖는 초고밀도 천체 ‘마그네타’의 비밀을 풀게 된 것으로 보인다고 천문학자들이 14일 발표했다. 마그네타는 자기장이 우리 지구보다 수백만 배나 큰 별로, 그 외층에서 성진(별의 지진)이라는 갑작스러운 변화가 일어날 때 대량의 감마선을 방출한다. 하지만 이런 특징이 어떤 과정을 통해 일어나는지 명확하게 밝혀지지 않고 있다. 또한 마그네타는 중성자별의 일종으로 간주된다. 이런 중성자별은 질량이 큰 별이 자신의 중력에 의해 붕괴해 초신성 폭발을 일으킨 뒤 일반적으로 블랙홀이 되지만 이처럼 마그네타가 될 수 있다. 우리 은하에는 지금까지 24개의 마그네타가 확인됐다. 그중에서도 종종 연구 대상이 되는 별은 제단자리(Ara)의 ‘웨스터룬드 1’ 성단 안에 있는 한 마그네타(CXOU JI64710.2)다. 이는 지구에서 약 1만 6000광년 거리에 떨어져 있다. 이전 연구에서는 이 마그네타가 태양 질량의 40배인 한 거대한 별이 초신성 폭발을 일으켜 탄생한 것이라고 결론지었다. 하지만 이번 연구로 그에 대한 보다 자세하고 새로운 비밀이 밝혀졌다. 이번 연구를 이끈 유럽남방천문대(ESO)의 사이먼 클라크 박사는 “질량이 큰 별이 (블랙홀이 아니라) 어떻게 마그네타가 되는지 알지 못했었다”고 말했다. 이들 천문학자는 칠레 아타카마사막에 있는 유럽남방천문대의 초거대망원경(VLT)을 사용해 해당 마그네타가 속한 성단의 ‘웨스터룬드 1-5’라는 한 거대한 별에서 단서를 발견했다. 이 별(웨스터룬드 1-5)은 초신성 폭발 힘의 영향으로 이 성단에서 밖으로 초고속으로 이동하고 있다고 한다. 연구팀은 이 별의 고도와 속도를 통해 이 천체가 해당 마그네타(CXOU J164710.2)의 형성에 어떤 역할을 했다는 증거를 제공한다고 설명했다. 연구팀의 시뮬레이션으로는 ‘웨스터룬드 1-5’는 한때 마그네타와 쌍성을 이룬 조금 작은 별이었다. 당시 쌍성 중 더 큰 주성은 에너지 부족을 일으키기 시작해 그 외층이 오늘날의 작은 마그네타로 변하기 시작했고, 그와 동시에 더 작은 동반성은 급격하게 회전하기 시작하면서 강력한 자기장을 형성하게 됐다. 그런 변화는 동반성의 크기를 너무 커지게 했고 이때 새로 얻은 질량 대부분을 다시 방출하게 했다. 이때 방출된 질량은 중력의 작용으로 대부분 주성으로 흡수돼 오늘날의 웨스터룬드 1-5가 됐다. 따라서 주성은 폭발로 마그네타와 같은 중성자별이 됐고 웨스터룬드 1-5는 성단 밖으로 빠르게 밀려나게 됐다는 것이다. 클라크 교수는 “이런 물질 교환의 과정을 통해 독특한 화학적 특성이 부여돼 블랙홀 대신 마그네타가 형성될 정도로 별의 질량은 감소했다”고 설명했다. 이런 설명은 은하의 모든 마그네타에 적용될 수 있다고 유럽남방천문대 측은 말한다. 연구팀은 “이런 과정이 마그네타 형성에 필수적인 요소일지도 모른다”면서 “초강력 자기장 형성에는 두 별간 큰 질량의 이동으로 발생하는 빠른 회전이 필요한 것으로 보이며 그다음으로 큰 질량의 이동에 따라 마그네타 후보였던 별은 죽음 직전에 블랙홀이 되지 않을 수준으로 가벼워졌을 것”이라고 결론지었다. 한편 이번 연구내용은 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics)을 통해 실릴 예정이다. 사진=AFPBBNEWS/NEWS1 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

중성자별 끼리 충돌해 거대한 하나의 블랙홀이 형성되는 순간이 시뮬레이션으로 공개됐다. 지난 13일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 고다드 우주 비행 센터(Goddard Space Flight Center)는 슈퍼컴퓨터를 이용해 시뮬레이션한 중성자별끼리의 충돌 모습을 영상으로 공개했다. 그간 중성자별끼리의 충돌로 블랙홀이 생성될 수 있다는 이론은 일부 과학자들 사이에서 제기돼 왔다. 대부분 중성자로 이루어져 이같은 이름이 붙은 중성자별(neutron star)은 초신성이라고 하는 급격히 폭발하는 별의 중심핵이 내부로 붕괴하여 압축될 때 형성된다. 특히 중성자별은 지름이 약 20km에 불과할 만큼 작지만 질량은 태양에 버금갈 정도로 무거운 것이 특징이다. 이번에 나사 측의 시뮬레이션은 지난 2011년 국내 연구진을 포함 세계 과학자들이 공동으로 관측한 감마선 폭발(GRB;Gamma-Ray Burst)을 기반으로 제작된 것으로 보인다. 당시 공동 연구진은 중성자별끼리 충돌할 경우 2초 이내의 짧은 GRB를 확인할 수 있다고 밝힌 바 있다. 공개된 영상을 보면 약 17km 떨어진 두 개의 중성자별이 서로 흡수되고 격렬히 충돌하며 하나의 블랙홀이 생성되는 모습을 담고있다. 나사 측은 “두개의 중성자별이 충돌하는 세기의 순간을 쉽게 이해할 수 있게 시각화 한 영상”이라면서 “전 우주에서 일어나는 가장 강력한 폭발 순간이 담겨있다”고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

아마추어 천문학자가 직접 만든 ‘셀프 메이드 망원경’으로 초신성을 발견해 학계의 관심이 쏠리고 있다. 아일랜드 더블린에 사는 데이브 그레넌(42)은 최근 자신이 직접 만든 망원경을 뒷마당에 설치하고 하늘을 관찰하던 중 지금까지 알려지지 않은 새로운 초신성을 발견했다. 그가 발견한 것은 무려 1억 7000년 동안 ‘생존’해 있는 초신성으로, 규모가 지구보다 100배 더 큰 것으로 알려졌다. 그레넌은 “밤 11시 정도 됐을 무렵, 별 하나가 관찰됐다. 새벽 1시가 됐을 때 새로운 것이라는 확신이 들었다”면서 “내가 직접 만든 망원경으로 초신성을 찾아낸 것에 매우 흥분됐다”고 전했다. 소프트웨어 개발자인 그레넌은 이날 총 3개의 초신성을 발견하는데 성공했으며, 이는 그가 ‘셀프 메이드 망원경’을 이용해 4년간 꾸준히 우주를 관찰한 결과였다. 그는 “더블린은 한 달에 맑은 밤하늘을 볼 수 있는 날이 6~12일 밖에 되지 않는다. 하지만 5~8월 사이는 대부분 날이 매우 좋아서 천체의 현상을 관찰하기에 적합하다”고 설명했다. 그레넌이 이번에 새로 발견한 초신성은 지난 주말 국제천문연맹(International Astronomical Union)의 확인절차를 걸쳐 공식 인정받았다. 고유 이름은 슈퍼노바 2014as(Supernova 2014as)로 정해졌다. 한편 그레넌은 지난 2012년에도 초신성을 발견해 학계의 관심을 받은 바 있다. 아일랜드 천문학회 회장인 데이비드 무어는 “그레넌은 아일랜드에서 가장 많은 ‘초신성 사냥’에 성공한 사람”이라며 그의 노력과 열정에 칭찬을 아끼지 않았다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

아마추어 천문학자가 직접 만든 ‘셀프 메이드 망원경’으로 초신성을 발견해 학계의 관심이 쏠리고 있다. 아일랜드 더블린에 사는 데이브 그레넌(42)은 최근 자신이 직접 만든 망원경을 뒷마당에 설치하고 하늘을 관찰하던 중 지금까지 알려지지 않은 새로운 초신성을 발견했다. 그가 발견한 것은 무려 1억 7000년 동안 ‘생존’해 있는 초신성으로, 규모가 지구보다 100배 더 큰 것으로 알려졌다. 그레넌은 “밤 11시 정도 됐을 무렵, 별 하나가 관찰됐다. 새벽 1시가 됐을 때 새로운 것이라는 확신이 들었다”면서 “내가 직접 만든 망원경으로 초신성을 찾아낸 것에 매우 흥분됐다”고 전했다. 소프트웨어 개발자인 그레넌은 이날 총 3개의 초신성을 발견하는데 성공했으며, 이는 그가 ‘셀프 메이드 망원경’을 이용해 4년간 꾸준히 우주를 관찰한 결과였다. 그는 “더블린은 한 달에 맑은 밤하늘을 볼 수 있는 날이 6~12일 밖에 되지 않는다. 하지만 5~8월 사이는 대부분 날이 매우 좋아서 천체의 현상을 관찰하기에 적합하다”고 설명했다. 그레넌이 이번에 새로 발견한 초신성은 지난 주말 국제천문연맹(International Astronomical Union)의 확인절차를 걸쳐 공식 인정받았다. 고유 이름은 슈퍼노바 2014as(Supernova 2014as)로 정해졌다. 한편 그레넌은 지난 2012년에도 초신성을 발견해 학계의 관심을 받은 바 있다. 아일랜드 천문학회 회장인 데이비드 무어는 “그레넌은 아일랜드에서 가장 많은 ‘초신성 사냥’에 성공한 사람”이라며 그의 노력과 열정에 칭찬을 아끼지 않았다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

우주에서 밝게 빛나는 초신성의 ‘비밀’이 밝혀져 학계의 관심이 집중됐다. 영국 BBC, 과학 전문매체 뉴사이언티스트 등 해외 언론의 보도에 따르면, 태양보다 무려 100억 배에 달하는 밝은 빛을 내는 초신성 ‘PS1-10afx’가 이토록 밝은 빛을 낼 수 있는 이유는 근처의 은하계가 ‘돋보기’ 역할을 하기 때문인 것으로 밝혀졌다. ‘PS1-10afx’는 2010년 미국 하와이에 있는 천체 관측 망원경 ‘판-스타스(Pan-STARRS 1)가 발견된 초신성으로, 빛을 뿜어내는 다른 초신성에 비해 30배가량 더 밝은 ‘희귀 초신성’으로 알려져 있었다. 이전까지는 이 초신성이 다른 별의 폭발과 다른 양상을 띠는 새로운 형태이기 때문이라는 가설이 지배적이었지만, 최근 일본 도쿄대학교 연구팀은 예외적인 밝기를 가진 이 초신성은 돋보기 역할을 하는 근처의 은하계의 영향을 받은 것으로 보인다고 밝혔다. 이 ‘우주 돋보기’는 지구와 희귀 초신성 사이에 위치해 있으며, 엄청난 밝기의 초신성은 지구상의 천체망원경을 통해서도 관찰할 수 있다. 이번 연구는 초신성의 ‘중력렌즈효과’를 입증한 첫 번째 연구라는 점에서 더욱 주목받고 있다. 중력렌즈효과는 매우 멀리 떨어진 천체에서 나온 빛이 지구까지 오는 도중 은하 및 은하단과 같은 거대한 천체들의 중력장의 영향을 받아 굴절되어 보이는 현상이다. 이번 연구에서는 일정한 밝기를 뿜어내는 Type-1a 형태의 ‘PS1-10afx’로부터 새로운 특징을 발견해 냈으며, 이 연구가 우주 암흑에너지의 기원을 찾는데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 연구팀은 “Type-1a 형태의 이 초신성은 다른 초신성에 비해 30배 정도의 밝기를 유지하고 있다. 우리는 이 초신성 앞에서 시공간에서 뒤틀린 형태의 은하계의 전경을 찾을 수 있었다”고 설명했다. 이어 “미래에는 더 발달된 기술로 고해상도의 초신성과 주변의 이미지를 관찰하는 것이 가능해 질 것”이라면서 “이번 연구는 우주의 기원 및 팽창을 연구하는데 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 한편 이번 연구결과는 사이언스 저널(the Journal of Science)에 실렸다.

관측 사상 우주에서 가장 오래된 은하가 확인돼 학계가 주목하고 있다. 미국 과학잡지 사이언티픽 아메리칸은 7일(현지시간) ‘세구에 원’(Segue 1)이라는 왜소은하가 지금껏 알려진 어떤 은하보다도 오래된 빅뱅 초기에 생성된 것으로 추정되는 연구결과를 학자들이 밝혀냈다고 전했다. 학자들은 이 은하에 있는 별들은 지난 138억년간 그 어떤 새로운 별도 생산하지 않고 있어 그야말로 우주에 남겨진 ‘화석’이라고 설명한다. 이번 성과는 미국 매사추세츠공과대(MIT) 안나 프레벨 교수가 이끈 연구팀이 칠레 라스캄파나스천문대(LCO)와 하와이 W.M.켓천문대에 있는 데이터를 조사하면서 밝혀졌다. 지구로부터 약 7만5000광년 떨어진 이 은하에 있는 별들의 성분은 대부분 수소와 헬륨 같은 가벼운 원소이며 철 등의 무거운 원소는 거의 없는 것으로 확인됐다. 이는 이 은하가 지금까지 알려진 은하 중에서 가장 화학적으로 별의 진화가 더딘 것을 의미한다고 연구팀은 설명하고 있다. 즉 우주 초기 때 형성된 은하일수록 그 내부에 있는 별들에는 수소와 헬륨 같은 가벼운 원소가 주를 이룬다. 하지만 이런 별이 진화를 거듭한 끝에 초신성 폭발을 하면서 철 등의 무거운 원소를 방출한다. 따라서 이후 형성된 별에는 이런 무거운 원소의 함량이 점점 높아지는 것 이를 통해 추론해볼 때, 중량이 가벼운 별이 주를 이루는 ‘세구에 원’ 왜소은하가 지금껏 알려진 어떤 은하에 있는 별들보다도 형성 시기가 더 오래됐다는 것이다. 연구팀은 “이 은하는 (약 150억년 전 발생한) 우주의 시작인 ‘빅뱅’을 경험하고 살아 남은 최초의 은하가 될 수 있다”면서 기대감을 표했다. 이번 결과는 미국 코넬대학 도서관이 운영하는 물리학 분야의 권위있는 온라인논문저장 사이트(arxiv.org)를 통해 공개됐으며 국제학술지인 천체물리학회지(Astrophysical Journal) 최신호에 실릴 예정이다. 사진=세구에 원 은하 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과거에는 볼 수 없었던 환상적인 번개의 모습이 카메라에 포착됐다. 최근 미 항공우주국 나사(NASA)는 국제우주정거장 ISS에서 촬영한 불빛으로 반짝이는 도시와 번개의 모습을 사진으로 공개했다. 이 사진은 지난해 12월 12일 촬영된 것으로 위치는 중동의 사우디아라비아와 쿠웨이트다. 사진 속 길게 이어진 노란색 빛이 도시의 불빛이며 밝게 보이는 흰색 부분이 바로 번개다. 　 이 번개의 관측은 지난해 8월 설치된 ISS의 특수장비 덕에 가능했다. 파이어스테이션(Firestation)이라 불리는 이 장비는 번개를 관측하고 여기에서 나오는 감마선을 측정할 수 있다. 그간 별의 폭발 혹은 핵 융합시 발생하는 감마선이 번개가 칠 때도 나온다는 사실은 학계의 주된 연구대상이었다. 나사 고다드 우주 비행 센터 우주물리학자 더그 로랜드는 “하루에 500번이나 대기에서 지구 감마선 폭발(TGFs·Terrestrial Gamma ray Flashes)이 일어나는 것은 놀라운 현상”이라면서 “일반적으로 감마선은 핵폭발, 태양폭발, 초신성 폭발 등에서 발생한다”고 설명했다. 이어 “번개가 생성되는 과정을 파악하면 물리학의 영역도 크게 넓어질 것”이라고 덧붙였다. 　 한편 번개는 구름과 구름, 구름과 대지 사이에서 일어나는 방전현상을 가리킨다. 그러나 흔한 자연현상이지만 번개의 실체에 대해서는 여전히 많은 부분이 미스터리로 남아있다. 특히 구름의 거대한 에너지와 번개가 어떻게 그 힘과 빛을 유지할 수 있는지 등이 전문가들의 주된 관심사다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1995년 미국 제록스 사의 한 연구원은 “인터넷이 과부하로 1년 안에 폭발할 것”이란 충격적인 예측을 했다. 1989년 세상에 나온 뒤 신천지를 구가하던 ‘월드 와이드 웹’(WWW)의 파국을 선언했으니 불안감은 좀체 가시지 않았다. 인터넷이 수많은 웹으로 연결되면 과부하가 생겨 초신성과 같이 폭발한다는 게 그의 설명이었다. 그로부터 20년이 지나는 지금 그의 예상은 어긋나 인터넷은 그 용량을 늘려가며 트래픽을 감당해 내고 있다. 제록스가 근거리 컴퓨터를 연결한 ‘이더넷’(Ethernet)을 개발한 업체이니 이 같은 예측을 했을 것으로 여겨진다. 인터넷의 미래와 관련해 빗나간 예측은 더 있다. MS의 빌 게이츠는 “스팸메일이 곧 사라질 것”이라고 자신했고, 뉴스위크는 “웹 사이트는 신문을 대체할 수 없고, 온라인을 이용한 쇼핑시대는 오지 않을 것”이란 기획기사를 잇달아 실었다. 그 말과 글이 씨가 됐을까. 뉴스위크는 2010년 1달러란 헐값에 ‘눈물의 세일’을 하고 말았다. 이들의 예상과 결과가 흥미롭고 얄궂다. 대학과 연구소의 연구용으로만 쓰이던 웹이 인간과 사물을 온라인상에 꽁꽁 묶어놓을 줄을 누가 알았으랴. 지난 12일 ‘WWW’ 탄생 25주년을 맞아 미국의 여론조사기관인 ‘퓨 리서치센터’는 2025년쯤이면 ‘우버넷(Uber net) 세상’이 탄생할 것이라고 예언했다. ‘Uber’는 최고란 뜻으로, 인터넷상의 고차원적인 가상국가를 이른다. 인터넷이 지리적 경계와 국가의 통제력을 넘어 80억 인류를 한데 묶어 지배하는 시대가 도래한다는 것이다. 국가는 물론 유엔과 같은 국제기구의 권력은 약해지고 온라인을 통한 글로벌 정치가 가능해진다고 보았다. “온라인 가상국가는 인도나 중국에서 쟁기질하는 농부를 세계에서 가장 똑똑한 사람으로 만들 것”이란 전망도 했다. 오지 농사꾼의 농사 노하우가 세상을 바꿀 수 있다는 의미다. 최근 페이스북의 마크 저커버그가 현재 인터넷을 접하지 못하는 50억명(세계 인구 3분의2)을 온라인으로 접속시키겠다는 야심찬 프로젝트를 내놓았다. 지난달 29일에는 세계 1위 모바일메신저 앱 업체인 ‘왓츠 앱’(가입자 4억 5000만명)을 사들여 온라인 가상국가 설립에 한발 다가섰다. 그의 계획대로라면 12억명 가입자의 페북은 세계에서 가장 큰 ‘20억 가상국가’를 이룰 날이 머지않아 보인다. 하지만 가상국가는 장밋빛만 갖고 있지는 않다. 휴머니즘이 사라진 온라인의 틈새로 사이버 테러는 물론 온라인 질병도 빈발할 것이 우려된다. 개인정보 보호는 거의 불가능할 것으로 예견된다. 우버넷 세상도 미래 온라인 세상의 빛과 그늘을 갖고 있는 셈이다. 정기홍 논설위원 hong@seoul.co.kr

‘초신성 폭발 장면 공개’ 최근 미국항공우주국(NASA)는 초신성 폭발 장면을 공개했다. NASA는 약 1100광년 떨어진 곳에 위치한 M82 은하 내에 위치한 초신성 SN 2014J가 폭발하는 사진이다. ’초신성 폭발 장면 공개’에 따르면 이 초신성 폭발은 우주에 떠있는 허블망원경은 물론 아마추어 천문가들도 지상에서 관측할 정도로 밝은 빛을 냈다. ’초신성 폭발 장면 공개’에 대해 NASA는 다른 항성에서 날아온 물질이 백색왜성에 쌓였다가 일정한 질량 이상이 돼 폭발한 경우라고 밝혔다. ’초신성 폭발 장면 공개’를 접한 네티즌은 “초신성 폭발 장면 공개..이미 1100년 전에 일어난 일이다”, “초신성 폭발 장면 공개, 사진 예쁘다”, “초신성 폭발 장면 공개..볼 수 있는 천문대가 어디 있지?”, “초신성 폭발 장면 공개라니 우주에서의 불꽃놀이인가?”, “초신성 폭발 장면 공개..도민준 별 아니야?” 등 다양한 반응을 보이고 있다. 사진 = NASA 홈페이지 (초신성 폭발 장면 공개) 온라인뉴스부 seoulen@seoul.co.kr

좀처럼 보기힘든 장대한 ‘우주쇼’가 펼쳐져 관심을 끌고있다. 최근 미 항공우주국 나사(NASA)는 지구로 부터 약 1140만광년 떨어진 곳에 위치한 M82 은하 속 초신성 SN 2014J의 폭발 모습을 공개했다. 지난달 31일(현지시간) 지구 밖에 떠있는 허블우주망원경이 포착한 이 이미지는 아마추어 천문가들도 지상에서 관측이 가능할 만큼 밝은 빛을 내뿜었다. 초신성(Supernova)이란 항성진화의 마지막 단계에 이른 별이 폭발하면서 생긴 엄청난 에너지를 순간적으로 방출하는 것으로, 그 밝기가 평소의 수억 배에 이르렀다가 서서히 낮아지는 현상이다. 이 때 발생하는 에너지의 형태는 대부분 중성미자(neutrino)로 ‘초신성 잔해 물’을 형성해 수백 년 동안 빛을 낸다. 나사 측은 “이번에 관측된 SN 2014J는 ‘la형 초신성’”이라면서 “다른 별에서 날아온 물질이 백색왜성에 쌓이다가 이 백색왜성이 일정한 질량 이상이 돼 폭발하는 형태”라고 설명했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

마치 다이아몬드처럼 영롱하게 빛나는 전갈자리의 꼬리 부분 모습이 선명하게 포착됐다. 최근 유럽남방천문대(ESO) 측은 칠레에 위치한 지구 남반구 최대인 ‘라 실라 천문대’에서 포착한 산개성단 M7의 모습을 공개했다. M7은 지구에서도 여름밤에 육안으로 볼 수 있는 3등급 성단으로 그리스 신화 혹은 별자리 운세로 우리에게도 널리 알려진 전갈자리의 꼬리 부분에 위치해 있다. ESO 관계자는 “M7은 100여개의 별들로 구성되어 있으며 나이가 2억년으로 젊은 편에 속한다” 면서 “M7의 배경에는 셀수 없을 만큼의 수많은 별들이 우주먼지 속에서 빛나고 있다”고 설명했다. 이어 “M7의 크기는 약 25광년이며 지구까지의 거리는 800광년에 달한다” 면서 “사진 속 밝은 별들은 시간이 지나면 결국 초신성으로 폭발하게 될 것”이라고 덧붙였다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

마치 다이아몬드처럼 영롱하게 빛나는 전갈자리의 꼬리 부분 모습이 선명하게 포착됐다. 최근 유럽남방천문대(ESO) 측은 칠레에 위치한 지구 남반구 최대인 ‘라 실라 천문대’에서 포착한 산개성단 M7의 모습을 공개했다. M7은 지구에서도 여름밤에 육안으로 볼 수 있는 3등급 성단으로 그리스 신화 혹은 별자리 운세로 우리에게도 널리 알려진 전갈자리의 꼬리 부분에 위치해 있다. ESO 관계자는 “M7은 100여개의 별들로 구성되어 있으며 나이가 2억년으로 젊은 편에 속한다” 면서 “M7의 배경에는 셀수 없을 만큼의 수많은 별들이 우주먼지 속에서 빛나고 있다”고 설명했다. 이어 “M7의 크기는 약 25광년이며 지구까지의 거리는 800광년에 달한다” 면서 “사진 속 밝은 별들은 시간이 지나면 결국 초신성으로 폭발하게 될 것”이라고 덧붙였다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

신이 우주에서 펼치는 ‘런웨이’ 일까? 무려 37광년이라는 엄청난 길이의 ‘흔적’를 남긴 ‘펄서’(pulsar)의 모습이 포착돼 관심을 끌고있다. 최근 미 항공우주국 나사(NASA)는 찬드라 우주망원경(Chandra X-ray Observatory)이 포착한 카리나 성운(constellation of Carina) 중심 부근에 위치한 펄서 ‘IGR J11014-6103’(이하 IGR)의 모습을 공개했다. 펄서는 빠르게 회전하며 주기적으로 전자기파를 방출하는 중성자별로 이번에 포착된 IGR의 속도는 무려 시속 500만 마일(약 804만 km)에 달한다. 더욱 놀라운 사실은 IGR이 움직이며 남긴 거대한 흔적이다. 이 흔적은 펄서에서 나오는 에너지 입자들로 그 길이가 무려 37광년에 달해 상상을 초월하는 수준이다. 역대 관측된 펄서의 흔적 중 가장 길다는 것이 나사 측의 설명. 찬드라 프로젝트에 참여 중인 스위스 제네바 대학 루치아 파반 박사는 “역대 관측된 것 중 가장 빠르면서도 거대한 규모의 펄서”라면서 “마치 병뚜껑이 빙빙 돌듯 인상적으로 움직인다”며 놀라워했다. 이어 “이 펄서는 카리나 성운 중심부에 위치한 초신성의 잔해 SNR MSH 11-61A에서 약 60광년 떨어진 곳에 위치해 있다” 면서 “약 1000만년 이상 전자기파를 방출하다 결국에는 서서히 사라진다”고 밝혔다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구로 부터 약 1만 1000광년 밖에 떨어져 있는 초신성 ‘카시오페이아 A’의 속살이 처음으로 벗겨졌다. 최근 미 항공우주국 나사(NASA)는 “지난 2012년 우주로 쏘아올린 위성 망원경 누스타(NuSTAR)가 사상 처음으로 카시오페이아 A의 심장부를 촬영하는데 성공했다”고 발표했다. 카시오페이아 A는 별 진화의 마지막 단계인 초신성으로 약 340년전 폭발한 것으로 추정된다. 그간 나사의 찬드라 위성 망원경과 지상 천체망원경이 이를 꾸준히 관찰하며 관련 정보를 전송해 왔으나 이번 누스타의 포착으로 초신성의 실체에 한발 더 다가가게 됐다. 이같은 포착이 가능했던 것은 누스타가 지금까지 발사된 X선 관측 망원경 가운데 가장 강력한 성능을 가졌기 때문이다. 누스타(Nuclear Spectroscopic Telescope Array)는 나사 측이 블랙홀 현상 추적을 위해 우주로 쏘아올린 위성 망원경으로 역사상 최초로 고에너지 엑스레이 자기장 영역을 관찰할 수 있다. 따라서 다른 X-선 망원경들에 비해 10배 이상 선명하고 100배 이상 정교한 이미지를 보내올 것으로 기대를 받아왔다. 누스타 미션의 연구원 버클리 대학 스티븐 보그스는 “지난 10년 간의 천문학 역사상 가장 중요한 성과” 라면서 “별이 폭발하면서 방출되는 방사능 동위원소 티타늄-44(titanium-44)가 실제로 확인됐다”고 밝혔다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

호주 국립대(ANU) 천문학자들이 현재까지 관측된 별 중 가장 오래된 별을 발견했다고 영국 일간 가디언 등이 9일 보도했다. 연구진은 뉴사우스웨일스에 위치한 사이딩스프링천문대의 스카이매퍼 망원경을 이용해 남반구의 별자리 분포를 조사하던 중 우리 은하계에서 136억년 전 탄생한 것으로 추정되는 별을 발견했다고 밝혔다. 이 별은 ‘SMSS J031300.36-670839.3’으로 명명됐으며 지구에서 약 6000광년 떨어져 있다. 지금까지 가장 오래된 별은 약 132억년 전 탄생한 두 별로 미국과 유럽 연구팀이 각각 2007년과 2013년에 발견했다. 이번 연구결과는 세계적인 과학지 네이처 최신호에 발표됐다. 연구를 이끈 스테판 켈러 박사는 “이런 별을 찾아낸다는 것은 건초 더미에서 바늘을 찾는 것과 같다”면서 “오래됐다는 명백한 증거는 별에서 나오는 빛의 스펙트럼에서 검출 가능한 철성분이 전혀 없다는 것”이라고 말했다. 켈러 박사에 따르면 빅뱅으로 탄생한 우주는 수소와 헬륨, 미량의 리튬으로 가득 차 있으며 우리가 오늘날 목격하는 다른 성분들은 모두 항성들에서 만들어진다. 항성은 수명이 다한 거대한 별들이 초신성폭발을 일으키면서 남기는 가스와 먼지 구름 속에서 탄생한다. 켈러 박사는 “별의 나이를 결정하는 한 방법은 철성분이며, 별빛 스펙트럼에서 철 성분이 낮을수록 별의 나이가 오래된 것”이라고 말했다. 이어 “별들이 탄생하고 소멸하는 과정을 반복하면서 우주의 철 함량이 증가한다”면서 “우리가 발견한 별은 철 함량이 태양의 100만분의1에도 못 미치며, 다른 별들보다 최소 60분의1 미만”이라고 말했다. 이창구 기자 window2@seoul.co.kr

관측 사상 우주에서 가장 오래된 별이 발견됐다고 영국 가디언 등 외신이 10일 보도했다. 이 별은 136억년 전 탄생한 것으로 추정된다고 이를 발견한 호주국립대학(ANU) 연구팀은 세계적인 과학지 영국 네이처 최신호에 발표했다. 이는 우주의 시작인 ‘빅뱅’으로부터 얼마 되지 않은 시점이라고 한다. 지금까지 가장 오래된 별은 약 132억년 전 탄생한 두 별로 각각 유럽과 미국 연구팀이 2007년과 2013년 학계에 보고했다. 별의 탄생 시기는 철의 함유량으로 구분하는 데 연구를 이끈 스테판 켈러 박사는 “이 별의 철 함유량은 지금까지 알려진 별의 60분의 1 미만 수준”이라고 설명했다. ‘SMSS J031300.36-670839.3’으로 명명된 이 별은 우리 지구가 있는 은하 안에 있으며 지구로부터 거리는 약 6000광년으로 우주의 규모로 보면 비교적 지구에 가까운 곳에 있다. 켈러 박사는 “이 별의 스펙트럼은 검출 가능한 수준의 철분이 전혀 존재하지 않는 태고의 마지막이라는 명백한 증거”라고 설명했다. 켈러 박사에 따르면 빅뱅으로 탄생한 우주는 수소와 헬륨과 미량의 리튬으로 가득했으며 현존하는 다른 원소는 모든 항성으로부터 만들어진 것이다. 항성은 수명이 다한 거대 별이 초신성 폭발을 일으킨 뒤 남은 가스와 먼지 구름 속에서 탄생한다. 즉 별의 나이를 판정하는 방법의 하나는 마지막에 포함된 철의 양을 확인하는 것이다. 따라서 이번 별의 철 함량은 새롭게 탄생한 별만큼 많지 않으므로 스펙트럼상에서 철의 양이 적을수록 그 별은 오래된 것이라고 연구팀은 설명했다. 켈러 박사는 “우리가 발견한 별이 지닌 철의 함량은 태양의 100만분의 1에도 못 미쳐 현재 알고 있는 어떤 별과 비교해도 60분의 1 미만 수준이다. 이는 이 별이 지금까지 발견된 가장 오래된 별임을 보여준다”고 설명했다. 연구팀은 이 별이 태양 질량의 약 60배인 원시 별의 초신성 폭발 속에서 탄생한 것으로 추정하는데, 5년에 걸쳐 남반구 하늘을 조사 중인 호주국립대의 ‘스카이매퍼’ 망원경으로 발견했다. 이 별 이외에도 철 함량이 아주 작은 다른 별 4개도 발견됐는데 이들은 “이런 초신성이 초기 우주에서 별과 은하의 형성에 중요한 역할을 담당하고 있던 것으로 보인다”고 설명했다. 사진=스테판 켈러/ANU 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr