유럽우주국(ESA)의 과학자들이 사람보다 훨씬 규칙적으로 하루 세 번 식사를 하는 블랙홀을 발견했다. 대부분의 블랙홀은 강한 중력으로 끊임없이 물질을 흡수하면서 커진다. 과학자들은 블랙홀로 흡수되는 물질의 양을 직접 측정하지는 못하지만, 블랙홀로 흡수되지 못한 물질이 초고속으로 분출되는 현상인 제트(jet)를 관측해 간접적으로 알아낼 수 있다. 사실 많은 물질을 흡수하는 블랙홀은 그만큼 강력한 제트를 분출하기 때문에 이름과는 달리 매우 밝은 천체다. 스페인에 있는 ESA 우주 생물학 센터의 지오바니 미뉴티가 이끄는 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 위성과 역시 X선 관측 위성인 ESA의 XMM-뉴턴(Newton)을 이용해 은하 중심 블랙홀을 관측하던 중 흥미로운 사실을 발견했다. 지구에서 2억5000만 광년 떨어진 은하 GSN 069가 9시간 간격으로 밝기가 갑자기 20배 밝아졌다가 다시 본래 밝기로 돌아왔던 것이다. 이는 거의 하루에 세 번 정도인 9시간 간격으로 많은 물질을 흡수한다는 이야기다. NASA의 과학자들은 이를 빗대 하루 세끼를 챙겨 먹는 블랙홀이라고 소개했다. 참고로 블랙홀의 제트는 섭씨 수백만 도의 초고온 상태이기 때문에 X선 영역에서 관측이 용이하다. GSN 069의 은하 중심 블랙홀은 태양 질량의 40만 배 정도로 은하 중심 블랙홀 가운데서 큰 편은 아니다. 하지만 역시 강력한 중력을 지닌 블랙홀로 주변의 큰 가스나 혹은 별을 규칙적으로 흡수하는 것이 이런 주기적 밝기 변화의 원인으로 생각된다. 그러나 주변 물질 분포가 비교적 균등한 은하 중심 블랙홀에서 왜 이런 일이 일어났는지는 아직 모른다. 동반성에서 물질을 흡수하는 항성 질량 블랙홀의 경우 주기적인 밝기 변화가 보고된 적이 있으나 은하 중심 블랙홀에서 발견된 것은 이번이 처음이다. 과학자들은 그 이유를 밝히기 위해 후속 연구를 진행할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

인류가 지구상에 나타난 이래 가졌던 의문의 하나는 밤하늘의 별이 무엇으로 저렇게 반짝이는가 하는 물음이었을 것이다. 무수한 별들 중에서도 평범한 별의 하나인 태양이 무엇으로 저렇게 뜨거운 에너지를 뿜어내고 있는가 하는 문제는 19세기가 다 지나도록 전혀 풀릴 기미를 보이지 않았다. 심지어 어떤 과학자는 태양이 엄청난 석탄을 태우기 때문이라는 웃지 못할 가설을 내놓기도 했다. 별이 반짝이는 이유를 인류가 최초로 알아낸 것은 20세기 중반에 이르러서였다. 2차대전 발발 직전인 1938년, 미국 코넬 대학 물리학자인 한스 베테에 의해 비로소 인류는 별이 빛나는 이유를 알아내기에 이르렀다. 반짝이는 별들은 그 중심에서 4개의 수소가 융합하여 한 개의 헬륨이 되는 과정을 통해 엄청난 에너지를 생성한다는 사실이 알려졌던 것이다. 말하자면 별은 우주의 핵발전소였던 것이다. 인류가 수만 년 동안 궁금해하던 별이 빛나는 이유를 밝혀낸 데에는 재미있는 일화가 있다. 32살의 노총각 교수 베테가 이 사실을 논문으로 발표하기 하루 전, 여친과 바닷가에서 데이트를 즐겼는데, 그녀가 서녘 하늘을 가리키며 말했다. “어머, 저 별 좀 보세요. 오늘 밤 별이 참 예쁘네요.” 사랑에 빠진 사람에게 뭔들 예쁘게 보이지 않을까만, 그녀가 가리킨 별이 특히 예뻤던 모양이다. 베테는 으시대면서 이렇게 말했다. “흠, 그런데 저 별이 빛나는 이유를 아는 사람은 이 세상에서 나밖에 없답니다.” 그리하여 여자는 별이 빛나는 이유를 안 두 번째 사람이 되었고, ‘별이 빛나는 이유’를 아는 유일한 남자였던 베테는 그로부터 29년 뒤인 1967년 별의 에너지원에 관한 연구로 노벨 물리학상도 거머쥐는 행운을 쥐게 되었다. 노벨상 선정위원회의 선정 이유는 다음과 같다. “항성 에너지의 근원에 대한 교수님의 해법은 우리 시대 기초물리학의 가장 중요한 응용 가운데 하나로서 우리를 둘러싼 우주에 대한 이해를 더욱 깊게 해주었습니다.” 원래 독일 태생인 베테의 아버지는 프러시아 인 개신교 신자로, 생리학 교수였고, 어머니가 유대인이었다. 뮌헨 대학에서 물리학 박사 학위를 받고 잠시 대학에서 교편을 잡았던 베테는 1933년 나치가 정권을 잡자 어머니가 유대인이라는 이유로 대학에서 쫓겨났다. 그후 영국을 거쳐 미국으로 망명한 베테는 1935년 코넬 대학에 둥지를 튼 후 정년까지 그곳을 떠나지 않고 연구를 계속했다. 그 무렵 베테는 당시까지 알려진 원자핵 물리학에 관한 이론 및 실험의 내용을 집대성하여 ’현대물리학 리뷰‘ 지에 세 차례에 걸쳐 발표했다. 이 리뷰 논문은 모든 원자핵 물리학을 공부하는 학도들의 교과서가 되어 원자핵 물리학에 대한 '베테의 성경'(Bethe‘s Bible)이라는 별명을 얻을 정도로 높은 평가를 받았다. 2차대전이 발발하자 미 국방부는 원자탄 제조를 위한 맨해튼 프로젝트를 가동했고, 베테는 이론 부분 감독직을 맡게 되었다. 베테는 뉴멕시코주 로스 알라모스 비밀 연구소에서 리처드 파인만과 함께 원자폭탄의 효율을 계산하는 ‘베테-파인만 방정식’을 만들었고, 그것은 1945년 뉴멕시코주 실험장에서 폭발 실험에서 계산의 정확성이 입증되었다. 그러나 베테는 종전 후 반핵운동 진영에 서서 세계평화를 위해 헌신했다.스키나 등산을 좋아한 베테는 로스 알라모스 시절에도 휴일이면 자주 동료 물리학자들과 함께 어울려 주변의 산을 등산했다. 머리를 짧게 깎고 다녔으므로 강한 인상을 풍겼으나, 말씨는 부드러웠고 항상 웃음을 잃지 않는 온화한 인물이었다. 열자리 이상의 숫자 곱하기, 나누기 암산에도 능해 가끔 파인만과 암산 배틀을 벌이기도 했는데, 서너 번 중 한 차례 파인만에게 지는 정도였고, 그러면 젊은 파인만에게 대견하다는 듯 빙긋 미소를 지어 보이기도 했다. 또 그는 생전 알프스와 로키 등 세계의 유명 산을 거의 다 올랐다고 한다. 별은 무엇으로 빛나는가? 수만 년의 인류 궁금증을 풀어준 이분, 2005년에 돌아가셨다. 백 살에서 한 살 빠지는 99살까지 사시고. 주변 사람들 얘기론 생전에 꼭 세인트, 성자의 풍모를 풍겼다고 한다. 마지막으로 여담 하나. 베테가 임종할 때 그의 옆을 부인이 지켰다는데, 과연 그녀가 1938년 바닷가에서 베테로부터 별이 반짝이는 이유를 들었던 그 처녀가 맞을까? 필자도 몰랐지만 나중에 어느 책에서 그녀가 맞다는 사실을 확인했다. 그녀는 튜빙겐 대학의 교수의 딸인 로즈 에발트라는 처녀로, 두 사람은 이듬해인 1939년 결혼식을 올렸다. 그러니까 베테 부부는 무려 66년이나 해로한 셈이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

장애인 육상 400m 국가대표인 정준수(27)는 숨이 차오를 때마다 ‘52초60’을 떠올린다. 오는 10월 12일 호주 브리즈번에서 개막하는 국제지적장애인경기연맹(INAS)의 글로벌게임에 한국 대표로 출전하는 정준수는 52초60 내로 안착하면 도쿄올림픽 패럴림픽 출전권을 확보한다. 52초60은 국제패럴림픽위원회(IPC)가 패럴림픽 출전권을 부여하는 하한선이다. “52초60보다 빨리 뛰면 내년 도쿄 대회에 출전할 수 있어요.” 지적장애 2급으로 자폐증을 갖고 있는 정준수는 의사 표현에 어려움을 겪는다. 낯선 사람을 극도로 경계하면서도 이따금 맥락 없는 문장이 툭툭 튀어나오는 그가 항상 외치는 숫자가 52초60이다. 지난 9일 만난 정준수는 글로벌게임 출전 준비로 서울 송파구 서울체고 운동장에서 매일 5~6시간을 뛴다. 정준수는 국내 장애인 육상 400m 한국신기록(52초63) 보유자다. 2014년부터 5년 연속 전국장애인체전 400m 신기록을 경신하면서 우승했다. 국내에는 적수가 없다. 그의 목표도 국제대회 메달이다. 정준수를 지도하고 있는 안점호(43) 경북장애인체육회 육상실업팀 감독은 “준수가 51초70까지 단축하면 2022 항저우 장애인아시안게임에서 메달을 노릴 수 있다”며 “지도자로선 솔직히 욕심이 난다”고 말했다. 비장애인 남자 육상 400m 한국신기록인 45초37이 1994년 세워진 이후 25년간 깨지지 않는 저항성을 감안하면 한국신기록 보유자인 정준수의 기록 단축은 그야말로 거대한 도전이다. 안 감독은 “목표를 알려 준 후 그 목표를 이루기 위해서 100m는 몇 초에 뛰어야 하고 200m는 몇 초 안에 주파해야 하는지 반복적으로 알려 준다. 준수가 자신의 꿈이 그 목표를 이룰 때 가까워진다는 걸 받아들이는 데 시간이 걸린다”고 말했다. 안 감독에 따르면 정준수는 성장하고 있다. 그는 “예전에는 자기보다 앞서가는 선수가 없을 정도로만 뛰었다”며 “지금은 훈련을 하면서 자신의 기록을 의식하고 단축하기 위해 스스로 욕심을 낸다”고 평가했다. 정준수의 어머니 손진순(58)씨는 생후 7개월 때 아들의 장애를 인지했고 생후 15개월부터 특수교육을 시작했다. 스포츠는 정준수의 삶에 우연한 계기로 다가와 그에게 삶의 원천이 됐다. 손씨는 틈만 나면 이리저리 뛰어다니는 아들을 어떻게 할지 고민하다 “‘수영장에 있으면 딴 데 도망을 못 갈 것 같아’ 수영을 시켰다”고 말했다. 수영으로 기초체력을 다진 정준수는 쇼트트랙과 인라인스케이트에도 재능을 드러냈다. 정준수는 2008년부터 2014년까지 전국장애인체전 쇼트트랙 선수로 활동했고, 2011년 장애인 인라인 국제대회에서 100m 세계신기록을 세웠다. 정준수는 2010년 육상에 입문한 지 4년 만에 경북장애인체육회 육상실업팀 선수로 선발됐다. 손씨는 “준수가 매일 아침 7㎞를 조깅할 정도로 뛰는 걸 즐긴다”며 “꼭 메달의 꿈을 이뤘으면 한다”고 말했다. 정준수는 다음달 5일 서울 마포구 월드컵공원에서 열리는 2019 슈퍼블루마라톤 10㎞ 코스에 특별 출전한다. 장애인과 비장애인이 함께 달리며 장애에 대한 우리 사회의 편견을 깨자는 취지로 열리는 마라톤 대회다. 강국진 기자 betulo@seoul.co.kr

허블 우주 망원경은 인류의 과학적 지식을 한 단계 넓힌 획기적인 성과로 손꼽힌다. 하지만 1990년에 발사한 허블 우주 망원경은 본래 목표했던 관측 기간을 크게 초과해 임무를 수행했고 이제 퇴역할 시기가 점점 다가오고 있다. 미 항공우주국(NASA)은 그 후계자로 역사상 가장 강력한 우주 망원경인 제임스 웹 우주 망원경을 준비 중이다. 비록 여러 차례 발사가 연기되고 개발비가 치솟으면서 위기를 겪기도 했지만, 다행히 개발이 거의 완료되어 2021년까지는 발사할 수 있을 것으로 보인다. 하지만 제임스 웹 우주 망원경 혼자서 모든 우주 관측 임무를 수행할 순 없다. 스피처, 케플러, 찬드라 X선 등 여러 가지 다른 목적의 우주 망원경이 허블 우주 망원경과 힘을 합쳐 우주를 탐사했듯이 제임스 웹 우주 망원경과 함께 할 우주 망원경들이 필요하다. NASA는 작년에 케플러 우주 망원경의 후계자인 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)를 우주로 발사해 외계 행성 탐사 임무에 투입했다. 제임스 웹 우주 망원경은 그 뒤를 이어 2021년에 우주로 발사할 예정이다. 그리고 2020년대 중반, 이들과 함께 우주의 비밀을 밝힐 차세대 우주 망원경인 WFIRST(Wide Field Infrared Survey Telescope)가 발사될 예정이다. WFIRST는 최근 예비 설계 검토 작업을 마치고 최종 디자인 및 개발을 위한 예산을 확보했다. WFIRST는 허블 우주 망원경과 같은 2.4m 지름의 주경(primary mirror)을 지닌 우주 망원경이다. NASA가 6.5m 주경을 지닌 제임스 웹 우주 망원경보다 늦게 허블 우주 망원경과 같은 크기의 우주 망원경을 추가로 발사하는 데는 그럴 만한 이유가 있다. 망원경의 성능을 결정짓는 요소인 주경의 크기는 동일하지만, 이미지 센서의 크기가 비교할 수 없을 정도로 크고 성능도 강력하기 때문이다. WFIRST에 탑재될 2억 8800만 화소 이미지 센서는 허블 우주 망원경의 100배에 달하는 데이터를 한 번에 수집할 수 있다. WFIRST의 강력한 정보 수집 능력 덕분에 21세기 과학의 최대 미스터리 중 하나인 암흑 물질 및 암흑 에너지의 분포나 정체에 대한 결정적인 단서를 찾을 수 있을 것으로 기대된다. 막대한 정보를 지구로 전송하기 위해 WFIRST는 1.7m 크기의 고성능 안테나를 지니고 있으며 하루 1.375TB의 데이터를 전송할 수 있다.하지만 외계 행성을 연구하는 과학자에게 WFIRST는 더 특별한 의미가 있다. WFIRST는 별빛을 가리는 코로나그래프라는 장치가 설치된 우주 망원경으로 항성보다 10억배 어두운 행성을 찾을 수 있는 관측 능력을 지니고 있다. 흔히 외계 행성을 직접 관측하는 일은 서치 라이트 옆에 있는 반딧불 찾기에 비교된다. 행성이 별에 비해 너무 어두워서 지금까지 행성을 직접 관측한 경우는 매우 드물 뿐 아니라 관측 결과도 매우 제한적이었다. 특히 크기가 작은 지구형 행성을 직접 관측하기는 거의 불가능에 가까웠다. 하지만 WFIRST는 이제까지 추정만 할 수 있었던 외계 행성의 대기 성분이나 물의 존재, 표면 온도 등 여러 가지 정보를 실제로 측정할 수 있다. TESS가 지구와 흡사한 외계 행성을 발견하면 WFIRST는 이 행성이 실제로 지구와 비슷한 환경인지 검증할 수 있는 것이다. 2020년 중반 이후 제2의 지구 찾기가 본격화될 것으로 기대하는 이유다. 과학자들은 앞으로 10년 이내에 우주에 지구 같은 행성이 얼마나 흔하게 존재하는지, 외계 행성의 구성 성분이 태양계와 얼마나 비슷한지 더 자신 있게 말할 수 있을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

13년 전 행성의 지위를 잃고 '계급'이 강등된 명왕성을 다시 복권해야한다는 주장이 또다시 제기됐다. 지난 28일(현지시간) 미국 CNN 등 현지언론은 미 항공우주국(NASA) 짐 브라이든스틴 국장이 '명왕성은 행성'이라고 선언했다고 보도했다. NASA를 대표하는 브라이든스틴의 이같은 발언은 지난 23일 콜로라도대학에서 열린 과학관련 행사장에서의 주장이 발단이다. 이날 브라이든스틴 국장은 "만약 태양계의 9번째 행성으로 알려진 작은 얼음 천체를 여전히 애도한다면 당신 혼자 만의 생각은 아니다"면서 "내 생각에 명왕성은 행성"이라고 주장했다. 이어 "나는 지금까지 명왕성은 행성이라 배워왔고 이 생각을 계속 고수할 것"이라고 덧붙였다. 물론 우주 탐사 최전선에 서있는 NASA의 대표자가 '명왕성이 행성'이라고 선언한다해서 국제적으로 명왕성이 행성으로 받여들여지는 것은 아니다. 명왕성이 태양계 행성의 '막내' 지위를 잃게된 것은 13년 전인 2006년 8월 24일 체코 프라하에서 열린 국제천문연맹(IAU) 총회에서였다. 　 당시 400여명의 전세계 과학자들은 투표를 통해 행성의 기준을 바꿨다. 이날 새롭게 정립된 행성의 기준은 첫째, 태양 주위를 공전해야 하며, 둘째, 충분한 질량과 중력을 가지고 구(球·sphere) 형태를 유지해야 하며, 셋째, 공전궤도 상에 있는 자신보다 작은 이웃 천체를 깨끗히 청소해야 할 만큼 지배적이어야 한다는 것이었다. 이중 주위 위성 카론에 휘둘릴 만큼 작은 명왕성은 세 번째 조건을 충족시키지 못했다. 그리고 행성의 지위를 잃고 왜소행성(dwarf planet)으로 강등됐다. 공식 이름은 외우기도 힘든 ‘134340 플루토’로 우리에게 익숙했던 ‘수금지화목토천해명’에서 빠져 지금 태양계의 행성은 모두 8개다.이렇게 '표 대결'에 밀려 명왕성의 계급이 강등되자 미국의 불만은 극에 달했다. NASA는 명왕성이 퇴출되기 직전인 그해 1월 7억 달러라는 거액을 들여 뉴호라이즌스호를 발사했다. 게다가 명왕성은 태양계 행성 중 미국인인 클라이드 W. 톰보(1906~1997)가 발견한 유일한 행성이기도 했다. 이에 미국에서는 유럽 과학자들이 주축인 IAU의 '음모'에 휘말렸다는 주장을 제기할 정도로 자존심에 큰 상처를 입었다. 강등 이후 끊임없이 명왕성의 복권을 주장한 미 천문학계의 반격이 다시 시작된 것은 지난 2015년 7월 뉴호라이즌스호가 명왕성에 도착하면서다. 그러나 이 주장 역시 유럽학계의 높은 벽에 부딪쳐 지금에 이르고있다. 이렇게 유럽 천문학계의 논리에 막히자 급기야 아예 행성의 정의 자체를 바꾸자는 주장도 제기됐다. 2년 전 NASA 수석 연구원 알란 스턴 박사와 동료 과학자들은 행성을 '핵융합을 겪은 적이 없고, 충분한 자체중력을 지녀 궤도 매개변수와 무관하게 3축 타원체로 묘사될만한 회전타원형을 띤 항성 하위개념의 질량체'로 새롭게 정의했다. 전문가도 잘 이해못할 이 제안의 핵심은 태양 주위를 공전하는 것이 행성의 기준이 될 필요가 없고 태양계 여덟 행성 모두 다가오는 작은 천체들을 쓸어버릴 만한 능력이 없다는 점을 지적한 것이다. 그러나 행성의 정의가 만약 이렇게 바뀐다면 학생들에게는 악몽이 될 수 있다. 이 기준대로라면 태양계에는 100개 이상의 행성이 생기며 우리의 달 역시 ‘건방지게’ 지구와 같은 반열에 오른다. 　　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

여름철 밤잠을 설치게 만드는 것은 열대야와 모기이다. 지난해와는 달리 올해는 열대야도 그리 길지 않았고 모기도 기승을 부리지 않았다. 올해 모기가 많지 않았다고 내년에도 적을 것이라는 생각은 착각이다. 모기는 열대지역과 온대지역 등에서 살면서 일본뇌염, 뎅기열, 지카바이러스 등을 옮기는 역할을 한다. 이 때문에 많은 과학자들이 다양한 방법으로 모기 박멸을 연구하고 있다. 그 중 하나가 볼바키아 박테리아를 이용해 모기의 생식 능력과 바이러스 전파 능력을 차단하는 것이다. 그러나 많은 사람들이 볼바키아 박테리아에 감염시킨 모기가 세대를 거치는 과정에서 기대효과가 떨어지거나 내성을 가질 수 있다는 우려가 있다. 미국 펜실베니아주립대 감염병역학센터, 호주 모나쉬대 생명과학부, 퀸즈랜드대 생명과학부, 영국 옥스포드대 동물학과 공동연구팀은 볼바키아 박테리아에 감염된 바이러스 전파 차단능력과 생식능력 저하는 자연선택이라는 진화과정에서도 그대로 후손에게 이어지고 시간의 변화에도 감소되지 않는다는 사실을 확인했다. 이번 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 미생물학’ 27일자에 실렸다.연구팀은 뎅기열, 일본뇌염, 말라리아 등을 옮기는 것으로 잘 알려진 이집트 숲모기에게 볼바키아 박테리아를 감염시킨 뒤 뎅기열 바이러스 차단 능력을 실험했다. 연구팀은 실험실에서 유전자 재조합을 통해 모기의 신체 능력을 다양하게 만든 뒤 볼바키아 박테리아를 감염시켰다. 그 다음 감염된 모기들에게 뎅기열 바이러스를 주입하고 바이러스 전파 능력을 측정한 것이다. 그 결과 볼바키아 박테리아에는 막단백질을 통과할 수 있는 캐드헤린 단백질 중 하나인 ‘AAEL023845’가 포함돼 있다는 사실을 확인했다. 이 유전자가 모기의 면역 체계를 가동시켜 바이러스 활동을 억제시키고 바이러스의 전파를 막는 것이라는 설명이다. 이와 함께 이 단백질이 모기의 바이러스 전파 차단 능력을 다음 세대로 전달할 수 있다고 설명했다. 엘리자베스 맥그로우 펜실베니아주립대 교수(곤충학)는 “이번 연구결과는 볼바키아 박테리아가 뎅기열 바이러스 전파를 효과적으로 차단할 수 있다는 것을 보여줌으로써 생물학적 살충제로서의 효과가 우수하다는 것을 보여줬다”라며 “또한 세대를 거쳐가면서 볼바키아 박테리아에 대한 내성이나 저항성이 증가할 것이라는 우려도 사실이 아니라는 것을 확인한 연구”라고 말?다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

만약 이 행성에서 하늘을 쳐다본다면 3개의 태양이 떠있는 것을 목격할 수 있다. 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 지구에서 약 22광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성 'LTT 1445Ab'를 발견했다는 연구결과를 발표했다. 암석형 행성인 LTT 1445Ab는 지구와 비교하면 덩치는 1.35배 크며, 질량은 8.4배 정도다. 흥미로운 점은 LTT 1445Ab가 모두 적색왜성(red dwarf)으로 이루어진 삼성계에 속해있다는 사실. 적색왜성은 태양보다 작고 희미한 별로 온도도 낮다. LTT 1445Ab는 모항성인 3개의 별 중 가장 밝게 빛나는 LTT 1445A를 불과 5.36일 만에 공전한다. 지구의 1년이 이곳에서는 단 5일인 셈이다. 이처럼 항성과 바짝 붙어있는 특성 때문에 행성의 표면온도는 155℃에 이를만큼 이글이글 타오른다.NASA 측은 "차세대 행성 사냥꾼이라 불리는 우주망원경 ‘테스’(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)로 이 행성을 발견했다"면서 "LTT 1445Ab가 안정적으로 LTT 1445A의 궤도를 돌고있으며 그 너머의 먼거리에서 두개의 별이 공전한다"고 설명했다. 이어 "LTT 1445Ab의 표면온도는 예열된 오븐에 비교할 만 하다"면서 "삼성계의 행성이 발견된 것은 이번이 처음은 아니다"라고 덧붙였다. 실제 학계에서는 영화 ‘스타워즈’ 속 주인공 루크 스카이워커가 살던 외계행성 ‘타투인’ 같이 태양이 2개, 혹은 3개 이상 뜨는 행성도 많다고 보고있다. 이중 '제2의 지구'라는 별칭이 붙은 행성 '프록시마 b'가 대표적으로 지구와 가장 가까운 항성계인 알파 센타우리(α Centauri)라는 삼성계에 속해있다. 지구에서 약 4.3광년 떨어진 곳에 알파 센타우리는 우리의 태양보다 조금 큰 ‘알파 센타우리 A‘, 조금 작은 ‘알파 센타우리 B’ 그리고 가장 희미한 ‘알파 센타우리 C’(프록시마)로 이루어져 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“오늘날 사망 원인의 대부분을 차지하는 질병은 나쁜 생활습관 탓에 발생한다. 지금까지 그렇게 생각돼 왔다. 하지만 오늘날 증거가 가리키는 방향은 박테리아(세균)가 원흉이라는 것이다. 이는 의학의 혁명을 예고하고 있다.” 지난 7일 영국의 과학잡지 ‘뉴사이언티스트’에 실린 특집의 도입부다. 제목은 ‘당뇨·뇌졸중·알츠하이머병의 진정한 원인을 우리는 찾아낸 것일까?’ 잇몸병을 일으키는 특정 세균이 만성 염증을 일으키며 이것이 성인병의 주된 원인일지 모른다는 내용이다. 이 같은 ‘세균 가설’의 주장을 따라가 보자. 수많은 생활습관병에 세균이 관련돼 있다는 사실은 최근에야 드러났다. 진행 과정이 매우 느리며 휴면 상태에 들어가 있거나 세포 내에 숨어 있기 때문이다. 이 탓에 실험실에서 배양하기가 어렵다. 하지만 이제는 DNA 염기서열 결정법이 나와 있다. 그 덕분에 예전에 존재하리라고 전혀 예상하지 못했던 장소에 세균이 있다는 사실이 드러났다. 가장 많은 질병에서 역할을 하는 것으로 보이는 최악의 원흉은 잇몸 질환을 일으키는 특정 세균이다. 잇몸병은 “인류에게 가장 널리 퍼져 있는 질병”이라고 홍콩대학의 모리지오 토네티는 말했다. 노화 관련 질병의 대다수는 잇몸병을 가진 사람에게 나타난다. 그런 사람은 증상이 더 심각한 경향이 있다. 그 이유는 우리의 면역계로 하여금 신체를 계속 공격하게 만들기 때문이라고 한다. 치아의 플라크(세균막)가 잇몸으로 뚫고 들어가면 염증을 일으킨다. 염증이란 면역 세포가 몰려들어 미생물과 이에 감염된 세포를 모두 파괴하는 반응을 말한다. 이것이 오래 지속되면 치아와 잇몸 사이의 공간에 몇몇 세균이 증식한다. 그중 한 종(포르피로모나스 진지발리스)은 특히 교활해서 염증이 계속되게 만든다. 염증은 병원균을 죽인 다음 종료되는 게 정상이다. 문제는 30~40대부터 염증이 만성화하는 현상이 일어나기 시작한다는 점이다. “이 세균은 실제로 염증 과정의 일부를 차단하는 분자를 만들어 낸다.” 미국 터프츠대학의 캐럴라인 젠코 박사가 하는 말이다. 약해진 염증은 인체 세포를 죽인다. 죽은 세포의 파편은 진지발리스의 좋은 먹을거리가 된다. 세포가 파괴되면 박테리아가 필요로 하는 철분도 방출된다. “이 균은 번식을 위해 숙주의 면역계와 상호작용을 스스로 조절한다.” 미국 펜실베이니아대학의 조지 하지셍갈리스의 말이다. 문제의 균은 혈류 속으로 숨어든다. 인체 면역계는 이에 대항하는 항체를 만들어 낸다. 이것은 세균으로부터 우리를 보호해 주는 것이 보통이다. 하지만 진지발리스의 항체는 세균이 통과했다는 신호에 가깝다. 이런 항체를 지닌 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 다음 10년 내에 사망할 확률이 실제로 높다. 또한 류마티스 관절염, 심근경색, 뇌졸중이 발생할 위험도 더 크다. 이 세균의 가장 큰 혐의는 알츠하이머의 원인이라는 것이다. 지금껏 아밀로이드와 타우 단백질이 지목돼 왔다. 하지만 이를 줄이는 요법으로 증상이 개선된 사례는 없다. 최근 생쥐 연구에서 문제의 세균이 구강에서 뇌로 이동하는 사실이 확인됐다. 이 세균은 심근경색과 뇌졸중을 일으키는 죽상동맥경화의 원인으로도 꼽힌다. 연관성은 성인형 당뇨병에서 더욱 명백하다. 잇몸병 치료의 효과는 당뇨약 한 종류를 추가하는 것과 동일한 수준이라고 미국 치주학아카데미는 밝히고 있다. 미국 코르텍사임사의 연구에 따르면 항생제는 생쥐의 해당 세균을 죽였지만 저항성이 빠른 속도로 나타났다. 지난 1월 이 회사는 미국 등의 8개 대학과 함께 진지발리스만이 만들어 내는 진지페인이라는 단백질 소화 효소를 발견했다. 해당 효소는 알츠하이머병으로 사망한 사람들의 뇌 표본 99%에서 발견됐으며, 병이 심했을수록 수치가 높았다. 이 회사는 진지페인을 차단해 알츠하이머를 막는 약을 개발 중이다. 생쥐는 저항성을 유발하지 않고도 알츠하이머 비슷한 뇌 손상을 회복시켰다. 현재 대규모 임상시험이 진행 중이다. 치료약이 나올 때까지 대책은 두 가지다. 치아를 잘 관리하고 좋은 생활습관을 유지한다. 음주와 흡연은 잇몸병을 부르며 운동은 염증을 줄여 준다. 건강한 식단은 혈액 내 철분 방출을 막아 세균의 증식을 방지해 준다.

우리 은하 중심부에 있는 블랙홀에서 전례없는 빛 에너지 방출이 감지됐다. 미국 캘리포니아대학 로스앤젤레스 캠퍼스(UCLA) 연구진은 지난 5월, 우리 은하 중심에 있는 궁수자리 A*( Sagittarius A*)로부터 뿜어져 나온 방사선을 포착하는데 성공했다. 연구진에 따르면 방사선이 방출되는 순간, 블랙홀이 밝기가 평소보다 75배 가량 밝아졌으며, 갑작스럽게 터져나오듯 밝아졌던 블랙홀은 며칠 뒤 평상시의 밝기로 되돌아갔다. 천문학자들은 우리 은하의 중심에 있는 이 블랙홀에서 이토록 강력한 빛이 뿜어져 나온 사례가 없었으며, 강력한 방사선 방출과도 연관된 현상이라고 설명했다. 당시 이를 직접 관찰했던 UCLA 소속 천문학자는 과학 전문 매체인 사이언스얼러트와 한 인터뷰에서 “몇 번의 섬광이 이어졌고 이는 매우 불규칙했다. 곧장 블랙홀에 매우 흥미로운 무언가가 벌어지고 있다는 것을 깨달았다”고 당시를 떠올렸다. 이어 “거의 동시에 엄청난 방사선이 감지됐고, 우리는 이 순간을 촬영할 수 있었다”고 덧붙였다. 연구진이 우리 은하 내부의 거대 블랙홀의 활동을 포착하는데 활용한 것은 W. M 켁 전문대의 망원경이다. 미국 하와이 마우나케아 정상 부근에 위치한 두 개의 천체 망원경으로 구성된 이 천문대의 망원경은 지름이 각 10m로, 세계에서 가장 큰 광학 망원경으로 알려져 있다. 연구진은 이 망원경을 이용해 나흘 밤 가량 지속된 블랙홀의 활동을 촬영할 수 있었다. 연구진이 공개한 영상에서 블랙홀의 섬광은 단 몇 초로밖에 보이지 않지만, 이는 연구진이 쉬운 이해를 위해 편집한 것이다. 실제로 방사선과 함께 밝은 빛이 터져 나왔다가 다시 원래대로 돌아가는데 걸린 시간은 길게는 2시간에 달했다. 연구진은 “블랙홀은 원래 매우 불규칙하게 활동하지만 이렇게 강력한 빛이 궁수자리 A*에서 방출된 적은 없었다”면서 “정확한 원인은 아직 알 수 없지만, 가설 중 하나는 궁수자리 A*를 돌고 있는 항성인 S0-2가 주위를 돌던 중, 블랙홀 내부로 가스 에너지를 떨어뜨리면서 상당한 빛과 에너지가 방출됐다는 것”이라고 설명했다. 한편 궁수자리 A*는 초거대 질량의 블랙홀로, 2002년 독일 막스플랑크연구소 연구진이 궁수자리 A* 근처 별의 운동을 관측해 은하 중심에 반경 0.002 광년 속에 태양 질량의 약 430만 배의 천체인 궁수자리 A* 블랙홀이 있음을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 ‘천체물리학저널 회보‘(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 실릴 예정이다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 지방 축적을 촉진하는 단백질 작동 원리를 규명했다. 권혁무 UNIST 생명과학부 교수팀은 ‘톤이비피’(TonEBP) 단백질이 백색 지방세포의 에너지 소비와 지방 분해를 감소시켜 비만과 당뇨병을 촉진하는 원리를 발견·규명했다고 11일 밝혔다. 연구진은 체질량 지수가 높은 사람일수록 지방세포 안에 톤이비피 단백질이 많다는 점에 착안해 연구를 시작했다. 실험 결과 톤이비피 단백질을 감소시킨 쥐는 에너지 소비가 활성화돼 지방세포 크기가 감소했다. 또 지방간, 인슐린 저항성, 내당능 장애 등 대사질환이 개선되는 모습을 보였다. 톤이비피 단백질 생성을 억제하자 지방을 축적하는 백색 지방세포에서 에너지를 소비하는 갈색 지방세포 특징이 나타난 것이다. 이는 톤이비피 단백질이 백색 지방세포 안에서 ‘베타3 아드레너직 수용체’의 발현을 억제하기 때문이다. 이 수용체는 백색 지방세포 안에서 갈색 지방세포 역할을 하는 ‘베이지 지방세포’를 활성화한다. 베이지 지방세포는 백색 지방세포 조직 내부에서 에너지 소비를 증가시키는데, 톤이비피 단백질을 줄이면 그 활성도가 높아진다. 권 교수는 “톤이비피 단백질 작동 원리를 이용하면 백색 지방세포가 갈색 지방세포의 기능을 가질 수 있다는 중요한 과학적 지식을 발견했다”며 “비만, 당뇨병 등 대사질환을 치료하는 약물을 개발하는데 새로운 방향을 제시하게 된 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 자연과학 분야 국제 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 6일 자 온라인판에 게재됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

세계보건기구(WHO)는 2000년대 초반 비만을 당시 뚱뚱한 상태가 아닌 지방세포의 증가로 인해 각종 질병의 원인으로 지목하고 치료해야 할 질환으로 구분했다. 실제로 비만은 당뇨는 물론 고지혈증, 고혈압 등 각종 대사질환을 일으키는 것으로 알려져 있다. 꾸준한 운동과 식이요법으로 비만을 막을 수 있지만 체질적으로도 쉽게 살이 찌는 사람들도 있다. 살이 쉽게 찌는 사람들은 나쁜 지방세포로 알려진 백색 지방세포가 에너지소비가 많은 좋은 지방세포인 갈색 지방세포보다 더 많다. 국내 연구진이 비만을 유발하는 원인 단백질을 발견하고 이를 조절함으로써 백색 지방조직을 갈색 지방조직처럼 작동할 수 있도록 하는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 연구팀은 체내 염증 반응을 일으키는 ‘톤이비피’(TonEBP) 단백질이 비만과 당뇨를 촉진시킨다는 사실과 그 작동원리를 11일 밝혀냈다. 이번 연구결과는 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호(11일자)에 실렸다. 톤이비피 단백질은 체내 염증반응을 증가시켜 류머티스 관절염, 당뇨성 신장질환 발병을 촉진하며 간암 발병에도 관여하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 체질량 지수(BMI)가 높은 사람일수록 지방 세포 내에 톤이비피 단백질이 많다는 점에 착안했다. 연구팀은 생쥐실험을 통해 톤이비피 단백질을 감소시킨 실험쥐는 에너지 소비가 활성화돼 지방세포의 크기가 감소했고 에너지 소비와 지방 분해가 촉진됐다. 특히 지방세포 크기 감소로 지방간, 인슐린 저항성, 내당능 장애 같은 대사질환도 개선되는 것이 확인됐다. 연구팀은 톤이비피 단백질이 백색 지방세포 내 베타3 아드레너직 수용체 발현을 억제하는 기능을 한다는 사실을 확인했다. 톤이비피 단백질을 줄이면 백색 지방세포 조직 내에서 베이지 지방세포를 활성화시켜 열 생산이 활발해지면서 갈색 지방세포처럼 에너지 소비를 늘려 비만을 막을 수 있다는 설명이다. 권혁무 UNIST 교수는 “이번에 밝혀낸 톤이비피 단백질의 작동원리를 이용하면 백색 지방세포가 갈색 지방세포의 기능을 갖게 만들 수 있다”라며 “톤이비피 단백질을 조절하면 지방 축적을 막아 비만은 물론 당뇨 같은 대사질환을 치료하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

죽은 별을 공전하는 행성의 핵은 전파를 방출하며, 지구에서 10억 광년 거리에서 오는 그 전파까지 탐지할 수 있다는 새 연구논문이 발표되었다. 별이 연료를 모두 소진하면 바깥층을 우주공간으로 방출하는데, 이것이 바로 별의 임종이라고 할 수 있다. 방출된 별먼지는 거대한 고리를 만들고, 그 중심에는 별의 속고갱이라 할 수 있는 백색왜성이 남는다. 별들이 죽을 때면 보통 근처의 천체를 파괴하는데, 궤도를 도는 행성의 경우에는 바깥층이 벗겨져나간다.　​ 영국 워릭대학의 천체 물리학자 디미트리 베라스가 이끄는 연구에 따르면, 백색왜성 주위를 공전하는 행성의 핵은 여전히 전파를 방출하며, 과학자들이 지구에서 그들을 탐지할 수 있다. 이 같은 사실은 외계행성을 탐색하는 데 활용될 수 있다는 의미라고 연구자들은 말한다. 베라스 박사는 “이전에는 자기장 신호를 탐색하는 방법으로 주요 행성을 발견한 적이 없었다”면서 “백색왜성 주위를 도는 주요 행성이나 그 핵을 발견한 적도 없는 만큼 이번에 발견된 행성 핵의 전파는 세 가지 의미에서 ‘처음’을 나타내는 것”이라고 설명했다. 새 연구에 따르면, 백색왜성과 그 궤도를 도는 살아남은 행성 핵 사이의 자기장은 단극 유도 회로를 형성할 수 있다. 이 회로는 금속 물체가 자기장에서 회전하여 전류를 생성할 때 형성된다. 이 회로의 방사선은 전파로 방출되며, 이는 연구원들이 전파 망원경으로 관측할 수 있다. 연구원들은 이 현상을 통해 ‘죽은’ 행성계를 탐지하는 것 외에도 단극 유도 회로를 형성하는 목성과 그 위성 이오를 연구할 수 있을 것으로 생각하고 있다. 그러나 백색왜성 주변의 모든 행성이 핵을 남기는 것은 아니다. 행성의 핵이 백색왜성에 너무 가까이 위치하면 모성의 조석력으로 핵이 파괴되기 때문이다. 그리고 핵이 살아남더라도 모성에서 너무 멀리 떨어진 궤도에 있으면 그 전파를 탐지해낼 수가 없다. 또한 자기장이 너무 강하면 핵이 백색왜성으로 끌려들어가 파괴되고 만다. “따라서 우리는 약 태양 반지름 3배에서 수성-태양 간 거리 사이에서 백색왜성 주위의 행성만을 찾아야 한다”고 베라스 박사는 밝혔다. 연구자들은 백색왜성 궤도를 도는 행성 핵 시스템을 모델링한 결과, 별이 죽을 때 외층이 벗겨져나가도 행성 핵은 1억 년 이상 생존할 수 있으며, 때로는 10억 년 생존할 수 있다는 사실을 발견했다. 1990년 대 초, 과학자들은 궤도를 도는 별들로부터 전파를 감지함으로써 최초의 외계행성을 발견했다. 이 연구팀은 전파를 탐지하여 행성의 핵을 발견함으로써 외계행성 발견과 탐사를 위한 강력한 도구를 발견한 셈이다. 이 연구에 이어 연구팀은 아레시보 전파망원경 등을 사용하여 백색왜성 주위를 도는 행성 핵를 탐지하고 연구할 계획을 세우고 있다. 베라스 박사는 "그러한 연구는 항성계의 역사를 밝히는 데 도움이 될 것“이라면서 “우리 인류의 먼 미래와 태양계가 어떻게 진화할 것인지에 대한 통찰을 얻을 수 있을 것”이라는 기대를 밝혔다. 이 연구는 지난 6월 21일 왕립천문학회 월보에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

우주에는 다양한 이유로 밝기가 주기적으로 변하는 변광성이 존재한다. 동반성에 의해 가려서 밝기가 주기적으로 변하거나 별 자체가 팽창과 수축을 거듭하면서 밝기가 변하는 경우 등 여러 가지 이유가 있는데, 대개 수일에서 수백일 사이의 주기로 밝아졌다가 어두워지는 변화를 반복한다. 하지만 미국 UC 산타 바바라 대학의 토마스 쿠퍼는 쌍성계를 연구하던 중 불과 5분 주기로 밝기가 변하는 맥동변광성(pulsating star)를 발견했다. 연구팀은 샌디에이고에 있는 팔로마 천문대(Palomar Observatory)의 광역하늘 천문조사 장비인 ZTF(Zwicky Transient Facility)를 통해 별의 밝기 변화에 대한 데이터를 수집하던 중 이전에 본 적이 없는 독특한 형태의 변광성을 발견했다. 이 별의 표면 온도는 5만℃에 달해 태양보다 9배 정도 더 뜨거웠지만, 질량은 태양의 20~50%에 불과했다. 여기에 불과 5분이라는 짧은 주기로 팽창과 수축을 반복하면서 밝기가 변하고 있었다. 연구팀은 이 별의 작은 질량과 비정상적으로 뜨거운 표면 온도를 생각할 때 이 별이 마지막 단계에서 중심부가 노출된 별이라고 판단했다. 태양 같은 별의 마지막 순간은 적색거성으로 부풀어 오른 후 주변으로 가스가 흩어지면서 조용히 최후를 맞는 것이다. 이 마지막 단계 전에 별의 중심부에서는 헬륨 핵융합 반응이 일어난다. 오랜 세월 별에 에너지를 공급한 수소가 고갈되고 중심핵에 헬륨만 남게 되면 헬륨을 연소시켜 산소와 탄소를 만들고 에너지를 공급받는 것이다. 하지만 이 별은 그 단계에서 동반성에게 대부분의 가스를 빼앗겨 안정적인 헬륨 핵융합 반응에 필요한 중력과 온도를 확보하는데 실패했다. 그 결과 불완전 핵융합 반응이 일어나면서 수축과 팽창을 반복하는 상태가 됐다. 별 표면이 뜨거운 이유는 내부의 뜨거운 핵이 드러났기 때문이다. 결국, 이 별은 서서히 식어가면서 백색왜성으로 최후를 맞이하게 될 것이다. 물론 이런 별은 우주에 매우 드물며 천문학자가 아닌 일반 대중이 아마추어 망원경으로 관측할 수 있는 별도 아니다. 하지만 천문학자들에게는 매우 흥미로운 정보를 제공했다. 적색거성 단계의 별 내부를 들여다볼 수 있는 흔치 않은 기회이기 때문이다. 이번 관측 결과는 기존의 항성 진화 모델에 적합한 것으로 나타났다. 독특한 사연을 지닌 작은 별 덕분에 과학자들은 기존 이론의 타당성을 검증할 기회를 얻었다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

우리 태양 질량의 무려 400억 배가 넘는 것으로 추정되는 거대한 괴물 블랙홀이 발견됐다. 최근 독일 막스 플랑크 천체물리학연구소 등 공동연구팀은 유럽남방천문대의 세계 최대 천체망원경 VLT(Very Large Telescope)로 초거대 타원형 은하인 '홀름버그 15A'의 중심을 분석한 결과 극대질량 블랙홀을 새로 발견했다고 발표했다. 지구에서 7억 광년 떨어진 곳에 위치한 홀름버그 15A 은하는 약 500개 이상의 은하들이 모여있는 ‘아벨(Abell) 85’라는 은하단(銀河團)의 주요 일원이다. 이번에 새롭게 발견된 블랙홀은 홀름버그 15A의 중심에 똬리를 틀고있으며 태양 질량의 400억 배가 넘어 극대질량 블랙홀(Ultramassive black hole)로 분류됐다. 　　 일반적으로 대부분의 은하들은 그 중심부에 우리 태양 질량의 수백 만 배 심지어 수십 억 배가 넘는 거대한 블랙홀을 품고 있다. 우리 은하 역시 예외가 아닌데 실제 중심에는 태양의 400만 배가 넘는 초질량 블랙홀 ‘궁수자리 A*’가 얌전하게 자리잡고 있다. 블랙홀은 우리의 태양 질량과 비교해 ‘체급’을 나누는데 태양보다 수십 만 배 이상 큰 초질량 블랙홀과 태양보다 3배 이상 큰 항성질량 블랙홀로 구분한다. 특히 우주에는 인간의 상상을 훌쩍 뛰어넘는 블랙홀도 존재하는데 태양의 100억 배 이상 질량을 가진 블랙홀을 극대질량 블랙홀이라 부른다. 연구를 이끈 키아누쉬 메르간 연구원은 "지금까지 발견된 블랙홀 중 가장 거대한 것 중 하나"라면서 "우리 태양계 모든 행성의 궤도를 잡아먹고도 남을 정도"라고 밝혔다. 　 한편 역대 발견된 것 중 가장 큰 블랙홀은 'TON 618' 이라고 불리는 퀘이사 중심에 자리잡은 블랙홀이 꼽히는데 태양 질량의 무려 660억 배로 추정된다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘천체물리학저널'(Astrophysical Journal) 최신호에 발표됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

기화된 중금속을 우주로 배출하는 희한한 거대 행성이 사상 처음으로 확인됐다. 지난 1일(현지시간) 미국 존스홉킨스 대학 등 공동연구팀은 목성형 행성인 'WASP-121b'의 특징을 밝힌 연구결과를 학술지 ‘천문학저널‘(The Astronomical Journal) 1일자에 발표했다.　 지구에서 약 880광년 떨어진 곳에 위치한 WASP-121b는 목성보다 2배는 더 큰 거대 행성으로 2년 전 처음 발견됐다. 흥미로운 점은 WASP-121b가 우리의 태양보다 더 뜨거운 항성과 바짝 붙어있다는 사실로 쉽게 비교하면 지구와 태양 사이보다 10배는 더 가깝다. 이 때문에 WASP-121b는 모든 것을 녹일만큼 이글이글 타오르며 전체적인 행성의 모습도 미식축구공 모양으로 확장되고 있다. 연구팀에 따르면 WASP-121b의 상층부 대기온도는 무려 2500℃에 달한다. 더욱 놀라운 점은 수소와 헬륨보다 무거운 원소인 철과 마그네슘이 기화해 우주로 방출되고 있다는 사실이다. 논문의 수석저자인 데이비드 싱 박사는 "철과 마그네슘 같은 중금속이 우주로 방출되는 것은 WASP-121b가 너무 크고 부풀어 올라 중력이 약해졌기 때문"이라면서 "WASP-121b는 대기가 벗겨진 행성"이라고 설명했다. 　 또한 연구팀은 WASP-121b 관측을 통해 행성 형성 이론을 새롭게 연구할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 싱 박사는 "뜨거운 목성(항성으로부터 거리가 지구와 태양과의 거리보다 10분의 1 이내에서 빠르게 공전하는 거대 가스행성)은 대부분 수소로 이루어져 있으며 쉽게 가스를 잃는다"면서 "WASP-121b의 경우에는 수소와 헬륨이 마치 강물처럼 유출되면서 중금속 역시 끌고가는데 이는 질량 손실에 있어 효율적인 매커니즘"이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구에서 약 73광년 떨어진 항성 주위에서 외계행성 세 개가 발견됐다. 이들 행성은 먼지와 가스가 뭉쳐 행성을 형성하는 모형에서 ‘잃어버린 고리’일 수 있어 학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 등 국제 연구진이 미 항공우주국(NASA) 우주망원경 ‘테스’(TESS)를 사용해 적색왜성(M형 주계열성) ‘TOI-270’ 주위에서 슈퍼지구 1개와 미니 해왕성 2개를 발견했다고 세계적 학술지 네이처 자매지 ‘네이처 아스트로노미’(Nature Astronomy) 최신호(29일자)에 발표했다.지난 3월 화가자리에 있는 이 항성에서 가장 가까운 약 450만㎞(약 0.03AU) 떨어진 곳에서 발견된 슈퍼지구 ‘b 행성’(TOI-270 b)은 지름이 지구보다 약 1.2배 더 크다. 슈퍼지구는 지구보다 크지만 그 지름이 지구의 1.75배 이하이고 질량은 2~10배 정도인 암석형 행성을 말한다. 이 행성의 공전 주기는 3.4일로 항성과 바짝 붙어있어, 지구형 행성이지만 평균 온도가 약 254°C에 달해 생명체가 도저히 살 수 없는 곳으로 추정된다. 또 이 항성에서 750만㎞(약 0.05AU) 떨어진 첫 번째 미니 해왕성 ‘c 행성’(TOI-270 c)의 지름은 지구의 약 2.4배로 세 행성 중 가장 크다. 미니 해왕성은 지구 지름의 2~3.5배 사이의 행성으로 표면에 수소와 헬륨으로 된 기체를 지닌 가스형 행성이다. 이들은 해왕성이나 천왕성 같은 행성이지만, 기체가 적은 형태의 행성으로 추정된다. 공전 주기는 약 5.7일, 평균 온도는 약 150°C에 달한다. 두 번째 미니 해왕성 ‘d 행성’(TOI-270 d)은 모성에서 약 1100만㎞(약 0.07AU) 거리에 있으며 그 지름은 지구의 약 2.1배다. 공전 주기는 약 11.4일이며 평균 온도는 약 66°C다. 이에 대해 연구를 이끈 MIT 천체물리학자 막시밀리안 귄터 박사는 “항성 TOI-270은 곧 지구형 행성과 가스가 좀더 우세한 미니 해왕성 사이의 잃어버린 고리를 연구할 수 있게 해줄 것”이라면서 “왜냐하면 이 항성계에서는 이 모든 형태의 행성들이 같은 시스템(항성계)에서 형성됐기 때문”이라고 설명했다. 이는 태양계에 이들 행성처럼 지구와 해왕성 크기 사이에 속하는 행성이 없어 행성 행성의 비밀을 밝히는 데 도움이 된다는 얘기다. 따라서 연구진은 슈퍼지구와 두 미니 해왕성의 형성 경로가 같은지 아니면 다른지를 확인할 수 있기를 기대한다.이런 세 행성이 발견된 항성 TOI-270의 이름은 지난해 4월 발사된 뒤 관측 임무를 수행하고 있는 TESS가 발견한 천체들 가운데 행성을 거느릴 가능성이 높은 관심 천체(OI·Object of Interest) 중 270번째(270)라는 뜻에서 이런 약칭이 붙었다. 또한 연구진은 이 항성계 안에 더 많은 행성들이 숨겨져 있을 가능성이 높다고 추정한다. 그중 일부 행성은 생명체 거주 가능 공간에 있을지도 모른다. 귄터 박사는 “TOI-270은 외계행성 과학을 위한 진정한 디즈니랜드이자 TESS가 발견한 가장 중요한 항성계 중 하나”라면서 “이는 하나가 아닌 여러 이유로 뛰어난 실험실로 정말 사람들이 좋아할 요소를 다 갖췄다”고 말했다. 연구진은 앞으로 TESS보다 적외선 분해능이 뛰어난 차세대 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 배치되면 TOI-270에 관한 더 자세한 관측 연구에 집중할 계획이다.한편 TESS는 ‘천체면통과 외계행성 탐색 위성’(Transiting Exoplanet Survey Satellite)의 약자로 지난해 11월 퇴역한 케플러 우주망원경의 후임으로 그해 4월 발사됐다. TESS는 2년 동안 슈퍼지구를 포함해 1500개의 외계행성 후보 물질을 분류하는 임무를 수행한다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

30대 초반 직장인 A씨는 두 달 넘게 생리가 없어 불안한 마음에 병원을 찾았다. 평소에도 주기가 불규칙했지만 이렇게 장시간 생리를 하지 않은 적은 없었다. 병원 검사 결과 ‘다낭성난소증후군’으로 확인됐다. 다낭성난소증후군은 여성에게 남성호르몬(안드로겐)이 증가하고 배란이 잘 되지 않아 생리주기가 불규칙해지는 질환이다. 초음파로 난소를 관찰했을 때 배란되지 않은 난포들이 작은 낭종(물주머니)처럼 보인다고 해서 이런 이름이 붙었다. 이 질환은 가임기 여성의 5~10%에서 발생할 정도로 흔하다. 2011년 2만 111명이었던 환자가 2018년 4만 8207명으로 2배 이상 급증했다. 그러나 대부분 여성은 질 출혈이나 불임과 같은 문제가 발생하고 나서야 뒤늦게 병원을 찾는다. 다낭성난소증후군은 난임 여성 40~50%에서 발견되는 대표적인 난임 원인이기도 하다. 생리불순이 장기간 계속되면 병원을 찾아가 검사를 받아야 한다. 유은정 차여성의학연구소 서울역센터 교수는 28일 “배란장애는 다낭성난소증후군 환자의 60~85%에서 관찰된다”며 “희발월경(생리 간격이 35∼40일 이상으로 길어지는 증상)이나 무월경이 흔하고 무배란성 월경이 규칙적으로 나타나기도 하는데, 이를 그냥 내버려 두면 증상이 평생 지속될 수 있고 임신 성공 가능성도 현저하게 떨어진다”고 말했다. 다낭성난소증후군이 있으면 배란이 잘 이뤄지지 않아 생리가 불규칙해진다. 건강한 여성은 난포자극호르몬(FSH)과 황체형성호르몬(LH)이 한 달 주기로 변하고 이 과정에서 여러 개의 난포 가운데 하나가 선택돼 성숙 과정을 거쳐 배란으로 이어진다. 반면 다낭성난소증후군 환자는 황체형성호르몬 수치가 지속적으로 높아 난포 선택 과정에 문제가 생긴다. 그 결과 여러 난포가 동시에 비슷한 크기로 자라 배란이 정상적으로 이뤄지지 않는다. 난임 시술도 어렵다. 유 교수는 “난임 시술을 할 때는 임신 성공률을 높이기 위해 과배란 주사를 놓아 최대한 많은 난포를 채취한다. 그런데 다낭성난소증후군 환자에게 과배란 주사를 놓으면 복수가 차거나 복통, 호흡곤란을 유발하는 ‘난소 과자극 증후군’이 생길 수 있다”고 설명했다. 이 밖에도 해당 질환자에게는 대사증후군 등 다양한 합병증이 뒤따른다. 당 대사가 정상적으로 이뤄지지 않아 생리불순과 무월경, 난소낭종(물혹), 불임과 같은 부인과 질환이 생길 수 있다. 당뇨와 고지혈증, 고혈압 등 대사증후군이 생기거나 심혈관계 질환이 오기도 한다. 배란이 잘 되지 않아 자궁내막암, 유방암과 같은 부인암이 잘 발생하고 비만, 여드름, 남성형 탈모, 다모증과 같은 피부 질환도 빈발한다. 다낭성난소증후군의 원인은 명확히 밝혀지지 않았다. 기본적으로 인슐린 저항성에 문제가 생겨 발생하고 유전·환경 요인이 함께 작용하는 것으로 알려졌다. 다낭성난소증후군 환자의 30~50%가 대사증후군을 동반하는데, 특히 제2형 당뇨 발병 위험이 3~7배 큰 것으로 알려졌다. 환자의 70%는 이상지질혈증도 갖고 있다. 호르몬 분비 이상으로 여성호르몬이 자궁내막을 지속적으로 자극해 자궁내막암 발병 위험도 크다. 잠재적 위험으로 우울, 수면무호흡증, 비알코올성 지방간 등이 나타나기도 한다. 병원에서는 증상 완화에 초점을 맞춰 치료한다. 우선 배란장애로 임신에 어려움을 겪는 여성에게 배란유도제와 인슐린 감수성 개선제로 배란을 유도한다. 난임 시술을 받는 이들은 과배란 주사를 맞는 대신 난포에서 미성숙한 난자를 채취해 체외에서 배양·성숙시켜 정자를 주입해 수정하는 ‘미성숙난자 체외수정’을 시행한다. 유 교수는 “다낭성난소증후군은 난소기능 자체가 저하된 게 아니기 때문에 다른 원인으로 임신이 어려워진 환자보다는 체외수정 결과가 좋은 편”이라고 전했다. 당장 임신 계획이 없는 여성은 주기적으로 여성호르몬인 프로게스테론 제제나 경구용 피임제를 복용해 혈중 호르몬 이상을 교정하는 치료법을 쓴다. 이렇게 해서 생리주기가 규칙적으로 돌아오면 자궁내막암을 예방할 수 있다. 다낭성난소증후군 환자가 비만이면 체중을 줄여야 한다. 비만은 인슐린 저항성을 높여 다낭성난소증후군 위험을 키운다. 류기영 한양대학교구리병원 산부인과 교수는 “비만 및 과체중 다낭성난소증후군 여성은 먼저 생활습관을 개선해야 한다. 운동요법과 체중 감량을 위한 칼로리 제한 식이를 권고한다”고 말했다. 또 “적어도 5~10% 이상 체중을 줄이면 심혈관계 질환의 위험도를 낮출 수 있고 제2형 당뇨의 예방에도 도움을 준다”고 설명했다. 체중 감량은 임신 가능성을 높이는 데도 도움이 된다. 2016년 유럽생식의학회에서 발표한 연구에 따르면 비만 난임 여성이 체중을 5% 줄인 결과 2년 뒤 자연임신 성공률이 26.1%를 기록했다. 체중을 줄이지 않은 난임 여성(12.6%)보다 2배 이상 높았다. 유 교수는 “밀가루나 패스트푸드, 탄산음료 섭취를 줄이고 과일이나 채소, 잡곡을 먹는 게 좋다. 하루 30분 정도 조깅을 하는 등 꾸준히 운동하는 것도 도움이 된다”고 말했다. 다만 그는 “무리하게 다이어트를 해 체중이 급격히 줄면 오히려 무배란, 무월경 등의 문제가 발생할 수 있기 때문에 식이조절과 운동을 통해 체계적으로 체중을 감량해야 한다”고 조언했다. 특히 “과도하게 스트레스를 받거나 불규칙적으로 생활하면 호르몬 분비 체계가 무너져 생리주기가 불규칙해지므로 평소 올바른 생활방식을 유지해야 한다”고 강조했다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

하늘에 세 개의 태양이 빛나는 외계행성이 발견되었다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 26일(현지시간) 보도했다. 과학자들은 미 항공우주국(NASA)의 외계행성 탐색용 우주망원경 TESS에 의해 수집된 데이터에서 'LTT 1445Ab'라고 불리는 외계행성을 발견했다. LTT 1445Ab는 3개의 별을 가진 항성계의 행성으로, 그 중 하나만 궤도를 돌고 있다. 지구에서 약 22.5 광년 떨어진 거리에 있는 이 항성계의 별들은 모두 별의 생애 중 후반기에 있는 적색왜성으로 알려져 있다. 하버드-스미소니언 센터의 천문학자 제니퍼 윈터스 공동저자는 “그 행성의 표면에 서 있으면 하늘에는 3개의 태양이 빛나고 있지만 그 중 2개는 아주 멀리 떨어져 있어 작게 보인다”고 밝히면서 “그들은 하늘에 떠 있는 두 개 불길한 붉은 눈과 같이 보인다”고 덧붙였다. TESS 자료에 따르면, 과학자들은 이 외계행성이 지구에 비해 3배 정도의 크기로, 질량은 지구의 약 8배에 달하며, 표면 온도가 섭씨 160도에 이르는 것으로 추정하고 있다. 또한 이 행성은 모항성을 5일마다 한 바퀴 공전한다. 이 행성의 특이점에 대해서는 아직까지 제대로 파악하지 못하고 있으나, 머지않아 대기의 조성은 알 수 있을 것으로 기대되고 있다. 행성의 모항성인 문제의 별은 비교적 지구의 가까운 곳에 위치한 적색왜성으로, 지구의 시선방향으로 볼 때 행성이 모항성의 앞을 지나가는 위치에 있는 만큼 과학자들은 망원경을 통해 행성을 둘러싼 대기를 실제로 볼 수 있다. 천문학들은 곧 TESS 우주망원경을 통해 이 외계행성의 대기를 분석할 계획으로 있다.2년의 주요 미션 기간 중 중간 시점에 있는 TESS는 태양계 외부의 항성계 시스템을 탐색할 미션을 띠고 지난해 발사된 우주망원경으로, 항성면 통과(transit) 방법을 이용하여 밝은 항성을 공전하는 행성을 발견하는 게 목표이다. 이를 위해 TESS는 행성이 모항성 앞을 지나갈 때는 일정한 크기의 빛이 차단되어 모항성이 어두워 지는 정도를 측정하는 방법으로 행성의 크기와 정확한 공전주기를 파악한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

빠른 속도로 서로를 빙빙도는 죽은 두 별이 새롭게 발견됐다. 지난 24일(현지시간) 미국 캘리포니아 공과대학 연구팀은 팔로마 천문대의 광역하늘 천문조사 장비인 ZTF(Zwicky Transient Facility)를 이용해 'ZTF J1539+5027'로 알려진 두 쌍의 백색왜성을 발견했다고 발표했다. 지구에서 약 8000광년 떨어진 ZTF J1539+5027은 매우 흥미로운 백색왜성이다. 다소 낯선 단어인 백색왜성(white dwarf)은 우리의 태양같은 항성이 진화 끝에 나타나는 종착지를 말한다. 일반적으로 수명이 다한 별은 죽어가면서 물질을 우주로 방출하면서 부풀어 오르고 결국 차갑게 식으며 쪼그라드는데 이를 백색왜성이라고 한다. 우리의 태양 역시 앞으로 70억 년 후면 수소를 다 태운 뒤 바깥 껍질이 떨어져나가 행성모양의 성운을 만들고 나머지 중심 부분은 수축한 뒤 지구만한 크기의 백색왜성이 될 것으로 예상된다.ZTF J1539+5027은 둘다 지구 정도 크기로 서로 간의 거리는 불과 7만 7000㎞ 정도다. 이 정도 거리면 지구와 달의 5분의 1로 그야말로 바짝 붙어있는 셈이다. 특히나 두 별이 회전하는 속도도 너무나 빨라 단 7분이면 한바퀴 돌 수 있다. 이 때문에 죽은 두 별이 서로를 저주하며 춤을 춘다는 문학적인 표현까지 나올 정도. 　 논문의 제1 저자이자 발견자인 캘리포니아 공대 대학원생 케빈 버지는 "매일밤 ZTF를 이용해 밤하늘을 살피며 보내는데 무엇인가 사라지고 다시 깜빡이는 이상한 패턴을 발견했다"면서 "두 별이 서로의 앞을 지나는 것을 관측한 것"이라고 소감을 밝혔다. 이어 "쌍성계를 이뤘던 두 별이 결국 합쳐질 지 아니면 큰 별이 나머지를 그대로 흡수할 지는 논쟁거리로 남아있다"고 덧붙였다. 논문에 따르면 두 별 중 약간 작은 별의 표면온도는 특이하게도 4만 9982℃에 달해 태양보다 9배는 뜨겁다. 이같은 극한의 온도가 별을 더 밝게해 발견이 가능했다는 것이 연구팀의 설명이다. 　 　 이번 연구결과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 24일자에 발표했다　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

충북 음성에서 30년 전부터 한우 키워 ‘고기=대사질환 원인’ 비판에 연구 시작 고품질 사료 개발… 美 PMC에도 게재 “젊은 벤처 창업 위해 컨설턴트 확대해야”“농업은 바로 단물을 빼먹을 수 있는 사업이 아니어서 무엇보다 인내심이 필요합니다. 농식품 스타트업에서 제일 중요한 것이 자기의 철학을 판다고 생각하고 자신만의 상품을 만드는 것입니다.” 농식품 벤처기업 ‘그린그래스’의 신승호(57) 대표는 22일 서울신문과의 인터뷰에서 “일부 젊은 농업 벤처인들이 땀 흘리는 것을 기피하고 정부가 주도하는 사업에만 맞춰 상품을 만드는 경향이 있다”면서 “남의 옷에 자기를 맞춰 들어갈 것이 아니라 자신만의 철학과 브랜드를 팔겠다는 각오로 임해야 성공한다”고 말했다. 신 대표가 2015년 설립한 그린그래스는 농림축산식품부가 지난 5월 우수한 기술력을 가진 농식품 벤처기업이라고 인증한 ‘어벤처스’(A벤처스) 1호 기업이다. 충북 충주에 본사를 둔 그린그래스는 오메가3와 오메가6 지방산의 비율을 1대4로 맞춘 고품질 한우와 젖소의 사료를 개발한 공을 인정받았다. 회사는 이 사료로 키운 가축으로 우유, 치즈, 소시지 등 고품질 축산물을 만들어 판다. 지난 11일에는 그린그래스가 미국 네브래스카링컨대 연구진과 공동으로 진행한 연구 논문 ‘오메가3와 오메가6 비율에 따른 식습관이 비만과 인슐린 저항성 및 대사 기능 장애를 통제한다’가 미국 국립의학전자도서관 ‘펍메드센트럴’(PMC)에 게재됐다. 한국 농식품 벤처기업의 연구가 PMC에 게재된 것은 이례적이다. 하지만 이는 지난 17년간 신 대표가 흘린 땀과 눈물의 소산이다. 신 대표는 1989년부터 고향인 충북 음성에서 한우를 1000마리 이상 키우던 축산인 출신이다. 그는 “2002년부터 고혈압, 당뇨, 고지혈증 등 대사성 질환의 원인이 고기에 있다는 비판적 여론을 접하고 더 건강한 축산물을 제공하자는 일념으로 연구를 시작했다”고 말했다. 그러나 신 대표가 설립한 회사는 세 차례 실패했고 살던 집도 경매에 넘어갔다. 신 대표는 2015년 9월 네 번째 회사인 그린그래스를 설립, 2017년 잣, 솔방울과 들깨 부산물 등 오메가3가 풍부한 가축 사료를 개발하고 이를 미국에 수출하면서 비로소 빛을 보게 됐다. 그린그래스는 창업 3년째인 지난해 매출액 75억원, 고용 인원 31명의 기업으로 성장했다. 신 대표는 “지난해 미국 국립보건원(NIH)과 네브래스카 주정부 등으로부터 30만 달러의 연구 자금을 지원받아 미국에서도 공동 연구를 진행할 수 있었다”며 “지난해 매출의 절반을 연구비에 투입할 정도로 꾸준히 연구에 매달린 결과를 미국 측도 알아준 것”이라고 말했다. 이어 “소비자들은 자기 철학과 신념이 확고하게 담긴 제품을 사게 된다”면서 “정부도 똑똑한 젊은 세대가 더 많이 농식품 벤처를 창업할 수 있도록 컨설턴트도 지원하고 판로를 열어 줬으면 좋겠다”고 밝혔다. 글 사진 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr