태양계 밖에도 ‘물 구름’이 있다는 강력한 증거가 처음으로 나왔다. 미 산타크루즈 캘리포니아대(UC산타크루즈)의 앤드루 스키머 조교수(천문학·천체물리학)가 이끈 연구팀이 새로운 관측에서 태양계 밖의 한 갈색왜성 ‘WISE 0855’에서 물이나 얼음으로 된 구름이 있다고 제시했다. 지구에서 불과 7.2광년 밖에 안 떨어져 있는 이 갈색왜성은 목성보다 약 5배 더 크지만, 내부 핵융합 반응이 너무 작아 ‘실패한 별’로도 불린다. 지난 2014년 미항공우주국(NASA)의 와이즈(WISE) 망원경 데이터에서 처음 발견된 이 천체는 당시 제한된 측광 자료에서 대기에 물 구름이 존재할 수 있다는 몇 가지 증거가 나오기도 했다. 이에 따라 스키머 조교수와 그의 동료들은 미 하와이 마우나 케아 화산에 있는 제미니 노스(Gemini North) 망원경을 사용해 13일 밤에 걸친 총 14시간 동안 이 갈색왜성을 관측했다. 연구팀은 이번 관측에서 분광법을 사용했다. 이는 물질의 종류에 따라 빛의 산란 정도가 달라지는 원리를 이용한 것이다. 그 결과, 이 갈색왜성의 대기에 수증기가 존재하며 그 온도는 섭씨 영하 23도 정도 되는 것으로 나타났다. 참고로 목성의 대기 온도는 섭씨 영하 143도 정도다. 이에 대해 스키머 조교수는 “이 천체는 지상 기반의 적외선 분광법으로 감지되는 다른 어떤 천체보다 5배 더 희미하다”면서 “이제 우리가 얻을 스펙트럼으로 이 천체에 무슨 일이 있는지에 대한 생각을 시작할 수 있게 됐다”고 말했다. 또 “이 스펙트럼은 이 천체가 목성과 아주 비슷하게 전 영역에 걸쳐 수증기와 물 구름에 의해 지배돼 있는 것을 보여준다”고 설명했다. 특히, 이 천체의 스펙트럼은 목성 대기가 전파를 흡수하는 것과 같이 여러 특성이 매우 비슷한 것으로 나타났다. 이에 대해 스키머 조교수는 “한 가지 중요한 차이점은 이 천체는 목성보다 대기에 난류(폭풍)가 훨씬 적다”고 설명했다. 이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호(7월 10일자)에 실릴 예정이다. 사진=조이 폴라드, 제미니 천문대/미국 대학천문학연구협회(위), 펜실베이니아주립대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

빅뱅에서 얼마 지나지 않은 우주 초기에는 수소와 헬륨, 그리고 미량의 리튬 이외에는 다른 원소가 존재하지 않았다. 이보다 더 무거운 원소들은 별의 중심부에서 핵융합 반응을 통해서 합성됐다. 생명을 이루는데 필요한 산소와 탄소, 그리고 행성을 이루는 데 필요한 많은 무거운 원소들은 사실 별의 중심부에서 생긴 것이다. 과학자들은 최초의 1세대 별이 탄생한 것이 빅뱅 직후 4억 년 이내라고 생각하고 있다. 당시 아주 무거운 별이 탄생했다가 수백만 년 이내에 초신성 폭발과 함께 사라졌다. 그리고 주변으로 산소를 비롯해서 더 무거운 원소를 배출했다. 과학자들은 이 과정을 이론적으로는 잘 알고 있으나 130억 년 이전에 있었던 일이라 실제로 관측하기는 어려웠다. 최근 국제 천문학 연구팀은 세계 최대의 전파 망원경인 알마(ALMA·Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 무려 131억 광년 떨어진 은하 SXDF-NB1006-2를 관측했다. 131억년 전의 은하라는 이야기는 빛이 지구까지 도달하는데 131억 년이 걸렸다는 이야기로 사실상 131억 년 전의 우주를 관측한 것이다. 연구팀은 여기에서 131억 년 전 산소 원자의 존재를 증명하고 그 양도 측정하는 데 성공했다. 131억 년 전 우주의 산소 농도는 현재의 10% 수준이었는데, 우주 초기에 무거운 원소가 별로 생성되지 않았던 점을 생각하면 적은 양은 아니다. 동시에 연구팀은 이 은하의 원소들이 ‘재이온화’(reionization) 되었다는 사실도 발견했다. 최초의 원자가 생성된 후 우주는 한동안 별이 없어 중성화 된 가스만 있는 어두운 상태였다. 하지만 시간이 지나면서 별이 생성되고 여기서 나오는 에너지로 다시 재이온화 과정을 거치게 된다. 초기 우주는 지구와 같은 행성을 만들 재료도 부족하고, 생명체의 원료가 되는 산소, 탄소 같은 원소도 매우 부족했다. 하지만 핵융합을 통해 서서히 무거운 원소가 농축되면서 마침내 지구와 같이 생명체가 넘치는 행성이 탄생할 수 있게 되었다. 131억 년의 장대한 서사시는 덧없이 짧은 인생을 지닌 인간이 이해하기 쉬운 일은 아니지만, 현대 과학은 지금 그 비밀을 하나씩 밝혀내고 있다. 사진=NAOJ 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

사람이 10개월 간 엄마 배 속에서 자라 태어나듯 찬란한 별들도 우주 공간에서 나름의 산고(産苦)를 거쳐 탄생한다. 최근 유럽우주국(ESA)은 마치 황금빛 아기 보자기에 싸여있는 것처럼 보이는 항성체 IRAS 14568-6304의 모습을 공개했다. ESA와 미 항공우주국(NASA)이 공동운영하는 허블우주망원경으로 포착한 IRAS 14568-6304는 지구로부터 2280광년 떨어진 컴퍼스좌 분자구름에 위치해있다. 이제 막 태어난 별 IRAS 14568-6304를 이해하기 위해서는 먼저 별의 탄생 과정을 알아야한다. 우리의 태양같은 별은 오랜시간 우주의 수많은 가스와 먼지가 뭉친 후 핵융합을 거쳐 탄생한다. 그리고 여기서 남은 가스와 같은 ‘재료’로 형성되는 것이 바로 행성으로, 태양계 역시 이같은 과정을 거쳐 현재의 지구가 탄생한 것으로 추측되고 있다. 사진 속 황금빛을 발하는 아기 보자기는 별을 싸고 있는 거대한 가스구름으로 강력한 제트를 방출하는 덕에 이와같은 환상적인 모습을 보이기도 한다. 무려 25만개의 별을 만들 수 있는 이 가스구름 속에서 '영양분'을 얻은 신생아 IRAS 14568-6304는 영겁의 시간이 지나면 자신을 둘러싼 가스를 걷어버리고 아름다운 별로 반짝이게 된다. 허블우주망원경이 촬영한 이 사진은 가시광선(파란색)과 적외선(밝은 오렌지색) 2개 파장으로 촬영한 것을 합성한 것이다. 사진=ESA/Hubble & NASA Acknowledgements: R. Sahai (Jet Propulsion Laboratory), S. Meunier 박종익 기자 pji@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

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

태아가 어머니의 몸속에서 자라는 것처럼 별 역시 별을 잉태하는 가스 구름 속에서 태어난다. 성간 가스의 밀도가 높아지는 장소에서 중력에 의해 가스가 압축되어 충분한 압력과 온도가 갖춰지면 핵융합 반응이 시작되는 것이다. 태아가 여러 단계를 거쳐 성장하듯이 별 역시 여러 단계를 거치며 우리가 매일 보는 태양 같은 별로 성장하게 된다. 지구에서 450광년 떨어진 위치에는 L1551이라는 이름의 성운이 존재한다. 이 성운의 짙은 가스 구름 속에는 L1551 IRS 5라고 불리는 아기별이 존재한다. 정확히 말하면 쌍둥이인데, 이를 1979년부터 관측해왔던 천문학자 말콤 프리드룬드(Malcolm Fridlund)에 의하면 하나는 태양 같은 별이 될 것이고 다른 하나는 이보다 작은 적색왜성으로 발전할 것이라고 한다. 사실 가스에서 별이 생성되는 과정을 연구하는 데 가장 좋은 방법은 그 과정을 모두 한 장소에서 관측하는 것이다. 하지만 별은 태아 단계에서도 수백만에서 수천만 년의 시간을 보낸다. 인간의 짧은 삶으로는 관측할 수 있는 존재가 아니다. 따라서 실제로 과학자들이 사용할 수 있는 방법은 탄생 과정에 있는 여러 별을 관찰해서 그 과정을 재구성하는 것이다. L1551 IRS 5는 태어난 지 불과 50만 년 정도밖에 되지 않은 어린 별로 주변에 있는 가스와 먼지 구름 때문에 상세한 관측이 어렵다. 하지만 이미 중심부에서는 핵융합 반응이 시작되어 주변으로 가스를 뿜어내고 있다. 사진에서 보이는 것은 바로 이렇게 뿜어내는 가스와 그 주변의 충격파로 이를 허비그-하로 천체(Herbig-Haro objects)라고 부른다. 마치 초음파로 태아를 관찰하는 것처럼 천문학자들은 망원경을 통해 새로 태어난 별의 움직임을 관측할 수 있다. L1551 IRS 5는 이 정도 나이에 있는 별 가운데서는 지구에서 가장 가까운 것 가운데 하나이다. 따라서 현재까지 많은 관측이 이뤄져 왔으며 앞으로도 탄생의 신비를 밝히기 위해 계속 관측이 진행될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

박근혜 대통령은 그동안 공석이었던 원자력안전위원회 위원장에 김용환(왼쪽) 원자력안전위원회 상임위원 겸 사무처장을, 인사혁신처 소청심사위원장에 김승호(오른쪽) 청와대 인사혁신비서관을 내정했다고 청와대가 14일 밝혔다. 김용환 내정자는 과학기술부 원자력 국장, 국가과학기술자문회의 사무처장, 국제핵융합실험로(ITER) 국제기구 사무차장 등을 역임한 원자력 안전 및 기술분야 전문가다. 정연국 대변인은 이날 브리핑에서 “김 내정자는 원자력 안전 및 기술과 관련해 경험과 식견이 풍부하고 기관의 사정에 밝을 뿐 아니라 업무 처리가 합리적이고 조직 내 신망이 두터워 원자력안전위원회를 원만하게 이끌 적임자”라고 밝혔다. 김승호 내정자는 행정안전부 인사기획관, 안전행정부 인사실장, 인사혁신처 차장 등 정부 인사와 관련한 주요 보직을 두루 역임했다. 이지운 기자 jj@seoul.co.kr

태아가 어머니의 몸속에서 자라는 것처럼 별 역시 별을 잉태하는 가스 구름 속에서 태어난다. 성간 가스의 밀도가 높아지는 장소에서 중력에 의해 가스가 압축되어 충분한 압력과 온도가 갖춰지면 핵융합 반응이 시작되는 것이다. 태아가 여러 단계를 거쳐 성장하듯이 별 역시 여러 단계를 거치며 우리가 매일 보는 태양 같은 별로 성장하게 된다. 지구에서 450광년 떨어진 위치에는 L1551이라는 이름의 성운이 존재한다. 이 성운의 짙은 가스 구름 속에는 L1551 IRS 5라고 불리는 아기별이 존재한다. 정확히 말하면 쌍둥이인데, 이를 1979년부터 관측해왔던 천문학자 말콤 프리드룬드(Malcolm Fridlund)에 의하면 하나는 태양 같은 별이 될 것이고 다른 하나는 이보다 작은 적색왜성으로 발전할 것이라고 한다. 사실 가스에서 별이 생성되는 과정을 연구하는 데 가장 좋은 방법은 그 과정을 모두 한 장소에서 관측하는 것이다. 하지만 별은 태아 단계에서도 수백만에서 수천만 년의 시간을 보낸다. 인간의 짧은 삶으로는 관측할 수 있는 존재가 아니다. 따라서 실제로 과학자들이 사용할 수 있는 방법은 탄생 과정에 있는 여러 별을 관찰해서 그 과정을 재구성하는 것이다. L1551 IRS 5는 태어난 지 불과 50만 년 정도밖에 되지 않은 어린 별로 주변에 있는 가스와 먼지 구름 때문에 상세한 관측이 어렵다. 하지만 이미 중심부에서는 핵융합 반응이 시작되어 주변으로 가스를 뿜어내고 있다. 사진에서 보이는 것은 바로 이렇게 뿜어내는 가스와 그 주변의 충격파로 이를 허비그-하로 천체(Herbig-Haro objects)라고 부른다. 마치 초음파로 태아를 관찰하는 것처럼 천문학자들은 망원경을 통해 새로 태어난 별의 움직임을 관측할 수 있다. L1551 IRS 5는 이 정도 나이에 있는 별 가운데서는 지구에서 가장 가까운 것 가운데 하나이다. 따라서 현재까지 많은 관측이 이뤄져 왔으며 앞으로도 탄생의 신비를 밝히기 위해 계속 관측이 진행될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

과학자들은 오랜 세월 무거운 원소들이 어디서 기원했는지를 두고 논쟁을 벌여왔습니다. 우주가 생성되었을 초기에는 주로 수소와 헬륨밖에 없었지만, 현재 우주에는 다양한 원소들이 존재하기 때문이죠. 수소와 헬륨보다 무거운 원소는 별의 중심에서 핵융합 반응을 통해서 생성됩니다. 철 이상의 무거운 원소는 초신성 폭발 같은 더 극적인 환경에서 생성되었지만 금처럼 매우 무거운 원소의 생성에 대해서는 다소 의견이 갈렸습니다. 일부 과학자는 일반적인 초신성 폭발이 그 기원이라고 주장했고 일부에는 중성자별의 충돌 같은 더 격렬한 상황에서 주로 생성되었다는 주장을 내놓았습니다. 사실 두 반응 모두 가능하나 어디서 주로 생성되었느냐의 문제였죠. 그런데 최근 중성자별의 충돌이 더 가능성이 크다는 연구 결과가 발표되었습니다. 중성자별은 초신성 폭발 후 별의 남은 잔해가 강한 중력으로 뭉쳐서 생성됩니다. 극도로 높은 밀도를 가지고 있어 태양보다 질량이 크지만, 그 지름은 수십km 이내로 압축되어 있습니다. 쌍성계를 이룬 중성자별은 드물기는 하지만, 서로 충돌할 경우 매우 격렬한 폭발을 일으킵니다. 초고밀도로 뭉친 두 개의 천체가 충돌하기 때문이죠. 따라서 중성자별 충돌 시에는 상당량의 물질이 광속의 10~50% 정도의 속도로 사방으로 흩어지게 됩니다. 이때 나오는 강력한 에너지는 무거운 원소를 합성하는데 충분한 에너지를 제공합니다. 미국 메사추세츠공과대(MIT)의 알렉산더 지 박사과정 연구원을 비롯한 여러 연구기관의 과학자들은 오래된 왜소은하의 화학적 구성을 연구해 중성자별 충돌이 원인일 가능성이 더 크다는 내용을 ‘네이처’(Nature)지에 발표했습니다. 연구팀은 다른 은하와의 충돌 없이 보존된 왜소은하에서 정확한 원소비율을 측정해 이와 같은 결론을 내렸습니다. 이 연구가 옳다면 우리가 끼는 금반지의 금은 중성자별이 그 기원인 셈입니다. 이는 놀라운 사실 같지만, 사실 앞서 언급했듯이 수소와 헬륨보다 더 무거운 원소는 핵융합 반응의 결과물이죠. 따라서 우리 몸을 구성하는 원자 중 수소를 제외한 원자 역시 별의 중심부에서 기원한 것입니다. 우리와 우리가 사는 지구는 사실 ‘별 중심에서 온 그대’라고 할 수 있습니다. 그리고 어쩌면 일부는 중상자별에서 기원한 것일지도 모릅니다. 사진=NASA 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

과학자들은 오랜 세월 무거운 원소들이 어디서 기원했는지를 두고 논쟁을 벌여왔다. 우주가 생성되었을 초기에는 주로 수소와 헬륨밖에 없었지만, 현재 우주에는 다양한 원소들이 존재하기 때문이다. 수소와 헬륨보다 무거운 원소는 별의 중심에서 핵융합 반응을 통해서 생성된다. 철 이상의 무거운 원소는 초신성 폭발 같은 더 극적인 환경에서 생성된다. 하지만 금처럼 매우 무거운 원소의 생성에 대해서는 다소 의견이 갈렸다. 일부 과학자는 일반적인 초신성 폭발이 그 기원이라고 주장했고 일부에는 중성자별의 충돌 같은 더 격렬한 상황에서 주로 생성되었다는 주장을 내놓았다. 사실 두 반응 모두 가능하나 어디서 주로 생성되었느냐의 문제였다. 그런데 최근 중성자별의 충돌이 더 가능성이 크다는 연구 결과가 발표되었다. 중성자별은 초신성 폭발 후 별의 남은 잔해가 강한 중력으로 뭉쳐서 생성된다. 극도로 높은 밀도를 가지고 있어 태양보다 질량이 크지만, 그 지름은 수십km 이내로 압축되어 있다. 쌍성계를 이룬 중성자별은 드물기는 하지만, 서로 충돌할 경우 매우 격렬한 폭발을 일으킨다. 초고밀도로 뭉친 두 개의 천체가 충돌하기 때문이다. 따라서 중성자별 충돌 시에는 상당량의 물질이 광속의 10-50% 정도의 속도로 사방으로 흩어지게 된다. 이때 나오는 강력한 에너지는 무거운 원소를 합성하는데 충분한 에너지를 제공한다. MIT의 알렉산더 지(Alexander Ji)를 비롯한 여러 연구기관의 과학자들은 오래된 왜소은하의 화학적 구성을 연구해 중성자별 충돌이 원인일 가능성이 더 크다는 내용을 네이처지에 발표했다. 연구팀은 다른 은하와의 충돌 없이 보존된 왜소은하에서 정확한 원소비율을 측정해 이와 같은 결론을 내렸다. 이 연구가 옳다면 우리가 끼는 금반지의 금은 중성자별이 그 기원인 셈이다. 이는 놀라운 사실 같지만, 사실 앞서 언급했듯이 수소와 헬륨보다 더 무거운 원소는 핵융합 반응의 결과물이다. 따라서 우리 몸을 구성하는 원자 중 수소를 제외한 원자 역시 별의 중심부에서 기원한 것이다. 우리와 우리가 사는 지구는 사실 별 중심에서 온 그대라고 할 수 있다. 그리고 어쩌면 일부는 중상자별에서 기원한 것일지도 모른다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

별은 차가운 가스가 모여서 탄생한다. 뜨거운 별의 탄생을 생각하면 역설적이지만, 오히려 차가운 가스가 중력에 의해 쉽게 뭉칠 수 있기 때문이다. 뜨거운 가스는 팽창하려는 성질 때문에 뭉치기 어렵다. 따라서 천문학자들은 미래 별이 탄생할 가스 성운을 연구하기 위해서 우주에서 가장 차가운 가스를 관측한다. 그 온도는 절대영도에서 불과 10에서 20도 정도 더 높을 뿐이다. 이런 차가운 가스는 일반적인 가시광선 영역에서는 볼 수 없다. 대신 원적외선 파장에서 관측을 통해 그 존재를 밝힐 수 있다. 유럽 우주국의 허셜 우주망원경은 G82.65-2.00이라고 명명된 거대 가스 필라멘트를 관측했다. 가스 성운에 있는 가스 (물론 나중에 별의 핵연료 역할을 할 수소 가스가 주성분이다)가 뭉쳐서 형성된 이 필라멘트에는 대략 태양 800개 정도를 만들 수 있는 수소 가스가 있다. 이 사진에서 영하 -259도의 극저온의 가스와 먼지가 있는 필라멘트는 파란색으로 보인다. 그리고 주변에 상대적으로 온도가 높은 가스 성운은 붉은색으로 표시했다. 유럽 우주국의 설명에 따르면 이 파란 띠는 미래에 새로운 별이 탄생할 리본 (a ribbon of future stars)이다. 지금은 차가운 가스 덩어리에 불과하지만, 시간이 지나면서 중력에 의해 농축되고 뭉치면 마침내 압력과 온도가 증가해서 중심에서 핵융합 반응이 일어나는 새로운 별이 될 것이다. 우리에겐 매우 신기해 보이지만, 사실 태양 같은 별 역시 이런 장소에서 46억 년 전 태어났다. 우리는 망원경을 통해 우리의 탄생 이전을 볼 수 있는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

●염진오(삼일회계법인 상무보)씨 부친상 23일 순천향대 부천병원, 발인 25일 오전 5시 (032)327-4002 ●이감열(한국전자기술협회 회장)씨 모친상 예현(외교부 서기관)씨 조모상 22일 연세대 세브란스병원, 발인 25일 오전 7시 (02)2227-7580 ●이재성(전 서울대 공과대학장)씨 별세 태용(홍익대 교수)씨 부친상 박중수(전 테트라팩 부사장)박길순(사업)김창현(포항공대 교수)씨 장인상 한혜령(서원대 교수)씨 시부상 23일 삼성서울병원, 발인 25일 오전 9시 (02)3410-3151 ●이효찬(삼성SDI 품질실 수석)은미(인지어스 근무)씨 모친상 양재필(전 대전예술고 음악부장)박기현(인창 팀장)씨 장모상 23일 연세대 세브란스병원, 발인 25일 오전 5시 30분 (02)2227-7584 ●송영근(세코 고문)씨 별세 종섭(세코 전무이사)용섭(세코 대표이사)씨 부친상 재호(현대다이모스 연구원)재현(국가핵융합연구소 연구원)씨 조부상 23일 연세대 세브란스병원, 발인 25일 오전 (02)2227-7569 ●양진성(한국경제TV 카메라기자)씨 장인상 23일 강북삼성병원, 발인 25일 오전 6시 30분 (02)2001-1096 ●박진수(전 부산일보 논설주간)씨 별세 23일 부산 해운대백병원, 발인 25일 오전 7시 30분 (051)711-4400 ●손지훈(전북 현대모터스 과장)씨 부친상 23일 전북대병원, 발인 25일 오전 9시 (063)250-2451

지구와 같은 행성을 낳는 원시 행성계 디스크(protoplanetary disk)의 내부 모습이 천체망원경에 포착됐다. 최근 독일 막스플랑크 연구소 등 국제공동연구팀은 원시 행성계 디스크에서 원시행성이 태어나는 모습이 칠레 ALMA 전파망원경에 포착됐다고 밝혔다. 이번에 연구대상에 오른 원시 행성계 디스크는 지구에서 약 450광년 떨어진 황소자리에 위치해 있으며 그 중심에는 나이가 100만 년에 불과한 아기별 'HL Tau'가 자리잡고 있다. 일반적으로 별은 오랜시간 우주의 수많은 가스와 먼지가 뭉친 후 핵융합을 거쳐 탄생한다. 그리고 여기서 남은 가스와 같은 ‘재료’로 형성되는 것이 바로 행성으로, 태양계 역시 이같은 과정을 거쳐 현재의 지구가 탄생한 것으로 추측되고 있다. 이 관측이 상당한 연구가치를 갖는 이유는 지구와 같은 행성이 어떻게 탄생하는지 눈으로 관측할 수 있는 기회가 되기 때문이다. 오늘날 우리가 알고있는 행성 탄생에 대한 지식은 말 그대로 이론일 뿐 실제로 검증된 것은 아니다. 우리의 태양같은 별인 HL Tau는 2년 전 칠레 ALMA 전파망원경에게 포착된 바 있으며 이번에 연구팀은 과거 연구보다 한발 더 나아가 그 속사정을 자세히 분석했다. 연구에 참여한 토마스 헤닐 박사는 "별 주위 먼지 덩어리에서 원시행성이 형성되는 초기 단계를 관측한 것"이라면서 "행성은 별처럼 빛을 내지 않기 때문에 연구하는 것이 더욱 어렵다"고 설명했다. 공동연구자인 멕시코 국립자치대학 카를로스 카라스코-곤잘레즈도 "행성이 어떻게 형성되는지 알 수 있는 매우 중요한 단계를 관측한 것"이라면서 "행성은 별의 형성 과정과 매우 다르며 초기 단계를 관측하는 것은 더더욱 어려워 매우 소중한 자료가 될 것"이라고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구와 같은 행성을 낳는 원시 행성계 디스크(protoplanetary disk)의 내부 모습이 천체망원경에 포착됐다. 최근 독일 막스플랑크 연구소 등 국제공동연구팀은 원시 행성계 디스크에서 원시행성이 태어나는 모습이 칠레 ALMA 전파망원경에 포착됐다고 밝혔다. 이번에 연구대상에 오른 원시 행성계 디스크는 지구에서 약 450광년 떨어진 황소자리에 위치해 있으며 그 중심에는 나이가 100만 년에 불과한 아기별 'HL Tau'가 자리잡고 있다. 일반적으로 별은 오랜시간 우주의 수많은 가스와 먼지가 뭉친 후 핵융합을 거쳐 탄생한다. 그리고 여기서 남은 가스와 같은 ‘재료’로 형성되는 것이 바로 행성으로, 태양계 역시 이같은 과정을 거쳐 현재의 지구가 탄생한 것으로 추측되고 있다. 이 관측이 상당한 연구가치를 갖는 이유는 지구와 같은 행성이 어떻게 탄생하는지 눈으로 관측할 수 있는 기회가 되기 때문이다. 오늘날 우리가 알고있는 행성 탄생에 대한 지식은 말 그대로 이론일 뿐 실제로 검증된 것은 아니다. 우리의 태양같은 별인 HL Tau는 2년 전 칠레 ALMA 전파망원경에게 포착된 바 있으며 이번에 연구팀은 과거 연구보다 한발 더 나아가 그 속사정을 자세히 분석했다. 연구에 참여한 토마스 헤닐 박사는 "별 주위 먼지 덩어리에서 원시행성이 형성되는 초기 단계를 관측한 것"이라면서 "행성은 별처럼 빛을 내지 않기 때문에 연구하는 것이 더욱 어렵다"고 설명했다. 공동연구자인 멕시코 국립자치대학 카를로스 카라스코-곤잘레즈도 "행성이 어떻게 형성되는지 알 수 있는 매우 중요한 단계를 관측한 것"이라면서 "행성은 별의 형성 과정과 매우 다르며 초기 단계를 관측하는 것은 더더욱 어려워 매우 소중한 자료가 될 것"이라고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

한국에너지기술연구원에서 근무하는 임모(31)씨는 지난 1월 출산휴가에 들어가면서 자동으로 육아휴직까지 갈 수 있게 됐다. 연구원이 지난해 7월부터 정부출연연구소 최초로 자동육아휴직제도를 운영하고 있기 때문이다. 덕분에 임씨는 출산휴가가 끝나더라도 눈치보지 않고 육아휴직까지 쓸 수 있게 됐다.　갑작스러운 육아 문제로 16년이나 쉬었던 류모(47)씨는 2012년 한국여성과학기술인지원센터의 ‘여성과학기술인 연구·개발(R&D) 경력복귀 지원사업’을 통해 전 직장인 한국과학기술연구원에 재취업했다. 류씨는 복귀 후 1년 만에 과학기술논문인용색인(SCI)급 국제학술지에 주 저자로 논문을 싣는 등 성과를 내고 있다. 　정부출연연구소들이 달라지고 있다. 과거 여성 연구원은 임신하면 직장을 그만두는 게 당연시되는 풍토 탓에 경력 단절이 심했지만 최근엔 여성 인력 활용의 중요성이 부각되면서 실력 있는 여성 연구원이 늘어나고 있다.　지난해 12월 미래창조과학부와 한국여성과학기술인지원센터가 발간한 ‘여성과학기술인력 활용 실태조사 보고서’에 따르면 과학기술 분야 공공연구기관의 정규직 여성 연구원 비율은 2012년 13.4%, 2013년 14.7%, 2014년 15.0%로 해마다 늘고 있다.　정부출연연구소들이 유능한 여성 연구원을 붙잡기 위해 다양한 혜택을 제공하는 것도 여성 연구원이 늘고 있는 이유다. 지난해 ‘대한민국 여성이 일하기 좋은 기업 대상’을 수상한 한국화학연구원은 이달 중 연구원 안에 어린이집을 개원한다. 육아휴직, 출산전후휴가, 배우자 출산휴가를 적극 권장하고 있는 한국지질자원연구원은 출연연구소 중 유일하게 출산장려금제도가 있다. 첫째 100만원, 둘째 200만원, 셋째 이상 300만원을 준다. 국가핵융합연구소는 모성보호실을 말끔하게 고쳤고, 임산부 주차구역도 새로 만들었다.　한국여성과학기술인지원센터의 한 관계자는 “일과 가정이 양립할 수 있는 제도와 문화가 만들어질 수 있도록 출연연구소별로 지원을 하고 있다”며 “국내 25만 4000여명의 경력 단절 여성 과학기술인이 일터로 복귀하면 우리나라 과학 발전에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.윤수경 기자 yoon@seoul.co.kr

소위 ‘투자의 귀재’라 불리는 사람들이 공통적으로 하는 조언이 있다. 현실의 문제에 투자하라는 것이 바로 그것. 즉 현재 인류에게 가장 절실한 문제를 해결할 수 있는 기술이나 그러한 사업 분야에 투자하는 것이 가장 확실한 수익을 기대할 수 있는 방법이라는 뜻이다. 이러한 측면에서 살펴보면 태양광 발전은 가장 시급하고도 가치 있는 투자처임에 틀림없다. 현재 인류에게 주어진 가장 큰 숙제 중 하나가 바로 환경과 에너지 문제이기 때문이다. 미래학자들은 화석연료에 전적으로 의지하고 있는 현재의 에너지 패러다임을 바꿀 과학기술이 나오지 않는다면 인류의 미래는 없다고 경고하고 있다. 이런 상황 속에서 태양광발전은 핵융합, 소수 연료 등 차세대 에너지 시대가 열리기 전 취할 수 있는 가장 현실적인 대안이라는 것. 태양광 발전에 대한 높은 관심은 태양광 발전 사업에 대한 최신 정보를 만나볼 수 있는 온라인 커뮤니티 ‘투명한 태양광발전사업자 모임(이하 투태모)’에서도 확인할 수 있다. 투태모를 운영하고 있는 ㈜비에이치에너지 김상범 대표는 “우리나라에서도 태양광 발전 사업은 가장 큰 이슈 중 하나다. 정부가 신재생에너지 공급의무화제도(RPS)에 따라 2024년까지 전체 전력생산량의 10%를 재생에너지로 채운다는 목표를 공표한 데 이어, ‘5년간 태양광발전 집중 육성(태양광 의무할당)’ 방침을 세우고 태양광발전 사업을 전폭적으로 지원하고 나서며 사업 전망은 그 어느 때보다 밝은 상황”이라며 “최근 투태모에 가입하는 신규회원이 눈에 띄게 증가하는 이유 역시 여기에 있다”고 전했다. 올해로 4년차를 맞는 투태모는 이름처럼 ‘투명한 정보공유의 장’으로 입소문을 타면서 태양광 발전 사업에 참여하거나, 관심이 높은 사람들 사이에서는 꽤나 이름이 알려진 커뮤니티로 자리매김하고 있다. 발전사업주 및 예비 사업주들에게 좋은 품질의 자재를 저렴한 가격에 제공하는 것은 물론, 태양광 발전을 위한 착한 분양을 이끌면서 회원들의 적극적인 지지를 얻고 있다. 투태모에서는 착한분양 프로젝트를 통해 서천, 영월에서 태양광발전소 착한분양을 성공적으로 진행한 데 이어 현재는 제천 20구좌 세미나를 준비 중이다. 이번에 진행되는 제천 부지는 제천 시내권에서 약 2~3km 떨어진 곳으로 도심으로의 접근성이 좋고, 4차선도로에서 진입로를 확보하고 있어 최적의 입지조건을 자랑한다. 현재는 3월 4일~5일 양일간 진행되는 현장답사 사전신청을 진행 중이다. 김상범 대표는 “태양광 발전에서 수익성을 도모하기 위해서는 초기 투자비용을 합리적으로 운용하는 것이 매우 중요하다”며 “투태모에서는 소액투자를 통해 수익성이 높은 태양광 발전 부지 매입 정보부터 성능이 뛰어난 최신 태양광 자재에 대한 정보 공유를 통해 태양광 발전 사업자들의 성공적인 사업 운영을 돕는데 최선을 다하고 있다”고 전했다. ‘투명한 태양광발전사업자 모임(이하 투태모)’에 대한 자세한 내용 및 착한분양 프로젝트 제천 20구좌 세미나에 대한 자세한 내용은 투태모 네이버 카페(http://cafe.naver.com/fmks04)를 통해 확인할 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

줄기세포 활용한 질병 연구 세미나 한국파스퇴르연구소(소장 하킴 자바라)는 오는 26일 경기 성남시 분당구 본원에서 미국 존스홉킨스 의대 이상갑 교수를 초청해 ‘인간 다분화능 줄기세포’를 활용한 질병 모델 연구세미나를 개최한다. 존스홉킨스 의대에서 말초신경계 질환과 근육위축병을 연구하고 있는 이 교수는 환자의 줄기세포를 이용한 맞춤형 치료제를 개발하고 있다. 세미나에서 이 교수는 환자 세포에서 줄기세포를 추출해 분화에 성공한 사례와 연구현황에 대해 설명할 예정이다. 초고온·초고압 물성 측정법 개발 광주과학기술원(GIST·총장 문승현) 물리·광과학과 조병익 교수와 미국의 버클리캘리포니아대(UC버클리), 로렌스 리버모어 국립연구소, 스탠퍼드대 가속기센터 공동연구팀이 지구 중심부나 별 내부처럼 초고온, 초고압의 극한 상태에서 물질의 새로운 성질을 측정할 수 있는 기법을 개발했다. 이 기술은 별의 생성과 진화, 핵융합 에너지 개발 등 관련 분야 연구에 기여할 것으로 기대된다. 자연과학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 실렸다. 별 탄생과 우주먼지 연관성 규명 한국천문연구원(원장 한인우) 정웅섭 박사와 경희대, 일본 도쿄대와 나고야대 공동연구팀은 남아프리카공화국에 있는 지름 1.4m의 적외선 망원경을 이용해 대(大)마젤란 은하 영역에 있는 2000여개 별들을 관측해 별 탄생 시 자기장 분포와 우주먼지 입자들의 연관성에 대해 밝혀냈다.

군 당국은 북한 조선중앙TV가 지난 8일 공개한 새로운 잠수함발사탄도미사일(SLBM) 사출시험 영상이 일부 조작됐다며 북한의 핵실험에 이은 SLBM 영상 공개의 파문을 축소했다. 그러나 전문가들은 북한이 수소탄 실험 성공 주장에 이어 새로운 SLBM 영상을 공개한 것은 핵무기 소형화와 경량화를 염두에 두고 이를 SLBM에 실을 수 있다는 위협 시그널을 보인 것으로 평가했다. 일부 전문가는 북한이 마음만 먹으면 1년 내에 SLBM 전력화도 가능하다며 우리 군의 보다 면밀한 대응을 주문했다. 군 관계자는 10일 “북한이 새로 공개한 SLBM 영상에서 초반 3~4초를 제외한 비행 영상은 지난 2014년 7월 스커드 미사일 발사 영상을 넣어 편집한 것으로 판단된다”고 말했다. 그러나 군 당국은 북한이 공개한 영상에서 SLBM 발사각이 지난해 5월 사출시험에서는 74도였지만 이번에는 보는 각도에 따라 90도로 높아져 SLBM 사출 기술이 일부 개선됐을 가능성이 있다고 밝혔다. 군 관계자는 “북한이 국가적 역량을 집중할 경우 SLBM을 예상보다 1년 빠른 3~4년 안에 전력화할 가능성을 배제할 수 없다”고 전망했다. 국내 잠수함 전문가인 문근식 한국국방안보포럼 대외협력국장은 “북한이 공개한 영상이 조작된 것은 맞지만 북한은 이미 90% 이상의 SLBM 기술을 확보했다”며 “SLBM 사출시험만 성공하면 유도탄이 목표물까지 비행하는 기술은 이미 대포동(미사일)에서 다 됐다고 본다”고 평가했다. 그는 “미국처럼 커다란 원자력 잠수함에 SLBM을 설치한다면 4~5년 내에 전력화한다는 평가가 맞지만, 북한이 신포급 잠수함에 발사관을 설치해 1발만 발사하는 것은 마음만 먹으면 1년 내에도 가능하다”고 말했다. 신인균 자주국방네트워크 대표는 “북한의 이번 핵실험은 수소탄 폭발에 실패한 게 아니라 핵융합을 일으키는 수소탄 기폭 실험에 성공한 것”이라며 “SLBM 또한 발사시험이 아닌 사출시험이기 때문에 실패가 아닌 성공으로 봐야 한다”고 지적했다. 강윤혁 기자 yes@seoul.co.kr

-우주팽창이 생명체 탄생에 필수적 만약 블랙홀이 우주를 지배한다면, 거기에는 '한 번의 찬스'가 있었을 수 있다. 바로 지구 같은 복잡한 생명체들을 품을 수 있는 행성의 스위치를 켤 한 번의 찬스가 있었을 수 있다는 연구결과가 발표되었다고 우주전문 웹사이트 스페이스닷컴이 7일(현지시간) 보도했다. 블랙홀에서 나오는 초고에너지 입자와 초신성 폭발에 대해 연구하고 있는 천체물리학자 폴 메이슨의 작업은 이 같은 가능성이 필연적으로 일어남을 보여주고 있다. 지구에서 생명이 출현하기 이전에 지구 행성은 젊고 힘 좋은 태양이 뿜어내는 치명적인 방사선뿐만 아니라, 초신성 폭발과 은하 중심의 거대 블랙홀에서 방출되는 고에너지 입자, 곧 우주선으로 멱을 감고 있었다. 어느 시점에 우주선 폭풍은 지구에서 생명체가 태동할 수 있을 정도로 잦아들었다. 물론 은하 속의 다른 지구형 행성들에서도 그런 현상이 일어났을 것이다. "전 우주에 걸쳐서 우주선의 강도가 떨어지고 초신성 폭발 같은 사건이 감소함으로써 생명이 태동할 수 있는 환경이 조성되기 시작했다"고 메이슨 박사는 '디스커버리 뉴스'와의 회견에서 밝혔다. 메이슨 박사는 현재 라스크루케스에 있는 뉴멕시코 주립대학 교수로 있으며, 이번 연구는 지난 수요일 플로리다 주 키시미 시에서 열린 미국천문학협의회 연례회의에서 발표되었다. 생명서식 환경에 배치되는 사건들, 예컨대 적색거성 같은 별들의 종말인 초신성 폭발 같은 사건들이 별들의 생성비율이 높았던 우주 초창기에는 아주 빈번하게 일어났다. 이에 못지않게 생명탄생에 유해했던 것은 은하 중심에서 거대 블랙홀이 물질을 집어삼킬 때 방출하는 고에너지의 방사선 폭풍이었다. 이 같은 블랙홀의 발작적인 방사선 방출은 초창기 우주에서 흔히 일어난 사건으로서, 은하 내의 친생명환경들을 거의 불모화시킬 정도로 강력한 것이었다고 메이슨 교수는 밝혔다. 지금도 심우주의 원시은하들이 그러한 현상을 보여주고 있는 것을 천문학자들은 확인하고 있다. 생명과 관련된 초창기 우주의 핵심적인 문제는 아주 작은 우주공간 안에 물질들이 극도로 밀집되어 있었다는 사실이다. 따라서 작고 젊은 우주 안에서는 강력한 우주선의 세례에서 피할 수 있는 공간이 없었다. 우주가 팽창하여 넓은 공간을 품어 우주선 수프가 충분히 묽어지기까지에는 수십억 년의 시간이 더 필요했다. "이는 곧, 생명의 탄생에 우주 팽창이 필수적이라는 사실을 시사해주는 것"이라고 메이슨 교수는 설명한다. 우주가 팽창하지 않았다면 방사선 샤워를 피할 수 없었을 것이고, 따라서 생명체도 나타날 수가 없었을 것이라는 얘기다. 생명체 탄생에 또 하나의 결정적인 역할을 한 것은 초신성이 폭발하고 남긴 잔해들이다. 별들은 우주의 주방이라 할 수 있다. 철 이하의 원소들, 곧 산소, 탄소 같은 원소들은 모두 별의 핵융합으로 만들어지며, 철보다 무거운 중원소들은 초신성이 폭발할 때 그 엄청난 온도와 압력으로 만들어진다. 산소와 질소 같은 원소들은 지구 대기를 구성하는 물질들로, 강력한 우주선으로부터 지구를 보호해주는 기능을 한다. 여기서 하나의 흥미로운 의문이 제기되는데, 지구가 과연 우주에서 최초의 생명을 잉태한 행성인가 하는 문제다. 메이슨 박사는 그에 대해 "아직까지 지구가 최초의 생명체 행성인가 하는 문제에 대해서는 전혀 밝혀진 게 없지만, 연구해볼 만한 아주 흥미로운 주제인 것만은 틀림없다"고 덧붙였다. 이광식 통신원 joand999@naver.com