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  • [아하! 우주] 보이저 2호, 태양계 탈출 임박…41년 동안 178억㎞ 비행

    [아하! 우주] 보이저 2호, 태양계 탈출 임박…41년 동안 178억㎞ 비행

    41년 전 지구를 떠난 태양계 탐사선 보이저 2호가 머지않아 태양계를 벗어날 것이라고 미항공우주국(NASA)이 14일(현지시간) 발표했다. NASA 성명에 따르면, 보이저 2호가 보내온 위치 데이터를 분석한 결과 지난 10월 초에 태양계의 최전선에 접근하고 있음을 확인하게 되었다. NASA는 보이저 2호가 지난 8월 말부터 탐사선에 충돌하는 우주선(線·cosmic ray)의 양이 5%가량 늘어난 점을 근거로 태양권계면에 가까워진 것으로 추정한 바 있다. 1977년 지구를 떠난 보이저 2호는 1979년 7월에 목성을, 1981년 8월에 토성을, 1986년 1월에 천왕성, 1989년 2월에 해왕성을 각각 스쳐 지나면서 이들 행성과 위성들에 관한 많은 자료와 사진을 전송했다. 미션을 완료한 보이저 2호는 곧장 태양계 가장자리를 향해 맹렬히 질주한 끝에 태양계 탈출을 앞두게 된 것이다. 보이저로부터 온 새로운 데이터는 태양계의 특징인 저에너지 입자를 추적하는 저에너지 망원경에서 수집된 것이다. 2012년 보이저 1호가 태양계를 떠나는 작별인사 때 보내온 데이터에 비추어볼 때, 보이저 2호 역시 태양계를 벗어날 즈음에는 저에너지 입자와의 충돌이 거의 사라질 것으로 미션팀은 예측하고 있다. 미션팀은 11월 초, 탐사선에 충돌하는 입자 수가 급격히 감소했음을 발견했다. 그러나 거의 0으로 떨어지지는 않았다는 것은 과학자들이 보이저가 최종적으로 태양계의 벗어났다고 선언하기에는 때이르다는 사실을 말해준다. 보이저 1호도 지난 2012년 5월 지금의 보이저 2호처럼 우주선 측정량이 늘어난 지 3개월 뒤 태양권계면을 넘어 성간우주에 진입했다. 새로운 데이터에는 태양계를 벗어나 성간 공간으로 진출을 앞두고 있는 보이저 2호에 대한 첫번째 경고도 포함되어 있다. 이 경고는 고에너지 입자를 측정하는 탐사선의 고에너지 망원경에서 수집된 것으로, 그 입자들은 우주선이 태양계를 떠날 때 더욱 증가할 것이다.고에너지 입자의 급격한 증가는 우주선이 헬리오포즈(태양권계면)라고 불리는 태양계의 거품 보호막에서 점차 벗어나고 있음을 뜻한다. 그 거품은 태양풍에 의해 형성되는 것으로, 태양에서 방출된 하전 입자들의 일정한 흐름이 태양 대기에서 빠르게 가속된 다음 전 태양계를 가로지르는 것이다. 보이저 2호는 거대한 버블처럼 태양을 둘러싸고 있는 태양권(heliosphere)의 가장 바깥 언저리를 비행해왔으며, 보이저 미션팀은 탐사선이 성간 물질의 압력으로 태양풍이 더는 뻗어나가지 못하는 태양권계면 도달 시점을 주시해왔다. 이는 태양의 물질과 자기장이 미치는 영향이 끝나고 성간우주가 시작되는 지점이라 할 수 있다. 보이저 2호가 태양풍의 먼 가장자리를 조사하고 있을 때에도 NASA의 새로운 탐사선이 태양풍이 그렇게 빠른 속도로 가속되는 장소를 조사하기 시작했다. 그것은 코로나라고 불리는 태양의 외부 대기다. 8월에 발사된 NASA의 파커 솔라 프로브는 이달 초 태양을 중심으로 한 24차례의 궤도 비행 중 첫 근일점 통과를 성공했다. 지난 1977년 8월 20일 발사된 무게 722kg의 보이저 2호는 지금까지 약 178억㎞를 비행했다. 이는 태양-지구 거리를 기준으로 하는 천문단위(AU)로 환산할 때 120AU에 달하는 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com 
  • 은하끼리도 대화를 한다고?

    은하끼리도 대화를 한다고?

    흔히들 커뮤니케이션이나 소통이라고 하면 대화를 떠올리기 쉬운데 이는 사람을 기준으로 생각하기 때문이다. 미디어 철학자 존 더럼 피터스 미국 예일대 미디어학과 교수가 2016년에 발표한 ‘자연과 미디어’(The Marvelous Clouds)에 따르면 자연은 물질이나 에너지 흐름으로 커뮤니케이션한다고 봐야한다고 이야기하고 있다. 국제 공동연구진이 지구에서 124억 광년이 떨어져 있는 은하가 주변 다른 은하들과 물질을 주고받으며 커뮤니케이션하는 모습을 관측하는데 성공했다. 칠레 디에고 포르탈레스대, 영국 레스터대, 케임브리지대, 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 매사추세츠공과대(MIT), 중국과학원 국가천문대(NAOC), 프랑스 리옹 제1대학, 한국 고등과학원 국제공동연구진은 칠레 아타카마 사막에 설치된 대형 전파망원경 ‘아타카마 대형밀리미터파 간섭계’(ALMA)를 이용해 ‘W2246-0526’ 은하와 이웃 은하들끼리 물질의 흐름을 주고받는 것을 관측했다고 밝혔다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 16일자에 실렸다. W2246-0526은하는 미국항공우주국(NASA)에서 운용하는 광시야 적외선탐사 우주망원경(WISE)으로 2015년에 발견됐다. 지구로부터 124억 광년 떨어진 곳에 위치한 W2246-0526은하는 우주 초창기 은하로 분류되고 있다. 발생 후 시간이 흐르면 빛이 흐려지기 마련인데 W2246-0526은하는 광도가 태양의 350조 배에 달해 과학계에서 주목하고 있었다. 연구진은 이번 관측과 분석을 통해 W2246-0526은하와 주변에 세 개의 은하 사이에서 물질의 흐름이 있다는 사실을 확인했다. 다른 세 개의 은하에서 W2246-0526 은하로 막대한 양의 물질이 흘러들어가면서 새로운 별을 만들거나 거대 블랙홀 성장에 이용될 것이라고 연구진은 예측하고 있다. 디아즈 산토스 박사(디에고 포르탈레스대)는 “W2246-0526은하가 세 개의 은하와 이웃하고 있다고는 알려져 있었지만 이번 연구는 이들 사이의 상호작용을 뒷받침할 수 있는 실질적 증거를 제시한 것으로 주변 은하들 사이에 연결고리가 있다는 것을 확실히 보여줬다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [지구를 보다] 우주에서도 포착된 최악 산불 ‘캠프파이어’

    [지구를 보다] 우주에서도 포착된 최악 산불 ‘캠프파이어’

    미국 캘리포니아 역사상 가장 치명적인 산불로 기록된 캠프파이어의 모습이 우주에서도 포착됐다. 14일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 지구관측시스템 및 정보 시스템(EOSDIS)을 통해 얻어진 뷰트카운티 파라다이스 인근에서 발생한 대형산불 캠프파이어의 6일 간의 이미지를 공개했다. 산불이 발생하기 전인 지난 7일부터 12일까지 피해지역의 모습을 담은 사진에서 화마가 삼키며 남긴 연기는 대륙을 넘어 태평양까지 퍼져나간다. 다행히 날이 지날 수록 연기가 점차 잦아드는 모습이 보이는데 이는 현지 소방당국의 노력으로 큰 불길이 어느정도 잡히면서 가능했다. AP통신 등 외신에 따르면 캠프파이어는 발화 6일 째인 13일까지 505㎢의 산림과 시가지, 주택가를 잿더미로 만들면서 수많은 희생자와 물적 피해를 낳고있다. 현지언론은 "캠프파이어로 인한 사망자 수가 이미 42명에 달하며 더 늘어날 것으로 보인다"면서 "인근 지역 건물 7000개가 전소돼 캘리포니아 역사상 가장 많은 면적과 건물을 태운 산불로 기록될 전망"이라고 보도했다.   박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 화성에서 해뜨는 소리 들어보니....

    [달콤한 사이언스] 화성에서 해뜨는 소리 들어보니....

    지평선과 수평선 너머로 서서히 붉은 해가 떠오르는 모습은 그야말로 장관이다. 그래서 사람들은 한 해의 시작에 해가 떠오르는 모습을 보기 위해 동해와 높은 산을 찾아 나선다. 그런데 거대한 불덩어리가 서서히 모습을 드러내는 장면을 소리로 표현한다면 어떨까. 영국 연구진이 학창시절 국어시간에 배운 것처럼 해 뜨는 모습(시각)을 청각화하는 ‘공감각적’ 심상을 만들어내는데 성공했다. 영국 앵글리아 러스킨대 컴퓨터정보과학부 도미니크 비치난자 교수와 엑서터대 생체역학과 귀네비어 윌리엄스 교수 공동연구팀은 미국항공우주국(NASA)에서 운용하는 화성탐사선 로버 ‘오퍼튜니티’가 보내온 일출이미지 정보로 2분짜리 해뜨는 소리를 만드는데 성공했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 댈러스에서 오는 13일부터 열리는 고성능 컴퓨팅기술관련 학회인 ‘슈퍼컴퓨팅 SC18 컨퍼런스’에서 공개될 예정이다. 오퍼튜니티는 2003년 발사돼 화성탐사라는 임무를 수행하다가 지난 6월 화성에 강한 먼지폭풍이 일어 지구와 연락이 끊어져 사실상 사망신고가 된 상태다. 연구팀은 오퍼튜니티가 보내온 5000번째 일출 사진을 왼쪽에서 오른쪽으로, 픽셀 단위로 스캔한 다음 밝기와 색상정보와 지표면과의 높이(고도) 정보를 결합시켰다. 연구팀은 시각적 이미지를 청각정보로 전환시키는 이미지-초음파 전환알고리즘을 활용해 고도에 따른 멜로디를 만들어 냈다. 마치 화성 하늘을 음악 오선지처럼 보고 점점 높이 올라가는 태양의 모습을 음표로 만들어 음을 만들어 낸 것이다. 연구팀이 만들어낸 음에서 조용하고 느린 부분은 어두운 배경을 상징하는 것이고 해가 떠오르면서 환해지고 대지의 색깔이 드러나는 부분은 높고 밝은 음으로 처리됐다. 또 연구팀은 진동변환기를 스피커와 연결시켜 촉감으로도 화성의 일출장면을 느낄 수 있도록 했다. 비치난자 앵글리아 러스킨대 교수는 “이번에 활용된 이미지 초음파 변환기술은 행성 표면과 대기 특성을 연구하거나 날씨 변화, 화성 분출 감지 등 다양한 과학 연구에서 활용할 수 있다”며 “보건과학에서는 육안으로는 구별하기 어려운 장기의 특정 모양과 색상의 변화를 소리로 전환할 수 있기 때문에 진단기술에서도 활용도가 높을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 주노 탐사선이 잡은 목성의 ‘용의 눈’

    [우주를 보다] 주노 탐사선이 잡은 목성의 ‘용의 눈’

    -현란한 목성 대기의 움직임이 만들어낸 현상 목성 궤도를 도는 미 항공우주국(NASA)의 탐사선 주노(Juno)가 마치 용의 눈알을 보는 것 같은 목성의 놀라운 구름 사진을 찍어서 보내왔다. 2016년 7월부터 태양계 최대 행성인 목성 궤도를 돌기 시작한 주노는 목성의 최대 비밀을 깨뜨릴 수 있는 다수의 최첨단 과학장비를 탑재하고 있다. 특기할 점은 이들 장비 중에는 일반대중의 의견을 반영한 카메라 한 대도 같이 끼어 있다는 사실이다. 대중의 의견은 투표로 결정되었는데, 그 결과가 바로 이 같은 놀라운 사진으로 나타난 것이다. 10월 29일 오후 4시 58분(미국동부시간=그리니치 표준시 21:58), 이 사진을 찍을 당시 우주선은 목성의 구름층 상단에서 불과 7,000km 내에서 16번째 목성 근접 비행을 하고 있던 중이었다. (이미지 처리는 NASA가 아나라 시민 과학자가 한 것이다) NASA의 제트추진연구소는 트위트에서 이 목성 대기의 현란한 움직임에 '용의 눈'이라는 별명을 붙여주었다. 위의 사진은 과학자들이 목성의 북반구 온대 벨트라고 부르는 지역을 보여준다. 커다란 흰색 타원형은 고기압권 폭풍으로, 바깥 가장자리에서 바람이 주위 대기와 반대 방향으로 불고 있다. 주변에 더 작은 구름 구조들도 보인다. 이것이 목성의 유일한 고기압권 폭풍은 아니다. 9월 6일에 찍은 사진은 거대한 가스 행성인 목성의 남반구에서 이와 비슷한 구조의 구름을 보여준다. 올해 초, NASA가 주노 미션을 연장하여 탐사선은 이제 2021년 여름까지 궤도에 남아 있을 예정이다. 그러나 주노는 더이상 짧은 궤도로 기동할 수 없고 더 넓은 궤도로만 비행할 수 있을 뿐이다. 이제는 53일을 주기로 목성을 근접비행할 수 있다. 그러나 이 연장은 우주선이 원래 예정된 궤도와 동일한 수의 궤도 비행을 완료할 수 있게 해줄 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
  • 우리 은하 속 ‘괴물 블랙홀’이 우주를 움직이는 원리 찾았다

    우리 은하 속 ‘괴물 블랙홀’이 우주를 움직이는 원리 찾았다

    우리 은하에 있는 블랙홀 하나가 빛의 속도에 가깝게 회전해 주변의 우주 공간 자체를 움직이고 있는 것으로 나타났다. 국제 천문학 연구팀은 태양에서 1만3047광년 거리에 있는 쌍성계 ‘4U 1630-47’ 안에 있는 블랙홀이 방출한 X선을 분석해 이런 특징을 알아냈다고 ‘천체물리학저널’(ApJ) 최신호(2일자)에 발표했다. 인도 천문학자들이 주도한 이번 연구는 인도우주연구기구(ISRO) 관측위성 ‘애스트로사트’의 소프트X선망원경(SXT)과 미국항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 우주망원경에 포착된 고에너지 X선 파장을 분석해 블랙홀의 특성을 확인할 수 있었다. 연구팀은 2016년부터 시작한 관측 연구를 통해 해당 블랙홀이 주변에 있는 모든 우주 공간을 빨아들일 정도로 충분히 빠르게 회전하고 있다는 것을 알아냈다. 아인슈타인의 상대성 이론에 따르면, 블랙홀이 이렇게 빨리 회전하면 공간 자체를 회전할 수 있다. 분석에서 블랙홀의 회전 속도는 무려 빛의 속도인 초속 2억 9979만 2458m의 90% 수준이나 되는 것으로 나타났다. 덕분에 블랙홀은 주변에 있는 가스와 먼지 등의 파편을 더욱 많이 흡수할 수 있어 그 중량은 우리 태양보다 10배는 더 큰 것으로 확인됐다. 연구에 참여한 인도 타타기초연구소(TIFR)의 수딥 바타차리야 박사는 현지 언론에 “천체의 질량과 회전율은 블랙홀의 형성을 특징짓는 두 가지 특성”이라고 설명하면서 “블랙홀이 생성될 때는 중력이 작용하므로 질량은 더욱 쉽게 측정할 수 있다”고 말했다. 또한 연구를 이끈 영국 사우샘프턴대학의 마유크 파하리 박사는 “블랙홀은 특히 회전율을 측정하기가 매우 어려우므로, 정확한 상태의 쌍성계에서 고품질의 X선을 관측해야만 블랙홀이 물질을 흡수하는 것을 알 수 있다”고 설명했다. 한편 이 블랙홀은 지금까지 우리 은하에서 발견된 20개의 블랙홀 중에서 가장 빠르게 회전하는 5개의 블랙홀 중 하나로 알려졌다. 사진=블랙홀의 상상도(NASA/JPL) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • NASA “이번 주말, 소행성 3개 근접”…충돌 가능성은?

    NASA “이번 주말, 소행성 3개 근접”…충돌 가능성은?

    이번 주말, 지구에 거대한 소행성 3개가 스쳐 지나갈 것이라고 미국항공우주국(NASA)이 경고했다. 8일 NASA 지구근접천체연구센터(CNEOS)에 따르면, 세 소행성은 미국 시간으로 10일 밤 10시부터 11일 새벽 3시까지 순차적으로 지구에 가장 가깝게 접근할 예정이다. 가장 먼저 지구에 접근하는 소행성은 2018 VS1으로, 크기는 현재 13~28m로 예측되고 있다. 이 소행성이 지구와 가장 가까이 접근하는 시간은 이날 밤 10시3분(이하 모두 미국 시간 기준), 거리는 지구에서 약 138만 6771㎞ 떨어진 곳을 지날 것으로 추정된다. 이에 대해 NASA는 크기와 거리를 고려하면 지구에 충돌할 가능성은 없다고 설명했다. 다음은 세 소행성 중 가장 큰 2018 VR1이 16분 뒤 지구를 지나간다. 길이 약 30m로 대왕고래 크기 만한 이 소행성이 이때 지구와 떨어진 거리는 약 500만 ㎞나 돼 안심할 수 있는 거리라고 NASA는 덧붙였다. 마지막 소행성은 2018 VX1으로 지구를 방문하는 시간은 다음날인 11일 오전 3시20분쯤이 될 예정이다. 이때 지구와 떨어진 거리는 38만1474㎞로, 지구와 달까지 거리보다 가깝지만, 크기는 8~18m에 불과해 이 소행성 역시 지구에 위협이 되지는 않는다. 이번에 지구를 방문하는 소행성들은 상대적으로 크기가 작고 멀리 떨어져 있다고 느낄 수도 있지만, NASA는 이들을 지구근접천체(NEO)로 분류한다. 지구근접천체는 지구로부터 0.05AU(지구-태양 거리 1AU=1억5000만㎞) 이내에 접근하는 천체를 가리키는 데, 이 중 지구에 잠재적인 위협을 줄 수 있는 소행성 약 100만 개 중에서 발견되는 소행성은 단 1%에 지나지 않는다. 지구에 위협을 가할 가능성이 있는 나머지 소행성은 아직 찾지 못한 상태라고 과학자들은 말한다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 파커 태양탐사선, 근일점 통과 후 ‘정상작동’ 보고

    [아하! 우주] 파커 태양탐사선, 근일점 통과 후 ‘정상작동’ 보고

    -초속 95km로 근일점을 통과 후 정상작동 ​ ​지난 6일 낮 12시 반경(한국시간) 태양 표면에서 불과 2400만㎞ 떨어진 근일점을 통과한 파커 태양탐사선이 '건재'하다는 신호를 보내왔다고 파커 미션 관계자가 7일(현지시간) 발표했다. 이 근일점 거리는 태양과 가장 가까운 행성인 수성-태양 사이 평균거리(5800만㎞)의 10분의 4 수준으로, 강력한 태양 복사선과 태양풍에 노출된 탐사선이 가혹한 첫 시험을 무사히 통과했다는 뜻이다. 이로써 파커는 지난 10월 29일, 이제까지 역사상 태양에 가장 근접한 기록을 세웠던 1976년 헬리오스-2의 기록(4300만㎞)을 깬 데 이어 또 하나의 기록을 추가하게 되었다. 또한 첫번째 근일점 통과에서 파커는 초속 95㎞로 근일점을 통과함으로써 가장 빠른 우주선 속도 기록도 아울러 세웠다. "파커는 성공했다."고 선언한 NASA 과학임무위원회 토머스 주버컨 박사는 "파커는 지난 60년 동안 이룩한 과학발전의 절정으로, 이제 인류는 태양을 최초로 방문했을 뿐만 아니라 우주에 대한 깊은 이해에 다가섰음을 의미한다"고 밝혔다. 존스홉킨스 대학 응용물리연구소의 미션 관제사들은 이날 오후 4시 46분(미국동부시간)에 우주선의 상태 신호 'A'를 받았다. 이 신호는 네 가지 가능한 상태 신호 중에서 가장 좋은 신호로, 파커 탐사선이 실행 중인 모든 계측기와 함께 정상 작동하면서 과학 데이터를 수집하고 있으며, 사소한 문제가 있는 경우 우주선의 자율운행 기능으로 해결되었음을 의미한다. 7년 동안의 24차례 근일점 통과 중 첫번째 관문을 통과한 파커 탐사선은 꽃잎 모양을 한 궤도를 따라 우주 멀리 갔다가 태양으로 되돌아오는 선회비행을 계속하게 된다. 궤도를 돌 때마다 점점 태양에 가까이 접근해 최종적으로 2025년 6월 24차 근일점 통과 때는 초속 190㎞로 태양표면에서 620만㎞ 거리까지 접근한다. 헬리오스-2의 접근거리보다 7배나 가까운 것이다. 1차 근일점 통과 때 강렬한 햇빛은 태양을 정면으로 향한 탐사선의 열방패를 섭씨 440도까지 달구었다. 우주선이 태양에 가까이 다가감에 따라 2025년 마지막 근일점 통과 때 이 온도는 1,370도까지 상승한다. 그러나 세라믹 열방패와 탄소복합체 열갑옷으로 보호된 우주선의 실내 온도는 27도를 유지하도록 설계되었다. 파커 탐사선의 1차 태양 탐사 미션 기간은 10월 31일에서 11월 11일까지로, 이 기간 동안은 지구와 통신이 끊어지므로 과학 데이터 수집만 진행되고, 데이터가 지구로 다운 링크되기 시작하는 것은 몇 주 후가 된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
  • [우주를 보다] 오렌지빛 자체 발광 ‘지구 코로나’의 비밀

    [우주를 보다] 오렌지빛 자체 발광 ‘지구 코로나’의 비밀

    국제우주정거장(ISS)에서 오렌지 빛으로 물든 아름다운 지구의 모습이 카메라에 포착돼 눈길을 끈다. 미국항공우주국(NASA)은 7일 공식 홈페이지 ‘오늘의 사진’ 코너에 ISS에서 체류 중인 유럽우주국(ESA) 소속 독일인 우주비행사 알렉산더 게르스트가 촬영한 지구의 모습을 소개했다. 이 사진은 지난달 7일 ISS가 호주 상공을 지날 때 게르스트가 촬영한 것으로 ‘대기광’(airglow)으로 불리는 희귀한 대기 현상을 보여 준다. 대기광은 태양 자외선 등에 의해 분해된 대기 중의 분자나 원자가 다시 결합할 때 나오는 빛으로 낮에도 상공에서 빛을 낸다. 우주에서 보면 지구를 둘러싸고 빛나는 것처럼 보여 지구 코로나라고도 불린다. 또한 이 현상은 과학자들이 우주 날씨와 지구 날씨 사이의 관계 등 지구와 우주의 접점 근처에 있는 입자들의 움직임을 알아내는 데 도움을 주기도 한다. ISS는 지구로부터 약 400㎞ 떨어진 상공에서 시속 2만 7600㎞의 속도로 92분 91초마다 하루에 16번 지구 궤도를 공전한다. 덕분에 대기광은 물론 일출이나 일몰, 오로라, 태풍 등 각종 현상을 관측하는 데 도움을 준다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 충돌하는 두 은하 속 블랙홀 합체 순간 포착 (네이처)

    충돌하는 두 은하 속 블랙홀 합체 순간 포착 (네이처)

    두 은하가 충돌할 때 각 은하 중심에 있는 두 거대 블랙홀이 서로 끌어당기는 순간이 처음으로 포착됐다. 미국 메릴랜드대학 출신 천문학자 마이클 코스 박사가 이끄는 국제 연구팀은 충돌이 진행 중인 여러 은하에서 각 은하 중심에 있는 거대 블랙홀이 서로 끌어당겨 합쳐지기 직전의 순간들을 포착했다고 7일(현지시간) 밝혔다. 연구팀은 “이같은 천문 사건은 우리은하가 수십억 년 안에 이웃은하인 안드로메다와 충돌할 때 어떤 일이 일어날지를 미리 보여주는 것”이라고 설명했다. 연구팀은 미국항공우주국(NASA) 허블우주망원경과 하와이 W.M.켁 망원경 등에 포착된 방대한 자료를 선별해 충돌 중인 은하 수백 개를 조사했다. 코스 박사는 “두 은하의 중심에 각각 자리잡은 두 블랙홀이 하나로 합쳐지는 순간을 자세히 본 것은 꽤 놀라운 일이었다”면서 “이는 해석에 의존하지 않은 매우 깨끗한 결과물이므로 논쟁의 여지가 없다”고 말했다. 연구팀은 방대한 X선 자료에서 시각적으로 희미하지만 활발한 블랙홀들을 찾아냈다. X선은 은하 중심을 덮고 있는 두꺼운 먼지와 가스구름을 통과하므로 이를 측정하면 관측할 수 있다. 그리고 거기에 있는 블랙홀들이 하나의 거대한 블랙홀로 합쳐지기 직전까지 서로 끌어당기는 모습을 포착했다. 연구팀에 따르면, 두 블랙홀이 충돌하면 중력파라는 강력한 에너지를 방출할 것이다. 초기 우주에서는 은하 충돌이 더 빈번하게 이뤄졌으며 이번에 포착된 새로운 이미지들은 이런 사건 중 하나에 관한 상세한 광경을 제공한다. 또한 이런 이미지는 우리 은하 중심에 있는 거대 블랙홀이 안드로메다에 있는 블랙홀과 합쳐질 때 어떤 일이 일어나는지를 보여준다. 이런 블랙홀은 결국 부서져 하나의 더 큰 블랙홀로 합쳐질 것이다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(8일자)에 실렸다. 사진=NASA/ESA/W.M.켁천문대/마이클 코스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 인류를 화성에…NASA 차세대 우주선 ‘오리온’ 테스트 현장 공개

    인류를 화성에…NASA 차세대 우주선 ‘오리온’ 테스트 현장 공개

    인류를 화성에 데려갈 차세대 우주선 ‘오리온’의 근황이 전해졌다. 미국항공우주국(NASA)은 8일(현지시간) 공식 홈페이지 오늘의 사진 코너에 일몰을 배경으로 바다 위에 떠있는 오리온 우주선의 모습이 담긴 사진 한 장을 공개했다. 미국의 우주과학 기술이 집약된 오리온 우주선은 과거 우주왕복선이 사고 발생 시 인명 피해를 막을 수 없었던 단점을 완벽히 극복한 다목적 유인 우주선으로, 인류를 화성과 소행성 등 먼 우주에 보내는 것이 목표다. 오리온에는 우주비행사들이 탑승하는 ‘승무원 모듈’이 있는데 국제우주정거장(ISS)까지 왕복을 위한 단거리 비행에는 6명까지 탑승할 수 있고 소행성이나 화성 탐사 임무에는 4명까지 탈 수 있다. 이는 운항장비 등을 탑재한 ‘서비스 모듈’로 가능하다. 이 모듈에서 비행을 위한 동력은 물론 비행사들을 위한 물과 산소가 공급된다. 또한 오리온에는 임무 중 문제가 생겼을 때 승무원 모듈을 안전하게 내보내는 ‘비상탈출 시스템’도 탑재돼 있다. 지난 1일부터 5일까지 태평양 일대에서 밤낮으로 진행된 이번 테스트는 오리온 우주선이 발사 중이나 귀환 중에 문제가 생겨 비상탈출 시스템으로 인해 승무원 모듈이 바다에 떨어졌을 때 복구 과정을 검증한 것이다. 특히 이번 테스트에서는 미 해군의 샌 안토니오급 상륙함 ‘USS 존 P. 머서’(LPD-26)의 지원으로 테스트용으로 만들어진 오리온 우주선의 시스템을 복구했다. ‘항행중 복구 테스트-7’(URT-7·Underway Recovery Test-7)로 명명된 이번 테스트에서 NASA의 탐사지상시스템복구팀은 미 해군과 함께 오리온 우주선이 추후 임무를 수행하고 지구로 돌아왔을 때 복구에 필요한 절차와 하드웨어를 검증했다고 NASA는 밝혔다. NASA는 지난해 오리온 우주선에 탑승할 우주비행사들을 대상으로 비상착수 시 탈출 훈련도 진행한 바 있다. 당시 승무원들은 입수부터 구명보트 사용까지 다양한 생존 훈련을 받았다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 유럽 최초 화성 로버 엑소마스가 스페인에 나타난 사연은?

    유럽 최초 화성 로버 엑소마스가 스페인에 나타난 사연은?

    인류는 화성의 다양한 모습을 미 항공우주국(NASA)의 로버 덕분에 마치 현장에 있는 것처럼 세밀하게 관찰했다. 하지만 화성은 넓고 로버를 보내 탐색한 지역의 범위는 매우 좁다. 지난 수십 년간 미국의 독무대였던 화성 로버 분야에 유럽우주국(ESA)이 도전하는 이유다. ESA의 엑소마스(ExoMars) 로버가 그것으로 큐리오시티보다 작은 310kg급 중형 로버지만, 나름의 독특한 무기가 있다. 바로 코어 드릴(Core drill)로 인류 최초로 화성 지표를 뚫고 내부 지층을 확인하는 막중한 임무를 담당할 것이다. 화성을 비롯해 태양계 천체를 제대로 이해하기 위해서는 표면을 자세히 관찰하는 것은 물론 그 내부 구조도 알 필요가 있다. NASA의 인사이트(InSight) 탐사선은 지진계를 통해서 화성의 내부 구조를 살필 예정이고 엑소마스 로버는 최대 2m까지 지표를 뚫고 들어갈 수 있는 드릴을 이용해서 내부 지층 샘플을 확보할 예정이다. 후자의 경우 혜성 내부 물질을 확보하려다 결국 아쉽게 실패로 끝난 ESA의 로제타 프로젝트의 한을 풀 수 있는 절호의 기회가 될 것이다. 과학자들은 한때 화성이 지구처럼 따뜻하고 액체 상태의 물이 풍부했다는 여러 가지 증거를 발견했다. 당연히 생명체가 탄생할 수 있는 상황이지만, 적어도 현재 화성 표면은 생명체가 살 수 있는 환경이 아니다. 하지만 강력한 방사선을 피할 수 있고 표면보다 더 따뜻한 지표 아래의 환경은 다를지도 모른다. 화성 땅 밑에 뭐가 있는지 알기 위해서는 결국 직접 파보는 수밖에 없다. 그리고 이 역사적인 과업은 2021년 발사 예정인 엑소마스 로버의 몫이다. 이를 위해 최근 ESA는 영국과 스페인에서 찰리(Charlie)라는 이름의 프로토타입 로버 엑소핏(ExoFit)의 테스트를 진행 중이다. 엑소마스 로버는 여러차례 프로토타입 테스트를 진행했는데, 찰리는 카메라와 센서, 태양전지, 컴퓨터, 통신 장비 등 거의 모든 장비를 갖춘 완성형으로 화성처럼 황량한 환경인 스페인의 타베르나스 사막에서 테스트 중이다. 조종은 원격으로 영국에서 진행한다. 물론 지구–화성과는 비교할 수 없는 짧은 거리지만, 먼 거리에서 원격으로 시스템을 확인하기에는 충분한 거리다. 화성을 연구하는 과학자들은 비슷한 시기 화성을 방문할 NASA의 마스 2020 로버와 엑소마스 로버에 큰 기대를 걸고 있다. 화성에 생명체가 살았는지, 그리고 지금도 혹시 살고 있는지에 대한 결정적인 증거가 이번에 나올지도 모른다. 설령 확실한 답을 찾지 못할지라도 이 두 로버가 전해줄 정보는 미래 화성을 직접 탐사할 인류에게 매우 귀중한 정보를 제공할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com 
  • [우주를 보다] 심연의 우주 속에 펼쳐진 ‘박쥐의 그림자’

    [우주를 보다] 심연의 우주 속에 펼쳐진 ‘박쥐의 그림자’

    심연의 우주 속에서 배트맨을 부르는 사인같은 재미있는 사진이 공개됐다. 최근 유럽우주국(ESA)은 미 항공우주국(NASA)과 공동으로 운영하는 허블우주망원경으로 촬영한 성운 사진을 공개했다. 두터운 구름과 먼지 속에 빛나는 별들의 모습이 인상적인 이 사진 제목은 '뱀자리 꼬리 속에 박쥐의 그림자'. 사진 속 지역은 지구에서 약 1300광년 떨어진 뱀자리 꼬리 부근에 위치한 뱀자리 성운이다. 가스와 먼지로 둘러쌓인 이 성운 안쪽에는 우리의 태양과 비슷한 어린 별들이 존재한다. 곧 이 가스 성운 안쪽에서는 우리가 모르는 또다른 태양계가 막 형성되고 있지만 두터운 가스와 먼지에 가려 그 내부를 쉽게 들여다보기는 어렵다. 그렇다면 박쥐의 그림자는 어디에 있을까? 사진 상단 부근을 보면 가운데 밝게 빛나는 별을 중심으로 마치 날개를 쭉 펼친 것 같은 그림자가 보인다. 물론 다소 억지스러운 해석이지만 흥미를 주는 것은 사실. 가운데 빛나는 별의 이름은 HBC 672로 여기에서 성운 사이로 새어나오는 빛에 의해 이같은 '그림자'가 만들어진 것으로 추정된다. 한가지 더 놀라운 사실은 HBC 672를 둘러싸고 있는 가스와 먼지의 디스크인 원시 행성계 원반(protoplanetary disk)으로, 그 크기는 태양계 지름의 200배에 달한다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [지구를 보다] 오렌지 빛 세상…ISS서 본 지구 코로나

    [지구를 보다] 오렌지 빛 세상…ISS서 본 지구 코로나

    국제우주정거장(ISS)에서 오렌지 빛에 둘러쌓인 지구의 모습이 카메라에 포착돼 눈길을 끈다. 미국항공우주국(NASA)은 7일(이하 현지시간) 공식 홈페이지 ‘오늘의 사진’ 코너에 ISS에서 체류 중인 유럽우주국(ESA) 소속 독일인 우주비행사 알렉산더 게르스트가 최근 촬영한 우리 지구의 아름다운 모습을 소개했다. NASA에 따르면, 해당 사진은 지난달 7일 ISS가 호주 상공을 지날 때 게르스트가 촬영한 것으로 ‘대기광’(airglow)으로 불리는 희귀한 대기 현상을 보여준다. 대기광은 태양 자외선 등에 의해 분해된 대기 중의 분자나 원자가 다시 결합할 때 나오는 빛으로 낮에도 상공에서 빛을 낸다. 지구 밖에서 보면 지구를 둘러싸고 빛나는 것처럼 보여 지구 코로나라고도 불린다. 또한 이 현상은 과학자들이 우주 날씨와 지구 날씨 사이의 관계 등 지구와 우주의 접점 근처에 있는 입자들의 움직임을 알아내는 데 도움을 주기도 한다. 한편 ISS는 지구로부터 약 400㎞ 떨어진 상공에서 시속 2만7600㎞의 속도로 92분91초마다 하루에 16번 지구 궤도를 공전한다. 덕분에 대기광은 물론 일출이나 일몰, 오로라, 태풍 등 각종 현상을 관측하는 데 도움을 준다. 사진=알렉산터 게르스트/ESA/NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 지난해 태양계 광속 통과한 ‘외계 행성 오무아무아’는 탐사목적 우주선?

    지난해 태양계 광속 통과한 ‘외계 행성 오무아무아’는 탐사목적 우주선?

    지난해 10월 19일 담배처럼 길쭉하게 생긴 적갈색의 외계 행성 하나가 태양계를 거쳐 우주 저편으로 날아갔다. 시간당 31만 5000여㎞속도로 태양계를 통과한 이 행성을 미국 하와이대 ‘팬스타스1’ 망원경이 포착했다. 이 행성에는 하와이어로 ‘저 멀리에서 최초로 도착한 메신저’라는 뜻의 ‘오무아무아’라는 이름이 붙여졌다. 미 항공우주국(NASA)은 이 행성이 별과 별 사이 공간을 일컫는 인터스텔라(성간) 천체라고 확인했다. 특정한 별의 항성계에 속해있지 않은 우주 공간에서 날아온 행성이란 의미다. 미 CNN방송은 5일(현지시간) ‘오무아무아’가 외계의 고등생명체가 보낸 메시지일 수 있다는 하버드대 연구 논문이 나왔다고 보도했다. 에이브러햄 러브 하버드 스미스소니언 천체물리학센터 교수와 슈무엘 비알리 박사 연구팀은 ‘태양 복사압이 오무아무아의 독특한 가속을 설명할 수 있는가‘라는 제목의 논문에서 “오무아무아는 발견 초기 태양을 지나며 속도가 줄어들 것으로 예상됐지만 반대로 속도가 빨라지는 등 독특한 가속 패턴을 보였다”면서 이같이 주장했다. 논문이 온라인 아카이브에 사전 공개되자 천문학자들은 회의적인 반응을 내놨다. 오무아무아가 혜성처럼 태양의 열로 표면에 있던 물질이 떨어져 나가면서 속도가 붙은 것이라는 반박이다. 하지만 연구팀은 “오무아무아가 태양 가까이 있을 때 가스가 빠져나가는 것이 관측되지 않았다”면서 “표면 물질이 떨어져 나가 속도가 빨라졌다면 오무아무아의 회전도 빨라져야 하는데 이런 현상은 일어나지 않았다”고 강조했다. 연구팀은 대신 오무아무아가 태양 빛의 복사압으로 속도를 높이는 ‘솔라 세일’ 형태일 가능성을 제기했다. 솔라 세일은 태양에서 나오는 광자를 연료 삼아 비행하는 기술이다. 일본은 이 기술을 이용해 우주선 이카로스를 발사했었다. 오무아무아를 보낸 외계의 고등생명체가 태양계를 탐사할 목적으로 솔라 세일 형태를 띤 오무아무아를 일부러 보냈을 가능성이 있다는 주장이다. 러브 교수는 “우주에 떠도는 인공물의 증거를 발견하는 것은 ‘우리가 유일한 것인가’라는 해묵은 질문에 확실한 대답을 제공하는 것”이라고 말했다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 파커, 첫 근일점 통과 성공 - 태양 2400만㎞까지 접근

    [아하! 우주] 파커, 첫 근일점 통과 성공 - 태양 2400만㎞까지 접근

    미 항공우주국(NASA)의 태양 탐사선 파커 솔라 프로브가 마침내 1차 근일점 통과를 성공적으로 끝냈다. 지난 6일 낮 12시 반경(한국시간) 태양 표면에서 불과 2400만㎞ 떨어진 거리까지 육박하는 가혹한 시험을 이겨낸 파커 탐사선은 이날 초속 95㎞로 근일점을 향해 날았다. 앞으로 7년 동안 24차례 있을 근일점 통과 중 첫번째 관문을 통과한 파커 탐사선은 꽃잎 모양을 한 궤도를 따라 우주 멀리 갔다가 태양으로 되돌아오는 선회비행을 계속하게 된다. 궤도를 돌 때마다 점점 태양에 가까이 접근해 최종적으로 2025년 6월 24차 근일점 통과 때는 초속 190㎞로 태양표면에서 620만㎞ 거리까지 접근한다. 이는 태양과 가장 가까운 행성인 수성-태양 사이 평균거리(5800만㎞)의 10분의 1 수준으로, 이전 탐사선의 접근거리보다 7배나 가까운 것이다. 태양과 지구 사이의 거리를 100m라 한다면 태양에 4m까지 바짝 접근하는 셈이다. 그러나 이 같은 대담한 접근을 통해서도 당분간 프로젝트 담당 과학자들은 파커로부터 얻어낼 것이 거의 없는데, 태양 근일점에서 강력한 태양의 라디오파로 인해 탐사선과의 통신이 두절되기 때문이다. 이 기간 동안 파커 탐사선은 스스로 자세 제어와 복사 차단을 실시하는 자율운행 우주선이 된다. 이런 점에서 파커는 ‘역사상 가장 자율적인 우주선’이라 할 수 있다.파커 탐사선 운용을 맡고 있는 존스홉킨스 대학 응용물리연구소의 성명에 따르면, 근일점 통과한 파커가 처음으로 지구로 보내는 보고는 '삐~' 하는 발신음으로, 네 가지 옵션의 레퍼토리를 가지고 있는데, 그 중 하나는 모든 것이 정상이라는 것을 의미한다. 일단 지상 관제소의 엔지니어가 첫 번째 발신음을 듣게 되면 12월 초 상세한 과학 데이터가 올 것을 기대할 수 있다는 뜻이다. ‘역사상 가장 뜨거운 우주 미션’을 수행하고 있는 파커 솔라 프로브는 수십 년에 걸친 과학자들의 치열한 토론과 제작 기간을 거친 끝에 마침내 지난 8월 12일 새벽 장도에 올랐다. 총 15억 달러(한화 1조7000억 원)가 투입된 파커 솔라 프로브는 가로 1m, 세로 3m, 높이 2.3m, 건조중량 555kg로, 경차 크기 정도며, 지구 중력을 뿌리치고 우주로 탈출하는 데 사용한 로켓은 강력한 델타 IV 헤비 로켓으로, 세 개의 부스터로 구성된 것이다. 파커 탐사선에는 전자기장과 플라스마, 고에너지 입자들을 관측할 수 있는 장비들과 태양풍의 모습을 3D 영상으로 담을 수 있는 카메라 등이 탑재되어 있다. 이 장비들로 태양의 대기 온도와 표면 온도, 태양풍, 방사선 등을 정밀 관측한다. 파커의 중요 미션은 태양의 2대 비밀, 태양 대기인 코로나가 태양 표면 온도보다 수십 배나 높은 이유, 그리고 태양풍의 엄청난 속도가 어디에서 연유하는가를 밝혀내는 것이다. 파커의 다음 근일점 통과는 약 5개월 뒤인 4월 초이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com 
  • [우주를 보다] 달 속에서 ‘LOVE’ 찾기 - 유명한 ‘달의 X’도 보인다

    [우주를 보다] 달 속에서 ‘LOVE’ 찾기 - 유명한 ‘달의 X’도 보인다

    재미있는 ‘우주 놀이’가 미항공우주국(NASA)의 3일자 ‘오늘의 천문사진(APOD)’에 소개되어 우주 마니아들을 웃음짓게 하고 있다. 이 ‘우주 놀이’는 달에서 하는 것으로, 해상도 높은 반달의 낮과 밤 경계선에서 알파벳 ‘LOVE’를 찾아내는 게임이다. 일본 남부 시코쿠 섬의 에히메 현 아마추어 천문가들이 창의적인 상상력에서 나온 이 놀이는 그들이 상현달의 그림자 진 경계선을 면밀히 조사한 끝에 달의 ‘LOVE’를 찾아내기에 이른 것이다. 여러분도 이 게임에 도전해볼 수 있다. 요령은 먼저 달의 크레이터와 그 벽의 그림자가 만들어내고 있는 형태를 꼼꼼히 살펴보면서 글자를 찾아내는 것이다. 크레이터의 벽과 마루에 햇빛이 비쳐 만들어진 음영을 따라가면, 중간쯤에서 어렵지 않게 V자를 찾을 수 있다. 글자 L과 E는 찾기가 좀 까다로운데, 주야 경계선 아래쪽을 잘 보면 찾을 수 있다. 크레이터가 늘려 있는 달 표면에서 O자를 못 찾을 사람은 없을 것이다. 그러면 달의 ‘LOVE’는 완성된다. 그러면 달에서 사랑을 이루었다고 주장해도 뭐라 할 사람은 없을 것이다. 얘기 나온 김에 하나 더. 지구 행성에서 달을 바라보는 이들은 그 유명한 ‘달의 X’도 여기서 찾아볼 수 있다. 아래쪽 O자 왼쪽을 보면 선명한 X자가 보인다. 이러한 달의 글자들은 딱 반달인 상현달일 때 그림자 경계선을 따라 잠깐 모습을 드러내므로 쉽게 볼 수 있는 대상은 아니다. 하지만 열흘 후인 오는 15일에 상현달이 뜨므로, 쌍안경이나 작은 망원경이 있는 사람이라면 자녀들과 함께 ‘달의 LOVE’에 한번 도전해보는 것도 재미있을 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
  • [아하! 우주] 美日 탐사선이 밝힌 비밀…서로 닮은 소행성 베누와 류구

    [아하! 우주] 美日 탐사선이 밝힌 비밀…서로 닮은 소행성 베누와 류구

    태양계 생성의 비밀을 밝히기 위해 각각 발사된 두 대의 탐사선이 놀라울 정도로 닮은 두 원시 소행성의 사진을 보내왔다. 최근 미 항공우주국(NASA)의 탐사선 오시리스-렉스(OSIRIS-REx)는 소행성 ‘베누’(Bennu·1999 RQ36)의 모습을 촬영해 공개했다. 지난달 29일 오시리스-렉스가 불과 330㎞ 거리에서 촬영한 베누는 다이아몬드 모양의 각진 모습이 인상적이다. 이에앞서 지난 6월 일본우주항공연구개발기구(JAXA)의 소행선 탐사선 ‘하야부사2’가 촬영해 공개한 소행성 ‘류구'(Ryugu)의 모습도 마찬가지다. 40㎞ 지점까지 접근해 촬영한 류구의 모습 역시 다이아몬드 형태로 언뜻보면 두 소행성을 구별하기 힘들다. 베누는 지름이 500m 정도인 작은 소행성으로 언젠가는 지구와 충돌할 수도 있는 잠재적 위험을 안고있다. 특히 베누는 태양계의 생성과 진화, 나아가 생명의 기원인 유기물의 출처에 대한 정보를 갖고 있을 것으로 예측돼 연구가치가 매우 높다. 류구 역시 마찬가지다. 지구에서 화성 쪽으로 2억8000만㎞ 떨어진 곳에 위치한 류구는 지름이 870m로 태양계 형성 당시의 물질이 고스란히 남아있을 것으로 추정된다.두 원시 소행성의 모습이 비슷한 것과 마찬가지로 두 나라 탐사선의 임무도 비슷하다. 먼저 지난 2016년 9월 발사된 오시리스-렉스는 곧 베누의 궤도를 돌며 본격적인 탐사에 들어간다. 흥미로운 점은 단순히 소행성의 궤도를 돌며 연구하는데 그치지 않고 표면까지 하강해 로봇팔을 쭉 뻗어 샘플을 채취해 지구로 가져온다는 사실이다. 2020년에는 표면의 샘플을 60g이상 채취하며 이듬해에는 다시 지구로 귀환한다. 지구 도착은 2023년 9월로 샘플을 담은 캡슐은 낙하산을 이용해 미국 유타 주에 떨어진다.이에반해 우리말로 ‘송골매’라는 뜻을 가진 하야부사 2호는 세계 처음으로 소행성 ‘이토카와’의 미립자를 가져온 하야부사의 문제점을 보완, 개발해 지난 2014년 12월 발사됐다. 현재 하야부사 2호는 류구 표면에 소형로봇을 내려보내 탐사활동을 한창 진행 중이며 역시 샘플을 채취해 2020년 지구로 귀환하는 임무를 수행할 예정이다. 왕복으로 총 52억㎞에 달하는 대장정이다.    NASA 측은 “베누와 류구의 탐사 결과를 거의 실시간으로 비교해 볼 수 있다는 점에서 대단히 흥미롭다"고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] ‘스마일~’ 지구를 바라보며 ‘웃는 은하’ 포착

    [우주를 보다] ‘스마일~’ 지구를 바라보며 ‘웃는 은하’ 포착

    머나먼 심연의 우주 속에 마치 지구를 바라보며 웃는 것 같은 은하가 포착됐다. 지난 2일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경이 촬영한 '스마일 은하'의 모습을 공개했다. 우리가 사는 은하계는 적어도 1000억개 이상의 별로 이루어진 거대한 별과 가스, 그리고 눈에 보이지 않는 암흑 물질의 집합체다. 태양은 이중 그저 하나의 별일 뿐이다. 마찬가지로 머나먼 우주에는 수많은 은하들이 모여 은하단을 형성하는데, 사진 속 주인공은 지구에서 약 40억 광년 떨어진 곳에 위치한 은하단 SDSS J0952+3434다. 이 사진에서 유독 눈길을 끄는 것은 마치 익살스러운 얼굴로 웃는듯한 표정의 은하로 사실 이는 빛이 만들어낸 '작품'이다. 웃는 얼굴의 두 눈은 사실 밝은 은하이며, 입은 강한 중력렌즈로 인해 생긴 빛의 고리이기 때문이다.     이같은 현상을 이해하기 위해서는 먼저 아인슈타인이 100년 전 일반 상대성이론에서 예언한 중력 렌즈 현상을 이해해야 한다. 아인슈타인은 강한 중력은 빛도 휘게 해서 렌즈역할을 할 수 있다고 예언했다. 이 중력렌즈는 사물을 확대하는 점에서는 돋보기와 유사해 아주 멀리 떨어진 은하를 본래보다 밝게 보이게 하지만 초점이 없기 때문에 상을 왜곡시키기도 한다. 쉽게 말해 중력렌즈는 ‘우주의 돋보기’로, 이 역할을 해주는 것이 수많은 은하들이 모인 은하단이다. 이 은하단은 주위의 시공간을 왜곡시켜 이같은 중력렌즈 현상을 만들어내 더 멀리 뒤쪽에 떨어진 은하의 모습을 보여준다. 이 과정에서 중력렌즈에 의해 확대된 은하는 사진에서처럼 고리 모양으로 보이기도 해 학계에서는 이를 '아인슈타인 고리'라 명명했으며 4개로 보이는 경우는 '아인슈타인 십자가'라 부른다. 사진=ESA/Hubble & NASA; Acknowledgment: Judy Schmidt (geckzilla)  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 차세대 명왕성 궤도 탐사선 계획…생명체 비밀 풀까?

    차세대 명왕성 궤도 탐사선 계획…생명체 비밀 풀까?

    지구에서 멀리 떨어진 명왕성은 오랜 세월 미스터리 천체로 남아있었다. 인류가 명왕성의 얼굴을 제대로 볼 수 있었던 것은 미 항공우주국(NASA)의 명왕성 탐사선 뉴호라이즌스호 덕분이다. 비록 매우 짧은 시간 명왕성과 그 위성을 스쳐 지나갔지만, 여러 관측 데이터와 이미지를 지구로 전송해 미지의 천체였던 명왕성의 실체를 밝혀냈다. 그런데 이를 통해 많은 궁금증이 풀리기도 했지만, 새로운 의문점 역시 생겨났다. 뉴호라이즌스호가 확인한 명왕성의 모습은 작고 특징 없는 평범한 얼음 위성이 아니라 과거 다양한 지질 현상과 연관된 복잡한 지형을 지니고 있었다. 어쩌면 내부에 액체 상태의 물이 있을 가능성도 있으며 일부 연구자들은 생명체 존재 가능성까지 생각하고 있다. 따라서 많은 과학자가 여기에서 탐사를 마무리 하는 것이 아니라 명왕성의 비밀을 좀 더 깊이 파헤치기를 희망한다. 사우스웨스트 연구소(Southwest Research Institute)의 앨런 스턴 박사가 이끄는 연구팀은 명왕성 궤도 탐사선을 제안했다. 명왕성까지 가기 위해서는 우주선을 매우 빠른 속도로 가속할 필요가 있다. 이를 위해 뉴호라이즌스호는 여러 차례 태양계의 행성에서 플라이바이(flyby·천체의 자전과 중력을 이용해서 우주선을 가속 혹은 감속하는 것)를 통해 속도를 가속했다. 문제는 명왕성이 너무 작아서 플라이바이를 통한 감속이 어렵다는 것이다. 연구팀은 강력한 이온 엔진과 명왕성과 대형 위성인 카론을 여러 차례 왕복하는 복잡한 궤도를 대안으로 제시했다. 한 번에 충분한 감속이 어렵다면 여러 차례 시도해 속도를 늦춰 명왕성과 위성 근접 궤도에 진입하는 것이다. 연구팀은 현재 기술 수준으로도 이런 탐사선의 개발이 가능할 것으로 예상했다. 다만 타당성 검토, 예산 확보 및 탐사 장비 개발 시간을 생각하면 실제 발사 시기는 빨라도 2025년 이전에는 어려울 것으로 보인다. 명왕성은 인류가 아직 미스터리를 풀지 못한 태양계의 많은 천체 가운데 하나다. 아직 우리는 명왕성을 제외하고 해왕성 궤도 너머 태양계의 먼 천체에 어떤 수수께끼가 숨어 있는지조차 잘 알지 못한다. 하지만 인류는 결국 이들에 직접 탐사선을 보내 태양계의 생성과 진화에 대한 비밀을 풀고 지구 밖 생명체가 태양계 안에도 존재하는지에 대한 답을 알아낼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
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