얼마 전 프란치스코 교황이 국제우주정거장(ISS)에 머무는 우주인들과 철학적인 대화를 나누어 세간의 관심을 모았다. 교황은 우주인들에게 “우주 속 인간 존재에 대해 어떻게 생각하는가?” 하는 철학적인 질문을 던지고, 우주생활에 대한 관심과 함께 세상을 신의 시각에서 볼 수 있는 우주인들에게 부러움을 표하면서 20분간 우주인들과의 대화를 이어갔다. 원래 로마 교황들의 우주에 대한 관심은 오랜 전통이다. 자신들의 신앙과 직결되어 있기 때문이다. 갈릴레오의 대학 동문이었던 교황 우르바누스 8세가 지동설을 주장한 갈릴레오를 모질게 박해한 것도 교리 문제가 얽혀 있었기 때문이다. 갈릴레오가 “성서는 하늘로 가는 방법을 가르쳐줄 뿐이며, 하늘이 어떻게 작동하고 있는지는 말해주지 않는다”라고 항변했지만, 끝내 종신 연금을 피할 수가 없었다. 이처럼 과학을 억압했던 기독교이지만, 20세기 들어서 세불리를 느끼자 더이상 저항을 멈추고 과학에 편승하려는 움직임을 보였다. 마침 나타난 빅뱅 이론이 기독교에 더없이 좋은 소재가 되어주었다. 영원 이전부터 우주가 존재했다는 정상 우주론은 한마디로 ‘반기독교적인 우주론’이었다. 기독교에서 볼 때 가당찮은 주장이었다. 영원 이전이라니, 우주는 분명 하나님이 6000년 전에 창조하신 것이라고 성서는 말하고 있잖은가. 이건 남의 얘기가 아니다. 얼마 전 우리나라에서도 한 공직자 후보가 “지구의 역사가 6000년”이라 말해 세상을 경악시킨 일이 있었다. 성서에는 분명 이렇게 적혀 있다. “태초에 하나님이 천지를 창조하셨다.” 빅뱅 이론이 바로 이 천지창조를 얘기하고 있는 것이다. 우주도 시작이 있었다. 인간과 마찬가지로. 더욱이 이 빅뱅 이론을 맨먼저 주창한 이는 벨기에 출신의 천문학자인 가톨릭 신부였다. 조르주 르메트르. 대학에서 토목공학을 전공하다가 1차대전에 참전하고 돌아온 후 인생 항로를 크게 틀어 천문학자가 되었다. 우주가 탄생한 날은 ‘어제 없는 오늘’ 수학에 폭넓은 지식을 가지고 있었던 르메트르는 아인슈타인의 일반 상대성 원리에 나오는 중력장 방정식을 깊이 연구한 끝에, 우주는 과거 한 시점에서 시작되었으며 지금도 팽창하고 있다는 ‘팽창우주 모델’을 세상에 선보였다. 르메트르는 후일 빅뱅 이론으로 발전된 ‘원시원자’(primeval atom) 개념을 도입하여 팽창하는 우주의 시간을 거슬러 올라가면 우주의 기원, 즉 그가 ‘어제가 없는 오늘’(The Day without yesterday)이라고 불렀던 태초의 시공간에 도달한다는 선구적 이론을 펼쳐냈다. 1927년 브뤼셀에서 열렸던 세계 물리학자들의 솔베이 회의에 참석한 르메트르는 아인슈타인을 한쪽으로 데리고 가서 자신의 팽창우주 모델을 설명했다. 하지만 아인슈타인으로부터 “당신의 계산은 옳지만, 당신의 물리는 끔찍합니다”라는 끔찍한 말을 들었다. 아인슈타인이 거부한다는 것은 곧 전 과학계가 거부한다는 뜻으로, 르메트르는 자신의 이론에 흥미를 잃고 한동안 잊은 듯이 지냈다. 그러나 그로부터 2년 뒤인 1929년 혜성처럼 나타난 미국의 신참 천문학자 에드윈 허블이 우주가 팽창하고 있다는 움직일 수 없는 관측 증거를 내놓았다. 이 하나의 발견으로 허블은 20세기 천문학계의 영웅으로 등극했고, 빅뱅 이론은 화려하게 부활했다. 1950년, 교황 비오 12세가 르메트르의 팽창우주 모형, 즉 원시원자 이론이 유신론의 증거로, “성서 창세기의 창조 이야기를 과학적으로 입증해주었다”고 선언했다. 르메트르는 이 교황의 말에 크게 화를 내며, 개인적으로 종교와 과학을 섞는 것을 반대한다고 말했다. 그도 그럴 것이, 당시에는 아직 빅뱅 이론이 정상 우주론과 치열한 논쟁을 하는 중으로, 교황의 개입이 오히려 빅뱅 이론을 궁지로 몰 수도 있었기 때문이다. 예컨대 프레드 호일 등 정상 우주론자들은 르메트르를 비판하면서, 가톨릭 신부 교육이 우주의 기원에 대한 그의 관점을 왜곡시켜 원시원자 이론이 성서의 창세기에서 ‘창조’라는 개념을 이끌어냈다고 공격했다. 아인슈타인 역시 팽창하는 우주라는 개념은 일고의 가치도 없는 것으로 간주했다. 일개 신부의 신분이었지만 르메트르는 빅뱅 이론을 종교적으로 언급하는 것을 삼가줄 것을 교황에게 건의했고, 그후 비오 12세는 두번 다시 빅뱅이 창세기의 천지창조라는 주장을 펼치지 않았다. 르메트르가 ‘솔베이의 절망’을 맛본 지 6년 만인 1933년, 마침내 아인슈타인의 항복을 받아냈다. 우주 팽창을 발견한 허블의 윌슨산 천문대에서 열린 세미나에서 르메트르는 에드윈 허블을 비롯한 쟁쟁한 천문학자와 우주론자들 앞에서 빅뱅 모델에 대해 발표했다. 그는 자신이 좋아하는 불꽃놀이를 가미하여 현재의 우주 시간을 시적으로 표현했다. “모든 것의 최초에 상상할 수 없을 만큼 아름다운 불꽃놀이가 있었습니다. 그런 후에 폭발이 있었고, 그후엔 하늘이 연기로 가득 찼습니다. 우리는 우주가 창조된 생일의 장관을 보기엔 너무 늦게 도착했습니다.”​ 아인슈타인은 르메트르의 팽창우주 강의를 듣고 “내가 들어본 것 중에서 창조에 대해서 가장 아름답고 만족스러운 설명”이라는 찬사를 보냈다. 빅뱅 이론과 정상 우주론의 승부는 르메트르가 말한 ‘태초의 휘광’의 증거물이 1965년에 발견됨으로써 결정되었다. 바로 대폭발의 화석이라 불리는 우주배경복사였다. 미국 물리학자 펜지어스와 윌슨은 우주배경복사의 발견으로 1978년 노벨 물리학상을 받았다. 지금도 우리는 우주배경복사를 직접 볼 수 있는데, 방송이 없는 채널의 텔레비전에 지글거리는 줄무늬 중의 1%는 바로 그것이다. 138억 년이란 억겁의 세월 저편에서 달려온 빅뱅의 잔재가 당신 눈의 시신경을 건드리는 거라고 생각해도 결코 틀린 말은 아니다. 빅뱅이 과연 신의 ‘천지창조’일까?​ 그것은 아무도 모른다. 과학자들이 지금까지 내놓은 답은 이렇다. 인과(因果)에는 반드시 시간이 개입되며, 시간 역시 빅뱅과 함께 시작되었기 때문에 그 이전에 무엇이 있었는가 묻는 것은 성립되지 않는 질문으로 아무런 의미도 없다. 빅뱅의 화석이 발견되었다는 소식은 임종을 앞둔 르메트르에게도 전해졌다. 평생 신과 과학을 함께 믿었던 빅뱅의 아버지 르메트르는 1966년 우주 속으로 떠나갔다. 향년 72세였다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

허블 우주 망원경이 지금까지 발견된 것 중 가장 먼 거리에서 활동성 혜성의 모습을 포착했다. 'C/2017 K2'(PANSTARRS) 약칭 K2로 불리는 이 혜성은 현재 태양에서 거리가 24억㎞로 사실 토성 궤도보다 더 먼 거리에 있다. 이렇게 먼 거리임에도 이미 혜성 주변에는 가스와 먼지로 인해 지구 지름보다 훨씬 큰 혜성의 머리 부분이 형성된 상태다. (사진) 미국 캘리포니아 대학 데이비드 제윗 박사는 이 혜성이 배출하는 것이 매우 낮은 온도에서 기체가 되는 산소, 질소, 일산화탄소, 이산화탄소 등의 휘발성 물질이라고 설명했다. 이 물질들은 극저온 상태에서 본래 얼음의 형태로 존재했으나 태양 근처로 이동하면서 온도가 상승해 고체에서 바로 기체로 승화(sublimation)되고 있다. 연구팀에 의하면 K2는 태양계의 가장 먼 거리에서 태양 주변을 공전하는 오르트 구름에서 온 천체일 가능성이 크다. 여기에는 태양계 초기에 형성된 얼음 천체들이 46억 년 전의 비밀을 간직한 채 공전하고 있다. 그런데 가끔 다른 천체 중력의 영향으로 인해 오르트 구름 천체가 태양계 안쪽으로 진입해 장주기 혜성이 된다. K2는 매우 낮은 온도에서 기체가 되는 물질을 아직 다량 보유하고 있어 이렇게 먼 거리에서 도달하는 약한 태양에너지만으로 가스와 먼지를 뿜어낼 수 있다. 만약 태양을 몇 바퀴 공전하게 되면 이런 물질은 대부분 사라지기 때문에 과학자들은 이번이 첫 진입일 가능성이 크다고 보고 있다. 따라서 오르트 구름 천체의 특징을 고스란히 보존하고 있을 가능성이 커 관심을 끌고 있다. 한 가지 다행인 사실은 워낙 공전 궤도가 길고 거리가 멀어 관측을 위한 시간이 충분하다는 것이다. 2022년까지도 이 혜성은 화성 궤도 밖에 위치한다. 연구팀은 2018년에 발사되는 차세대 망원경인 제임스 웹 우주 망원경으로 관측할 시간이 충분할 것으로 생각하고 있다. 흥미로운 사실은 과거 관측 기록을 뒤져본 결과 2013년에도 이 혜성이 포착되었다는 점이다. 거리는 태양에서 무려 32억㎞로 당분간 이 기록을 넘어설 혜성을 찾기 어려울 것으로 예상된다. K2의 지름은 아마도 19㎞보다 작은 것으로 보이지만, 아직 정확한 크기는 알 수 없다. 하지만 먼 위치에서도 관측이 가능할 정도로 물질을 뿜어내는 것으로 볼 때 대형 혜성이 될 가능성이 작지 않다. 어느 정도로 밝게 보일지는 좀 더 가까이 접근해야 예측이 가능하지만, 어쩌면 K2가 수년 후 밤하늘에 거대 혜성 쇼를 보여줄지도 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

혜성처럼 '긴 꼬리'를 가진 특이한 소행성이 쌍으로 포착됐다. 　 최근 독일 막스플랑크연구소 태양계연구소 측은 화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 소행성 '288P'에 대한 연구결과를 발표했다. 소행성 벨트에 있는 수많은 소행성 중 하나인 288P는 2006년 처음 발견돼 그 이름을 얻었다. 그러나 지난해 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 합작으로 운용하고 있는 허블우주망원경으로 관측한 결과, 두 가지 특별한 사실이 드러났다. 먼저 당초 한 개의 소행성으로 생각됐던 288P는 두 개의 소행성이 서로 빠른 속도로 맞돌고 있는 것으로 확인됐다. 각각의 크기는 대략 지름 1㎞, 둘 간의 거리는 100㎞ 정도다. 더욱 놀라운 점은 소행성인 288P가 태양과 가까워지면 혜성같은 꼬리를 만들어낸다는 사실이다. 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 혜성의 주요 성분은 얼음과 먼지다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 아름다운 긴 꼬리를 남긴다. 그렇다면 어떻게 소행성 288P는 혜성인양 행동하는 것일까? 연구를 이끈 제시카 아가왈 박사는 "288P의 표면 성분이 얼음으로 이루어져 태양열을 받으면 승화하는 것으로 보인다"면서 "이 과정은 혜성의 꼬리가 생기는 것과 비슷하다"고 설명했다. 이어 "소행성의 생성과 진화, 과거와 현재를 이해하는 데 큰 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

얼마 전 미국 오리건 주 힐스르보의 에버그린 중학교 학생들은 특별한 교실을 보고 눈이 휘둥그래졌다. 교실이 '해리포터'에 나오는 마법학교 '호그와트'처럼 변해있었기 때문이다. 지난 15일(현지시간) 미 ABC뉴스는 마치 마법에 걸린 것처럼 확 변신한 '교실'에 얽힌 흥미로운 사연을 전했다. 학생들이 가장 지루해하는 공간을 가장 흥미로운 곳으로 바꿔버린 주인공은 카일리 허블러(28) 교사다. 그는 신학기가 시작되기 5주 전 부터 아이들을 가르치는 교실을 해리포터 콘셉트로 완전히 바꿨다. 영화 속에 등장하는 각종 소품과 액세서리까지 갖춰 마치 해리포터 촬영장을 방불케 할 정도. 이렇게 꾸미는데 걸릴 시간만 꼬박 70시간으로 사비로 400달러(약 45만원)까지 털었다. 허블러 교사는 "오래 전 부터 해리포터의 팬이었다"면서 "어린시절부터 모아온 각종 소품과 인터넷을 통해 구입한 물건으로 호그와트를 만들었다"며 웃었다. 물론 그가 시간이 남아돌아 이같은 일을 벌인 것은 아니다. 자신의 교육 철학을 실현할 공간을 직접 행동으로 옮긴 것이다. 허블러 교사는 "아이들에게 지루한 교실을 친숙하고 흥미로운 공간으로 만들고 싶었다"면서 "이곳에서 나의 개성을 보여주면서 교사와 학생 사이의 다리를 놓고싶었다"고 털어놨다. 이어 "사제지간은 일방적인 관계가 아닌 인간 대 인간의 관계"라고 덧붙였다. 그의 정성이 들어간 교실이 공개되자 학생들의 반응은 폭발적이었다. 특히 반신반의하며 교실 공사를 허락한 교장이 가장 싱글벙글이다. 허블러 교사는 "교사가 됐을 때 내가 아이들의 꿈을 실현시켜 줄 수도 있는 힘을 가졌다는 것을 깨달았다"면서 "내 힘이 마법은 아니지만 아이들의 꿈과 희망을 이뤄주기 위해 노력해 나갈 것"이라고 밝혔다. 　 　 　 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

휴머노이드 로봇 ‘휴보’의 아버지로 잘 알려진 카이스트 기계공학과 오준호 교수가 아마추어 천체 사진작가로 나섰다.미국 항공우주국(NASA)은 오 교수가 지난달 21일 미국 오리건주 웜스프링스에서 촬영한 개기일식 영상이 나사의 ‘오늘의 천체사진’(APOD)에 뽑혔다고 13일 밝혔다. 오 교수는 프로 사진작가 권오철씨에 이어 한국인으로는 두 번째, 아마추어 한국인 천체사진가로는 처음으로 APOD에 선정됐다. APOD는 나사에서 운영하는 천체사진 전문 사이트로 허블 우주망원경 등 전문적 천체관측 결과나 전 세계 천체 관측자들의 작품을 매일 하나씩 선정해 소개하고 있다. APOD는 “오 교수가 특별 제작한 장치로 일식 순간 태양 표면을 따라 돌며 확대촬영한 영상으로 태양이 달 뒤로 사라지고 다시 나타나는 모습을 생생히 담았다”고 선정 배경을 설명했다. 오 교수는 1999년 터키에서 일식 촬영을 시작으로 지금까지 11차례 일식을 관측 촬영한 ‘일식 추적자’로 유명하다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

수많은 별이 빛나는 밤하늘을 고스란히 가져다 놓은 것처럼 아름답게 만든 디저트가 나와 화제가 되고 있다. 미국 문화예술 웹사이트 ‘마이 모던 멧’은 28일(현지시간) 최근 우크라이나에 있는 에클레르 전문점 ‘무세 컨펙셔너리’가 인스타그램 등 사회관계망서비스(SNS)에 공개해 화제를 모은 우주 디저트 사진을 소개했다. ‘갤럭시 에클레르’라는 이름의 이 디저트는 무세 컨펙셔너리가 평소 아기자기한 장식이나 메시지 등을 넣어 만든 에클레르와 달리 마치 허블 우주망원경으로 본 멋진 우주 일부분을 디저트로 고스란히 옮겨놓은 듯하다. 최근 인스타그램 등으로 공개된 이 디저트 사진에는 수천 개의 ‘좋아요’(추천)가 붙을 만큼 많은 사람의 관심을 끌고 있는 것이다. 물론 사진 속 에클레르는 푸른색이어서 얼핏 보기엔 식욕이 줄어들 것 같다. 하지만, 보고 있노라면 먹고 싶으면서도 먹기 아깝다는 생각이 들 정도로 아름답다. 또한 맛도 각각 클래식 바닐라와 피스타치오, 라즈베리, 소금 캐러멜, 그리고 초콜릿까지 5가지나 있어 원하는 것을 골라 먹는 재미까지 있다고 한다. 가격은 홈페이지상에서 5가지 모두 맛볼 수 있는 한 세트가 295흐리브냐(우크라이나 화폐 단위·약 1만3000원)로 적당한 편이지만, 아쉽게도 국내에서는 구매할 수 없는 것 같다. 한편 우주를 디저트로 표현한 사례는 이번이 처음은 아니다. 최근 세계 여러 곳에서는 우주를 막대사탕이나 마카롱, 케이크 또는 컵케이크로 표현하는 추세가 유행처럼 퍼지고 있는 것으로 알려졌다. 사진=무세 컨펙셔너리 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학자들은 생명 현상이 지구뿐 아니라 우주의 다른 곳에서도 생길 수 있다고 보고 있다. 생명체를 이루는 물질은 우주에 매우 흔하고 생명체가 살만한 천체 역시 무수히 많기 때문이다. 하지만 이들 모두가 지구에서 멀리 떨어진 위치에 있어 현재 있는 망원경으로 관측이 쉽지 않다. 따라서 많은 과학자가 강력한 차세대 망원경에 기대를 걸고 있다. 그중에서 가장 큰 기대를 받는 것은 천문학의 역사를 새로 썼다는 평가를 받는 허블 우주 망원경의 후계자 제임스 웹 우주 망원경(JWST·James Webb Space Telescope)이다. 과학자들은 2018년 발사 예정인 제임스 웹 우주 망원경이 허블 우주 망원경보다 훨씬 강력한 성능으로 태양계에서 생명체 존재 가능성이 큰 천체를 관측해 중요한 정보를 제공할 것으로 기대하고 있다. 특히 관심이 집중되는 장소는 목성의 위성 유로파다. 유로파는 얼음 표면을 가진 위성으로 내부에 액체 상태의 바다가 존재할 가능성이 매우 높다. 내부에는 목성의 중력에 의한 마찰열로 얼음이 녹을 수 있기 때문이다. 최근에는 유로파 주변에서 균열을 타고 나온 것으로 보이는 수증기가 발견되어 간헐천의 존재 역시 예측되고 있다. 그러나 여기까지 탐사선을 보내기 위해서는 10년 이상의 시간이 필요하다. 현재 목성권에서 탐사를 하는 주노 우주선은 궤도가 달라 유로파를 정밀 관측할 수 없다. 제임스 웹 우주 망원경은 강력한 성능으로 목성까지 가지 않고도 유로파 주변의 수증기를 관측하고 그 구성 성분을 확인할 수 있다. 이 망원경에 근적외선 분광기(near-infrared spectrograph (NIRSpec))와 중간 적외선 측정기(mid-infrared instrument (MIRI))가 있어 여러 유기 분자에서 나오는 고유한 파장을 분석할 수 있기 때문이다. (사진) NASA는 여기서 나오는 자료를 토대로 유로파를 연구할 수 있으며, 앞으로 발사할 유로파 탐사선의 임무 역시 사전에 조율할 수 있다. 유로파 관측보다 더 힘든 목표는 내부에 바다를 지닌 것으로 알려진 토성의 위성 엔셀라두스다. 거리가 먼데다 크기가 작아서 제임스 웹 우주 망원경으로 봤을 때 엔셀라두스의 크기는 유로파의 10분의 1 수준에 불과하다. 하지만 과학자들은 제임스 웹 우주 망원경의 강력한 성능으로 유기 분자 검출에 성공할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 역시 이 데이터는 앞으로 보낼 엔셀라두스 탐사선 개발에 큰 도움이 될 것이다. 물론 유로파나 엔셀라두스에 생명체가 존재하는지 확인하려면 직접 탐사선을 보내야 한다. 유기 분자가 생물의 기본 물질이지만, 그 자체로 생명체를 의미하지는 않기 때문이다. 하지만 어디서 어떻게 탐사할지 계획을 세우려면 구체적인 정보가 필요하다. 제임스 웹 우주 망원경이 성공적으로 발사되면 과학자들은 여기에 필요한 귀중한 정보를 얻게 될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

우주에 있는 은하와 별은 저마다 빛을 내면서 자신의 존재를 알리지만, 지구에서 모두 쉽게 관측이 되는 것은 아니다. 아무리 밝고 가까이 있어도 이를 가리는 가스나 먼지가 중간에 있으면 지구에서 보이지 않는다. IC 342는 지구에서 700만~1100만 광년 떨어진 은하로 가리는 물체만 없다면 쌍안경만으로도 지구에서 관측이 가능할 정도로 밝은 은하다. 문제는 이 은하가 우리 은하의 디스크 적도면 방향에 있어 우리 은하의 가스와 먼지 때문에 잘 보이지가 않는다는 것이다. 따라서 이 은하를 정밀하게 관측하는 일은 천문학자 사이에서도 어렵기로 정평이 나 있다. 천문학자들은 IC 342에 ‘숨어있는 은하’(Hidden Galaxy)라는 별명을 붙였다. 하지만 미항공우주국(NASA)의 허블 우주 망원경은 우리 은하의 가스와 먼지를 뚫고 IC 342의 중심부를 관측하는 데 성공했다. 이 은하는 우리 은하와 비슷한 나선 은하로 파란색으로 빛나는 젊은 별이 많이 생성되는 가스 성운을 가지고 있다. 수소가 풍부한 가스 성운에서는 새로운 별이 탄생하는데, 이는 은하의 신생아실이나 마찬가지다. 우리 은하에서 가까운 대형 나선 은하는 안드로메다은하를 비롯해 몇 개 없어서 IC 342의 관측 결과는 천문학자들에게 중요한 정보를 제공한다. 이미 천문학자들은 2003년 관측에서 이온화된 수소가 풍부한 HII 핵(HII nucleus)의 존재를 확인했으나 위치상 관측이 힘들어 상세한 구조는 알기 어려웠다. 이번 관측에서는 검붉은 가스 사이로 마치 보석을 뿌려놓은 것처럼 밝고 젊은 별이 파랗게 빛나는 모습을 확인할 수 있다. 그 모습은 마치 우주에서 피어난 파란 장미처럼 보인다. 거리와 관측의 어려움을 생각하면 이번 관측은 적지 않은 성과라고 할 수 있다. 이렇게 천문학자와 숨바꼭질하듯이 숨어 있는 천체는 적지 않다. 그 대상은 은하나 별이 될 수도 있고 블랙홀이나 중성자별이 될 수도 있다. 이를 관측하는 방법은 가시광보다 긴 파장에서 관측하는 전파 망원경을 사용하거나 혹은 허블 우주 망원경처럼 강력한 망원경을 사용하는 것이다. 앞으로 발사될 제임스 웹 우주 망원경은 허블 우주 망원경을 뛰어넘는 강력한 성능으로 여기저기 숨어서 존재를 좀처럼 드러내지 않는 은하와 별을 밝혀낼 것으로 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

먼 우주에서 한 쌍의 별이 왈츠를 춘다면 이같은 모습일까? 최근 유럽우주국(ESA)은 허블우주망원경으로 촬영한 이중성계인 '루만 16A'(Luhman 16A)와 '루만 16B'(Luhman 16B)의 모습을 공개했다. 서로가 서로를 공전해 춤을 추는 것처럼 보이는 두 천체는 우주의 별이 되려다 실패한 아픔을 가진 갈색왜성(brown dwarf)이다. 행성보다는 크지만 태양 질량의 0.08% 미만의 질량을 가진 갈색왜성은 연속적인 수소 핵융합 반응을 유지할만한 중력을 가지지 못해 일명 ‘실패한 별’로 불린다. 사진 속 두 갈색왜성의 모습이 왈츠의 스텝처럼 보이는 이유는 허블우주망원경이 3년 간 촬영한 12장의 사진을 합성해 만들었기 때문이다. 곧 3년 동안 두 갈색왜성은 서로가 공전하며 남긴 '발자국'을 심연의 우주 속에 남긴 셈이다. 지구에서 돛자리 방향으로 약 6.5광년 떨어진 곳에 위치한 루만 16AB는 우리와 가장 가까운 곳에 위치한 갈색왜성이지만 불과 4년 전에 발견됐다. 그 이유는 갈색왜성 자체가 워낙 어둡고 주위 배경에 많은 별들이 반짝반짝 빛나 더욱 눈에 띄지 않은 탓이다. 사진=ESA/Hubble & NASA, L. Bedin et al. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

가까운 은하 중심 부근에 있는 두 개의 ‘괴물 블랙홀’이 충돌 코스에 진입한 것이 확실시된다는 새 연구가 발표되었다. 천문학자들은 백조자리 A 중심에 있는 알려진 초질량 블랙홀에서 1500광년 떨어진 거리에 있는 엄청난 광도의 천체를 발견했다. 백조자리 A는 지구로부터 8억 광년 떨어진 은하로, 천문학자들에게 가장 흥미로운 연구 대상이 되고 있는 은하 중 하나다. 미국 국립전파천문대(NRAO) 소속 크리스 카릴리 논문 공동 저자는 발표문을 통해 “우리는 이 은하에서 제2의 초질량 블랙홀을 발견한 것으로 생각하고 있다”면서 “이 블랙홀은 천문학적으로는 비교적 가까운 과거에 이 은하에 다른 은하가 합병되었음을 말해주는 것”이라고 밝혔다. 이 전파천문대는 미국 국립 과학재단에서 운영하는 전파천문 연구시설로 뉴멕시코에 소재하고 있다. 그는 “이 두 블랙홀은 지금껏 발견된 블랙홀들 중 가장 가까운 거리에 위치한 것으로 머지않은 미래에 충돌, 합병될 것으로 보인다”고 덧붙였다. 논문을 집필한 연구자들은 2015년에서 2016년까지 이 천문대의 장기선 간섭계(Very Large Array; VLA)를 이용해 백조자리 A 은하를 연구했다. 전파망원경에 의해 발견된 이 수수께끼 같은 밝은 천체는 1980년대와 90년대의 백조자리 A 이미지에서는 발견되지 않은 것이었다. 1994년에서 2002년 사이에 허블 우주망원경과 하와이의 케크 망원경의 자외선 이미지로 잡은 이미지를 보면 같은 지점에서 희미한 빛을 내는 천체가 잡혀 있다. 이 수수께끼의 천체는 처음에는 무리지은 별들의 집단으로 추정되었지만, 최근 급격히 밝아지기 시작한 것으로 보아 다른 가능성이 제기된 것이다. 연구자들은 두 개의 가능성을 놓고 저울질하고 있는데, 폭발 단계에 들어선 초신성이거나 아니면 초질량 블랙홀일 거라고 연구자들은 보고 있다. 연구팀이 선호하는 가설은 초질량 블랙홀이다. 왜냐하면, 어떤 초신성 타입도 그토록 오래 밝게 빛난 사례가 없었기 때문이다. 제2의 초질량 블랙홀이 지금처럼 활동적인 된 것은 주변의 별이나 가스를 엄청나게 폭식한 탓으로 보인다고 연구자들은 덧붙였다. 영국 리버풀 존 무어스 대학 천체물리학 연구소 소속 대니얼 펄리 논문 대표저자는 “아직까지 풀리지 않은 의문들은 앞으로 계속될 관측에서 실마리를 얻을 수 있을 것으로 본다”면서 “만약 이것이 제2의 블랙홀로 밝혀진다면 우리는 다른 은하에서도 이 같은 예를 발견할 수 있을 것”이라고 말했다. 새 연구는 조만간 천문학 분야 권위지 '천체물리학 저널'에 발표될 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

태양계 끝자락에 놓인 왜소행성 '2007 OR10' 주위를 도는 위성의 존재가 처음으로 확인됐다. 최근 미 항공우주국(NASA) 등 국제공동연구팀은 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)에 위치한 2007 OR10의 달 모습을 허블우주망원경으로 포착했다고 밝혔다. 태양계 내에서 3번째로 큰 왜소행성인 2007 OR10는 지름 1290~1520km 크기로 태양을 기준으로 명왕성보다도 3배 더 먼 곳에 위치해 있다. 지난 2007년 처음 발견됐으며 당시만 해도 상당히 밝고 추운 천체로 인식돼 백설공주(snow white)라는 재미있는 별명을 얻었지만 실제로는 붉은 색에 가깝다. 이번에 새롭게 확인된 달은 지름 240~400km로 추정되며 2007 OR10의 덩치를 고려하면 상대적으로 큰 편이다. 그렇다면 2007 OR10는 어떻게 자신의 달을 가지게 됐을까? 논문의 선임저자인 헝가리 부다페스트 콘콜리 관측소 차바 키스 박사는 "커다란 왜소행성 대부분 주위에 위성을 가지고 있는 것이 확인되고 있다"면서 "이는 수십 억 년 전 태양계가 형성될 당시 천체 간에 잦은 충돌이 있었고 이 과정에서 생성된 것으로 보인다"고 설명했다. 이어 "천체 간의 충돌 속도가 너무 빠르면 수많은 파편이 생겨 태양계 밖으로 나가고, 반대로 너무 느리면 크레이터가 생성되는 수준이 된다"고 덧붙였다. 인류에게는 아직 미지의 영역인 카이퍼 벨트는 해왕성 궤도 바깥에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역으로, 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하고 있다. 이 지역에는 2007 OR10를 포함한 아직 발견되지 않거나 공인되지 않은 여러 왜소행성들이 존재할 것으로 보인다. 한편 왜소행성(dwarf planet)은 2006년 국제천문연맹(IAU) 총회를 통해 새롭게 분류된 카테고리로 대표적으로 행성에서 강등당한 명왕성과 제나, 에리스 등등이 있다. 왜소행성이 행성이 되지 못하는 이유는 자신의 궤도 내에서 지배적인 천체가 아니라는 점 때문이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1990년 발사된 허블 우주망원경은 천문학의 역사를 새로 썼다고 불릴 만큼 많은 활약을 했다. 하지만 이제 과학자들은 허블 우주망원경을 뛰어넘을 차세대 우주망원경의 발사를 기다리고 있다. 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 별과 은하를 더 상세하게 관측할 수 있다. 특히 외계행성을 연구하는 과학자들은 제임스 웹 우주망원경을 이용해 제2의 지구 혹은 지구 2.0 (Earth 2.0)을 찾을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 제임스 웹 우주망원경에 외계행성의 대기를 파악할 수 있는 두 가지 장비가 탑재되기 때문이다. 근적외선 이미저 및 분광기(Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS))와 근적외선 분광기(Near Infrared Spectrograph (NIRSpec))의 G395 모드가 그것으로 전자는 물을, 후자는 메탄과 이산화탄소를 검출할 수 있다. 과거 허블 우주망원경은 매우 제한된 숫자의 외계행성 대기를 관측할 수 있었고 화학적 구성을 알 수 있는 경우는 드물었다. 제임스 웹 우주망원경은 훨씬 많은 숫자의 외계행성 대기를 조사해 그 화학적 구성을 알려줄 것으로 기대된다. 물은 의심의 여지 없이 생명의 기초물질이다. 따라서 대기 중 물이 존재한다는 것은 생명이 탄생할 수 있는 중요한 조건이다. 하지만 지금까지 지구와 비슷한 크기의 행성에서 대기를 관측해 물의 존재를 입증하기는 매우 어려웠다. 제임스 웹 우주망원경은 대기 중 수증기의 존재 여부와 양을 추정해서 정말 지구와 비슷한 환경을 지닌 행성인지 아닌지를 보다 분명하게 검증할 수 있다. 메탄과 이산화탄소는 온실효과를 일으키는 가스로 중요하다. 지구 역시 초기에는 산소나 질소는 거의 없고 메탄과 이산화탄소가 풍부한 환경이었던 것으로 추정된다. 따라서 당시 태양이 지금보다 훨씬 어두웠음에도 불구하고 강력한 온실효과로 인해 지구 초기부터 액체 상태의 물이 존재할 수 있었던 것으로 보인다. 이 이론을 검증하기 위해서 과거로 되돌아갈 수는 없지만, 대신 제임스 웹 우주망원경으로 생성된 지 얼마 되지 않은 지구형 행성의 대기를 조사해 과거 지구 대기의 상태를 더 자신 있게 재구성할 수 있다. 동시에 온실가스의 양을 정확히 측정할 수 있다면 지구형 외계행성의 온도를 더 신뢰성 있게 추정할 수 있다. 만약 이산화탄소가 대부분인 금성 같은 행성이라면 섭씨 수백 도가 넘는 고온 환경을 지니고 있을 것이다. 반면 지구처럼 적당한 양의 이산화탄소가 존재하면 온화한 기후를 유지할 수 있다. 제임스 웹 우주망원경이 성공적으로 발사되어 제대로 작동한다면 앞으로 10년 후에는 우리는 지구 2.0이라고 부를 행성이 정확히 어느 것인지 알 수 있을 것이다. 그곳에 외계 생명체가 있을지 바로 검증은 어렵겠지만, 언젠가 인류는 답을 알아낼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

해왕성만한 크기의 외계행성 대기에서 수증기가 포착됐다. 최근 영국 엑서터대학 등 국제공동연구팀은 외계행성 'HAT-P-26b'의 대기에서 수증기를 관측하는데 성공했다는 연구결과를 유명 과학저널 사이언스(science) 최신호에 발표했다. 지난 2011년 처음으로 존재가 확인된 HAT-P-26b는 지구에서 약 430광년 떨어진 곳에 위치한 가스 행성이다. 크기는 태양계 끝자락에 놓인 해왕성만하지만 흥미롭게도 항성과 바짝 붙어있는 것이 특징. HAT-P-26b가 항성을 한바퀴 도는데 걸리는 기간은 지구 시간으로 4.2일이다. 이같은 이유로 HAT-P-26b에 붙은 별칭은 '따뜻한 해왕성'이다. 이번에 연구팀은 허블우주망원경과 스피처 우주망원경으로 관측한 HAT-P-26b의 트랜싯(transit) 현상을 통해 대기에서 수증기가 나온다는 사실을 확인했다. 일반적으로 HAT-P-26b와 같은 외계행성은 너무나 멀리 떨어져 있고 스스로 빛을 발하지 않기 때문에 그 존재를 파악하기가 매우 어렵다. 이 때문에 전문가들은 트랜싯 현상을 통해 외계행성의 존재 유무를 파악한다. 트랜싯은 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상을 말한다. 연구팀은 4번의 각기 다른 트랜싯 현상을 통해 행성의 대기에서 수증기가 피어오르는 것을 알게 됐다. 논문의 공동저자인 미 항공우주국(NASA) 고나드 우주비행센터 한나 웨이크포드 박사는 "행성의 대기 현상은 그리 특별한 일은 아니지만 외계행성은 그 거리 때문에 파악하기가 매우 어렵다"면서 "HAT-P-26b의 경우 항성과의 가까운 거리 때문에 대기가 있다고 해도 생명체가 존재할 가능성은 없다"고 설명했다. 이어 "우리의 해왕성이 태양계 끝자락에 놓인 것과는 반대로 HAT-P-26b는 항성과 바짝 붙어있는 것이 특이하다"면서 "태양계와 같은 행성계가 어떻게 형성돼 진화해나가는지 알수 있는 자료가 될 것"이라고 덧붙였다. 　 사진=NASA(그래픽) 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘가디언즈 오브 갤럭시 VOL. 2’의 개봉 기념 은하 이미지 공개 ‘스타로드’(Star-Lord)라는 마블 코믹스는 우주의 영웅을 다룬 이야기지만, 우주에는 실제로 슈퍼 히어로라 할 만한 존재가 있어 우리가 상상하는 것 이상으로 은하들을 수호해주고 있다. 미국의 SF 코미디 액션 영화 ‘가디언즈 오브 갤럭시 VOL. 2’의 개봉을 기념하기 위해 지난 5일(현지시간) 허블 우주망원경 관련 과학자들이 놀라운 은하 이미지를 공개했다. 허블의 이미지가 보여주는 이들 은하의 풍경은 무수히 늘어선 은하들과 그 어마무시한 스케일로 우리를 압도하는데, 영화 속 마블 은하 같은 것은 거의 하찮게 보일 정도다. 우리가 사는 우주에는 은하만 해도 약 2000억 개 정도가 있다. 그런데 이 모든 은하의 총량보다 더 많은 미지의 물질이 은하들을 수호하고 있는데, 그것이 바로 암흑물질이라 불리는 존재다. ​우주망원경과학연구소 천문학자인 댄 코 박사는 허블이 잡은 이 은하단의 모습을 보면 암흑물질이 우주의 은하들을 어떻게 하나로 묶어주고 있는가를 알 수 있다고 설명한다. 그는 “사실 우주를 구성하고 있는 물질은 거의 암흑물질입이다. 우리 주위를 가득 채우고 있지만 아직까지 정체가 밝혀지지 않은 신비한 물질이다”면서도 “하지만 우리는 중력 렌즈 현상을 이용해 암흑물질 분포 지도를 만들 수 있다”고 말했다. 중력 렌즈 현상이란 천체의 중력이 빛의 경로를 휘어지게 하는 렌즈의 역할을 하는 현상으로, 중력이 클수록 이 현상은 더욱 크게 나타난다. “만약 이런 암흑물질이 없다면 우주의 은하들이 다 뿔뿔이 흩어지고 말았을 것”이라고 설명하는 댄 코 박사는 암흑물질이 은하의 진정한 수호자라고 밝힌다. 물론 암흑물질이 은하를 장악하려는 악당들을 물리칠 수는 없지만, 다행히도 과학자들은 허블 망원경이 잡은 우주에서 어떤 악당도 발견되지 않고 있다고 밝혔다. 참고로, 우주 구성물질의 비중을 보면, 암흑 에너지가 74%로 압도적인 비중을 차지하고, 그 다음이 암흑물질이 22%를 차지한다. 이 둘만 합해도 무려 96%다. 가시 물질이 나머지 4%인데, 그중 3.6%는 은하들 사이에 산재하는 가스이고, 관측 가능한 우주의 모든 것, 즉 모든 은하와 그 안에 있는 모든 별이 우주라는 ‘파이’에서 차지하는 양은 고작 0.4%에 지나지 않는다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지난 3월 미국 천문학회 학술지에 우주 나이가 6억년이었을 때 은하를 ‘알마’(ALMA) 전파망원경으로 관측했다는 연구 결과가 실렸다. 현재 우주의 나이인 138억년을 100살이라고 한다면 우주의 나이가 4살 때의 은하를 발견한 것이다. 지구 나이가 45억년이니, 이 은하는 지구가 있기 훨씬 이전에 존재했다. 천문학자들은 빛의 속도를 이용해 과거를 본다. 빛은 1초 동안 약 30만㎞를 이동한다. 태양 표면에서 출발한 빛이 우리 눈에 도달하는 데 걸리는 시간은 약 8분이다. 그러니 우리 눈에 들어온 태양의 모습은 8분 전의 것이다. 태양계에서 가장 멀리 떨어진 행성인 해왕성의 경우 우리는 약 4시간 전 모습을 보고 있는 셈이다. 만화영화에서 자주 등장하는 안드로메다 은하는 250만년 전 모습이다. 이번에 학술지에 발표된 은하는 약 130억년 전에 출발한 빛이 지금 지구에 도달한 것이다. 천문학자들은 어떻게 멀리 떨어진 은하의 거리를 알 수 있을까? 거리를 알아야 은하에서 나온 빛이 지구에 도달하는 데 걸리는 시간을 추정할 수 있다. 지구에서 멀리 떨어진 은하일수록 빠른 속도로 멀어져 간다. 이 사실은 1929년 미국 천문학자 에드윈 허블이 밝혀내 ‘허블 법칙’이라고 불리며 현대 빅뱅 우주론의 근간이 됐다. 허블 법칙에 따라 은하의 속도를 알면 은하까지의 거리를 계산할 수 있다. 은하의 속도는 도플러 효과를 이용해 쉽게 측정한다. 기차역으로 접근하는 기차의 기적 소리는 멀어져 가는 기적 소리보다 작게 들린다. 이는 멀어져 가는 기적 소리의 파장이 길어지기 때문이다. 같은 원리로 천체에서 오는 특정한 파장이 얼마나 길어졌나를 재면 그 천체가 얼마만큼 빠른 속도로 멀어져 가고 있는가를 확인할 수 있다. 천문학이 궁극적으로 답하려고 하는 질문은 ‘우주는 어떻게 만들어졌는가’이다. 이를 위해 천문학자들은 멀리 보기 경주를 하고 있다. 멀리 볼수록 더 오래된 과거를 볼 수 있기 때문이다. 우주 생성 초기를 봐야만 우주가 어떻게 만들어졌는가에 대해 정확한 답을 찾을 수 있다. 같은 밝기의 천체라도 멀리 떨어져 있을수록 어두워진다. 2013년에 완성된 알마 망원경은 지름이 12m인 50개 안테나를 동시에 사용해 이전에는 볼 수 없었던 어두운 천체들을 관측하고 있다. 현재 지상에 건설된 가장 큰 망원경은 직경이 10m 정도이다. 2022년 완공 예정인 거대한 마젤란 망원경의 직경은 25.5m나 된다. 두 거대 망원경 사업 모두 한국이 참여하고 있다. 멀리 보기 경주에 동참한 한국 천문학자들이 우주의 기원에 관한 좋은 연구 결과를 발표할 것으로 확신한다.

31년 전이다. 1986년 1월 24일 ‘인류의 척후병’ 보이저 2호가 ‘하늘의 신’ 천왕성(Uranus)을 스쳐 지나갔다. 5시간 30분의 근접비행 동안 보이저 2호는 8만 1500㎞ 떨어진 곁에서 그간 ‘얼굴’도 제대로 몰랐던 천왕성의 모습을 인류에게 전송했다.지난 10일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 보이저 2호와 허블우주망원경이 ‘합작’한 사진을 홈페이지에 공개했다. 바로 31년 전 보이저 2호가 남긴 사진과 허블우주망원경이 촬영한 사진을 합성한 것. 허블우주망원경이 촬영한 것은 신비로운 오로라다. 사진에서 천왕성 내에 밝게 빛나는 부분이 오로라, 행성 위에는 신비로운 고리가 보인다. 사진에서는 고리가 천왕성 위에 존재하는 것처럼 보이지만 실제로는 토성처럼 적도 부근에 위치해 있다. 우리에게도 익숙한 오로라는 태양에서 날아온 고에너지 입자가 지구의 자기장에 이끌려 극지방으로 진입하면서 대기 입자와 반응해 발생하는 빛을 말한다. 흥미롭게도 태양계의 ‘큰형님’ 목성과 토성, 그리고 천왕성에도 오로라는 존재한다. 이 중 천왕성의 오로라는 좀처럼 인류에게 그 자태를 허락하지 않는다. 역대 관측된 천왕성의 오로라는 2011년, 2012년, 2014년 허블우주망원경이 촬영했으며 그만큼 축적된 연구 성과는 적다. 태양계 저 멀리 태양을 공전하는 데만 84년이 걸리는 천왕성은 행성 내부의 열이 없어 ?224.2C(단단한 표면이 없는 가스행성이기 때문에 상부 가스 기준)라는 극한의 환경을 갖고 있는 ‘쿨하디 쿨’한 행성이다. 천왕성은 토성처럼 웅장하고 아름답지는 않지만 신비로운 고리를 무려 13개나 가지고 있으며 27개의 위성을 거느리고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)이 오는 13일 중대 발표를 예고했다. 나사는 11일(현지시간) 홈페이지를 통해 카시니 탐사선과 허블망원경이 탐사한 지구 밖 태양계의 해양 존재에 관해 발표한다고 알렸다. 나사는 “토성에서 카시니 탐사선은 위성 엔셀라두스의 얼음층 아래에서 열수성 활동( hydrothermal activity )을 보여주는 해양이 있고, 또다른 위헌 타이탄에서는 액체 메탄 바다가 있다는 것을 발견해내는 많은 발견을 이뤘다”라고 설명했다. 기자회견은 워싱턴 나사 본부에서 열리며, 전문가들이 위성으로 연결돼 회견에 참석할 예정이다. 특히 이날 공개될 내용에는 태양계내 해양 존재 가능성이 대해 다뤄질 예정이다. 나사는 목성의 위성 유로파에 생명을 유지할 수 있는 물이 존재하는지 여부를 탐사하기 위해 ‘유로파 클리퍼 미션’(Europa Clipper mission)을 2020년대 중반쯤 시작할 예정이다. 학자들은 유로파에 지구보다 2배 많은 소금 성분을 지닌 액체 상태의 물이 있을 것으로 추정하고 있다. 태양계에서 바다가 있을 것으로 추정되는 행성은 지구 외에 목성의 위성 유로파와 가니메데, 칼리스토, 토성의 위성 엔셀라두스와 미마스, 타이탄, 그리고 해왕성의 위성 트리톤, 그리고 왜성 명왕성 등이며 금성과 화성에는 오래 전 바다가 존재했던 것으로 추정되고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

지금으로부터 31년 전인 1986년 1월 24일 ‘인류의 척후병’ 보이저 2호가 ‘하늘의 신’ 천왕성(Uranus)을 스쳐 지나갔다. 단 5시간 반의 근접비행 동안 보이저 2호는 8만 1500km 거리에서 그간 ‘얼굴’도 제대로 몰랐던 천왕성의 모습을 인류에게 전송했다. 지난 10일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 보이저 2호와 허블우주망원경이 '합작'한 사진을 홈페이지에 공개했다. 바로 31년 전 보이저 2호가 남긴 사진과 허블우주망원경이 촬영한 사진을 합성한 것. 허블우주망원경이 촬영한 것은 신비로운 오로라다. 사진에서 천왕성 내에 밝게 빛나는 부분이 오로라, 행성 위에는 신비로운 고리가 보인다. 사진에서는 고리가 천왕성 위에 존재하는 것처럼 보이지만 실제로는 토성처럼 적도 부근에 위치해 있다. 우리에게도 익숙한 오로라는 태양에서 날아온 고에너지 입자가 지구의 자기장에 이끌려 극지방으로 진입하면서 대기 입자와 반응해 발생하는 빛을 말한다. 흥미롭게도 태양계의 ‘큰형님’ 목성과 토성, 그리고 천왕성에도 오로라는 존재한다. 이중 천왕성의 오로라는 좀처럼 인류에게 그 자태를 허락하지 않는다. 역대 관측된 천왕성의 오로라는 지난 2011년, 2012년, 2014년 허블우주망원경이 촬영했으며 그만큼 축적된 연구성과는 적다. 태양계 저멀리 태양을 공전하는데만 무려 84년이 걸리는 천왕성은 행성 내부의 열이 없어 −224.2 °C(단단한 표면이 없는 가스행성이기 때문에 상부 가스 기준)라는 극한의 환경을 갖고 있는 가장 '쿨'한 행성이다. 천왕성은 토성처럼 웅장하고 아름답지는 않지만 신비로운 고리를 무려 13개나 가지고 있으며 27개의 위성을 거느리고 있다. 사진=ESA/Hubble & NASA, L. Lamy / Observatoire de Paris 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)이 운영하는 오늘의 천문사진(APOD) 15일자(현지시간)에 우주에서 가장 큰 '원뿔' 사진이 게시되어 눈길을 끌고 있다. 이 원뿔의 크기는 너비 2.5광년에 길이 7광년으로 상상을 초월하는 것이다, 이만한 공간이라면 우리 태양계 같은 것은 수천 만 개가 들어가고도 남을 만한 부피다. 성운으로 이루어진 이 원뿔은 NGC 2264에 있는 별 생성지역이다. 원뿔 성운이라 불리는 거대한 먼지 기둥에서는 지금도 별들이 만들어지고 있다. 별들의 육아실이라 할 수 있는 성운에는 웅장한 형상의 원뿔과 기둥 등의 형태들이 다양하게 존재하는데, 이는 갓 태어난 별로부터 뿜어져 나오는 고에너지 항성풍에 의해 빚어진 것들이다. 위의 원뿔 성운 사진은 허블 우주망원경이 촬영한 몇몇 사진들을 확대 합성한 것으로, 유례없이 세부적인 원뿔 성운의 모습을 보여주고 있다. 외뿔소자리 방향으로 2500광년 거리에 있는 원뿔 성운은 뭉툭한 머리 부분의 폭이 무려 2.5광년이나 되는데, 이는 태양으로부터 가장 가까운 이웃 별인 알파 센타우리까지 거리의 반이 넘는 크기로, 46억 년 전 태양계를 만든 태양계 성운의 크기와 맞먹는 것이다. 이 성운의 꼴을 조각해낸 것은 사진 상단 바깥쪽에 있는 NGC 2264 IRS라는 별로 보이는데, 1997년 허블 망원경의 적외선 카메라에 의해 발견된 거대 질량의 별이다. 원뿔 성운의 머리 부분에서 빛나는 붉은빛은 별의 복사열로 이온화된 수소 가스가 뿜어내는 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

미국항공우주국(NASA)이 지금까지 관측된 별 중 다섯 번째로 큰 별이 거주하는 초성단 ‘웨스터룬드 1’을 허블 우주망원경이 촬영한 사진 한 장을 10일(현지시간) 공개했다. 지구에서 약 1만 5000광년 거리에 있는 웨스터룬드 1 성단에는 지금까지 발견된 별 중 다섯 번째로 큰 ‘웨스터룬드 1-26’이 존재한다. 이 별은 천문학자들이 이 성단에 속한 별들의 스펙트럼 유형과 표면 온도, 그리고 광도 등을 분석하고 분류하는 연구 도중 발견한 것이다. 이 별은 태양보다 1500배 이상 큰 적색 초거성이다. 그런데 일부 천문학자는 그보다 큰 적색 극초거성으로 분류하기도 한다. 만약 이 거대한 별이 태양 위치에 있다고 가정하면 그 최외곽은 목성 궤도를 넘게 되므로 우리 지구는 더 멀리 있거나 존재하지 못할 것이다. 이 별을 비롯해 같은 성단에 있는 대부분 별은 같은 초신성 폭발로 형성돼 구성 성분은 비슷한 것으로 여겨진다. 천문학자들이 추정하는 이 성단의 형성 시기는 약 300만 년 전이다. 이는 우리 태양이 46억 년 전쯤 만들어진 것을 고려하면 천문학적으로 매우 짧은 편이라고 할 수 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr