멀고 먼 우주를 다양한 색채로 수놓은 환상적인 성운의 모습이 포착됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경이 촬영한 '베일 성운'(Veil Nebula)의 모습을 공개했다. 지구에서 백조자리 방향으로 약 2100광년 떨어진 곳에 위치한 베일 성운은 마치 여러 색의 물감으로 그린듯 밝고 화려한 빛깔의 가스 구름으로 이루어져 있다. 흥미로운 것은 베일 성운은 한마디로 별의 시체라는 점. 지금으로부터 약 8000년 전 태양 질량의 20배 정도되는 초신성(超新星)이 폭발하면서 남긴 잔해가 지금 우리가 보는 이 사진이다. 일반적으로 별은 진화의 마지막 단계에 이르러 폭발(초신성 폭발)하면서 엄청난 에너지를 순간적으로 방출한다. 이때 생긴 강력한 충격파가 우주공간으로 퍼지면서 성간물질에 영향을 미치고 이온화된 수소는 붉은색으로, 산소는 파란색으로 발한다. 베일성운은 우리의 상상으로는 가늠하기 힘든 약 110광년 크기로 펼쳐져 있으며 이 사진은 그중 2광년을 담아냈다. 　 사진=NASA/ESA/HUBBLE HERITAGE TEAM　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2007년 11월 1일 필자의 새로운 학문적 여정을 여는 ‘한국미술의 탄생’이 찍혀 나오는 광경을 인쇄소 2층에서 내려다보며 ‘저 책이 세계를 변화시킬 것’이라고 혼자서 중얼거렸다. 이미 2005년 나의 운명을 결정지은 첫 그리스 여행에서 서양 미술 전체를 풀어낼 수 있다는 확신이 들었다. 그래서 이 책의 부제는 ‘세계 미술사의 정립을 위한 서장(序章)’이다. ‘세계의 조형예술 용으로 읽다’는 그리스 첫 여행을 생각하면 꼭 10년 만에 쓰는 셈이다. 꿈이 이루어져 현실이 된 것이다. 빙켈만이나 괴테의 이탈리아 여행은 유명하다. 그러나 그들은 그리스에 가지 않았다. 필자의 그리스 여행은 앞으로 서양 미술사에 등장할 날이 올 것이라고 확신한다. 필자가 그리스 여행을 하지 않았더라면 서양미술사학은 어둠 속에 영원히 머물러 있었을 것이다. 이제 비로소 진정한 ‘세계의 르네상스’가 올 것이다. 서양의 르네상스는 참된 르네상스가 아니었다. 코린트 주두는 물론 아칸서스도 잘못 알고 있으면서 어떻게 재생 혹은 부활을 이르는 르네상스라 할 수 있겠는가. 중세 미술에 비하면 르네상스 미술은 세속화됐다는 느낌을 가져왔다. 동양 미술사가 연꽃 모양을 실제 연꽃으로 잘못 알았던 것을 무량보주로 바로잡은 것처럼 잡초에 불과한 아칸서스라는 특정 식물이 서양 미술사를 지배했던 것을 만물생성의 근원인 영기잎, 즉 무량보주로 바로잡게 됐다. 그 계기를 마련한 ‘한국미술의 탄생’이 인쇄되고 있었을 때 바닥에 굴러다니는 광고 쪽지를 주워 보고는 깜짝 놀랐다. 꽤 높은 수준의 그림이었다. 하지만 어느 성당의 그림인지 알 수 없었다. 그런데 천장의 네모 틀 안 그림 밑에 적힌 ‘성 미카엘이 가르가노 산에 현신하다’(S Michael In Monte Gargano Apparet)라고 쓴 것을 실마리로 오랫동안 추적해 이 그림의 화가를 천신만고 끝에 알아냈다. 체사레 네비아(1536~1622). 대천사 미카엘을 주제로 한 그림은 바로 로마시대 지도가 양쪽에 전시된 바티칸 교황궁 미술관 ‘지도갤러리’(gallery of Maps)의 120m나 되는 엄청나게 긴 궁륭천장에 그려진 화려하고 웅장한 그림들 가운데 있음을 알았다. 8년 전 인쇄소에서 주운 그림을 추적해 오늘 채색분석하고 있으니 운명적인 인연이 아닐 수 없다. 터널 볼트에 그려진 장식들은 체사레 네비아와 지롤라모 무치아노 등 매너리스트 화가들이 그린 것이다. 미카엘 대천사 그림의 위아래에는 여인으로 표현된 두 천사의 영기화생 도상, 구획마다 무량하고 다양한 보주의 조형들, 괴기한 조형들과 다른 형태의 용들이 수없이 많다. 사방 한 면을 채색분석해 보니 안 보이던 것이 보이기 시작한다. 즉 체사레의 그림 주변 그림들을 서양 학자들은 그로테스크라 부르고 쳐다보지도 않는다. 무엇인지 모르면 무조건 문양 혹은 장식이라 부른다. 그러면 성화를 유명한 화가가 그렸다면 서양 학자들이 그로테스크하다고 하는 조형들은 누가 그렸을까? 전혀 다른 양식의 그림을 한 사람이 그릴 수 있을까? 아마도 이름 없는 수많은 유능한 무명의 장인들이 참여했을 것이다. 유학자들이 말하는 ‘괴력난신’의 세계가 말 그대로 파노라마처럼 장엄하게 펼쳐지고 있다. 사람들의 시선은 대개 유명한 화가가 그린 미카엘 대천사의 현신을 보려고 가는 교황 일행 장면만이 눈에 보일 뿐이다. 그러나 그 장면을 화생하게 하는 그 주변의 그림들은 생명 생성의 놀라운 세계다. ‘주변’이 아니고 오히려 ‘주체’가 된다. 그 무엇인지 모를 조형을 최초로 밝혀 보여 드리려 한다. 미카엘 대천사는 천사들의 대군단을 이끌고 악마를 퇴치하므로 기독교는 물론이고 유대교와 이슬람교에서 수호신으로 경배한다. 그러므로 그림 양쪽의 천사는 아마도 미카엘 대천사가 이끄는 천사들을 상징하며, 나아가 성 미카엘 대천사의 영기화생을 웅변하는 것이 아닐까. 원래 미카엘 대천사는 미청년으로 묘사되다가 점점 여성적으로 나타난다. 마치 관음보살이 원래 대장부이나 점점 여성적으로 표현돼 가듯 천사들은 여성적으로 변화한다. 동서양의 같은 현상이다. 영기문은 생명이 생성하는 과정을 표현한 것이므로 반드시 채색분석해 단계적으로 보여 드려야 한다. 필자가 천사의 영기화생을 단계적으로 채색한 것은 무려 50단계가 넘는데 그중 일곱 단계만 보여 드리기로 한다. 첫 번째 단계는 선으로 그린다 ②. 그다음, 실은 천사의 몸부터 채색해야 하나 끝부분부터 시작한다. 왜냐하면 끝의 영기문에서 천사가 화생하기 때문이다. 그러나 그릴 때 영기화생하는 조형 과정은 역으로 표현될 수밖에 없다. 끝 부분은 빨간 세 가닥 조형이 있는데, 동양에서도 용의 꼬리 끝을 이렇게 표현해 꼬리로부터 용이 화생하게 한다. 그런데 뜻 밖에도 용 같은 몸의 등에 작은 보주들이 표현돼 있지 않은가. 그 용 같은 꼬리와 몸은 놀랍게도 아칸서스라고 부르는 두 갈래 영기문 조형에서 나오고 있다. 즉 천사의 치마 같은 연두색 영기잎 부분에서 녹색 영기잎이 화생하고 다시 그 영기잎 갈래에서 용의 꼬리가 화생하고 있다 ③. 즉 천사의 두 다리는 용의 형태를 이루고 있으니, 천사는 용성(龍性)을 지니고 있음을 증명한다. 용의 꼬리에 걸쳐 있는 빨갛고 커다란 제1영기싹은 만물생성의 근원으로 그 끝에서 아기 천사가 화생하고 있다. 천사 역시 현실에 없는 영기화생한 영기문이다. 마침내 하반신의 영기문에서 천사의 몸이 화생하고 ④ 다시 두 팔이 영기잎(아칸서스 모양)으로 변한다. 그 영기잎의 두 갈래 사이로부터 줄기가 제1영기싹 모양으로 도르르 말리며 나오고 ⑤, 그 끝에서 영기꽃이 피며 무량한 보주가 나오고 있다 ⑥, ⑧. 만일 필자가 보주를 몰랐다면 상태가 안 좋은 사진에서 작은 보주들을 찾아내지 못했을 것이다. 고려 사경 표지의 조형에서, 영기꽃의 씨방에서 보주가 무량하게 쏟아져 나오는 광경을 밝히지 못했더라면 이 르네상스 시대의 조형을 읽어 내지 못했을 것이다. 국내에서도 고려사경 표지를 읽어 내지 못하는 까닭은 씨앗(종자)이 보주로 승화한다는 진리를 모르기 때문인데, 아직도 연꽃이니 모란이니 보상화니 학자들마다 제각각 부르고 있다. 일본 대승사 소장 고려 사경 변상도의 표지 그림을 밝힌 적이 있다 ⑨. 마지막으로 날개 모양이 천사의 몸에서 영기문으로 발산하고 있다. 마치 동양 비천의 천의는 천의가 아니고 영기문이듯 날개는 날개가 아니고 제1영기싹으로 이루어진 영기문이다. 그 증거로 날개가 녹색으로 칠한 영기문에서 날개 모양이 화생하고 있지 않은가 ⑦. 좌우 대칭이므로 한쪽만 읽으면 전체를 읽을 수 있다. 장엄한 천사의 영기화생 광경이며 결국 무량한 보주를 발산하고 있다. 동서양이 이처럼 같다니 믿을 수 없는 일이다. 그리고 넓은 구획선에는 갖가지 모양의 보주들이 빼곡히 그려져 있다. 서양 학자들이 ‘달걀’이라 부르는 것들도 있고 ‘로제타’라도 부르는 모양도 있지만, 이미 언급한 것처럼 모두 보주, 즉 무량보주의 표현이다. 즉 천사로부터 발산한 무량한 보주로 이루어진 것이다. 그 틀 위 중심에 영적 존재의 얼굴이 있고, 용의 입에서 양쪽으로 영기문이 발산하듯 아칸서스 모양 영기문에서 줄기가 화생하며 끝에서 무량보주꽃, 즉 영기꽃이 핀다. 마치 아래 천사의 영기화생을 간략화한 것 같다. 그 양쪽으로 놀랍게도 용 두 분이 꼬리가 얽히며 반대 방향으로 향하고 있다 ①. 사진 상태가 좋지는 않지만 얼굴의 윤곽은 뚜렷하며 용의 배 부분에 연이은 제1영기싹 영기문이 있어서 용을 영기화생시키고 있음을 어렵게 찾아냈다. 이것도 고구려 벽화의 사신도 가운데, 특히 용의 영기화생 조형과 똑같다. 고구려 용이 연두색 제1영기싹이 연이은 영기문에서 화생하듯이 이 르네상스 시대의 용도 아칸서스가 아니라 연이은 제1영기싹 영기문에서 화생하고 있다. 그 꼬리도 빨간 제3영기싹이 아닌가. 그런데 서양 학자들이 그로테스크하다고 일축했던 엄청난 양의 조형들이 성당에 가득 차 있는 까닭은 무엇일까. 성당에는 예수 혹은 마리아와 아기 예수가 경배의 대상으로 돼 있다. 그 두 존재는 이미 현실적인 인간이 아니라 불교의 여래와 보살처럼 영기화생한 만물생성의 근원임을 다음 회에서 증명할 것이다. 성령(聖靈)으로 잉태했다는 것은, 즉 성령화생(聖靈化生)이며 바로 영기화생(靈氣化生)을 뜻한다. 영기는 곧 성령이다. 그러면 왜 괴력난신의 세계, 그로테스크한 광경들이 사찰이나 성당에 많은가. 현실에서 본 형태로는 그러한 세계를 표현할 수 없다. 장인들은 하나님(神)처럼 새로운 조형을 창조해야 한다. 장인들은 보이지 않는 우주의 대생명력을 보이도록 창조해 표현했으므로 사제들이나 인문학자들은 알아보지 못했다. 그래서 장인들은 마음 놓고 진리의 세계를 조형적으로 표현해 왔다. 그 대생명력, 즉 성령이 바로 하나님이다. 기독교에서는 수호신 성 미카엘이 퇴치하는 악마들이 많지만 대표적인 것이 기괴한 용이다. 그러나 성당에 얼마나 용의 조형이 많은가. 영기화생하는 용을 보면 악마로 보이지 않는다. 특히 이 천장에는 형태가 다른 수많은 용 그림이 가득 차 있다. 성당이야말로 생명이 영원히 생성하는 거룩한 생명의 성전이 아닌가. 예수님이 바로 만물생성의 근원이 아닌가. “보라, 나는 예수 그리스도, 하나님의 아들이니 나는 세상의 생명이요 빛이니라.” 바로 이 선언이 이미지로 창조돼 우리가 수천 년 동안 보지 못했던 괴력난신의 세계, 그로테스크의 세계가 역동적으로 표현되고 있다. 그러므로 중앙의 유명한 그림보다 무명의 장인이 그린 주변의 넓은 공간에 가득한 기괴한 조형들이야말로 영원한 생명 생성의 세계를 표현한 참된 성화(聖畵)들이라 할 수 있다. 현대 과학의 천문학, 생물학, 의학 등에서는 허블 망원경을 발명해 눈에 보이지 않던 더 멀리 있는 별들의 존재를 밝힐 수 있었고, 눈에 보이지 않던 바이러스를 전자현미경을 통해 볼 수 있었다. 그 도구들이란 불교의 말을 빌리면 방편반야(方便般若)라 할 것이다. 보이지 않는 것을 관찰하기 위해 그 도구들이 탄생한 것이다. 목적이 도구를 만들어 낸 것이다. 마찬가지로 인문·예술 분야에서도 보이지 않는 것에 대해 이야기를 많이 하고 있지만, 진즉 본 사람은 없다. 필자는 그 보이지 않는 조형을 눈으로 보고 조형 원리를 파악한 후에 사상과 연관시켜 공부하고 있다. 그런 후에 보이지 않는 것을 찾아내어 다른 사람들에게 보여 주는 도구가 채색분석이다. 지금 채색분석을 통해 그동안 보이지 않았던 조형을 단계적으로 모든 사람들에게 보여 주고 있다. 채색분석에 대해 더 구체적으로 알고 싶은 분은 필자 홈페이지의 ‘학문일기’에서 ‘채색분석법(彩色分析法)이란?’을 검색해 읽어 보시기 바란다. 강우방 일향한국미술사연구원장

2013년 개봉한 SF 영화 '그래비티'는 허블 우주망원경을 수리하려다 통제할 수 없는 위험 상황에 빠지는 주인공의 이야기를 다루고 있다. 이처럼 중력을 기반으로 살아가는 인간에게 무중력 상태에서의 작업은 결코 쉬운 일이 아니다. 미국방위고등연구계획국(DARPA, 이하 다르파)이 최근 이러한 상황의 타개책이 될지도 모르는 ‘자동수리 로봇 위성’의 콘셉트를 공개해 이목을 집중시키고 있다. 다르파는 지구정지궤도(geosynchronous orbit)를 주유하며 인공위성을 수리·제작할 수 있는 자동로봇 형태의 우주 항구를 개발하는 ‘피닉스’(Phoenix) 프로그램을 기획중이라고 밝혔다. 지구정지궤도란 적도 상공 3만 5786㎞ 고도의 우주공간으로 이 궤도상에서의 인공위성 공전주기는 지구의 자전주기와 거의 일치하게 된다. 따라서 이 지점에 떠 있는 위성들은 지구 표면을 기준으로 봤을 때 상공의 한 장소에 지속적으로 머물게 된다. 이러한 정지궤도에는 통신위성, 방송위성, 기상위성 등 중요한 기능을 수행하는 위성들이 다수 떠 있는데, 이들 위성이 고장 나더라도 인간이 직접 접근하는 일은 현재의 기술로서는 쉽지 않은 일이다. 다르파의 계획에 따르면 피닉스는 로봇 팔을 이용, 인간을 대신해 이러한 위성들을 수리하는 작업을 수행하게 된다. 피닉스의 기획팀은 조선 사업이 번창한 지구상의 여러 항구도시들을 보며 피닉스 프로그램의 아이디어를 얻은 것으로 전해진다. 다르파는 “인공위성 및 우주선을 수송, 수리, 업그레이드 하는 것은 물론 제작까지 가능한 우주 환경을 만드는데 집중하고 있다”며 “피닉스가 이러한 계획에 크게 공헌할 수 있을 것”이라고 전했다. 사진=ⓒDARPA 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

마치 우주에 해바라기가 핀 듯한 환상적인 자태를 자랑하는 은하의 모습이 공개됐다. 최근 유럽우주기구(ESA)는 허블우주망원경이 촬영한 나선은하 M63(Messier 63)의 이미지를 공개했다. 지구에서 약 2,700만 광년 떨어진 머나먼 곳에 자리잡은 M63은 북두칠성의 국자 자루 남쪽인 사냥개자리(Canes Venatic)에 위치해 있다. 은하의 모습이 마치 해바라기씨가 정렬한 것처럼 보여 '해바라기 은하'(Sunflower Galaxy)라는 별칭이 붙어있으며 언뜻보면 태풍의 모습과도 닮았다. 특히 해바라기 은하는 생성된지 얼마 안된 청백색의 거대한 별들이 밝게 빛나면서 특유의 나선팔을 더욱 화려하게 만든다. 또한 M63은 인근에 위치한 ‘소용돌이 은하’로 알려진 M51과 중력으로 묶여있으며 아마추어 천문학자들의 망원경에도 그 모습이 잡힐만큼 인기있는 은하다. 지난 1779년 프랑스의 유명 천문학자 샤를 메시에의 친구 피에르 메샹에게 처음 발견됐으며 이후 메시에 천체 목록에 수록됐다. 사진=ESA/Hubble & NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

서로 끌어당기며 현란한 춤 솜씨를 뽐내고 있는 쌍둥이 블랙홀의 속사정이 천문학자들에 의해 조금씩 밝혀지고 있다. 중력으로 얽혀 결국 하나의 새로운 블랙홀로 재탄생할 이 쌍둥이 블랙홀의 명칭은 ‘PG 1302-102’. 처녀자리 방향으로 35억 광년 떨어진 이 블랙홀은 올초 지상망원경을 통해 처음 확인됐었다. 미국항공우주국(NASA)은 미 컬럼비아대 등이 참여한 연구진이 NASA 은하진화탐사선(GALEX)과 허블 우주망원경의 데이터를 이용해 합병 중인 이 두 블랙홀을 가장 상세하게 관측하고 주기적으로 빛을 내뿜는 특징을 찾아냈다고 17일(현지시간) 전했다. 이중 블랙홀이라고도 불리는 이 블랙홀은 지금까지 탐지된 것들 가운데 가장 가까운 궤도 운동을 하고 있다. 그 거리는 우리 태양계 지름보다 크지 않을 정도로 가깝다. 천문학자들은 두 블랙홀이 앞으로 100만 년 안에 충돌해 초신성 1억 개에 달하는 엄청난 폭발을 유발하며 합병할 것으로 예상한다. 연구진은 초기 우주에서 흔히 발생했던 은하와 이런 괴물 블랙홀이 그들 중심부에서 어떻게 합쳐지는지를 더 잘 이해하기 위해 이중 블랙홀을 연구하고 있다. 하지만 과거에 흔했던 이 사건을 발견하고 확인하기란 쉽지 않다고 한다. PG 1302-102는 아주 몇 안 되는 쌍둥이 블랙홀 후보 가운데 하나이다. 이는 올해 초 캘리포니아공과대(칼텍) 연구진에 의해 발견됐는데 이들은 은하 중심에서 나오는 이상한 빛 신호에 대해 면밀히 검토한 뒤 쌍둥이 블랙홀일 가능성이 크다고 보고했다. 연구진은 ‘카타리나 실시간 순간 관측’(Catalina Real-Time Transient Survey) 망원경을 사용해 변화하는 빛 신호가 5년마다 서로 진동하는 두 블랙홀의 움직임으로 생성되는 것임을 입증했다. 블랙홀 자체는 빛을 방출하지 않지만 주변 물질은 그렇지 않다. 연구진은 연구논문에서 두 블랙홀의 긴밀한 움직임을 확인했으며 이를 지지하는 많은 증거를 발견했다고 밝혔다. GALEX와 허블 망원경의 자외선 데이터를 통해 그들은 지난 20년간 이중 블랙홀 시스템에 관한 변화하는 빛 패턴을 추적할 수 있었다. 이번 연구에 참여한 데이비드 시미노비치 컬럼비아대 부교수는 “GALEX 자료를 얻은 것은 정말 행운이었다”면서 “우리는 GALEX 기록을 다시 살폈고 이 이중 블랙홀이 6차례 관측됐다는 것을 발견했다”고 말했다. 연구진은 또 가시광선과 다른 파장은 물론 자외선을 관측하는 허블 망원경도 마찬가지로 과거에 해당 이중 블랙홀을 관측했었다는 사실을 알게 됐다. 자외선 데이터는 두 블랙홀이 어떻게 주기적인 빛 패턴을 생성하는지 예측하는 데 중요하게 사용된다. 연구진은 이를 통해 두 블랙홀 중 하나가 더 많은 빛을 방출한다고 예측했다. 즉 한 블랙홀이 다른 하나보다 더 많은 물질을 삼키는데 이 과정이 주변 물질을 가열해 강력한 빛을 내뿜게 한다는 것이다. 더 많은 빛을 방출하는 이 블랙홀은 5년 주기로 상대 블랙홀의 주변 궤도를 돌기 때문에 그 빛은 변화하는 데 우리 쪽을 향할 때 더 밝은 것처럼 보인다. 연구를 이끈 다니엘 도라치오 컬럼비아대 연구원은 “마치 60W짜리 전구가 갑자기 100W로 표시되는 것과 같다”면서 “이 블랙홀의 빛이 우리에게서 빠르게 멀어질 때 어두운 20W 전구처럼 보일 것”이라고 말했다. 그렇다면 무엇이 블랙홀 주변 빛에서 이런 변화를 만들어내는 것일까? 그 이유 중 하나는 경찰차가 우리 쪽을 향할 때 사이렌 소리가 더 높은 주파수를 내는 것과 같은 방식으로 빛도 우리 쪽을 향해 이동할 때 짧은 파장 쪽으로 짓눌리는 ‘청색 편이’(blue shifting)와 관련이 있다고 한다. 또 다른 이유는 블랙홀의 엄청난 속도에 관련된 것이다. 사실 더 밝은 블랙홀은 빛의 속도의 약 7%로 이동한다. 다시 말하면 엄청나게 빠르다는 것이다. 비록 블랙홀이 동반 블랙홀 궤도를 도는 데 5년이나 걸리지만 이는 막대한 거리를 이동하는 것이다. 이는 블랙홀이 태양계에서 혜성들이 위치하는 오르트 구름이 있는 외각 변두리부터 우리 태양계 전체를 감싸는 데 5년이 걸리는 것과 같다. 이 정도로 빠른 속도에서 빛은 상대론으로도 알려진 것처럼 증폭되고 더 밝아진다. 도라치오 연구원과 동료들은 기존의 칼텍 논문을 기초로 이 효과를 모형화하고 어떻게 자외선에서 보일지 예측했다. 그들은 가시광선에서 기존에 관측된 주기적인 밝아짐과 어두워짐이 정말 상대론적인 증폭 효과에 의한 것이면 주기적으로 같은 행동이 자외선 파장에서 2.5배 증폭돼 존재해야만 한다고 판단했다. 연구진의 예상대로 GALEX와 허블 자료의 자외선은 일치했다. 이번 연구를 주관한 졸탄 하이만 컬럼비아대 교수는 “우리는 이 시스템에서 무엇이 일어나고 있는지에 대한 우리의 의견을 더 강화하고 이를 더 잘 이해하기 시작했다”고 말했다. 이 결과는 또 연구진이 미래에 긴밀하게 합쳐지는 블랙홀과 물리학의 성배로 여겨지는 무언가, 그리고 중력파를 어떻게 찾을 수 있는지를 이해하는 데 도움이 될 것이다. 두 블랙홀이 궁극적으로 합병하기 전 바로 마지막 순간 그들은 아이스 스케이트 선수들이 선보이는 ‘데드 스파이럴’이라는 기술처럼 서로 밀접하게 돌 때 시공간에 파문을 일으킬 것으로 예측된다. 100년 전 발표된 알베르트 아인슈타인의 중력 이론으로 그 존재가 도출된 소위 ‘중력파’로 불리는 이 현상은 우주 구조에 대한 단서를 제공한다. 쌍둥이 블랙홀에 관한 많은 비밀을 이제 막 드러내기 시작한 이번 결과는 우주 전역에 걸쳐 있는 다른 블랙홀들의 병합을 이해하는 열쇠가 될 것이다. 이번 연구성과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(9월 17일자)에 실렸다. 사진=NASA/컬럼비아대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2013년 개봉한 SF 영화 '그래비티'는 허블 우주망원경을 수리하려다 통제할 수 없는 위험 상황에 빠지는 주인공의 이야기를 다루고 있다. 이처럼 중력을 기반으로 살아가는 인간에게 무중력 상태에서의 작업은 결코 쉬운 일이 아니다. 미국방위고등연구계획국(DARPA, 이하 다르파)이 최근 이러한 상황의 타개책이 될지도 모르는 ‘자동수리 로봇 위성’의 콘셉트를 공개해 이목을 집중시키고 있다. 다르파는 지구정지궤도(geosynchronous orbit)를 주유하며 인공위성을 수리·제작할 수 있는 자동로봇 형태의 우주정거장을 개발하는 ‘피닉스’(Phoenix) 프로그램을 기획중이라고 밝혔다. 지구정지궤도란 적도 상공 3만 5786㎞ 고도의 우주공간으로 이 궤도상에서의 인공위성 공전주기는 지구의 자전주기와 거의 일치하게 된다. 따라서 이 지점에 떠 있는 위성들은 지구 표면을 기준으로 봤을 때 상공의 한 장소에 지속적으로 머물게 된다. 이러한 정지궤도에는 통신위성, 방송위성, 기상위성 등 중요한 기능을 수행하는 위성들이 다수 떠 있는데, 이들 위성이 고장 나더라도 인간이 직접 접근하는 일은 현재의 기술로서는 쉽지 않은 일이다. 다르파의 계획에 따르면 피닉스는 로봇 팔을 이용, 인간을 대신해 이러한 위성들을 수리하는 작업을 수행하게 된다. 피닉스의 기획팀은 조선 사업이 번창한 지구상의 여러 항구도시들을 보며 피닉스 프로그램의 아이디어를 얻은 것으로 전해진다. 다르파는 “인공위성 및 우주선을 수송, 수리, 업그레이드 하는 것은 물론 제작까지 가능한 우주 환경을 만드는데 집중하고 있다”며 “피닉스가 이러한 계획에 크게 공헌할 수 있을 것”이라고 전했다. 사진=ⓒDARPA 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

마치 우주에 해바라기가 핀 듯한 환상적인 자태를 자랑하는 은하의 모습이 공개됐다. 최근 유럽우주기구(ESA)는 허블우주망원경이 촬영한 나선은하 M63(Messier 63)의 이미지를 공개했다. 지구에서 약 2,700만 광년 떨어진 머나먼 곳에 자리잡은 M63은 북두칠성의 국자 자루 남쪽인 사냥개자리(Canes Venatic)에 위치해 있다. 은하의 모습이 마치 해바라기씨가 정렬한 것처럼 보여 '해바라기 은하'(Sunflower Galaxy)라는 별칭이 붙어있으며 언뜻보면 태풍의 모습과도 닮았다. 특히 해바라기 은하는 생성된지 얼마 안된 청백색의 거대한 별들이 밝게 빛나면서 특유의 나선팔을 더욱 화려하게 만든다. 또한 M63은 인근에 위치한 ‘소용돌이 은하’로 알려진 M51과 중력으로 묶여있으며 아마추어 천문학자들의 망원경에도 그 모습이 잡힐만큼 인기있는 은하다. 지난 1779년 프랑스의 유명 천문학자 샤를 메시에의 친구 피에르 메샹에게 처음 발견됐으며 이후 메시에 천체 목록에 수록됐다. 사진=ESA/Hubble & NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-허블 마원경이 포착한 산개성단 NGC 290 ​ 어떤 보석이 이처럼 아름다울까? 별보다 아름답게 반짝이는 것은 없을 것이다. 산개성단 NGC 290의 별들은 지상의 어떤 보석보다도 아름다운 빛깔과 밝기로 우주에서 반짝인다. 눈부신 아름다움을 자랑하는 위의 NGC 290 사진은 최근 허블 우주망원경이 잡은 것이다. 이 아름다운 산개성단은 약 20만 과연 떨어진 이웃인 소마젤란 은하(SMC)에 있다. 지름 65광년인 NGC 290에는 수백 개의 젊은 별들이 찬연한 빛을 뿌리고 있다. 성단들은 우주에 떠도는 성운에서 태어난다. 같은 장소에서 비슷한 시기에 태어나는 만큼 비슷한 별들의 모임이 되는 것이다. 따라서 각각 다른 질량의 별들이 어떤 진화 경로를 밟는가를 연구하는 데 좋은 대상이 되고 있다. 성단의 형태에 따라 산개성단과 구상성단으로 나뉘어지는데, 산개성단은 대개 수백 개에서 수천 개의 젊고 푸른 별들이 느슨한 구조를 이루고 있는 별들의 부락이라 할 수 있다. 겨울철 황소자리의 좀생이별(플레이아데스)이 대표적이다. 크기가 대략 30광년 이하인 산개성단은 우리은하에 약 1200개가 있는데, 이들의 대부분은 은하면 가까이에 분포해 있다. 이에 비해 구상성단은 수 만개에서 수백 만개의 늙은 별들이 공 모양으로 빽빽하게 모여 있는 별들의 대도시라 할 수 있다. 대부분 제1세대의 늙은 별로 이루어져 있는 구상성단은 적색거성과 같은 별들의 집단이기 때문에 전체적으로 붉은빛을 띠며, 주로 우리은하 중심부와 외곽을 둘러싸고 있는 헤일로에 분포한다. 구상성단은 우리은하의 나이만큼이나 오래된 것도 발견되고 있는데, 이는 은하의 탄생과 함께 생성된 것으로 여겨지고 있다. 대표적인 구상성단 중 큰부리새자리 47(NGC 104)은 남쪽 밤하늘의 보석상자로 알려져 있을 만큼 아름다운 자태를 자랑한다. 오메가 센타우리 다음으로 밝은 이 구상성단은 150여 개의 다른 구상성단과 함께 우리은하의 헤일로를 거닐고 있다. 지구에서의 거리는 약 1만7,000 광년으로, 소마젤란 은하 부근에서 맨눈으로도 볼 수 있다. 어마어마하게 밀집된 별들로 이루어진 이 구상성단은 겨우 지름 120광년 너비 안에 수십만의 별을 헤아리는 별들의 대도시다. 성단 가장자리를 둘러싸고 있는 다채로운 색깔의 별들이 이 성단의 미모를 한층 돋보이게 하고 있다. 작은 망원경으로 볼 수 있는 아름다운 성단으로는 황소자리의 좀생이별을 들 수 있다. 흔히 플레이아데스로 불리는 이 성단은 메시에 목록 45번(M45)의 산개성단으로, 맨눈으로도 3∼5등의 별을 7개쯤 볼 수 있다. 비교적 젊은 청백색의 별들이 많은데, 성단 전체를 둘러싼 엷은 성간가스가 별빛을 반사하기 때문에 신비스럽게 보인다. 거리는 400광년, 수명은 약 10억 년으로 추정되며, 13광년 지름 안에 약 3천 개의 별을 포함하고 있다. 눈으로 볼 수 있는 7개의 별은 7자매별이라고 부르기도 한다. 한국과 중국에서는 예로부터 이십팔수(二十八宿)의 여덟 번째인 묘성(昴星)으로 알려져 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

우리의 개념이 모이는 '그 곳' 안드로메다 은하 속 푸른 성단의 모습이 사진으로 공개됐다. 지난 3일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 안드로메다 은하의 모자이크 사진을 공개했다. 우리에게 가장 친숙한 은하인 '안드로메다 은하’(The Andromeda Galaxy)는 나선팔 구조를 가진 모습이 우리 은하와 거의 비슷하지만 질량은 2배 이상이다. 우리은하와 이웃한 은하에 속하지만 그 거리만 무려 200만 광년. 그러나 맑은 날 밤하늘을 올려다보면 맨 눈으로도 뿌옇게 보인다. 이번에 홈페이지를 통해 공개된 사진은 허블우주망원경이 촬영한 총 414장의 안드로메다 사진을 모자이크 한 것이다. 상단 사진은 안드로메다의 무수히 많은 별들과 산개성단(散開星團) 모습을 담고있다. 그리고 하단 왼쪽 사진은 상단 박스의 확대 사진이며 그 옆 6개의 푸른 성단 사진은 이를 다시 확대한 것이다. 성단(星團)은 중력으로 뭉쳐 있는 별들의 무리를 일컫는데 그 모양에 따라 구상성단(球狀星團)과 산개성단으로 나뉜다. 공처럼 둥글게 모여있는 것이 구상성단이며 모양이 일정치 않으면 산개성단으로 불린다. 특히 주로 늙은 별들이 모여 있는 구상성단에 비해 산개성단은 높은 온도의 푸른빛을 내는 '젊은이'들이 모여있다. 　 최소 1억 개 이상의 별들로 모여있을 것으로 추정되는 안드로메다 은하는 영겁의 시간이 지나면 흥미롭게도 우리 곁으로 다가온다. 전문가들에 따르면 현재 두 은하는 시간당 40만 km 속도로 접근하고 있는 중이다. 결과적으로 37억 년 정도 후면 두 은하가 충돌하고 65억 년 뒤면 완전히 합체해 거대한 타원은하가 된다. 천문학자들이 태어나지도 않은 이 은하에 붙여놓은 이름은 두 은하의 이름을 합친 ‘밀코메다‘(Milkomeda)다. 사진= NASA/ESA, J. Dalcanton, B.F. Williams, L.C. Johnson (Univ. of Washington), PHAT team, and R. Gendler 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-뉴호라이즌스의 두번째 행선지는 2014 MU69 소행성 지난달 명왕성 근접비행을 성공했던 뉴호라이즌스의 두번째 행선지를 결정했다고 미 항공우주국(NASA)이 28일(현지시간) 발표했다. ​뉴호라이즌스 팀이 제2의 목표물로 잡은 것은 명왕성으로부터 16억km 떨어진 2014 MU69라는 이름의 소행성이다. 나사는 2019년까지 연장된 뉴호라이즌스 미션을 공식적으로 승인할 예정이다. "뉴호라이즌스가 명왕성을 떠나 카이퍼 벨트로 향하면서 계속 데이터를 보내오고 있는 중에도 우리는 이 대담한 탐험의 다음 목표물을 정하기 위해 외부 태양계를 쉬지 않고 훑어보았다"고 나사 과학임무위원회의 존 그런스펠드 위원장이 기자회견에서 밝혔다. ​7억 2천만 달러(한화 약 7500억원)가 투입된 뉴호라이즌스 미션을 위해 탐사선은 거의 10년 동안 지구-태양 간 거리의 30배가 넘는 48억km를 날아가 명왕성과 그 위성들을 만났다. 이 첫번째 미션에서 수집한 왜소행성 시스템에 대한 최초의 데이터는 앞으로 16개월 동안 지구로 전송하게 된다. 7월 14일에 있었던 성공적인 명왕성 근접비행은 뉴호라이즌스가 다음 미션에서도 대성공을 거둘 수 있을 거라는 확신을 심어주었다. 그런데 다음 미션에 들어가기 위해 뉴호라이즌스 팀은 미션 확대 제안서를 제출해야만 한다. 그러면 나사에서는 전문가들로 이루어진 독립적인 기구에 심사를 의뢰한 후, 그 결론에 따라 다음 단계를 밟게 되는데, 미션 확대 제안이 들어오면 대개는 승인하는 게 관례이다. 제안서는 2016년까지 제출되어야 하지만, 뉴호라이즌스 팀은 2014 MU69 소행성 미션을 위한 세부계획에 즉시 착수하지 않으면 안된다. 왜냐하면, 제2의 목표를 만나려면 올해 10월과 11월에 탐사선을 4차례 기동해서 새 항로로 접어들어야 하기 때문이다. 만약 이 시점이 늦추어진다면 그만큼 더 많은 연료를 소비할 것이며, 또한 미션 완수 성공도도 낮아지게 된다. 2014 MU69이 선택된 데에도 연료 문제가 가장 큰 요인으로 작용했다. 만약 미션 확대 제안서가 승인받는다면, 뉴호라이즌스는 약 3년 반 뒤인 2019년 1월에 2014 MU69에 도착하게 된다. 콜로라도 볼드에 있는 사우스웨스트 연구소의 앨런 스톤 뉴호라이즌스 책임 연구원은 2014 MU69의 선정에 대해 '위대한 선택'이라는 수식어를 사용했다. ​ 허블 우주망원경에 의해 2014년에 발견된 이 소행성은 지름이 약 48km 이하로, 명왕성 크기의 약 2%에 지나지 않은 것이다. 허블 망원경은 2014년에 명왕성을 지난 후 뉴호라이즌스의 다음 미션을 정하기 위해 카이퍼 벨트에서 5개의 잠재적 표적을 찾아냈다. 얼마 후 목표물은 2개로 압축되었고, 이제 최종적으로 2014 MU69으로 결정된 것이다. 아직까지 탐사된 적이 없는 해왕성 궤도 바깥의 카이퍼 벨트는 황도면 부근에 천체가 도넛 모양으로 밀집한 영역으로, 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하는데, 단주기 혜성의 고향으로 알려져 있다. 나사의 쌍둥이 탐사선 보이저 1, 2호가 카이퍼 벨트를 통과했지만, 어떤 천체도 만나지 못한 채 지나갔다. 과학자들은 카이퍼 벨트에 있는 천체들이 46억 년 전 태양계가 탄생할 당시의 물질들을 고스란히 간직하고 있는 일종의 타임 캡슐로 믿고 있으며, 어쩌면 지구와 태양계 생성의 비밀을 지닌 실마리를 갖고 있을지도 모른다는 기대감을 품고 있다. 그것이 이번 미션을 추동케 한 강력한 요인이기도 하다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

우주에 존재하는 수많은 은하가 지난 80억 년 동안 극적인 형태 변화를 겪었다고 천문학자들이 밝혔다. 이 은하들은 둥글고 납작한 원반 형태에서 동그란 타원 형태로 그 구조를 변화시켜왔다는 것. 영국 카디프대 천문학자들이 이끈 국제 연구팀이 현재 관측할 수 있는 우주에 있는 수십억 개의 은하 가운데 1만 개에 달하는 은하의 관측 자료를 상세히 조사한 뒤, 허블과 허셜이라는 두 우주망원경을 통해 우주의 역사를 추적하는 먼 은하의 관측을 시행했다. 그 결과, 137억 년 전쯤 빅뱅 이후 형성된 별의 83%는 원래 평평한 원반형 은하에 모여 있었지만 현재는 이런 원반형 은하에는 우주에 존재하는 별의 49%밖에 있지 않고 나머지는 타원형 은하 안에 있는 것으로 나타났다. 이에 대해 연구팀은 “원반형 은하들이 대규모에 걸쳐 타원형 은하로 형태가 변화했음을 시사한다”고 설명했다. 우주에 있는 별 대부분은 120억 년 전부터 80억 년 전 사이에 형성된 것으로 여겨지고 있다. 이번 관측결과를 두고 연구팀은 다음과 같은 두 가설을 내놓고 있다. 첫 번째 가설은 원반형의 항성 집단 2개가 서로 너무 가까워져 그 결과 중력으로 합병하고 무질서한 별들의 덩어리가 돼 타원형 은하를 형성했다는 것이다. 또 다른 가설은 원반형 은하에 있는 별들이 점차 중심 방향으로 이용해 타원형의 무질서한 별 집단을 형성했다는 것이다. 연구를 이끈 스티브 일스 카디프대 교수는 “이런 은하의 형태 변화는 지금까지 이미 이론화돼 있었지만, 이번 연구는 허블과 허셜을 함께 이용해 그 변화 정도를 정확하게 측정하는 데 처음으로 성공한 것”이라며 그 의의를 지적했다. 또 “은하는 우주를 구성하는 기본 요소이므로, 이런 형태 변화는 우주의 모습과 성질에서 지난 80억 년 동안 가장 큰 변화 가운데 하나를 대표하는 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구성과는 ‘영국왕립천문학회 월간보고’(MNRAS) 8월 20일자 온라인판에 게재됐다. 사진=NASA(위), MNRAS 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-인류의 위대한 거보 내딛은 천문학자 케플러 20세기 천문학의 영웅 허블이 온갖 행운을 타고난 사람이라면, 17세기 천문학의 영웅 요하네스 케플러는 온갖 불행을 껴안고 태어난 사람이었다. 코페르니쿠스 이후 최고의 천재 천문학자로 꼽히는 케플러이지만, 그의 생애는 가난과 질병, 전쟁, 추방으로 점철된, 비참하기 이를 데 없는 삶이었다. 우선 그의 불행 목록을 잠시 요약해보기로 하자. 요하네스 케플러는 코페르니쿠스의 지동설이 발표된 지 28년 후인 1571년 12월 27일, 독일의 작은 도시 바일에서 태어났다. 칠삭둥이인데다 태어나면서부터 병약했다. 아버지는 “부도덕하고 거칠고 싸움꾼”인 용병이었고, 어머니는 술집 딸로 “성미가 까다롭고 수다스러운” 여자였다.(케플러의 표현) 양친 누구로부터도 그다지 사랑을 받지 못한 케플러는 4살 때 천연두를 앓아 그 후유증으로 근시에 복시(複視)까지 겹쳐 평생을 고통받으며 살았다. 내장기관도 좋지 않았고, 손가락도 온전하지 못해, 가족들이 보기에 장래에 선택할 수 있는 직업이라곤 성직자밖엔 없어 보였다. 아버지는 얼마 후 집을 떠나고는 다시는 돌아오지 않았다. 한마디로 모든 불운을 한 몸에 타고난 아이가 바로 어린 시절의 케플러였다. 가족들은 어린 케플러를 성직자로 만들기 위해 수도원 학교에 넣었다. 병약하고 내성적인 케플러가 동급생들에게 인기가 있을 리 없었다. 스스로도 “나는 성격도 별로 안 좋고...” 등등의 부정적인 묘사를 하기 일쑤였다. 아이들에게 왕따 당하거나 매 맞는 적도 드물지 않았다. 한마디로 3류 인생으로 온갖 멸시를 받으며 어린 시절을 보내야 했다. 그러나, 결코 무시할 수 없는 하나의 재능을 그는 갖고 있었다. 바로 명석한 두뇌였다. 그가 가난한 집안으로부터 거의 학비 지원을 받을 수 없었음에도 대학까지 갔던 것은 오로지 뛰어난 머리 덕분이었다. 항상 장학금을 받아냈던 것이다. 특히 수학에서 그는 발군의 재능을 보였다. 케플러는 대학에서 신학과 철학을 전공했지만, 틈틈이 수학과 천문학을 공부하며 과학적 지식을 쌓아나갔다. 수학의 천재였던 케플러는 프톨레마이오스 체계보다 코페르니쿠스 체계가 수학적으로 더욱 아름답다고 생각했다. 그는 유클리드 기하학을 배우면서 완전한 형상과 코스모스의 영광을 엿보았다는 느낌을 받았다. 그때의 심경을 케플러는 이렇게 표현했다. “기하학은 천지창조 이전부터 있었다. 기하학은 신의 뜻과 함께 영원히 공존한다. (...) 기하학은 천지창조의 본보기였다. (...) 기하학은 신 그 자체이다.” 대학을 졸업하고 신학 학위 과정에 들어가려 했던 케플러에게 그라츠의 한 개신교 학교에서 수학과 천문학을 가르쳐달라는 제안이 들어왔을 때, 22살의 그는 주저없이 목사의 길을 버리고 신학교를 떠났다. 그라츠에서 케플러에게 맡겨진 임무 중의 하나는 예언과 부합하도록 점성력(占星曆)을 뜯어고치는 일이었다. 당시 이런 일은 관행이었다. 16세기에는 천문학과 점성술은 그 경계가 모호했다. 케플러의 첫 달력이 나왔을 때 그가 예상치 못한 결과가 나타났다. 그는 터키의 침공과 추운 겨울을 예견했는데, 두 가지 예측이 모두 들어맞아 예언자로 명성을 얻게 되었던 것이다. 그는 살면서 궁할 때마다 점성술로 돌아오곤 했지만, 그 자신은 점성술을 믿지 않았다. 점성술에 대한 그의 한탄이 그것을 증명해준다. “점성술은 어머니인 천문학을 먹여살리는 슬픈 창녀일 뿐이다.” 케플러가 우주를 창조한 신의 마음을 알기 위한 기나긴 여행을 떠나게 된 것은 하나의 계시 때문이었다. 천문학의 일대 혁신을 가져온 계시의 순간은 어느 화창한 여름날 그가 학생들에게 기하학을 가르칠 때 찾아왔다. 행성들은 왜 코페르니쿠스가 알아낸 간격의 궤도만을 따라 도는가? 그 누구도 던져보지 못한 질문이었다. 케플러의 생각은 태양계 구조의 근본에까지 닿았던 것이다. 케플러는 행성 궤도와 기하학은 깊은 관련이 있을 거라는 자신의 가설을 입증하기 위해 기나긴 여정에 들어섰다. 그리고 이윽고 태양계의 비밀을 푸는 기하학적 열쇠를 손에 쥐었다고 확신했지만, 여전히 다른 의문들이 남아 있었다. ‘왜 바깥쪽 행성은 안쪽 행성보다 느리게 태양 둘레는 도는가?’ 이는 케플러 이전의 어떤 천문학자도 제기하지 않았던 문제였다. 케플러는 이에 대해 태양으로부터 나오는 빛과 같은 어떤 보이지 않는 힘이 행성들을 조종한다고 결론 내렸다. 케플러는 자신의 이런 이론을 담아 '우주의 신비'(1596)라는 제목으로 책을 출간, 여러 곳에 보냈다. 갈릴레오도 그 책을 받은 사람 중의 하나였지만, 서문만 읽어보고는 내용은 끝내 읽지 않았다. 반면 튀코 브레헤는 케플러의 이론에 감명받았을 뿐 아니라, 케플러의 ‘천재’를 알아보았다. '우주의 신비'는 케플러의 삶을 바꾸어놓았다. 시골 학교의 수학 선생에 지나지 않았던 케플러는 이 책으로 인해 유럽 천문학계에 어느 정도 이름이 알려졌고, 이것을 고리로 하여 황실 수학자이자 우라니엔보리 천문대장인 튀코 브라헤(1546~1601)의 초청을 받아 그와 같이 일하게 되었다. 역사상 가장 위대한 육안 관측 천문학자로 꼽히는 튀코는 당시 가장 정확하고 풍부한 행성 관측자료를 갖고 있었다. 그러나 그것을 요리할 만한 수학적인 밑천이 부족했다. 이에 반해, 케플러는 시력이 나빠 관측에는 약했지만, 강력한 이론적인 무기, 곧 수학을 갖고 있었다. 이런 면에서 본다면 둘은 어느 정도 궁합이 맞는 짝이라 할 수 있었다. 케플러의 '화성 전쟁' 케플러가 튀코의 조수로 가게 된 또 하나의 이유는 튀코가 가지고 있던 풍부한 관측자료에 있었다. 매의 눈을 가진 튀코는 망원경이 발명되기 35년 전부터 행성의 겉보기 운동을 측정하는 데 모든 것을 바친 인물이었다. 따라서 그가 행한 관측의 정밀도는 당대 최고였다. 54살의 튀코와 29살의 케플러의 만남은 그다지 부드럽지 못했다. 한 사람은 당대 최고의 기량을 자랑하는 관측의 귀재였고, 다른 한 사람은 제일의 이론가였다. 협력은 쉽지 않았다. 튀코의 경계심 때문이었다. 행인지 불행인지 케플러가 우라니엔보리에서 일한 지 18개월 만에 튀코는 병으로 급사했다. 어느 만찬에서 포도주를 과음한 뒤 소변을 참다가 방광염에 걸렸고, 그것이 악화되어 며칠 후 숨을 거둔 것이다. 브라헤는 숨을 거두기 직전 "내 삶이 헛되지 않았다고 하소서!" 하고 외친 튀코는 그토록 아끼던 관측자료를 케플러에게 모두 물려준다고 유언했다. 튀코가 죽은 후 케플러는 그 뒤를 이어 황실 수학자로 임명되었고, 튀코의 자료 분석에 밤낮 없이 매달렸다. 케플러가 가장 시간과 정열을 쏟아부었던 과제는 화성 궤도 계산이었다. 지구와 화성이 실제로 태양 주위를 어떤 식으로 운동하기에 화성이 우리 눈에 공중제비를 돌듯이 역행운동을 하는 것일까? 실제로 화성을 관측하노라면, 이제껏 왼쪽으로만 운행하던 화성이 어느 날부터 갑자기 오른쪽으로 방향을 틀어 움직이기 시작하는 것을 볼 수 있다. 그러다가 얼마 후엔 이윽고 다시 방향을 틀어 왼쪽으로 운행을 계속하는 것이다. 이것이 유명한 화성의 역행운동으로, 고래로부터 수많은 천문학자들로 하여금 머리를 싸매게 한 불가사의한 현상이었다. 기원전 6세기의 피타고라스부터 플라톤, 프톨레마이오스 등 모든 천문학자들이 행성들의 궤도는 원이라고 믿어 의심치 않았다. 원이야말로 가장 완벽한 기하학적 도형이므로, 완벽한 존재들인 천상의 천체들은 마땅히 원운동을 해야 하는 것이다. 갈릴레오, 튀코, 코페르니쿠스도 행성 궤도가 원이라는 데에 티끌만한 의심도 없었다. 케플러 역시 화성이 태양 주위를 원궤도에 따라 돈다고 간주하고 브라헤의 관측자료를 분석하고 궤도계산에 매달렸다. 쉽게 끝날 것 같았던 계산은 8년간이나 계속되었다. 그는 복잡하고 지루한 계산을 무려 70차례나 되풀이했다. 이른바 케플러의 ‘화성전쟁’이라 일컬어지는 지난한 작업이었다. 그는 자신의 책에서 이 과정을 지루하다고 느낄지도 모르는 독자를 위해 이런 각주를 달아두기까지 했다. “이 지루한 과정이 진력나시거든, 이런 계산을 적어도 70번이나 했던 저를 생각하시고 참아주십시오.” 케플러는 타원공식을 사용해 다시 자료분석을 시도했다. 그 공식은 고대 그리스의 페르가의 아폴로니오스(BC 262~190)가 처음 만들어낸 식이었다. 결과는 브라헤의 관측값과 완전 일치했다! 케플러는 탄성과 탄식을 함께 토해냈다. “자연의 진리가 나의 거부로 쫓겨났었지만, 인정을 받고자 겉모습을 바꾸고 슬그머니 뒷문으로 들어왔으니.... 아, 나야말로 정말 멍청이였구나!” 화성이 타원궤도를 돈다는 것은 이렇게 오랜 노역 끝에 얻어진 것이었다. 다른 행성들도 타원궤도를 돌지만, 화성보다는 훨씬 원에 가깝다. 태양은 타원궤도의 중심에 위치한 것이 아니라, 중심을 조금 벗어난 초점에 자리한다. 행성의 공전속도는 태양이 가까울수록 빨라지고 멀어질수록 느려진다. 이런 운동 때문에 행성이 태양을 향해 계속 떨어지는 중이지만, 결코 태양에 곤두박질하지는 않는다. ​우주의 이정표를 세우다 행성운동을 규정한 타원의 법칙과 동일면적의 법칙은 1609년에 그의 책 '새 천문학'에 발표했다. 그리고 그로부터 10년 후, '우주의 조화'에서 그의 제3법칙 조화의 법칙을 발표함으로써 케플러의 3대법칙은 완결되었다. 케플러 법칙을 문장으로 요약하면 다음과 같다. 1. 모든 행성의 궤도는 태양을 하나의 초점에 두는 타원궤도이다.2. 태양과 행성을 잇는 직선은 항상 일정한 넓이를 쓸고 지나간다.3. 행성의 공전주기의 제곱은 행성과 태양 사이 평균 거리의 세제곱에 비례한다. 케플러는 3대법칙을 완결한 후, 자신이 신이 우주를 설계한 논리를 발견했다고 믿었기 때문에 엄청난 희열감을 느꼈다. 행성운동의 법칙을 최초로 과학적으로 규명한 케플러 법칙은 행성운동의 거리와 시간관계를 밝힘으로써 60년 후 뉴턴의 중력 방정식을 선도한 것이기도 했다. 케플러는 놀랍게도 태양과 행성 사이에는 보이지 않는 어떤 힘이 작용하며, 행성운동의 근본 원인이 자기력과 유사한 성격의 것이라고 제안함으로써 중력 또는 만유인력을 예견했던 것이다. 이 점에 대해 '코스모스'의 저자 칼 세이건은 이렇게 말한 적이 있다. "뉴턴은 만유인력 법칙의 발견에 케플러의 신세를 엄청나게 졌다. 백 번을 감사하다는 말을 해도 모자랄 터인데, 그는 단 한 번도 케플러에게 감사의 말을 하지 않았다." 케플러는 연구가 수행되는 중에도 신변엔 고통이 떠나지 않았다. 1611년, 30년 전쟁의 군인들이 옮긴 전염병 탓에 그의 아내와 가장 사랑하던 아들이 세상을 떠났다. 엎친 데 덮친 격으로 그의 후견인이던 루돌프 황제가 폐위됨에 따라 케플러는 졸지에 일자리를 잃었다. 인류를 위한 우주로의 거보를 내디딘 존재였지만, 케플러의 만년은 흐린 겨울날처럼 스산했다. 30년 전쟁이 유럽을 휩쓰는 가운데 케플러는 모든 후원자를 잃고 가난에 내몰렸다. 그의 만년은 돈을 구하고 후원자를 찾는 피곤한 여정으로 메워졌다. 그러던 중 어느 추운 늦가을, 밀린 급료를 받기 위해 노구를 끌고 먼 길을 나섰다가, 독일 레겐스부르크에서 병을 얻어 며칠 고열에 시달리다 숨을 거두고 말았다. 1630년 11월 15일이었다. 향년 59세. 그날 밤 하늘에서 유성우가 내렸다고 한다. 출생에서부터 임종에 이르기까지 오로지 불우하기만 했던 이 거인의 유해는 성벽 밖 공동묘지에 쓸쓸히 묻혔다. 빗돌에는 그가 지은 다음과 같은 문장이 적혀 있었다. “어제는 하늘을 재더니, 오늘 나는 어둠을 재고 있다. 나는 뜻을 하늘로 뻗쳤혔지만, 육신은 땅에 남는구나.” 그러나 그의 무덤도 30년 전쟁 와중에 군대에 의해 훼손되어 사라지고 말았다. 케플러가 평생을 바쳐 고난과 싸우며 이룩해낸 그의 업적은 후세 과학사학자들에 의해 ‘과학혁명의 열쇠’라는 평가와 함께 케플러를 그 혁명의 중심 인물로 올려놓았다. 과학사가 제임스 R. 뵐켈은 케플러의 업적이 갈릴레오의 업적보다 천문학적으로 더욱 중요하다고 평가했다. 케플러는 행성운동 법칙 제3법칙을 연구할 당시, 지구에 적용되는 측정 가능한 물리 법칙들이 다른 천체들에도 똑같이 적용된다는 점을 간파했고, 이로써 인류사 최초로 천체 운동에서 신비주의가 배제되었던 것이다. 코페르니쿠스에서 한 걸음 더 나아가 천상의 비밀을 보다 확실하게 세상에 내보인 케플러는 행성운동에 대한 최초의 과학적인 이론인 ‘케플러 법칙’을 정립함으로써 문자 그대로 우주로 향한 인류의 위대한 거보(巨步)를 내딛었다. 영국 물리학자 스티븐 호킹은 케플러의 삶을 이렇게 평했다. "만약 절대적인 엄밀함을 추구하면서 평생 동안 가장 헌신적인 삶을 산 사람에게 주는 상이 있다면, 독일의 천문학자 요하네스 케플러가 그 상을 받았을 것이다.” 2009년, 미항공우주국(NASA)은 케플러의 천문학에 대한 기여를 기리기 위해 우주 망원경에 케플러의 이름을 붙였다. 이것이 케플러 계획이다. 그리고 유엔은 갈릴레오가 최초로 망원경 천체관측을 행하고 케플러가 그의 '새 천문학'을 발간한 지 400주년 되는 2009년을 '세계천문의 해'로 정해 그를 기렸다. 그러나 무엇보다 후학인 칼 세이건의 다음과 같은 말이 케플러를 위한 최상의 찬사가 될 것이다. “우주 탐사선이 광대한 우주를 가로질러 외계로 달려갈 때, 사람이고 기계고 가릴 것 없이 확고부동한 이정표가 하나 있다. 그것은 케플러가 밝혀낸 행성운동에 관한 세 가지 법칙이다. 그의 평생에 걸친 수고로 그는 발견의 환희를 맛보았고, 우리는 우주의 이정표를 얻었다.” 이광식 통신원 joand999@naver.com

이게 다 별이야? 수많은 별들이 마치 모래알처럼 모여 눈이 부실 정도인 우주의 성단(星團) 모습이 포착됐다. 최근 유럽우주기구(ESA)는 허블우주망원경이 포착한 구상성단 'NGC 1783'의 이미지를 홈페이지에 공개했다. NGC 1783은 우리은하와 가장 가까운 은하인 대마젤란운(Large Magellanic Cloud)의 가장 큰 구상성단이다. 구상성단(球狀星團·globular cluster)은 별들이 사진에서처럼 공같은 모양으로 강력하게 밀집돼 있는 것을 말한다. 1835년 영국의 천문학자 존 허셜이 발견한 NGC 1783은 지구로부터 약 16만 광년 떨어진 곳에 위치해 있으며 질량은 태양의 약 17만 배다. 특히 NGC 1783이 연구가치가 높은 것은 보통의 구상성단에 비해 나이가 어리기 때문이다. NGC 1783의 나이는 대략 15억년 미만으로 보통의 구상성단은 수십 억 년의 세월을 훌쩍 뛰어넘는다. 이 속에서 영겁의 시간동안 수많은 별들이 탄생하고 사라지며 또 다시 태어난다. 사진=ESA/Hubble & NASA　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

마치 우주에 존재하는 나비가 날갯짓을 하는 것 같은 환상적인 모습의 성운 이미지가 공개됐다. 지난 26일(현지시간) 유럽항공우주국(ESA)은 허블우주망원경으로 촬영한 성운 'PN M2-9'의 모습을 홈페이지를 통해 공개했다. 지구로부터 약 1200광년 떨어진 곳에 위치한 이 성운은 마치 날개를 펼친 것 같은 특이한 모습 때문에 '나비 성운' 혹은 '쌍둥이 제트 성운'(Twin Jet Nebula)으로 불린다. 　 지난 1997년에도 허블우주망원경에 모습이 잡힌 M2-9는 이번에는 허블에 장착된 우주망원경영상분광기(STIS)의 관측 데이터가 합쳐져 보다 확실한 자태를 드러냈다. 이 성운이 무지개같은 빛을 발하며 날갯짓하는 이유는 서로 맞돌고있는 쌍성이 죽어가고 있기 때문이다. 두 개의 별들이 죽어가면서 거대한 가스와 물질들을 밖으로 방출하고, 뜨거운 별빛에 이 물질들이 이온화되면서 사진처럼 컬러풀한 성운을 만들어낸다. ESA측은 "격렬한 트윈 제트(twin jets)가 우주로 방출되는데 그 속도가 시속 100만 km에 달한다" 면서 "우리의 태양만한 작은 질량을 가진 별들이 죽어가면서 종종 이처럼 인상적인 모습을 만들어낸다"고 설명했다. 이어 "두개의 별이 만들어낸 이같은 가스상 원반은 명왕성 공전 궤도의 15배 정도까지 퍼진다"고 덧붙였다. 　 그렇다면 이후 M2-9는 어떻게 될까? 최후의 예술작품을 남기며 죽어가는 M2-9는 결국 차갑게 식으며 쪼그라들면서 백색왜성(white dwarf)이 된다. 우리의 태양 역시 앞으로 70억 년 후면 수소를 다 태운 뒤 바깥 껍질이 떨어져나가 행성모양의 성운을 만들고 나머지 중심 부분은 수축한 뒤 지구만한 크기의 백색왜성이 될 것으로 예상된다. 사진=ESA/Hubble & NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

만약 우주에 지옥이 있다면 이같은 모습은 아닐까? 지난 21일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 별 'Hen 2-427'(혹은 WR 124)과 이를 둘러싼 성운 M1-67의 모습을 공개했다. 붉게 터져나오는 우주 가스 중심부에 X자로 찬란하게 빛나는 천체가 바로 별 Hen 2-427 이다. 이 별이 지옥같은 곳에서 자신의 존재를 알릴 수 잇는 것은 울프-레이에별(Wolf-Rayet)이기 때문이다. 울프-레이에별은 우리 태양 질량의 20배 이상 되는 극대거성으로 자체 ‘연료’를 빠르게 소모하는 탓에 결국 초신성 폭발을 일으키면서 찬란한 최후를 맞는다. 특히 놀라운 점은 마치 Hen 2-427 주위에 불을 붙인듯 타오르는 가스가 시속 15만 km 속도로 우주를 향해 뿜어져 나온다는 사실이다. 성운 M1-67은 지구로부터 약 1만 5000광년 떨어진 궁수자리 내에 위치해 있으며 나이는 채 1만 년도 알 될 정도로 어리다. 우주 나이로 보면 채 젖도 못 뗀 수준 인 셈. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지금으로부터 12년 전인 지난 2003년 8월 25일 미 케이프커내버럴 공군 기지에서 우주망원경 한 대가 실린 델타 II 로켓이 우주로 발사됐다. 그간 수많은 우주의 비밀을 밝혀준 스피처 우주망원경(Spitzer Space Telescope)이 지구 밖으로 나간 순간이었다. 　 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 스피처 우주망원경의 12주년을 자축하며 12장의 이미지로 제작된 달력을 온라인을 통해 공개했다. 이 12장의 이미지는 스피처 우주망원경이 과거 촬영했던 대표적인 작품 중에서 선정된 것이다. 스피처 우주망원경은 세상에 널리 알려진 허블 우주망원경보다 유명하지는 않지만 이에 못지않은 수많은 과학적 성과를 남겼다. 10m 길이의 길쭉한 스피처 우주망원경은 적외선 영역을 관측하는 용도로 제작됐다. 그 이유는 우주의 셀 수 없이 많는 천체들이 구름과 먼지로 둘러쌓여 그 속을 가시광선으로는 들여다 볼 수 없기 때문이다. 스피처 우주망원경을 통해 인류는 우리 은하가 막대 나선 은하라는 사실을 알게됐으며 이웃한 안드로메다 은하의 구조를 보다 정확히 이해할 수 있었다. NASA는 지난 1990년 허블 우주망원경을 시작으로 콤프턴 감마선 관측선(1991), 찬드라 X선 우주 망원경(1999), 스피처 우주 망원경(2003)을 우주로 쏘아 올렸다. 망원경을 지구 밖으로 보내는 이유는 지상에서는 날씨와 대기의 영향을 받아 우주의 정보를 제대로 관측하기 힘들기 때문이다.　 NASA 제트추진연구소 마이클 워너 박사는 "이번에 공개된 이 12장의 이미지 만으로는 스피처 우주망원경의 성과를 충분히 담아낼 수 없다" 면서 "그간 스피처가 촬영한 '보석' 같은 이미지를 통해 우주에 대한 인식의 저평이 넓어졌다"고 자평했다. 다음은 NASA가 공개한 스피처 우주망원경이 촬영한 12장의 사진이다.　1. 나선은하 M81(2003년 12월 촬영)　　　2. 게성운(CrabNebulai·2005년 6월 촬영)　3. 우리은하의 중심 (2006년 1월 촬영)　4. 헬릭스 성운(Helix nebula·2007년 2월 촬영)　5. 로 오피유키 성운(Rho Ophiuchi·2008년 2월 촬영)　6. 삼각형자리은하(Triangulum galaxy·2009년 4월 촬영)　7. 오리온 성운(Orion nebula·2010년 4월 촬영)　8. 북아메리카 성운(North America Nebula·2011년 2월 촬영)　9. 솜부레로 은하(Sombrero Galaxy·2012년 4월 촬영) 　 　　10. 거대 별 제타 오피유키(Zeta Ophiuchi)가 우주먼지에 충격파를 주는 모습(2012년 12월 촬영)　11. 에타카리나 성운(Etacarinae Nebula·2014년 3월 촬영)　 　 12. 원숭이 머리 성운(Monkey Head Nebula·2015년 8월 촬영)　　사진=NASA/JPL-Caltech　　박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지금으로부터 12년 전인 지난 2003년 8월 25일 미 케이프커내버럴 공군 기지에서 우주망원경 한 대가 실린 델타 II 로켓이 우주로 발사됐다. 그간 수많은 우주의 비밀을 밝혀준 스피처 우주망원경(Spitzer Space Telescope)이 지구 밖으로 나간 순간이었다. 　 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 스피처 우주망원경의 12주년을 자축하며 12장의 이미지로 제작된 달력을 온라인을 통해 공개했다. 이 12장의 이미지는 스피처 우주망원경이 과거 촬영했던 대표적인 작품 중에서 선정된 것이다. 스피처 우주망원경은 세상에 널리 알려진 허블 우주망원경보다 유명하지는 않지만 이에 못지않은 수많은 과학적 성과를 남겼다. 10m 길이의 길쭉한 스피처 우주망원경은 적외선 영역을 관측하는 용도로 제작됐다. 그 이유는 우주의 셀 수 없이 많는 천체들이 구름과 먼지로 둘러쌓여 그 속을 가시광선으로는 들여다 볼 수 없기 때문이다. 스피처 우주망원경을 통해 인류는 우리 은하가 막대 나선 은하라는 사실을 알게됐으며 이웃한 안드로메다 은하의 구조를 보다 정확히 이해할 수 있었다. NASA는 지난 1990년 허블 우주망원경을 시작으로 콤프턴 감마선 관측선(1991), 찬드라 X선 우주 망원경(1999), 스피처 우주 망원경(2003)을 우주로 쏘아 올렸다. 망원경을 지구 밖으로 보내는 이유는 지상에서는 날씨와 대기의 영향을 받아 우주의 정보를 제대로 관측하기 힘들기 때문이다.　 NASA 제트추진연구소 마이클 워너 박사는 "이번에 공개된 이 12장의 이미지 만으로는 스피처 우주망원경의 성과를 충분히 담아낼 수 없다" 면서 "그간 스피처가 촬영한 '보석' 같은 이미지를 통해 우주에 대한 인식의 저평이 넓어졌다"고 자평했다. 다음은 NASA가 공개한 스피처 우주망원경이 촬영한 12장의 사진이다.　1. 나선은하 M81(2003년 12월 촬영)　　　2. 게성운(CrabNebulai·2005년 6월 촬영)　3. 우리은하의 중심 (2006년 1월 촬영)　4. 헬릭스 성운(Helix nebula·2007년 2월 촬영)　5. 로 오피유키 성운(Rho Ophiuchi·2008년 2월 촬영)　6. 삼각형자리은하(Triangulum galaxy·2009년 4월 촬영)　7. 오리온 성운(Orion nebula·2010년 4월 촬영)　8. 북아메리카 성운(North America Nebula·2011년 2월 촬영)　9. 솜부레로 은하(Sombrero Galaxy·2012년 4월 촬영) 　 　　10. 거대 별 제타 오피유키(Zeta Ophiuchi)가 우주먼지에 충격파를 주는 모습(2012년 12월 촬영)　11. 에타카리나 성운(Etacarinae Nebula·2014년 3월 촬영)　 　 12. 원숭이 머리 성운(Monkey Head Nebula·2015년 8월 촬영)　　사진=NASA/JPL-Caltech　　박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA)이 발사한 허블 우주 망원경은 25년 동안 천문학의 최전선에서 많은 활약을 했다. 몇 차례 업그레이드를 통해 강화된 성능과 유지 보수 덕분에 가능한 일이었지만, 이제는 일선에서 물러나 여생을 편히 보낼 나이도 된 셈이다. NASA는 허블 우주 망원경을 대신할 제임스 웹 우주 망원경(JWST)을 2018년 발사할 예정이다. 역사상 가장 비싼 망원경이 될 이 우주 망원경은 육각형으로 접을 수 있는 여러 개의 거울을 사용해서 6.5m 지름의 주경(primary mirror, 망원경 반사경 가운데 가장 지름이 크고 빛을 처음 모으는 거울)을 가지고 있다. 이는 허블 우주 망원경의 2.4m에 비해 매우 큰 주경인 셈이다. 그런데 과학자들은 벌써 제임스 웹 우주 망원경 이후의 차세대 우주 망원경에 대해서 논의하고 있다. 앞으로 20년 후 발사할 망원경에 대해서 지금부터 개발이 필요하기 때문이다. 사실 허블 우주 망원경이나 제임스 웹 우주 망원경 모두 이런 식으로 수십 년 전부터 논의한 결과물이다. 미국 내 주요 대학과 천문학 연구 기관이 모인 대학 천문학 연구 협회(Association of Universities for Research in Astronomy (AURA))는 최근 차세대 거대 우주 망원경인 HDST(High-Definition Space Telescope)의 초기 구상을 발표했다. 아직 확정된 내용은 아니고 망원경의 이름 역시 완성 단계에서는 바뀔 가능성이 크지만, 일단 현재 계획은 무려 12m 지름의 주경을 가진 우주 망원경을 만드는 것이다. 이 우주 망원경은 제임스 웹 우주 망원경과 마찬가지로 작은 육각형 거울이 여러 개 모여 하나의 큰 거울을 만드는 방식을 사용한다. 이 방법은 간단하게 큰 망원경을 만들 수 있을 뿐 아니라 작게 접어서 로켓에 탑재할 수 있으므로 미래에는 우주 망원경 발사 방식의 대세가 될 가능성이 크다. 일단 펼쳐지면 HDST는 12m에 달하는 지름을 가진 거대 망원경이 된다. 지구에 있는 망원경과 달리 대기의 간섭을 받지 않는 우주 망원경은 어떤 망원경보다 더 선명하고 해상도가 높은 사진을 찍을 수 있다. 그 예상 해상도는 허블 우주 망원경의 24배에 달한다. 과학자들은 HDST가 발사되면 100광년 이내에 있는 외계 행성을 직접 촬영하거나 혹은 100억 광년 떨어진 은하의 세부 구조를 알 수 있을 것으로 기대하고 있다. 심지어 수백만 광년 떨어진 안드로메다은하에 있는 별 하나를 식별하는 일도 가능하다. 아직은 구상 단계이지만, HDST가 활약하는 시대가 되면 외계인의 존재 여부나 혹은 우주의 태초에 무슨 일이 있었는지 같은 오래된 질문들이 해결될지 모른다. 아직은 미래의 일이지만, 과학의 발전은 의심의 여지 없이 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

우주에서 '폭죽놀이'를 하면 이같은 모습일까? 지난 14일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 막대나선은하 'NGC 428'의 모습을 홈페이지를 통해 공개했다. 지구로부터 약 4,800만 광년 떨어진 고래자리에 위치한 NGC 428은 나선은하의 한 종류인 막대나선은하(barred spiral galaxy)다. 일반적으로 은하는 그 형태에 따라 둥그런 타원은하와 나선은하로, 이중 나선은하는 제대로 그 모습을 갖춘 정상나선은하와 막대나선은하로 나뉜다. 이번에 허블우주망원경이 촬영한 NGC 428이 바로 막대나선은하로 그 중심에 별들로 구성된 막대 모양의 구조가 있어 이렇게 분류된다. 막대나선은하는 우주에 흔하게 존재하는데 우리은하 역시 여기에 속한다. NASA 측은 "NGC 428의 클로즈업 사진을 보면 나선 형태가 보이지만 전체를 보면 다르다" 면서 "전반적으로 나선 구조가 심하게 뒤틀리고 구부러져 있다"고 설명했다. 그렇다면 왜 NGC 428는 뒤틀린 모습을 갖게된 것일까? 이는 2개 이상의 은하가 충돌해 이루어진 것이다. 이 과정에서 사진에서 보듯 마치 폭죽을 터뜨리는 것 같은 붉은빛과 분홍빛의 폭발이 일어나며 이 속에서 수많은 별들이 탄생한다. 곧 우주의 '스타 탄생' 현장인 셈이다. 　 　 　 　 　 사진= ESA/Hubble and NASA and S. Smartt 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

게의 등딱지처럼 생겨 ‘게성운’이라고 불리고 있는 M1 성운이 ‘오늘의 천문 사진’(APOD)으로 소개됐다. 16일 미국항공우주국(NASA)이 운영하는 웹사이트 APOD에 공개된 이 사진은 허블 우주망원경이 촬영한 데이터를 착색한 것이다. 허블 망원경은 NASA와 유럽우주국(ESA)이 공동으로 운영하고 있다. 황소자리 방향으로 지구로부터 약 6290광년 거리에 있으며 지름은 약 5광년인 게성운은 1731년 영국 아마추어 천문학자 존 베비스에 의해 처음 발견됐다. 이후 1758년 프랑스 천문학자 샤를 메시에가 게성운을 시작으로 성운과 성단을 109개로 정리한 ‘메시에 목록’을 만들었다. 메시에는 자신의 이름 첫 글자인 ‘M’과 이 목록의 첫 번째 순서라는 뜻으로 게성운에 ‘M1’이라는 명칭을 붙였다. 1884년에는 영국 천문학자 로스가 지름이 183cm인 반사 망원경을 사용해 M1이 게의 등딱지처럼 생겼다고 해서 게성운이라는 별명을 붙였다. 게성운은 별의 진화 마지막 단계인 초신성이 폭발해 만들어진 초신성 잔해이다. 성운 중심에는 지름 30km에 달하는 중성자별인 펄서가 존재하며 1초에 30.2회 자전하면서 전자기파를 방출한다. 천문학자들은 게성운이 언제 생성됐는지까지 기록을 통해 밝혀냈다. 팽창우주론의 창시자인 미국의 허블은 유럽대신 동양의 기록에서 초신성의 기록을 찾아냈고 게성운이 초신성 잔해라는 것을 1928년 발표했다. 중국 기록은 송나라 때 연대기인 ‘송사천문지’(宋史天文誌)에 나와 있는데 “1054년 여름 남동쪽에 낯선 별이 나타났는데 불그스름한 빛깔로 금성보다 밝았으며 23일 동안은 대낮에도 볼 수 있었다. 그 후 차츰 어두워졌으며 1056년 봄 소멸했다”고 쓰여 있다. 당시 초신성 폭발은 중국뿐만 아니라 우리나라, 일본, 터키, 그리고 인디언의 기록에도 남아 있다. 미국 애리조나에 있는 화이트 메사 동굴과 나바호산에는 오늘날 미 남서부 지역에 사는 원주민인 푸에블로 족의 선조들이 그린 벽화가 남아 있다. 천문학자들은 이 벽화에 그려진 초승달을 이용해 초신성이 1054년 7월 5일쯤 폭발했다는 것까지 계산해냈다. 사진=NASA/ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr