우주 형성의 비밀을 풀어줄 마지막 퍼즐 조각이 드디어 맞춰졌다. 미국 IT전문매체 기즈모도(Gizmodo)는 칠레 아타카마사막 차이난토르 평원에 위치한 세계 최대 전파망원경인 ‘알마(Atacama Large Millimeter-submillimeter Array)’에 투입될 마지막 안테나가 도착했다고 17일(현지시간) 보도했다. ‘알마’는 미국 국립 전파 천문대(NRAO), 유럽 남방 천문대(ESO)가 약 1조 6,000억을 투자해 제작한 전파망원경으로 NASA 허블우주망원경보다 10배 이상 해상도가 높다. 특히 허블우주망원경은 별과 은하가 내뿜는 빛을 관측하는데 그치지만 알마는 전파 관측을 통해 1밀리미터 이하 서브밀리미터(submillimeter)에 이르는 짧은 파장까지 잡아낼 수 있는 정밀성을 보유하고 있다. ‘알마’의 중심에는 총 66개에 달하는 정밀 안테나들이 있다. 지난 2011년 16개의 안테나로 시작된 이후 3년이 지난 오늘, 안테나 수는 어느 덧 4배가량 늘었고 그 최종을 장식할 마지막 안테나까지 최근 설치되면서 우주 관측을 위한 완벽한 준비가 끝났다. 이 안테나는 우주공간에 있는 무수한 천체로부터 복사되는 전파(radio wave)를 관측하기 위한 장치로 기존 광학망원경이 잡을 수 없는 우주 전파를 포착해 컴퓨터로 영상을 세밀히 재구성해주는 역할을 담당한다. 안테나의 지름과 수가 늘어나면 기능도 자연히 높아지는데 총 66개에 육박하는 알마의 안테나는 세계 그 어느 망원경보다 많은 전파를 모을 수 있다. 알마의 전파 포착능력은 수십억 광년 떨어져있는 저 먼 우주공간의 파장까지 잡을 수 있을 만큼 독보적이다. 이는 이론적으로 초기우주 형성기의 항성과 은하가 만들어지는 모습, 우리 은하의 형성 모습, 태양계의 형성 모습, 지구 초기 형성 모습을 담은 빛의 파장까지도 포착할 수 있음을 의미한다. 즉, 실제로 존재하는 ‘타임머신’과도 같은 것이다. 2013년부터 본격 가동되기 시작한 알마는 지난 3월, 우리 은하 블랙홀 형성 지역 인근에서 대규모 가스를 방출하는 특이 은하를 포착해내는 등 발군의 성능을 자랑하고 있다. 또한 마지막 안테나까지 더해져 최종 완성된 알마는 우리가 이제껏 상상조차 하지못한 우주 형성의 비밀을 담아낼 만반의 준비를 끝낸 상황이다. 알마 프로젝트 디렉터인 피에르 콕스는 “앞으로 몇 개월 또는 몇 년 안에 우주 과학적으로 주목할 만한 성과가 있을 것”이라며 기대를 표했다. 사진=ESO 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

우주 형성의 비밀을 풀어줄 마지막 퍼즐 조각이 드디어 맞춰졌다. 미국 IT전문매체 기즈모도(Gizmodo)는 칠레 아타카마사막 차이난토르 평원에 위치한 세계 최대 전파망원경인 ‘알마(Atacama Large Millimeter-submillimeter Array)’에 투입될 마지막 안테나가 도착했다고 17일(현지시간) 보도했다. ‘알마’는 미국 국립 전파 천문대(NRAO), 유럽 남방 천문대(ESO)가 약 1조 6,000억을 투자해 제작한 전파망원경으로 NASA 허블우주망원경보다 10배 이상 해상도가 높다. 특히 허블우주망원경은 별과 은하가 내뿜는 빛을 관측하는데 그치지만 알마는 전파 관측을 통해 1밀리미터 이하 서브밀리미터(submillimeter)에 이르는 짧은 파장까지 잡아낼 수 있는 정밀성을 보유하고 있다. ‘알마’의 중심에는 총 66개에 달하는 정밀 안테나들이 있다. 지난 2011년 16개의 안테나로 시작된 이후 3년이 지난 오늘, 안테나 수는 어느 덧 4배가량 늘었고 그 최종을 장식할 마지막 안테나까지 최근 설치되면서 우주 관측을 위한 완벽한 준비가 끝났다. 이 안테나는 우주공간에 있는 무수한 천체로부터 복사되는 전파(radio wave)를 관측하기 위한 장치로 기존 광학망원경이 잡을 수 없는 우주 전파를 포착해 컴퓨터로 영상을 세밀히 재구성해주는 역할을 담당한다. 안테나의 지름과 수가 늘어나면 기능도 자연히 높아지는데 총 66개에 육박하는 알마의 안테나는 세계 그 어느 망원경보다 많은 전파를 모을 수 있다. 알마의 전파 포착능력은 수십억 광년 떨어져있는 저 먼 우주공간의 파장까지 잡을 수 있을 만큼 독보적이다. 이는 이론적으로 초기우주 형성기의 항성과 은하가 만들어지는 모습, 우리 은하의 형성 모습, 태양계의 형성 모습, 지구 초기 형성 모습을 담은 빛의 파장까지도 포착할 수 있음을 의미한다. 즉, 실제로 존재하는 ‘타임머신’과도 같은 것이다. 2013년부터 본격 가동되기 시작한 알마는 지난 3월, 우리 은하 블랙홀 형성 지역 인근에서 대규모 가스를 방출하는 특이 은하를 포착해내는 등 발군의 성능을 자랑하고 있다. 또한 마지막 안테나까지 더해져 최종 완성된 알마는 우리가 이제껏 상상조차 하지못한 우주 형성의 비밀을 담아낼 만반의 준비를 끝낸 상황이다. 알마 프로젝트 디렉터인 피에르 콕스는 “앞으로 몇 개월 또는 몇 년 안에 우주 과학적으로 주목할 만한 성과가 있을 것”이라며 기대를 표했다. 사진=ESO 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

‘빛 메아리’로 불리는 우주의 희귀 현상이 1년여 만에 다시 주목받고 있다. 미국 항공우주국(NASA)은 17일(현지시간) ‘오늘의 천문 사진’(APOD)으로 ‘V838 Mon’이란 항성의 영상을 소개했다. 이는 2002년 허블 우주망원경이 지구로부터 약 2만광년 떨어진 외뿔소자리에 있는 항성을 1년간 관측한 데이터와 2006년 관측한 것을 합성한 것이다. 이유는 알 수 없지만, 이 항성은 외부층이 팽창하다 갑자기 폭발했다. 이 때문에 잠시 우리 은하 전체에서 가장 밝은 별이 됐다가 차츰 사라졌다. 빛의 세기는 우리 태양보다 60만배나 밝은 것으로 알려졌다. 전례 없이 밝은 이 섬광은 초신성 폭발의 한 유형으로 우주로 엄청난 양의 물질을 방출했다. 이때 에너지가 성간 먼지에 의해 복잡한 고리 형태로 반사돼 아름다운 이미지로 나타난 것이다. 한편 영상 속 빛 메아리의 지름은 약 6광년에 달한다. 사진=APOD/NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

1,000억 개에 육박하는 세포가 상상이 잘 안 되는 수치인 1,000조개에 달하는 신경섬유조직과 컴퓨터 연산 작용처럼 끊임없이 접촉하고 있는 우리 ‘뇌’는 그 어떤 것보다 풍부한 비밀을 담고 있다. 이와 관련해 영국 일간지 데일리메일은 에든버러 대학 연구진이 공개한 우주보다 신비하고 아름다운 두뇌의 이미지들을 최근 소개했다. 초록색, 보라색, 분홍색과 같은 화려한 색감이 거의 수천억 개에 달하는 복잡한 파동 속에서 스펙트럼을 발산한다. 혹시 NASA 허블 우주 망원경이 촬영한 초신성 폭발(슈퍼노바) 현상이 아닌지 의심이 들 정도인데 사실 이 이미지는 자기공명영상(MRI) 장치와 광학 전자현미경으로 촬영한 자폐증 환자의 뇌 모습이다. 특히 ‘자폐증’, ‘주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)’와 같이 신경과 관련이 깊은 질환을 앓고 있는 환자들의 두뇌 모습은 우리의 일반적 인식과 달리 굉장히 능동적이고 생동감 있는 움직임을 보여주고 있다. 신경 아교 세포의 일종인 올리고덴드로사이트(oligodendrocyte)가 신경 돌기 주위를 세포막으로 원 형태로 감싸 안고 성상 세포 (astrocytes astroglia)는 지구 중심의 마그마처럼 용솟음친다. 초록색으로 뚜렷이 보이는 X Y 염색체는 각자의 영역에서 군림하며 수억 개의 항성이 모인 성운처럼 유유히 화면을 수놓는다. ‘자폐증과 같은 신경질환 환자의 뇌는 혹시 무척 조용하지 않을까?’라는 짐작을 단번에 날려준다. 이번에는 떠오르는 태양 일출장면처럼 원색이 시시각각으로 화려함을 뽐내는 이미지가 보인다. 흡사 모네, 고갱, 르누아르, 세잔 등 19세기 인상파 화가의 작품을 연상시키는 이 이미지의 주인공은 다름 아닌 암컷 쥐의 두뇌다. 이 모든 이미지는 ‘하늘보다 광대한 두뇌’라는 주제로 영국 에든버러 세인트 앤드류 광장에서 최초로 열리고 있는 ‘두뇌 사진 전시회’에 출품된 사진 중 일부다. 자기공명영상, 전자 현미경, 전기 모니터링 장치로 촬영한 뇌 이미지만을 게재하는 해당 전시회는 세간의 편견과 달리 무척 활동적인 신경질환 환자의 뇌를 비롯해 신비로 가득 찬 두뇌의 실제 모습을 알리고자 하는 에든버러 대학 연구진의 깊은 뜻이 담겨있다. 전시회 주최 측은 “‘인간의 뇌는 은하수 속 별들보다 더욱 많은 세포들의 연결 작용으로 이뤄진다. 우리는 이러한 미세한 연결고리에서 파생되는 작은 변화가 학습역과 기억력에 어떤 해로운 작용을 하는지에 대한 물음을 보다 구체적으로 이미지화 한 것”이라며 “두뇌의 화려한 움직임이 추상미술과도 일정 연관이 있다는 점을 알려 준다”고 설명했다. 사진=데일리메일　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

외형은 적색 초거성이지만, 그 중심에는 삼켜진 중성자별이 존재하는 ‘손-지트코프 천체’(Thorne-Zytkow object, TZO). 이 이상한 별은 40년 전쯤 나온 이론상의 존재였지만, 그에 해당하는 후보가 처음으로 발견돼 학계가 주목하고 있다. TZO는 1975년에 물리학자 킵 쏜과 천문학자 안나 지트코프가 발표한 적색 초거성과 중성자별이 합쳐진 일종의 하이브리드 별이다. 겉으로는 오리온자리의 베텔게우스와 같은 적색 초거성과 비슷하지만 이 천체 내부에서 일어나고 있는 독특한 활동을 짐작하게 하는 스펙트럼은 일반적인 적색 초거성과는 확실히 다르다. TZO의 생성 메커니즘은 명확하게 밝혀지지 않지만, 일반적으로 받아들여지고 있는 이론은 발달 단계에서 2종의 천체가 서로 영향을 주고 훨씬 더 큰 적색 초거성이 중성자별을 삼켰다는 것이다. 즉 중성자별이 적색 초거성의 중심으로 나선형을 그리며 떨어졌다는 것. 보통 적색 초거성이 핵융합 반응으로 에너지를 생산하지만, TZO는 삼켜진 중성자별의 특이한 활동을 에너지원으로 삼고 있다. 따라서 이 TZO의 발견은 이전까지는 천문학자들에게 발견되지 않았던 항성 내부 모형의 증거를 제공한다. 미국 콜로라도대학 볼더캠퍼스의 에밀리 레베스크 박사가 이끈 연구팀은 칠레 라스 칸파나스 천문대에 설치된 구경 6.5m 마젤란 클레이 망원경을 사용해 TZO 후보를 발견했다. 여러 적색 초거성의 스펙트럼을 관측해 어떤 원소가 존재하는가를 조사한 결과, 소 마젤란구름에 존재하는 ‘HV 2112’의 스펙트럼 특성이 매우 특이한 것으로 밝혀졌다. 희미한 스펙트럼 선상에 루비듐과 리튬, 몰리브데넘이 과도하게 포함돼 있었다. 보통 항성에서도 이들 원소는 생성되지만, 일반적인 적색 초거성의 온도에서 이들 원소가 많다는 것은 모두 TZO의 증거가 된다. 하지만 HV 2112 스펙트럼의 특징은 이론 모델과 완전히 일치하지 않는다. 연구에 참여한 로웰 천문대의 필립 매시 박사는 “당연히 이번 관측이 오류일 수도 있다. 이번 데이터와 이론에서의 예측 사이에는 작은 차이가 있지만, 이론은 꽤 오래됐고 많은 개선이 필요했으므로 이번 발견이 이론적 연구를 더욱 진전시킬 수도 있다”고 말했다. 한편 이번 관측 결과는 국제 학술지인 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 게재됐다. 사진=손-지트코프 천체 상상도(NASA) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

먼 미래에는 이같이 생긴 항성 간 우주선이 제작돼 우주를 탐사하고 있을지 모르겠다. 최근 미 항공우주국 나사(NASA)의 해롤드 화이트 박사가 마치 SF영화 ‘스타트렉’에 등장하는 엔터프라이즈호와 비슷하게 생긴 우주선을 공개해 관심을 끌고있다. 실제 이름도’ IXS 엔터프라이즈’(IXS Enterprise)로 명명된 이 우주선은 실제가 아닌 디자인상으로만 존재한다. 그 이유는 이 우주선이 소위 ‘워프 항법’으로 빛보다 더 빨리 날 수 있는 그야말로 꿈의 기체이기 때문이다. 영화로 널리 알려진 워프 항법은 공간을 일그러뜨려 4차원으로 두점 사이의 거리를 단축시켜 빛보다 빨리 목적지에 도착하는 방법을 말한다. 물리학적 이론으로만 존재하는 가상의 방법이지만 멀고 먼 미래에 실현될 수 있을지는 두고 볼 일이다. 나사 측이 이같은 우주선 개발에도 공을 들이는 이유는 우주 탐사에 빛보다 빠른 속도의 우주선이 필수적이기 때문이다. 지난 1977년 발사된 보이저 1호를 보면 이제 막 태양계를 벗어난 수준으로 이 정도 속도로는 인간을 태우고 우주를 탐사하는 것은 불가능하다. 해롤드 박사와 함께 우주선을 디자인한 3D 아티스트 마크 라데마크는 “여러 콘셉트의 우주선을 디자인한 결과 외양이 영화 속 엔터프라이즈호와 유사하게 나왔다” 면서 “우주선 중간에 거대한 두개의 링이 있는데 이 기기가 바로 워프를 생성하는 장치”라고 설명했다. 한편 나사 측은 지난 2012년 1월 부터 미 국방부 국방고등연구계획국(DARPA)과 함께 ‘100년 스타십’(Starship) 프로젝트를 추진 중이다. 이 프로젝트는 100년 후 항성 간 유인 우주선 운항 계획을 실현한다는 목표로 시작된 것으로 기술 개발, 자금, 조직 구성 계획 등이 모두 담겨있다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

먼 미래에는 이같이 생긴 항성 간 우주선이 제작돼 우주를 탐사하고 있을지 모르겠다. 최근 미 항공우주국 나사(NASA)의 해롤드 화이트 박사가 마치 SF영화 ‘스타트렉’에 등장하는 엔터프라이즈호와 비슷하게 생긴 우주선을 공개해 관심을 끌고있다. 실제 이름도’ IXS 엔터프라이즈’(IXS Enterprise)로 명명된 이 우주선은 실제가 아닌 디자인상으로만 존재한다. 그 이유는 이 우주선이 소위 ‘워프 항법’으로 빛보다 더 빨리 날 수 있는 그야말로 꿈의 기체이기 때문이다. 영화로 널리 알려진 워프 항법은 공간을 일그러뜨려 4차원으로 두점 사이의 거리를 단축시켜 빛보다 빨리 목적지에 도착하는 방법을 말한다. 물리학적 이론으로만 존재하는 가상의 방법이지만 멀고 먼 미래에 실현될 수 있을지는 두고 볼 일이다. 나사 측이 이같은 우주선 개발에도 공을 들이는 이유는 우주 탐사에 빛보다 빠른 속도의 우주선이 필수적이기 때문이다. 지난 1977년 발사된 보이저 1호를 보면 이제 막 태양계를 벗어난 수준으로 이 정도 속도로는 인간을 태우고 우주를 탐사하는 것은 불가능하다. 해롤드 박사와 함께 우주선을 디자인한 3D 아티스트 마크 라데마크는 “여러 콘셉트의 우주선을 디자인한 결과 외양이 영화 속 엔터프라이즈호와 유사하게 나왔다” 면서 “우주선 중간에 거대한 두개의 링이 있는데 이 기기가 바로 워프를 생성하는 장치”라고 설명했다. 　 한편 나사 측은 지난 2012년 1월 부터 미 국방부 국방고등연구계획국(DARPA)과 함께 ‘100년 스타십’(Starship) 프로젝트를 추진 중이다. 이 프로젝트는 100년 후 항성 간 유인 우주선 운항 계획을 실현한다는 목표로 시작된 것으로 기술 개발, 자금, 조직 구성 계획 등이 모두 담겨있다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

이론상으로만 존재하고 실체는 확인되지 않았던 미스터리별의 정체가 40년 만에 규명될 것으로 보여 관심이 집중되고 있다. 미국 우주과학전문매체 스페이스닷컴은 미국 콜로라도 대학 보더 캠퍼스·영국 캠브리지 대학·로웰 천문대·카네기 천문대 공동 연구진이 이론 속에만 존재해왔던 하이브리드 항성의 실체를 포착하는데 성공했다고 6일(현지시간) 보도했다. 연구진에 따르면, ‘HV2112’라고 불리는 이 항성은 지구로부터 20만 광년 떨어진 왜소은하-소 마젤란 성운에 위치해있으며 칠레 천문대의 6.5m급 광학 망원경인 ‘마젤란 클레이 망원경’에 포착됐다. 이 항성의 겉모습은 오리온자리에 위치한 태양질량 20배 크기 적색 거성인 베텔기우스와 유사하지만 세부적으로 살펴보면 적색항성, 중성자 별로 나뉘는 2개의 천체가 함께 공존하고 있는 기이한 모습을 하고 있다. 쉽게 말해 태양 속에 또 하나의 태양이 있는 형태인데 우주에서도 극히 드문 형태다. 본래 이 항성은 지난 1975년, 영국 캠브리지 대학 천문학자 안나 지트코프와 물리학자 킵 쏜에 의해 이미 이론화된 바 있다. 이들은 당시 우주에 존재하는 거대 질량의 두 항성이 공존하다 질량이 더 큰 항성이 초신성 폭발(슈퍼노바)로 최후를 맞이한 뒤, 남은 중성자별을 흡수한 형태가 존재할 것이라 예측하고 이를 ‘쏜-지트코프 천체’라 이름 붙였다. 그 뒤, 40년 간 이론 속에만 존재했던 미스터리 천체는 최근 지구로부터 20만 광년 떨어진 곳에 실제로 살아 숨쉬고 있던 것이다. 해당 항성은 이중 천체인 만큼 타 항성과 차원이 다른 강렬한 스펙트럼 광선을 우주로 전파하는데 ‘HV2112’는 거대한 양의 루비듐, 리튬 광선을 내뿜는 것으로 드러나 최초로 실체가 규명된 제1호 쏜-지트코프 천체로 확인됐다. 이를 처음 이론화한 뒤, 40년 후 관측에 성공한 영국 캠브리지 대학 천문학과 안나 지트코프 박사는 “과거 우리의 이론적 예측이 사실로 규명된 것에 대해 매우 기쁘게 생각한다”며 “해당 항성에 대한 정확한 모델링 구축을 위한 추가 연구를 진행할 것”이라 전했다. 한편 이 연구결과는 국제 학술지인 ‘영국왕립천문학회월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 게재될 예정이다. 사진=Penn State University/Phil Massey, Lowell Observatory 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

1,000억 개에 육박하는 세포가 상상이 잘 안 되는 수치인 1,000조개에 달하는 신경섬유조직과 컴퓨터 연산 작용처럼 끊임없이 접촉하고 있는 우리 ‘뇌’는 그 어떤 것보다 풍부한 비밀을 담고 있다. 특히 ‘자폐증’, ‘주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)’와 같이 신경과 관련이 깊은 질환을 앓고 있는 환자들의 두뇌 모습은 우리가 생각한 것과 달리 굉장히 능동적이고 생동감 있는 움직임을 담고 있다. 이와 관련해 영국 일간지 데일리메일은 에든버러 대학 연구진이 촬영한 두뇌의 신비한 이미지들을 10일(현지시간) 소개했다. 초록색, 보라색, 분홍색과 같은 화려한 색감이 거의 수천억 개에 달하는 복잡한 파동 속에서 스펙트럼을 발산한다. 혹시 NASA 허블 우주 망원경이 촬영한 초신성 폭발(슈퍼노바) 현상이 아닌지 의심이 들 정도인데 사실 이 이미지는 자기공명영상(MRI) 장치와 광학 전자현미경으로 촬영한 자폐증 환자의 뇌 모습이다. 신경 아교 세포의 일종인 올리고덴드로사이트(oligodendrocyte)가 신경 돌기 주위를 세포막으로 원 형태로 감싸 안고 성상 세포 (astrocytes astroglia)는 지구 중심의 마그마처럼 용솟음친다. 초록색으로 뚜렷이 보이는 X Y 염색체는 각자의 영역에서 군림하며 수억 개의 항성이 모인 성운처럼 유유히 화면을 수놓는다. ‘자폐증과 같은 신경질환 환자의 뇌는 혹시 무척 조용하지 않을까?’라는 짐작을 단번에 날려준다. 이번에는 떠오르는 태양 일출장면처럼 원색이 시시각각으로 화려함을 뽐내는 이미지가 보인다. 흡사 모네, 고갱, 르누아르, 세잔 등 19세기 인상파 화가의 작품을 연상시키는 이 이미지의 주인공은 다름 아닌 암컷 쥐의 두뇌다. 이 모든 이미지는 ‘하늘보다 광대한 두뇌’라는 주제로 영국 에든버러 세인트 앤드류 광장에서 최초로 열리고 있는 ‘두뇌 사진 전시회’에 출품된 사진 중 일부다. 자기공명영상, 전자 현미경, 전기 모니터링 장치로 촬영한 뇌 이미지만을 게재하는 해당 전시회는 세간의 편견과 달리 무척 활동적인 신경질환 환자의 뇌를 비롯해 신비로 가득 찬 두뇌의 실제 모습을 알리고자 하는 에든버러 대학 연구진의 깊은 뜻이 담겨있다. 전시회 주최 측은 “‘인간의 뇌는 은하수 속 별들보다 더욱 많은 세포들의 연결 작용으로 이뤄진다. 우리는 이러한 미세한 연결고리에서 파생되는 작은 변화가 학습역과 기억력에 어떤 해로운 작용을 하는지에 대한 물음을 보다 구체적으로 이미지화 한 것”이라며 “두뇌의 화려한 움직임이 추상미술과도 일정 연관이 있다는 점을 알려 준다”고 설명했다. 사진=데일리메일　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

과연 은하계에 생명체가 존재할 가능성이 있는 행성이 몇 개나 있을까? 최근 국제 천문학 공동연구팀이 은하계에 생명체가 살 수 있는 조건을 갖춘 행성이 무려 1억개나 된다는 연구결과를 발표했다. 끝을 알 수 없는 넓은 우주에 생명체가 인간 만이 아니라고 주장한 이 연구결과는 새로만든 ‘BCI’를 통해 추정됐다. BCI(Biological Complexity Index)는 일종의 공식으로 그간 연구진들이 관찰해 온 1000개 행성의 밀도, 온도, 화학 성질, 항성과의 거리와 나이 등의 조건을 고려해 만든 것이다. 연구팀은 이 공식을 약 3000억개로 추산되는 은하계 별들과 그에 딸린 행성에 대입해 ‘1억개’ 라는 결과를 낸 것이다. 특히 연구팀은 1억개의 행성 중 1~2%는 태양계에서 생명체가 있을 가능성이 가장 높은 목성의 위성 유로파보다 더 생명체 존재 확률이 높다고 추산했다. 논문의 주요저자 미국 코넬대학 알베르토 페어렌 교수는 “밤 하늘에 보이는 5000개의 별 중 50개 정도는 그들 주위에 생명체가 살 만한 세계가 있다는 것을 의미하는 것”이라면서 “인간이 우주에 유일한 생명체일 가능성은 없다”고 설명했다. 그러나 교수는 “1억개나 되는 행성 모두에 고등 생명체나 지적인 생명체가 살고 있다는 것을 의미하는 것은 아니다” 라고 선을 그었다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

이론상으로만 존재하고 실체는 확인되지 않았던 미스터리별의 정체가 40년 만에 규명될 것으로 보여 관심이 집중되고 있다. 미국 우주과학전문매체 스페이스닷컴은 미국 콜로라도 대학 보더 캠퍼스·영국 캠브리지 대학·로웰 천문대·카네기 천문대 공동 연구진이 이론 속에만 존재해왔던 하이브리드 항성의 실체를 포착하는데 성공했다고 6일(현지시간) 보도했다. 연구진에 따르면, ‘HV2112’라고 불리는 이 항성은 지구로부터 20만 광년 떨어진 왜소은하-소 마젤란 성운에 위치해있으며 칠레 천문대의 6.5m급 광학 망원경인 ‘마젤란 클레이 망원경’에 포착됐다. 이 항성의 겉모습은 오리온자리에 위치한 태양질량 20배 크기 적색 거성인 베텔기우스와 유사하지만 세부적으로 살펴보면 적색항성, 중성자 별로 나뉘는 2개의 천체가 함께 공존하고 있는 기이한 모습을 하고 있다. 쉽게 말해 태양 속에 또 하나의 태양이 있는 형태인데 우주에서도 극히 드문 형태다. 본래 이 항성은 지난 1975년, 영국 캠브리지 대학 천문학자 안나 지트코프와 물리학자 킵 쏜에 의해 이미 이론화된 바 있다. 이들은 당시 우주에 존재하는 거대 질량의 두 항성이 공존하다 질량이 더 큰 항성이 초신성 폭발(슈퍼노바)로 최후를 맞이한 뒤, 남은 중성자별을 흡수한 형태가 존재할 것이라 예측하고 이를 ‘쏜-지트코프 천체’라 이름 붙였다. 그 뒤, 40년 간 이론 속에만 존재했던 미스터리 천체는 최근 지구로부터 20만 광년 떨어진 곳에 실제로 살아 숨쉬고 있던 것이다. 해당 항성은 이중 천체인 만큼 타 항성과 차원이 다른 강렬한 스펙트럼 광선을 우주로 전파하는데 ‘HV2112’는 거대한 양의 루비듐, 리튬 광선을 내뿜는 것으로 드러나 최초로 실체가 규명된 제1호 쏜-지트코프 천체로 확인됐다. 이를 처음 이론화한 뒤, 40년 후 관측에 성공한 영국 캠브리지 대학 천문학과 안나 지트코프 박사는 “과거 우리의 이론적 예측이 사실로 규명된 것에 대해 매우 기쁘게 생각한다”며 “해당 항성에 대한 정확한 모델링 구축을 위한 추가 연구를 진행할 것”이라 전했다. 한편 이 연구결과는 국제 학술지인 ‘영국왕립천문학회월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 게재될 예정이다. 사진=Penn State University/Phil Massey, Lowell Observatory 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

태양계 아홉 번째 행성에서 탈락해 소행성으로 전락한 명왕성. 이 차갑고도 먼 왜소행성이 자신과 쌍성을 이루는 가장 큰 위성인 카론과 대기를 공유하고 있을 듯하다. 천문학자들의 시뮬레이션을 통해 명왕성 대기에 있는 질소가 카론으로 향하고 있는 것을 확인했다고 영국 과학잡지 뉴사언티스트가 6일(현지시간) 보도했다. 이런 현상이 실제로 확인되면 명왕성과 카론은 대기권을 공유하는 행성과 위성의 첫 번째 사례가 된다. 카론은 명왕성의 절반 크기로 이 위성이 명왕성을 도는 궤도는 지구를 도는 달보다 훨씬 가깝다. 1980년대 연구에서 두 천체는 가스 교환의 가능성이 시사된 바 있었지만, 당시 연구는 명왕성의 대기가 주로 메탄으로 구성돼 있어 가스가 상대적으로 높은 속도로 탈출하고 있다고 가정했다. 천문학자들은 지구에 있는 천체 망원경들을 사용해 명왕성에서 오는 빛을 상세히 관측하고 이를 스캔해 이 왜소행성의 조성에 대한 실마리를 얻을 수 있었다. 그 결과, 명왕성의 대기는 주로 질소로 이뤄져 있으며 탈출 속도는 낮은 것으로 밝혀졌다. 참고로 질소는 메탄보다 무겁다. 연구를 이끈 로버트 존슨 미국 버지니아대학교수는 “카론이 이런 과정에서 대기를 얻고 있다고 해도 그간 이를 관측하기에는 너무 얇은 것으로 여겨졌다”고 말했다. 이제, 존슨 교수팀은 명왕성의 초고층대기에 대한 모델을 업데이트했다. 이는 질소 분자가 움직이며 서로 충돌하는 운동성을 고려하도록 한 것이다. 연구팀의 시뮬레이션은 왜소행성 명왕성의 대기가 지금까지 생각했던 것보다 따뜻하고 이전 예측보다 3배나 두꺼운 것을 보여준다. 이는 명왕성의 일부 가스가 카론의 중력에 끌려 이 위성의 대기를 얇게 덮을 정도의 충분한 공간까지 퍼진 것을 의미한다. 미국항공우주국(NASA)의 뉴허라이즌스호는 오는 2015년 7월 명왕성 계를 지날 예정이다. 이 비행선에 탑재된 장비는 카론 주위에 대기가 존재하면 이를 자동으로 인식하고 구성을 해명하게 된다고 이 임무를 이끌고 있는 사우스웨스트연구소의 앨런 스턴 박사는 말했다. 카론 주변 가스의 성질과 농도를 아는 것은 이 위성의 대기가 명왕성에서 흘러나온 것인지 또는 다른 방법으로 만들어진 것인지를 결정하는 데 필요하다. 즉 카론 내부 가스가 간헐천이나 배출구를 통해 빠져나와 얇은 대기를 형성할 수도 있는 것이라고 한다. 스턴 박사의 최신 연구는 카론 표면에 혜성 충돌이 가스 구름을 방출하고 일시적으로 대기를 형성하는 것을 보여준다. 하지만 명왕성과 카론이 대기를 공유하고 있으면 이 왜소항성계는 두 천체 사이에서 ‘가스 전이’가 일어날 수 있는 실례가 되므로, 은하의 다른 곳에서도 일어날 수 있는 현상으로 기존 모델을 개정하도록 하는 것이다. 존슨 교수는 “쌍성과 주성의 근처에 있는 외계행성의 경우, 천문학에서는 항상 일어나고 있다고 생각할 수 있다”면서 “계산과 컴퓨터 모델은 하나의 가능성이지만, 우리에게는 (명왕성과 카론에) 접근 비행해 시뮬레이션을 직접 테스트할 우주선(뉴허라이즌스호)이 있어 매우 흥분된다”고 말했다. 한편 이번 시뮬레이션에 대한 성과는 미국 천문학회가 발행하는 행성과학저널인 ‘이카루스’(Icarus) 5월 21일 자로 공개됐다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘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

축구를 사랑하는 세계인들이 손꼽아 기다리고 있는 ‘2014 브라질 월드컵’ 개막이 불과 2주 앞으로 다가온 지금, 월드컵 공인구인 ‘브라주카’(Brazuca)가 기존 축구공과 비교해 물리학적으로 훨씬 뛰어나다는 연구결과가 나와 관심이 집중되고 있다. 국제 자연과학 학술지 ‘네이처’(Nature)의 자매지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)는 2014 월드컵 공인구 ‘브라주카’의 물리학적 우수성에 대한 자세한 내용을 29일(현지시간) 소개했다. 브라주카는 브라질인 특유의 낙천적이고 여유로운 삶을 의미하는 단어 ‘Brazuca’에서 유래한 것으로 아마존 강과 브라질 원주민들의 전통 팔찌를 재현한 적색, 녹색, 푸른 문양이 인상적인 축구공이다. 특히 FIFA는 지난 1970년 멕시코 월드컵부터 공인구를 도입하기 시작했는데 항상 월드컵 시기가 되면 사람들은 新공인구가 전에 비해 얼마만큼 발전되었는지 궁금증을 표해왔다. 전통적으로 축구공 외형은 벌집 모양 스티치가 상징이지만 최근 몇 년 동안은 대부분 32개 패널 디자인으로 제작되고 있다. 물론 항상 그래왔던 것은 아닌데, 대표적으로 2008 유로컵에 사용된 아디다스 팀가이스트II는 14개 패널 디자인이었고 지난 2010 남아공 월드컵 공인구 자블라니는 8개 패널 이었다. 특히 자블라니는 공을 찼을 때 비행경로 예측이 불분명하다는 이유로 많은 비판을 받았었다. 그럼 이번 브라주카는 기존 공인구와 비교해 어떤 특징이 있는 것일까? 일본 쓰쿠바 대학 스포츠 과학 연구소 홍성찬, 아사이 다케시 연구원은 브라주카, 팀가이스트II, 자블라니, 아디다스 카푸자, 그리고 프로 경기에서 많이 사용되고 있는 기존 32개 패널 축구공의 표면 디자인, 공기 저항, 비행 정확성을 비교·분석했다. 연구진은 각 공들을 인공바람이 나오는 곳에 위치시키고 공기저항성이 얼마만큼 강한지 알아보는 풍동 테스트를 진행했다. 테스트 결과. 브라주카는 역대 공인구들과 비교해 상대적으로 공기저항을 덜 받는 것으로 확인됐다. 또한 연구진은 프로그래밍 된 로봇에게 각 공을 차도록 해 25m를 날려 슈팅정확성, 회전력, 일관성 등을 검증했다. 실험 결과, 브라주카는 다른 공에 비해 회전력이 압도적으로 좋았고 같은 곳에 정확히 여러 번 골인되는 등 정확성에서도 높은 평가를 받았다. 그에 반해 다른 공들은 슈팅 시 일관된 방향성을 보여주지 못했다. 종합적인 결과를 보면, 브라주카는 기존 공인구보다 20% 빠른 속도에 정확성, 회전력이 우수한 것으로 나타났다. 그 이유는 다른 공보다 촘촘하고 길게 다듬어진 길이 3.32ｍ 이음매 때문인 것으로 추정됐다. 하지만 단점이 없지는 않았는데 축구공 표면이 거칠고 슈팅 시 떨림이 있다는 것이 지적됐다. 연구진은 이번 연구 결과가 현재 경기를 준비하는 선수들과 코치들의 전략수립에 도움이 됨은 물론 앞으로 새로운 축구공 설계 시 중요한 참고자료가 될 것으로 예측했다. 사진=게티이미지/멀티비츠 이미지　　　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

축구를 사랑하는 세계인들이 손꼽아 기다리고 있는 ‘2014 브라질 월드컵’ 개막이 불과 일주일 앞으로 다가온 지금, 월드컵 공인구인 ‘브라주카’(Brazuca)가 기존 축구공과 비교해 물리학적으로 훨씬 뛰어나다는 연구결과가 나와 관심이 집중되고 있다. 국제 자연과학 학술지 ‘네이처’(Nature)의 자매지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)는 2014 월드컵 공인구 ‘브라주카’의 물리학적 우수성에 대한 자세한 내용을 지난달 29일(현지시간) 소개했다. 브라주카는 브라질인 특유의 낙천적이고 여유로운 삶을 의미하는 단어 ‘Brazuca’에서 유래한 것으로 아마존 강과 브라질 원주민들의 전통 팔찌를 재현한 적색, 녹색, 푸른 문양이 인상적인 축구공이다. 특히 FIFA는 지난 1970년 멕시코 월드컵부터 공인구를 도입하기 시작했는데 항상 월드컵 시기가 되면 사람들은 新공인구가 전에 비해 얼마만큼 발전되었는지 궁금증을 표해왔다. 전통적으로 축구공 외형은 벌집 모양 스티치가 상징이지만 최근 몇 년 동안은 대부분 32개 패널 디자인으로 제작되고 있다. 물론 항상 그래왔던 것은 아닌데, 대표적으로 2008 유로컵에 사용된 아디다스 팀가이스트II는 14개 패널 디자인이었고 지난 2010 남아공 월드컵 공인구 자블라니는 8개 패널 이었다. 특히 자블라니는 공을 찼을 때 비행경로 예측이 불분명하다는 이유로 많은 비판을 받았었다. 그럼 이번 브라주카는 기존 공인구와 비교해 어떤 특징이 있는 것일까? 일본 쓰쿠바 대학 스포츠 과학 연구소 홍성찬, 아사이 다케시 연구원은 브라주카, 팀가이스트II, 자블라니, 아디다스 카푸자, 그리고 프로 경기에서 많이 사용되고 있는 기존 32개 패널 축구공의 표면 디자인, 공기 저항, 비행 정확성을 비교·분석했다. 연구진은 각 공들을 인공바람이 나오는 곳에 위치시키고 공기저항성이 얼마만큼 강한지 알아보는 풍동 테스트를 진행했다. 테스트 결과. 브라주카는 역대 공인구들과 비교해 상대적으로 공기저항을 덜 받는 것으로 확인됐다. 또한 연구진은 프로그래밍 된 로봇에게 각 공을 차도록 해 25m를 날려 슈팅정확성, 회전력, 일관성 등을 검증했다. 실험 결과, 브라주카는 다른 공에 비해 회전력이 압도적으로 좋았고 같은 곳에 정확히 여러 번 골인되는 등 정확성에서도 높은 평가를 받았다. 그에 반해 다른 공들은 슈팅 시 일관된 방향성을 보여주지 못했다. 종합적인 결과를 보면, 브라주카는 기존 공인구보다 20% 빠른 속도에 정확성, 회전력이 우수한 것으로 나타났다. 그 이유는 다른 공보다 촘촘하고 길게 다듬어진 길이 3.32ｍ 이음매 때문인 것으로 추정됐다. 하지만 단점이 없지는 않았는데 축구공 표면이 거칠고 슈팅 시 떨림이 있다는 것이 지적됐다. 연구진은 이번 연구 결과가 현재 경기를 준비하는 선수들과 코치들의 전략수립에 도움이 됨은 물론 앞으로 새로운 축구공 설계 시 중요한 참고자료가 될 것으로 예측했다. 사진=게티이미지/멀티비츠 이미지　　　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

불과 얼마 전, 지구에서 560광년 떨어진 용자리 근처에서 발견된 ‘케플러-10C’ 행성은 지구무게의 17배에 달하는 크기에 대부분이 암석으로 구성되어 있어 외계 생명체가 존재할 가능성이 높다는 가능성이 제기돼 화제를 모은 바 있다. 대기와 물이 존재해 생명체가 존재할 가능성이 높은 지구 유사 행성, 즉 ‘슈퍼지구’를 찾고자 하는 노력은 세계 각국 우주센터에서 지금도 계속되고 있다. 그런데 최근 미국 카네기 연구소의 연구결과에 따르면 이런 지구 유사 행성 중 가장 생명체가 살기에 적합한 환경을 가진 행성이 우리 태양계에서 (기존 지구 유사 행성 후보들보다 비교적 가까운 거리인) 13광년 떨어진 곳에 있다고 해 화제를 모으고 있다. 미국 카네기 연구소 천문학자 파멜라 아리아가다 박사는 국제 학술지인 ‘영국왕립천문학회월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 이번 달 호에 지구에서 13광년 떨어져있는 ‘캅테인 B(Kapteyn B)’가 가장 ‘슈퍼지구’에 근접한 행성이라는 연구결과를 발표했다. 지구로부터 13광년 떨어져있는 캅테인B는 태양계로부터 25번째로 가까운 외계 행성으로 캅테인 항성계의 구성 행성 중 하나다. 캅테인 항성계는 거대 오메가 센타우리 성단에서 파생된 적색왜성에 기원을 두고 있는 것으로 파악된다. 후에 이 항성계는 우리 은하에 흡수되면서 현재 위치에 고정된 것으로 천문학자들은 추측한다. 캅테인 B의 생성연대는 약 115억년에 달해 지구의 2배를 훌쩍 넘는다. 미국 하와이 마우나케아산 전파망원경과 칠레 ALMA 전파망원경에 관찰된 이 행성에서는 미세한 떨림이 포착됐는데 연구진은 이것이 지구와 비슷한 ‘중력’이 존재하는 증거라고 판단한다. 또한 역사가 오래된 만큼 만일 생명체가 존재한다면 이들은 고도로 발달된 지능을 가지고 있을 것으로 추측된다. 지구 규모의 5배에 달하는 캅테인 B는 액체 상태의 물이 풍부하고 기후가 온난해 생명체가 살기에 알맞은 환경으로 추정된다. 인근 행성인 캅테인 C(Kapteyn C)도 있지만 이곳은 물이 존재하기에 너무 기온이 낮아 생명체 징후가 발견되기는 어려울 것이라 연구진은 말한다. 행성이름은 네덜란드 천문학자 야코부스 캅테인에서 이름을 따왔다. 연구진은 차세대 장비를 활용해 해당 행성의 대기 상태를 측정하는 세부 연구를 진행할 예정이다. 사진=Planetary Habitability Laboratory (UPR Arecibo)　　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

19세기에 유행했던 이론 중에 ‘판스페르미아(panspermia)설’이라는 것이 있다. 간단히 설명하면, 본래 인류를 비롯한 모든 생명은 무기물에서 진화된 것이 아닌 머나먼 우주 공간에서 날아온 특정 박테리아 포자에서 발전된 것이라는 이론이다. 해당 이론을 추종하는 일부 전문가는 이 박테리아 포자가 운석이나 혜성에 심어져있다 지구에 충돌되면서 자연스럽게 퍼졌다는 설득력 있는 가설을 펴기도 한다. 지난 2012년 개봉된 영화 프로메테우스에도 비슷한 소재가 나오는데 이렇듯 공상과학영화 속에 자주 등장하는 해당 이론은 언뜻 보기에 황당하게 느껴질 수도 있지만 인류의 기원을 추정해보는 다양한 진화 이론 중 하나로 인식되고 있는 것이 현실이다. 그렇다면 이론을 뒤집어 인간DNA를 우주로 보내면 다른 외계행성에 신인류 문명을 건설할 수도 있지 않을까? 최근 미 항공 우주국(NASA), 하버드 대학 연구에 따르면 꼭 불가능한 것만은 아니다. 지난 5월, 스미소니언 매거진 주최로 미국 워싱턴DC에서 열린 ‘The Future is Here Festival’에 참석한 NASA 공학자 아담 셀츠너는 한 가지 흥미로운 의견을 밝혔다. 인간 유전정보가 담긴 DNA 유전체를 우주선에 실어 머나먼 우주 공간에 보내면 또 하나의 인류문명이 외계 행성에 생겨날 가능성이 있다는 것. 흔히 우주탐사라 하면 우주복을 입은 우주인들이 작은 우주 캡슐에 몸을 둔 채 무중력 공간을 떠도는 것이라 생각해온 기존 상식과 비교하면 다소 과격한 발언이지만 아주 허황된 것은 아니다. 그에 따르면, 앞으로 우주탐사의 중요성은 계속 높아질 것이고 지구를 포기하고 다른 행성을 개척해야할 필요성이 생길 텐데 현 인류가 직접 적게는 수십 광년, 많게는 수만 광년에 달하는 우주공간을 여행한다는 것은 미래 과학 기술이 아무리 발달해도 실현되기 힘들다. 반면, 인류의 씨앗이라 봐도 무리 없는 ‘게놈(한 생물이 가지는 모든 유전 정보)’ 캡슐을 우주선에 실어 떠나보내면 어느 시기 특정 행성에 이 DNA 정보가 뿌리내릴 수 있고 신인류의 새로운 지구 문명이 탄생할 수도 있는 것이다. 해당 이론이 등장한 건 이번이 처음이 아니다. 본래 이 이론은 하버드 메디컬 스쿨 생물학자 게리 루브쿤, 조지 처치 박사에 의해 제기됐는데 그들은 이 유전체가 외계 행성에 도달하면 해당 토양환경에 따라 유전정보가 재조립 될 것이라고 예측했다. 이와 관련해 지난 2012년 4월, 일본 교토 산업 대학 연구진은 해당 이론을 ‘역 판스페르미아(reverse panspermia)’설이라 지칭하며 관심을 표한 바 있다. 지구 황폐화 혹은 태양의 죽음이 가까워지면 어쩔 수 없이 외계로 나아가야 되는 것이 인류가 처한 현실이다. 어찌 보면 잠재적으로 인류 역시 우주를 방랑하는 외계인이 될 팔자를 타고났다고 볼 수도 있다. 따라서 우주에서 블랙홀과 화이트홀을 연결하는 통로, 즉 ‘웜 홀’을 이용해 수백만 광년 떨어진 항성 간 비행을 시도한다는 이론도 있지만 이는 현재 수학적으로만 가능하다. 이에 물리적, 시간적 장벽에 구애받지 않는 인간DNA를 우주로 보내 신문명을 개척한다는 계획은 웜 홀을 통한 항성 간 이동보다는 훨씬 구체적이고 가능성이 높게 보이는 것이 사실이다. 물론 현재 이를 맹신하는 것은 무리며 더욱 정확하고 구체적인 추가 연구가 필요하지만 한번 쯤 고찰해볼만 한 필요는 분명 있다. 유사한 소재로 오는 11월 개봉예정인 영화 인터스텔라(Interstellar)의 포스터에는 한 가지 생각해볼만한 문구가 적혀있다. “인류는 지구에서 태어났다. 하지만 반드시 인류가 지구에서 끝을 맞이한다는 의미는 아니다.(Mankind was born on earth. It was never meant to die here.)” 사진=NASA 조우상 기자 wscho@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

1954년 일본에서 만들어진 괴수 영화 주인공 ‘고질라’(Godzilla)를 연상시키는 거대한 바위 행성이 발견돼 화제를 모으고 있다. 또한 해당 행성에 외계생명체가 존재할 수 있다는 가능성도 함께 제기돼 천문학계의 이목이 집중되고 있다. 미국 하버드 스미소니언 천체물리센터(Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics)는 새로운 지구형 행성 ‘케플러-10C’(Kepler-10c)가 발견됐다고 2일(현지시간) 발표했다. ‘케플러-10C’는 지구와 유사한 환경을 가진 외계행성을 찾기 위해 우주로 발사된 케플러 망원경에 포착됐다. 이 행성은 지구로부터 약 560광년 떨어진 용자리(Draco constellatio)-고양이 눈 성운(Cat‘s Eye Nebula, NGC 6543) 근처에 위치한 것으로 알려져 있다, 이 행성은 지구무게의 17배, 크기는 약 2배에 달하며 구성성분 대부분이 암석, 즉 바위인 것으로 추정됐다. 해당 크기 정도의 행성이라면 일반적으로 목성처럼 액체와 가스로 구성되는 경우가 일반적이지만 이 행성은 기존 인식을 뒤집는 형태이기에 천문학자들은 큰 관심을 표하고 있다. 표면이 암석이라면 다른 가스 행성과 달리 생명체가 땅에 발을 딛고 움직이는 것이 가능해 어느 때보다 외계생명의 존재 가능성이 높을 것으로 예측된다. 하지만 여기에는 이견이 갈리고 있는데, 이 행성의 공전궤도가 항성과 지나치게 가까워 표면이 뜨겁기에 생명체 존재는 힘들다는 견해도 있다. 실제로 지난 2011년, 인근 궤도에서 발견된 케플러-10b 행성은 표면 기온이 1300도로 생명체 존재 가능성이 없을 것으로 의견이 모인 바 있다. 이 행성의 형성 시기는 110억년 전으로 추정돼 45억년에 불과한 지구보다 훨씬 오랜 역사를 지니고 있다. 스미소니언 연구센터 라스 부치브 박사는 “이 행성이 오랜 시간을 지나오며 기존 가스성분을 암석화 했을 가능성이 있다”며 “앞으로 더 많은 유사 지구행성이 발견 될 것으로 기대하는 중”이라고 밝혔다. 한편 케플러 계획(Kepler Mission)은 NASA 케플러 우주 망원경을 통해 태양계 이외의 지구형 행성을 찾는 우주 프로젝트다. 이 계획은 독일 천문학자 요하네스 케플러의 이름에서 유래한다. 자료사진=wikipedia/NASA 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

인간이 10개월간의 산고(産苦)를 거쳐 소중한 새 생명을 탄생시키는 것처럼 무한한 우주 속 밝게 빛나는 별 무리도 분명 신생아(新生兒) 시절이 있었을 것이다. 최근 미국 항공 우주국(NASA)은 허블 우주 망원경이 포착한 신생 항성 ‘IRAS 14568-6304’의 탄생 순간을 공개했다. 지구로부터 약 2,500광년 떨어져 있는 이 항성은 황금빛 가스, 먼지구름에 둘러싸인 채 무한한 우주 공간에서 이제 막 새로운 자신만의 자리를 찾아가기 시작했다. ‘IRAS 14568-6304’ 주위를 감싸고 있는 신비한 먼지구름은 산모로부터 공급된 소중한 영양분을 태아에게 전해주는 ‘탯줄’처럼 느껴진다. 통상적으로 우리가 ‘별’ 또는 ‘항성’이라는 불리는 존재는 중력으로 플라스마(이온핵과 자유전자로 이루어진 입자들의 집합체)가 굳게 뭉쳐있는 밝고 동그란 형태의 천체다. 보통 항성은 분자 구름 속에서 태어나며 내부는 대부분 수소로 이루어져 있다. 보통 분자구름의 밀도가 높아지면 스스로 여러 덩어리로 분열되는데 이 덩어리들은 별도로 각각 수축된다. 이 과정이 반복되면서 덩어리는 더 작은 덩어리로 계속 분열되고 중심온도는 계속 상승되는데 온도가 보통 400만도를 넘게 되면 핵융합 작용이 일어나 스스로 빛나는 ‘별’로 재탄생하게 된다. 이번에 관측된 ‘IRAS 14568-6304’도 같은 맥락이다. 사진=ESA/Hubble & NASA 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr