'태양계 큰형님' 목성의 최신 사진이 허블우주망원경에 촬영됐다. 지난 18일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 유럽우주국(ESA)과 공동으로 운영하는 허블우주망원경이 포착한 목성과 위성인 유로파의 새 이미지를 공개했다.　 목성 특유의 모습이 생생히 살아있는 이 사진은 지난달 25일 촬영한 것으로 당시 지구와의 거리는 6억5300만㎞다. 이 사진에서 대중적인 관심을 끄는 것은 크게 3가지다. 먼저 적도 위에 흰색 구름처럼 보이는 것이 길게 뻗어있는데 이는 목성 특유의 폭풍이다. 시속 560㎞로 부는 이 폭풍은 지난달 18일 생겨났으며 통상 6년 정도마다 이 지역에서 생성된다. 특히 종종 한번에 여러 폭풍이 몰아치기도 해 허블우주망원경의 좋은 관측 대상이라는 것이 NASA의 설명이다. 또한 사진에는 적도 아래 붉고 동그랗게 보이는 목성의 상징인 거대한 대적점(大赤點)이 담겨있다. 1830년 처음 관측된 대적점은 목성의 대기현상으로 발생한 일종의 폭풍으로 지금은 점점 줄어들고 있는 상황이다. 19세기 대적점은 지구보다 2~3배 크기로 측정됐다. 그러나 1979년 보이저 1, 2호의 관측 결과 지구보다 2배 정도 큰 것으로 확인됐으며 현재는 약 1만5800㎞까지 줄어들었지만 여전히 지구 하나 쯤은 쏙 들어갈 크기다. 　 또 대적점 아래에는 역시 거대한 목성의 폭풍인 ‘오블 BA’(Oval BA)가 돌고있다. NASA에 따르면 오블 BA는 2006년 처음 등장했으며 당시에는 붉은색이었으나 현재는 흰색으로 색이 바래고 있다.한가지 더. 목성 왼편에는 공처럼 떠있는 위성 유로파도 보인다. 지름이 3100㎞에 달하는 유로파는 지구의 달보다 약간 작지만 그 특징은 완전히 다르다. 수많은 크레이터로 ‘멍자국’이 가득한 우리의 달과는 달리 유로파는 표면이 갈라진 얼음으로 뒤덮여 있기 때문이다. 특히 유로파는 태양계 내에서 지구 외에 가장 생명체가 존재할 가능성이 높은 천체이기도 하다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난해 영화 ‘벌새’로 전 세계의 찬사를 받은 김보라(왼쪽) 감독이 김초엽 작가 단편소설 ‘스펙트럼’을 영화화한다고 제작사인 레진스튜디오가 18일 밝혔다. 영화 ‘스펙트럼’(가제)은 김 작가 소설집 ‘우리가 빛의 속도로 갈 수 없다면’(허블)에 수록된 동명 단편소설을 원작으로 한다. 소설은 지구인 희진이 우주탐사를 떠났다가 낯선 행성에 불시착해 외계생명체 루이 무리와 만나 겪은 일을 다룬 SF 소설로, 인간과 외계생명체와의 소통을 주제로 한다. 김 작가는 소설 ‘관내분실’과 소설집 ‘우리가 빛의 속도로 갈 수 없다면’으로 한국과학문학상 중단편 대상과 가작, 오늘의 작가상을 받았다. 김 감독은 박찬욱, 제인 캠피온, 린 램지 등 세계 영화 거장에게 극찬을 받은 ‘벌새’를 각본, 감독했다. 부산 국제 영화제 관객상, 넷팩상과 베를린 국제 영화제 제네레이션 섹션 14+ 대상을 비롯해 시애틀 국제 영화제 심사위원 대상, 청룡 영화제 각본상, 백상 예술대상 감독상 등 국내외 59개 상을 받았다. 김 감독은 “영화를 통해 세상에 무언가를 나누고 누군가의 삶에 작게나마 가닿는 것이 감사하다. 앞으로도 그러한 만남을 위해 영화를 만들고 싶다”고 밝혔다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

마치 파란색과 붉은색의 보석이 한데 모여있는 것처럼 아름답게 빛나는 성단의 모습이 사진으로 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경의 광시야 카메라(WFC3)로 촬영한 구상성단(球狀星團·수많은 별들이 공처럼 둥글게 모여있는 것) 'NGC 1805'의 이미지를 공개했다. 화려한 색의 별들이 동그랗게 밀집해있는 NGC 1805는 대마젤란은하 귀퉁이에 위치해있으며 지구에서의 거리는 약 16만3000광년이다. 지난 1826년 스코틀랜드의 천문학자 제임스 던럽이 처음 발견했으며, 수많은 별들이 마치 벌집 주위에 모여드는 벌처럼 서로 가까이 붙어 공전하기 때문에 그 주위에 행성계가 존재할 가능성은 없다. 특히 NGC 1805는 다른 구상성단과 다른 독특한 특징을 갖고있다. 일반적으로 구상성단의 별들이 동시에 태어나는 것과는 달리 NGC 1805는 나이가 수백 만년 이상 차이나는 두 집단이 존재하기 때문. NASA 측은 "한 구상성단 내에서 두 개의 서로 다른 별 집단이 존재하는 것은 특이하다"면서 "성단 관측은 별이 어떻게 진화하고 초신성으로 폭발해 생을 마감하는지 이해하는데 도움을 준다"고 설명했다. 한편 마젤란은하는 우리의 ‘개념’이 모여있다는 안드로메다 은하보다는 낯설지만 사실 우리 은하와 가장 가까운 이웃이다. 마젤란 은하는 대마젤란은하와 소마젤란은하로 구성돼 있는 불규칙 은하(일정한 모양을 갖추지 않은 은하)로 각각의 거리는 대략 16만, 20만 광년이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

허블 우주 망원경은 천문학 역사를 바꾼 가장 획기적인 망원경 가운데 하나로 발사된 지 30년이 지난 현재까지도 현역으로 활약 중이다. 아직도 팔팔한 우주 망원경이지만, 시간이 흐른 만큼 나사는 최신 기술이 적용된 새로운 우주 망원경을 발사하기 위해 준비 중이다. 허블 우주 망원경의 가장 직접적인 후계자는 인류 역사상 가장 비싼 망원경인 제임스 웹 우주 망원경이지만, 2020년대 중반에 발사될 예정인 로만 우주 망원경 역시 강력한 차세대 우주 망원경으로 과학자들의 기대를 모으고 있다. 본래 WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope)라고 불렸던 로만 우주 망원경은 우주 망원경 개발에 큰 공헌을 한 여성 과학자인 낸시 그레이스 로만 (Nancy Grace Roman) 박사의 이름을 따 명칭을 변경했다 (정식 명칭은 Nancy Grace Roman Space Telescope, 약자로 로만 우주 망원경 Roman Space Telescope, RST). 로만 우주 망원경은 근적외선 파장을 관측하는 우주 망원경으로 허블 우주 망원경과 같은 2.4m 지름의 주경 (主鏡 , primary mirror)을 지니고 있지만, 2억 8800만 화소의 카메라를 이용해 허블 우주 망원경보다 100배 많은 정보를 수집할 수 있는 차세대 망원경이다. 최근 나사는 로만 우주 망원경의 주경이 완성됐다고 발표했다. 망원경이 주경은 빛을 처음을 모으는 가장 큰 거울로 망원경의 구경을 표시하는 기준이 된다. 로만 우주 망원경은 허블 우주 망원경과 같은 크기의 주경을 지니고 있지만, 30년의 세월이 흐른 만큼 첨단 기술을 적용해 최신 이미지 센서와 함께 최적의 성능을 발휘하도록 제작됐다. 로만 우주 망원경 주경의 무게는 186kg으로 허블 우주 망원경의 1/4 수준이다. 그만큼 우주 망원경 무게가 가벼워지고 발사 비용이 절감된다. 하지만 진짜 놀라운 부분은 표면 정밀도에 있다. 로만 우주 망원경의 거울은 사람 머리카락 두께의 200분의 1 수준에 불과한 두께 400nm의 얇은 은으로 되어 있다. 표면의 평균 오차는 1.5nm 수준으로 최신 반도체 제조 공정과 견주어도 손색이 없는 수준이다. 알루미늄과 불화 마그네슘 소재를 사용한 허블 우주 망원경과 달리 은을 사용한 이유는 근적외선 파장 관측에 최적화되어 있기 때문이다. 허블 우주 망원경은 이보다 긴 가시광, 자외선 영역에 최적화되어 있다. 로만 우주 망원경은 주경을 시작으로 각 주요 부위를 제작한 후 엄격한 테스트를 거쳐 최종 조립 단계로 진행하게 된다. 발사 목표는 2025년으로 지구 근처 궤도를 공전한 허블 우주 망원경과 달리 지구에서 150만km 떨어진 우주로 이동해 태양을 등지고 우주를 관측하게 된다. 로만 우주 망원경은 하루 최대 1.375TB의 데이터를 지구로 전송할 수 있다. 과학자들은 이 데이터를 통해 물리학과 천문학이 다시 한 단계 더 발전할 것으로 기대하고 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

2400광년 떨어진 우주에서 초신성이 폭발하며 죽어갈 때 내뿜은 충격파의 이미지가 공개됐다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)에 따르면 공개된 사진은 지구에서 2400광년 떨어진 우주에 남아있는 초신성 폭발의 잔해로, 허블우주망원경이 포착했다. ESA에 따르면 해당 초신성은 우리 태양 질량의 약 20배에 달하며, 초신성 폭발의 잔해는 2만 년 전 폭발 시 생긴 충격파의 가장 바깥쪽 가장자리로 추정된다.초신성 폭발로 거대한 별이 잘게 부수어진 뒤 충격파의 영향은 별의 중심에서 60광년 까지 확대됐다. 허블망원경이 촬영한 충격파는 초당 약 350㎞의 속도로 여전히 확장하고 있다. ESA는 “방출된 물질과 폭풍파에 의해 휩쓸린 저밀도 성간 물질의 상호작용이 사진과 같이 독특한 구조를 만들어낸다”면서 “초신성은 거대한 별이 수명이 다해 질량의 대부분을 우주로 방출하는 폭발이다. 따라서 시간이 지남에 따라 독특한 모양의 잔해가 형성된다”고 설명했다. 이어 “태양보다 크게 팽창한 별이 격렬한 폭발을 일으켰으며, 수만 년이 지난 지금까지 폭발로 인한 파편이 흩어져 나가며 보름달 직경보다 36배 넓게 퍼진 성운을 이루고 있다”고 덧붙였다.백조자리에서 초신성 잔해가 발견된 것은 이번이 처음은 아니다. 허블망원경은 과거에도 백조자리에 있는 면사포성운(Veil Nebula)를 포착했다. 백조자리에 위치한 면사포성운은 약 8000년 전 초신성 폭발의 잔해로 추정됐다. 당시 허블 우주망원경이 관측해 3차원으로 시각화한 영상은 유황을 빨간색, 수소를 녹색, 산소를 파란색 등으로 표시되며, 여러 성분이 섞인 우주 폭발의 잔해를 한 눈에 볼 수 있는 귀중한 과학자료로 꼽힌다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

안드로메다 은하는 우리은하에서 가장 가까운 대형 은하로 망원경 없이 눈으로 볼 수 있는 몇 안 되는 은하 중 하나다. 과학자들은 안드로메다 은하가 우리은하와 점점 가까워지고 있으며 결국 수십 억 년 후에는 서로 충돌해 새로운 거대 은하를 만들 것으로 예상한다. 그런데 사실 우리은하와 안드로메다 은하의 합체는 이미 시작된 상태다. 은하 본체의 충돌은 아직 먼 미래의 일이지만, 은하를 둘러싼 가스와 암흑물질의 모임인 은하 헤일로(halo)의 충돌은 그 전에 일어날 수 있기 때문이다. 미국 노터데임 대학의 니콜라스 레너와 그 동료들은 허블우주망원경과 퀘이사를 통해 안드로메다 은하 헤일로가 은하에서 130만 광년 떨어진 곳까지 넓게 분포한다는 사실을 확인했다. 퀘이사는 먼 우주에 존재하는 강력한 은하 중심 블랙홀로 100억 광년 밖에서도 관측이 가능한 에너지를 뿜어낸다. 연구팀은 허블망원경에 설치된 우주 기원 분광기 (Cosmic Origins Spectrograph·COS)를 이용해 안드로메다 은하 주변 퀘이사 43개를 조사했다. 은하 헤일로는 워낙 희박한 가스의 모임이기 때문에 허블망원경으로도 직접 관측이 어렵다. 대신 퀘이사에서 나온 강한 빛이 퀘이사를 통과하면서 흡수되는 정도를 분석하면 퀘이사의 분포는 물론 구성 물질까지 파악할 수 있다. 연구 결과 안드로메다 은하 헤일로는 과거 생각보다 더 먼 130만 광년까지 뻗어 있는 것으로 밝혀졌다. 만약 사람 눈에 헤일로가 보인다면 안드로메다 은하 헤일로의 크기는 보름달보다 훨씬 클 것이다.(사진) 연구팀은 2015년에도 같은 방법으로 안드로메다 은하 헤일로의 반지름을 100만 광년으로 추정했으나 당시에는 퀘이사를 6개 밖에 관측하지 못해 신뢰도가 떨어졌다. 이번 연구에서는 훨씬 많은 수의 퀘이사를 포함해 헤일로의 범위를 정확히 측정했을 뿐 아니라 내부 구조까지 밝힐 수 있었다. 이번 연구에서 밝혀진 의외의 사실은 헤일로가 순수한 수소나 헬륨이 아니라 산소, 탄소, 실리콘처럼 무거운 원소도 포함하고 있다는 것이다. 이는 초신성 폭발이나 은하 합체 등을 통해 별 내부에서 생성된 무거운 원소가 헤일로에 흘러 들어갔다는 것을 의미한다. 헤일로가 단순히 은하 주변의 희박한 가스가 아니라 은하와 여러 가지 영향을 주고받는 역동적인 구조라는 것을 보여주는 결과다. 우리은하 헤일로는 같은 방법으로 관측이 어렵지만, 우리은하가 안드로메다 은하와 비슷하거나 좀 더 작은 크기라는 점을 생각하면 거의 비슷한 크기의 은하 헤일로를 지니고 있을 것으로 추정된다. 따라서 이미 두 은하의 헤일로는 접촉을 시작했을 가능성이 크다. 은하 헤일로는 크기도 크지만, 질량 역시 무시할 수 없기 때문에 은하의 합체와 진화에 결정적인 영향을 미친다. 따라서 은하 헤일로에 대한 이해는 우리은하와 안드로메다 은하의 미래를 예측하는 데 중요하다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　　

지구의 방패막인 지구 자기장(이하 지자기)에 있는 거대 균열이 점점 커지고 있다. 남대서양을 중심으로 남아메리카와 아프리카 남부 사이에 걸쳐 있는 이 취약한 영역은 2014년 이후 크기가 급격히 커졌고 심지어 두 개로 갈라지고 있는 정황까지 나올 만큼 급격히 약해졌다. 그렇다고 해서 태양에서 나오는 각종 입자를 막지 못하는 것은 아니므로 지상에 있는 사람들은 걱정할 필요는 없다.그렇지만 이른바 ‘남대서양 자기이상대’(SAA)로 불리는 이 균열은 이 움푹 들어간 곳을 지나는 우주선이나 국제우주정거장(ISS) 또는 저궤도 인공위성에 악영향을 줄 수 있어 관측 활동을 강화하고 있다고 미국항공우주국(NASA)이 지난 17일(현지시간) 밝혔다. 이는 그안에 있는 각종 컴퓨터나 전자회로에 문제가 생길 수 있기 때문이다. NBC뉴스 등 외신에 따르면, 이에 대해 NASA 지구물리학자 테렌스 사바카 연구원은 “태양에서 나오는 각종 입자는 인공위성 등의 기기에 심각한 피해를 줄 수 있어 SAA를 추적하고 그 형태의 변화를 조사해야만 예방 조치를 취할 수 있다”고 밝혔다. SAA, 커지고 갈라지는 중관련 연구자들은 이른바 ‘스웜’(SWARM)으로 총칭되는 유럽우주국(ESA)의 관측위성 3기를 사용해 지자기의 변화를 살피고 있다. 이미 몇몇 연구에서는 SAA의 총면적이 지난 200년간 4배로 커졌고 해마다 계속해서 확대하고 있는 것으로 나타났다. NASA와 ESA의 과학자들에 따르면, 지난 5년간 SAA는 두 개로 갈라졌을 가능성이 크다. 그중 하나는 아프리카 남서쪽 해상에서 발달하고 있고, 또 다른 하나는 남아메리카 동쪽에 있다. 또한 SAA에서는 1970년 이후 지자기가 8% 약해졌다. 이는 지구 전체에서 일어나고 있는 현상을 반영한 것이다. ESA에 따르면, 지자기는 지난 200년간 그 세기가 9% 정도 약해졌다. 인공위성과 국제우주정거장에 문제를 일으켜 지자기가 약해지면 태양풍의 영향으로 더 많은 하전입자가 지구를 통과하게 된다. 보통 지자기는 이런 입자를 밀어내거나 ‘밴앨런대’로 불리는 영역 안에 가둔다. 하지만 SAA와 같이 자기장이 취약한 영역에서는 하전입자가 지구에 더 가까이 다가갈 수 있다.저궤도 위성이나 약 400㎞ 상공을 비행하는 ISS는 이런 하전입자로 채워진 영역을 지나야 한다. 그 결과 시스템에 문제가 생기거나 자료 수집이 멈추고 또는 허블우주망원경 같이 값비싼 컴퓨터 부품이 조기에 노후화할 가능성이 있다.NASA에 따르면 허블망원경은 매일 지구를 공전하는 15회 중 10회 동안 SAA를 지나는 데 이는 하루의 15%에 가까운 시간을 이 위험한 영역에서 보내고 있는 것이다. ISS에는 우주비행사들을 태양 복사로부터 보호하기 위한 차폐 장치가 있지만 정거장 안팎의 기기는 크게 보호되지 않는다. 따라서 만일 태양 입자가 기기의 중요한 부분에 충돌하면 기기를 완전히 파괴할 가능성도 있다. 지금까지 아무런 이상은 나타나지 않았지만, SAA는 지구의 수목 수가 감소하고 있는 모습을 ISS에서 관측하는 ‘글로벌 생태계 역학 조사’(GEDI·Global Ecosystem Dynamics Investigation) 임무에서 매월 2시간분의 자료를 확보하지 못하게 되는 원인이 되고 있다. ESA는 또 이 영역을 통과하는 위성은 통신 두절이라는 작은 기술적 오류를 일으킬 가능성이 높다고 지적했다. 이런 이유로 SAA를 지날 때는 전자 기기나 위성 전체가 훼손되는 것을 막기 위해 인공위성 운영 기관은 불필요한 장치를 정지하는 것이 일반적이라고 NASA 고다드우주비행센터는 설명했다. 지구 외핵의 이동으로 SAA의 위치가 변해이 취약한 영역이 앞으로 어떻게 변할지 예측하기 위해 NASA 과학자들은 지구의 깊숙한 곳으로 눈을 돌리고 있다. 지자기의 존재는 지표로부터 약 2890㎞ 아래에 있는 지구 외핵의 대류 활동 때문이다. 북쪽과 남쪽의 자기극(100만 년 전후 역전하는 경향)에 영향을 받는 지자기는 외핵 내부 움직임에 의해 세기가 강해지거나 약해진다. 이 액체 상태 금속 분포의 주기적 또는 무작위적 변화는 지자기에 이상을 일으킬 가능성이 있다. 지자기를 자기극과 지구의 핵을 지나는 고무줄에 비유하면 핵의 변화는 고무줄을 당기게 되는 것이다. 이런 지자기의 변화는 자기장 특정 영역의 강약에 영향을 주고 또 자기극의 위치를 어긋나게 하는 원인이 될 수 있다. 따라서 NASA는 지자기의 미래 예측 모델을 사용해 이런 지자기의 강약과 SAA에 미치는 영향 예측을 계속해서 하고 있는 것이다. 이는 일기 예보와 비슷하지만 우리는 훨씬 긴 시간 규모로 작업하고 있다고 NASA의 수학자 앤드루 텅본 연구교수는 설명했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구촌의 많은 별지기들이 새벽마다 하늘을 올려다보며 관측했던 혜성의 모습이 허블우주망원경에 포착됐다. 22일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경을 촬영한니오와이즈 혜성(C/2020 F3)의 생생한 모습을 사진으로 공개했다. 이 사진은 지난 8일 촬영한 것으로 당시 C/2020 F3 혜성은 '태양계 구경'을 마치고 다시 초당 64.4㎞의 엄청난 속도로 태양계 바깥으로 향하던 중이었다. 앞으로 이 혜성이 다시 우리에게 찾아오는 시기는 무려 7000년 후다.NASA에 따르면 C/2020 F3의 '심장'인 핵은 지름 약 4.8㎞ 정도로 매우 작아 허블우주망원경으로도 자세히 보기 힘들다. 다만 그 핵을 감싸고 있는 가스와 먼지구름이 이 사진에 잡혔는데 그 크기는 1만8000㎞에 이른다. 일반적으로 혜성은 태양에 접근하면 그 열과 중력으로 인해 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 꼬리를 남기며 아예 사라지기도 하지만 C/2020 F3은 살아남아 다시 7000년 후를 기약하게 됐다. 캘리포니아 공과대학 치청 장 연구원은 "허블우주망원경은 다른 망원경보다 훨씬 더 뛰어난 해상도를 가지고 있다"면서 "태양열로 인해 혜성의 핵 일부가 벗겨지면서 생기는 변화를 알 수 있기 때문에 초기 태양계에 형성된 혜성의 본래 성질을 연구할 수 있다"고 설명했다.한편 지난 3월 27일 지구에 근접하는 천체를 감시하는 NASA의 니오와이즈(Neowise) 프로젝트를 통해 처음 포착된 C/2020 F3은 거의 포물선 궤도를 가진 역행 혜성이다. 이 혜성은 지난 7월 3일 근일점을 통과했으며 우리나라는 물론 지구촌 곳곳에서 관측돼 최고의 인기 혜성으로 떠올랐다. 한때는 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. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

천 개의 파랑/천선란 지음/허블/376쪽/1만 4000원 2035년, 경마 경기의 기수는 인간에서 휴머노이드로 대체된다. 인간보다 가볍고 죽음으로부터 자유로운 휴머노이드를 태우고 뛰는 경주마들은 전보다 훨씬 빠르게 질주해야 한다. 속도만을 강요당하다 연골이 다 닳아 버려 더는 달릴 수 없게 된 경주마 투데이. 투데이의 파트너로 호흡을 맞춰 온 휴머노이드 기수는 어느 늦여름 스스로 낙마한다. 투데이가 다리를 완전히 잃는 일을 겪지 않도록. 2019년 한국과학문학상 장편 대상 수상작인 ‘천 개의 파랑’은 15년 후 근미래를 그린다. 휴머노이드가 경마장 기수 역할을 하고, 감정노동에 시달리지 않는 로봇 베티가 인간의 아르바이트 자리를 대신한다. 기술의 발달 속에 사람들 간 불평등은 더욱 가속화되고, 인간의 생존과 쾌락을 위해 동물은 더욱 도구화된다. ‘천 개의 파랑’은 현존하는 문제의식이 더욱 심화하는 근미래를 두고 오늘날 ‘정상성’의 의미를 묻는다. 말을 위해 말 안장에서 뛰어내리는 휴머노이드 기수 콜리와 폐기 직전의 콜리를 가져다가 고치는 천재 소녀 연재가 있다. 소아마비로 휠체어를 타는 연재의 언니 은혜는 부지런히 경마장을 오가며 투데이의 안부를 살핀다. 이들은 기술의 진화 속 동물과 로봇, 장애와 비장애를 포괄하는 윤리를 먼저 묻는 인물이다. 투데이를 돌보던 수의사 복희가 의료기술 발달을 위한 동물실험을 대수롭지 않게 여기던 전 남자친구를 향해 내뱉는 일갈은 인간중심주의를 근원부터 파고든다. ‘너도 언젠가 우리보다 뛰어난 외계인이 나타났을 때 그 외계인을 위한 숭고한 죽음을 겸허히 받아들이라고 저주했다.’(153쪽) 동물의 마음까지 헤아리는 기수 콜리의 탄생은 학습 휴머노이드를 위한 칩이 잘못 삽입된 결과다. 콜리는 천 개의 단어를 떠올릴 수 있게 됐고, 투데이와 함께 달릴 때 그 하늘은 ‘천 개의 파랑’을 띠었다. 책을 읽는 내내 어린 시절 ‘플랜더스의 개’를 읽었을 때처럼 간지러운 마음이 되는데, 곧 마음에 파랑(wave)이 일려는 징조로 보였다. 이슬기 기자 seulgi@seoul.co.kr

지구촌 천문학자들 사이에서 가장 인기있는 별 중 하나인 '우주대스타' 베텔게우스(Betelgeuse)가 갑자기 침침해진 원인이 밝혀졌다. 최근 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학센터 등 연구팀은 베텔게우스가 갑자기 어두워진 이유는 내부에서 분출된 엄청난 양의 물질에 의해 생성된 먼지 구름 때문일 가능성이 높다는 연구결과를 국제학술지 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal)에 발표했다. 적색 초거성인 베텔게우스는 오리온자리의 좌상 꼭짓점에 있으며 지구와의 거리는 약 600광년 정도로 별 중에서는 그나마 가깝다. 결과적으로 지금 우리가 보는 베텔게우스의 붉은 별빛은 조선시대 출발한 빛일 수 있는 셈이다. 특히 베텔게우스는 여러 모로 흥미로운 별이다. 먼저 베텔게우스의 크기는 태양과 비교하면 최소 800배 이상으로 수십 만 배나 밝게 빛난다.만약 베텔게우스를 우리의 태양 자리에 끌어다 놓는다면 목성의 궤도까지 잡아먹을 정도다. 또한 나이가 1000만 년이 채 되지 않을 정도로 어리지만, 조만간 임종을 앞둔 별이기도 하다. 곧 수명을 다해 초신성으로 폭발할 운명으로 어쩌면 현장에서는 이미 폭발했을지도 모른다. 베텔게우스가 천문학계의 집중적인 관심의 대상으로 떠오른 것은 지난 10월부터다. 당시 베텔게우스가 50년 관측 이래 가장 침침한 상태가 됐기 때문이다. 지난해 말부터 올해 초 사이에 별의 밝기(광도)는 평소보다 무려 40%나 떨어지면서 일부에서는 곧 초신성 폭발하는 것이 아니냐는 주장이 제기됐다. 이는 인간의 한 생에 보기힘든 우주대스타의 화려한 종말을 직접 지켜보는 것으로 만약 실제로 폭발하면 갑자기 하늘이 밝아지면서 2주 정도는 지구의 밤이 없어질 것으로 예측된다.그러나 천문학계의 기대(?)와는 달리 올해 5월 경 베텔게우스의 밝기는 평소대로 돌아왔고 이후 학자들은 왜 갑자기 어두워졌는지에 대한 연구를 이어갔다. 이번에 연구팀은 허블우주망원경을 통해 베텔게우스를 분석했고, 그 결과 거대한 먼지 구름이 빛을 가린 것이라는 결과를 내놨다. 연구팀에 따르면 지난해 9월부터 11월까지 베텔게우스의 표면에서 외부 대기로 엄청난 양의 물질이 솟구쳐나와 시속 32만㎞로 이동했다. 이 뜨거운 물질이 응축돼 빛을 차단하는 구름을 형성했다는 것이 연구팀의 설명이다. 연구에 참여한 천체물리학센터 부소장 안드레아 뒤프리 박사는 "허블우주망원경을 통해 이 물질이 별의 표면을 벗어나 밖으로 이동하는 모습을 볼 수 있었다"면서 "이후 베텔게우스의 남쪽이 눈에 띄게 희미해지는 것이 확인됐으며 이같은 증거는 허블우주망원경만 줄 수 있다"고 밝혔다. 그렇다면 베텔게우스는 과연 언제 폭발할까? 물론 이에대한 답은 아무도 모른다. 다만 초신성은 위대한 천문학자가 있는 시대에만 터진다는 우스갯소리도 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

습도 낮고 대기오염 적어야 별 잘 보여프랑스·이탈리아 남극기지 돔C ‘각초’칠레·하와이보다 관측질 10~12% 우수“우리 주위에는 별들이 계속해서 많은 양떼처럼 말없이 조용히 움직여 갔습니다. 나는 몇 번이나 별들 가운데서 가장 곱고 가장 빛나는 별 하나가 길을 잃고 내려와 내 어깨에 기대어 잠들었다고 생각해 보았습니다.” 고등학교 국어교과서에 실린 프랑스 작가 알퐁스 도데의 단편소설 ‘별’은 뭇 남학생들에게 가슴 설레는 첫사랑과 맑은 밤하늘 별보기에 대한 기대감을 안겨 준 작품이다. 미국 천체물리학자 칼 세이건은 저서 ‘코스모스’에서 “우리 조상들이 태양과 별들을 우러름의 대상으로 삼은 것은 아주 당연한 선택이었다. 천문학 연구는 바로 이러한 경외감에서 시작된다”며 예술가만이 별에서 경이로움을 느끼는 것은 아니라는 점을 말하고 있다. 국가나 개인의 미래를 점친 점성술이나 천문을 관측하고 정확한 농사 시기를 예측했던 조선시대 관상감은 모두 별과 관련이 돼 있다. 서양과학도 별을 보고 천체의 움직임과 질서를 파악한 것에서 시작됐다.역대 가장 긴 장마로 기록된 제주를 비롯해 남부지방은 이번 주, 중부지방은 다음주 초를 전후해 장마가 마무리 단계에 접어든다. 장마가 끝난 뒤 빛 공해가 적은 시골의 밤하늘에는 반짝이는 별들이 흩뿌려져 무더위에 시달린 이들의 눈을 즐겁게 만들어 주곤 한다. 첨단 기술의 발전에도 불구하고 현대 천문학에서도 여전히 ‘별을 본다는 것’은 중요한 작업이다. 이 때문에 별을 가장 잘 관측할 수 있는 장소를 찾는 것은 천문학자들의 중요한 일이다. 중국 국립천문대, 텐진사범대 천체물리학연구센터, 상하이 극지연구소, 캐나다 브리티시 컬럼비아대 물리천문학과, 호주 뉴사우스웨일스대 물리학과 공동연구팀은 지구에서 별을 보기 가장 좋은 곳은 남극이라는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 30일자에 발표했다. 현재 지구상에서 별을 관측하기 가장 좋은 곳은 남미 칠레와 하와이가 꼽힌다. 맑은 날이 많고 습도가 낮은 데다 대기오염이 적고 주변에 불빛이 적어 빛 공해로부터 자유롭기 때문이다. 광학망원경이나 적외선망원경을 이용한 관측 질은 대기 난류라고 불리는 공기의 흔들림에 영향을 받는다. 허블이나 제임스 웹 같은 우주망원경을 띄우는 이유는 천체관측의 방해꾼인 대기의 영향을 받지 않기 위해서다.천문시상은 대기 난류 때문에 천체가 흐릿하게 보이거나 깜박거리는 현상이다. ‘반짝반짝 작은 별’은 천문시상을 설명하는 대표적인 표현이다. 천문시상은 흔히 ‘각초’(아크초)라는 단위로 측정한다. 각초가 작을수록 별을 선명하게 관측할 수 있다는 의미다. 칠레나 하와이에서의 각초는 0.6~0.8 수준으로 알려져 있다. 연구팀은 중국 쿤룬기지가 있는 돔A, 프랑스·이탈리아 공동기지인 돔C, 일본 후지기지가 있는 돔F, 미국 아문센·스콧기지가 있는 남극점 등 남극의 4곳을 대상으로 각초를 측정했다. 돔(Dome)은 남극대륙에서 해발고도가 높은 곳을 말한다. 분석 결과 이들 지역은 모두 각초가 칠레나 하와이보다 낮아 선명하게 천체를 관측할 수 있는 것으로 나타났다. 특히 돔C의 각초는 0.23~0.36로 가장 우수한 관측지역으로 꼽혔다. 마빈 캐나다 브리티시 컬럼비아대 박사는 “남극은 칠레나 하와이보다 10~12% 정도 관측질이 우수한 것으로 나타났다”고 설명했다. 한국천문연구원 관계자는 “이론적으로는 남극이 지구상 다른 지역보다 각초가 낮아 선명한 관측이 가능하겠지만 춥고 고립된 환경이 망원경 같은 관측장비를 설치하기에 적합한지는 또 다른 문제”라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

별들은 모두 고유 방향으로 이동하지만, 그중에는 시속 몇만㎞에서 몇십만㎞에 달하는 고속으로 이동하는 것도 있다. 5년 전인 2015년 발견된 한 백색왜성은 지금까지 발견되지 않은 완전 새로운 유형의 초신성 폭발 때문에 고속으로 이동하고 있을지도 모른다는 이론이 제시됐다. 지구에서 용자리 방향으로 약 1430광년 거리에 있는 이 백색왜성은 질량이 태양의 약 40% 수준으로 우리 은하를 시속 90만여㎞(초속 250여㎞)의 고속으로 이동하고 있다. 그런데 이번에 영국 워릭대의 보리스 겐지케 물리학과 교수가 이끄는 국제연구진은 이른바 ‘독스’(Dox)라는 별칭으로 불리는 이 백색왜성이 부분적인 초신성 폭발을 일으켜 쌍성계에서 튕겨나와 고속으로 이동하게 됐을 가능성이 있다는 연구 결과를 발표했다. 우리 태양과 같은 항성이 적색거성을 거쳐 진화한 모습으로 알려진 대부분의 백색왜성은 주로 수소와 헬륨으로 이뤄진 대기를 갖는 것으로 알려졌다. 그런데 독스의 대기에는 수소와 헬륨은 보이지 않고 산소(99%)가 대부분이고 나머지는 네온과 마그네슘 그리고 실리콘이 섞인 대기라는 것이 이전 연구로 알려졌었다. 이에 따라 이번 연구에서는 허블 우주망원경의 관측 자료를 기초로 독스의 대기 화학 조성을 분석했다. 그 결과, 앞서 나온 원소들 외에도 탄소와 나트륨 그리고 알루미늄이 포함된 것으로 나타났다. 반면 철과 니켈, 크롬 그리고 망간은 거의 존재하지 않는 것으로 확인됐다. 이런 사실을 바탕으로 이들 연구자는 독스가 원래 쌍성계를 이루고 있었고 Ia형 초신성으로 대표되는 핵연소형 초신성 폭발을 일으켰지만, 앞서 설명한 바와 같이 그 폭발은 부분적인 것(규소 연소 과정까지 진행되지 않았다)이었다고 생각하고 있다. 다만 핵연소에 따라 질량의 대부분이 급격하게 없어짐으로써 쌍성계의 균형이 무너진 결과, 독스가 고속으로 튕겨나오게 됐다는 것이다. 이에 대해 겐지케 박사는 “이는 아마 지금까지 관측된 적이 없는 유형의 초신성 폭발이었을 것”이라고 말했다. 또 Ia형 초신성의 잔광은 니켈의 방사성 동위원소(니켈56)의 방사성 붕괴가 근원이지만, 독스가 일으킨 폭발에서는 니켈56이 소량밖에 생성되지 않은 것으로 보여 같은 폭발은 발견하기 어려울 것이라고 연구진은 밝혔다. 겐지케 박사는 “우리 은하에서 초신성 폭발로 살아남은 천체를 관측하는 것은 다른 은하에서 관측되는 수많은 초신성을 이해하는 데 있어 도움이 된다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 ‘영국왕립천문학회 월간보고’(MNRAS) 최신호(7월 20일자)에 실렸다.　 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학, SF소설 분야의 올해 서적 판매량이 역대 최다를 기록한 것으로 나타났다. 20일 교보문고가 밝힌 1~7월 도서 판매 집계에 따르면, 과학 분야 서적 판매량은 전년 대비 47% 늘었고, SF소설 분야는 지난해 대비 12% 신장했다. 두 분야 모두 10년 전인 2011년과 비교해 판매량이 두 배 가까이 많아졌다. 과학 분야는 코로나19 사태 때문에 관심이 크게 늘었다고 교보문고는 분석했다. 바이러스와 팬데믹(세계적 대유행)에 관한 교양 과학서는 물론, 학교를 가지 못한 학생들이 수학 관련서를 구입한 것으로 보인다. 책소개 TV프로그램에 소개된 책이 특히 인기를 끌었다. ‘코스모스’(사진)가 1위, ‘아내를 모자로 착각한 남자’가 2위, ‘이기적 유전자’가 3위를 차지하는 등 고전 반열에 오른 책들이 이에 힘입어 베스트셀러 순위권에 포진했다. 이밖에 ‘위험한 과학책’ 시리즈, ‘바디’, ‘이상한 수학책’ 등 올해 나온 책들도 인기를 끌었다. SF소설 분야는 김초엽 작가의 ‘우리가 빛의 속도로 갈 수 없다면’을 비롯해 베르나르 베르베르, 테드 창의 소설들이 순위권에 올랐다. 과학과 SF소설 분야 모두 여성 구매 비중이 크게 확대됐다. 5년 전인 2015년과 비교할 때 과학 분야는 여성 비중이 47%에서 50%로, SF소설은 54%에서 63%로 뛰었다. 2015년에는 40대가 과학과 SF소설 분야 서적을 가장 많이 구입했지만, 올해는 30대의 비중이 가장 많았다. 교보문고 측은 “과학이 어려운 분야라는 인식이 강했지만, 최근 몇 년 동안 해당 분야의 판매량이 계속 신장하고 있다”면서 “코로나19 사태 속에서 과학 분야를 교양습득, 혹은 취미로 생각하는 성인 독자들이 많이 늘어난 게 주된 원인으로 보인다”고 설명했다. 다음은 1~7월 교보문고 과학, SF 분야 베스트셀러 순위. <과학> 1. 코스모스(사이언스북스) 2. 아내를 모자로 착각한 남자(알마) 3. 이기적 유전자(을유문화사) 4. 더 위험한 과학책(시공사) 5. 바디: 우리 몸 안내서(까치) 6. 이상한 수학책(북라이프) 7. 이해하는 미적분 수업(바다출판사) 8. 시간은 흐르지 않는다(쌤앤파커스) 9. 바이러스 쇼크(매일경제신문사) 10. 떨림과 울림(동아시아) <SF 소설> 1. 우리가 빛의 속도로 갈 수 없다면(허블) 2. 기억. 1(열린책들) 3. 숨(엘리) 4. 죽음. 1(열린책들) 5. 당신 인생의 이야기(엘리) 6. 돌이킬 수 있는(아작) 7. 아들 도키오(비채) 8. 종이 동물원(황금가지) 9. 고양이. 1(열린책들) 10. 파피용(열린책들) 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

인류가 품은 오랜 수수께끼 가운데 하나는 ‘우주의 나이가 과연 얼마일까’이다. 칠레 아타카마 우주망원경(ACT)으로 빅뱅을 추적해 온 전 세계 과학자들이 해답을 제시했다. 이들이 밝힌 정확한 우주의 나이는 137억 7000만년, 오차 범위는 ±4000만년이다. 미국 프린스턴대학과 네이처닷컴 등에 따르면 프린스턴대 출신을 중심으로 7개국 41개 기관에서 140명의 과학자가 참여한 국제 연구팀은 지난 2013~2016년 ACT로 관측한 연구 결과를 두 편의 논문으로 정리해 온라인 저널 ‘아카이브’(arXiv.org)를 통해 발표했다. 빅뱅의 잔상이라고 할 수 있는 우주마이크로파배경(CMB)은 빅뱅 뒤 38만년이 흘러 우주의 온도가 충분히 내려가면서 광자(빛)의 운동을 방해하던 자유전자가 수소나 헬륨 원자핵에 붙잡혀 퍼지게 된 가장 오래된 빛이다. 우주의 관점으로 볼 때 38만년은 그야말로 찰나에 불과한 시간이다. CMB는 빅뱅 직후에 생겨난 것이나 다름없다. 앞서 유럽우주국(ESA) 공동연구단은 지난 2009~2013년에 플랑크 위성(2009년 우주배경복사 연구를 위해 ESA가 발사한 위성)이 관측한 자료를 토대로 CMB 복사 지도를 만들었다. 이 지도는 유례없는 정밀도로 CMB 우주론의 표준이 됐다. 칠레 연구팀은 플랑크 위성보다 해상도가 더 높은 ACT를 활용해 CMB 지도 작성에 나섰다. 결과에 따라 기존 CMB 연구에 도전하는 모양새가 될 수 있었지만 둘 간 오차가 0.3%밖에 나지 않아 신뢰도가 더 높아졌다. 이번 연구를 이끈 영국 카디프대학의 우주학자 에르미니아 칼라브리시 박사는 “처음으로 독립적으로 측정된 두 개의 자료를 갖게 됐다. 두 자료의 허블 상수 차이가 0.3%밖에 되지 않아 다행”이라고 했다. 연구팀은 우주팽창률을 보여주는 허블 상수를 67.6㎞/s/Mpc로 제시했다. 지구에서 1메가파섹(Mpc·326만광년) 멀어질 때마다 초당 67.6㎞씩 더 빠르게 팽창한다는 의미다. 이는 ESA의 플랑크 위성 자료로 산출한 값과 거의 일치한다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

지금으로부터 5년 전인 지난 2015년 7월 14일 오후 8시 49분 57초(한국시간) 미 항공우주국(NASA)의 뉴허라이즌스호가 성공적으로 명왕성에 근접 통과한 후 ‘저승신’의 모습을 지구로 보내왔다. 그간 제대로 된 ‘증명사진’ 한 장 없던 실제 명왕성이 모습을 드러난 순간으로 복숭아빛을 발하는 사진에 지구촌은 열광했다. 　당시 뉴허라이즌스호는 9년이 넘는 대장정 끝에 명왕성에서 1만2500㎞ 떨어진 지점을 통과하며 명왕성과 그 위성인 카론의 생생한 모습을 카메라에 담아 지구로 전송했다. 덕분에 인류는 태양계 외곽의 얼음 세상인 명왕성에 대해서 많은 새로운 사실을 알게됐다. 전문가들은 뉴허라이즌스호 탐사 이전에도 허블우주망원경 같은 강력한 망원경을 통해 명왕성 표면이 균일하지 않다는 사실은 알고 있었지만, 이렇게 복잡한 지형을 지녔는지는 상상조차 하지 못했다.그로부터 5년이 흐른 최근 뉴허라이즌스호 프로젝트의 책임을 맡은 알란 스턴 박사는 "명왕성은 정말 놀라운 세계였다"는 소감을 남겼다. 그는 "(명왕성은) 심장까지 달고있었다. 할리우드도 이보다 더 잘 구현하지 못했을 것"이라고 회상했다. 총 7억 달러가 투입된 뉴허라이즌스호는 지난 2006년 1월 장도에 올랐으며, 9년 후인 2015년 7월 14일 역사적인 명왕성 근접비행에 성공했다.또한 뉴허라이즌스호는 이후로도 계속 미지의 세계인 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)로 날아가 지난해 1월 1일에는 소행성 아로코스(Arrokoth·과거 명칭은 울티마 툴레)의 근접비행에도 성공했다. 아로코스는 명왕성에서도 16억㎞ 떨어져있으며 태양을 공전하는데 걸리는 시간은 거의 300년이다. 명왕성 탐사 5주년을 맞아 알란 스턴 박사가 꼽은 최고의 명왕성 이미지를 포함, 몇 장의 사진으로 추려봤다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

양털 구름처럼 생긴 은하가 허블 우주망원경에 포착됐다. 미국항공우주국(NASA)은 2일(현지시간) 지구에서 게자리 방향으로 약 6700만 광년 거리에 있는 나선은하를 허블 망원경으로 선명하게 포착한 최신 이미지를 공개했다. ‘NGC 2275’라는 공식 명칭을 지닌 이 나선은하는 양털이나 솜털과 같은 밝은 알갱이들이 뿌려진 것처럼 나선팔이 뚜렷하지 않아 양털 나선은하(flocculent spiral galaxy)로 분류된다. 나선은하 중 약 30%가 여기에 속한다. 양털 나선은하의 뚜렷하지 못한 나선팔에서는 몇백만 개의 밝고 푸른 젊은 별이 성간 물질들을 사이에 두고 빛을 내면서 이런 형태를 띤다. 그리고 이런 나선팔에서는 밀도가 커 물질과 기체가 압축돼 새로운 별이 태어나기도 한다. 반면 나선팔이 뚜렷한 나선은하는 거대구조 나선은하(grand design spiral galaxy)로 불리는 데 사실 이런 은하는 모든 나선은하 가운데 약 10%밖에 되지 않는다. 나머지 나선은하는 모두 중간 형태의 나선은하에 속한다. 나선은하는 일반적으로 은하 팽대부를 중심으로 별과 성간 물질이 회전하면서 원반 모양을 이룬다. 이 팽대부에서 바깥쪽으로 뻗어나오는 부분을 나선팔이라고 하며, 이런 나선팔이 꼬인 정도와 팽대부의 크기에 따라 세 형태(SAa, SAb, SAc)로 분류된다. 반면 우리 은하가 속한 막대 나선은하는 팽대부에서 시작해 바깥쪽의 나선팔과 연결되는 구조를 갖는다. 이 은하 역시 일반 나선은하처런 나선팔의 감긴 정도에 따라 세 형태(SBa, SBb, SBc)로 분류된다. 한편 이번에 양털 나선은하의 선명한 이미지를 포착한 허블 망원경은 NASA와 유럽우주국(ESA)이 공동으로 개발해 운영하고 있는 현재 가장 강력한 우주망원경으로, 1990년부터 활동을 시작했다. 허블 망원경은 주경 지름 2.4m, 무게 12.2t, 전체 길이 13m로, 지금도 고도 559㎞ 저궤도에서 시속 약 2만7300㎞의 속도로 97분마다 지구를 돌며 먼 우주를 관측하고 있지만, 오는 2021년 6월 은퇴를 앞두고 있다. 후임은 내년 중 우주로 올라갈 제임스 웹 우주망원경으로, 성능은 허블 망원경보다 100배 더 뛰어난 것으로 알려졌다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

시간당 수백 만㎞의 속도로 빠르게 움직이는 은하의 모습이 허블우주망원경에 포착됐다. 미국항공우주국(NASA)이 현지시간으로 6일 공개한 이미지는 막대형 나선은하인 ‘NGC 7513’을 담은 것으로 지구에서 약 6000만 광년 떨어진 남쪽 하늘에 있는 조각가자리(Sculptor constellation) 인근에서 이동 중이다. 허블우주망원경의 소식을 제공하고 있는 NASA 허블 사이트에 따르면 이 은하는 현재 시속 563만 2700㎞로 이동하고 있으며, 초당 이동 거리는 1564㎞에 달한다. 참고로 지구는 초당 30㎞의 속도로 태양 주위를 공전하고 있다. 이번에 공개된 이미지는 허블우주망원경에 장착된 3번 광시야 카메라(WFC3)를 이용해 포착한 것으로, 3번 광시야 카메라는 허블우주망원경이 취역한 지 19년째 되던 해인 2009년 5월, 우주비행사가 올라가 설치한 고성능 장비다. 허블우주망원경 연구진은 다양한 파장을 관측하기 위해 각기 다른 3개의 필터를 사용했으며, 이번에 공개된 이미지는 각각의 필터를 이용해 수집한 데이터를 합성해 만든 것이다. NGC 7513처럼 지구에서 빠른 속도로 멀어지는 은하를 찾는 것은 그리 어려운 일이 아니다. 우주가 끊임없이 팽창하는 과정에서 외부 은하는 꾸준히 우리 은하로부터 ‘멀어지고’ 있기 때문이다. 허블우주망원경 이름의 시초가 된 미국 천문학자 에드윈 허블(1889~1953)은 우주 팽창과 관련해 은하가 스스로 멀어지는 것이 아니라, 우주가 팽창하고 있어서 은하가 달아나는 것처럼 관측되고, 멀리 있는 은하일수록 적색이동이 심하다는 ‘우주팽창론’을 주장한 바 있다. NASA 역시 NGC 7513 은하가 우주 팽창의 결과로 우리 은하로부터 시간당 약 564만㎞씩 멀어지고 있다고 설명했다. 한편 빠른 속도로 이동하는 은하의 모습을 포착하는데 성공한 허블우주망원경은 NASA가 개발한 천문관측용 우주망원경으로, 1990년부터 활동을 시작했다. 지구대기권 600㎞ 상공의 궤도에서 다양한 우주 활동을 관측한다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

액체상태의 물과 대기층도 두꺼워 생명체 존재 가능성 높아 7개국 19개 연구기관의 과학자들이 지금까지 알려진 천체 중에서 지구에서 가장 가까우면서 지구와 비슷한 형태를 가진 슈퍼지구를 발견했다. 생명체 존재 가능성도 어느 때보다 큰 것으로 예측돼 주목받고 있다. 독일 괴팅겐대, 영국 런던 퀸스메리대, 스페인 안달루시아 천체물리학연구소, 미국 캘리포니아 산타크루즈대(UCSC), 카네기 과학연구소, 칠레 산티아고 국립대, 스위스 베른대, 호주 뉴사우스웨일즈대 등으로 구성된 국제공동연구팀은 지구에서 약 11광년 떨어져 있는 적색왜성 ‘글리제 887’주변을 돌고 있는 슈퍼지구(Super-Earth) 2개를 발견했다고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 26일자에 발표했다. 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)에서 운용하고 있는 칠레 라실라 관측소 천체망원경에 장착된 ‘초정밀 시선속도 행성추적기’(HARPS)를 이용해 글리제 887을 관측했다. 별(항성)이 지구에 가까워지거나 멀어지면 도플러 효과에 의해 파장이 짧아지거나 길어지는데 이를 이용해 별의 이동속도를 측정한다. 그런데 항성 주변에 행성이 돌고 있는 경우 별은 행성의 공전주기에 따라 조금씩 흔들리는데 이 미세한 변동을 측정하는 장치가 HARPS이다.태양계와 가장 가까운 곳에 위치한 글리제 887는 태양보다 크기와 밝기는 절반에 불과한 적색왜성이다. 연구팀의 관측결과 글리제 887을 공전하는 2개의 슈퍼지구를 발견된 것이다. 글리제 887b와 글리제 887c로 이름붙여진 이들 슈퍼지구는 지구보다 약간 큰 편이지만 공전속도가 각각 9.3일과 21.8일로 수성보다 빠르게 별 주위를 도는 것으로 확인됐다. 지구보다 약간 큰 편이지만 지구와 똑같은 바위형 행성으로 중력이 강해 대기가 안정적이고 지각운동도 활발해서 생명체가 탄생하기 유리한 조건을 갖추고 있는 것으로 확인됐다. 이들 슈퍼지구는 적색왜성과 적당한 거리를 유지하면서 돌고 있어 너무 뜨겁지도 차갑지도 않은 ‘골디락스 존’에 위치해 있는 것으로도 확인됐다. 특히 글리제 887c의 행성표면 온도는 섭씨 70도 정도로 액체상태의 물이 존재하는 것으로도 확인돼면서 생명체가 존재할 가능성이 지금까지 관측된 지구형태의 외계행성들보다 높은 것으로 연구팀은 보고 있다. 더군다나 적색왜성인 글리제 887은 안정적이기 때문에 강한 플레어가 발생하지 않아 행성의 대기를 쓸어버릴 가능성이 적다는 점도 생명체 존재 가능성을 높여주고 있다. 산드라 예퍼스 괴팅겐대 천체물리학 교수는 “이번에 발견된 슈퍼지구들은 태양계 바깥 외계에서 생명체를 발견할 가능성이 가장 큰 행성으로 추정되며 추가적으로 안정적인 슈퍼지구 한 개 정도를 더 발견할 수도 있을 것”이라며 “이들 슈퍼지구는 허블우주망원경을 대체하게 될 제임스 웹 우주망원경이 집중적으로 관찰하게 될 대상”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

심연의 우주 속에서 마치 나비 한마리가 날갯짓하는 듯한 모습의 성운이 공개됐다. 　 지난 19일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 유럽우주국(ESA)과 공동으로 운영 중인 허블우주망원경으로 포착한 성운 'NGC 6302'와 'NGC 7027'의 사진을 공개했다. 역대 공개된 해당 성운의 사진 중 가장 디테일한 것으로 손꼽히는 이 '작품'은 급속하게 진화 중인 두 행성상 성운(planetary nebula)의 모습을 담은 것이다. 행성상 성운은 그 단어 때문에 행성과 혼동되지만 사실 아무 관계가 없다. 과거 18세기, 망원경으로 관측했을 때 가스 행성처럼 보이는 특징 때문에 행성상 성운이란 명칭이 붙었다. 일반적으로 별은 종말 단계가 되면 중심부 수소가 소진되고 헬륨만 남아 수축된다. 이어 수축으로 생긴 열에너지로 바깥의 수소가 불붙기 시작하면서 적색거성으로 부풀어오른다. 이후 남은 가스는 행성 모양의 성운(행성상 성운)이 되고 중심에 남은 잔해는 모여 지구만한 백색왜성을 이룬다.이번에 공개된 NGC 6302는 양극 행성상 성운(bipolar planetary nebula)으로 분류되는데 마치 나비가 날갯짓하는 독특한 형태 때문에 ‘나비 성운'(Butterfly Nebula) 또는 ‘곤충 성운'(Bug Nebula)으로 더 유명하다. NGC 6302는 전갈자리에 위치해 있으며 지구와의 거리는 대략 3000광년 이상, 특히 펼쳐진 날개의 길이는 무려 2광년이 넘는다. 함께 공개된 NGC 7027은 대략 3000광년 떨어진 백조자리에 위치해 있다. NGC 7027은 전형적인 행성상 성운의 모습을 보여주는데 지름이 0.1~0.2광년에 불과할 만큼 매우 작은 것이 특징이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주의 실제 팽창 속도가 기존의 이론 모델로 계산한 값보다 상당히 빠른 것으로 다시 한번 확인됐다. 지난 2월 천체물리학저널레터에 미국국립전파천문대가 이끄는 연구팀이 발표한 내용이다. 기존과는 전혀 다른 방식으로 측정했다는 사실에 의미가 있다. 연구팀의 제임스 브라츠 박사는 다음과 같이 말했다. “우리는 다른 은하들이 표준 우주론 모델에서 제시하는 것보다 더욱 가깝다는 사실을 알아냈다. 이것이 측정의 문제인지 모델의 문제인지 토론했다. 결론은 표준모형에 결함이 있을 가능성이 매우 높다(likely)는 것이다.” 우주 팽창 속도에 관한 이론과 관측의 불일치는 오랫동안 문제가 돼 왔다. 이를 두고 연구자들은 이론이 틀렸는지, 관측에 오류가 있는지를 두고 부심해 왔다. 이번 논문은 관측 쪽 손을 들어 준 것이다. 우주의 기원에 대한 빅뱅 이론에 따르면 우주는 137억년 전 하나의 특이점에서 시작해 급속도로 팽창했다. 현재 크기는 지구를 중심으로 본다면 반지름 480억 광년 정도다. 그 바깥은 빛보다 빠른 속도로 팽창 중이다. 우주는 계속 커지고 있으며 그 속도는 먼 곳에 있는 은하일수록 더욱 크다. 기존의 이론은 우주배경복사에 대한 플랑크 위성의 측정값을 바탕으로 팽창 속도를 제시한다. 우주배경복사란 빅뱅 38만년 후에 퍼져나간 빛, 즉 전자기파가 우주의 모든 곳에 균일하게 퍼져 있는 것을 말한다. 팽창 속도는 거리 326만 광년(1메가파섹)당 초속 67.4㎞다. 이를 ‘허블상수’라고 부른다. 우주에서의 거리는 어떻게 측정하는가. 대표적인 것이 밝기가 일정한 표준 촛불, 그중에서도 초신성을 이용하는 방법이다. 초신성이란 수명이 다한 별이 마지막 단계에서 태양의 수백만 배에 해당하는 에너지를 일시에 내뿜으며 폭발하는 현상을 말한다. 그중에서도 특정한 유형(1a형)은 밝기가 일정하므로 빛이 어두워진 정도를 보면 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 알 수 있다. 일정한 주기로 밝기가 달라지는 세페이드 변광성도 표준 촛불로 사용된다. 또 다른 방법은 멀리 있는 퀘이사를 이용하는 것이다. 퀘이사란 강력한 전자파를 발산하는 활동은하의 중심 핵을 말한다. 그 빛이 우리 앞에 있는 다른 은하 주위를 통과하면서 중력에 이끌려 휘어지는 정도를 측정한다. 표준 촛불과 퀘이사의 중력렌즈 효과로 측정한 기존의 허블상수는 73~74였다. 이번의 새로운 관측에서 얻은 허블상수는 이 범위 내인 73.9다. 이론 모델과는 초속 7㎞ 이상의 차이가 난다. 이번 프로젝트는 은하 중심부의 초거대질량 블랙홀 주변을 회전하는 가스 원반에 초점을 맞췄다. 원반이 지구에서 볼 때 수평에 가깝게 누워 있을 경우 라디오파(마이크로파)가 분출되는 밝은 구역들을 관측할 수 있다. 이를 통해 원반의 물리적 크기와 기울어진 정도를 파악할 수 있다. 그러면 기하학적으로 거리를 결정할 수 있다. 프로젝트팀은 전 세계의 전파 망원경을 동원했다. 대상은 1억 6800만~4억 3100만 광년 거리의 은하 4개다. 기존에 측정된 은하 두 개의 거리도 계산에 포함했다. 우주의 구성과 진화를 다루는 현재의 표준모델은 ‘람다 차가운 암흑 물질’(Lambda CDM)이라 불린다. 람다란 우주를 점점 더 빨리 팽창시키는 암흑 에너지를 나타내는 ‘우주 상수’다. 여기서 암흑이란 ‘어둡다’가 아니라 ‘모른다’는 뜻이다. 이 모델에 따르면 우주는 보통 물질(약 4%), 암흑 물질(약 23%), 암흑 에너지(약 73%)로 구성돼 있다. 암흑 물질이란 중력 이외의 다른 힘과는 상호작용하지 않아서 관측이 되지 않는 ‘어두운’ 물질을 말한다. 연구자들은 모델의 결함을 관측에 맞게 보정하는 방법들을 검토 중이다. 아인슈타인의 우주상수에서 벗어나 암흑 에너지의 성질에 대한 가정을 바꾸자는 발상도 있다. 또한 입자물리학에서 중성미자의 숫자나 유형, 상호작용에 변경을 가하는 방법도 검토 중이다. 중성미자란 전기를 띠지 않은(중성) 미세한 입자(미자)를 말한다. 이보다 이상한 방법도 연구되고 있다. 어느 쪽이 나은 방법인지를 판별할 방법은 아직 없다. 우리가 알고 있는 우주는 4%의 보통 물질뿐이다.