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

지구 생명체의 기원이 태양에서 잇달아 발생한 ‘슈퍼플레어’ 때문이라는 연구결과가 나왔다. 태양 슈퍼플레어는 태양 표면에서 일어나는 폭발 현상인 태양 플레어보다 수백만~수십억 배에 달하는 초대형 태양 플레어로, 그 에너지는 원자폭탄 1000조 개를 한꺼번에 터뜨린 폭발력과 맞먹는다. 플레어는 태양의 채층(표면)에서 일시적으로 에너지를 방출하는 현상을 가리킨다. 그런데 40억 년 전쯤, 우리 태양에서 잇달아 발생한 슈퍼플레어가 끊임없이 방사선을 쏟아내 지구를 생명체가 살기 적합한 환경으로 만들었을 가능성이 크다고 미국항공우주국(NASA) 연구팀이 국제 학술지 ‘네이처 지오사이언스’(Nature Geoscience) 최신호(5월23일자)에 발표했다. 연구팀에 따르면, 당시 태양은 에너지가 지금보다 3분의 1 수준으로 약했지만, 활동만큼은 훨씬 심했을 가능성이 크다. 반복해서 발생한 슈퍼플레어로 지구 대기중의 질소(N2) 분자가 분해돼 질소산화물(N2O, 아산화질소)과 사이안화수소(HCN)가 생성됐다고 연구팀은 추정한다. 여기서 아산화질소는 지구의 온도를 상승시키는 온실가스가 되며, 사이안화수소에서는 단백질 구성단위인 아미노산이 만들어진다. 질소는 모든 생명체에 꼭 필요한 원소로, 초기 지구의 대기 중에 존재한 것으로 여겨지는데, 질소가 분자 형태에서는 화학적으로 불활성이라서 이보다 반응성이 큰 형태로 변환해야만 한다. 그런데 이 변환이 매우 높은 온도에서 이뤄진다는 것이다. 이번 연구는 태양을 닮은 다른 별들의 탄생부터 수억 년 뒤까지의 모습을 망원경으로 관측해 얻은 데이터를 사용해 만든 초기 지구 대기에 관한 화학적 성질 모델에 기반을 둔 것이다. 연구를 이끈 미국항공우주국(NASA) 고다드 우주센터의 블라디미르 아에로페찬 박사는 태양의 열을 가두기 위한 효율적인 온실가스가 없었으면 40억 년 전 지구는 생명체가 살 수 있는 온난 습윤한 행성이 아니라 표면 천체가 얼어붙은 눈 뭉치로 남았을 것”이라고 설명했다. 지구에 생명체가 처음 등장한 당시에는 태양이 지금처럼 밝고 뜨겁지 않아 지구 환경 역시 춥고 어두웠을 것이라고 과학자들은 생각한다. 이 가설은 ‘어두운 젊은 태양의 역설’(faint young sun paradox)로 불리며 지금까지 해결되지 않았지만, 이번 최신 모델은 당시 지구의 하층대기 중에 질소산화물을 효율적으로 만들어 이 문제를 해결한다. 이에 대해 아에로페찬 박사는 “생명체의 생체 분자를 생성하는 데 필요한 우주의 요소를 우리 모델은 설명할 수 있다”고 말했다. 이번 모델은 지구와 마찬가지로 모 항성으로부터 강력한 방사선에 노출된 다른 행성에서도 같은 결과가 일어났을 가능성이 있다는 것을 시사한다. 이 연구를 검토한 미국 칼세이건 연구소의 행성 과학자 람세스 라미레스 박사는 “같은 시기의 화성도 역설적으로 온난 습윤이었다는 것을 이번 지질학적 증거는 시사한다”면서 “지구뿐만 아니라 화성에서도 비슷하게 태양과 대기 간의 상호 작용이 있었을 가능성이 있다”고 말했다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간이 보기에 태양과 같은 별은 영원불멸한 존재로 여겨진다. 태양 같은 별의 수명은 인간과는 비교할 수 없을 만큼 길기 때문이다. 하지만 태양 역시 오랜 세월 후에는 적색 거성으로 커진 후 백색왜성으로 최후를 맞이하게 된다. 그런데 별의 진화는 생각보다 복잡하게 될 수 있다. 예를 들어 적색 거성으로 진화되기 전 별의 위치에서 강등당하는 경우도 생길 수 있다. 물론 흔한 일은 아니지만, 불가능한 일도 아니다. 사우샘프턴대학의 과학자들은 지구에서 730광년 떨어진 J1433이라는 희미한 쌍성계를 관측했다. 칠레의 고산 지대에 있는 거대 망원경인 VLT(Very Large Telescope)에 설치된 X 슈터라는 특수 장비를 이용해서 관측한 결과 이 쌍성계는 갈색왜성 하나와 매우 가까운 거리에 있는 백색왜성으로 이뤄져 있었다. 갈색왜성은 흔히 실패한 별이라고 불린다. 그 이유는 태양질량의 0.08배 수준으로 질량이 적어서 안정적인 수소 핵융합 반응을 유지할 수 없기 때문이다. 중수소 등을 이용한 핵융합 반응은 가능한데, 생성되는 에너지가 적어 매우 어둡다. J1433의 갈색왜성은 지금은 목성 질량의 60배 정도지만, 백색왜성과의 가까운 거리를 고려할 때 본래 가지고 있던 물질의 90%를 빼앗긴 것으로 보이기 때문이다. 백색왜성이나 중성자별, 블랙홀이 동반성에서 물질을 빼앗는 경우는 흔하지만, 이렇게 높은 비율로 빼앗기는 경우는 드물게 알려졌다. 본래 J1433은 태양질량의 70% 정도 되는 별과 그보다 큰 동반성으로 구성되었다. 그러나 큰 쪽이 먼저 핵연료를 다 소모한 후 백색왜성으로 변했고 이후 동반성에서 물질을 빼앗아 본래는 태양보다 조금 작은 별이었던 동반성을 갈색왜성으로 만든 것이다. 쉽게 말해 별에서 강등당해 그 아래 등급인 갈색왜성이 된 것이다. 이렇게 강등당하는 경우는 물론 흔한 경우가 아니지만, 별의 진화가 우리가 상상하는 것 이상으로 다양하게 일어날 수 있음을 보여주는 좋은 사례다. 사진=Rene Breton, 맨체스터대학 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

천문학자들이 ‘우주의 금광’을 찾아낸 것 같다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 안나 프레벨 교수(물리학과)가 이끈 국제 연구팀은 우리 지구에서 약 10만 광년 거리에 있는 소은하 ‘레티큘럼 2’(Reticulum II) 안에 있는 가장 밝은 별 몇 개로부터 나온 흐릿한 빛을 분석했다. 그 결과, 해당 별들에는 ‘R과정’(빠른 중성자 포획 과정)으로 불리는 현상으로 생성되는 원소들을 엄청나게 많이 있는 것으로 나타났다. 여기에는 철보다 무거운 금과 은, 백금 등 귀한 원소가 포함된다. 이 현상은 지난 1957년 핵물리학자들이 처음 이론으로 묘사했다. 이번 연구는 지난 60여 년간 과학자들을 당황하게 만들었던 금, 은, 백금 등 원소의 다양한 기원에서 하나의 해답을 발견해낸 것이다. 이에 대해 프레벨 교수는 “R과정으로 이런 중원소가 생성되는 방법을 이해하는 것은 핵물리학에서도 가장 어려운 문제 중 하나”라고 설명했다. 보통 금과 은, 백금의 가치가 큰 점은 지구에서 희귀하다는 것에 있지만, 이런 원소가 생성되는 과정 역시 이런 중원소를 특별하게 만든다. 왜냐하면 이런 중원소는 상상도 못할 만큼 큰 밀도를 가진 중성자별들이 엄청난 속도로 서로 충돌해야 생성되며 이런 원소가 다시 소행성 행태로 지구로 날아와야 하는 것이기 때문이다. 프레벨 교수는 “이런 중원소가 생성되는 데는 너무 큰 에너지가 필요하므로 이를 실험적으로 생성하는 것은 거의 불가능하다”면서 “이런 중원소의 생성 과정은 단지 지구에서는 일어나지 않으므로 우리는 우주에 있는 별과 그 물질을 실험실로 사용해야 하는 것”이라고 말했다. 또 연구팀은 생성이 어려운 이런 중원소로 가득한 고유 은하의 발견이 앞으로 항성 역사는 물론 우주 진화 과정을 밝혀낼 것으로 기대한다. 별들은 자체적으로 중원소를 만들 수 없으므로 과거 이 은하에서는 특정 이벤트가 ‘씨앗’이 돼 금·은·백금 등을 가진 별이 만들어졌다는 것이다. 이런 중원소가 가득한 별들이 존재하는 것은 중성자별 간의 충돌이 원인임을 시사한다. 또 이번 결과는 이런 별의 구성을 밝혀내는 방법으로 이런 별을 거느리고 있는 은하의 역사를 밝혀낼 수 있다는 것을 보여준다. 이런 접근 방식은 ‘항성 고고학’(stellar archaeology)으로 불리고 있는데 천체물리학자들이 초기 우주 상태에 대해 자세히 배울 수 있게 해주는 것이다. 프레벨 교수는 “난 정말 이번 결과가 별과 어느 정도 원소를 개별적으로 형성하는 은하의 연구를 위한 새로운 문을 열었다고 생각한다”면서 “우리는 정말 작은 규모의 별들과 정말 큰 규모의 은하들을 서로 연결하고 있는 것”이라고 말했다. 이번 연구성과는 세계적 학술지 네이처(Nature) 최신호(5월 21일 자)에 실렸다. 사진=다나 베리/스카이웍스 디지털, Inc. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

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

오렌지와 포도가 비만을 치료할 열쇠를 쥐고 있는 것으로 밝혀졌다. 두 과일에는 또한 당뇨병과 심장질환을 치료하는 데 도움이 되는 성분이 숨겨져 있었다. 영국 워릭대 연구팀은 적포도 속 ‘트랜스-레스베라트롤’(trans-resveratrol, tRES)과 오렌지 속 ‘헤스페레틴’(hesperetin, HESP)이라는 성분을 결합해 만든 알약에 위와 같은 효과가 있었다고 밝혔다. 연구팀은 이 알약이 미래에 비만과 당뇨병, 심장질환이라는 치명적인 세 가지 질환에 맞설 새로운 치료법을 제공할 것이라고 기대한다. 연구를 이끈 폴 소널리 교수는 “이 약은 믿을 수 없을 정도로 흥미로운 개발로, 이런 질병을 치료하기 위한 우리 능력에 엄청난 영향을 미칠 수 있다”면서 “당뇨병과 심장 질환을 치료하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 비만이라는 시한폭탄을 완화할 수도 있다”고 말했다. 두 화합물이 동시에 투여되면 혈당을 낮추고 인슐린 작용을 개선해 동맥을 건강하게 개선하는 역할을 한다. 이 화합물은 설탕이 체내에서 포도당으로 흡수되면서 생성되는 물질인 ‘메칠글리오살’(methylglyoxal, MG)의 치명적인 영향을 중화하는 단백질인 ‘글리오살라제 1’(glyoxalase 1, Glo1)의 수치를 증가시키는 작용을 한다. 메칠글리오살(MG)은 설탕의 치명적인 영향과 관련한 주요 원인이기도 하다. 고열량 식사 결과로 인한 이런 메칠글리오살(MG)의 축적이 증가하는 것은 제2형 당뇨병을 유발하는 인슐린 저항성을 일으키는 주요 요인이 된다. 또한 메칠글리오살(MG)은 혈관을 손상하고 심장질환 위험 증가와 연관성이 있는 인체의 콜레스테롤 처리 방식을 떨어뜨릴 수 있다. 이런 메칠글리오살(MG)을 차단하는 것은 과체중이나 비만한 사람들의 건강을 개선하고 당뇨병을 갖고 있으며 심혈관계 질환 위험이 큰 환자들에게 도움이 될 것이다. 연구팀이 약으로 만든 화합물은 일부 과일에서 자연적으로 발견되지만, 실제 건강 개선을 위해 필요한 양과 유형은 과일 섭취만으로는 얻을 수 없다. 이런 성분은 비만과 당뇨병, 심장질환 위험이 큰 환자들을 위한 캡슐 형태의 약으로 제공될 수 있다. 실제로 연구팀은 체질량지수(BMI)가 25~40 사이에 있으며 나이가 18~80세인 과체중과 비만한 참가자 32명을 대상으로 8주 동안 하루에 한 번 자신들이 개발한 캡슐 약을 먹게 했다. 참가자들은 평소대로 식단과 운동량을 유지했으며 이 과정은 설문을 통해 보고했다. 참가자들의 당 수치 변화가 검사됐고 동맥 건강 상태는 동맥벽의 유연성 검사로 측정됐다. 다른 평가 사항은 혈액 검사로 분석됐다. 그 결과, BMI가 27.5 이상인 고도 비만인 사람들이 이 약을 통해 당수치와 혈관 염증이 감소하고 인슐린 작용과 동맥 기능이 개선된 것으로 나타났다. 단 위약(플라세보)을 섭취한 그룹에서는 어떤 효과도 나타나지 않았다. 소널리 교수는 “비만과 제2형 당뇨병, 심혈관계 질환은 서구화된 국가들에서 전염병 수준에 있다”면서 “글리오살라제 1(Glo1)의 부족은 비만과 당뇨병, 심혈관계 질환의 건강 문제를 일으키는 것으로 확인됐다”고 설명했다. 또한 교수는 “현재 우리는 상업적 투자자와 파트너를 찾기 위해 당뇨병성 신장 질환을 초기 표적으로 삼아 치료 효과를 입증할 것”이라면서 “우리의 신약은 안전하며 현재의 치료와 함께 효과적인 부가적 치료가 될 것으로 기대한다”고 말했다. 이어 “이번 발견의 핵심 단계는 효과적인 치료를 위한 요법으로, 글리오살라제 1(Glo1)의 증가에 주목하고 이후 트랜스-레스베라트롤(trans-resveratrol, tRES)과 헤스페레틴(hesperetin, HESP)을 결합하는 것이었다”면서 “우리의 돌파구는 흥미롭지만 신체 활동과 다이어트, 다른 생활습관 요인과 현재 치료가 주가 되는 것이 중요하다는 것을 고수해야 한다”고 덧붙였다. 또한 소널리 교수는 이 화합물의 효과를 얻기 위해서는 과일 섭취가 아닌 약물적 투여만 시도해야 한다고 지적했다. 그는 “오렌지와 포도로 직접 섭취하려면 일반인은 매일 오렌지와 포도로 만든 주스를 10ℓ씩 섭취해야 한다”면서 “이는 설탕을 너무 많이 섭취하게 해 역효과를 일으킬 것”이라고 설명했다. 이어 “핵심은 그런 성분이 과일에서 발견됐다는 것이지 과일을 먹으라는 것은 아니다”고 덧붙였다. 　 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘당뇨병 저널’(journal Diabetes) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@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

　난소암 같은 여성에게서 나타나는 여성암과 폐암 치료제로 알려진 ‘택솔’은 미국 주목나무에서 항암효과가 있는 물질을 추출해 만든 천연 항암제다. 이처럼 우리를 둘러싸고 있는 다양한 자연환경에는 항암효과가 있는 물질들이 다수 존재하고 있다. 문제는 천연 화합물에서 항암물질만 추출해 내는 것이 복잡하고 쉽지 않다는 것이다. 이 때문에 항암제 개발에 대한 경제적 효과도 떨어진다. 　국내 연구진이 천연 화합물에서 암 세포에만 작용하는 물질을 손쉽게 추출할 수 있는 방법을 찾아냈다. 　연세대 생명공학과 권호정 교수팀은 천연물에서 생리활성 화합물만 추출해 표적 단백질 결정으로 만드는 방법을 개발하고 천연물 분야 국제학술지 ‘내추럴 프로덕트 리포츠’ 4일자에 발표했다. 　기존에는 천연 화합물에서 표적 단백질 결정을 추출하기 위해 ‘친화 크로마토그래피’라는 기술을 활용하는데 시간적, 경제적 효율성이 떨어지고 추출한 물질들이 실제 질병치료에 사용할 수 있을 정도의 약효를 가지고 있지 못한 경우도 많다. 연구진은 암 표적 단백질과 생리활성 화합물이 결합하면 외부에서 제공되는 에너지에 영향을 받지 않도록 차단되면서 암이 치료된다는 사실을 알아내고 천연 화합물의 약효를 확인하기 위해서는 액체 크로마토그래피 질량분석과 열저항성, 세포의 유전적 변형, 생물정보 데이터 비교 등의 방법을 활용하는 것이 효과적이라는 사실도 밝혀냈다. 　권 교수는 “이번에 개발한 기술은 신약 개발의 효율성을 크게 높일 뿐만 아니라 난치병의 원리를 규명하는 등 다양한 생명현상을 규명하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인간의 머리로는 상상조차 할 수 없는 '우주의 스케일'을 엿볼 수 있는 영상이 공개됐다.최근 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경이 포착한 우리은하의 중심부 모습을 담은 영상을 공개했다. 약 30여 초에 불과한 이 영상 속에 담긴 여행의 거리는 무려 2만 7000광년. 곧 우리은하 한 귀퉁이에 사는 우리가 광속의 우주선을 타고 2만 7000년을 가야 중심부를 구경할 수 있는 셈이다. 우리은하의 중심에는 태양 질량의 약 400만배 쯤 되는 초질량 블랙홀이 존재하며 그 주위를 수많은 별들이 둘러싸고 있다. 특히 우리은하 중심부의 별들은 숲의 나무처럼 매우 빽빽히 모여있는 것이 특징이다. 이를 쉽게(?) 비유하면 지구와 가장 가까운 항성계인 4.3광년 떨어진 '알파 센타우리'(α Centauri) 사이 공간에 100만 개의 태양이 들어차있는 것과 비슷한 수치. 삼성계인 알파 센타우리는 태양보다 조금 큰 알파 센타우리 A, 조금 작은 알파 센타우리 B, 가장 작은 알파 센타우리 C(프록시마)로 이루어져 있다. 우주적인 관점에서 보면 가까운 4.3광년이라는 거리는 지난해 7월 명왕성을 근접통과한 뉴호라이즌스호와 비교해보면 그 스케일이 가늠된다. 초속 16km 속도로 발사된 뉴호라이즌스는 가는 도중 목성 중력의 도움을 받아 그 속도를 초속 23km까지 끌어올렸다. 만약 이 속도로 뉴호라이즌스가 알파 센타우리를 찾아간다면 앞으로 5만 5000년은 날아가야 한다. 곧 이것이 태양과 알파 센타우리의 ‘인터스텔라’(interstellar)다. 곧 이번에 NASA가 공개한 영상은 적어도 1000억개 이상의 별들이 모여있는 10만 광년 크기 우리은하의 중심부를 30여 초만에 구경한 셈이다. 박종익 기자 pji@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

녹색의 화려한 꼬리를 발하는 일반적인 혜성과 달리 꼬리가 없는 혜성이 처음으로 발견됐다. 최근 미국 하와이 대학 연구팀은 오르트 구름에서 온 장주기 혜성 'C/2014 S3'이 일반적인 혜성과 달리 꼬리가 없다고 밝혔다. 한때 두려움과 경이의 대상이었던 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말한다. 소행성과의 가장 큰 차이점은 소행성이 바위(돌) 등으로 구성된 것과는 달리 혜성은 얼음과 먼지로 이루어져 있다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 꼬리를 남긴다. 이번에 꼬리없는 혜성으로 확인된 C/2014 S3은 지난 2014년 처음 발견됐으며 꼬리가 없는 고양이종의 이름을 따 ‘맹크스’(Manx)라는 별칭을 얻었다. 그렇다면 이 혜성은 왜 꼬리가 없을까? 연구팀에 따르면 맹크스는 지구처럼 바위형 천체로 성분만 놓고 보면 소행성이라 볼 수 있다. 그러나 맹크스는 대략 860년 주기로 태양을 찾는 오르트 구름 출신의 장주기 혜성이다. 연구팀은 맹크스가 최초 내행성계(수성·금성·지구·화성) 생성 당시에 만들어졌으나 이후 멀고 먼 오르트 구름까지 쫓겨난 것으로 추측하고 있다. 연구를 이끈 카렌 미치 박사는 "맹크스는 한마디로 '요리되지 않은 소행성'"이라면서 "태양계가 형성될 때 만들어져 당시의 비밀을 고스란히 간직한 마치 최고의 냉장고와도 같다"고 설명했다. 이어 "오르트 구름에는 맹크스처럼 내행성계에서 만들어진 천체가 더 많이 있을 것"이라고 덧붙였다. 오르트 구름(Oort cloud)은 장주기 혜성의 고향으로 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 　　 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있는 오르트 구름은 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다. 탄소가 섞인 얼음덩어리인 이 핵들이 가까운 항성이나 은하들의 중력으로 이탈해 태양계 안쪽으로 튕겨들어 혜성이 된다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

녹색의 화려한 꼬리를 발하는 일반적인 혜성과 달리 꼬리가 없는 혜성이 처음으로 발견됐다.최근 미국 하와이 대학 연구팀은 오르트 구름에서 온 장주기 혜성 'C/2014 S3'이 일반적인 혜성과 달리 꼬리가 없다고 밝혔다. 한때 두려움과 경이의 대상이었던 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말한다. 소행성과의 가장 큰 차이점은 소행성이 바위(돌) 등으로 구성된 것과는 달리 혜성은 얼음과 먼지로 이루어져 있다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 꼬리를 남긴다. 이번에 꼬리없는 혜성으로 확인된 C/2014 S3은 지난 2014년 처음 발견됐으며 꼬리가 없는 고양이종의 이름을 따 ‘맹크스’(Manx)라는 별칭을 얻었다. 그렇다면 이 혜성은 왜 꼬리가 없을까? 연구팀에 따르면 맹크스는 지구처럼 바위형 천체로 성분만 놓고 보면 소행성이라 볼 수 있다. 그러나 맹크스는 대략 860년 주기로 태양을 찾는 오르트 구름 출신의 장주기 혜성이다. 연구팀은 맹크스가 최초 내행성계(수성·금성·지구·화성) 생성 당시에 만들어졌으나 이후 멀고 먼 오르트 구름까지 쫓겨난 것으로 추측하고 있다. 연구를 이끈 카렌 미치 박사는 "맹크스는 한마디로 '요리되지 않은 소행성'"이라면서 "태양계가 형성될 때 만들어져 당시의 비밀을 고스란히 간직한 마치 최고의 냉장고와도 같다"고 설명했다. 이어 "오르트 구름에는 맹크스처럼 내행성계에서 만들어진 천체가 더 많이 있을 것"이라고 덧붙였다. 오르트 구름(Oort cloud)은 장주기 혜성의 고향으로 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 　　 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있는 오르트 구름은 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다. 탄소가 섞인 얼음덩어리인 이 핵들이 가까운 항성이나 은하들의 중력으로 이탈해 태양계 안쪽으로 튕겨들어 혜성이 된다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

삼성서울병원이 국립암센터에 이어 국내에서 두 번째로 ‘꿈의 암 치료기’로 불리는 양성자 치료기를 도입해 본격 가동한다. 병원 측은 본관 건너편 양성자센터에 설치된 높이 10m, 무게 170t의 양성자 치료기 시범 운영을 마치고 환자 치료를 시작했다고 1일 밝혔다. 양성자 치료는 수소원자의 핵을 구성하는 양성자를 빛의 60%에 달하는 속도로 가속한 뒤 환자 몸에 쏘아 암 조직을 파괴하는 최신 암 치료법이다. 평균 20회가량 치료를 진행하고 1번 치료를 받을 때마다 평균 30~60분 정도 걸린다. 정상 조직은 투과하고 암 조직에만 막대한 양의 방사선 에너지를 쏟아붓는 양성자의 고유한 특성 때문에 기존 방사선 치료보다 부작용은 적고 치료 효과는 높다는 장점이 부각된다. 병원 측은 폐암, 간암, 뇌종양, 두경부암 등 방사선 치료가 필요한 모든 암에 널리 쓰일 것으로 기대하고 있다. 특히 소아암은 높은 치료 효과를 보이는 것은 물론 성장에 미치는 악영향도 최소화할 수 있다. 또 희귀암 중 하나인 척색종은 중추신경에 근접해 있어 수술이 어렵고 기존 방사선에 저항성이 강하지만 양성자 치료를 하면 70~80%의 치료 효과를 보이는 것으로 알려져 있다. 병원은 암 환자 상태에 따른 맞춤형 치료도 제공한다. 이를 위해 몸속 암의 위치를 3차원 영상정보를 통해 정확하게 찾아내도록 돕는 첨단 장비인 콘빔CT(컴퓨터단층촬영)를 장착했다. 아울러 일본의 아이자와병원에 이어 세계에서 두 번째로 초고속 라인스캐닝 방식을 채택해 정교한 치료가 가능하도록 했다. 지난해 말부터 양성자 치료기에 건강보험이 적용되면서 치료비는 기존 1000만~2000만원에서 500만~600만원 선으로 줄었다. 권오정 삼성서울병원 원장은 “국내 암 치료 수준을 한 단계 끌어올려 암 정복을 향한 세계 경쟁에서 한 발짝 앞서 나갈 수 있게 노력하겠다”고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

은하계에 존재하는 수많은 뜨거운 별들은 사실 차가운 가스 속에서 태어난다. 육안으로는 잘 보이지 않지만, 이런 가스가 중력에 의해 쉽게 뭉쳐서 별의 씨앗을 형성하는 것이다. 주로 수소와 헬륨으로 이뤄진 가스가 뭉쳐서 중심부의 압력과 열이 임계점을 넘으면, 핵융합 반응이 발생하고 우리가 항성이라 부르는 빛나는 별이 된다. 유럽우주국(ESA)의 허셜 우주 망원경은 적외선 영역에서 별의 재료가 되는 성간 가스를 관측했다. 차가운 가스는 우리가 볼 수 있는 가시광 영역에서는 관측이 어렵지만, 적외선 영역에서는 쉽게 관측할 수 있기 때문이다. ESA의 과학자들은 허셜 우주 망원경을 이용해서 2009년에서 2013년에 걸쳐 관측이 가능한 우리 은하계 전체의 적외선 지도를 작성했다. 허셜 적외선 은하 평면 조사(Herschel infrared Galactic Plane Survey·Hi-GAL)라는 이름의 이 프로젝트는 총 900시간에 걸친 관측 데이터를 모은 것으로 우리 은하의 성간 가스의 모습을 상세하게 기록한 것이다. 70, 160, 250, 350, 500μm 파장에서 관측한 우리 은하계는 신비로운 구름 같은 모습을 하고 있다. 이런 성간 가스는 우리 은하계 전체에 퍼져있다. 연구팀은 160μm 파장에서만 30만 개 이상의 목록을 작성했는데, 이들 중 일부는 물론 미래에 별이 될 재료들이다. 우리가 보는 은하수는 사실 가시광 영역에서 빛나는 별의 모습이다. 하지만 눈에는 보이지 않더라도 성간 가스는 우리 은하계의 진화와 성장에 매우 중요한 역할을 하고 있다. 우리는 망원경의 힘을 빌려 본래는 눈으로 보이지 않는 은하계의 다른 모습을 볼 수 있다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

지구처럼 모성(母星)인 태양 주위를 공전하는 일반적인 행성과 달리 우주에는 ‘엄마’ 없이 떠도는 이른바 ‘고아 행성’(orphan planet)도 있다. ‘떠돌이 행성’(free-floating planet) 등 다양한 별칭으로 불리는 이 행성의 존재는 학계의 큰 관심을 불러 일으켰으며 그간 여러 개의 떠돌이들이 발견됐다. 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 지구에서 약 175광년 떨어진 바다뱀자리 TW별(TW Hydrae) 무리에서 자유롭게 떠도는 행성을 발견했다고 발표했다. NASA의 광역적외선탐사망원경(WISE·Wide-field Infrared Survey Explorer)으로 포착해 'WISEA J114724.10−204021.3'(이하 WISEA 1147)으로 명명된 이 행성은 우리 태양계의 '큰 형님' 목성보다 질량이 5~10배는 더 크다. NASA가 밝힌 WISEA 1147의 정체는 '행성급 질량 천체'(Planetary-Mass Object)다. 그냥 행성이라 쉽게 부르지 않고 굳이 행성급 질량 천체라는 어려운 '딱지'가 붙은 이유는 행성의 정의에 항성의 주위를 돌아야 한다는 조건이 있기 때문이다. 이처럼 엄마없는 행성에 학계에 관심이 쏠리는 이유는 '출생의 비밀'을 알고 싶어서다. 일반적으로 행성은 우리 태양계처럼 항성을 중심으로 형성된다. 이 때문에 WISEA 1147 역시 원래는 TW별무리 중 모항성을 공전하다가 어떤 이유로 중력 균형을 잃고 튕겨져 나왔을 가능성이 있다. 한마디로 집에서 쫓겨나 고아가 됐다는 가설이다. 그러나 NASA는 WISEA 1147이 갈색왜성일 가능성이 높다고 보고있다. 행성과 별의 중간인 갈색왜성(brown dwarf)은 핵에서 연속적인 수소 핵융합 반응을 유지할만한 중력을 가지지 못한 천체를 의미한다. 한마디로 갈색왜성은 별이 되려다 실패한 천체로 애초에 성간물질이 중력으로 뭉쳐져 홀로 태어난다. NASA 측은 논문에 "TW별무리는 나이가 1000만년에 불과할 만큼 매우 어린 축에 속한다"면서 "행성이 형성되려면 최소 1000만년 이상은 있어야하고 그 속에서 쫓겨나려면 더 많은 시간이 필요한 만큼 WISEA 1147이 갈색왜성일 가능성이 높다"고 적었다. 연구에 참여한 털리도 대학 아담 슈나이더 박사는 "WISEA 1147이 고립돼 홀로 형성됐는지 쫓겨났는지 역사를 알기 위해 계속 모니터 중"이라면서 "갈색왜성은 홀로 존재하는 탓에 가시광선을 거의 발산하지 않아 적외선 탐사망원경인 WISE가 큰 도움이 된다"고 밝혔다. 사진=NASA/JPL-Caltech 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

어쩌면 태양계와 같은 항성계가 어떻게 진화하는지 보여주고 있는 것일지도 모르겠다. 과학자들이 우리 태양처럼 행성을 거느린 주항성에 의해 대기가 거의 벗겨진 이른바 ‘벌거숭이 행성’들을 발견했다. 이들 벌거숭이 행성은 모성이 되는 주항성과 너무 가까이 있어 그 별에서 발생하는 맹렬한 방사선 에너지를 고스란히 맞을 수밖에 없다. 이 때문에 기체 상태의 외각층 즉 대기가 벗겨진 것이라고 국제 연구팀은 설명했다. 연구팀은 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 관측 자료를 사용해 기존에 알려진 천체와 다른 외계항성들을 공전하고 있는 외계행성들을 발견하고 연구하기 시작했다. 이들은 우리가 흔히 ‘슈퍼 지구’로 부르는 행성에 주목했다. 슈퍼 지구는 우리 지구보다 약 2~10배 더 큰 질량을 갖는 암석형 행성을 말한다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 영국 버밍엄 대학의 가이 데이비스 박사는 “이런 행성은 마치 가장 뜨꺼운 바람이 나오도록 설정한 헤어 드라이어 바로 옆에 있는 것이나 마찬가지”라면서 “이런 행성이 대기를 빼앗길 수 있다는 이론적 추측은 많았다”고 말했다. 또 “이제 우리는 이런 행성을 확인하는 실질적 관측 증거를 통해 기존 이론에서 풀리지 않던 의문을 해결하게 됐다”고 설명했다. 연구팀은 이번 연구를 위해 별의 내부 구조를 탐색하는 ‘별진동학’(성진학,asteroseismology)이라고 불리는 학문적 기술을 사용했다. ‘항성의 지진학’(stellar seismology)으로도 불리는 이 학문은 볓빛이 밝아졌다가 다시 어두웠졌다를 반복하는 ‘맥동변광성’의 내부 구조를 주로 연구하며 항성의 자연적인 공명을 사용해 그 특성과 내부 구조를 밝히는 것이다. 연구팀은 이같은 방법으로 주항성의 특징을 분석해 그 주위를 공전하고 있는 행성의 정확한 크기를 결정할 수 있었다. 이번 연구는 주항성의 역할을 포함해 시간이 지남에 따라 행성을 가진 항성계가 어떻게 진화하는지 이해하는데 중요한 의미를 갖는다. 이에 대해 데이비드 박사는 “우리 결과는 항성과 가까이 있는 특정 크기의 행성들이 진화 시작 부분에서 훨씬 더 컸을 수도 있다는 것을 보여준다”면서 “실제로 벌거숭이 행성은 매우 다르게 보였을 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구결과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양계 너머의 외계행성을 찾는 데 기념비적인 성과를 거둔 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 이번 주부터 떠돌이 행성 찾기 미션에 들어간다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 9일(현지시간) 보도했다. 떠돌이 행성이란 우리 지구의 태양 같은 모항성이 없이 우주공간이 떠돌아다니는 행성을 말한다. 성간행성, 유목민행성, 자유부동행성, 또는 고아행성으로도 불리는 이 떠돌이 행성이 우주공간에 얼마나 많이 있는가 알아내라는 것이 케플러 망원경이 부여받은 새 미션이다. 모항성의 중력권 내에서 공전하지 않는 이들 떠돌이 행성은 그렇다고 제멋대로 떠돌아다니는 것은 아니다. 홀로 외로이 은하 중심에 대하여 공전하고 있는 것이다. 과학자들이 떠돌이 행성이 원래는 모항성 둘레를 돌다가 어떤 이유로 중력 균형을 잃어버려 튕겨져나왔거나, 애초에 성간물질들이 중력으로 뭉쳐져 항성이나 갈색왜성처럼 홀로 태어났을 것으로 믿고 있다. 그런데 이런 떠돌이 행성이 우주공간에 얼마나 있는지는 아직까지 알려져 있지 않은 상태다. 천문학자들이 떠돌이 행성을 발견하기 위해 사용하는 방법은 미세중력렌즈(microlensing) 기법이다. 망원경 쪽으로 진행하는 별빛이 중간에 보이지 않는 천체를 지나칠 때 빛이 해당 천체의 중력으로 굴절되는 현상을 미세중력 렌즈 효과라 한다. NASA 제트추진연구소(JPL)의 천문학자 캘런 핸더슨 박사는 “이 같은 별빛의 렌즈 효과는 빛이 경과하는 천체의 질량에 따라 달라진다”면서 “일반적으로 빛의 굴절이 짧은 시간 동안 일어나면 그 천체의 질량은 가볍다는 뜻”이라고 설명했다. 또 “떠돌이 행성에 의해 일어나는 렌즈 효과 시간은 몇 시간 또는 며칠 지속되기도 한다”면서 “만약 당신이 한 천체를 모니터링한다면, 그러한 렌즈 효과를 정말 아주 드물게밖에는 발견할 수 없을 것”이라고 말했다. 이어 “한 개의 항성에서 이러한 렌즈 효과를 발견할 비율은 평균 30만 년에서 한 번 꼴”이라고 덧붙였다.​ 이처럼 미세중력 렌즈 효과를 찾기란 사막에서 바늘찾기처럼 어려운 일이라 지난 몇십 년간 이 기법의 개발은 거의 숫자 놀음 수준에서 벗어나지 못했다. 그러나 지상 망원경으로 수천만 혹은 수억 개의 별에 초점을 맞추어 탐색을 해본 결과 짧은 시간의 렌즈 효과를 찾을 수 있는 확률을 지속적으로 높여나갈 수 있었다. 별의 광도 변화에는 여러 원인이 있을 수 있는데, 예컨대 별 자체의 플레어 폭발이나 주기적이 대격동에 의해 별빛의 밝기가 변하는 경우가 있는 반면, 별의 앞으로 어떤 천체가 지나가면서 별빛을 가리는 경우에도 별빛을 휘게 하며 별의 광도에 변화가 나타난다. 핸더슨 박사는 “우리가 앞으로 K2팀으로 하고자 하는 일은 떠돌이 행성으로 인해 일어나는 이러한 렌즈 효과를 찾아내는 것”이라면서 “우리는 지상 관측과 연계하여 렌즈 효과를 찾아내고, 그에 근거해 렌즈 효과를 일으키는 천체의 질량을 계산해낼 것”이라고 말했다. 또 “이것은 실제적으로 이러한 천체들의 질량을 측정하는 최초의 기회이자, 해당 외계행성이 모항성에 중력적으로 묶여 있는가의 여부를 밝혀내는 최초의 기회가 될 것”이라고 설명했다. 어쨌든 이 렌즈 효과 기법을 사용하면 토성 크기나 혹은 그보다 더 큰 떠돌이 행성을 찾아내기란 그리 어렵지 않을 것으로 과학자들은 믿고 있다. K2의 떠돌이 행성 사냥은 오는 14일부터 시작되어 7월1일까지 계속될 예정이다. 한편 이번 프로젝트에 관한 공식 보고서는 지난 1월에 있었던 미국천문학회 올란도 회의에서 발표되었다. 사진=NASA/JPL-Caltech 이광식 통신원 joand999@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

환상적인 에메랄드빛을 발하는 혜성이 카메라에 포착됐다.최근 우주전문매체 스페이스닷컴 등 외신은 어두운 밤하늘에 마치 보석처럼 빛나는 혜성의 모습을 사진으로 공개했다. 지구를 찾아온 방문객인 사진 속 혜성의 이름은 '252P/리니어'(252P/LINEAR·이하 리니어). 지난 2000년 미국 MIT 연구팀이 발견한 리니어는 약 230m 크기로 지난 21일 지구와 약 약 520만㎞ 정도 떨어진 곳까지 가깝게 다가왔다. 우주의 경외감을 주는 이 사진은 지난 18일(현지시간) 아프리카 나미비아에서 전문가용 망원경으로 촬영됐으며 지구 남반구에서는 3월까지 관측 가능하다는 것이 전문가들의 설명. 물론 이를 관측하기 위해서는 달이 진 후 여명이 트기 전 가능하며 오염, 날씨, 대도시의 불빛 등에 방해받지 말아야 한다. 그렇다면 왜 리니어는 다른 천체들과는 달리 환상적인 에메랄드빛을 발하는 것일까? 그 비밀은 혜성의 성분 때문이다. 리니어에 핵에는 고밀도의 2가의 탄소(diatomic carbon)가 존재하고 이 성분이 태양빛에 노출되었을 때 녹색빛으로 빛난다. 일반적으로 혜성은 오르트 구름 출신이다. 오르트 구름(Oort cloud)은 장주기 혜성의 고향으로 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 　　 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있는 오르트 구름은 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다. 탄소가 섞인 얼음덩어리인 이 핵들이 가까운 항성이나 은하들의 중력으로 이탈하여 태양계 안쪽으로 튕겨들어 혜성이 된다.　 사진 위=지난 18일 나미비아에서 촬영된 리니어, 아래=21일 호주에서 촬영된 리니어 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

당뇨병이 확산하고 있습니다. 전 세계의 당뇨병 환자는 1980년에 1억800만 명이었던 것이 2014년에는 4억2200만 명으로 크게 증가했습니다. 미국 당뇨병협회(ADA)에 따르면, 당뇨병으로 인한 연간 사망자 수는 유방암과 에이즈(AIDS)를 합친 것보다 많습니다. 당뇨병은 실명과 신부전, 심장마비, 뇌졸중, 하지 절단의 주된 원인이 되고 있는데 세계보건기구(WHO)는 2016년 세계 보건의 날을 맞아 핵심 이슈로 이런 당뇨병을 선정했습니다. 당신이 매일 아무 생각없이 하거나 하지 않는 행동 대부분이 당신을 당뇨병으로 몰아넣을 수 있습니다. 여기 그런 당뇨병을 일으키는 행동 중 주요한 것이 있습니다. ■ 흡연한다 비록 명확한 원인은 아니지만, 담배는 혈당 수치를 높여 인슐린 저항성이 생기게 하는 원인이 될 수 있습니다. 따라서 흡연을 더 많이 할수록 당뇨병 위험은 더 커지는 것이죠. 만일 당신이 하루에 담배를 20개비 이상을 피우는 흡연가라면 비흡연자보다 당뇨병에 걸릴 위험이 거의 두 배 더 높습니다. 가장 좋은 방법은 금연하는 것이지만 줄이는 것도 도움이 됩니다. ■ 과식한다 과체중이나 비만이 되는 것은 제2형 당뇨병의 주된 원인 중 하나입니다. 물론 체중 감량은 쉽지 않지만, 어떤 사람들은 다른 이들보다 쉽게 체중을 감량할 수 있습니다. 하지만 당신이 체중을 감량할 수 있는 한 가지 방법은 바로 먹는 양을 확인하면서 과식을 막는 것입니다. ■ 동물성 식품을 먹는다 채식 위주의 식단은 당뇨병 위험을 줄일 수 있으며 이미 당뇨병에 걸린 경우에도 혈당 조절 능력을 향상시킨다는 연구결과들이 있습니다. 이는 채식 기반의 식단이 포화지방이 낮고 식이 콜레스테롤이 거의 없기 때문입니다. 채식주의자나 완전 채식주의자가 되는 것이 결코 쉬운 일이 아니지만 좋은 소식은 대체로 거의 모든 동물성 제품에 대용품이 있다는 것입니다. 예를 들어 치즈 중에는 캐슈넛 등 견과류로 만들어진 것이 있으며 고기도 콩으로만 만들어진 것도 있습니다. 만일 당신이 완전히 육류와 유제품을 포기할 준비가 되지 않았다면 눈에 띄게 줄이는 것도 한 방법이 될 수 있습니다. 미국 하버드 공중보건대학원이 약 15만 명을 대상으로 한 연구에서는 매일 고기를 자기 손바닥의 절반 이상을 섭취하는 사람들은 제2형 당뇨병이 생길 위험이 50% 더 높은 것을 발견했습니다. 하지만 이 연구에서 하루 고기 섭취량을 절반으로 줄인 경우 당뇨병 위험이 15%까지 줄어드는 것으로 나타났습니다. ■ 과음한다 저녁에 맥주 한 잔이나 그 이상을 지인들과 마시는 것으로 스트레스를 푸는 이들도 많겠지만 술은 당뇨병의 주된 원인 중 하나입니다. 과음은 인슐린 저항성을 줄여 제2형 당뇨병 발병을 유발할 수 있습니다. 또한 술은 맥주 한 잔만이라도 열량이 높은데 이는 피자 한조각과 맞먹습니다. 따라서 당신이 많이 마실수록 당신은 과체중이 되고 이후 제2형 당뇨병 위험이 더 커지는 것이죠. 하지만 당신이 완전히 금주할 필요는 없습니다. 일단 음주량을 줄이거나 진이나 설탕이 거의 없는 토닉처럼 저열량 술로 바꾸면 도움이 될 수 있습니다. ■ 운동을 거른다 유산소 운동은 체중 감량뿐만 아니라 혈당과 혈압, 적정 콜레스테롤 수치를 유지하는 데 도움이 됩니다. 이상적으로 당신은 일주일에 최소 5일, 그리고 하루 약 30분 이상 운동하는 것을 목표로 해야 합니다. 또한 신체 활동은 하루 내내 지속해서 유지하는 것이 중요합니다. 가능하다면 매시간 최소 1분은 걷도록 노력합시다. ■ 소금을 너무 많이 먹는다 소금은 혈압을 높이므로 당뇨병 위험을 높입니다. 또 최근 연구에서는 아동과 청소년들에게 너무 많은 소금을 섭취하게 하는 것이 나이 들어서 비만을 유발할 가능성을 키우는 것으로 나타났습니다. ■ 테이크아웃 음식을 자주 먹는다 대부분 사람들이 테이크아웃 음식을 좋아합니다. 하지만 이미 모두가 알고 있듯이 이런 음식에는 집밥보다 지방과 소금이 너무 많이 들어있습니다. 이상적으로 당신은 테이크아웃 음식을 먹지 않는 것이 좋지만, 이는 정말 현실적이지 않다는 것을 우리는 너무나 잘 알고 있습니다. 따라서 당신은 음식을 주문할 때 할 수 있는 현명한 선택이 몇 가지 있습니다. 예를 들어, 감자칩은 두꺼운 것을 피하고 햄버거에 패티나 치즈, 마요네즈를 빼는 것도 대안이 될 수 있습니다. 또 피자를 먹을 땐 얇은 것을 선택하고 치킨은 기름에 튀긴 것보다 오픈에 구운 것이 좋으며 중국 음식은 스프링롤이나 꼬치 대신 국물 기반 수프를 선택하는 것입니다. ■ 커피를 충분히 마시지 않는다 마침내 뭔가를 더 먹을 수 있습니다! 하루 커피 3잔은 제2형 당뇨병 위험을 40%까지 감소할 수 있다는 연구결과가 있습니다. 이는 커피에 들어있는 성분들 때문이죠. 특히 폴리페놀은 당뇨병과 같은 염증성 질환의 예방에 도움이 되는 것으로 널리 여겨집니다. 이 사항에서는 다른 사항의 일부 제안을 유지하기 위해 우유 대신 두유(콩)를 넣은 라떼나 아몬드 우유를 섭취하는 것이 좋습니다. 하지만 주의해야 할 사항이 있습니다. 만일 당신이 이미 당뇨병 환자라면 커피 속 카페인은 인슐린 감수성을 손상시켜 상태를 악화시킬 수 있습니다. ■ 탄수화물을 너무 많이 먹는다 탄수화물은 우리 식단에서 중요한 부분입니다. 특히 당신이 정기적으로 운동하고 있다면 먹는 음식의 약 3분의 1은 탄수화물이 차지할 수도 있습니다. 하지만 당신이 탄수화물을 너무 많이 먹어 열량을 태우지 못한다면 이는 지방으로 변화돼 몸에 축적됩니다. 2014년 탄수화물 섭취와 제2형 당뇨병의 연관성을 밝힌 한 연구에서는 주로 체중 증가의 결과로 밝혀졌습니다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr