해왕성의 어두운 폭풍인 대흑점은 한때 미국 보스톤에서 포르투갈까지 도달할 만큼 컸지만, 허블우주망원경이 지켜보는 동안 서서히 줄어들고 있는 것이 관측됐다. 미 항공우주국(NASA)의 보이저 2호가 1989년 해왕성 옆을 스쳐지났을 때, 먼 행성의 대기에 있는 크고 어두운 폭풍이 관찰되었다. 그로부터 과학자들은 허블우주망원경을 사용해 해왕성을 감시하며 새로운 폭풍이 형성되는 것을 보았다. 그러나 2세기 동안 폭풍으로서 맹위를 떨치는 목성의 대적점과는 달리, 해왕성의 폭풍은 불과 몇 년 만에 생성과 소멸을 반복하던 끝에 처음으로 연구자들이 지켜보는 가운데 소멸을 맞고 있다고 NASA 관계자가 밝혔다. 미국 버클리 캘리포니아 대학의 연구원이자 이 연구의 저자인 마이클 웡은 “우리는 이 어두운 소용돌이의 종말을 포착하고 있는 것 같다. 잘 알려진 연구가 기대했던 것과는 다른 것 같다”고 밝혔다. 이전의 시뮬레이션은 소용돌이가 행성의 적도 쪽으로 이동해 가까이 접근하면 부서져 엄청난 구름 활동을 일으킬 것으로 예상됐다. 그러나 그 대신에 대흑점은 해왕성의 남극을 향해 떠돌았으며 조용히 사라져가고 있는 중이다. 소용돌이는 허블이 2015년에 발견했을 때 긴지름이 약 5,000km였는데, 지금은 3,700km까지 줄어들었다. 이 어두운 폭풍과 같은 행성의 안티사이클론은 해왕성 대기의 더 깊은 곳에서 어두운 물체를 끌어당긴다. 이들은 적도에서 서쪽으로 가는 길과 각 극 근처에서 동쪽으로 가는 세 갈래의 제트 기류에 의해 운반된다. 해왕성의 강력한 바람은 태양계에서 가장 빠른 속도로 초음속에 도달하는 것으로 밝혀졌다.　​ 허블의 조심스러운 추적은 해왕성에서 폭풍이 얼마나 흔한지, 앞으로 어떤 일이 벌어질 지 밝혀낼 수 있을 것으로 기대되고 있다. “허블과 보이저 이외의 어떤 장비도 이러한 와류를 관찰하지 못했다”고 밝힌 웡은 “현재로서는 허블만이 매혹적인 해왕성의 기상 시스템이 얼마나 흔하고 희귀한지 이해하는 데 필요한 데이터를 제공할 수 있다”고 설명했다. 이 연구는 2 월 15일 천문저널에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

우리가 살고있는 우리 은하와 닮은 은하의 환상적인 모습이 사진으로 공개됐다. 지난 3일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 'NGC 7331'의 모습을 공개했다. 지구에서 페가수스 자리 방향으로 약 4500만 광년 떨어진 곳에 위치한 NGC 7331은 우리 은하와 같은 나선은하다. 은하의 크기와 구조도 우리 은하와 비슷해 '쌍둥이 은하'로 불릴 정도. 마치 '은하쇼'를 벌이는듯 환하게 빛나는 나선팔이 우주를 아름답게 비추는데 특히 노란색으로 보이는 그 중심 인근에는 초신성이 자리잡고 있다. 이 초신성의 이름은 'SN 2014C'. 초신성(超新星)이란 항성 진화의 마지막 단계에 이른 별이 폭발하면서 생긴 엄청난 에너지를 순간적으로 방출하는 것으로, 그 밝기가 평소의 수억 배에 이르렀다가 서서히 낮아진다. 초신성 SN 2014C는 특히나 이제까지 본 적 없는 독특한 특징을 갖고있다. 초신성은 수소가 거의 없는 Type I이 가장 흔하고 수소가 풍부한 Type II는 드물다. 그러나 SN 2014C는 Type I에서 Type II로 1년 만에 변했다. 과학자들이 그 원인을 알아내기 위해 노력하고 있으나 현재까지 확실한 답을 알아내지 못했다. 사진=ESA/Hubble & NASA/D. Milisavljevic (Purdue University)　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

스마트폰이 보편화되면서 스마트폰에 내장된 카메라의 기능 역시 빠르게 향상됐다. 화소수가 높아져 더욱 선명한 사진을 얻을 수 있는 것은 물론이고, 스스로 얼굴을 인식하거나 마치 영화와 같은 화면을 만들어낼 수 있는 ‘능력’을 갖췄다. 하지만 스마트폰 카메라의 진화가 여기서 멈추지 않을 것으로 보인다. 최근 호주 온라인 학술매체인 ‘컨버세이션’에는 차세대 스마트폰 카메라의 기능과 형태가 상상 그 이상이 될 것이라는 전망을 담은 글이 실렸다. 이 분야 전문가인 영국 글래스고대학의 다니엘 파시코 박사와 헤리어트 와트 대학의 스테판 맥로인 박사에 따르면 머지않은 미래에는 스마트폰에 벽 너머도 볼 수 있는 투시 능력을 가진 카메라가 장착될 수 있을 것으로 보인다. 여기에는 전통적인 카메라 기술이 아닌 광 검출기(light detector)가 활용될 가능성이 높다. 현재 스마트폰에 장착된 카메라는 매우 많은 ‘픽셀’을 가지고 있고, 이 픽셀이 모여 하나의 이미지를 구성한다. 하지만 빛을 추출하는 광 검출기가 있다면 단 1개의 픽셀만으로도 선명한 사진을 얻을 수 있다는 것이 전문가의 예측이다. 광 검출기를 통해 이미지를 만들어내는 광 이미지 센서가 개발되면 해상도가 높아질 뿐만 아니라 안개 너머 또는 두텁게 쌓인 눈 너머의 피사체까지 꿰뚫어볼 수 있다. 일반 눈으로는 볼 수 없는 자외선부터 근적외선까지 빛을 감지할 수 있다면 마치 투시 능력을 가진 초능력자처럼 벽 뒤의 피사체를 카메라에 담는 일도 불가능하지 않다. 이와 유사한 기슬은 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)가 공공 개발한 우주망원경인 허블망원경에 적용돼 있다. 허블 망원경은 눈으로 보이는 가시광선 등 빛의 파장을 이용해 보다 선명한 이미지를 만들어낸다. 가장 최근 등장한 유사한 기능의 카메라는 ‘라이트로’다. 이 카메라는 이미지를 촬영한 뒤 초점을 임의로 바꿀 수 있는 기능을 갖췄으며, 이후 가상현실을 촬영할 수 있는 360도 카메라로 업그레이드됐다. 파시코 박사는 “이러한 기술이 완성되기까지 약간의 시간이 필요할 수 있지만, 우리는 이미 물리학이 신기술과 독창성을 결합해 이러한 문제를 해결할 수 있다는 사실을 알고 있다”며 해당 기술의 등장이 머지않았음을 시사했다. 사진=123rf.com 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

마치 우주의 역사를 이끄는듯한 수레바퀴 천체가 멀리 우주에서 포착됐다. 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 신비로운 은하의 모습을 사진으로 공개했다. 사진 속 수레바퀴 모양으로 빛나는 오른쪽에 위치한 천체는 모습 그대로 이름도 '수레바퀴 은하'(Cartwheel Galaxy)다. 남반구 별자리인 조각가 자리에 위치한 수레바퀴 은하는 지구에서 약 5억 광년 떨어져 있으며 지름은 15만 광년으로 우리은하보다 50% 더 크다. 사진 속 푸른색으로 빛나는 링 속에는 적어도 수십억개의 어린 별들로 가득차있다. 흥미로운 점은 수레바퀴 은하가 왜 이같은 특이한 모습을 갖게 됐느냐는 점이다. 당초 수레바퀴 은하는 우리은하와 비슷한 모습의 나선은하였다. 그러나 1억 년 전 작은 은하가 수레바퀴 은하와 충돌하며 관통했고 이로인해 이같은 모습으로 변했다는 것이 전문가들의 추측이다. 곧 호수에 돌을 던졌을 때 나타나는 파동이 우주에 그림처럼 새겨진 것이다. 또한 수레바퀴 은하를 이 '꼴'로 만든 유력한 '용의자'는 왼쪽의 작은 두 은하지만 아직 전문가들은 '진범'을 특정하지는 못했다. 이 사진은 지난 2010년 허블우주망원경이 촬영한 데이터를 보정한 것이다. 　 사진=ESA/Hubble & NASA　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

대상이 무엇이든 사람은 그 나이를 알고 싶어한다. 골동품이라면 얼마나 오래된 건가 묻고, 또래를 만나면 ‘민증 까보기’부터 한다. 지구와 은하, 우주에 대해서도 마찬가지다. 하지만 이들의 나이를 알아내기란 그리 쉬운 일이 아니다. 과학자들의 숱한 땀과 노력을 요구했다. 지구의 나이는 약 46억 년으로 밝혀졌지만, 지질학자들이 1세기에 가까운 노력을 기울인 끝에 겨우 알아낸 사실이다. 지구의 민증을 까는 데는 방사성 연대측정법을 이용했다. 방사성 원소의 붕괴는 오로지 시간에만 관련될 뿐, 주위의 압력이나 온도 등에는 전혀 영향받지 않고 규칙적으로 붕괴한다. 이들 원소가 붕괴되어 반으로 줄어드는 시간을 반감기라 한다. 탄소-14의 반감기는 6,000년이고, 우라늄 235와 238의 반감기는 각각 7억 400만 년, 44억 7천만 년이다. 이 방법을 이용해 지구의 암석에 들어 있는 방사성 원소의 반감기를 정밀 측정해서 얻은 값이 약 46억 년이다. 우주의 나이는 분명 지구 나이보다는 많을 게 뻔하다. 우주의 나이를 어림하는 데 최초로 사용된 것은 늙은 별들의 집단인 구상성단이다. 구상성단 속에서 가장 늙은 별을 조사해본 결과 120억 년에 근접한다는 사실을 알아냈다. 은하계에 있는 구상성단들의 평균 나이가 이 정도였기 때문에 우주의 나이가 적어도 120억 년보다는 많다는 계산이 나온다. 이에 비해 46억 살 가량인 우리 태양계는 우주에서 한참 어린 신참자라는 사실을 알 수 있다. 천문학자들은 이에 만족하지 않고 다른 도구를 찾아나섰다. 은하계를 샅샅이 뒤진 끝에 찾아낸 것은 죽은 별의 시체라 할 수 있는 백색왜성이었다. 크기는 지구만 하지만 질량은 태양 정도여서, 각설탕만 한 크기가 1톤에 이를 만큼 놀라운 밀도를 가진 별이다. 백색왜성은 중간 이하의 질량을 지닌 항성이 핵융합을 마치고 적색거성이 된 다음, 외부 대기는 우주공간으로 방출되며 행성상 성운을 만들고, 별의 중심핵만 남은 천체다. 말하자면, 에너지를 생성하는 별로서는 폐업하고 차츰 식어가는 일만 남은 셈인데, 가장 차가운 백색왜성의 표면온도는 수천 도 가량 된다. ​이 별의 냉각 시간을 계산해본 결과, 이에 이르는 시간은 110~120억 년으로 추산되었다. 이 역시 구상성단의 나이와 비슷하게 맞아떨어지는 것으로 보아 120억 년을 우주 나이의 기준선으로 설정하게 되었다. 우주 나이에 관한 결정적인 물증은 르메트르의 빅뱅과 허블의 우주팽창에서 나왔다. 우주가 한 원시원자에서 출발해서 오늘까지 팽창을 계속하고 있다면, 이 시간을 영화 필름 돌리듯 거꾸로 돌리면 우주 탄생의 시점에 도달할 수 있을 것이 아닌가! 너무나 간단한 방법이었다. 곧, 우주의 팽창속도를 측정하고, 이 값으로부터 거꾸로 우주의 크기가 0이 될 때까지의 시간을 계산함으로써 우주의 나이를 추론할 수 있게 되는 것이다. 우주의 팽창속도는 허블 상수가 말해준다. 허블 상수는 지구로부터 100만 파섹(326만 광년) 거리당 후퇴속도를 나타낸다. 이 허블 상수를 이용해 우주가 지금의 크기로 팽창하는 데 걸리는 시간을 계산할 수 있는데, 허블 상수의 역수를 취하면 바로 그게 허블 시간(Hubble time)이라고 부르는 우주의 나이다. 허블 상수가 50일 때는 우주 나이가 약 200억 살, 100일 때는 약 100억 살이 나온다. 그런데 문제는 허블 상수를 정하는 게 그리 간단치가 않다는 점이다. 허블이 처음 구한 허블 상수는 500이었다. 이 값을 대입하면 우주 나이가 지구 나이보다 적은 것으로 나온다. 그러나 차츰 정밀한 관측으로 허블 상수가 조정되면서 137억 년이란 우주 나이를 얻게 되었다. 2013년 3월, 유럽우주국의 플랑크 위성이 정밀한 우주배경복사 관측으로부터 얻은 데이터로 구한 허블 상수는 약 67.80km/s/Mpc이었다. 이 값으로 다시 계산하면 우주의 나이는 137.98±0.37억 년으로, 이는 오차가 0.268%에 불과한 정확도를 가진 값이다. 그러니 우리는 간단하게 우주의 나이를 138억 년으로 기억하자. 138억 년이란 얼마나 오랜 시간일까? 우리가 100살을 산다고 칠 때, 이를 초 단위로 나타내면 약 30억 초다. 그러니 138억 년이란 시간은 우리 인간에겐 거의 영겁이라 해도 무방하지 않을까? 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

거대한 초질량 블랙홀이 주위 물질을 꿀꺽 삼키고 두 차례나 ‘트림’하는 광경이 사상 처음으로 관측됐다.최근 미국 콜로라도대학 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 허블우주망원경과 찬드라 엑스선 망원경을 통해 블랙홀의 트림 장면을 두 번이나 포착했다고 밝혔다. 공상과학 영화의 배경으로 등장해 우리에게도 친숙한 블랙홀은 모든 것을 흡수하고 파괴하며 절대 헤어나올 수 없는 존재로 인식돼 왔다. 그러나 블랙홀은 주위에 인접한 가스와 먼지, 심지어 별까지 통째로 먹어 치운 뒤 마치 트림하듯 격렬하게 외부로 가스를 분출한다. 이 과정에서 빛조차 흡수해 보이지 않는 블랙홀의 존재가 확인된다. 이번에 연구 대상에 오른 블랙홀은 지구에서 8억 광년 떨어진 은하인 SDSS J1354+1327의 중심부에서 확인됐다. 연구팀이 공개한 사진을 보면 뿌연 붉은빛 가스는 블랙홀이 뿜어낸 최근의 트림, 그리고 아래쪽 녹색빛은 10만년 전 방출된 트림의 잔여물이다. 연구를 이끈 줄리에 코머퍼드 교수는 “블랙홀은 게걸스러운 먹보로 식사 예절이 별로”라면서 “과거에 블랙홀이 한 차례 트림하는 모습은 관측된 바 있으나 두 차례는 처음”이라고 의미를 부여했다. 이어 “두 트림 사이의 시간 차이는 10만년 정도로 3만 광년에 걸쳐 퍼졌다”고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

대상이 무엇이든 사람은 그 나이를 알고 싶어한다. 골동품이라면 얼마나 오래된 건가 묻고, 또래를 만나면 ‘민증 까보기’부터 한다. 지구와 은하, 우주에 대해서도 마찬가지다. 하지만 이들의 나이를 알아내기란 그리 쉬운 일이 아니다. 과학자들의 숱한 땀과 노력을 요구했다. 지구의 나이는 약 46억 년으로 밝혀졌지만, 지질학자들이 1세기에 가까운 노력을 기울인 끝에 겨우 알아낸 사실이다. 지구의 민증을 까는 데는 방사성 연대측정법을 이용했다. 방사성 원소의 붕괴는 오로지 시간에만 관련될 뿐, 주위의 압력이나 온도 등에는 전혀 영향받지 않고 규칙적으로 붕괴한다. 이들 원소가 붕괴되어 반으로 줄어드는 시간을 반감기라 한다. 탄소-14의 반감기는 6,000년이고, 우라늄 235와 238의 반감기는 각각 7억 400만 년, 44억 7천만 년이다. 이 방법을 이용해 지구의 암석에 들어 있는 방사성 원소의 반감기를 정밀 측정해서 얻은 값이 약 46억 년이다. 우주의 나이는 분명 지구 나이보다는 많을 게 뻔하다. 우주의 나이를 어림하는 데 최초로 사용된 것은 늙은 별들의 집단인 구상성단이다. 구상성단 속에서 가장 늙은 별을 조사해본 결과 120억 년에 근접한다는 사실을 알아냈다. 은하계에 있는 구상성단들의 평균 나이가 이 정도였기 때문에 우주의 나이가 적어도 120억 년보다는 많다는 계산이 나온다. 이에 비해 46억 살 가량인 우리 태양계는 우주에서 한참 어린 신참자라는 사실을 알 수 있다. 천문학자들은 이에 만족하지 않고 다른 도구를 찾아나섰다. 은하계를 샅샅이 뒤진 끝에 찾아낸 것은 죽은 별의 시체라 할 수 있는 백색왜성이었다. 크기는 지구만 하지만 질량은 태양 정도여서, 각설탕만 한 크기가 1톤에 이를 만큼 놀라운 밀도를 가진 별이다. 백색왜성은 중간 이하의 질량을 지닌 항성이 핵융합을 마치고 적색거성이 된 다음, 외부 대기는 우주공간으로 방출되며 행성상 성운을 만들고, 별의 중심핵만 남은 천체다. 말하자면, 에너지를 생성하는 별로서는 폐업하고 차츰 식어가는 일만 남은 셈인데, 가장 차가운 백색왜성의 표면온도는 수천 도 가량 된다. ​이 별의 냉각 시간을 계산해본 결과, 이에 이르는 시간은 110~120억 년으로 추산되었다. 이 역시 구상성단의 나이와 비슷하게 맞아떨어지는 것으로 보아 120억 년을 우주 나이의 기준선으로 설정하게 되었다. 우주 나이에 관한 결정적인 물증은 르메트르의 빅뱅과 허블의 우주팽창에서 나왔다. 우주가 한 원시원자에서 출발해서 오늘까지 팽창을 계속하고 있다면, 이 시간을 영화 필름 돌리듯 거꾸로 돌리면 우주 탄생의 시점에 도달할 수 있을 것이 아닌가! 너무나 간단한 방법이었다. 곧, 우주의 팽창속도를 측정하고, 이 값으로부터 거꾸로 우주의 크기가 0이 될 때까지의 시간을 계산함으로써 우주의 나이를 추론할 수 있게 되는 것이다. 우주의 팽창속도는 허블 상수가 말해준다. 허블 상수는 지구로부터 100만 파섹(326만 광년) 거리당 후퇴속도를 나타낸다. 이 허블 상수를 이용해 우주가 지금의 크기로 팽창하는 데 걸리는 시간을 계산할 수 있는데, 허블 상수의 역수를 취하면 바로 그게 허블 시간(Hubble time)이라고 부르는 우주의 나이다. 허블 상수가 50일 때는 우주 나이가 약 200억 살, 100일 때는 약 100억 살이 나온다. 그런데 문제는 허블 상수를 정하는 게 그리 간단치가 않다는 점이다. 허블이 처음 구한 허블 상수는 500이었다. 이 값을 대입하면 우주 나이가 지구 나이보다 적은 것으로 나온다. 그러나 차츰 정밀한 관측으로 허블 상수가 조정되면서 137억 년이란 우주 나이를 얻게 되었다. 2013년 3월, 유럽우주국의 플랑크 위성이 정밀한 우주배경복사 관측으로부터 얻은 데이터로 구한 허블 상수는 약 67.80km/s/Mpc이었다. 이 값으로 다시 계산하면 우주의 나이는 137.98±0.37억 년으로, 이는 오차가 0.268%에 불과한 정확도를 가진 값이다. 그러니 우리는 간단하게 우주의 나이를 138억 년으로 기억하자. 138억 년이란 얼마나 오랜 시간일까? 우리가 100살을 산다고 칠 때, 이를 초 단위로 나타내면 약 30억 초다. 그러니 138억 년이란 시간은 우리 인간에겐 거의 영겁이라 해도 무방하지 않을까? 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

거대한 초질량 블랙홀이 주위 물질을 꿀꺽 삼키고 두차례나 '트림'하는 광경이 사상 처음으로 관측됐다. 최근 미국 콜로라도 대학 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 허블우주망원경과 찬드라 X선 망원경을 통해 블랙홀의 트림 장면을 두번이나 포착했다고 밝혔다. 공상과학영화의 배경으로 등장해 우리에게도 친숙한 블랙홀은 모든 것을 흡수하고 파괴하며 절대 헤어나올 수 없는 존재로 인식돼왔다. 그러나 블랙홀은 주위에 인접한 가스와 먼지, 심지어 별까지 통째로 먹어치운 후 마치 트림하듯 격렬하게 외부로 가스를 분출한다. 이 과정에서 빛조차 흡수해 보이지 않는 블랙홀이 우리에게 존재가 확인된다. 이번에 연구대상에 오른 블랙홀은 지구에서 8억 광년 떨어진 은하인 'SDSS J1354+1327'의 중심부에서 확인됐다. 연구팀이 공개한 사진을 보면 뿌연 붉은빛 가스는 블랙홀이 뿜어낸 최근의 트림, 그리고 아래쪽 녹색 빛은 10만 년 전 방출된 트림의 잔여물이다. 연구를 이끈 줄리에 코머포드 교수는 "블랙홀은 게걸스러운 먹보로 식사예절이 별로"라면서 "과거에 블랙홀이 한차례 트림하는 모습은 관측된 바 있으나 두차례는 처음"이라고 의미를 부여했다. 이어 "두 트림 사이의 시간 차이는 10만 년 정도로 3만 광년에 걸쳐 퍼졌다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

멀고 먼 우주에는 우리에게는 과자 상표로도 유명한 성운이 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 3D로 제작한 오리온 성운의 실감나는 모습을 영상으로 공개했다. 마치 우주선을 타고 오리온 성운을 탐험하는듯한 느낌을 주는 이 영상은 허블우주망원경이 촬영한 가시광 이미지와 스피처 우주망원경의 적외선 이미지를 합쳐 만든 것이다. 우리 은하에 속하는 오리온 성운(Orion Nebula)은 지구에서 약 1350광년 거리에 있으며 성간 가스와 먼지가 구름처럼 펼쳐져 있다. 또한 오리온 성운은 맨 눈으로도 관측이 가능한 대표적인 발광성운(發光星雲·주위의 열을 받아 스스로 빛을 내는 성운)이다. 오리온 성운이 이처럼 화려하게 빛날 수 있는 이유는 그 심장부에 매우 무겁고 밝은 어린 별 4개가 존재하기 때문이다. 성운에 가려 잘 보이지 않지만 이 별들이 방출하는 강렬힌 자외선이 수소구름과 어우러져 화려하면서도 어지러운 모습을 발하게 된다. 전문가들은 이 별과 그 주위 천체들의 집단을 ‘트라페지움’(Trapezium), 곧 사다리꼴 성단이라 부른다. 다른 성운과 마찬가지로 성간 가스와 먼지로 가득찬 구름같은 이 속에서 인간의 머리로는 상상할 수 없는 수많은 별들이 새로 태어난다. NASA가 이번에 공개한 3분 남짓한 영상에는 성운으로 가득찬 오리온 속 모습이 생생히 담겨있다. NASA 측은 "천체망원경의 데이터와 할리우드 시각효과 전문가의 도움을 받아 이 영상을 제작했다"면서 "우주라는 것이 정말 무엇인지 이해하는데 큰 도움이 될 것"이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

신이 셀 수 없이 많은 보석을 우주에 뿌린다면 이같은 모습으로 빛날까? 지난 12일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 보석같은 은하의 모습으로 홈페이지에 공개했다. 찬란한 보석같은 아름다운 사진 속 대상은 다름아닌 우리가 사는 곳인 '우리은하'(Milky Way Galaxy)다. 지름이 10만 광년에 달하는 우리은하는 나선같은 형태를 하고 있어 나선은하로 분류되지만 그 중심에 별들로 구성된 막대모양의 구조가 있어 막대나선은하에 속한다. 이중 태양계는 우리은하의 중심에서도 3만 광년이나 떨어진 나선팔 부근에 자리잡고 있다. 한마디로 인류는 우리은하의 중심에서도 한참이나 떨어진 '변두리'에 살고있는 셈이다. 우리 은하의 중심부를 담고있는 이 사진에는 이제 운명을 다한 적색으로 보이는 적색거성과 우주적인 관점에서는 막 태어난 푸른색 별들의 모습이 담겨있다. 우리의 태양 역시 사진 속 수많은 별들처럼 100억년 쯤 지나면 적색거성 단계를 거쳐 생을 마감한다. 그러나 별의 최후는 역설적으로 새로운 별의 탄생을 가져온다. 죽어가는 별이 내뿜는 가스는 다시 뭉쳐서 새로운 세대의 별이 되기 때문으로 공개된 이 사진은 어찌보면 우주의 생로병사를 모두 담고있다. 　 사진=NASA, ESA, and T. Brown (STScI) 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

마치 우리은하의 모습을 멀리서 지켜보는 것과 같은 환상적인 은하의 모습이 망원경에 포착됐다. 지난 6일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블 우주망원경에 장착된 광시야행성카메라2(WFPC2)로 촬영한 은하의 사진을 공개했다. 나선 모양의 팔이 주위를 휘감고 있는 이 은하의 이름은 'UGC 6093'. 지구에서 약 5억 광년 떨어진 사자자리에 위치한 UGC 6093은 그 모습 때문에 나선은하의 한 종류인 막대나선은하(barred spiral galaxy)로 분류된다. 일반적으로 은하는 지구에서 바라본 형태에 따라 둥그런 타원은하와 나선은하, 불규칙 은하 등으로 구분된다. 이중 나선은하는 제대로 그 모습을 갖춘 정상나선은하와 막대나선은하로 나뉜다. UGC 6093의 경우 그 중심에 별들로 구성된 막대 모양의 구조와 여러 개의 나선팔이 있어 막대나선은하에 속한다. 우리은하 역시 모습이 이와 유사한 막대나선은하다. 한가지 더 흥미로운 점은 UGC 6093이 짧은 시간 많은 양의 에너지를 방출하는 '활동은하'(active galaxy)라는 사실. 특히나 활동은하의 에너지원은 그 중심핵에 있는데 전문가들은 이를 '활동은하핵'(AGN)이라 부른다. 그 정체에 대해서는 의견이 다소 엇갈리지만 UGC 6093 중심에는 초질량블랙홀이 주위 물질을 게걸스럽게 잡아먹으며 강력한 자외선을 방출하는 것으로 보인다. 사진=ESA/Hubble & NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1984년 인류 최초로 생명줄 없이 우주 유영에 성공한 미국 우주비행사 브루스 매캔들스가 80세를 일기로 세상을 떴다.미국항공우주국(NASA)은 고인이 지난 21일(이하 현지시간) 캘리포니아 자택에서 영면했으며 사인은 알려지지 않았다고 23일 전했다. 유족으로는 부인 엘렌 실즈와 두 자녀, 두 손주가 있다. 고인과 해군사관학교 동기인 존 매케인 상원의원은 “우주에서 힘을 들이지 않고 솟아오르는 그의 사진은 많은 미국인들이 인간의 잠재력엔 한계가 없음을 믿게 만들었다”며 안타까워했다. 그는 제트팩이란 장비를 짊어지고 우주왕복선으로부터 100m 거리까지 유영을 한 뒤 1969년 닐 암스트롱의 달 착륙 제일성을 패러디해 “닐에겐 작은 걸음이었을지 모르지만 내겐 엄청난 도약”이라고 밝혔다. 암스트롱의 말을 가장 먼저 중계받은 이가 지상 통제센터에 있던 매캔들스였다. 당시 암스트롱, 버즈 올드린, 마이크 콜린스 등이 성조기를 달 표면에 게양할 때 주고받은 말이 녹음됐는데 고인은 “오 아름답네요. 마이크, 정말로”라고 말했다. 매캔들스는 1966년 NASA에 선발된 우주비행사 19명 가운데 막내로, 28세 때 쿠바 미사일 위기 때 실전 배치된 경력도 갖고 있다. 46세이던 1984년에야 처음 우주 비행에 나서 시속 2만 9000㎞로 궤도를 도는 우주왕복선에서 제트 추진력을 이용해 떠났다가 돌아오는 모험을 감행했다. 뉴욕타임스(NYT)는 프런트 페이지 기사로 “용기와 아름다움의 스펙터클이었다. 생명줄도 없이 암흑의 진공으로 그 작은 제트 추진체를 이용해 떠난 첫 인간 위성이 됐다”고 적었다. 1990년 두 번째 우주 임무에 나서 허블 스페이스 망원경 설치를 도와 우주에서 312시간을 머물렀다. 4시간은 우주 유영이었다. 2015년 영국 일간 가디언 기고릍 통해 첫 우주 유영 때 태양을 마주 봐야 해 챙을 내리고 있었다고 털어놓았다. 그는 “1969년 닐처럼 나도 그곳에서 인류를 대표하고 있었을 뿐”이라고 적었다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

1984년 인류 최초로 생명 연결줄 없이 우주 유영에 성공한 미국 우주인 브루스 맥캔들스가 80세를 일기로 세상을 떠났다. 미국항공우주국(NASA)은 고인이 지난 21일(이하 현지시간) 캘리포니아주 자택에서 유족이 지켜보는 가운데 편안하게 영면했으며 사인은 알려지지 않았다고 23일 전했다. 유족으로는 미망인 엘렌 실즈와 두 자녀, 두 손주가 있다. 고인의 해군사관학교 동기인 존 맥케인 상원의원은 “우주에서 손쉽게 솟아오르는 브루스의 전설적인 사진은 많은 미국인들이 인간의 잠재력에 한계가 없음을 믿게 만들었다”고 그의 죽음을 안타까워했다. 그는 제트팩이란 장비를 지고 우주왕복선으로부터 100m 거리까지 우주 유영을 한 뒤 저유명한 1969년 닐 암스트롱의 달 착륙 제일성을 패러디해 “닐에게는 작은 걸음이었을지 모르지만 내겐 엄청난 도약”이라고 무선 통신을 통해 밝혔다. 사실 암스트롱이 달 착륙 순간 내뱉은 말을 가장 먼저 중계받은 사람이 지상 통제센터에 있던 맥캔들스였다. 당시 고인이 암스트롱을 비롯해 버즈 올드린, 마이크 콜린스 등이 성조기를 달 표면에 꽂는 상황에 주고받은 말들은 고스란히 녹음으로 기록됐는데 고인은 “오 아름답네요. 마이크, 정말로”가 그대로 담겨 있다. 맥캔들스는 1966년 NASA에 의해 선발된 19명의 우주비행사 가운데 가장 막내로 우주 프로그램에 가세했는데 28세 때 쿠바 미사일 위기 때 실전 배치돼 해군 경력을 갖고 있다. 그는 46세이던 1984년에야 처음 우주로 비행했는데 시속 2만 9000㎞로 궤도를 도는 우주왕복선에서 제트 추진력을 이용해 떠났다가 다시 돌아오는 모험을 감행해 대중의 상상력을 자극했다. 나중에 지구로 귀환한 뒤 기자회견 도중 “초당 6.4㎞로 돌진하는 지구를 보는 데 익숙해지면 궤도를 도는 여정은 느리게 여겨져 편안해짐을 느끼게 된다”며 “빠르게 날아가는 비행기 두 대 가운데 어느 쪽으로 갈아 탄다고 생각하는 것과 같은 것”이라고 말했다. 일간 뉴욕 타임스는 프론트 페이지 기사로 싣고 “용기와 아름다움의 스펙터클”이라며 “생명줄도 없이 어두운 진공으로 그 작은 제트 추진체를 이용해 떠나 최초의 인간 위성이 됐다”고 표기했다. 그는 한동안 제트팩 디자인과 개발 분야에서 일했고 1990년 두 번째 우주 임무에 나서 허블 스페이스 망원경 설치를 도왔다. 우주에서 머물렀던 시간은 312시간이며 4시간은 앞서의 제트팩을 이용해서였다. 2015년 영국 일간 가디언과의 인터뷰를 통해 그는 첫 우주 유영 때 태양을 마주 바라봐야 해 챙을 내리고 있었다고 털어놓았다. 그는 “내 이름이 알려지지 않은 것을 통해 사람들은 자신이 똑같은 일을 할 수 있다고 상상할 수 있다. 이게 매력적인 요소 중 한 가지다. 1969년 닐처럼 나도 당시 그곳에서 인류를 대표하고 있었을 따름”이라고 적었다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

올 한해에도 미지의 영역인 우주를 향한 인간의 도전은 계속됐다. 지상에서는 ‘역대 최고의 우주쇼‘로 불렸던 개기일식이 북미 대륙을 중심으로 펼쳐졌고 장기간 임무를 펼쳤던 토성 탐사선 카시니호는 '유작'을 남기고 장렬히 산화했다. 또 '태양계 큰형님' 목성은 탐사선 주노에 의해 그 속살을 일부 드러냈다. 최근 해외언론들은 2017년을 결산하는 ‘올해의 우주사진’(The Best Space Photos of 2017)을 선정해 발표했다. 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA) 그리고 국제우주정거장(ISS)의 우주비행사, 천체 사진작가들이 촬영해 공개한 사진들에는 우주에 대한 인류의 경외감이 오롯이 담겨있다. 올해 촬영된 우주 사진과 국내에서 인기를 모았던 사진을 일부 가감해 소개한다. 　 -우주에 뜬 '비행접시' 지난 4월 토성탐사선 카시니호가 지구로 보내 온 ‘UFO’ 사진이다. 진짜 UFO처럼 생긴 이 천체는 토성의 위성인 아틀라스(Atlas)로 생긴 모습이 둥글납작해서 비행접시라는 별명을 갖고 있다. 60개가 넘는 토성의 위성들 중에서 가장 이색적인 모습을 한 아틀라스는 가운데가 혹처럼 솟아올랐고, 가장자리가 펑퍼짐하다. 사실 우리 눈에는 만두처럼 보이기도 하는데 실제 서구에서는 이탈리아 만두인 '라비올리'(ravioli) 위성이라고도 부른다. 촬영당시 카시니호와 아틀라스와의 거리는 불과 1만 1,000km로, 이는 역대 최단거리다. - 초신성 폭발 후 남은 게성운 NASA와 ESA가 공동운영하는 허블우주망원경과 찬드라 X레이 망원경, 스피처우주망원경 등 총 5개의 천체망원경이 합작해 만든 게성운 사진으로 지난 5월 공개됐다. 게성운(Crab Nebula)은 지구로부터 6500광년 거리에 있으며 지름은 약 5광년이다. 게의 등딱지처럼 생겨 게성운이라는 재미있는 이름이 붙었으며 사실 별의 진화 마지막 단계인 초신성이 폭발해 만들어진 초신성 잔해다. 성운 중심에는 지름 30km에 달하는 중성자별인 펄서가 존재하며 1초에 30.2회 자전하면서 전자기파를 방출한다. 세계적인 통신사인 로이터가 선정한 올해의 우주사진이기도 하다.　 - '우주의 불꽃' 베텔게우스　 지난 7월 프랑스 파리천문대 등의 국제 천문학자들이 세계 최대 전파망원경 ‘알마’(ALMA)로 포착한 역대 촬영된 것 중 가장 선명한 베텔게우스의 모습이다. 적색 초거성인 베텔게우스는 오리온자리의 좌상 꼭짓점에 있으며 지구와의 거리는 약 650광년으로 별 중에서는 그나마 가깝다. 붉게 타오르는 듯한 베텔게우스의 ‘신상’ 이미지가 볼품없는 것처럼 보이지만 지구와의 거리 때문에 사실 점 수준으로도 촬영하기는 쉽지 않다. 베텔게우스는 여러 모로 흥미로운 별이다. 먼저 베텔게우스의 크기는 태양의 1400배로 50만배나 밝게 빛난다. 만약 베텔게우스를 우리의 태양 자리에 끌어다 놓는다면 목성의 궤도까지 잡아먹을 정도다. 또한 나이가 ‘불과’ 850만 년으로 젊디젊지만, 조만간 임종을 앞둔 별이기도 하다. 곧 수명을 다해 초신성으로 폭발할 운명으로 어쩌면 현장에서는 이미 폭발했을지도 모른다. 만약 오늘 초신성으로 폭발했다면 우리는 650년 후에나 ‘우주의 불꽃놀이’를 지켜볼 수 있다. - 역대 최고 우주쇼 개기일식 미국 현지시간으로 8월 21일 오전 10시 15분(한국시간 22일 새벽 2시 15분) 오리건주를 시작으로 달이 태양을 완전히 덮는 개기일식이 일어났다. 이날 미국인들은 모두 ‘해를 품는 달’의 진기한 모습을 지켜보며 ‘역대 최고의 우주쇼’를 지켜봤다. 이처럼 미국 대륙을 후끈 달아오르게 만든 99년 만의 개기일식은 땅 위에서만 주목한 이벤트는 아니다. 미 국립해양대기국(NOAA)의 최신형 기상위성 GOES16이 촬영해 공개한 사진에는 북미 대륙 위에 덮여 있는 검은 구름 같은 존재가 보인다. 바로 우주에서 본 달 그림자다. 또한 국제우주정거장에 머물고 있는 이탈리아 출신의 우주비행사 파올로 네스폴리가 촬영한 사진에도 개기일식이 잡혔다. 사진 속 지구 아래편으로 보이는 검은 형체가 달 그림자다. 한때는 저주와 재앙의 상징처럼 여겨졌던 개기일식은 달이 태양을 완전히 가리는 천체 현상이다. 이는 궤도 선상에 태양-달-지구 순으로 늘어서면서 발생하는데, 지구가 태양을 도는 궤도와 달이 지구를 공전하는 궤도의 각도가 어긋나 있어 부분일식은 자주 일어나지만 개기일식은 통상 2년마다 한 번씩 찾아온다. 한반도에서의 개기일식은 2035년 9월 2일 예정돼 있으나 그나마 평양에서나 온전히 볼 수 있으며 남한에서는 부분일식으로만 관측된다. 　 - 목성탐사선 주노가 촬영한 목성의 '민낯' 지난 9월 1일 탐사선 주노가 목성 옆을 통과하는 플라이바이를 실시하면서 8분 간격으로 가스 행성의 민낯을 잡아냈다. 사진에는 목성 표면의 수많은 구름띠와 폭풍 소용돌이가 연출하는 놀라운 형상이 생생하게 담겨있다. 이 사진은 주노 탐사선과 시민 과학자 제럴드 아히슈테트 션 도런의 합작품이다. 도런은 주노가 보내온 1차 데이터를 색보정해 이같은 목성의 민낯을 보여주는 사진을 만들었다. - 토성탐사선 카시니호의 유작 토성탐사선 카시니호는 지난 9월 15일 오전 7시 55분(한국시각 15일 저녁 8시55분)께 토성 대기권으로 뛰어들어 장렬한 최후를 맞았다. 지난 1997년 케네디 우주센터에서 발사된 지 20년 만에 임무를 모두 마친 것으로 카시니호는 결국 토성의 일부가 됐다. 이렇게 카시니호는 마지막 불꽃을 태우며 산화했지만 최후까지도 주어진 미션을 성공적으로 마무리했다. 토성 대기와의 마찰로 불타기 전 2분 동안 토성 대기성분 데이터와 사진들을 지구로 전송했기 때문이다. 카시니호가 마지막으로 보낸 데이터는 토성의 대기 속을 찍은 사진으로, 이 사진을 전송한 후 45초 만에 전소됐다. 또 토성을 배경으로 얼굴을 빼꼼히 내민 위성 엔셀라두스의 모습은 마치 고된 임무를 마친 카시니호와 작별인사를 하는 듯 하다. 카니시호와 마지막 작별이 있던 이날 NASA의 전현직 연구원들은 마지막 신호를 뒤로하고 서로 끌어안고 눈물을 흘리며 아쉬움을 함께 했다. 　 - 거대 목성의 달 그림자 적색의 행성 표면에 작은 그림자 하나가 드리워졌다. 이 행성은 목성, 작은 그림자는 위성인 아말테아(Amalthea)다. 목성에서 18만㎞ 떨어진 곳에서 공전 중인 아말테아는 지름이 약 240㎞ 정도로 못생긴 감자처럼 제멋대로 생겼다. 이 사진은 지난 10월 NASA가 공개했으며 '촬영자'는 물론 목성탐사선 주노다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

외계생명체가 존재할 가능성이 있는 지구와 비슷한 이른바 '슈퍼지구'가 발견됐다. 최근 미국 텍사스 대학, 캐나다 몬트리올 대학 공동연구팀은 지구에서 약 111광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성 'K2-18b'를 발견했다고 발표했다. 지구의 '확장버전'이라는 수식어가 붙은 K2-18b는 암석형 행성으로, 태양보다 작고 침침한 별인 적색왜성 'K2-18'의 주위를 돈다. 특히 K2-18b는 '생명체 거주 가능'(habitable zone) 공간에 위치해 있다는 점에서 가치가 있다. 항성과 행성 간의 거리는 생명체가 살 만한 곳인지 예측해 볼 수 있는 중요한 자료가 되는데 지구처럼 행성이 태양(항성)과 멀지도 가깝지도 않은 적당한 위치에 놓여야 액체상태의 물이 존재할 수 있기 때문이다. 또한 K2-18b 인근에 위치한 행성 'K2-18c'도 이번에 새롭게 발견됐는데 지구와 같은 암석형이지만 생명체가 존재할 조건은 아니라는 것이 연구팀의 설명. 이번 연구는 칠레 라 실라 천문대의 망원경에 설치된 고해상도 전파행성추적(HARPS)을 통해 이루어졌다.　 논문의 선임저자 몬트리올 대학 라이언 클루티에르 박사는 "K2-18b는 암석으로 가득한 지구의 확대버전이자 가스로 가득찬 해왕성의 축소버전"이라면서 "향후 제임스 웹 우주망원경을 통해 이 행성에 대한 자세한 데이터를 얻을 수 있을 것"이라고 전망했다. 이어 "K2-18c의 경우 암석형이기는 하지만 항성과 너무 가까이 붙어있어 생명체가 살 수 없다"고 덧붙였다. 2018년 발사 예정인 제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope)은 반사경의 지름이 6.5m에 달해 허블 우주망원경의 2.4m에 비해 2.7배에 달한다. 따라서 더 멀리 떨어진 천체를 더 상세하게 관측할 수 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주 대폭발(빅뱅)이 있은지 6억 9000만년 밖에 지나지 않은 시기에 만들어진 거대 블랙홀이 발견됐다.현재 과학자들이 추정하는 우주 나이는 137억 5000만년 정도로 이번에 발견된 거대 블랙홀은 약 130억년 전에 만들어진 것으로 추정되고 있다. 이 때문에 이번 발견은 초기 우주의 상태를 알 수 있게 해주는 중요한 발견으로 평가받고 있다. 미국 카네기연구소 관측소, 칼텍 제트추진연구소, 애리조나대 스튜워드관측소, 캘리포니아대 물리학과, MIT-카브리 천체물리학 및 우주연구센터, 독일 막스플랑크 천문연구소, 중국 북경대 천문학과, 이탈리아 볼로냐 천문관측소, 프랑스 밀리미터파 천문연구소(IRAM) 국제공동연구진은 130억년보다 훨씬 이전에 생겼으며 질량이 태양의 8억배에 이르는 거대 블랙홀을 발견했다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 7일자에 발표했다. 연구팀은 남미 칠레 세로 토로로 범미주관측소에 있는 망원경과 미국 항공우주국(NASA)에서 보유한 광역적외선 측량탐사선, 영국의 적외선 망원경으로 관측했다. 그 결과 지구에서 130억여 광년 떨어진 곳에서 ‘퀘이사’를 발견했다. 퀘이사는 허블 법칙에 따라 블랙홀이 주변의 물질을 삼킬 때 나오는 밝은 빛으로 그 중심에 블랙홀이 있는 것으로 추정되는 천체현상이다. 이번에 130억 광년 떨어진 곳에 퀘이사가 있다는 것은 블랙홀이 존재한다는 것으로 우주 탄생 직전인 6억 9000만년 후에 이미 거대 블랙홀이 존재했다는 것을 의미한다. 에두아르도 바야도스 미국 카네기연구소 박사는 “이번에 발견된 블랙홀은 현재 지구에서 가장 멀리 떨어져 있는 블랙홀”이라며 “거대 블랙홀의 기원과 성장 뿐만 아니라 우주 전체의 탄생 비밀을 풀어줄 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

외계생명체가 존재할 가능성이 있는 지구와 비슷한 이른바 '슈퍼지구'가 발견됐다. 최근 미국 텍사스 대학, 캐나다 몬트리올 대학 공동연구팀은 지구에서 약 111광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성 'K2-18b'를 발견했다고 발표했다. 지구의 '확장버전'이라는 수식어가 붙은 K2-18b는 암석형 행성으로, 태양보다 작고 침침한 별인 적색왜성 'K2-18'의 주위를 돈다. 특히 K2-18b는 '생명체 거주 가능'(habitable zone) 공간에 위치해 있다는 점에서 가치가 있다. 항성과 행성 간의 거리는 생명체가 살 만한 곳인지 예측해 볼 수 있는 중요한 자료가 되는데 지구처럼 행성이 태양(항성)과 멀지도 가깝지도 않은 적당한 위치에 놓여야 액체상태의 물이 존재할 수 있기 때문이다. 또한 K2-18b 인근에 위치한 행성 'K2-18c'도 이번에 새롭게 발견됐는데 지구와 같은 암석형이지만 생명체가 존재할 조건은 아니라는 것이 연구팀의 설명. 이번 연구는 칠레 라 실라 천문대의 망원경에 설치된 고해상도 전파행성추적(HARPS)을 통해 이루어졌다.　 논문의 선임저자 몬트리올 대학 라이언 클루티에르 박사는 "K2-18b는 암석으로 가득한 지구의 확대버전이자 가스로 가득찬 해왕성의 축소버전"이라면서 "향후 제임스 웹 우주망원경을 통해 이 행성에 대한 자세한 데이터를 얻을 수 있을 것"이라고 전망했다. 이어 "K2-18c의 경우 암석형이기는 하지만 항성과 너무 가까이 붙어있어 생명체가 살 수 없다"고 덧붙였다. 2018년 발사 예정인 제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope)은 반사경의 지름이 6.5m에 달해 허블 우주망원경의 2.4m에 비해 2.7배에 달한다. 따라서 더 멀리 떨어진 천체를 더 상세하게 관측할 수 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“역사상 가장 비싸고 강력한 우주 망원경” 2019년 초 발사가 예정된 제임스 웹 우주 망원경을 간단하게 설명한 문구다. 사실 이 망원경은 초기에 16억 달러로 책정된 발사 비용이 88억 달러까지 치솟고 발사도 몇 차례 연기되면서 사업의 타당성에 대한 논란이 적지 않았다. 하지만 허블 우주 망원경을 한 단계 뛰어넘는 강력한 성능을 지니기 위해서는 비용이 비싸도 더 큰 지름의 주경(primary mirror·망원경에서 최초로 빛을 모으는 거울)을 지닌 망원경이 필요했다. 허블 우주 망원경의 주경은 지름 2.4m 정도지만 제임스 웹 우주 망원경은 6.5m에 달한다. 그런 만큼 일단 관측을 시작하면 우주에 대한 이해를 한 단계 끌어올릴 것으로 기대된다. 다만 완성 단계에 이르면서 이 망원경을 누가 어떻게 사용할 것인지를 두고 경쟁이 치열한 상태다. 미항공우주국(NASA)은 제임스 웹 우주 망원경의 초기 관측 임무를 공모했다. 허블 우주 망원경처럼 국가에서 관리하는 대형 과학장비의 경우 하나의 과학자팀이 사용권을 독점하기보다 여러 과학자팀과 연구 과제에 할당하기 때문이다. 하지만 사용하려는 과학자는 많고 망원경은 하나뿐이라 우선 순위가 높은 연구부터 채택된다. NASA는 제안된 100여 개의 연구 과제 가운데 13개의 연구 과제를 초기 관측 임무에 할당하기로 결정했다. 초기 관측 임무는 5개월에 걸쳐 총 460시간 동안 이뤄질 예정이다. 가장 중요한 연구 과제는 멀리 떨어진 은하와 은하단이다. 제임스 웹 우주 망원경은 허블 우주 망원경보다 주경의 지름이 클 뿐 아니라 더 긴 파장을 관측할 수 있다. 먼 은하에서 도달한 빛은 도플러 효과에 의해 파장이 길어지는 적색편이 현상이 일어나는데, 긴 파장을 관측할 수 있는 제임스 웹 우주 망원경이 관측하기에 이상적인 목표다. 과거 허블 우주 망원경의 관측 덕분에 과학자들은 초기 은하의 진화에 대해서 많은 사실을 알아냈다. 멀리 있는 은하일수록 과거의 모습을 보기 때문이다. 제임스 웹 우주 망원경은 이제까지 관측할 수 없었던 더 멀리 떨어진 초기 은하를 관측해 우주의 비밀을 풀 것이다. 외계행성 역시 제임스 웹 우주 망원경의 주요 관측 목표다. 초기 관측 임무 가운데 하나는 목성형 외계행성 WASP-39b와 WASP-43b의 대기를 관측하는 것이다. 행성이 별 앞을 지날 때 별빛의 변화를 관측하면 대기의 구성성분을 알 수 있다. 이 연구의 궁극적 목표는 지구형 외계행성의 대기와 다른 조건이 생명체가 살기에 적합한지를 확인하는 것이다. 다만 제임스 웹 우주 망원경의 성능이 아무리 뛰어나도 작은 지구형 행성의 대기는 어려운 목표이기 때문에 처음에는 훨씬 큰 목성형 행성부터 관측해 관측 기술을 검증한 후 지구형 행성에 도전할 계획이다. 물론 목성형 행성의 대기 자체도 흥미로운 연구 주제다. 태양계 밖의 목성형 행성이 어떤 대기 구조를 지녔는지 아직 알려진 것이 거의 없기 때문이다. 이밖에도 목성의 위성처럼 다른 중요한 임무가 초기 관측 목표로 선정됐다. 과학의 발전은 관측 기술의 발전과 함께 일어났다. 망원경의 발전이 천문학의 발전을 가져오고 현미경의 진보가 생물학의 진보를 가져온 것이 대표적이다. 제임스 웹 우주 망원경이 성공적으로 발사되면 우주를 보는 인류의 눈도 한 단계 더 진보할 것이다. 이 망원경이 우주가 어떻게 진화했고 지구 같은 외계행성이 어디 있는지에 대한 결정적인 정보를 제시할지 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

별이 죽어가면서 남긴 '메아리'가 먼 우주 속에서 관측됐다. 최근 미국 텍사스A&M대학 연구팀은 허블우주망원경을 통해 초신성 SN 2014J가 남긴 메아리를 포착하는데 성공했다고 밝혔다. 지구에서 약 1140만 광년 떨어진 곳에 위치한 초신성 SN 2014J는 지난 2014년 1월 처음 발견됐으며 다른 별에서 날아온 물질이 쌓이다가 결국 폭발했다. 초신성(超新星)이란 항성 진화의 마지막 단계에 이른 별이 폭발하면서 생긴 엄청난 에너지를 순간적으로 방출하는 것으로, 그 밝기가 평소의 수억 배에 이르렀다가 서서히 낮아진다. 곧 초신성은 우리 눈에는 갑자기 밝아져 새롭게 등장한 별처럼 보이지만 사실 별이 죽어가는 모습이다. 이 때문에 우리나라에서는 잠시 별이 머물렀다 사라진다고 해서 손님별을 가리키는 ‘객성’(客星)이라고 불렀다. 　 이번에 연구팀은 허블우주망원경으로 2년을 관측한 끝에 SN 2014J의 메아리를 포착했다. 잘 알려진대로 메아리는 산에서 소리가 다른 산에 부딪혀 되돌아오는 현상을 말한다. 우주에서는 당연히 소리를 통한 메아리는 존재하지 않지만 다만 빛은 예외다. SN 2014J가 초신성으로 폭발하며 생긴 빛이 그 주위를 감싸고 있는 거대한 먼지구름에 반사되면서 일종의 메아리가 된다. 서구에서는 이 현상을 '빛의 메아리'(light echo)라 부르지만 우리에게는 '빛의 곡성'(哭聲)이라는 말이 더 어울릴지도 모르겠다. 사진=NASA / ESA / Y. Yang, Texas A&M University & Weizmann Institute of Science 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

한국천문연구원(천문연)을 비롯해 세계 11개 기관이 참여하는 거대마젤란망원경기구(예상도·GMTO)가 사상 최대의 광학 망원경인 거대마젤란망원경(GMT) 5번째 반사경 제작을 시작했다. 6일 천문연에 따르면 GMT는 지름 8.4ｍ짜리 반사경 7장을 벌집 모양으로 연결해 만든다. 전체 지름은 25.4ｍ로 역대 최대 규모다. 허블우주망원경보다 최대 10배 선명한 영상을 제공할 수 있다.천문학자들은 GMT로 역사상 가장 먼 별과 은하의 빛을 관찰해 우주 탄생 초기까지 연구할 수 있을 것으로 기대하고 있다. GMT 반사경은 세 단계로 나눠 제작된다. 반사경 기본 형상을 만드는 주조(casting), 반사경 형상을 다듬는 성형(generating), 반사경 표면을 다듬는 연마(polishing)다. 유리블록 17.5t을 주조 틀에 넣어 1165도로 가열해 녹인 뒤 서서히 유리를 냉각해 성형·연마하는 과정을 거친다. 형체 제작에는 1년여, 연마 과정에는 3년가량이 걸린다. 이 같은 공정을 통해 거울 표면 굴곡은 사람 머리카락 두께의 1000분의1보다도 작은 정밀도를 갖는다. 반사경 재료로 쓰이는 유리블록은 온도 변화에 따라 크기·부피 변화가 극도로 작다. 일본 오하라사에 특별 주문해 만들 계획이다. 현재 반사경은 미국 애리조나주 투산에 있는 애리조나대학에서 제작하고 있다. 첫 반사경은 2012년에 완성했다. 이후 현재 4개의 반사경을 순차적으로 만들고 있는 것이다. 완성된 반사경은 천문관측의 최적지 중 한 곳으로 꼽히는 칠레 아타카마 사막 라스 캄파나스로 옮겨질 예정이다. GMT는 4개의 반사경을 먼저 장착해 2023년쯤 첫 관측에 나선다. 정상 가동 목표는 2026년이다. 박병곤 천문연 대형망원경사업단장은 “기술적으로 가장 어렵고 기간이 오래 걸리는 작업이 반사경 제작”이라며 “현재 과정이 순조롭게 진행되고 있어 만족스럽다”고 말했다. 대전 이천열 기자 sky@seoul.co.kr