●황규훈(사업)씨 모친상 고대영(KBS 사장)씨 장모상 고태은(대우조선해양 사원)씨 외조모상 25일 연세대 세브란스병원, 발인 27일 오전 8시 50분 (02)2227-7547 ●서상우(대구시 자치행정국장)씨 부인상 24일 대구의료원, 발인 27일 오전 8시 (053)560-9570 ●김만수(대구신문 동부취재본부 부국장대우)씨 별세 25일 포항성모병원, 발인 27일 오전 7시 (054)260-8048 ●홍성필(연세대 교수)씨 모친상 손신태(의정부예술의전당 본부장)씨 장모상 홍원표(서울고등검찰청 법무관)씨 조모상 25일 연세대 세브란스병원, 발인 27일 오전 10시 30분 (02)2227-7556 ●정경희(전 한국일보 논설위원)씨 별세 25일 여의도성모병원, 발인 27일 오전 7시 (02)3779-1963

지난 11월 4일 한국과학기술한림원이 주최한 원탁토론회 ‘생명공학 기술을 활용한 우리나라 농업 발전 방안’이 서울 강남구 양재동 aT센터에서 열렸다. 우리나라 최고의 과학자 단체인 한림원이 이 문제를 제기한 것은 창조농업 혁신의 근간은 첨단 생명공학 기술을 이용해 지구온난화로 급격히 떨어지는 농업 생산성을 높이고 지속 가능한 고소득 농업경영을 달성하는 것인데, 우리의 현실은 일부 소비자들의 부정적인 인식과 불안감으로 기술 혁신을 이룰 수 없는 상황에 놓여 있기 때문이다. 중국은 생명공학에 의한 신품종 개발을 국가 중점 연구개발 사업으로 채택해 이미 충분한 국제 경쟁력을 확보했다. 이로써 다국적 종자 기업들의 독점적 시장 진입을 막고 자체 개발한 유전자변형(GM) 작물 재배로 농업 혁신을 선도하고 있다. 그러나 우리나라는 생명공학 연구개발을 위한 수준 높은 인적 자원을 확보하고 있으며 지난 30여년의 연구 성과로 다수의 생명공학 신품종을 개발해 놓고 있으나 막상 실용화는 하지 못하고 있다. 농촌진흥청이 인체 면역력을 향상시키는 레스베라트롤을 다량 함유한 쌀 신품종을 개발해 상용화하려고 한다는 발표를 하자 일부 극렬 유전자변형농산물(GMO) 반대운동 시민단체가 농친청 앞에서 반대 시위를 벌여 연구자들을 곤혹스럽게 하고 있다. 지난 30여년 동안 GMO에 대한 연구와 안전성 평가기술은 크게 발전해 미국과 중국을 비롯한 28개국 1억 8000만㏊(세계 전체 경작지의 12%)에서 GM 신품종이 재배되고 있다. 미국에서 생산되는 옥수수와 콩의 90% 이상이 GM 작물이다. 미국 국민들은 이것을 아무런 표시를 하지 않고 지난 20년간 먹었다. 재래 품종과 전혀 차이가 없는 실질적 동등성이 인정되기 때문이다. 이렇게 현대인의 식생활에 광범위하게 사용하고 있는 생명공학 작물들을 못 먹을 것이라고 우기고 반대 시위를 하는 비과학적 행동 때문에 우리나라 농업 혁신이 발목을 잡히고 있다. 기후변화로 가뭄 현상이 전 세계적으로 지속되고 있고 해수면이 높아져 염분 피해를 받는 농경지가 늘고 있다. 이러한 상황에서는 가뭄저항성, 염분저항성 신품종을 이용해야 하는데 오히려 근거 없는 GM 반대운동을 하는 것은 참으로 무책임한 행동이다. 이분들이 과학기술의 본질을 이해한다면 이렇게 행동하지 않을 것이라고 본다. 신기술의 개발은 항상 이득과 위험을 동반한다. 과학 연구는 이득을 극대화하고 위험을 최소화하기 위한 노력이다. 전기가 발명되면서 많은 사람들이 감전 사고로 사망했고, 그래서 프랑켄슈타인 소설도 나왔다. 그러나 과학기술은 전기를 안전하게 사용하는 방법을 발전시켜 현대 문명사회를 만든 것이다. GMO에 대해서도 여러 가지 우려를 가질 수 있다. 그러나 이 기술의 사용을 원천적으로 반대하는 것은 전기의 사용을 반대하는 것과 같다. 그보다는 계속적인 연구개발로 위험을 최소화해 인류가 당면한 식량 위기를 타개하는 도구로 만들어야 한다.

　국내 의료진이 다른 사람의 췌도를 이식해 당뇨병을 완치하는데 성공했다. 가톨릭대 서울성모병원 췌도이식팀(내분비내과 윤건호·이승환·양혜경, 외과 홍태호, 영상의학과 최병길 교수)은 당뇨병을 앓고 있는 박모(60세)씨에게 뇌사자의 췌도를 단독으로 이식한 뒤 인슐린 투여를 중단해 당뇨병을 완치시키는데 성공했다고 23일 밝혔다. 　이는 지난 2013년 국내 최초로 다른 사람의 췌도를 이식하는 동종 췌도이식 후 3번째 만에 당뇨 환자에게 1대 1로 췌도를 이식, 당뇨병을 완치시켜 외부에서 인슐린 투여를 중단한 첫 사례다.　환자 박씨는 30년 전 제1형 당뇨병을 진단받아 하루 4회 인슐린을 주사로 투여하고, 매일 7회 이상 혈당을 측정하는 생활을 이어왔다. 그러나 유병 기간이 길어지면서 생명을 위협하는 심각한 저혈당 및 저혈당 무감지증이 반복적으로 나타나 2008년부터 췌도이식을 위해 대기 중이었다. 　이런 가운데 의료진은 지난달 11일 뇌사자가 기증한 췌장에서 이식에 적합한 고순도 췌도를 분리, 환자의 간문맥 내로 이식을 진행했다.　 동종 췌도 단독이식 후 환자는 합병증 없이 퇴원했으며, 수술 전까지 투여하던 1일 30~50단위의 인슐린을 모두 중단하고도 정상 혈당을 유지하고 있다. 일반적으로 췌도 이식 후 인슐린 투여를 전면적으로 중단하기 위해서는 2~4회의 반복이식이 필요하며, 이 환자처럼 하나의 췌장에서 분리한 췌도를 1대 1로 이식해 인슐린을 중단한 경우는 해외에서도 매우 드문 것으로 알려졌다.　국내에서는 주로 환자 자신의 췌도를 이식하거나 신장 이식 후 다른 사람의 췌도를 받는 동종 췌도이식을 시행해 왔을 뿐 기증 받은 췌도만을 단독으로 이식하는 동종췌도 단독이식은 매우 드물며 성공 사례도 보고되지 않고 있다. 　앞서, 저혈당 무감지증으로 2013년 국내 처음으로 뇌사자가 기증한 동종 췌도를 단독 이식한 여성 당뇨환자(59)는 이식 후 자체 인슐린 분비가 가능해졌으며, 심각한 수준의 고혈당 및 저혈당 빈도가 크게 감소하고, 저혈당 무감지증도 완전한 수준으로 호전됐으나 인슐린은 여전히 투여하고 있는 것으로 알려졌다. 　　■췌도 이식의 새로운 가능성　당뇨병은 췌장의 췌도세포에서 분비되는 호르몬인 인슐린이 부족하거나 아예 분비되지 않는 병이다. 치료를 위해서는 부족한 인슐린의 분비를 강화하거나 인슐린 저항성을 개선하는 약제를 사용한다. 이 중 제1형 당뇨병과 제2형이라도 인슐린 분비량이 지나치게 적은 경우, 또 당뇨병이나 다른 질환으로 췌장을 제거한 경우 외부에서 인슐린을 투여하는 치료가 필요하다. 　하지만 철저한 관리와 함께 인슐린을 규칙적으로 투여해도 일부 환자에서는 극심한 저혈당과 고혈당이 반복되어 나타나거나 반복적으로 저혈당에 노출되면서 저혈당 무감지증이 발생해 당뇨성 혼수에 빠지는 사례도 있다.　이런 경우에는 뇌사자가 기증한 췌장에서 인슐린을 분비하는 건강한 췌도세포를 분리해 환자의 간문맥에 주입하는 췌도이식을 시행하게 된다. 이렇게 치료하면 자체적으로 인슐린 생산 및 분비가 가능하기 때문에 저혈당 발생이 줄거나 없어지고 혈당이 안정된다. 또 다른 장기이식과 달리 전신마취 없이 중재시술을 통해 이식이 이뤄진다는 이점도 있다. 　하지만 타인의 세포를 이식하기 때문에 면역억제제를 사용해야 한다는 한계가 있다. 면역억제제 중 상당수는 약제가 혈당을 높이는 부작용을 가졌거나 이식된 췌도세포에 나쁜 영향을 줄 위험이 있다.　또 췌도이식은 고형 장기이식과 달리 반복이식이 필요하며, 생체이식 대신 오직 뇌사자의 췌도만 이식할 수 있어 치료 대상자가 제한적일 수밖에 없다. 여기에다 뇌사자의 췌장을 확보하더라도 분리한 췌도의 수량이 일정 수준에 못 미치면 이식을 진행할 수 없게 된다.　　■동물췌도 캡슐이식 기술에 도전　이 병원 이식팀은 이처럼 면역억제제 사용 및 장기 부족의 한계를 극복하기 위해 동물의 췌도세포를 면역보호막으로 둘러싸 이식하는 연구를 진행한 끝에 기존 캡슐보다 생체적합성이 뛰어난 캡슐을 개발, 쥐와 개를 이용한 동물시험에서 성공 가능성을 확인했다. 　췌도이식에서 발생할 수 있는 거부반응을 최소화하기 위해 췌도를 캡슐 안에 탑재해 수명을 연장시키고, 면역보호막으로 둘러싸 기존 췌도이식과 달리 면역억제제를 따로 복용하지 않도록 한 것.　이를 위해 이식팀은 키토산과 알긴산을 이용한 캡슐을 제작해 쥐와 개에 이식하고 1년 이상 변화를 관찰해 성과를 확인했다.　이와 함께 돼지의 췌도를 분리해 당뇨병을 유발한 쥐에 이종캡슐화 췌도이식을 한 결과, 면역억제제 없이 1년 이상 정상 혈당을 유지한 것으로 나타났으며, 당뇨병을 유발한 비글견에 캡슐 동종췌도를 이식한 시험에서도 비글견 3마리가 이식 후 최장 231일까지 인슐린 없이 정상 혈당을 유지하고 있는 것으로 나타나기도 했다.　이는 당뇨병 중동물 모델에서 이식 후 인슐린 없이 유지시킨 기록으로는 세계적으로 가장 긴 기간이다. 또 이식 후 1년이 지난 시점에서 복강 내를 관찰한 결과, 캡슐이 주변 조직과 유착하지 않을만큼 생체적합성도 뛰어났다.　윤건호 교수는 “공여 장기의 부족, 면역억제제 부작용과 부담스러운 비용 등으로 동종췌도 이식이 활성화되지 못하는 가운데 캡슐화 췌도이식 기술에 이종 췌도세포를 접목시켜 무균돼지에서 분리된 췌도를 이식원으로 사용하거나, 이종췌도를 면역차단 캡슐화해 면역억제제 없이 이식할 수 있다면 당뇨병 치료에 매우 중요한 진전이 될 것”이라고 말했다. 　윤 교수는 이어 “췌도이식 환자는 다른 장기이식 환자와 달리 산정특례 혜택 및 면역억제제 급여 처방이 불가능해 환자의 비용 부담이 큰 문제가 있고, 분리된 췌도를 이용하여 다양한 종류의 이식방법에 대한 연구가 진행되고 있는 외국과 달리 수량이 적다는 이유로 기증받은 췌도를 전량 폐기해야 해 관련 제도 개선이 시급하다”고 말했다.　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

우리 미리내 은하의 중심부에는 고도로 농축된 공간이 존재하는데, 이로부터는 어떤 것도 탈출할 수가 없다. 심지어는 빛조차 탈출할 수 없기 때문에 우리는 그것을 볼 수가 없다. 과학자들은 그것이 초질량의 블랙홀이라고 믿고 있다. 그러한 블랙홀은 어떤 은하든 모두 하나씩 갖고 있다. 그런데 그 블랙홀이 과연 얼마만큼 커질 수 있는가 하는 의문이 있는데, 거기에는 물리적 한계가 있는 것으로 보인다는 연구결과가 나왔다. 영국 레스터 대학의 연구자들에 따르면, 이 거대 블랙홀이 활동을 멈추기 전까지 커질 수 있는 한계 질량은 우리 태양 질량의 약 500억 배라고 한다. 블랙홀은 초거성이 항성진화의 마지막 단계에 붕괴함으로써 만들어지는 고밀도의 천체다. 그 중력이 너무나 크기 때문에 빛조차도 탈출할 수 없으며, 주변의 모든 물질들을 닥치는 대로 집어삼키는 탐욕스러운 존재다. 영국 왕립천문학회 월보에 발표된 논문에서 레스터 대학 앤드류 킹 천문학 교수는 블랙홀이 이 한계 질량의 문턱을 넘어서면 주위에 있는 가스 고리를 흐트러버린다고 설명한다. 블랙홀을 살찌우던 이 디스크들은 불안정한 상태로 별들 속으로 흡수된다. 천문학자들의 계산서를 보면, 태양 질량의 500억 배까지 질량이 불어난 블랙홀은 더이상 외부 물질들을 끌어들이지 않고 성장을 멈추는 것으로 나와 있다. 우리은하의 총질량은 태양 질량의 ​약 1000억 배로 추산되고 있다. 따라서 블랙홀의 한계 질량은 우리은하 총질량의 반쯤 된는 셈이다. 킹 교수는 “블랙홀 한계질량의 발견은 천문학자들이 블랙홀로 떨어지는 가스 원반이 방출하는 엄청난 복사의 총량을 알아냄으로써 가능했다”면서 “한계질량의 의미는 이보다 더 큰 질량의 블랙홀은 존재할 수 없다는 뜻으로, 이는 더 이상 물질을 공급하는 강착원반이 없기 때문”이라고 설명했다. 이 한계질량의 문턱을 넘어선 블랙홀은 어두워지며 더이상 블랙홀을 살찌우는 가스 원반이 방출하는 빛을 볼 수 없게 된다. 어쨌든 블랙홀은 그렇게 검지도 희지도 않다는 말이다. 킹 교수는 이 한계질량이 절대적인 것은 아니며, 블랙홀이 비록 주변의 가스를 더이상 흡입하지는 못하지만, 다른 방법으로 덩치를 키울 수도 있다고 덧붙였다. 킹 교수는 “원칙적으로 더 큰 블랙홀도 있을 수 있다. 예컨대, 한계질량의 블랙홀이 다른 블랙홀과 합병하면 더 큰 블랙홀이 될 수 있다"면서 “하지만 이 합병된 블랙홀에서는 어떤 빛도 탈출할 수 없기 때문에 우리는 그것을 관측할 수가 없다. 그리고 그 블랙홀에는 복사를 방출하는 어떤 가스 원반도 없을 것”이라고 주장했다. 이어 “그러나 간접적인 방법으로 그런 블랙홀의 존재를 확인할 수 있는데, 빛이 블랙홀 주위를 지날 때 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따라 중력렌즈 현상을 일으켜 약간 굴절하기 때문”이라고 덧붙였다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　　

최근 과학자들은 특정한 별 한 곳에 외계 문명이 존재할 것이라는 가설을 반박하는 연구결과를 발표했다. 보통 이런 내용은 과학적 연구의 주제가 되기 쉽지 않은 것을 생각하면 이례적인 일이다. 우주의 수많은 별 가운데 꼭 이 별에 외계인이 있어야 하는 것은 아니기 때문이다. 하지만 여기에는 그럴만한 사연이 있다. 문제의 별은 KIC 8462852인데, 그 이름만 듣고 케플러 우주 망원경이 관측한 15만 개의 별 목록 가운데 하나라는 사실을 알아챌 사람은 거의 없다. 사실 이 별은 몇 년 전까지 천문학자들에게도 생소한 별이었다. 그런데 2011년과 2013년 사이 매우 특이한 현상이 이 별에서 관찰되면서 이제 천문학자들은 물론 일반 대중에게까지 논쟁의 대상이 되고 있다. 특이한 현상이란 별의 밝기가 잠시간 감소하는 것이다. 사실 이런 변광성은 우주에 흔하다. 하지만 흔하지 않았던 것은 불규칙한 주기와 더불어 밝기 변화의 차이였다. 2011년 3월 5일 이 별의 밝기가 15% 정도 갑자기 낮아졌다가 다시 원상 복귀되었다. 그리고 2013년 2월 28일 다시 밝기가 잠시간 22% 정도 감소했다. 이런 이상한 밝기 변화는 이전에 관측된 바가 없으므로 이 사실은 즉시 과학자들의 이목을 집중시켰다. 원인을 설명하기 위한 가설도 우후죽순처럼 등장했다. 거대한 행성의 고리에 의한 것, 거대한 항성 간 고리, 그리고 관측상의 오류까지 다양한 이론들이 등장했는데, 여기에 하나 더해서 이 별 주변에 거대한 외계 구조물이 존재한다는 주장이 제기되었다. 다시 말해 이 별에 외계 문명이 있다는 것이다. 물론 밝기가 불규칙하게 변한다는 점 하나만 가지고 고도의 외계 문명이 건설한 거대 구조물(위의 개념도)의 존재를 주장하는 것은 논리적 비약이 심하다고 할 수 있다. 하지만 논란이 되기 시작하자 과학자들도 진지하게 원인을 규명하기 위해서 노력했다. 이 중에서 외계 문명 탐사를 목표로 하는 SETI의 과학자들은 혹시 이 별에서 외계인의 신호가 오는 것은 아닌지 조사했다. 지난 10월 19일 SETI 연구팀은 앨런 전파 망원경을 이용해서 조사한 결과 이 별에서 어떠한 전파 신호도 감지할 수 없었다고 발표했다. 그리고 얼마 전, SETI 인터내셔널의 의장인 더그라스 바코흐는 이 별에서 레이저 신호를 포함한 인위적 광학 신호를 찾을 수 없었다고 천체물리학 저널 레터스에 발표했다. 바코흐와 동료들은 파나마의 보케테에 설치된 망원경을 이용해서 이런 관측 결과를 발표했다. 한편 비슷한 시기에 아이오와 대학의 마시모 마렌고와 그의 동료들은 NASA의 WISE 및 스피처 우주 망원경 관측 결과를 이용해서 여러 개의 큰 혜성이 이런 이상한 밝기 변화의 원인이 될 수 있다는 내용을 같은 저널에 발표했다. 참고로 이 별은 지구에서 대략 1,500광년 정도 떨어져 있다. 질량은 태양의 1.43배 정도이고 밝기는 거의 5배에 달한다. 그런 만큼 아무리 진보한 문명이라고 해도 이 정도 크기의 별을 가릴 만큼 큰 구조물을 만들기는 쉽지 않을 것이다. 따라서 과학자들은 어떤 자연적인 이유가 그 원인일 것으로 생각하는 것이다. 다만 아직 모든 의문이 해소된 것은 아니므로 앞으로 연구는 계속될 것이다. 과연 진실은 어떤 것일지 앞으로 연구 결과가 주목된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

평행 우주 속의 소녀/아일린 폴락 지음/한국여성과총 옮김/이새/448쪽/1만 8000원 과학계에서 빚어진 코미디 같은 일화 하나. 그것도 미국의 자존심이라 할 하버드대에서 벌어진 일이다. 1877년, 이 대학 천문대 소장이었던 피커링은 별을 관측하는 일에 난데없이 자신의 집 가사도우미를 투입한다. 남성 조수들이 하찮은 단순 작업이라며 빈둥거리기만 하자 농반진반 “차라리 ‘가정부’(maid)를 쓰는 게 낫겠다”며 힐난하다가 실제 행동으로 옮긴 것이다. 당시 과학계는 이 가사도우미가 포함된 단순노동 여성 그룹을 ‘피커링이 거느린 하렘’(harem·무슬림의 아내들)이라며 비하하고 조롱했다. 한데 이 ‘하렘들’이 일을 낸다. 1만개가 넘는 항성의 스펙트럼을 분석해 ‘헨리 드레이퍼 목록’을 선보인 것이다. 이는 현대 천문학에서 항성 관측과 분광 천문학의 기초를 닦은 획기적 업적으로 꼽힌다. 과학자 축에도 못 끼던 여성들이 두드러진 업적을 쌓은 예는 적지 않다. 그런데도 과학, 기술, 공학, 수학 등 이공계 분야에서 여성은 여전히 소수자다. 새 책 ‘평행우주 속의 소녀’가 주목하는 것도 이 지점이다. 여성 과학도들이 왜 사라졌는지, 이공계 분야에서 여성들이 겪는 문화적, 사회적, 심리적, 제도적 장벽들은 또 무엇인지 등을 파헤쳐 보겠다는 거다. 저자가 꼽은 가장 큰 이유 중 하나는 사회적 인식의 벽이다. 여성은 남성에 비해 태생적으로 과학적 자질이 부족하고, 과학을 잘하는 여성은 남성들의 인기를 얻지 못한다는 편견이 여성을 과학에서 도망치도록 했다는 것이다. 이는 저자의 어린 시절에서도 잘 드러난다. 저자의 꿈은 물리학자였다. 과학소설을 좋아했던 그가 유명 과학소설 작가인 아이작 아시모프의 책을 사려 하자 책방 주인이 “이 책은 남자아이 책”이라며 여자아이는 뒤쪽의 연애소설을 사 가라고 했다는 것이다. 예일대 물리학과 4년 내내 우수한 성적을 기록했지만 이론 물리학자의 꿈을 포기하고 작가로 전직한 이력도 있다. 저자의 현재 직함도 미시간대 ‘창작 예술학 석사 프로그램’ 교수다. 저자는 여학생들이 환경적 요인 때문에 중도 포기하지 않도록 남자들보다 훨씬 더 많은 칭찬과 격려를 받아야 한다고 강조한다. 멋진 여성 과학자의 이미지를 자주 보여 주고, 수학이나 과학은 인기 없는 괴짜나 하는 것이라는 반지성적 사고를 극복하기 위한 시도도 계속돼야 한다고 말한다. 아울러 여성의 과학계 진출을 막는 장애물인 결혼과 출산, 육아 문제에도 정책적 지원이 이뤄져야 한다고 충고한다. 손원천 기자 angler@seoul.co.kr

빛은 낮을 축복하고 어둠은 밤을 성스럽게 한다. 이 얼마나 아름다운 세상인가! /루이 암스트롱('what a wonderful world') ​뉴턴의 물리학이 등장한 후 사람들은 지상의 물리학이 천상의 세계에도 그대로 통한다는 사실을 확인하게 되었다. 태양과 천체들은 지구 물질과는 전혀 다른 것으로 이루어져 있다는 아리스토텔레스의 말은 더 이상 효력을 가질 수가 없었다. 천문학자들은 태양의 크기와 거리를 측량했고, 만유인력 방정식으로 그 질량을 알아냈다. 자그마치 지구 질량의 130만 배였다. 여기서 당연한 의문이 제기된다. 태양을 이루고 있는 물질은 무엇인가? 무엇이 저렇게 엄청난 에너지를 뿜어내고 있는가? 만유인력의 법칙이 우주의 모든 천체에 보편적으로 적용된다손 치더라도, 그것만으로 이들이 모두 똑같은 기본물질로 이루어져 있다는 증명은 되지 않는 것이다. ​ 방법은 하나밖에 없는 듯이 보였다. 직접 그 천체의 일부를 채취해와서 화학적으로 분석해보는 것이다. 하지만, 이것은 불가능하다. 그래서 1835년, 프랑스의 실증주의 철학자 콩트는 다음과 같이 말했다. “과학자들이 지금까지 밝혀진 모든 것을 가지고 풀려고 해도 결코 해명할 수 없는 수수께끼가 있다. 그것은 별이 무엇으로 이루어져 있나 하는 문제이다.” ​ 그러나 결론적으로, 이 철학자는 좀 신중하지 못했다. ‘절대 불가능하다’란 말은 참 위험한 말이다. 콩트가 죽은 지 2년 만인 1859년, 하이델베르크 대학 물리학자 키르히호프가 태양광 스펙트럼 연구를 통해, 태양이 나트륨, 마그네슘, 철, 칼슘, 동, 아연과 같은 매우 평범한 원소들을 함유하고 있다는 사실을 발견했다. 인간이 ‘빛’의 연구를 통해 영원히 닿을 수 없는 곳의 물체까지도 무엇으로 이루어졌나 알아낼 수 있게 된 것이다. ​프라운호퍼, “그는 별을 가까이했다!” 키르히호프의 스펙트럼을 얘기하기 전에 우리는 먼저 어느 불우한 유리 연마공의 라이프 스토리에 잠시 귀 기울여보지 않으면 안된다. 왜냐하면, 이 무학의 유리 연마공이 이미 한 세대 전에 키르히호프의 길을 닦아놓았기 때문이다. 그가 요제프 프라운호퍼(1787~1826)다. 유리공장에서 일하면서 광학과 수학을 독학으로 공부하여 망원경 제작자가 된 프라운호퍼는 스펙트럼의 색들이 유리의 종류에 따라 어떻게 굴절하는지 알아보기 위해 망원경 앞에 프리즘을 달았다. 역사상 최초의 분광기라 할 수 있는 것이었다. 이 실험에서 프라운호퍼는 그의 이름을 불멸의 것으로 만든 놀라운 검은 띠들을 발견했다. 빛의 성질에서 유래한 '프라운호퍼 선'을 발견한 것이다. ​ 그는 태양 이외의 천체에 대해서도 스펙트럼 조사를 했다. 달과 금성, 화성을 분광기에 넣었을 때도 똑같은 선을 볼 수 있었다. 그러나 망원경을 항성으로 겨누었을 때는 상황이 달랐다. 별마다 각기 특유의 스펙트럼을 보여주는 것이다. ​ 그는 햇빛 스펙트럼의 세밀한 조사를 통해 모두 324개의 검은 선을 발견했는데, 이 선들이 무엇을 뜻하는 건지 끝내 알 수 없었지만, 이것이야말로 저 천상의 세계가 무엇으로 이루어져 있는지를 밝혀낼 수 있는 열쇠로서, 19세기 천문학상 최대의 발견이었던 것이다. 프라운호퍼의 암선이 뜻하는 것은 그로부터 한 세대 뒤 키르히호프에 의해 완벽하게 해독되었다. 불운한 사나이 프라운호퍼는 오래 살지 못했다. 불우한 환경 탓에 어렸을 때부터 유리공장에서 혹사당한 바람에 유리가루로 인한 진폐증으로 일찍 삶을 마감하고 말았다. 겨우 39살이었다. 그러나 그는 프라운호퍼 선으로 우주를 인류 앞에 활짝 열어젖힌 천문학사의 거인이었다. ​ 프라운호퍼는 뮌헨 시내 라이헨바흐의 묘 옆에 묻혔다. 그의 묘비에는 “그는 별을 가까이했다!”는 문구가 새겨져 있다.​ ​ 태양을 해부한 사나이​ ‘별의 물질을 아는 것은 불가능하다’고 단정한 콩트의 말을 보기 좋게 뒤집은 키르히호프는 칸트가 태어난 지 꼭 백년 만인 1824년 칸트의 고향 쾨니히스베르크에서 태어났다. 그리고 쾨니히스베르크 알베르투스 대학에서 전기회로를 연구하고, 졸업 후 하이델베르크 대학 교수로 갔다. ​ 거기서 키르히호프는 분젠과 함께 여러 가지 원소의 스펙트럼 속에서 나타나는 프라운호퍼 선의 연구에 몰두했다. 그는 유황이나 마그네슘 등의 원소를 묻힌 백금막대를 분젠 버너 불꽃 속에 넣을 때 생기는 빛을 프리즘에 통과시키는 방법으로 연구를 진행했다. 그 결과, 키르히호프는 각각의 원소는 고유의 프라운호퍼 선을 갖는다는 사실을 발견했다. 말하자면 원소의 지문을 밝혀낸 셈이었다. ​ 이어서 그에게 영광의 순간이 찾아왔다. 나트륨 증기가 내보내는 빛을 분광기를 통하게 하니, 그 스펙트럼 안에 두 개의 밝은 선이 나타났다. 프라운호퍼가 제작한 지도와 대조해보니 그 선들이 D1, D2의 장소와 일치했다. 프라운호퍼가 나트륨 화합물을 태웠을 때 발견한 두 개의 밝은 선에 붙여놓은 기호들이었다. ​ 여기서 키르히호프는 그의 선배보다 한걸음 더 나갔다. 나트륨 불꽃을 통하여 태양빛을 분광기에 넣었더니 스펙트럼 안의 밝은 선이 있었던 장소가 어두운 D선으로 바뀌는 게 아닌가! 이는 어떤 특정한 파장의 빛이 나트륨 가스에 흡수되어 버렸음을 뜻하는 것이다. 다시 말해, 이 D선은 태양 주위에 나트륨 가스가 존재한다는 것을 증명하기 때문이다. ​ 그는 “해냈다!”고 외쳤다. 이것이 바로 반세기 전 프라운호퍼가 그토록 알고 싶어한 수수께끼였던 것이다. 별의 수수께끼는 모두 별빛 속에 답이 있었던 것이다. 따지고 보면 우주팽창이라든가 우주의 진화 같은 것들도 모두 별빛이 가르쳐준 것이라 할 수 있다. 별빛이 없었다면 천문학은 태어나지도 못했을 것이다. 그러고 보니 우리를 포함해 지구의 모든 생명체를 살리는 것도 태양이라는 별빛 아닌가. ​ 키르히호프는 다음 과제로, 태양광 스펙트럼에서 보이는 검은 선들이 어떤 원소들의 것인가를 조사한 결과, 마그네슘, 철, 칼슘, 동, 아연 같은 원소들을 찾아냈다. ​ 콩트가 죽은 후 2년 뒤인 1859년, 그는 이 같은 사실을 발표했다. 이로써 키르히호프는 태양을 최초로 해부한 사람이 되었고, 항성물리학의 기초를 놓은 과학자로 기록되었다. 그러나 태양이 무엇을 태워 저처럼 막대한 에너지를 분출하는지, 그 에너지 원이 밝혀지기까지는 아직 한 세기를 더 기다려야 했다. ​ 키르히호프는 2년 뒤 스펙트럼 분석을 통해 새 원소 루비듐과 세슘을 발견하는 등, 천문학과 물리학의 발전에 크게 공헌했다. 전기회로와 열역학 분야에 서로 다른 두 개의 키르히호프 법칙은 그의 이름을 딴 것이다. 여담이지만, 키르히호프가 이용하는 은행의 지점장이 자기 고객이 태양에 존재하는 원소에 관한 연구를 하고 있다는 말을 듣고는 한마디 내뱉었다고 한다. “태양에 아무리 금이 많다 하더라도 지구에 갖고 오지 못한다면 무슨 소용이 있겠습니까?” ​ 훗날 키르히호프가 분광학 연구업적으로 대영제국으로부터 메달과 파운드 금화를 상금으로 받게 되자 그것을 지점장에게 건네며 말했다. “옜소. 태양에서 가져온 금이오.” 이광식 통신원 joand999@naver.com　

어쩌면 우리 태양의 미래가 될 수도 있는 항성의 '슈퍼플레어' 현상이 먼 우주에서 포착됐다. 최근 영국 워릭대학교 연구팀은 지구에서 약 1,480광년 떨어진 우리은하 내에 위치한 쌍성 'KIC9655129'에서 슈퍼플레어가 관측됐다고 발표했다. 우리의 에너지 원천이 되는 태양은 표면이 폭발하는 이른바 '태양플레어'(Solar flare) 현상을 일으킨다. 이 때 방사되는 에너지는 지구에 다양한 악영향을 미칠 수 있는데 GPS 시스템을 먹통으로 만들거나 심한 경우 전력 공급망을 파괴하기도 한다. 그러나 우주의 수많은 별들은 일반적인 태양플레어를 훌쩍 넘어서 강력한 에너지를 방출하는 슈퍼플레어(superflare) 현상도 일으킨다. 만약 태양에서 슈퍼플레어가 발생한다면 지구에 어떤 악영향을 미칠 지 상상하기 힘든 수준이지만 다행히 우리의 태양은 비교적 안정적인 별이다. 이때문에 천문학자들은 태양이 아닌 먼 별의 플레어 현상을 관측해 연구자료로 삼는데 이번에 포착된 별이 바로 KIC9655129다. 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경으로 관측된 이 별은 태양플레어보다 약 1000배 이상의 에너지를 방출하며 태양과 매우 유사하게 활동하는 것으로 드러났다. 선임연구원 클로에 퓨 박사는 "태양계는 플라즈마, 이온화된 가스 등으로 가득차 있는데 이는 태양플레어와 같은 활동의 결과" 라면서 "태양 역시 강력한 플레어를 일으킬 수 있는데 이를 미리 이해하는데 이번 발견이 큰 도움을 준다"고 설명했다. 　 이어 "이번에 확인된 슈퍼플레어를 폭탄과 비교하면 파괴력이 무려 10억 메가톤에 달한다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 '천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 게재됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

짝별을 잡아먹고 크는 청색낙오성​ 허블 우주망원경이 주변 별의 물질을 빨아들이는 뱀파이어 별인 청색낙오성을 처음으로 관측했다고 우주관련 웹사이트 스페이스닷컴이 8일(현지시간) 보도했다. 뱀파이어 별인 청색낙오성은 적색거성으로 진화하는 대신 젊은 별처럼 보이는 수수께끼의 천체다. 늙은 별이 연료를 다 소진하면 몸피가 엄청나게 부풀어올라 거대한 적색거성으로 진화한다. 그러나 같은 시기에 형성된 별들의 무리인 성단 안에는 이상하게도 젊게 보이는 별들이 더러 있는데, 같은 또래의 별들이 큰 덩치와 낮은 온도인 것에 비해 이들은 마치 새로운 연료를 주입받은 듯이 뜨겁고 푸른빛을 낸다. 청색낙오성이란 이름도 이들이 별의 생애 사이클에서 낙오되었다는 뜻에서 붙여진 것이다. 천문학자들로 꾸려진 연구팀은 청색낙오성의 젊은 비결을 알아내기 위해 5,000광년 거리의 한 성단 안에서 21개의 청색낙오성에 대해 조사했다. 허블 망원경은 많은 청색낙오성에 물질을 제공해주는 백색왜성 증거를 발견해냈다. 과학자들이 청색낙오성의 존재를 안 것은 1953년부터이지만, 그들의 여분 연료가 어디서 온 것인지는 미스터리로 남아 있었다. 과학자들은 그들이 쌍성계-두 개의 별이 서로의 둘레를 공전하는 항성계-일 거라고 추정하고, 한 별이 다른 별의 물질을 빨아들이는 것으로 생각했다. 그러나 그 메커니즘은 여전히 수수께끼였다. 별들이 합병하거나 다른 별과 충돌한 것일 수도 있기 때문이다. 2011년에 발표된 한 연구는 NGC 188이라는 이름의 한 성단 안에 있는 청색낙오성의 개수를 조사한 데 이어, 이번 허블 망원경의 관측으로 7개의 청색낙오성과 함께 궤도를 도는 백색왜성이 내는 자외선 신호를 포착하기에 이른 것이다. "이제까지는 추론만 있었을 뿐, 구체적인 관측결과는 얻지 못하고 있었다"고 밝히는 논문 대표저자 나탈리에 고스넬 텍사스 대학 천문학자는 "청색낙오성이 물질 이동으로 만들어진다는 것을 최초로 확인한 사례"라고 이번 관측의 의미를 부여했다. 이번 연구는 청색낙오성 중 3분의 2를 조사한 결과, 별들 간의 물질 이동과정을 최초로 규명할 수 있었다. 쌍성계에서는 보다 덩치 큰 별이 짝별을 압도하여 적색거성으로 진화한다. 하지만 그때 짝별은 적색거성의 물질을 빨아들인다. 새 연료를 공급받은 짝별이 더 뜨겁고 밝게 빛나게 되면 두 별 사이의 균형은 무너지고, 처음 형성되었던 별의 과밀한 핵이 자체 중력붕괴를 일으켜 백색왜성으로 가게 된다. 지구에서 보는 관측자는 단지 비정상적으로 뜨겁고 푸르게 빛나는 청색낙오성만 볼 수 있을 뿐이다. 연구자들은 직접 백색왜성을 관측할 수는 없으며, 다만 중력의 상호작용에 의한 청색낙오성의 움직임으로 그 존재를 파악할 수 있을 뿐이다. "비록 우리가 홑별의 진화에 대해서는 많은 것들을 알고 있기는 하지만, 쌍성계의 전모에 대해서는 아직 제대로 파악하고 있지 못한 상태"라고 밝히는 공동저자 로버트 매튜 위스콘신 대학 교수는 "우리 태양과 같은 홑별의 진화과정에 대해서는 탄생에서 종말에 이르기까지 대체로 소상히 알고 있지만, 4분의 1의 별들이 이루고 있는 쌍성계에 대해서는 이제부터 알아가기 시작하는 단계로, 이 연구는 청색낙오성뿐만 아니라 우리은하를 포함한 은하들의 진화과정에 대해서도 많은 것들을 밝혀주리라고 믿는다."고 말했다. 이 연구 결과는 12월 1일자 천체물리학 저널에 게재되었다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

우주에 둥둥 떠있는 초승달과 비눗방울은 이같은 모습일까? 최근 미 항공우주국(NASA)은 멀고 먼 우주 속에서 화려하게 빛나는 '초승달 성운'과 '비눗방울 성운'의 모습을 ‘오늘의 천체사진’(APOD)으로 소개했다. 사진 속 부풀어 올라 터질듯 보이는 커다란 성운이 바로 초승달 성운(Crescent Nebula·사진 오른쪽 상단)이다. NGC 6888로도 불리는 초승달 성운은 그 중심에 'WR 136' 이라는 ‘울프-레이에별’(Wolf-Rayet Star)이 존재한다. 울프-레이에별은 우리 태양 질량의 20배 이상 되는 극대거성으로 자체 ‘연료’를 빠르게 소모하는 탓에 결국 초신성 폭발을 일으키면서 찬란한 최후를 맞는다. 결과적으로 초승달 성운이 화려하게 부풀어 오른 것은 WR 136이 자신의 몸을 불태우며 만들어낸 최후의 유작인 셈. 그렇자면 비눗방울 성운(Soap Bubble Nebula)은 어디에 숨어 있을까? 사진 속 왼쪽 하단에 동그란 거품처럼 보이는 것이 그 주인공이다. ‘행성상 성운’(planetary nebula·전체적인 모습이 행성처럼 원형으로 생긴 것)인 비눗방울 성운은 죽어가는 별의 가스분출과 팽창으로 생성된다. 초기단계에는 이처럼 환상적인 모습을 자아내지만 수만 년이 지나면 가스는 사라지고 중심부의 별들도 희미해진다. 화려해 보이는 이 모습 역시 죽어가는 별들의 마지막 몸부림인 것. 우주의 시간으로는 짧은 순간인 수만년이 지나면 비눗방울 성운은 차갑게 식으며 쪼그라들면서 항성의 진화 종착지인 백색왜성(white dwarf)이 된다. 흥미로운 사실은 우리의 태양 역시 이 과정을 겪는다는 점. 두 성운은 지구에서 약 5000광년 떨어진 곳에 위치해 있으며 초승달 성운의 지름은 약 25광년이다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

어쩌면 우리 태양의 미래가 될 수도 있는 항성의 '슈퍼플레어' 현상이 먼 우주에서 포착됐다. 최근 영국 워릭대학교 연구팀은 지구에서 약 1,480광년 떨어진 우리은하 내에 위치한 쌍성 'KIC9655129'에서 슈퍼플레어가 관측됐다고 발표했다. 우리의 에너지 원천이 되는 태양은 표면이 폭발하는 이른바 '태양플레어'(Solar flare) 현상을 일으킨다. 이 때 방사되는 에너지는 지구에 다양한 악영향을 미칠 수 있는데 GPS 시스템을 먹통으로 만들거나 심한 경우 전력 공급망을 파괴하기도 한다. 그러나 우주의 수많은 별들은 일반적인 태양플레어를 훌쩍 넘어서 강력한 에너지를 방출하는 슈퍼플레어(superflare) 현상도 일으킨다. 만약 태양에서 슈퍼플레어가 발생한다면 지구에 어떤 악영향을 미칠 지 상상하기 힘든 수준이지만 다행히 우리의 태양은 비교적 안정적인 별이다. 이때문에 천문학자들은 태양이 아닌 먼 별의 플레어 현상을 관측해 연구자료로 삼는데 이번에 포착된 별이 바로 KIC9655129다. 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경으로 관측된 이 별은 태양플레어보다 약 1000배 이상의 에너지를 방출하며 태양과 매우 유사하게 활동하는 것으로 드러났다. 선임연구원 클로에 퓨 박사는 "태양계는 플라즈마, 이온화된 가스 등으로 가득차 있는데 이는 태양플레어와 같은 활동의 결과" 라면서 "태양 역시 강력한 플레어를 일으킬 수 있는데 이를 미리 이해하는데 이번 발견이 큰 도움을 준다"고 설명했다. 　 이어 "이번에 확인된 슈퍼플레어를 폭탄과 비교하면 파괴력이 무려 10억 메가톤에 달한다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 '천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 게재됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

어쩌면 우리 태양의 미래가 될 수도 있는 항성의 '슈퍼플레어' 현상이 먼 우주에서 포착됐다. 최근 영국 워릭대학교 연구팀은 지구에서 약 1,480광년 떨어진 우리은하 내에 위치한 쌍성 'KIC9655129'에서 슈퍼플레어가 관측됐다고 발표했다. 우리의 에너지 원천이 되는 태양은 표면이 폭발하는 이른바 '태양플레어'(Solar flare) 현상을 일으킨다. 이 때 방사되는 에너지는 지구에 다양한 악영향을 미칠 수 있는데 GPS 시스템을 먹통으로 만들거나 심한 경우 전력 공급망을 파괴하기도 한다. 그러나 우주의 수많은 별들은 일반적인 태양플레어를 훌쩍 넘어서 강력한 에너지를 방출하는 슈퍼플레어(superflare) 현상도 일으킨다. 만약 태양에서 슈퍼플레어가 발생한다면 지구에 어떤 악영향을 미칠 지 상상하기 힘든 수준이지만 다행히 우리의 태양은 비교적 안정적인 별이다. 이때문에 천문학자들은 태양이 아닌 먼 별의 플레어 현상을 관측해 연구자료로 삼는데 이번에 포착된 별이 바로 KIC9655129다. 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경으로 관측된 이 별은 태양플레어보다 약 1000배 이상의 에너지를 방출하며 태양과 매우 유사하게 활동하는 것으로 드러났다. 선임연구원 클로에 퓨 박사는 "태양계는 플라즈마, 이온화된 가스 등으로 가득차 있는데 이는 태양플레어와 같은 활동의 결과" 라면서 "태양 역시 강력한 플레어를 일으킬 수 있는데 이를 미리 이해하는데 이번 발견이 큰 도움을 준다"고 설명했다. 　 이어 "이번에 확인된 슈퍼플레어를 폭탄과 비교하면 파괴력이 무려 10억 메가톤에 달한다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 '천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 게재됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

덩치가 큰 동물들은 경쟁자들을 물리치고 짝짓기에 유리하지만, 그 대가를 치러야 한다는 사실이 밝혀졌다. 지난 2일(현지시간) 영국 일간 데일리메일은 큰 덩치가 수명을 단축한다는 과학적인 근거가 나왔다고 보도했다. 참새의 DNA를 연구한 이 논문에 따르면, 참새의 몸집이 클수록 그 염색체 말단의 염기서열 부위가 짧다는 사실이 발견됐다. 텔로미어라는 이름의 이 부위는 세포분열이 진행될수록 길이가 점점 짧아지는데, 이것이 노화의 원인이며, 나중에 결국 매듭만 남게 되면 더이상 세포복제가 불가능함에 따라 생명체는 죽음에 이르게 된다. 이 텔로미어가 짧은 동물은 노화진행이 빠를 뿐 아니라 질병에 걸리기도 쉬운 것으로 알려져 있다. 또한 텔로미어의 상태를 조사하면 사람의 건강상태를 파악할 수 있는데, 이로써 과학자들은 키 큰 사람이 키 작은 사람에 비해 상대적으로 수명이 짧은 이유를 알아낼 수 있었다. 동물의 경우, 덩치가 큰 동물이 작은 동물보다 일반적으로 오래 산다는 사실은 코끼리와 생쥐를 비교해보더라도 알 수 있다. 그러나 많은 개체들을 대상으로 조사해보면, 몸집 크기와 수명은 반비례 관계에 있음이 확인되었다. 덩치가 작을수록 수명이 길다는 뜻이다. 개를 예로 들어보면, 몸집이 작은 잭러셀이 큰 덩치의 세인트 버너드보다 훨씬 오래 산다. 한 최신 연구는 키가 큰 사람이 암 같은 질병에 더 잘 걸린다는 사실을 밝혔는데, 지금껏 생물학자들도 그 이유에 대해서는 잘 알 수 없었다. 이번에 발표된 새 연구는 영국의 글래스고 대학과 노르웨이 과학기술대학의 연구자들이 공동으로 수행한 것으로, 연구진은 노르웨이의 레카 섬에 사는 야생 참새들을 대상으로 연구한 결과, 뼈대가 큰 개체일수록 텔로미어가 짧다는 사실을 발견했다. 이 DNA 구조는 모든 동물의 염색체 끝에 달려 있는데, 그 기능은 구두끈 끝을 싸고 있는 플라스틱 싸개와 비슷하다. 참새의 세포가 분열을 거듭하여 참새 몸집을 키워갈수록 염색체 끝을 싸고 있는 이 텔로미어가 닳아서 짧아진다. 텔로미어의 마모가 노화의 진행과 암 같은 질병에 연관되어 있다는 사실을 뒤집어보면, 긴 텔로미어를 가진 개체는 그만큼 건강하고 장수를 누릴 수 있다는 결론이 나온다. 과학자들은 동물들이 덩치가 크면 짝짓기와 먹이다툼에서 그만큼 유리함에도 왜 더이상 덩치를 키우지 않는가 하는 이유를 해명하는 데 첫걸음을 내딛은 것으로 믿고 있다. 글래스고 대학의 동물학자 팻 모너핸 교수는 “몸집을 키우는 것은 세포가 더 많이 분열한다는 뜻”이라고 전제하면서 “그 결과, 텔로미어가 빨리 닳아서 세포조직들이 잘 기능하지 못하게 되는 것”이라고 설명했다. 노르웨이 과학기술대학의 ​개체군생태학자 토르 하랄드 링스비 부교수도 “이 연구결과는 아주 흥미로울 뿐 아니라, 파급효과가 클 것으로 본다” 면서 “우리는 자연개체군을 대상으로 이 같은 의미심장한 결론을 도출해냈다”고 밝혔다. 몸집이 클수록 수명은 짧아진다는 이 흥미로운 자연의 법칙은 우주에서도 그대로 적용된다. 태양 같은 항성들도 덩치가 클수록 수명은 기하급수적으로 짧아진다. 중력이 강해 핵융합이 급속히 빨라지기 때문이다. 태양만한 덩치의 별은 약 100억년 살지만, 태양 지름의 900배인 오리온자리의 적색거성 베텔게우스는 1000만년도 안됐는데 임종을 앞두고 있다. 조만간 초신성으로 터질 거라고 천문학자들은 예측하고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

지구와 유사하게 ‘파란 하늘’을 가진 태양계외 별이 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 미국 시카고대학 연구팀이 발견한 이 별은 지구에서 100광년 떨어진 곳에 있는 적색왜성이다. 적색왜성은 주계열성 가운데 질량이 작고 어두운 적색의 빛을 내는 항성으로, 태양보다 그 중심온도가 낮아서 뿜어내는 빛 역시 태양보다 약하다. 연구진이 미국 라스 컴브레스 천문대의 망원경인 LCOGT(Las Cumbres Observatory Global Telescope)을 이용해 관찰한 결과, ‘GJ 3470b’ 라고 명명된 이 별은 표면 온도가 3300℃ 정도이며 크기는 해왕성과 유사하다. 이는 지구보다 불과 4배 정도 큰 크기에 해당한다. GJ 3470b의 가장 특징은 지구처럼 푸른 대기를 가지고 있다는 사실이다. 지구의 하늘이 푸른색으로 보이는 이유는 레일리 산란(물질의 미립자에 빛이 닿았을 때 산란이 일어나는 현상)이라는 현상 때문인데, 이 별 역시 같은 현상이 발생하면서 대기가 푸른색으로 보인다는 것. 연구진은 이 ‘푸른별’의 대기 성분을 밝히기 위해 스펙트럼 분석법을 이용, 이 별의 가장 밝은 부분에서 채취한 데이터를 수년간 분석했다. 스펙트럼분석법이란 어떤 외부에너지의 자극을 받고 나온 빛의 스펙트럼을 분해하여 거기에 존재하는 파장으로부터 광물에 존재하는 원소(및 분자)를 측정하는 방법이다. 그 결과 ‘불행히도’ 이 별은 지구와 마찬가지로 푸른 대기를 가졌음에도 불구하고 지구와 완전히 같은 기체 성분을 가지지는 않은 것으로 나타났다. 연구진은 “현재까지의 조사 결과를 종합해보면 이 별의 대기에는 물이나 메탄 등을 구성하는 분자가 풍부한 것으로 보인다”면서 “이번 연구결과는 스펙트럼분석법을 이용해 태양계외 항성의 대기를 분석한 최초의 사례”라고 설명했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

이해할 수 없는 기괴한 행동으로 천문학자들의 관심을 한몸에 받고 있는 외계 별 ‘KIC 8462852’. 지구로부터 약 1400광년 거리에 있는 이 항성에 관한 최근 소식이 미국항공우주국(NASA)의 공식 웹사이트에 25일(현지시간) 소개됐다. 천문학자들은 지난 2011년과 2013년 케플러 우주망원경을 사용해 지구와 비슷한 크기의 외계행성을 찾는 ‘케플러 미션’ 도중 갑자기 극단적으로 어두워지는 특별한 이 별을 관측했다. 당시 이 외계 별은 평소의 80% 정도밖에 안 되는 밝기로 어두워졌고 이는 천문 관측 사상 처음 있는 일이었다. 이 때문에 연구자들은 이 별이 어두워지는 원인을 두고 ‘무언가’가 그앞을 가리고 있다고 추정했다. 우선 그럴듯한 설명으로 별 주위에는 가족 단위의 혜성이 무더기로 공전하고 있다는 가설이 지난 9월 연구논문으로 발표됐다. 이때 또 다른 원인으로 행성이나 소행성이 충돌로 생긴 많은 파편이 이 별 주위를 돌면서 가렸을 수도 있다는 이론도 제기됐다. 이에 대해 미국 아이오와주립대의 천체물리학자인 마시모 마렝고 박사팀은 스피처 우주망원경을 통해 얻게 된 자료를 사용해 앞서 나온 가설의 신빙성을 뒷받침했다. ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 실린 이 연구논문에서 이 별을 더 자세히 알 수 있는 한 가지 방법은 적외선상의 빛으로 관측 연구하는 것이다. 참고로 케플러 망원경은 이 별을 가시광선 상에서 관측했다. 연구진에 따르면, 이 별을 가린 물체가 행성이나 소행성 사이 충돌로 발생한 파편이라면 별 주위에서 적외선이 초과하는 것이 감지돼야 한다. 먼지처럼 부스러진 미세한 암석은 적외선 파장에서 감지되기에 알맞은 온도를 갖고 있다고 연구진은 설명했다. 이번에 연구진은 적외선을 감지할 수 있는 스피처 우주망원경을 사용했다. 스피처 담당자 NASA 제트추진연구소(JPL)의 마이클 베르너 박사는 “스피처는 별 주위 먼지에서 적외선 방출을 감지하기 위해 노력했다”고 말했다. 하지만 스피처를 사용해도 별 주위 먼지에서 적외선이 초과하는 것을 감지하지는 못했다. 이는 행성이나 소행성 충돌로 생긴 암석이 아니라 온도가 낮은 혜성일 가능성이 크다는 것이다. 또 혜성은 공전 주기가 매우 길고 공전 궤도가 편심성이 크기 때문에 가능한 이론이라는 것이다. 즉 2011년 케플러 미션 당시 이 별의 빛을 가렸던 천체는 가족 단위의 혜성의 선두인 매우 큰 혜성일 수 있다. 이후 2013년에는 나머지 혜성 파편이 별빛을 다시 차단했다는 것이다. 이에 대해 마렝고 박사는 이 별의 사례를 확신하기 위해서는 추가 관측이 필요하다고 말한다. 그는 “KIC 8462852는 매우 이상한 별”이라면서 “이번 사례는 처음 펄서를 발견했을 때를 떠올린다”고 설명했다. 마렝고 박사가 처음 발견한 펄서는 그때까지 아무도 본 적이 없는 이상한 신호를 방출했다. 이 첫 신호를 발견했을 당시 ‘작은 초록외계인’(Little Green Men)이 보내는 신호라고 생각해서 ‘LGM-1’이라는 이름이 붙여졌다. 하지만 이 신호는 결국 펄서라는 천체가 방출하는 자연적인 현상으로 밝혀졌다. 마렝고 박사는 “우리는 아직 이 별 주위에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알 수 없다”면서 “하지만 이는 이 별을 매우 흥미롭게 만드는 것”이라고 말했다. 사진=NASA/JPL-칼텍 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 태양보다 작고 어두운 한 ‘난쟁이 별’에 예상보다 훨씬 강력한 자기장이 생성된 것을 천문학자들이 세계 최대 알마(ALMA) 전파망원경을 사용한 관측으로 밝혀냈다. 질량이 작고 어두운 적색의 빛을 내 ‘적색왜성’으로 분류되는 이 별은 천문학계에서는 잘 알려진 ‘TVLM 513-46546’으로 불리며, 지구로부터 목동자리 방향으로 약 35광년 거리에 있다. 이 항성은 거의 2시간마다 한 바퀴를 회전(자전)할 정도로 빠르게 돌고 있다. 참고로 우리 태양의 자전 주기는 약 25일이다. 특히 이 별의 질량은 우리 태양의 10분 1 정도밖에 안 될 정도로 작고 덜 뜨거운데 내부의 수소를 핵융합 반응으로 헬륨으로 바꿈으로써 빛을 발하지만 중수소가 아닌 경수소를 태워 질량이 더 작은 갈색왜성과 구분된다. 그런데 천문학자들이 알마 망원경으로 관측한 적색왜성 ‘TVLM 513-46546’에는 우리 태양의 가장 강력한 자기장 영역에서 나오는 자기장만큼 강력한 자기장을 생성하는 것으로 나타났다. 이런 기이한 자기장은 우리 태양의 플레어와 같은 폭발이 지속해서 일어난다고 천문학자들은 예상한다. 특히 이 난쟁이 별의 플레어에는 우리 태양처럼 활동하는 자기력선이 조밀하게 있어, 그로부터 나온 전자의 경로를 바꿔 그 전파신호를 알마 망원경으로 감지할 수 있었다고 한다. 또한 이런 강력한 플레어의 활동은 별에서 가까운 행성에 하전 입자를 퍼부었을 것이라고 천문학자들은 말한다. 이번 연구를 이끈 피터 윌리엄스 하버드-스미스소니언 천문학센터(CfA) 박사는 “만일 이런 별이 우리 주위에 있었다면, 우리는 어떠한 위성 통신도 할 수 없었을 것”이라면서 “사실, 이런 폭풍치는 듯한 환경에서 생명체가 진화하기에는 극단적으로 어려울 것”이라고 말했다. 천문학자들은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO) 소속 ‘젠스키 전파 망원경망’(VLA)에서 나온 이전 자료에서 이 난쟁이 별이 태양의 가장 극단적인 자기 영역에서 나오는 자기장과 비슷하며 태양의 평균 자기장보다 수백 배 더 강력한 장기장을 방출한다는 것을 알아냈다. 그런데 태양이 자기장을 생성하는 물리적 과정을 봤을 때 그처럼 작은 별에서는 강력한 자기장이 일어나는 것이 불가능하다고 여겼었다. 이 연구에 참여한 CfA 천문학자인 에도 베르게르 하버드대 교수는 “이 별을 자기적으로만 봤을 때 우리 태양과 매우 다른 것”이라고 말했다. 연구진은 알마 망원경으로 이 별을 관측했을 때 특히 높은 주파수(95GHz)가 방출되는 것을 발견했다. 이런 무선 신호는 전자들이 더 강력한 자기력선 근처를 돌아다니는 과정인 ‘싱크로트론 방출’(synchrotron emission)에 의해 만들어진다고 한다. 그런데 이런 고주파를 가진 플레어 같은 것이 방출되는 것이 적색왜성에서 감지된 사례는 이번이 처음이다. 또 이 별이 밀리미터(mm) 파장에서 감지된 사례도 처음이어서 알마 망원경을 사용한 연구에 새로운 길을 개척했다고 연구진은 생각하고 있다. 우리 태양에서도 태양 플레어가 발생할 때 비슷한 방출을 생성하지만 이는 간헐적이다. 무엇보다, 이 별의 강력한 자기장 방출은 태양이 생산하는 것보다 1만 배나 더 밝다. 질량은 태양의 10%밖에 안 되는 것이 말이다. 천문학자들은 알마 망원경을 사용해 4시간 연속 관측에서 이 별이 지속해서 활성화돼 있는 것을 목격했다. 이는 외계행성 중 거주 가능한 곳을 찾는데 중요한 의미가 있다. 적색왜성은 우리 은하에서 가장 흔한 별로, 행성 탐색에서 주 표적이 된다. 하지만 이런 적색왜성은 태양만큼 뜨겁지 않아서 그 별에 가까운 행성에만 생명이 사는 데 필수적인 액체 상태의 물이 존재할 수 있다는 것이다. 그런데 이런 근거리라는 이점이 이 적색왜성에서만큼은 행성의 대기를 날려버리거나 표면의 복잡한 분자를 파괴할 수 있는 방사선 중심에 놓일 수 있다고 천문학자들은 추측하고 있다. 이들은 이제 이 별만이 이상한 것인지 아니면 같은 유형의 다른 별에도 이런 현상이 일어나고 있는지 연구할 계획이다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 태양보다 작고 어두운 한 ‘난쟁이 별’에 예상보다 훨씬 강력한 자기장이 생성된 것을 천문학자들이 세계 최대 알마(ALMA) 전파망원경을 사용한 관측으로 밝혀냈다. 질량이 작고 어두운 적색의 빛을 내 ‘적색왜성’으로 분류되는 이 별은 천문학계에서는 잘 알려진 ‘TVLM 513-46546’으로 불리며, 지구로부터 목동자리 방향으로 약 35광년 거리에 있다. 이 항성은 거의 2시간마다 한 바퀴를 회전(자전)할 정도로 빠르게 돌고 있다. 참고로 우리 태양의 자전 주기는 약 25일이다. 특히 이 별의 질량은 우리 태양의 10분 1 정도밖에 안 될 정도로 작고 덜 뜨거운데 내부의 수소를 핵융합 반응으로 헬륨으로 바꿈으로써 빛을 발하지만 중수소가 아닌 경수소를 태워 질량이 더 작은 갈색왜성과 구분된다. 그런데 천문학자들이 알마 망원경으로 관측한 적색왜성 ‘TVLM 513-46546’에는 우리 태양의 가장 강력한 자기장 영역에서 나오는 자기장만큼 강력한 자기장을 생성하는 것으로 나타났다. 이런 기이한 자기장은 우리 태양의 플레어와 같은 폭발이 지속해서 일어난다고 천문학자들은 예상한다. 특히 이 난쟁이 별의 플레어에는 우리 태양처럼 활동하는 자기력선이 조밀하게 있어, 그로부터 나온 전자의 경로를 바꿔 그 전파신호를 알마 망원경으로 감지할 수 있었다고 한다. 또한 이런 강력한 플레어의 활동은 별에서 가까운 행성에 하전 입자를 퍼부었을 것이라고 천문학자들은 말한다. 이번 연구를 이끈 피터 윌리엄스 하버드-스미스소니언 천문학센터(CfA) 박사는 “만일 이런 별이 우리 주위에 있었다면, 우리는 어떠한 위성 통신도 할 수 없었을 것”이라면서 “사실, 이런 폭풍치는 듯한 환경에서 생명체가 진화하기에는 극단적으로 어려울 것”이라고 말했다. 천문학자들은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO) 소속 ‘젠스키 전파 망원경망’(VLA)에서 나온 이전 자료에서 이 난쟁이 별이 태양의 가장 극단적인 자기 영역에서 나오는 자기장과 비슷하며 태양의 평균 자기장보다 수백 배 더 강력한 장기장을 방출한다는 것을 알아냈다. 그런데 태양이 자기장을 생성하는 물리적 과정을 봤을 때 그처럼 작은 별에서는 강력한 자기장이 일어나는 것이 불가능하다고 여겼었다. 이 연구에 참여한 CfA 천문학자인 에도 베르게르 하버드대 교수는 “이 별을 자기적으로만 봤을 때 우리 태양과 매우 다른 것”이라고 말했다. 연구진은 알마 망원경으로 이 별을 관측했을 때 특히 높은 주파수(95GHz)가 방출되는 것을 발견했다. 이런 무선 신호는 전자들이 더 강력한 자기력선 근처를 돌아다니는 과정인 ‘싱크로트론 방출’(synchrotron emission)에 의해 만들어진다고 한다. 그런데 이런 고주파를 가진 플레어 같은 것이 방출되는 것이 적색왜성에서 감지된 사례는 이번이 처음이다. 또 이 별이 밀리미터(mm) 파장에서 감지된 사례도 처음이어서 알마 망원경을 사용한 연구에 새로운 길을 개척했다고 연구진은 생각하고 있다. 우리 태양에서도 태양 플레어가 발생할 때 비슷한 방출을 생성하지만 이는 간헐적이다. 무엇보다, 이 별의 강력한 자기장 방출은 태양이 생산하는 것보다 1만 배나 더 밝다. 질량은 태양의 10%밖에 안 되는 것이 말이다. 천문학자들은 알마 망원경을 사용해 4시간 연속 관측에서 이 별이 지속해서 활성화돼 있는 것을 목격했다. 이는 외계행성 중 거주 가능한 곳을 찾는데 중요한 의미가 있다. 적색왜성은 우리 은하에서 가장 흔한 별로, 행성 탐색에서 주 표적이 된다. 하지만 이런 적색왜성은 태양만큼 뜨겁지 않아서 그 별에 가까운 행성에만 생명이 사는 데 필수적인 액체 상태의 물이 존재할 수 있다는 것이다. 그런데 이런 근거리라는 이점이 이 적색왜성에서만큼은 행성의 대기를 날려버리거나 표면의 복잡한 분자를 파괴할 수 있는 방사선 중심에 놓일 수 있다고 천문학자들은 추측하고 있다. 이들은 이제 이 별만이 이상한 것인지 아니면 같은 유형의 다른 별에도 이런 현상이 일어나고 있는지 연구할 계획이다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

행성 탄생 순간을 촬영한 최초의 선명한 사진이 공개됐다. 미국 애리조나대(UA) 등이 참여한 국제 연구진은 지구로부터 약 450광년 거리에 있는 젊은 별 ‘LkCa15’을 대상으로 한 관측 연구에서 행성 탄생 순간을 담은 실물 사진을 얻어낼 수 있었다고 밝혔다. 항성 ‘LkCa15’에는 행성 형성에 필요한 물질이 중력에 의해 원반 형태로 회전하고 있다. 이 원반은 지구로부터 먼 거리에 있고 가스와 먼지 대기가 끼어 있어 관측에 어려움이 있지만, UA 연구진은 그 모습을 촬영한 첫 사진을 공개했다. 지금까지 우리 인류에게 알려진 항성을 공전하는 외계행성은 약 2000개로, 이중 10개 정도만이 촬영됐으며, 행성 탄생 순간이 포착된 사례는 없었다. 이번 연구에 참여한 UA 대학원생인 스테프 살룸 연구원은 “이 사진은 아직 형성 중이라고 말할 수 있는 하나의 행성을 처음으로 촬영한 것”이라고 말한다. 살룸 연구원은 같은 학교 대학원생 출신으로 이 연구를 이끌고 있는 케이트 폴레트 스탠퍼드대 박사후연구원과 공동 연구 중이다. 불과 몇 달 전, 살룸 연구원과 폴레트 박사후연구원은 각각 독립적으로 박사과정을 밟고 있었다. 그런데 이들은 우연히 같은 별을 대상으로 연구하고 있다는 것을 알게 됐다. 두 사람이 관측하고 있는 항성 ‘LkCa15’은 특별한 유형의 원시행성계원반(protoplanetary disk)에 둘러싸여 있다. 이 원반에는 내부에 간극으로도 불리는 빈 공간이 있었다. 원시행성계원반은 젊은 별이 형성되고 남은 파편으로 형성된다. 그런 원반 안에서 행성이 형성되는 과정에서 간극이라는 공간이 관측된다. 살룸 연구원은 "애리조나대 연구진이 개발한 첨단장비와 기술로 이번 사례처럼 별보다 훨씬 희미한 원반과 같은 천체를 볼 수 있게 됐다"고 말한다. 이들이 연구에 사용한 관측 장비는 애리조나주(州) 그레이엄산에 있는 ‘거대 쌍안 망원경’(Large Binocular Telescope, LBT)과 칠레에 있는 ‘마젤란 망원경과 적응광학 시스템’(Magellan Telescope and its Adaptive Optics System, MagAO)이다. 연구진에 따르면, 먼 거리에 있는 천체를 선명하게 촬영하는 것은 뜨겁고 찬 공기가 섞여 있는 지구의 대기 난류 때문(atmospheric turbulence)에 어려운 일이다. 폴레트 박사후연구원의 조언자 역할을 한 레어드 클로스 UA 천문학 교수는 “당신이 지구의 대기를 통해 볼 때 당신이 보고 있는 별이 반짝이는 것은 이런 대기 난류의 영향 때문”이라면서 “거대 망원경에서 이는 매우 큰 영향”이라고 말했다. 살룸 연구원의 조언자인 조쉬 아이즈너 UA 천문학과 교수 역시 “거대 망원경들은 항상 이런 문제를 겪는다”고 말한다. 하지만 아이즈너 교수와 살룸 연구원은 LBT 적응광학 시스템과 새로운 영상 기술을 사용함으로써 항성 LkCa15의 선명한 적외선 이미지를 얻는데 성공했다. 반면, 클로스 교수와 폴레트 박사후연구원은 앞서 두 사람이 시행한 행성 연구결과를 독립적으로 확증하기 위해 ‘마젤란의 적응광학 시스템’(MagAO)을 사용했고 마침내 원하는 결과물을 얻을 수 있었다. 이 연구에 참여한 피터 터트힐 호주 시드니대 교수는 “이런 결과는 매우 진보한 많은 신 기술과 별을 촬영하는 사업적 분야에도 응용될 수 있다”고 말했다. 이 연구결과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(11월 19일자)에 실렸다. 사진=애리조나대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

하루 3~5잔의 커피를 마시는 사람이 커피를 전혀 안 마시는 사람보다 수명이 3~7년 긴 것으로 나타났다. 하루 3~4잔의 커피가 뇌종양이나 간암·폐암을 예방하고 유방암·대장암 환자의 회복을 돕는다는 정도의 연구는 있었지만 직접적으로 수명에 대한 연구는 처음이다. 미국 하심장의학 분야 국제학술지 ‘서큘레이션’ 16일자에 발표했다. 연구팀은 커피 섭취가 사망률에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해 1976년부터 매년 미국인의 생활습관과 진료기록을 조사하는 세 가지 대규모 의학데이터 연구를 통해 20만 8501명의 30년간 기록을 분석했다. 그 결과 카페인이 포함된 커피든 카페인을 제거한 디카페인 커피든 하루에 3~5잔의 커피를 마시는 사람이 커피를 전혀 마시지 않는 사람보다 심혈관 질환과 당뇨 등은 물론 자살 위험도 낮춰주는 것으로 조사됐다. 이번 연구 결과는 흡연과 음주, 체질량지수, 신체활동 정도 등 모든 요인을 고려해 나온 결론이라고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 “커피 속에 포함된 폴리페놀의 일종인 클로로겐산, 리그난, 퀴나이드, 트리고넬린, 마그네슘 등 생리활성 물질들이 인슐린 저항성과 체내 염증을 낮춰 주기 때문으로 분석됐다”고 밝혔다. 이 중 클로로겐산은 콜레스테롤 억제, 항산화, 항암작용을 가지고 있어 심장질환을 예방하고 혈당 수치를 낮추는 것으로 알려져 있다. 그러나 하루 3잔 이하 또는 5잔 이상의 커피를 마시는 사람은 각종 질병 예방효과 및 수명 연장과의 상관관계가 나타나지 않았다. 프랭크 후 하버드대 교수는 “적당량의 커피 섭취가 몇몇 질환으로 인한 사망률을 낮춘다는 점은 커피가 갖고 있는 의학적 효능을 보여주는 것”이라며 “다만, 이런 효과가 나타나도록 하는 생물학적·화학적 메커니즘의 규명까지는 추가적인 연구가 필요하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인간의 머리로는 가늠조차 되지않은 심연의 우주에 '올챙이'가 있다면 이같은 모습일까? 최근 미 항공우주국(NASA)은 멀고 먼 우주 속에 화려하게 빛나는 발광성운(發光星雲·주위의 열을 받아 스스로 빛을 내는 성운) IC 410의 모습을 ‘오늘의 천체사진’(APOD)으로 소개했다. 마차부자리(constellation Auriga) 방향으로 약 1만 광년 떨어진 곳에 위치한 IC 410은 수많은 별들이 탄생하는 젊은성단 NGC 1893를 에워싸고 있다. IC 410의 가장 큰 특징은 바로 올챙이 2마리(사진 중앙 하단). 실제 우주를 헤엄치는 듯한 모습을 연상시키는 이 올챙이의 정체는 우주 가스와 먼지가 뭉쳐져 형상화된 것이다. 성단의 별에서 나오는 항성풍과 방사선에 의한 이온화된 가스가 올챙이 머리의 '재료'가 된 것. 흥미로운 것은 이 올챙이 속에서 별들이 만들어지고 있다는 사실이다. 사진상으로는 작게 보이지만 무려 10광년의 길이를 가진 이 올챙이가 커서 수많은 별들을 낳는 셈이다. 　 사진=Steven Coates　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr