롯데백화점이 환경재단과 함께 도심 쓰레기 문제 해결을 위해 전개하는 ‘리얼스 마켓’(RE:EARTH MARKET) 캠페인을 다음달 3일 서울 명동에서 진행한다고 18일 밝혔다. 리얼스 마켓은 ‘깨끗한 지구를 위한 환경 정화 프로젝트’라는 슬로건을 통해 일상 속 ‘제로웨이스트’ 실천을 촉구하는 시민 대상 캠페인이다. 지난해에는 바닷가와 도심에서 플로깅(조깅하며 쓰레기를 줍는 활동) 행사를 열어 2만 3000리터의 쓰레기를 수거한 바 있다. ‘역사’를 테마로 한 올해 캠페인은 다음달 3일 ‘명동 페스티벌’에 방문하는 시민이면 누구나 참여할 수 있다. 이날 참가자들은 리얼스 마켓 부스에서 생분해 봉투, 집게, 장갑을 대여한 뒤 쓰레기를 수거하면 된다. 쓰레기양에 따라 일비아, 닥터노아, 톤28, 허블룸, 렘넌트 등 친환경 브랜드 제품을 선물로 준다.

지금까지 인간이 지구 이외의 천체에 발을 내디딘 것은 달이 유일하다. 지구 바로 옆 행성인 화성 탐사도 본격적으로 시작한 것은 얼마 되지 않는다. 그런데 달, 화성을 넘어 태양계 다섯 번째 행성이자 가장 큰 목성에서 생명체의 흔적을 찾기 위한 여정이 곧 시작된다. 유럽우주국(ESA)은 목성 얼음 위성 탐사선 ‘주스’(JUICE·Jupiter Icy Moons Explorer)를 13일 오전 9시 15분(한국시간 오후 8시 15분)에 남아메리카 프랑스령 기아나우주센터에서 발사한다. 목성은 수많은 위성을 거느리고 있어 ‘작은 태양계’라고 불리기도 한다. 실제로 지난 2월 국제천문연맹(IAU) 소행성센터(MPC)가 미국 카네기과학연구소에서 발견한 목성 위성 12개를 인정하면서 목성의 위성은 92개가 됐다. 태양계에서 가장 많은 위성을 가진 행성이다. 목성의 수많은 위성 중 가장 유명한 것은 ‘갈릴레이 위성’이다. 이름 그대로 이탈리아 물리학자 갈릴레오 갈릴레이가 직접 만든 굴절망원경을 이용해 1610년에 발견한 4개의 위성이다. 4개의 위성은 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토로 이름 붙여졌다. 주스 탐사선은 화산을 가진 뜨거운 위성 이오를 제외한 유로파, 가니메데, 칼리스토 3개의 얼음 위성을 관측하는 것이 주 임무다. ESA 소속 과학자들은 이들 3개의 얼음 위성 표면 아래 깊숙한 곳에 생명체가 존재하기 위한 전제 조건 중 하나인 액체 상태의 물로 이뤄진 광활한 바다가 있을 것이라고 추정한다. 달보다 작은 크기의 유로파는 15~25㎞ 두께의 얼음 표면층 아래에 물이 흐르고 있을 것이라고 과학자들은 예상한다. 실제로 2016년 허블우주망원경으로 유로파 표면에서 물기둥이 치솟는 것을 관측하기도 했다. 이 때문에 유로파를 비롯한 얼음 위성들에서 생명체의 흔적을 발견할 수 있다고 보는 것이다. 이번에 발사되는 주스 탐사선이 목성까지 가는 데는 약 8년이 걸릴 것으로 예상된다. 목성까지 여행하는 데 이렇게 오래 걸리는 이유는 지구와 달, 금성의 중력을 이용한 플라이바이(flyby)를 하기 때문이다. 근접 비행을 의미하는 플라이바이는 행성과 위성의 중력을 활용해 밀고 당기기를 하면서 추진력을 얻어 비행에 사용되는 연료를 아끼는 방법이기도 하다. 주스 탐사선은 2031년 7월 목성 궤도에 진입할 예정이지만 궤도 진입 6개월 전인 같은 해 1월부터 과학 연구를 시작한다.주스 탐사선은 2031년 목성 궤도에 진입한 뒤 2034년까지 플라이바이 방식으로 3개의 위성을 근접 비행하며 탐사 활동을 수행한 뒤 2034년 12월 가니메데 궤도에 진입해 임무를 수행할 예정이다. 주스 탐사선이 가니메데를 집중 탐사하는 이유는 다른 갈릴레이 위성보다 목성에서 멀리 떨어져 있기 때문에 목성의 자기장 영향을 덜 받아 생명체 존재 가능성이 그만큼 크다고 보기 때문이다. 한편 미국 항공우주국(NASA)도 내년에 목성 위성 탐사선 ‘유로파 클리퍼’를 발사한다. 유로파 클리퍼는 발사는 늦게 하지만 주스 탐사선보다 1년 이른 2030년에 목성 궤도에 진입한 뒤 유로파를 집중 탐사할 계획이다. 이에 따라 2031년부터 NASA와 ESA는 유로파 위성의 생명체 흔적과 바다를 공동 탐사하게 된다. 천문학자들은 “만약 이곳에서 생명체 흔적을 발견한다면 태양계에서만 생명체가 두 곳에서 따로 진화했다는 것을 보여 주며, 이는 생명체가 은하계 곳곳에 있을 가능성이 높다는 것을 의미한다”면서 기대감을 숨기지 않고 있다.

태양계 끝자락에 위치한 천왕성의 신비로운 모습이 최첨단 우주망원경 제임스웹에 포착됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 제임스웹 우주망원경의 근적외선카메라가 촬영한 선명한 고리가 인상적인 천왕성의 모습을 공개했다. 지난 2월 6일 약 29억㎞ 떨어진 곳에서 12분 간 노출되며 촬영된 천왕성은 특유의 고리가 선명하게 드러나 보인다. 천왕성은 토성처럼 웅장하고 아름답지는 않지만 신비로운 고리를 무려 13개나 가지고 있다.그러나 천왕성의 고리는 햇빛을 반사하지 않는 암석과 먼지로 이루어져 망원경으로 포착하기가 쉽지않다. 이번에 제임스웹은 이중 11개의 고리를 촬영하는데 성공했으며 일부 고리가 너무 밝아 겹쳐보이지만 역대 촬영된 것 중 가장 선명하다는 것이 전문가들의 평가다. NASA에 따르면 천왕성의 가장 바깥쪽에 있는 두 개의 고리는 너무 희미하며 지난 2007년 허블우주망원경을 통해서 그 존재가 확인됐다. 또한 제임스웹은 천왕성의 '가족사진'도 촬영했다. 천왕성은 총 27개의 위성을 거느리고 있는데 영국의 대문호 세익스피어의 작품 속 등장인물에서 그 이름을 따왔다. 이번에 제임스웹은 이중 6개를 촬영했으나 나머지 위성은 너무 작아 모습이 잡히지 않았다.태양과 지구 거리의 19배나 되는 먼 거리에서 태양을 공전하는 천왕성은 정확한 대기의 성분도 모를만큼 밝혀낸 데이터가 별로 없다. 인류가 처음으로 천왕성의 ‘얼굴’을 직접 본 것은 지난 1986년 1월 24일 ‘인류의 척후병’ 보이저 2호가 천왕성을 스쳐 지나가면서다. 단 5시간 반의 근접비행 동안 보이저 2호는 8만 1500㎞ 거리에서 파랗게 빛나는 천왕성의 모습을 보내왔다. 이를통해 인류는 천왕성에 고리가 있다는 사실을 알게됐고 이후 하와이 켁천문대 망원경으로도 이를 포착했다. 결과적으로 이번에 제임스웹이 천왕성 고리의 비밀을 푸는데 한발 더 다가선 셈이다.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 ‘쿨’한 행성이다. 특히 천왕성은 태양계 공전면에 대해 자전축 기울기가 무려 98도나 돼 아예 ‘건방지게’ 드러누운 자세로 태양을 공전하는 특징도 갖고있다. 　　 특히 태양계 끝자락을 탐사하기 위한 인류의 도전도 가시화되고 있다. 지난해 2월 미 국립과학원(NAS)이 행성 탐사의 과학적 목표와 미션을 제시하는 ‘행성과학 10년 계획’(planetary science decadal survey) 보고서를 통해 천왕성 탐사를 최우선 과제로 지정하고 이를 NASA에 권고했다. 인류에게는 미지의 행성인 천왕성이 본격적인 탐사 대상에 오를 수 있는 계기가 마련된 셈이다, 

우리 태양 질량의 무려 300억 배가 넘는 것으로 추정되는 거대한 '괴물 블랙홀'이 발견됐다. 최근 영국 더럼 대학 연구팀은 지구에서 약 27억 광년 떨어진 '아벨(Abell) 1201' 은하단(銀河團)에서 태양 질량의 무려 300억 배에 달하는 극초거대질량 블랙홀을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 역대 발견된 것 중 가장 큰 블랙홀 중 하나로 평가받는 이 블랙홀은 인간의 머리로는 상상하기 힘든 숫자로 설명된다. 먼저 이 블랙홀은 우리 태양의 약 300억 배가 넘는 질량을 갖고 있어 우리은하 중심에 위치한 궁수자리 A* 블랙홀보다도 무려 5000배는 더 크다.블랙홀은 우리의 태양 질량과 비교해 ‘체급’을 나누는데 태양보다 수십 만 배 이상 큰 초질량 블랙홀과 태양보다 3배 이상 큰 항성질량 블랙홀로 구분한다. 특히 우주에는 인간의 상상을 훌쩍 뛰어넘는 블랙홀도 존재하는데 태양의 100억 배 이상 질량을 가진 이같은 블랙홀을 '극초거대질량 블랙홀'(ultramassive black hole)이라 부른다. 　 특히 이번 블랙홀은 중력렌즈 효과와 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 활용해 처음으로 발견돼 전문가들의 관심을 모으고 있다. 중력렌즈는 아인슈타인의 상대성 이론에 따라 빛이 시공간을 지나면서 질량이 큰 천체 옆에서 휘어지는 현상을 이용한 것이다. 먼 별이나 은하에서 나온 빛은 은하나 은하단의 중력장에 들어가면 마치 렌즈에 들어간 빛처럼 경로가 굴절되면서 확대된다. 과학자들은 중력렌즈의 도움을 받아 멀리 떨어진 천체를 10~20배 정도 더 밝게 볼 수 있다.더럼 대학 연구팀은 중력렌즈 효과로 은하의 빛이 휘고 확대된 이미지를 허블우주망원경으로 포착했으며, 또 이를 슈퍼컴퓨터를 활용해 수십 만 번 시뮬레이션했다. 이 결과 태양 질량의 무려 300억 배에 달하는 극초거대질량 블랙홀의 존재가 확인된 것. 연구를 이끈 제임스 나이팅게일 박사는 "태양 질량의 300억 배에 달하는 블랙홀은 지금까지 발견된 것 중 가장 큰 것 중 하나"라면서 "이론적으로 블랙홀이 얼마나 커질 수 있는지에 대한 상한선에 있기 때문에 매우 흥미로운 발견"이라고 설명했다. 특히 그는 "이번에 발견된 블랙홀은 다른 거대 블랙홀과는 달리 그다지 활동적이지 않는 것이 특징"이라면서 "중력렌즈 효과를 활용하면 이처럼 멀리있는 비활동성 블랙홀도 연구가 가능하다는 것이 확인됐다"고 덧붙였다. 　한편 SF영화의 소재로도 등장하는 블랙홀은 질량이 매우 큰 별의 진화 마지막 단계에서 만들어지며 강력한 중력으로 모든 것을 빨아들이는 시공간 영역을 말한다. 특히 블랙홀은 빛 조차도 흡수하기 때문에 직접 관측할 수 없다. 다만 전문가들은 블랙홀이 강력한 중력으로 주변에서 많은 물질을 흡수하면서 제트(jet)라는 강력한 물질의 흐름을 방출한다는 사실을 통해 그 존재를 확인하는데 이번에 중력렌즈를 통한 방법도 새 블랙홀 발견의 가능성을 열었다.  

수많은 별들이 빽빽이 모여있어 빈틈조차 찾기힘든 환상적인 별들의 모습이 우주망원경에 포착됐다. 지난 17일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 구상성단 '메시에 55'(M55)의 모습을 사진으로 공개했다. 지구에서 약 2만 광년 떨어진 궁수자리에 위치한 M55는 지름만 100광년에 이르는 거대한 성단이다. 이 성단 안에 무려 10만 개에 달하는 별들과 밝기가 주기적으로 변하는 변광성이 55개 있으며 사진으로 보이듯 중심부의 별들이 중력에 묶여 빽빽이 모여있다. 이처럼 수많은 별들이 공처럼 둥글게 모여있는 것을 구상성단(球狀星團)이라 하는데 우리은하에만 적어도 150개 이상 있을 것으로 추정된다.다만 이처럼 크고 밝은 M55는 지구상에서는 전체 모습이 잘 관측되지 않는데, 특히 북반구에서는 하늘에서 낮게 자리잡고 있어 두꺼운 대기층과 빛공해 등의 방해를 받는다. 이같은 문제는 허블우주망원경이 해결했다. 지상의 망원경으로는 지구 대기 왜곡으로 인해 구상성단 중심의 별을 명확하게 관측하는 것이 불가능하지만 500㎞ 이상의 상공을 도는 허블우주망원경은 대기의 간섭없어 어떤 종류의 별이 구상성단을 구성하는지, 어떻게 진화하는지 등에 대한 통찰력을 주기 때문. 　 아름다운 별들의 집단인 성단은 우주에 떠도는 성운에서 태어난다. 같은 장소에서 비슷한 시기에 태어나는 만큼 별들이 어떤 진화 경로를 밟는가를 연구하는데 좋은 대상이 된다. 성단의 종류에는 산개성단(散開星團)도 있는데 산개성단은 구상성단과 달리 젊고 푸른 별들이 느슨한 구조를 이루고 있다.  

지난해 9월 실시된 인류 역사상 최초로 소행성에 우주선을 고의 충돌시키는 실험을 담은 영상이 공개됐다. 지난 1일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)은 당시 허블우주망원경이 촬영한 우주선의 소행성 충돌 전과 후의 상황을 담은 영상을 공개했다. 세계적으로 큰 관심을 모은 이 실험은 한국시간으로 지난해 9월 27일 오전 8시 14분 다트(DART) 우주선이 지구에서 1100만㎞ 떨어진 소행성 디디모스(Didymos)의 위성인 디모르포스(Dimorphos)와 충돌하면서 시작됐다. 이날 DART 우주선은 초속 6.1㎞로 날아가 당초 목표했던 디모르포스와 일부러 충돌하면서 운명을 다했다.이번에 공개된 허블우주망원경이 촬영한 영상은 충돌 1.3시간 전 시작된다. 이어 충돌 20분 후 이 여파로 먼지와 파편이 길에 뻗어나가는 것이 보이며 충돌 17시간 후에는 잔해 패턴이 변화된다. 충돌로 생긴 먼지와 파편은 이후 원뿔 모양으로 흩어졌고 디모르포스 뒤로 혜성같은 꼬리를 형성했다. 그리고 충돌 몇 주가 지난 후에는 꼬리가 둘로 갈라졌다. NASA는 우주선의 디모르포스 충돌로 인해 1000톤이 넘는 먼지와 암석이 우주공간에 흩뿌려진 것으로 분석했다. 이처럼 DART 우주선이 디모르포스와 충돌한 이유는 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성과 충돌해 그 궤도를 변경할 수 있는지를 실험하는 것이었다. 곧 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성의 궤도를 변경하려는 장대한 실험인 셈으로 일단 목표했던 소행성과 충돌하는데는 성공했다. 다만 실제 목표했던 대로 소행성의 궤도가 일부 변경됐는지, 또한 충돌로 인해 어떤 변화가 생겼는지는 추후 연구로 남았었다.이번에 전세계 과학자들은 이 실험을 분석한 논문을 지난 1일 세계적인 학술지 ‘네이처’에 5편이나 발표했다. 그중 일부 공개된 한 논문에 따르면 이 충돌로 디모르포스의 궤도 주기는 33분이나 변경됐다. 결과적으로 DART 실험이 성공적이었다는 설명이다. NASA 과학 임무국 니콜라 폭스 부국장은 “DART가 소행성과 처음 충돌했으며 환호했으나 이는 시작에 불과하다”면서 “이같은 실험은 소행성에 대한 우리의 이해를 돕고 장차 위험한 소행성으로부터 지구를 방어하는데 큰 토대가 될 것”이라고 밝혔다.한편 DART(Double Asteroid Redirection Test)는 폭발물을 탑재하지 않은 500㎏ 정도의 작은 우주선으로 지난 2021년 11월 24일 발사됐다. DART 우주선의 실험장이 된 디모르포스는 직경 160m의 작은 소행성이지만 만약 지구와 충돌한다면 대형 핵무기급 파괴력을 가질 수 있다. 

국내 유일의 SF 신인문학상인 제6회 한국과학문학상 수상작으로 중·단편 대상에는 이형동의 ‘최후의 심판’, 장편 대상에는 청예의 ‘삼남매는 뒤돌아보지 않는다’가 선정됐다. 16일 SF 전문출판사인 허블출판사는 이형동, 청예 이외에 중·단편 우수상에는 박민혁의 ‘두 개의 세계’, 조민현의 ‘삼사라’, 최재혁의 ‘제니의 역’, 허달립의 ‘우주에서 우울이 낫는 순간’이 뽑혔다고 밝혔다. 이형동의 ‘최후의 심판’은 인간보다 공정한 판결로 대중의 신뢰를 얻은 인공지능(AI) 판사의 잇따른 오판에 관한 법정 스토리를 다루고 있다. 청예의 ‘삼남매는 뒤돌아보지 않는다’는 전대미문의 파격적인 사건을 일으켜 법정에 서게 된 휴머노이드 삼남매에 대한 재판 과정을 다룬 작품이다. 심사위원단은 “‘최후의 심판’은 AI를 변호하는 과정의 디테일한 상상력과 설득력이 훌륭하며 ‘삼남매는 뒤돌아보지 않는다’는 유머러스한 모험 서사와 SF에서만 볼 수 있는 문제의식이 절묘하게 결합돼 있다”고 평했다. 장편 대상 수상자에게는 상금 2000만원, 중·단편 대상은 700만원, 중·단편 우수상은 각 200만원이 주어진다. 수상 작품집은 중·단편 부문은 5월, 장편은 8월 출간된다. 2016년부터 시작된 한국과학문학상은 SF 신인 작가의 등용문으로 한국 SF를 이끄는 김초엽, 천선란 등이 이 상을 받았다.

지난해부터 본격 관측에 들어간 제임스 웹 우주 망원경은 허블 우주 망원경을 뛰어넘는 강력한 성능으로 빅뱅 직후 형성된 초기 은하 같이 멀고 희미한 천체를 관측하고 있다. 하지만 사실 제임스 웹 우주 망원경의 또 다른 주요 목표는 우리 태양계 내 천체들이다. 등잔 밑이 어둡다고 아직 태양계 안에도 제대로 관측하지 못한 소행성과 위성이 수두룩하기 때문이다.  스페인 안달루시아 천체물리학 연구소의 파블로 산토스-산즈가 이끄는 연구팀은 아주 특별한 소행성을 관측하기 위해 제임스 웹 우주 망원경을 사용했다. 토성처럼 고리를 지닌 소행성인 10199 커리클로 (Chariklo)가 바로 그 주인공이다.  커리클로는 태양계 외곽인 카이퍼 벨트와 목성 궤도 사이에 있는 미스터리 소행성인 켄타우로스 중 하나다. 신화 속 반인 반마인 켄타우로스처럼 켄타우로스 소행성은 혜성과 소행성의 특징을 지닌 독특한 얼음 천체로 알려져 있다. 하지만 너무 멀리 떨어진 어두운 천체라 아직 정보가 부족하다.  2013년, 이런 소행성을 연구하던 과학자들은 우연한 기회에 소행성 커리클로가 다른 별 앞을 지나는 것을 관측했다. 그리고 예상치 못했던 이상한 깜박임을 발견했다. 관측 데이터를 분석한 결과 과학자들은 커리클로의 고리가 별빛을 가렸다는 결론을 내렸다. 사상 최초로 토성이나 목성처럼 고리를 지닌 소행성을 발견한 것이다. 제임스 웹 우주 망원경은 2022년 10월 18일 소행성 커리클로가 멀리 떨어진 별인 'Gaia DR3 6873519665992128512' 앞을 지나는 순간을 포착해 고리의 정확한 크기는 물론 구성 성분에 대한 정보까지 확보했다. 별 빛이 고리를 통과하면서 변하는 스펙트럼을 관측한 것이다.  관측 결과 커리클로의 고리는 두 겹으로 6~7km 폭의 고리와 2~4km 폭의 고리가 9km 간극을 두고 떨어져 있다. 스펙트럼 분석 결과는 고리의 구성 성분 대부분이 물의 얼음이라는 것을 보여줬다. 멀리 떨어진 소행성의 상당수가 얼음 천체라는 점을 생각하면 어느 정도 예측할 수 있는 결과다. 커리클로는 지름 250km 정도로 소행성 가운데서는 크지만, 고리를 지닌 천체 가운데서는 가장 작다. 고리가 생긴 이유나 고리가 유지되는 이유는 모르지만 아직 밝혀지지 않은 위성이 원인일 가능성이 있다.  제임스 웹 우주 망원경으로도 흐릿한 점으로 보이기 때문에 이 부분까지 밝히지는 못했지만, 과학자들은 이번 관측을 통해 다른 관측 기기로는 절대 알 수 없었던 사실을 알게 됐다. 제임스 웹 우주 망원경의 강력한 관측 능력은 먼 우주는 물론 태양계 내의 미스터리를 푸는 열쇠가 될 것이다. 

제임스웹 우주망원경(JWST)이 생성한 새로운 이미지는 100억 년 전 ‘우주의 정오’ 기간 동안 초기 별이 어떻게 형성되었는지에 그 실마리를 담고 있는 것으로 밝혀졌다. 지구에서 약 20만 광년 떨어져 있는 소마젤란 은하는 우리은하의 가장 가까운 위성 은하 중 하나로, 수소와 헬륨보다 무거운 금속이 부족한 것으로 유명하다. 은하계에서 이러한 금속의 수준은 우주의 초기 역사 동안 은하가 어땠는지 연구하는 데 필요한 초기 우주의 환경을 반영한다. 그 무렵 우주의 나이는 겨우 20억 년에서 30억 년 사이였고, 별 형성이 절정에 달했던 시기였다. 다양한 망원경 임무가 과거에 소마젤란 은하를 연구했지만, 풀리지 않는 의문점들은 여전히 많았다. 이 연구의 저자 중 한 명인 대학우주연구협회의 천문학자 마가렛 마이스너는 “웹 망원경은 이러한 것들을 현장에서 몇 분 정도면 찾아내는데, 이게 바로 웹 힘”이라고 밝혔다. 아미스너는 지난 11일 미국 시애틀에서 열린 미국천문학회 241차 회의에서 웹을 사용하여 NGC 346의 초기 이미징 결과를 공유했다. ‘가스와 먼지 리본’​ 우주 먼지는 별과 행성이 생성될 때 형성되며, 생성 과정이 중단되면 그 사이의 공간인 성간 매체가 되어 맴돌게 된다. 이러한 과정의 파생물인 먼지는 별과 행성과 유사한 중금속으로 만들어진다. 지금까지 천문학자들은 탄소, 산소, 철과 같은 무거운 원소(모두 소마젤란 은하에서 낮은 농도로 존재함)가 결국 지구형 행성이 물질화되는 먼지를 형성하는 데 필요하다고 생각해왔다. 따라서 천문학자들이 NGC 347을 연구하기 위해 웹의 강력한 근적외선 카메라(NIRCam) 장비를 사용했을 때 그들은 성간 매질에서 ‘가스와 먼지 리본’을 발견하고 놀랐다. 이 발견은 금속이 적음에도 불구하고 NGC 347이 먼지가 많고 암석 행성 시스템을 형성하는 데 필요한 구성 요소를 가지고 있다는 초기 증거다. 웹의 근적외선 카메라 필터 6개를 사용하여 팀은 ‘적외선 과잉’이라고 부르는 출처를 3만 3000개 이상 찾았다. 질량이 작은 별에서는 주변 잔해 원반의 먼지가 별빛을 흡수하여 적외선 파장으로 다시 방출한다. 따라서 천문학자들이 적외선 방출을 감지하면 일반적으로 먼지를 감지했음을 의미한다. 과거에도 망원경으로 NGC 346을 연구한 바 있지만, 천문학자들이 우주 먼지를 이미지화한 것은 이번이 처음이다. 예컨대, 현재 은퇴한 스피처 적외선 망원경은 같은 지역에서 87개의 젊은 거성들을 발견했지만, 그보다 더 작은 별을 식별할 만큼 강력하지 않았다. 허블우주망원경 역시 성운 전체에 흩어져 있고 가스와 먼지 필라멘트를 통해 서로 연결되어 있는 수천 개의 예비 주계열성을 발견했다. 그러나 허블이 이 별들을 둘러싼 먼지를 뚫고 들여다볼 만큼 강력하지 않았기 때문에 이번처럼 많은 별들이 발견되지는 않았다. 웹 망원경은 이제 천문학자들이 먼지로 뒤덮인 별을 밝히고 스피처가 감지할 수 있는 것보다 10등급 아래에 도달하고, 허블이 주계열성 이전의 별에 대해 할 수 있는 것보다 2등급 더 희미한 가장 어린 별을 찾는 데 도움을 주고 있다. 적외선 파장에서 별 형성 영역을 검색함으로써 천문학자들은 눈에 보이지 않거나 광학 파장에서 잘못 식별되는 많은 별을 발견할 수 있었다. 앞으로 몇 달 동안 천문학자들은 추가 연구를 통해 소마젤란 은하의 별 형성 과정이 우리가 배운 것과 어떻게 유사하거나 다른지를 알아낼 수 있기를 기대하고 있다. 그들은 또한 이 영역에서 원시별을 계속 관찰할 계획이다. 이 연구는 논문 사전 공개 사이트 아카이브(arXiv) 1월 10일자에 게시된 논문에 설명되어 있다. 

제임스 웹 우주망원경은 관측을 시작한 지 1년도 되지 않아 과학계를 떠들썩하게 만든 관측 결과를 여럿 내놓았다. 특히 제임스 웹 우주망원경이 발사되기 전까지 최고의 우주망원경이었던 허블 우주망원경으로도 흐릿하게 보였던 천체를 상세히 관측해 놀라움을 선사했다. 미국 텍사스 대학 샤르드하 조기 교수가 이끄는 연구팀 역시 이런 경험을 공유했다. 연구팀은 제임스 웹 우주망원경을 이용해 84~110억 광년 떨어진 초기 은하를 관측했다. 이 시기는 우주 나이의 20~40% 정도 되는 시기로 우리은하 같은 대형 나선은하는 드물었고 원시적인 소형 은하들이 합체를 반복하면서 성장하던 때였다. 하지만 허블 우주망원경은 이 시기 은하 가운데도 이미 나선은하의 형태를 취한 것들이 있다는 사실을 발견했다. 다만 허블 우주망원경으로도 이 거리에서는 대부분의 은하가 작은 점처럼 보이기 때문에 나선은하가 맞는지 확신하기 어려웠다. 제임스 웹 우주망원경으로 같은 은하를 다시 확인한 연구팀은 이 은하들이 나선은하인 것은 물론이고 우리은하처럼 중심부에 막대 구조를 지닌 막대나선은하라는 사실을 발견했다. 지구에서 110억 광년 떨어진 EGS23205 은하의 경우 허블 우주망원경 사진에서는 소용돌이처럼 보이긴 해도 다소 확실치 않은 모습이었다면 제임스 웹 우주망원경은 나선 구조와 막대, 그리고 위성 은하의 모습까지 명확히 나타났다.(사진 참조) 연구팀은 이런 사례를 다수 확인했다.연구팀은 허블 우주망원경을 뛰어넘는 제임스 웹 우주망원경의 강력한 성능을 유감없이 활용해 나선은하가 우주 역사의 초기부터 매우 발전된 형태로 진화할 수 있다는 것을 확인했다. 나선은하 중심에 생기는 막대 구조는 단순한 형태학적 특징이 아니라 사실 가스를 끌어당겨 별 생성 속도를 10~100배 정도 빠르게 만드는 중요한 역할을 한다. 일부 대형 은하에서 이런 구조가 우주 초기부터 나타난 이유는 명확하지 않지만, 제임스 웹 우주망원경이 아니었다면 알 수 없었던 사실을 확인한 점은 확실하다. 우주를 들여다보는 인류의 눈인 제임스 웹 우주망원경은 앞으로도 인류의 지식을 한 단계 더 높여줄 것으로 기대된다. 

138억 년 전 빅뱅 이후 우주에 나타난 첫 번째 은하는 과학자들이 생각했던 것보다 훨씬 일찍 형성되었을 수 있다는 가능성을 제임스웹 우주망원경이 보여주고 있음이 밝혀졌다. 미 항공우주국(NASA)의 제임스웹 우주망원경은 빅뱅 직후 원시우주에 나타난 최초의 은하로 보이는 수십 개의 은하가 담긴 첫 과학품질 이미지 잡아냈다. 망원경의 초기 관측을 사용하여 천문학자들은 '매우 높은 적색이동'을 보이는 은하 무리를 찾아냈는데, 이는 이러한 은하가 우주에서 생각보다 더 일찍 형성되었음을 나타낸다. 미주리 대학의 성명에 따르면, 연구팀은 빅뱅 이후 약 2억~4억 년 후 우주에 처음으로 나타났을 가능성이 있는 87개의 은하를 발견했다. 미주리 대학의 천문학자이자 이번 연구의 주저자인 하오징 얀은 "우주의 초기 부분에서 그렇게 많은 수의 은하를 발견한 것은 우리가 은하 형성에 대한 이전의 견해를 수정해야 할 수도 있음을 시사한다"고 밝히면서 "우리의 발견은 이전에 생각했던 것보다 훨씬 일찍 우주에서 많은 은하들이 형성되었을 수 있다는 첫 번째 징후를 제공한 것"이라고 덧붙였다. 연구팀은 웹 망원경이 포착한 적외선 촬영에서 적색이동을 찾았다. 이 방법을 통해 은하가 방출하는 빛의 파장에서 색상이 어떻게 변하는지 살펴봄으로써 은하가 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 측정할 수 있다. 얀은 성명서에서 "발광원이 우리를 향해 움직이면 빛의 파장이 '압축'되고, 그 짧은 파장은 청색이동을 보인다"고 설명하고, "그러나 그 광원이 우리에게서 멀어지면 그것이 생성하는 빛의 파장은 '늘어나' 적색이동을 보이게 된다"고 말한다. 138억 년 전 빅뱅 이후 우주는 끊임없는 팽창을 계속하고 있다. 즉, 우리은하의 외부에서 관찰되는 은하들이 우리에게서 계속 멀어지고 있다는 뜻이다. 적색이동이 높은 은하일수록 우리에게서 더 멀리 떨어져 있는 은하인 것이다. 그리고 멀리 떨어진 은하일수록 그 은하의 빛이 우리에게 도달하는 데 더 오랜 시간이 걸리며, 더 오랜 우주 초기에 형성된 은하이다. 따라서 매우 높은 적색이동을 보이는 은하를 찾는 것은 초기 우주에 대한 통찰력을 제공한다.얀은 성명서에서 "빛의 속도는 유한하기 때문에 빛이 먼 거리를 이동하여 우리에게 도달하는 데 시간이 걸린다"면서 "예를 들어, 우리가 태양을 볼 때 현재의 모습이 아니라 약 8분 전의 모습을 보는 것이다. 태양 빛이 우리에게 도달하는 데 시간이 그만큼 걸리기 때문이다. 그래서 우리가 아주 멀리 있는 은하계를 볼 때 우리는 아주 오래 전의 그들의 이미지를 보고 있는 것"이라고 덧붙였다. 높은 적색이동(11 이상)을 보이는 물체는 적외선에 의해서만 감지될 수 있으며, 이것이 웹 망원경이 87개의 은하를 관찰하는 데 결정적인 역할을 한 이유이다. 이에 비해 허블 우주망원경은 자외선에서 근적외선까지만 볼 수 있어, 적색이동 11 너머에는 장님이나 다를 바 없다. 이것이 바로 천문학자들이 초기 우주의 은하들을 발견하지 못한 이유이다. 얀은 "우리가 사용한 데이터는 우주의 극히 작은 영역이기 때문에 이 발견은 빙산의 일각에 불과하다"라고 밝히면서 "나는 웹이 우주의 가장 깊은 부분에 대한 새로운 이미지를 계속 제공할 것이기 때문에 다른 천문학자 팀이 광대한 우주의 다른 곳에서 이와 유사한 결과를 발견할 것으로 기대한다"고 말했다.

2022년 임인년 한 해도 불과 열흘 정도밖에 남지 않았습니다. 해마다 연말이 되면 ‘다사다난’했다는 표현을 관용구처럼 씁니다. 올해에는 그 어느 때보다 많은 사건·사고가 있었습니다. 기분 좋게 만드는 일도 있었지만 가슴 아픈 일도 적지 않았습니다. 그래서 연말이 되면 한 해 동안 많은 사람의 이목을 끌었던 사건·사고를 정리해 올 한 해를 돌아보는 기회를 갖고 반성하며 내년에 대비하는 일들을 합니다. 과학계 역시 마찬가지입니다. 과학저널의 양대 산맥인 ‘네이처’와 ‘사이언스’도 연말이 되면 전 세계 과학계가 주목한 연구 성과 및 과학기술 동향, 과학계 인물을 선정하고 있습니다. 네이처는 ‘2022년 올해의 인물’, 사이언스는 ‘2022년 올해의 중요 연구 성과’ 10개를 꼽았습니다. 네이처와 사이언스는 10대 뉴스나 10대 인물을 꼽을 때 발표되는 순서가 절대 순위를 매기는 것은 아니라고 밝히고 있습니다. 10대 인물과 사건은 올 한 해 과학계에서 일어난 주요 사건들을 되새기고 대중에게 이해시키기 위한 것이라고 이야기하지만 아무래도 첫머리에 올라오는 것들에 사람들은 주목하기 마련입니다.네이처 올해의 인물 10명 중 가장 먼저 이름을 올린 것은 미국 항공우주국(NASA) 고더드우주비행센터 천체물리학자이자 제임스웹 우주망원경(JWST) 운영 프로젝트 과학자인 제인 릭비 박사입니다. JWST는 미국, 유럽, 캐나다 등이 25년 동안 약 13조 1000억원을 투입해 만든 세계 최대 크기의 우주망원경입니다. 허블 우주망원경을 대체하기 위한 JWST는 1년 전인 지난해 12월 25일(현지시간) 발사돼 올해 1월 지구에서 150만㎞ 떨어진 라그랑주점이라는 관측 지점에 도착해 우주 관측 임무를 수행하고 있습니다. 릭비 박사는 2010년 JWST팀에 합류해 지난해 말 성공적으로 발사하고 지금까지 임무를 수행할 수 있게 도움을 주고 있습니다. 올해 7월 조 바이든 미국 대통령이 직접 JWST가 찍은 영상을 전 세계에 공개할 때 릭비 박사가 배석했다고 합니다. 그럼에도 릭비 박사는 망원경 이름을 말하는 것을 좋아하지 않는다고 합니다. 릭비 박사는 성소수자인데 망원경의 이름을 따온 제임스 웹이 NASA 2대 국장으로 재직할 때 성소수자 과학자들을 무더기로 해고하고 괴롭혔기 때문이라고 합니다. 어쨌든 사이언스가 발표한 10대 중요 연구 성과 첫째로도 JWST가 지구로 보내온 첫 번째 이미지와 연구 결과 공개가 꼽혔습니다. JWST는 허블 우주망원경보다 주경의 지름이 2.7배, 면적은 6배 더 큽니다. 주경이 큰 것은 우주에서 오는 빛을 더 잘 모을 수 있다는 의미입니다. 실제로 허블 우주망원경보다 100배 더 선명한 영상을 얻을 수 있기 때문에 허블로는 희미하게 포착됐던 천체의 모습을 손에 잡힐 듯 선명하게 볼 수 있다는 말이지요. JWST의 연구 성과와 그와 관계된 인물의 이야기를 접하다 보면 우주 연구는 조바심을 내고 단기에 성과를 내겠다는 생각으로 접근해선 안 된다는 것을 새삼 느끼게 됩니다. 한국 우주개발 정책에 관여하는 사람들이 올해 네이처와 사이언스의 10대 뉴스와 10대 인물 이야기를 특히 꼼꼼히 살펴봐야 할 이유 아닌가 싶습니다.

미국 항공우주국(NASA)이 100억 달러(한화 10조원)를 투입한 제임스웹 우주망원경(JWST)이 지난해 12월 15일 프랑스령 남미 기아나 유럽우주센터에서 발사됐다. 주로 가시광선을 감지하는 허블 우주망원경과 달리 JWST는 적외선으로 열을 감지해 우주 가스나 먼지구름을 뚫고 우주를 가장 깊이 들여다볼 수 있다. JWST는 발사 이후 한 달 만인 지난 1월 24일 지구에서 약 150만㎞ 떨어진 ‘제2 라그랑주점’(L2)에 안착했다. 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 곳으로, JWST가 연료 소모를 최소화할 수 있는 지점이다. 태양에서 바라보면 열에 민감한 JWST가 지구의 뒤편에 숨어 초저온 상태에서 최적의 관측 성능을 유지할 수 있다. JWST는 역대 가장 크고 강력한 우주망원경이다. 지난 7월 12일 첫 공식 관측 이미지를 공개한 이래 계속해서 놀라운 우주 풍경을 잡아내고 있다. 입이 떡 벌어지는 영상을 계속 비춰주고 있으며, 그중 최고 품질의 이미지를 엄선해 발표한다. 아마 이같은 이미지들은 앞으로 여러 과학논문 발표에 밑거름이 될 것으로 믿어 의심치 않는다. 1. 우주 모래시계 지난 11월 16일 공개된 우주 모래시계는 그 중심에 갓 태어난 별, 곧 원시항성을 숨기고 있다. 불타오르는 듯한 이 장면은 L1527로 알려진 ‘아기별’로, 짙고 어두운 가스와 먼지구름에 의해 가려졌으나 적외선으로 관측할 수 있다. JWST에 탑재된 근적외선 카메라(NIRCam)는 황소자리별 형성 영역 내에서 한창 태어나고 있는 모든 별의 형성 장면을 보여준다. 2. 볼프 레예별JWST는 먼 별을 둘러싼 신비한 동심원 고리를 포착했다. 이것은 과학자들을 당황하게 만들기에 족했다. 이미지 속 중심별은 WR140으로 알려져 있으며, 대부분의 수소를 우주로 방출한 후 먼지로 둘러싸인 볼프 레예별이다. 이런 유형의 별은 아주 무거운 질량을 가진 항성의 최종 진화 단계로, 어마어마하게 불어난 외피층을 자신의 강력한 항성풍으로 날려보내 내핵이 드러난 별이다. JWST 프로젝트 학제간 과학자이자 유럽우주국(ESA) 과학 고문인 마크 매코린은 트위터에서 이 별을 “괴짜”라고 불렀다. 그는 “이미지에 보이는 6각형 파란색 구조는 JWST의 MIRI(중적외선 카메라) 이미지에서 밝은 별 WR140의 광학 회절로 인해 생긴 무늬다. 하지만 빨간색 곡선형 이미지는 실제인데, WR140 주변의 외피층들로 실제로 별 주위에 존재하는 것”이라고 밝혔다. 3. 해왕성​JWST의 첫 번째 해왕성 이미지는 고리를 두른 이 거대 얼음 행성의 참모습을 환상적으로 보여준다. 이미지는 태양계를 벗어난 NASA의 보이저 2호 우주선이 해왕성 옆을 지나간 이후 32년 만에 천문학자들에게 최고의 이미지를 보여줬다. ​해왕성 남반구의 밝은 부분은 높은 고도의 얼음 구름으로, 구름 속의 메탄이 햇빛을 흡수하기 전에 햇빛을 반사하는 광경이다. ​4. 창조의 기둥 JWST가 유명한 성운 '창조의 기둥'에 초점을 맞추자 장대한 먼지구름 속의 내용이 놀라울 정도로 선명한 모습을 보여줬다. 지구에서 약 7000광년 떨어진 뱀자리에 위치한 창조의 기둥은 독수리 성운의 일부로, 기둥 하나의 길이가 몇 광년이나 된다. 이 거대한 가스와 먼지구름은 1995년 허블 우주망원경이 잡아내 처음으로 놀라운 아름다움을 드러냄으로써 단박에 명성을 얻게 됐다. JWST가 잡아낸 새로운 이미지는 창조의 기둥을 더욱 상세하고 선명하게 드러내주고 있다. 이전에는 보이지 않았던 수백 개의 별이 화면 전체에서 빛나고 있으며, 일부는 태어난 지 불과 수십만 년밖에 안 된 갓난 아기별들이다. ​5. DART 소행성 탐사선 충돌  지난 9월 26일 NASA의 소행성 탐사선 DART(Double Asteroid Redirection Test)는 디모르포스라는 소행성 위성에 충돌해 우주 암석의 궤도를 바꾸게 했다. 디모르포스는 더 큰 우주 암석 디디모스를 공전하는 위성이다. 이 충돌 광경을 지켜본 JWST는 DART 우주선이 디모르포스에 충돌한 후 이 소행성계가 어떻게 행동했는지 보여주는 일련의 이미지를 포착했다. 6. 타란툴라 성운이 매혹적인 성운 이미지에는 공식적으로 30 Doradus라고 명명된 타란툴라 성운의 모습으로, 한 번도 본 적이 없는 어린 별들이 목하 처음으로 존재를 드러내고 있다. JWST의 고해상도 적외선 카메라는 멀리 떨어진 배경 은하뿐만 아니라 정교한 세부를 관통해 별들의 보육원을 보여준다. 타란툴라 성운은 약 16만 광년 떨어진 대마젤란은하에 있다. 성운은 우주의 나이가 불과 수십억 년 됐을 무렵의 별 형성 영역과 비슷한 화학적 조성을 가지고 있기 때문에 별 형성 연구 천문학자들에게 대단한 매력을 지닌 천체로, 천문학자들에게 상대적으로 초기 우주에서 별이 어떻게 형성됐는지에 대한 독특한 시각을 제공한다. ​7. 유령 은하공식적으로 NGC 628 또는 메시에 74로 알려진 유령 은하(Phantom Galaxy)의 이미지는 은하 형태가 매우 대칭적이기 때문에 천문학자들은 “완벽한 나선”이라고 부른다. 이미지는 JWST가 중적외선 카메라 MIRI로 수집한 데이터를 사용해 주디 슈미트에 의해 처리됐다. 이 은하는 허블 우주망원경과 WISE(광역 적외선 탐사기)와 같은 장비를 사용해 이전에 여러 번 이미지화됐지만, 이미지는 완전히 새로운 은하계의 모습을 보여준다. 8. 목성 고리JWST가 지구에서 가까운 목표물에 조준했을 때 천문학자들은 그 결과를 보고 대단히 만족해했다. 목성의 이미지는 웹의 근적외선 카메라(NIRCam)로 캡처된 것으로, 목성계를 매우 자세하게 보여준다. 여기에서 극지방을 둘러싼 아름다운 오로라와 거대 가스 행성을 둘러싸고 있는 희미한 고리, 목성의 두 위성도 볼 수 있다. 아말테아는 가장 왼쪽에 있는 밝은 점이고, 아드라스테아는 아말테아와 목성 사이의 고리 가장자리에 있는 희미한 점이다. 9. 울프-룬드마크-멜로테 은하왜소은하인 울프-룬드마크-멜로테 은하(WLM/DDO 221)의 이미지는 JWST의 근적외선 카메라가 포착한 것이다. 울프-룬드마크-멜로테 은하(WLM)은 우리은하를 포함하고 있는 국부 은하군에서 가장 멀리 떨어진 구성원 중 하나이기 때문에 천문학자들에게 흥미로운 대상이다. 고립된 특성으로 인해 WLM은 다른 시스템과 상호 작용할 가능성이 없는 만큼 은하 형성 및 진화 이론을 연구하고 테스트하려는 천문학자들의 주요 목표가 돼왔다. 1909년 막스 볼프에 의해 발견됐으며, 304만 광년 거리의 고래자리에 있다.  10. 토성 위성 타이탄JWST가 토성의 가장 큰 위성인 타이탄에 초점을 맞췄을 때 과학계는 다시 한번 흥분했다. JWST는 지난 11월 4일 간신히 타이탄의 두꺼운 메탄 구름을 포착했다. 구름 중 하나(클라우드 A)는 타이탄의 탄화수소 바다 중 가장 큰 크라켄 마레 위에 떠 있는 것이다. 그런 다음 며칠 후 하와이의 케크 천문대에서 시간이 지남에 따라 구름이 어떻게 변했는지 이해하기 위해 이 구역을 관찰했다.

제임스 웹 우주망원경, 놀랍도록 커다란 미생물, 임박한 급성호흡기질환(RSV) 백신개발, 인공지능이 창조한 예술작품… 네이처와 함께 과학저널 양대 산맥인 ‘사이언스’가 올해 ‘과학계를 뒤흔든 뉴스’(BREAKTHROUGH OF THE YEAR)를 선정해 발표했다. 사이언스는 과학계에서 주목한 성과 10개를 선정해 발표했다. 우선 가장 주목받은 올해 과학계 성과는 바로 ‘황금 눈’(Golden eye) 제임스 웹 우주망원경 관측 성공이다. 제임스 웹 우주망원경은 미국, 유럽, 캐나다 등이 25년 동안 13조원을 투입해 만든 세계 최대 크기의 우주망원경으로 지난해 크리스마스 연휴에 발사돼 올해 1월 지구에서 150만㎞ 떨어진 관측지점에 도착한 뒤 셀 수 없이 많은 우주의 모습을 지구로 보내오고 있다. 지난 7월에는 미국 백악관에서 조 바이든 대통령이 직접 나서서 제임스 웹 우주망원경이 보내온 이미지를 공개했다. 허블 망원경으로는 뚜렷하게 볼 수 없었던 영상들을 선명하게 볼 수 있었을 뿐만 아니라 우주 생성 초기에 가까운 130억년 전 별빛까지 관측하는데 성공했다. 그 다음으로는 지난 11월 중국, 미국 공동 연구팀이 ‘네이처 지속가능성’에 발표한 다년생 벼 개발이 꼽혔다. 다년생 벼는 매년 새로 심을 필요가 없어 노동력 투입은 줄고 연간 곡물생산량은 비슷한 것으로 알려졌다. 실제로 연구팀에 따르면 노동력의 58.1%가 줄고 투입 비용의 49.2%를 절약할 수 있으며 재배기간도 최대 77일이나 줄일 수 있는 것으로 알려졌다. 다년생 벼가 심어진 논은 토양 비옥도가 향상되고 생태학적으로도 긍정적 효과가 있는 것으로 알려졌다.세 번째로는 인공지능의 창조성 확인이 선정됐다. 지난 8월 미국 콜로라도 주립 박람회 미술대회에서 ‘스페이스 오페라 극장’이라는 작품이 디지털 아트 부문 1위를 차지했다. 뒤늦게 인공지능이 그린 작품이라는 사실이 알려지면서 상을 주는 것이 맞는가라는 논란이 일기도 했다. 오픈AI라는 기업에서 문장만 넣으면 그림이나 사진 형식으로 만들어주는 ‘달리’(DALL-E)라는 프로그램을 내놨다. 그동안 예술, 과학적 발견은 인간 고유의 것으로 알려졌지만 이제 점점 인공지능이 잠식해오고 있다는 점에서 사이언스는 올해 주요 뉴스로 꼽았다. 사이언스는 최근 GSK와 화이자가 호흡기세포융합바이러스(RSV)를 예방할 수 있는 백신에 대한 임상 시험에 착수한 것도 올해 주요 뉴스로 선정했다. RSV는 급성호흡기감염병을 일으키는 바이러스로 영유아가 걸리면 미세기관지염을 일으키고 심할 경우 중증으로 발전되는 경우가 많다. 또 면역력이 떨어진 노인들에게도 RSV는 치명적이다. 문제는 RSV에 대한 백신이 아직 개발되지 못했다는 것이다. 이전에도 RSV 백신 개발에 착수했지만 임상시험에서 번번히 실패했다. 그렇지만 GSK와 화이자가 개발한 백신 후보물질은 아직까지 위험 신호를 발견하지 못해 내년 중에는 FDA를 비롯해 전 세계 약품규제기관의 승인이 가능할 것으로 기대하고 있다.이 밖에 지난 9월 미국 항공우주국(NASA)가 다트라는 우주선을 발사해 소행성 디모르포스의 궤도를 바꾸는 실험에 성공한 것, 동전 크기로 사람 눈에 보이는 거대한 미생물 발견, 난치병인 다발성 경화증을 일으키는 바이러스 발견, 200만년 전 DNA를 이용해 재구성한 고대 생태계, 흑사병이 유럽인 DNA에 남긴 흔적 발견 등이 주요 뉴스로 꼽혔다.

약 85억 광년 밖 ‘괴물’ 블랙홀이 가까이 다가온 별을 잡아먹고 빛에 가까운 속도로 물질을 ‘트림’하듯 방출하는 극히 드문 천문 현상이 관측됐다. 미 메릴랜드대 이고르 안드레오니 박사 등 국제연구진은 지난 2월 지상과 우주의 주요 망원경이 포착한 조석파괴현상(TDE)인 ‘AT2022cmc’을 분석한 결과를 과학저널 ‘네이처’와 ‘네이처 천문학’ 30일자에 논문 2편으로 발표했다.TDE는 은하 중심에 위치한 무거운 블랙홀이 그 주위를 지나던 별을 포획해 파괴하는 현상이다. 별이 블랙홀의 조석반지름보다 가까워지면 블랙홀의 조석력에 의해 별이 파괴돼 별 질량의 절반이 블랙홀로 서서히 빨려 들어간다. 이때 별의 잔해는 블랙홀 주위에 부착원반을 형성해 강한 섬광을 낸다. 여기서 나온 빛은 별의 잔해를 연료로 사용해 수개월 혹은 수년 동안 지속되면서 서서히 어두워진다.TDE 그 자체는 드문 현상은 아니다. 그러나 AT2022cmc 현상은 TDE 중에서도 빛에 가까운 속도로 물질을 분출하는 ‘상대론적 제트’를 형성했다는 점에서 극히 드문 것으로 평가된다. 논문 공동저자 마이클 코플린 미 미네소타대 천문학 조교수는 “이같은 상대론적 제트가 마지막으로 관측된 사례는 10년도 더 넘었다. 우리가 가진 데이터로는 이런 제트를 가진 TDE가 전체의 1%밖에 안될 만큼 매우 드물다”고 말했다. 그러면서 “이번 TDE의 섬광은 지금까지 관측된 것 중 가장 밝은 부류다. 태양 1조 개보다 더 밝은 빛을 발산했다”고 덧붙였다. 연구진은 AT2022cmc를 포함해 상대론적 제트가 관측된 TDE는 지금까지 4건밖에 안 된다고도 했다. 또 이같은 TDE는 블랙홀이 빠르게 회전하는 공통점을 보이고 있다는 점을 근거로 블랙홀의 급속한 회전이 상대론적 제트를 일으키는 한 가지 요소일 수 있다고 제시했다.해당 연구에 따르면, AT2022cmc 현상은 캘리포니아 팔로마 천문대의 광역 천체 관측장비인 ‘츠비키 순간포착 시설’(ZTF)을 통해 처음 포착됐다. 이어 유럽남방천문대의 초거대망원경(VLT)와 허블 우주망원경 등이 다양한 빛 파장으로 후속 관측을 이어갔다. 가시광과 적외선 파장으로 관측하는 ZTF가 감마선 폭발을 연상시키는 강력한 섬광을 포착한 후, VLT는 후속 관측을 통해 AT2022cmc가 85억 광년 밖 섬광이라는 사실을 밝혀냈다. 이는 TDE 중 가장 멀리서 포착된 것이다. 또 허블 망원경의 가시광 및 적외선 이미지와 칼 G. 잰스키 초대형배열(VLA)의 전파 관측을 통해 AT2022cmc 위치도 정확히 확인됐다. 하지만 AT2022cmc가 너무 밝아 중앙에 이를 품은 은하까지 관측하지는 못했다. 나중에 이 현상이 사라진 뒤 허블이나 제임스 웹 우주망원경(JWST)을 통해 은하에 관한 정보도 확인될 것이라고 연구진은 밝혔다. 연구진은 컴퓨터 모델링을 통해 AT2022cmc가 태양과 비슷한 크기와 질량을 가진 별이 상대적으로 적은 질량을 가진 블랙홀에 파괴되면서 빚어졌을 가능성이 큰 것으로 추론했다. 다른 공동 저자인 대니얼 펄리 영국 리버풀 존 무어스대 연구원은 “지금까지 상대론적 제트를 가진 TDE는 고에너지를 가진 감마선과 X선 망원경을 통해 포착됐는데, 광학 관측으로 이를 찾아낸 것은 처음이다. 이번 관측이 여러 가지 면에서 새 기록을 쓰는 성과를 냈다”고 말했다.

블랙홀은 빛도 빠져나올 수 없는 강력한 중력을 지니고 있다. 그런 만큼 흡수하는 물질도 거의 없고 주변에 동반성도 없는 블랙홀을 관측하는 일은 불가능에 가깝다. 이름 그대로 우주의 검은 구멍이나 마찬가지이기 때문이다. 이런 블랙홀 가운데 과학자들이 특히 찾기 어려운 블랙홀이 바로 중간 질량 블랙홀이다. 일반적으로 블랙홀은 태양보다 훨씬 무거운 별이 초신성 폭발을 일으킨 후 남은 항성 질량 블랙홀과 은하계 중심부에 있는 거대 질량 블랙홀로 나뉜다. 전자의 질량이 태양의 5~100배 사이라면 후자는 태양의 수백만 배에서 수십억 배에 달한다. 중간 질량 블랙홀은 이 중간에 위치한 블랙홀로 태양의 수천 배에서 수십만 배에 달하는 질량을 지니고 있다. 과학자들은 우리은하보다 작은 왜소 은하 중심에 이런 중간 질량 블랙홀들이 숨어 있을 것으로 보고 있다. 문제는 물질이 많은 우리은하와 달리 왜소 은하는 물질의 양이 매우 적어 중심 블랙홀도 활동성이 낮다는 것이다. 블랙홀 자체는 빛이나 에너지를 방출하지 않지만 막대한 물질을 흡수하는 과정에서 강력한 에너지를 방출하면 먼 거리에서도 관측이 가능하다. 비교적 가까운 거리에 있는 항성 질량 블랙홀도 동반성에서 물질을 흡수하면 관측할 수 있다. 그러나 흡수하는 물질이 적은 중간 질량 블랙홀은 미지의 영역일 수밖에 없다. 코펜하겐 대학 닐스 보어 연구소 과학자들은 허블우주망원경과 켁 망원경 같은 지상 대형 천체 망원경 데이터를 분석해 우연한 기회에 지구에서 8억 5000만 광년 떨어진 중간 질량 블랙홀의 존재를 포착했다. 사실 이 정도 거리에서는 활발하게 에너지를 방출하는 대형 은하의 중심 블랙홀이 아니라면 관측이 쉽지 않다. 하지만 연구팀은 블랙홀 주변을 지나가던 운 없는 별 하나가 중력에 의해 흡수되는 장면을 포착했다. 중간 질량 블랙홀도 별보다 수천 배 이상 큰 질량을 갖고 있기 때문에 강력한 중력으로 지나가던 별을 잡아당길 수 있다. 이 경우 별은 스파게티 면발처럼 길게 늘어나 블랙홀에 흡수된다. TDE라고 불리는 블랙홀의 별 흡수 과정은 특징적인 형태를 지니고 있어 먼 거리에서도 관측할 수 있다. 왜소 은하 SDSS J152120.07+140410.5에서 포착된 이 TDE는 AT 2020neh로 명명됐다. (사진 참조) 연구팀은 이 방법으로 왜소 은하 중심부의 중간 질량 블랙홀을 지금보다 더 많이 관측할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 과학자들은 거대 질량 블랙홀이 왜소 은하를 흡수하는 과정에서 중간 질량 블랙홀들이 합체되면서 형성된 것일 가능성에 무게를 두고 있다. 이번 관측 결과와 관측 기술은 앞으로 이 가설을 검증하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 

우주에서 가장 그로테스크한 형태의 우주먼지가 핼러윈데이를 앞두고 사진으로 공개됐다. 지난 28일(현지시간) 유럽우주국(ESA)은 제임스 웹 우주망원경(이하 웹 망원경)으로 촬영한 ‘창조의 기둥’의 새 이미지를 공개했다. 창조의 기둥(Pillars of Creation)은 지구로부터 뱀자리 방향으로 약 7000광년 떨어진 독수리 성운의 성간가스와 성간먼지의 덩어리가 만들어낸 암흑성운으로 이곳에서 새로운 아기 별들이 무더기로 태어난다. 이번에 웹 망원경은 중적외선으로 창조의 기둥을 촬영했는데 우주 먼지 구름이 붉은 색조의 배경 앞에 으스스한 느낌의 푸른 색조로 빛나고 있다.ESA 측은 "이 지역에 존재하는 수천 개의 별들이 시야에서 사라지고, 끝이 없어 보이는 가스와 먼지층이 중심에 자리잡고 있다"면서 “많은 별들이 이 밀도 높은 청회색 기둥에서 활발하게 형성되며, 충분한 질량을 가진 가스와 먼지 덩어리가 형성되면 자체 중력에 의해 붕괴되기 시작하고, 천천히 가열된 끝에 새로운 별이 탄생한다”고 밝혔다. 창조의 기둥을 맨처음 촬영한 것은 1994년 4월 허블우주망원경으로, 그로테스크한 형태와 엄청난 규모로 사람들을 경악케 했다. 그러나 허블우주망원경과 웹 망원경은 다른 파장의 빛으로 우주를 들여다보는 망원경이다.웹 망원경의 중적외선 카메라로 잡은 새로운 이미지는 이달 초에 공개된 근적외선 카메라(NIRCam) 이미지의 후속이다. 웹 망원경은 허블보다 더 큰 주경을 갖고 있을 뿐더러 더 깊은 우주공간에 자리잡고 있는 덕분에 이 같은 이미지를 잡아낼 수 있다. 따라서 웹 이미지는 허블에 비해 훨씬 더 자세한 기둥의 구조를 보여준다.　  

계산된 삶(앤 차녹 지음, 김창규 옮김, 허블 펴냄) 복제인간 제이나는 인간과의 친교가 금지됐다. 그러나 인간인 데이브가 종이책과 내려 마시는 커피를 즐기는 법을 알려 주고, 제이나도 자신만의 취향을 만들어 간다. 이런 이들에게 곧 위기가 닥친다. 통제된 계급사회 속에서 복제인간과의 사랑을 소재로 인간이란 무엇인지 묻는 소설. 필립 K 딕상 최종 후보에 올랐다. 384쪽. 1만 7000원.토템과 터부(한은호 지음, 나남출판 펴냄) 남극기지 살인사건의 미스터리를 풀어 가던 심리학자는 존재조차 몰랐던 아버지를 우연히 만나고, 플라스마 연구의 난제를 해결한 천재 수학자는 출생에 얽힌 비밀에 다가선다. 무의식의 세계와 신화적 상징을 탐구해 온 한은호 작가 장편소설이다. ‘친부 살해’라는 신화적 소재를 현대적인 이야기로 풀어냈다. 372쪽. 1만 5800원.화폐의 추락(스티브 포브스 등 지음, 방영호 옮김, 알에이치코리아 펴냄) 미국 연방준비제도이사회를 비롯한 각국의 중앙은행들이 금리 인상 및 인플레이션 대책들을 발표하지만 효과는 크지 않다. ‘포브스’ 편집장 스티브 포브스와 통화 정책 전문가들이 인플레이션의 본질을 설명하고 경제 위기 해결책을 제시한다. 252쪽. 1만 9800원.세상에서 가장 재미있는 물리 이야기(하시모토 고지 지음, 서수지 옮김, 사람과나무사이 펴냄) 만두피와 만두소 어느 쪽도 애매하게 남지 않고 딱 맞게 만두를 빚는 물리학 방법은 무엇일까. 일본 교토대 대학원 교수로 저명한 물리학자인 저자가 지하철역, 마트, 주방, 엘리베이터, 보도블록 등 일상생활의 다양한 공간에서 깨달은 물리법칙을 설명한다. 256쪽. 1만 6000원.능력주의 가장 한국적인 계급 지도/유령들의 패자부활전(장석준·김민섭 지음, 갈라파고스 펴냄) 능력주의의 기원, 그리고 한국이 능력주의의 최전선이 된 기원을 논픽션과 픽션으로 추적한다. 논픽션에서는 근대사를 거치며 대두한 ‘지식 중간계급’이 어떻게 능력주의의 열렬한 신봉자가 됐는지 분석했다. 픽션 부문에서는 지방대를 배경으로 ‘사다리 세계관’ 패자들의 분투와 좌절을 그렸다. 296쪽. 1만 6500원.붕괴의 사회정치학(파블로 세르비뉴·라파엘 스테방스 지음, 강현주 옮김, 에코리브르 펴냄) 많은 이들이 조직, 국가, 전 세계의 붕괴를 이야기하지만 ‘붕괴’의 의미조차 불분명하다. 붕괴라는 단어의 의미를 파헤치고, 상황별 미묘한 뜻의 차이를 밝힌다. 붕괴를 만들고 작동 가능한 개념으로 만드는 작업을 담았다. 붕괴론에 대해 새로운 시선을 제공한다. 312쪽. 1만 8500원.

“우주에 신도시를 짓는 것입니다. 새로운 영토가 생기는 것이라고 보면 됩니다.” ‘헬륨3’를 비롯해 유용한 자원이 대규모로 매장된 것으로 알려진 달은 인류의 새로운 ‘보고’(寶庫)다. 그리스신화 속 달의 여신의 이름을 딴 ‘아르테미스 계획’은 미국을 중심으로 한 유인 달 탐사·개발 프로젝트다. 26일 서울 중구 웨스틴조선호텔에서 열린 ‘2022 서울미래컨퍼런스’ 연사로 나선 폴 윤 미국 엘카미노대 수학과 교수는 “앞으로 우주 경제가 지구 경제를 압도할 것”이라면서 아르테미스 계획의 중요성을 역설했다. 이날 ‘나사, 달, 화성, 소행성 탐사’를 주제로 강연한 윤 교수는 미국 항공우주국(NASA)에서 ‘태양계 홍보대사’로 활동하고 있는 우주 전문가다. 우주정거장을 달에 건설해 사람을 거주토록 하는 것이 아르테미스 계획의 핵심이다. 윤 교수는 아르테미스 프로젝트에 대해 “인간이 우주에 본격적으로 진출하게 되는 것”이라고 의미를 부여했다. 그는 “달 탐사는 화성 탐사로 이어진다”면서 “훗날 후손들이 우주로 나가 직접 거주할 수 있는 역사적인 사건의 시발점이 될 것”이라고 설명했다. 윤 교수에 따르면 우주 개발이 국가 주도 ‘올드 스페이스’에서 민간 중심의 ‘뉴 스페이스’로 전환되고 있다. NASA의 전폭적인 지원을 토대로 성장한 일론 머스크의 ‘스페이스X’가 재사용 로켓을 개발해 발사 비용을 획기적으로 낮춘 것이 계기가 됐다. 모건스탠리는 2040년 우주 경제의 규모가 1조 1000억 달러(약 1569조원)까지 성장할 것으로 전망한다. 윤 교수는 “NASA는 우주 사업의 역량을 사기업에 이전시켜 시장의 판을 키우고 있다”면서 “기업들이 부가가치가 높은 연구를 우주에서 직접 수행할 수 있도록 하면서 전반적인 국가 경쟁력 향상으로 이어지도록 하는 것이 NASA의 전략”이라고 강조했다. 한국형 발사체 ‘누리호’를 성공적으로 궤도에 안착시킨 한국에서도 기대감이 크다. 한국항공우주연구원 주도로 이뤄진 이 프로젝트 노하우를 민간기업에 이전하는 ‘한국형 발사체 고도화사업’도 추진되고 있다. ‘누리호의 심장’으로 불리는 75t급 액체로켓을 제작한 한화에어로스페이스가 이 사업의 우선협상대상자로 최근 선정됐다. 아르테미스 계획 외에도 최근 우주 관련 이벤트가 잇따르는 가운데 윤 교수는 ‘제임스웹우주망원경’의 가동을 가장 의미 있는 사건으로 꼽았다. 기존 ‘허블망원경’이 관측하는 것보다 훨씬 더 멀리, 자세히 관측할 수 있는 망원경이다. 수차례 발사 계획이 미뤄지다 지난해 말 쏘아 올려진 뒤 올해부터 우주의 다양하고 생생한 모습을 고해상도로 보내오고 있다. 윤 교수는 “이 넓은 우주에 생명체가 살 수 있는 곳이 태양계, 그중 지구만 있다는 건 수학자 입장에서 보더라도 확률이 낮다”며 “아직 우리는 망원경으로 멀리서 보기만 할 뿐이지만, 언젠가 후손들이 새로운 땅을 찾아 나설 때 ‘최소한 어느 곳에 가면 되는지’ 가르쳐 줄 수 있기에 제임스웹망원경의 역할이 중요하다”고 말했다.  

최근 나사의 목성 탐사선인 주노는 태양계 최대 위성 가니메데와 생명체 존재 가능성이 있는 위성 유로파의 영상을 보내왔다. 특히 유로파는 선배 목성 탐사선 갈릴레오가 유로파를 근접 관측한 이후 20년이 넘는 세월 만에 다시 표면을 상세히 관측해 과학자들의 주목을 끌었다.  탐사선에 의한 직접 관측은 매우 자세한 정보를 전해줄 수 있지만, 목성까지의 거리가 너무 멀어 자주 보내기가 힘들다. 따라서 과학자들은 지상과 우주의 망원경을 이용해 이런 태양계 내 주요 행성과 위성들을 관측해왔다. 대표적인 성과는 허블 우주망원경이 유로파 주변에서 수증기의 증거를 찾아낸 것이다. 하지만 먼 거리 때문에 위성 표면 관측에는 한계가 있었다.  영국 레스터 대학의 연구팀은 우주 망원경 대신 지상 망원경으로 역대 가장 선명한 유로파와 가니메데의 이미지를 얻었다. 연구팀은 유럽 남방 천문대 (ESO)의 8m급 대형 망원경인 VLT에 설치된 SPHERE 장치를 이용해 두 위성의 적외선 영역 반사 스펙트럼을 분석했다. 이를 통해 물의 얼음과 다른 물질의 존재를 확인하고 컴퓨터 모델링으로 표면 지형을 재구성한 것이다.  연구팀이 공개한 유로파와 가니메데의 이미지는 분해능이 150km 정도로 주노가 보내온 1km 이하 사진보다 거칠지만, 지상과 우주 망원경 이미지 중 가장 선명한 위성의 표면을 확인할 수 있다. 그리고 얼음과 황 같은 원소의 분포 등 여러 가지 정보를 담고 있다. 망원경 관측은 탐사선처럼 가끔 보낼 수 있는 게 아니라 지속적으로 관측이 가능하다는 것이 큰 장점이다. 이 기술은 앞으로 유로파의 내부 바다에서 뿜어져 나오는 수증기와 얼음같이 중요한 정보를 얻는 데 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.  나사는 2030년대 유로파를 탐사할 유로파 클리퍼 우주선을 발사할 계획이다. 다만 우주선이 유로파의 궤도로 진입하지 못하고 목성 주변을 공전하면서 유로파를 관측할 예정이기 때문에 집중적으로 관측해야 할 목표가 무엇인지, 위성 주변의 수증기 분출은 없는지를 망원경으로 확인한다면 큰 도움이 될 것이다.  더 나아가 연구팀은 이 기술이 역사상 가장 큰 망원경으로 현재 건설 중인 ELT에 적용될 경우 해상도가 크게 높아져 더 많은 천체를 연구하는 데 도움을 줄 것으로 보고 있다. ELT는 지름이 39.3m에 달하는 초대형 망원경으로 같은 기술을 적용할 경우 태양계 여러 행성과 위성의 생생한 모습을 관측할 수 있을 것으로 기대된다.