지구는 생성 이후 지금까지 수많은 소행성과 혜성의 공격을 받았다. 지금도 먼지처럼 작은 운석 조각들은 지구 대기를 끊임없이 방문하고 있다. 가끔 지표로 떨어지는 운석은 귀한 몸으로 대접받기도 한다. 매년 혜성이 남긴 먼지층을 통과할 때면, 지구의 밤하늘은 비처럼 쏟아지는 유성우의 낭만에 젖는다. 하지만 2013년, 러시아 첼랴빈스크 시 인근 지역을 강타한 거대 운석 폭발은 소행성 충돌이 지구에 가져올 수 있는 잠재적인 위험에 대해서 다시 각인시켰다. 13~17m 사이 크기로 추정되는 소행성이 공중에서 폭발해 핵폭탄급 파괴력을 보여줬는데, 다행히 지표면 근처에서 폭발하지 않아 피해는 크지 않았지만 적지 않은 유리창이 깨지면서 많은 사람이 다쳤다. 미국 항공우주국(NASA) 및 유럽 우주국(ESA)의 과학자들과 세계 각국의 천문학자들은 이와 같은 소행성이 언제 다시 지구를 방문하게 될지 촉각을 곤두세우고 있다. 이것을 미리 발견하고 대책을 세우는 일은 천문학으로 인명을 구할 수 있는 흔치 않은 기회다. NASA는 지구 근접 천체(NEOs, Near-Earth Objects)와 잠재적 위험 소행성(PHA, potentially hazardous asteroid)의 리스트를 만들어 놓고 지구에 가까이 올 수 있는 소행성과 혜성들을 감시 중이다. 그런데 최근 소행성 하나가 천문학자들 사이에서 논쟁이 되고 있다. 이 지구 근접 소행성의 이름은 2012 TC4라는 생소한 명칭이지만, 한 가지 사실 때문에 논쟁거리가 되고 있다. 그 사실이란 이 소행성이 2017년 10월 12일, 지구에서 대략 9만4,800km 떨어진 지점까지 접근한다는 것이다. 이 정도 거리라면 지구에서 매우 가깝기는 하지만 충돌할 가능성은 없어 보인다. 문제는 이 예상 값에는 어느 정도 오차가 생길 수 있다는 점이다. 소행성 2012 TC4의 정확한 크기는 분명치 않지만 작게는 10m에서 크면 40m까지 가능하다는 분석이 나오고 있다. 만약 40m 크기이고 철이 주성분이라면 지구표면까지 내려와 큰 분화구를 만들 능력이 있다. 물론 핵무기급 폭발도 동시에 일어날 것이다. 따라서 천문학자들은 이 소행성의 지구 충돌 가능성을 두고 논쟁을 벌이고 있다. ESA의 추정으로는 실제 충돌 가능성은 100만분의 1 수준에 지나지 않을 것이라고 한다. 텍사스 대학의 다른 과학자는 0.00055%라는 예측값을 내놓았다. 그러나 이 소행성이 크기가 작아서 그 궤도는 약간 불안정하다. 운이 좋으면 지구에서 더 멀어질 수도 있지만, 경우에 따라서는 반대로 가까워질 수도 있다. 정확한 충돌 확률은 2017년이 가까워지면 확실해질 것이다. 그런데 만약에라도 이 소행성이 정말 지구에 충돌할 가능성이 있다면 대책은 있을까? NASA와 ESA는 미래 소행성 충돌을 막기 위한 몇 가지 연구 프로젝트를 동시에 진행 중이다. 문제는 이 해결책을 테스트하는 것이 2020년 이후라는 것이다. 만약 그 전에 소행성이 진짜 지구로 다가올 경우 마땅한 해결책이 없다. 현 단계에서 할 수 있는 가장 좋은 대책은 미리 경보를 울려 대피를 시키는 것이다. 쓰나미 경보가 쓰나미 자체를 막을 순 없어도 쓰나미로 인한 인명 피해를 줄일 수 있는 것과 마찬가지이다. 다만 소행성이 충돌할 수 있는 범위가 넓다는 점이 문제다. 천문학자들은 소행성 2012 TC4의 더 정확한 예상 경로를 알아내기 위해서 노력하고 있다. 다행히 이 소행성이 지구에 충돌할 가능성은 0%는 아니지만, 매우 낮다. 그런 만큼 좀 더 연구는 필요하겠지만, 지금부터 걱정할 필요는 없을 것 같다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

허블 우주망원경이 이달 25번째 생일을 맞이한다. 영국 일간 가디언은 그간 천체물리학 분야에서 혁명을 일으키고 과학자와 대중 모두를 사로잡은 허블 우주망원경이 이달 25주년을 맞이한다고 12일(현지시간) 보도했다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 주축이 돼 개발한 허블 망원경은 1990년 4월25일(한국 시간) 우주왕복선 디스커버리호에 실려 지구 궤도에 안착했다. 현재 지구 상공 550km쯤에서 지구 공전 속도에 맞춰 시속 2만 8000km 정도로 이동하고 있는 허블 망원경은 지난 25년간 100만건이 넘는 관측 활동을 벌였고, 천문학자들은 이를 통해 1만2000건 이상의 논문을 발표했다. 허블 망원경은 1929년 당시 세계 최대였던 윌슨산 천문대 2.5m 망원경을 이용해 '우주가 팽창하고 있음'을 최초로 발견한 미국의 천문학자 에드윈 허블을 기념하기 위해 그의 이름이 붙여졌다. 허블의 발견은 과학자들에게 우주가 확장하고 있음을 보여줬고 결국 우주 탄생의 계기인 ‘빅뱅’(대폭발) 이론을 이끌어냈다. 허블 망원경은 지구로부터 거리가 134억 광년 거리에 있는 아주 먼 은하까지 관측해낼 만큼 뛰어난 성능을 갖추고 있다. 하지만 허블 망원경이 지구에 보냈던 첫 번째 이미지는 실망스러운 것이었다. 초점이 맞지 않아 뿌옇게 나왔던 것. 천문학자들은 오랜 기간 조사를 통해 허블의 눈이라고 할 수 있는 2.4m짜리 주 거울의 ‘구면 수차’가 허용 범위를 넘었다는 것을 밝혀냈다. 쉽게 말해 중력이 있는 지상에서 조립한 망원경이 중력의 지배에서 벗어난 우주에서 제대로 작동하지 않았다는 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 1993년 12월 NASA의 우주 비행사들이 허블 망원경에 추가 보정 광학계인 코스타(COSTAR)를 장착해 비로소 기대했던 수준의 이미지를 받을 수 있었다. 이후 허블 망원경은 발사부터 교체 수리 등의 과정에서 총 100억 달러의 비용이 들어갔지만, 지금까지 기대했던 것보다 훨씬 더 많은 업적을 남겼다. 허블 망원경은 갓 태어난 별이나 죽어가는 별까지 별의 일생에 대해 우리가 더 잘 알 수 있도록 도와줬고 우리 은하와 비슷한 거대 나선 은하나 최근 은하 합병의 결과로 중단된 불규칙 은하를 발견하기도 했다. 지금으로부터 20년 전인 1994년 7월, 허블 망원경은 목성에 슈메이커-레비9 혜성이 충돌하는 역사적인 천문 사건을 관측하기도 했다. 또 허블 망원경은 태양을 공전하는 지구처럼 외계에도 행성이 항성을 공전하는 것을 처음으로 발견했고 이런 외계 행성에도 생명체의 기원이 될 수 있는 물질이 존재하는 것도 밝혀냈다. 아주 멀리 있지만 밝은 빛을 내는 천체인 퀘이사가 실제로 거대질량 블랙홀을 중심에 품고 있는 은하라는 것이나 초신성이 우주학자들의 이론보다 실제로 더 크다는 것도 보여줬다. 1998년에는 반중력 물질인 암흑 에너지 이론이 나오는데도 일조했다. 이 밖에도 허블 망원경은 우주의 나이가 지구의 약 3배인 138억 년임을 밝히는 것도 도왔다. 천문학자들은 1995년 12월 특별한 크리스마스 선물을 받기도 했다. 선물은 바로 허블 딥 필드. 이는 허블 망원경이 딥 필드 기법을 사용해 10일간 중첩 관측으로 3000개에 달하는 원시 은하를 발견해낸 것. 하지만 이런 허블 망원경도 노후화로 인해 후계자에 그 자리를 물려줄 준비를 하고 있다. 그 주인공은 '제임스웹' 우주망원경으로 현재 건조 중이며 오는 2018년에 발사될 예정이다. 이는 앞으로 천문학자들이 두꺼운 먼지 구름 너머 숨겨진 천체들을 살펴볼 수 있도록 도울 것이다. 그때까지 허블은 앞으로 남은 수년간 임무를 수행하며 우리를 즐겁게 할 것이다. 한편 NASA는 허블 망원경 25주년을 맞아 오는 23일부터 다양한 행사를 준비 중이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

허블 우주망원경이 이달 25번째 생일을 맞이한다. 영국 일간 가디언은 그간 천체물리학 분야에서 혁명을 일으키고 과학자와 대중 모두를 사로잡은 허블 우주망원경이 이달 25주년을 맞이한다고 12일(현지시간) 보도했다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 주축이 돼 개발한 허블 망원경은 1990년 4월25일(한국 시간) 우주왕복선 디스커버리호에 실려 지구 궤도에 안착했다. 현재 지구 상공 550km쯤에서 지구 공전 속도에 맞춰 시속 2만 8000km 정도로 이동하고 있는 허블 망원경은 지난 25년간 100만건이 넘는 관측 활동을 벌였고, 천문학자들은 이를 통해 1만2000건 이상의 논문을 발표했다. 허블 망원경은 1929년 당시 세계 최대였던 윌슨산 천문대 2.5m 망원경을 이용해 '우주가 팽창하고 있음'을 최초로 발견한 미국의 천문학자 에드윈 허블을 기념하기 위해 그의 이름이 붙여졌다. 허블의 발견은 과학자들에게 우주가 확장하고 있음을 보여줬고 결국 우주 탄생의 계기인 ‘빅뱅’(대폭발) 이론을 이끌어냈다. 허블 망원경은 지구로부터 거리가 134억 광년 거리에 있는 아주 먼 은하까지 관측해낼 만큼 뛰어난 성능을 갖추고 있다. 하지만 허블 망원경이 지구에 보냈던 첫 번째 이미지는 실망스러운 것이었다. 초점이 맞지 않아 뿌옇게 나왔던 것. 천문학자들은 오랜 기간 조사를 통해 허블의 눈이라고 할 수 있는 2.4m짜리 주 거울의 ‘구면 수차’가 허용 범위를 넘었다는 것을 밝혀냈다. 쉽게 말해 중력이 있는 지상에서 조립한 망원경이 중력의 지배에서 벗어난 우주에서 제대로 작동하지 않았다는 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 1993년 12월 NASA의 우주 비행사들이 허블 망원경에 추가 보정 광학계인 코스타(COSTAR)를 장착해 비로소 기대했던 수준의 이미지를 받을 수 있었다. 이후 허블 망원경은 발사부터 교체 수리 등의 과정에서 총 100억 달러의 비용이 들어갔지만, 지금까지 기대했던 것보다 훨씬 더 많은 업적을 남겼다. 허블 망원경은 갓 태어난 별이나 죽어가는 별까지 별의 일생에 대해 우리가 더 잘 알 수 있도록 도와줬고 우리 은하와 비슷한 거대 나선 은하나 최근 은하 합병의 결과로 중단된 불규칙 은하를 발견하기도 했다. 지금으로부터 20년 전인 1994년 7월, 허블 망원경은 목성에 슈메이커-레비9 혜성이 충돌하는 역사적인 천문 사건을 관측하기도 했다. 또 허블 망원경은 태양을 공전하는 지구처럼 외계에도 행성이 항성을 공전하는 것을 처음으로 발견했고 이런 외계 행성에도 생명체의 기원이 될 수 있는 물질이 존재하는 것도 밝혀냈다. 아주 멀리 있지만 밝은 빛을 내는 천체인 퀘이사가 실제로 거대질량 블랙홀을 중심에 품고 있는 은하라는 것이나 초신성이 우주학자들의 이론보다 실제로 더 크다는 것도 보여줬다. 1998년에는 반중력 물질인 암흑 에너지 이론이 나오는데도 일조했다. 이 밖에도 허블 망원경은 우주의 나이가 지구의 약 3배인 138억 년임을 밝히는 것도 도왔다. 천문학자들은 1995년 12월 특별한 크리스마스 선물을 받기도 했다. 선물은 바로 허블 딥 필드. 이는 허블 망원경이 딥 필드 기법을 사용해 10일간 중첩 관측으로 3000개에 달하는 원시 은하를 발견해낸 것. 하지만 이런 허블 망원경도 노후화로 인해 후계자에 그 자리를 물려줄 준비를 하고 있다. 그 주인공은 '제임스웹' 우주망원경으로 현재 건조 중이며 오는 2018년에 발사될 예정이다. 이는 앞으로 천문학자들이 두꺼운 먼지 구름 너머 숨겨진 천체들을 살펴볼 수 있도록 도울 것이다. 그때까지 허블은 앞으로 남은 수년간 임무를 수행하며 우리를 즐겁게 할 것이다. 한편 NASA는 허블 망원경 25주년을 맞아 오는 23일부터 다양한 행사를 준비 중이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구를 향해 날아오는 소행성을 파괴해 지구를 구하는 SF 영화 속 '주인공'이 현실로 등장할 모양이다. 최근 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주기구(ESA)가 공동으로 힘을 합쳐 지구를 위협하는 소행성을 파괴해 인류를 구하는 AIDA(Asteroid Impact & Deflection Assessment) 계획을 밝혀 관심을 끌고있다. 마치 '지구 방위대'의 실제 주인공이 연상되는 이 프로젝트는 영화처럼 지구와 충돌 위험이 있는 소행성을 산산조각내는 것이 아닌 충격을 가해 그 궤도를 일부 바꿔 위험을 사전에 제거하는 방식이다. 실제 지구로 날아오는 소행성의 위협은 비현실적인 소설이 아니다. NASA가 파악해 공개한 ‘잠재적 위험 소행성’(potentially hazardous asteroids·PHAs)은 1400개. 특히 지난해 NASA의 우주비행사 출신 에드 루 박사 등이 참여해 만든 비영리단체 ‘B612 파운데이션’은 지난 2000년 부터 2013년 사이 무려 26번이나 작은 도시 하나를 날려 버릴만한 소행성이 지구에 떨어졌다고 발표해 세상을 깜짝 놀라게 한 바 있다. 이중에는 지난 2013년 세상을 떠들썩 하게 만든 러시아 첼랴빈스크에 떨어진 소행성도 포함됐으며 대부분 태평양과 인도양 등 바다에 떨어졌다. 　　 이번에 두 우주기구가 발표한 계획은 구체적이다. 테스트 대상에 오른 소행성은 지름 170m의 디디문(Didymoon). 오는 2022년 지구에서 1100만 km 까지 접근할 예정인 디디문은 그 거리 때문에 인류에 피해를 줄 가능성은 없지만 테스트에 최적이라는 것이 두 우주기구의 설명. 먼저 시작은 ESA가 먼저한다. ESA 측은 오는 2020년 탐사선 AIM(Asteroid Impact Mission)을 디디문으로 발사해 1년 동안 이 소행성의 지도 작성, 표면 조사 등 충돌에 필요한 모든 데이터를 수집한다. 이후 임무는 NASA가 맡는다. 이듬해 NASA는 우주선 DART(Double Asteroid Redirection Test)를 발사해 시속 2만 km 속도로 날아가 디디문의 궤도를 수정할 만한 최적의 지점과 충돌한다. 만약 테스트가 성공적으로 끝나면 향후 이 방식으로 지구를 위협할 소행성을 사전에 막아낼 수 있을 것이라는 것이 양대 우주기구의 설명이다. ESA 측은 "이번 공동 프로젝트는 소행성으로부터 지구를 지킬 가장 효과적인 행성 방위 계획의 일부가 될 것" 이라면서 "향후 심우주 탐사를 위한 기술 개발에도 큰 도움을 줄 수 있을 것" 이라고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구를 향해 날아오는 소행성을 파괴해 지구를 구하는 SF 영화 속 '주인공'이 현실로 등장할 모양이다. 최근 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주기구(ESA)가 공동으로 힘을 합쳐 지구를 위협하는 소행성을 파괴해 인류를 구하는 AIDA(Asteroid Impact & Deflection Assessment) 계획을 밝혀 관심을 끌고있다. 마치 '지구 방위대'의 실제 주인공이 연상되는 이 프로젝트는 영화처럼 지구와 충돌 위험이 있는 소행성을 산산조각내는 것이 아닌 충격을 가해 그 궤도를 일부 바꿔 위험을 사전에 제거하는 방식이다. 실제 지구로 날아오는 소행성의 위협은 비현실적인 소설이 아니다. NASA가 파악해 공개한 ‘잠재적 위험 소행성’(potentially hazardous asteroids·PHAs)은 1400개. 특히 지난해 NASA의 우주비행사 출신 에드 루 박사 등이 참여해 만든 비영리단체 ‘B612 파운데이션’은 지난 2000년 부터 2013년 사이 무려 26번이나 작은 도시 하나를 날려 버릴만한 소행성이 지구에 떨어졌다고 발표해 세상을 깜짝 놀라게 한 바 있다. 이중에는 지난 2013년 세상을 떠들썩 하게 만든 러시아 첼랴빈스크에 떨어진 소행성도 포함됐으며 대부분 태평양과 인도양 등 바다에 떨어졌다. 　　 이번에 두 우주기구가 발표한 계획은 구체적이다. 테스트 대상에 오른 소행성은 지름 170m의 디디문(Didymoon). 오는 2022년 지구에서 1100만 km 까지 접근할 예정인 디디문은 그 거리 때문에 인류에 피해를 줄 가능성은 없지만 테스트에 최적이라는 것이 두 우주기구의 설명. 먼저 시작은 ESA가 먼저한다. ESA 측은 오는 2020년 탐사선 AIM(Asteroid Impact Mission)을 디디문으로 발사해 1년 동안 이 소행성의 지도 작성, 표면 조사 등 충돌에 필요한 모든 데이터를 수집한다. 이후 임무는 NASA가 맡는다. 이듬해 NASA는 우주선 DART(Double Asteroid Redirection Test)를 발사해 시속 2만 km 속도로 날아가 디디문의 궤도를 수정할 만한 최적의 지점과 충돌한다. 만약 테스트가 성공적으로 끝나면 향후 이 방식으로 지구를 위협할 소행성을 사전에 막아낼 수 있을 것이라는 것이 양대 우주기구의 설명이다. ESA 측은 "이번 공동 프로젝트는 소행성으로부터 지구를 지킬 가장 효과적인 행성 방위 계획의 일부가 될 것" 이라면서 "향후 심우주 탐사를 위한 기술 개발에도 큰 도움을 줄 수 있을 것" 이라고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

- 진화과정의 '증거'들이 가득한 '금광' 찾았다 두 개의 유럽 우주망원경이 수집한 데이터에서 태고의 희귀한 은하단을 심우주에서 발견해냈다고 영국의 데일리메일이 2일(현지 시간) 보도했다. 플랑크와 허셜 우주망원경은100억 년에서 110억 년 전에 형성된 은하를 찾아내는 데 운용되고 있다. 적어도 200개 이상 발견된 이 태고의 은하들 중 많은 은하들이 중력 렌즈의 효과에 의해 확대된 이미지로 발견되었다. 이 엄청난 발견은 '아스트로노미 앤드 아스트로피직' 저널에 발표되었는데, 미항공우주주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)에 의해 '금광'의 발견으로 평가받고 있다. 이들 태고의 은하들을 발견하기 위해 과학자들은 먼저 플랑크 데이터에서 밝은 부분들을 찾아 조사했다. 이 데이터를 생산한 플랑크 우주선은 빅뱅의 유물, 곧 우주배경복사로 알려진 마이크로파를 기록해 우리은하 지도를 만드는 데 운용되었던 우주망원경이다. 플랑크 데이터를 조사한 과학자들은 다음 단계로 허셜 망원경을 이용해 전 우주에 걸쳐 원시은하 후보들을 정밀 관측했다. 그 결과, 초기 우주에서 많은 은하들이 몰려 있는 은하단을 발견했는데, 대단히 활발한 별들의 형성이 이루어지고 있는 곳이었다. 논문 주저자 에르베 돌레는 "이처럼 활발한 별 형성 은하들이 모여 있는 곳을 발견한 것은 놀랄 만한 일"이며 "이것을 우주 구조의 형성에서 잃어버린 고리라고 추정하고 있다"고 말했다. 태초의 은하들은 은하단 안에서 무더기로 발견되었다. 비교적 젊은 은하들은 빅뱅 이후 불과 30억 년 남짓 만에 나타난 것들로, 가스와 먼지가 매년 태양 질량의 수백 배에서 1,500배까지 되는 별들을 형성했다. 현대 우주론의 핵심적인 과제는 이처럼 무거운 천체들이 어떻게 초기 우주에서 형성, 조합되어왔는가를 밝혀내는 것이다. 천문학자들은 이들 모든 은하의 나이를 아직 확정하지는 못하고 있지만, 이 은하들이 지금 우리가 우주에서 보는 크고 성숙한 은하들의 선배인 원시 은하일 가능성이 가장 높은 것으로 보고 있다. "플랑크 망원경이 찾아낸 '원시' 은하의 목록을 더욱 확장할 준비를 하고 있다. 더 많은 은하들을 목록에 올릴 수 있을 것으로 본다"고 프랑스 툴루즈의 천문물리학 연구재단의 루도빅 몬티에르 연구원이 밝혔다. 만약 후속 연구에서 원시 은하들의 형성 과정을 명확히 밝혀낸다면 우주가 현재의 거대 구조에 이르기까지 어떤 진화 경로를 밟아왔는가 하는 문제와, 이의 형성에 암흑물질이 수행한 역할이 무엇인지에 대해 본질적인 통찰을 제공해줄 것으로 기대되고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

-가장 유명한 왜소행성 명왕성의 A~Z 최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴허라이즌스가 명왕성 도착이 딱 100일 앞으로 다가옴에 따라 명왕성에 대한 지구인의 관심이 점차 높아져 가고 있다. 뉴허라이즌스 호가 명왕성에 도착하는 2015년 7월 14일을 전후로 이 왜소행성에 관한 정보들이 날마다 쏟아져 들어오면 이제껏 신비에 싸여 있던 명왕성의 비밀이 웬만큼은 드러나게 될 것이다. 명왕성은 1930년 고학생 출신으로 윌슨 천문대의 임시직이었던 미국의 클라이드 톰보에 의해 발견되어 태양계 마지막 행성으로 등극했다. 그러나 한 세기도 채 채우기도 전인 2006년 행성 지위에서 퇴출당하여 왜소행성으로 강등되었지만, 역설적이게도 대중에게는 그전보다 더욱 유명하게 되었다. ■ 왜 행성에서 퇴출당하였나? 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였다. 클라이드 톰보가 70여 년 전 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 큰 사냥감을 찾아 헤매던 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년, 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했던 것이다. 그 후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 국제천문연맹( IAU)은 2006년 행성의 정의를 아래와 같이 정하기에 이르렀다. 1. 태양을 도는 궤도를 가져야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 돼야 한다. 2. 천체 자신의 공전궤도 상에 있는, 자신보다 작은 이웃 천체를 '청소해야' 한다. 이 정의에 따라 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출당하고 왜소행성으로 지위가 바뀌었다. 카이퍼 띠처럼 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이로써 명왕성이 발견된 지 76년 만에 태양계는 행성 하나를 잃었다. 하지만 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 이번 뉴허라이즌스의 명왕성 탐사가 이러한 상황에 어떤 영향을 미칠는지 관심이 쏠리고 있다. ■ 희한한 위성을 거느린 명왕성 태양으로부터의 평균 거리가 약 60억km(40AU/천문단위)인 명왕성은 근일점일 때는 해왕성 궤도 안쪽까지 들어온다. 태양에 가장 가까울 때는 29.7AU이고, 가장 멀 때는 49.7AU까지 벌어진다. 1979~1999년까지는 해왕성 궤도 안쪽으로 들어와 있기도 했다. 하지만 공전 면이 달라 충돌할 가능성은 거의 없다. 명왕성의 공전주기는 248.5년이며, 자전주기는 6일 9시간이다. 표면엔 얼음과 흙이 아주 많고 매우 춥다. 표면 온도가 무려 섭씨 영하 230도다. ​명왕성이 얼마나 작은지 알게 된 건 1977년에 위성이 발견된 후이다. ‘카론’은 명왕성의 위성 3개 중에선 가장 크지만 지름이 1,180km에 불과하다. 그래도 명왕성과 비교하면 큰 편이다. 명왕성과 카론은 각각 서로 중심에 두고 그 둘레를 돈다. 그런데 중력으로 너무나 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. 이런 우아한 균형이 가능한 것은 카론이 비교적 크기 때문이다. 태양계에서 유일한 진풍경이다. 둘은 단단히 결속돼 있어서 다리를 놓아도 될 정도다. ■ 카론에 바다가 있을지도… 태양에서 그렇게나 멀리 떨어져 있는 카론에 바다가 있을 거라고는 생각하기 어렵다. 하지만 한 연구가 바다가 있을 가능성을 제기하고 있다. 그 같은 근거는 명왕성의 조석력에 있다. 명왕성의 중력이 만드는 조석력이 일찍부터 카론의 내부를 잡아 늘여 얼음이 액체가 될 만큼 온도를 높일 수 있다는 주장이다. 또한 과거처럼 궤도가 심하게 일그러지지 않아서 바다가 얼어붙었을 가능성도 있다고 한다. 카론의 생성 역시 지구의 달처럼 수십억 년 전 명왕성에 충돌한 천체의 잔해들이 뭉쳐져 만들어졌을 거라고 추정되고 있다. 명왕성의 다른 위성들이 카론과 정확히 공명하는 궤도를 도는 것으로 보아 역시 같은 충돌 잔해로 만들어진 것으로 보고 있다. ​ ■ 명왕성에도 대기와 고리가 있다? 명왕성은 아주 작은 천체다. 따라서 기체를 붙들어둘 힘이 없다고 생각되어 대기가 없을 거라고 믿고 있었지만, 아주 희박하나마 대기가 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 대기를 '외기권'이라 한다. 그것이 발견된 것은 1985년, 명왕성이 뒤의 별을 가리는 엄폐가 일어났을 때인데, 별빛이 명왕성에 가려지는 순간 약간 굴절되는 현상을 보였던 것이다. 명왕성의 대기는 주로 질소와 메탄으로 이루어져 있으며, 태양으로부터 멀어질 때는 얼어붙는 것으로 생각된다. 그리고 명왕성이 둘레에 아주 희미한 고리를 가지고 있을 가능성을 말하는 과학자들도 있지만, 확인된 것은 아니다. 이번에 뉴호라이즌스가 해결해야 할 밝혀낼 또 하나의 숙제다. 사진=NASA/ESA 이광식 통신원 joand999@naver.com

-가장 유명한 왜소행성 명왕성의 A~Z 최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴허라이즌스가 명왕성 도착이 딱 100일 앞으로 다가옴에 따라 명왕성에 대한 지구인의 관심이 점차 높아져 가고 있다. 뉴허라이즌스 호가 명왕성에 도착하는 2015년 7월 14일을 전후로 이 왜소행성에 관한 정보들이 날마다 쏟아져 들어오면 이제껏 신비에 싸여 있던 명왕성의 비밀이 웬만큼은 드러나게 될 것이다. 명왕성은 1930년 고학생 출신으로 윌슨 천문대의 임시직이었던 미국의 클라이드 톰보에 의해 발견되어 태양계 마지막 행성으로 등극했다. 그러나 한 세기도 채 채우기도 전인 2006년 행성 지위에서 퇴출당하여 왜소행성으로 강등되었지만, 역설적이게도 대중에게는 그전보다 더욱 유명하게 되었다. ■ 왜 행성에서 퇴출당하였나? 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였다. 클라이드 톰보가 70여 년 전 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 큰 사냥감을 찾아 헤매던 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년, 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했던 것이다. 그 후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 국제천문연맹( IAU)은 2006년 행성의 정의를 아래와 같이 정하기에 이르렀다. 1. 태양을 도는 궤도를 가져야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 돼야 한다. 2. 천체 자신의 공전궤도 상에 있는, 자신보다 작은 이웃 천체를 '청소해야' 한다. 이 정의에 따라 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출당하고 왜소행성으로 지위가 바뀌었다. 카이퍼 띠처럼 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이로써 명왕성이 발견된 지 76년 만에 태양계는 행성 하나를 잃었다. 하지만 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 이번 뉴허라이즌스의 명왕성 탐사가 이러한 상황에 어떤 영향을 미칠는지 관심이 쏠리고 있다. ■ 희한한 위성을 거느린 명왕성 태양으로부터의 평균 거리가 약 60억km(40AU/천문단위)인 명왕성은 근일점일 때는 해왕성 궤도 안쪽까지 들어온다. 태양에 가장 가까울 때는 29.7AU이고, 가장 멀 때는 49.7AU까지 벌어진다. 1979~1999년까지는 해왕성 궤도 안쪽으로 들어와 있기도 했다. 하지만 공전 면이 달라 충돌할 가능성은 거의 없다. 명왕성의 공전주기는 248.5년이며, 자전주기는 6일 9시간이다. 표면엔 얼음과 흙이 아주 많고 매우 춥다. 표면 온도가 무려 섭씨 영하 230도다. ​명왕성이 얼마나 작은지 알게 된 건 1977년에 위성이 발견된 후이다. ‘카론’은 명왕성의 위성 3개 중에선 가장 크지만 지름이 1,180km에 불과하다. 그래도 명왕성과 비교하면 큰 편이다. 명왕성과 카론은 각각 서로 중심에 두고 그 둘레를 돈다. 그런데 중력으로 너무나 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. 이런 우아한 균형이 가능한 것은 카론이 비교적 크기 때문이다. 태양계에서 유일한 진풍경이다. 둘은 단단히 결속돼 있어서 다리를 놓아도 될 정도다. ■ 카론에 바다가 있을지도… 태양에서 그렇게나 멀리 떨어져 있는 카론에 바다가 있을 거라고는 생각하기 어렵다. 하지만 한 연구가 바다가 있을 가능성을 제기하고 있다. 그 같은 근거는 명왕성의 조석력에 있다. 명왕성의 중력이 만드는 조석력이 일찍부터 카론의 내부를 잡아 늘여 얼음이 액체가 될 만큼 온도를 높일 수 있다는 주장이다. 또한 과거처럼 궤도가 심하게 일그러지지 않아서 바다가 얼어붙었을 가능성도 있다고 한다. 카론의 생성 역시 지구의 달처럼 수십억 년 전 명왕성에 충돌한 천체의 잔해들이 뭉쳐져 만들어졌을 거라고 추정되고 있다. 명왕성의 다른 위성들이 카론과 정확히 공명하는 궤도를 도는 것으로 보아 역시 같은 충돌 잔해로 만들어진 것으로 보고 있다. ​ ■ 명왕성에도 대기와 고리가 있다? 명왕성은 아주 작은 천체다. 따라서 기체를 붙들어둘 힘이 없다고 생각되어 대기가 없을 거라고 믿고 있었지만, 아주 희박하나마 대기가 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 대기를 '외기권'이라 한다. 그것이 발견된 것은 1985년, 명왕성이 뒤의 별을 가리는 엄폐가 일어났을 때인데, 별빛이 명왕성에 가려지는 순간 약간 굴절되는 현상을 보였던 것이다. 명왕성의 대기는 주로 질소와 메탄으로 이루어져 있으며, 태양으로부터 멀어질 때는 얼어붙는 것으로 생각된다. 그리고 명왕성이 둘레에 아주 희미한 고리를 가지고 있을 가능성을 말하는 과학자들도 있지만, 확인된 것은 아니다. 이번에 뉴호라이즌스가 해결해야 할 밝혀낼 또 하나의 숙제다. 사진=NASA/ESA 이광식 통신원 joand999@naver.com

- 진화과정의 '증거'들이 가득한 '금광' 찾았다 두 개의 유럽 우주망원경이 수집한 데이터에서 태고의 희귀한 은하단을 심우주에서 발견해냈다고 영국의 데일리메일이 2일(현지 시간) 보도했다. 플랑크와 허셜 우주망원경은100억 년에서 110억 년 전에 형성된 은하를 찾아내는 데 운용되고 있다. 적어도 200개 이상 발견된 이 태고의 은하들 중 많은 은하들이 중력 렌즈의 효과에 의해 확대된 이미지로 발견되었다. 이 엄청난 발견은 '아스트로노미 앤드 아스트로피직' 저널에 발표되었는데, 미항공우주주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)에 의해 '금광'의 발견으로 평가받고 있다. 이들 태고의 은하들을 발견하기 위해 과학자들은 먼저 플랑크 데이터에서 밝은 부분들을 찾아 조사했다. 이 데이터를 생산한 플랑크 우주선은 빅뱅의 유물, 곧 우주배경복사로 알려진 마이크로파를 기록해 우리은하 지도를 만드는 데 운용되었던 우주망원경이다. 플랑크 데이터를 조사한 과학자들은 다음 단계로 허셜 망원경을 이용해 전 우주에 걸쳐 원시은하 후보들을 정밀 관측했다. 그 결과, 초기 우주에서 많은 은하들이 몰려 있는 은하단을 발견했는데, 대단히 활발한 별들의 형성이 이루어지고 있는 곳이었다. 논문 주저자 에르베 돌레는 "이처럼 활발한 별 형성 은하들이 모여 있는 곳을 발견한 것은 놀랄 만한 일"이며 "이것을 우주 구조의 형성에서 잃어버린 고리라고 추정하고 있다"고 말했다. 태초의 은하들은 은하단 안에서 무더기로 발견되었다. 비교적 젊은 은하들은 빅뱅 이후 불과 30억 년 남짓 만에 나타난 것들로, 가스와 먼지가 매년 태양 질량의 수백 배에서 1,500배까지 되는 별들을 형성했다. 현대 우주론의 핵심적인 과제는 이처럼 무거운 천체들이 어떻게 초기 우주에서 형성, 조합되어왔는가를 밝혀내는 것이다. 천문학자들은 이들 모든 은하의 나이를 아직 확정하지는 못하고 있지만, 이 은하들이 지금 우리가 우주에서 보는 크고 성숙한 은하들의 선배인 원시 은하일 가능성이 가장 높은 것으로 보고 있다. "플랑크 망원경이 찾아낸 '원시' 은하의 목록을 더욱 확장할 준비를 하고 있다. 더 많은 은하들을 목록에 올릴 수 있을 것으로 본다"고 프랑스 툴루즈의 천문물리학 연구재단의 루도빅 몬티에르 연구원이 밝혔다. 만약 후속 연구에서 원시 은하들의 형성 과정을 명확히 밝혀낸다면 우주가 현재의 거대 구조에 이르기까지 어떤 진화 경로를 밟아왔는가 하는 문제와, 이의 형성에 암흑물질이 수행한 역할이 무엇인지에 대해 본질적인 통찰을 제공해줄 것으로 기대되고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

토성 위성 레아의 생생한 모습을 담은 근접 사진이 온라인을 통해 공개됐다. 지난 30일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성의 위성 레아의 생생한 모습을 홈페이지를 통해 사진으로 공개했다. 이 사진은 지난 2월 9일 토성 탐사선 카시니호가 약 5만~8만 km 거리에서 촬영한 것으로 우리 눈에 잘 보이게 하기 위해 색이 일부 가공됐다. 우리에게 다소 생소한 위성인 레아(Rhea)는 직경이 1,528㎞로 지금까지 발견된 '달부자' 토성의 위성 중 타이탄에 이어 두 번째로 크다. 우리의 달처럼 얼굴 곳곳에 흉터(크레이터) 자국이 가득하지만 대부분 표면이 암석과 얼음으로 이루어져 있는 것이 특징. 특히 타이탄과 레아 등에서 생명체의 흔적을 찾고 있는 카시니호는 지난 2010년 레아의 대기에서 지구 바깥에선 처음으로 산소의 존재를 확인해 세상을 깜짝 놀라게 만들었다. NASA에 따르면 레아는 산소 70%와 이산화탄소 30%로 이루어진 대기층을 가지고 있다. 한편 NASA와 유럽우주기구(ESA), 이탈리아 우주기구(Italian Space Agency)의 합작품인 카시니-하위헌스(Cassini-Huygens)는 지난 1997년 발사돼 2004년 토성 궤도에 진입했다. 그간 카시니호는 토성을 비롯 위성인 타이탄, 레아 등에 수차례 접근해 촬영한 14만장의 화상을 지구로 전송했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-연간 태양질량 800배 물질을 쏟아내는 블랙홀 발견 블랙홀에서 은하로 뿜어내는 엄청난 속도의 물질풍이 은하의 별 형성을 막고 있다는 연구결과가 발표되었다고 우주 전문매체 스페이스닷컴이 26일(현지시간) 보도했다. 이 새로운 발견은 블랙홀이 은하의 운명을 어떻게 몰아가는가를 보여주는 것이라고 과학자들은 밝혔다. 대부분의 은하들은 그 중심에 태양 질량의 수백만 내지 수십억 배가 되는 초거대 질량의 블랙홀을 품고 있다. 보통 블랙홀들은 우리은하의 중심에 있는 그것처럼 대체로 조용하지만, 어떤 블랙홀은 대단히 활동적이라 주변의 물질들을 게걸스럽게 잡아먹어 블랙홀 바람을 만들어내기도 한다. ​"블랙홀이 물질을 빨아들일 때는 물질을 으깨어 거대한 원반처럼 만들어 나선형으로 흡입하는데, 이러한 원반을 천문학에서는 강착원반이라고 합니다." 라고 논문 주저자인 미항공우주국(NASA) 고다드 우주항공센터 천체물리학자 프란체스코 톰베시 메릴랜드 대학 교수가 설명한다. ​"원반에서 일어나는 마찰로 인해 물질은 엄청난 고열이 되고 아주 밝은 빛을 냅니다. 태양 밝기의 1조나 되는 광도이지요. 이 복사가 워낙 강해 물질을 바깥으로 뿜어내버리는 거지요." 이전의 연구는 활동적인 은하 핵과 그 은하의 크기 사이에는 어떤 밀접한 연관이 있음을 시사했다. 과학자들은 활동적인 은하 핵이 가스와 먼지의 강력한 폭풍을 은하 공간으로 뿜어내어 별의 형성 물질을 날려버림으로써 별 형성을 막고, 그 결과 은하의 진화에 영향을 미치는 것이 아닐까 하는 생각들을 가지고 있었다. 이번 새 논문의 연구자들은 이 같은 블랙홀의 강력한 물질풍에 대한 최초의 관측 증거를 확보하게 된 것이다. "가장 흥미로운 결과 중 하나는 은하 중심에 있는 초거대질량의 블랙홀이 너무나 강력해 은하 전체에 그 영향력을 행사할 수 있다는 명백한 증거를 잡았다는 점입니다." 하고 톰베시 교수는 스페이스닷컴에 말했다. "초거대질량의 블랙홀과 은하의 형성과 진화를 규명한 우리 논문이 거둔 가장 중요한 성과는 블랙홀과 은하를 동시에 다루었다는 점이라 할 수 있습니다." 과학자들은 이번 연구논문에서 IRAS F11119+3257이라는 이름으로 알려진 은하의 중심에 있는 거대 블랙홀을 집중적으로 조사했다. 지구로부터 26억 광년 떨어진 곳에 있는 이 은하의 블랙홀은 태양 질량의 1600만 배에 이르는 것으로 추정되고 있다. 유럽우주국(ESA)의 허셜 우주망원경으로 수집한 자외선 데이터를 이용해 조사한 결과, 연구자들은 이 블랙홀이 내뿜는 바람이 무려 1천 광년에 뻗치며, 그 속도는 초속 10만km로, 광속의 3분의 1에 달한다는 사실을 알아냈다. 또한 뿜어내는 물질의 양이 매년 태양 질량의 800배에 해당하는 엄청난 양이라는 것도 밝혀졌다. 연구자들은 계산에 따르면, 이렇게 뿜어내는 물질의 양은 블랙홀 근처의 물질풍의 20%에 달하는 것으로 나타났다. 천문학자들은 이미 블랙홀 가까이 부는 바람을 X선 망원경과 자외선 망원경으로 관측한 바 있다. 그러나 이번의 연구는 같은 은하에서 블랙홀 바람과 가스의 분출을 동시에 발견한 최초의 사례로 꼽힌다. "블랙홀은 성간 가스를 게걸스럽게 먹어대는 존재이지만, 동시에 강력한 물질풍으로 별 형성을 막아 은하의 역사에 영향을 미치는 존재이기도 합니다." 하고 톰베시는 설명한다. "천체물리학자들은 블랙홀과 은하 간의 상호작용을 알아냄으로써 그 둘의 진화 과정을 규명하고 있는 중입니다." 한편, 이번 연구결과는 3월 26일 발행된 '네이처' 지에 발표되었다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

가까운 미래에 우주에서 '낚시질' 하는 모습을 구경하게 될 지도 모르겠다.최근 유럽우주기구(ESA) 측이 지구 궤도를 떠다니는 소위 '우주 쓰레기'를 처리하기 위한 방안으로 물고기를 잡는 그물같은 방식을 고려하고 있는 것으로 알려졌다. 이제는 골칫거리가 된 우주 쓰레기(space junk)는 우주 탐사 과정에서 버려진 고장난 위성, 부품, 잔해, 기타 각종 쓰레기를 말한다. 지난해 5월 미 하원 과학위원회에서 열린 토론회에서 관련 전문가들은 이 숫자가 무려 50만개에 달하는 것으로 추산했다. 문제는 작은 10cm 짜리 파편 하나도 시속 2만 7000km의 속도로 움직이기 때문에 충돌하면 웬만한 위성 하나는 박살낼 수 있다는 점이다. 또한 매년 지구로 떨어지는 우주 쓰레기양만 해도 약 100톤은 되는 것으로 집계되고 있다. 사정이 이렇게 되니 우주 개발에 나서는 주요 나라들은 우주 쓰레기를 치우기 위한 다양한 아이디어를 제시하고 있다. 지난 2013년 영국 서리 대학교 연구팀은 일명 '자살 위성' 계획을 발표한 바 있다. ‘큐브세일’(CubeSail)이라고 명명된 이 위성은 목표한 우주 쓰레기에 다가가 착 달라 붙은 후 배의 돛처럼 활짝 장비를 펼쳐 지구로 낙하해 자연스럽게 대기권에서 불태워 없애버리는 계획이다. 그보다 1년 전에도 스위스 로잔 연방공과대학(EPFL) 우주센터 역시 ‘우주 쓰레기’에 접근, 포획해 다시 지구로 떨어지는 '청소부 위성' 계획을 발표한 바 있다. 이번에 ESA의 계획 역시 이와 유사하다. 차이점은 우주쓰레기의 포획 방식으로 가장 고전적인(?) 방법인 물고기잡듯 그물을 사용하는 것이다. ESA 엔지니어 키에틸 웜네스 박사는 "우주를 청소하기 위해 로봇팔, 작살 등 다양한 방법을 고려하고 있다" 면서 "그중 그물 방식은 다양한 모양의 회전하는 우주쓰레기를 처리하는데 있어 가장 좋은 방법 중 하나"라고 밝혔다. 이어 "시뮬레이션 결과 그물 방식이 우주 쓰레기를 처리하는데 있어 너무나 좋은 결과를 얻어냈다"고 덧붙였다. 　 사진=게티이미지/멀티비츠 이미지 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구 대기의 78%를 차지하고 있는 질소는 생태계를 안정적으로 유지하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 만약 산소가 지구 대기의 99%라면 작은 불씨에도 주변 물질이 모두 타버릴 것이다. 그러나 지구 대기의 대부분이 안정적인 기체인 질소로 이뤄졌기에 연소는 서서히 일어난다. 이는 지구에 사는 모든 생명체에게 매우 다행한 일이다. 과학자들은 질소의 존재가 나머지 기체의 대부분을 차지하는 산소와 더불어 지구 생태계에 매우 중요한 역할을 했다는 것을 알고 있다. 하지만 어떻게 지구가 질소가 풍부한 대기를 가졌는지는 미스터리로 남아있다. 예를 들어 우리의 이웃 행성인 금성과 화성은 대기 대부분이 이산화탄소이다. 지구 대기 중 질소의 기원을 설명하는 가설은 크게 두 가지다. 첫 번째 가설은 우주에서 이 기체가 날아왔다는 것이다. 혜성은 얼음뿐 아니라 질소 역시 가지고 있었고, 태양계 초기에는 많은 혜성이 지구에 충돌하는 일이 빈번했다. 따라서 지구의 물과 마찬가지로 질소 역시 혜성에서 기원했다는 가설이 있다. 두 번째 가설은 지각 내부에 있는 질소가 화산 활동 등 지질활동을 통해서 빠져 나왔다는 것이다. 유럽우주기구(ESA)의 혜성 탐사선 로제타호는 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P/Churyumov-Gerasimenko·이하 67P) 주변을 공전하면서 여러 가지 과학적 자료를 수집하고 있다. 과학자들은 이 자료를 통해서 지구의 바다가 혜성에서 나온 물로 형성된 것이 아닐 가능성을 발견했다. 그리고 이번에는 질소 역시 혜성에서 온 것이 아닐 가능성을 발견했다. 스위스 베른 대학의 마틴 루빈(Martin Rubin)과 그의 동료들은 로제타의 관측 기기인 로시나(Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis instrument, ROSINA)의 관측 자료를 토대로 이와 같은 가설을 주장했다. 이들이 주목한 것은 혜성에서 나오는 질소의 양과 동위원소 비율이었다. 혜성이 얼마나 많은 질소를 지니고 있는지는 이제까지 상세하게 관측된 바가 없다. 따라서 과학자들은 로제타의 관측 결과에 큰 기대를 걸고 있었다. 그리고 로제타는 2014년 10월 17일에서 23일 사이 마침내 질소의 존재를 찾아내는 데 성공했다. 그러나 그 양은 태양계를 만든 원시 성운에 포함되었다고 생각되는 양의 25분의 1에 불과했다. 지구 질소의 양을 설명하기에는 턱없이 모자라는 양이었다. N14/N15 동위원소 비교 결과 역시 혜성이 지구 질소의 기원이 아니라는 쪽을 지지했다. 과학자들은 일산화탄소(CO)와 질소의 비율을 비교해서 아마도 67P 혜성이 생성된 환경이 질소가 포획되기 어려운 -220°C에서 -250°C 정도의 극저온 환경이었을 것으로 추정했다. 아마도 이 혜성은 이전에 생각했던 것처럼 해왕성 궤도 밖의 천체의 모임인 카이퍼 벨트에서 생성된 것으로 보인다. 아무튼, 67P 혜성과 같은 그룹의 혜성이 지구 질소의 기원일 가능성은 낮아졌다. 다만 67P 혜성 하나의 자료만을 가지고 최종 결론을 내리기에는 성급할 수 있다. 유럽 우주국의과학자들은 아직 풀리지 않은 미스터리들이 남아있다고 지적했다. 앞으로도 지구 질소의 기원을 찾기 위한 연구는 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

-연간 태양질량 800배 물질을 쏟아내는 블랙홀 발견 블랙홀에서 은하로 뿜어내는 엄청난 속도의 물질풍이 은하의 별 형성을 막고 있다는 연구결과가 발표되었다고 우주 전문매체 스페이스닷컴이 26일(현지시간) 보도했다. 이 새로운 발견은 블랙홀이 은하의 운명을 어떻게 몰아가는가를 보여주는 것이라고 과학자들은 밝혔다. 대부분의 은하들은 그 중심에 태양 질량의 수백만 내지 수십억 배가 되는 초거대 질량의 블랙홀을 품고 있다. 보통 블랙홀들은 우리은하의 중심에 있는 그것처럼 대체로 조용하지만, 어떤 블랙홀은 대단히 활동적이라 주변의 물질들을 게걸스럽게 잡아먹어 블랙홀 바람을 만들어내기도 한다. ​"블랙홀이 물질을 빨아들일 때는 물질을 으깨어 거대한 원반처럼 만들어 나선형으로 흡입하는데, 이러한 원반을 천문학에서는 강착원반이라고 합니다." 하고 논문 주저자인 미항공우주국(NASA) 고다드 우주항공센터 천체물리학자 프란체스코 톰베시 메릴랜드 대학 교수가 설명한다. ​"원반에서 일어나는 마찰로 인해 물질은 엄청난 고열이 되고 아주 밝은 빛을 냅니다. 태양 밝기의 1조나 되는 광도이지요. 이 복사가 워낙 강해 물질을 바깥으로 뿜어내버리는 거지요." 이전의 연구는 활동적인 은하 핵과 그 은하의 크기 사이에는 어떤 밀접한 연관이 있음을 시사했다. 과학자들은 활동적인 은하 핵이 가스와 먼지의 강력한 폭풍을 은하 공간으로 뿜어내어 별의 형성 물질을 날려버림으로써 별 형성을 막고, 그 결과 은하의 진화에 영향을 미치는 것이 아닐까 하는 생각들을 가지고 있었다. 이번 새 논문의 연구자들은 이 같은 블랙홀의 강력한 물질풍에 대한 최초의 관측 증거를 확보하게 된 것이다. "가장 흥미로운 결과 중 하나는 은하 중심에 있는 초거대질량의 블랙홀이 너무나 강력해 은하 전체에 그 영향력을 행사할 수 있다는 명백한 증거를 잡았다는 점입니다." 하고 톰베시 교수는 스페이스닷컴에 말했다. "초거대질량의 블랙홀과 은하의 형성과 진화를 규명한 우리 논문이 거둔 가장 중요한 성과는 블랙홀과 은하를 동시에 다루었다는 점이라 할 수 있습니다." 과학자들은 이번 연구논문에서 IRAS F11119+3257이라는 이름으로 알려진 은하의 중심에 있는 거대 블랙홀을 집중적으로 조사했다. 지구로부터 26억 광년 떨어진 곳에 있는 이 은하의 블랙홀은 태양 질량의 1600만 배에 이르는 것으로 추정되고 있다. 유럽우주국(ESA)의 허셜 우주망원경으로 수집한 자외선 데이터를 이용해 조사한 결과, 연구자들은 이 블랙홀이 내뿜는 바람이 무려 1천 광년에 뻗치며, 그 속도는 초속 10만km로, 광속의 3분의 1에 달한다는 사실을 알아냈다. 또한 뿜어내는 물질의 양이 매년 태양 질량의 800배에 해당하는 엄청난 양이라는 것도 밝혀졌다. 연구자들은 계산에 따르면, 이렇게 뿜어내는 물질의 양은 블랙홀 근처의 물질풍의 20%에 달하는 것으로 나타났다. 천문학자들은 이미 블랙홀 가까이 부는 바람을 X선 망원경과 자외선 망원경으로 관측한 바 있다. 그러나 이번의 연구는 같은 은하에서 블랙홀 바람과 가스의 분출을 동시에 발견한 최초의 사례로 꼽힌다. "블랙홀은 성간 가스를 게걸스럽게 먹어대는 존재이지만, 동시에 강력한 물질풍으로 별 형성을 막아 은하의 역사에 영향을 미치는 존재이기도 합니다." 하고 톰베시는 설명한다. "천체물리학자들은 블랙홀과 은하 간의 상호작용을 알아냄으로써 그 둘의 진화 과정을 규명하고 있는 중입니다." 한편, 이번 연구결과는 3월 26일 발행된 '네이처' 지에 발표되었다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

가까운 미래에 우주에서 '낚시질' 하는 모습을 구경하게 될 지도 모르겠다.최근 유럽우주기구(ESA) 측이 지구 궤도를 떠다니는 소위 '우주 쓰레기'를 처리하기 위한 방안으로 물고기를 잡는 그물같은 방식을 고려하고 있는 것으로 알려졌다. 이제는 골칫거리가 된 우주 쓰레기(space junk)는 우주 탐사 과정에서 버려진 고장난 위성, 부품, 잔해, 기타 각종 쓰레기를 말한다. 지난해 5월 미 하원 과학위원회에서 열린 토론회에서 관련 전문가들은 이 숫자가 무려 50만개에 달하는 것으로 추산했다. 문제는 작은 10cm 짜리 파편 하나도 시속 2만 7000km의 속도로 움직이기 때문에 충돌하면 웬만한 위성 하나는 박살낼 수 있다는 점이다. 또한 매년 지구로 떨어지는 우주 쓰레기양만 해도 약 100톤은 되는 것으로 집계되고 있다. 사정이 이렇게 되니 우주 개발에 나서는 주요 나라들은 우주 쓰레기를 치우기 위한 다양한 아이디어를 제시하고 있다. 지난 2013년 영국 서리 대학교 연구팀은 일명 '자살 위성' 계획을 발표한 바 있다. ‘큐브세일’(CubeSail)이라고 명명된 이 위성은 목표한 우주 쓰레기에 다가가 착 달라 붙은 후 배의 돛처럼 활짝 장비를 펼쳐 지구로 낙하해 자연스럽게 대기권에서 불태워 없애버리는 계획이다. 그보다 1년 전에도 스위스 로잔 연방공과대학(EPFL) 우주센터 역시 ‘우주 쓰레기’에 접근, 포획해 다시 지구로 떨어지는 '청소부 위성' 계획을 발표한 바 있다. 이번에 ESA의 계획 역시 이와 유사하다. 차이점은 우주쓰레기의 포획 방식으로 가장 고전적인(?) 방법인 물고기잡듯 그물을 사용하는 것이다. ESA 엔지니어 키에틸 웜네스 박사는 "우주를 청소하기 위해 로봇팔, 작살 등 다양한 방법을 고려하고 있다" 면서 "그중 그물 방식은 다양한 모양의 회전하는 우주쓰레기를 처리하는데 있어 가장 좋은 방법 중 하나"라고 밝혔다. 이어 "시뮬레이션 결과 그물 방식이 우주 쓰레기를 처리하는데 있어 너무나 좋은 결과를 얻어냈다"고 덧붙였다. 　 사진=게티이미지/멀티비츠 이미지 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

가까운 미래에 우주에서 '낚시질' 하는 모습을 구경하게 될 지도 모르겠다.최근 유럽우주기구(ESA) 측이 지구 궤도를 떠다니는 소위 '우주 쓰레기'를 처리하기 위한 방안으로 물고기를 잡는 그물같은 방식을 고려하고 있는 것으로 알려졌다. 이제는 골칫거리가 된 우주 쓰레기(space junk)는 우주 탐사 과정에서 버려진 고장난 위성, 부품, 잔해, 기타 각종 쓰레기를 말한다. 지난해 5월 미 하원 과학위원회에서 열린 토론회에서 관련 전문가들은 이 숫자가 무려 50만개에 달하는 것으로 추산했다. 문제는 작은 10cm 짜리 파편 하나도 시속 2만 7000km의 속도로 움직이기 때문에 충돌하면 웬만한 위성 하나는 박살낼 수 있다는 점이다. 또한 매년 지구로 떨어지는 우주 쓰레기양만 해도 약 100톤은 되는 것으로 집계되고 있다. 사정이 이렇게 되니 우주 개발에 나서는 주요 나라들은 우주 쓰레기를 치우기 위한 다양한 아이디어를 제시하고 있다. 지난 2013년 영국 서리 대학교 연구팀은 일명 '자살 위성' 계획을 발표한 바 있다. ‘큐브세일’(CubeSail)이라고 명명된 이 위성은 목표한 우주 쓰레기에 다가가 착 달라 붙은 후 배의 돛처럼 활짝 장비를 펼쳐 지구로 낙하해 자연스럽게 대기권에서 불태워 없애버리는 계획이다. 그보다 1년 전에도 스위스 로잔 연방공과대학(EPFL) 우주센터 역시 ‘우주 쓰레기’에 접근, 포획해 다시 지구로 떨어지는 '청소부 위성' 계획을 발표한 바 있다. 이번에 ESA의 계획 역시 이와 유사하다. 차이점은 우주쓰레기의 포획 방식으로 가장 고전적인(?) 방법인 물고기잡듯 그물을 사용하는 것이다. ESA 엔지니어 키에틸 웜네스 박사는 "우주를 청소하기 위해 로봇팔, 작살 등 다양한 방법을 고려하고 있다" 면서 "그중 그물 방식은 다양한 모양의 회전하는 우주쓰레기를 처리하는데 있어 가장 좋은 방법 중 하나"라고 밝혔다. 이어 "시뮬레이션 결과 그물 방식이 우주 쓰레기를 처리하는데 있어 너무나 좋은 결과를 얻어냈다"고 덧붙였다. 　 사진=게티이미지/멀티비츠 이미지 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

아리랑TV(사장 방석호)는 다음달부터 세계 각국의 시청자가 자국에서 경험한 한국문화의 가치와 정서를 직접 이야기하는 ‘엠브래싱 더 월드(Embracing the world) 시즌2’를 전세계에 방송한다고 20일 밝혔다. ’엠브래싱 더 월드 시즌2’는 주요 방송 프로그램이 끝나고 다음 프로그램이 시작하기 전 막간을 활용한 ‘스테이션 브레이크’(SB) 형식으로 방송한다. ’엠브레싱 더 월드 시즌2’는 전 세계 아리랑TV 시청자들을 주인공으로 설정, 성우 더빙없이 직접 참여하도록 했다. 방송에 참여한 프랑스인 레티시아(Laetitia)와 알렉산드라(Alexandra)는 패션의 본고장인 프랑스와 차별화된 한국의 패션과 한국 전통주 막걸리의 맛에 매료됐다고 평가했다. 한국에서 경영학을 공부했던 그들은 한국 막걸리와 프랑스 패션의 콜라보레이션을 영상으로 보여줄 예정이다. 두 사람은 고국으로 돌아가 한국 막걸리와 패션을 접목시킨 ‘MAKIOLY(마키올리)’라는 브랜드를 론칭, 그들만의 독특한 한류를 즐기고 있다. 한국에서 찍은 6만장의 사진으로 미니 다큐를 만든 스페인의 세자르 푸(Cesar Puchol)는 한국영화를 유난히 좋아해 박찬욱감독의 ‘사이보그지만 괜찮아’의 영상을 연출하기도 했다. 그의 다음 프로젝트는 500일간 한국에서 찍은 수많은 사진으로 자신만의 한국이야기를 담은 미니 다큐멘터리를 제작하는 것이다. 남미의 명문 부에노스아이레스대 건축디자인학부 교수 안드레아 아로사(Andrea Arosa)는 2010년 ‘한글 디자인 수업’을 개설해 수많은 학생들에게 학문을 전파하고 있다. 그는 4년째 한국 문화원에서 한글디자인 전시를 기획하며 다양한 방법으로 한글을 소개하고 있으며 이번 방송에도 참여했다. 이외에도 브라질 상파울루 젊은층 사이에서 유명세를 떨치고 있는 K-pop 커버댄스그룹 ‘Stand Out‘과 사물놀이팀의 합동공연이 상파울루 거리 곳곳에서 펼쳐지는 모습도 나온다. 1970년대 평화봉사단 자격으로 한국을 방문했던 미국인 미국 니엘 랜드레빌(Neil Landreville)은 그리운 한국 풍경을 수묵화로 그려낸다. ’엠브래싱 더 월드 시즌 2’는 시즌1의 높은 완성도와 시청자들의 호평으로 제작됐다. 시즌 1은 지난 13일 ‘2014 케이블대상 PP작품상(영상그래픽부문)’을 수상을 하기도 했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

섬뜩한 노란 눈을 지녀 ‘뱀파이어 크랩’(흡혈귀 게)이라는 별칭이 붙여진 민물 게가 있다. 예전부터 관상용으로 인기 있는 이런 게 중에는 어디에서 잡힌 것인지 애매모호한 것도 존재하고 있었다. 그런데 최근 동남아시아에서 시행된 조사에서 특히 수요가 큰 두 종이 신종으로 판명됐다고 영국 일간 데일리메일 등 외신이 18일(현지시간) 보도했다. 신종으로 확인된 두 뱀파이어 크랩에는 각각 게오세사르마 덴넬레(Geosesarma dennerle)와 게오세사르마 하겐(Geosesarma hagen)이라는 학명이 붙게 됐다. 두 게는 인도네시아 자바 섬에서 서로 따로 떨어진 강 유역에서 발견됐다. 이번 신종을 확인한 연구팀의 공동 저자이자 독일 생물사육 전문가인 크리스티안 루카웁은 “이번 게의 발견은 어떤 의미에서 특수한 경우이다. 10년 전부터 애완동물 시장에 나와있었지만, 어디에서 온 종류인지는 알려지지 않았다”고 말했다. 게오세사르마 덴넬레는 진한 보라색 몸에 크림색 반점이 특징이고 게오세사르마 하겐은 선명한 붉은색 집게 발이 특징이다. 빛나는 눈에 화려한 몸 색깔로 관상용으로 인기를 끌어왔다. 연구를 이끈 독일 레겐스부르크대 동물학연구소의 크리스토프 슈발트 박사는 “동남아를 비롯한 세계의 수생생물 판매자는 고객이 화려한 생물을 갖고 싶어하는 것을 잘 알고 있다”며 “현지 상인들이 학자들이 아직 조사하지 않은 장소에서 채집을 시작하면 갑자기 미기재 생물이 시장에 나오게 되는 것”이라고 말했다. 루카웁은 지금까지 새우를 비롯해 관상용으로 판매되고 있는 담수 갑각류 서식지를 여러 차례 밝힌 바 있으며, 이번에도 자바 섬 중앙에서 이 게를 찾아냈다. 인도네시아는 아직 이름이 붙여지지 않은 뱀파이어 크랩이 많이 있을 것이라고 슈발트 박사는 말한다. 민물 게는 평생 바다에 나오지 않고 같은 장소에 머무는 경향이 있다. 따라서 인도네시아 섬 대부분에는 뱀파이어 크랩이 서식하고 있다. 또 뱀파이어 크랩은 물이나 육지 모두에서 살며, 이런 환경이 선명한 빛깔을 갖도록 진화한 것으로 추정된다. 두 뱀파이어 크랩은 각각 하나의 강 유역에 서식하고 있어 남획될 가능성이 높다. 슈발트 박사는 “주민들은 생계를 위해 게를 잡아 수출한다”고 말했다. 루카웁은 뱀파이어 크랩의 인기가 과열되고 있는 것에 대해 상업적 번식으로 멸종 위험을 방지할 필요가 있다고 말한다. 그는 “게 번식을 하고 있는 마니아도 있지만 뱀파이어 크랩 대부분은 인도네시아에서 수입되는 것”이라며 “뱀파이어 크랩과 같은 애완동물로 팔리는 희귀 수생생물의 보호에 관해서 지금까지 별다른 해결책이 없는 것이 현실이다”고 말했다. 한편 이번 연구결과는 아마추어 과학지 ‘래플스 블루틴 오브 조알러지’(Raffles Bulletin of Zoology) 1월호에 실렸다. 사진=크리스티안 루카웁 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

스페이스 인베이더(Space Invader)가 국제우주정거장(ISS) '침략'에 성공했다. 최근 유럽우주기구(ESA)가 ISS 속에서 웃는듯한 스페이스 인베이더의 모습을 사진으로 공개해 화제에 올랐다. 선택받은 극히 일부의 사람만 탈 수 있는 ISS에 승선한 호사를 누린 이 스페이스 인베이더는 미니 모자이크 형태다. 적어도 30대 이상의 사람들이 알만한 추억의 게임 스페이스 인베이더는 1978년 일본 타이토가 개발한 아케이드 게임. 당시로서는 획기적인 다가오는 적을 맞추는 이 게임은 오락실의 전설로 통하는 '갤러그'등 수많은 후속 작품의 모티브가 됐다. 이번에 공개된 스페이스 인베이더는 특이하게도 한 프랑스 예술가의 작품이 바탕이 됐다. 성별도 얼굴도 알려지지 않은 이 예술가의 이름 역시 스페이스 인베이더. 통상 인베이더라 불리는 그는 거리 미술가로 역시 비밀리에 활동하는 영국의 아티스트 뱅크시와 더불어 세계적인 유명세를 얻고있다. 게임 속 스페이스 인베이더에 나오는 캐릭터들을 아무도 모르게 건물 벽에 그리고 다니는 그는 미국 뉴욕, LA, 프랑스 파리, 이탈리아 로마, 홍콩 등 세계 60개 이상 도시에 이같은 작품을 남겼다. 인베이더는 자신의 홈페이지를 통해 "나의 스페이스 인베이더가 우주로 갈 줄 상상도 못했다" 면서 "실현되기 힘들 것 같은 꿈이 현실이 됐다" 는 소감을 남겼다. 　 한편 이 스페이스 인베이더는 지난해 8월 ESA의 무인우주화물선ATV-5에 실려 우주로 갔으며 당시 이 우주선에는 ISS 우주인들을 위한 식량과 연료, 과학장비 등 총 7톤에 달하는 물자들이 담겼다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지금까지 인류는 ‘우주는 끝’이 있는가 라는 질문의 답을 찾기 위해 노력해왔다. 이것은 인류의 두뇌를 오랫동안 괴롭혀온 질문으로, 우리가 우주에 대한 갖는 가장 큰 의문의 하나라는 데 이견이 없을 것 같다. 현대 천문학도 아직까지 이 질문에 명쾌한 답을 내놓지 못하고 있다.하지만 현대과학이 밝혀낸 한도 내에서나마 ​이 문제를 한번 풀어보도록 하자. 과연 우리가 살고 있는 이 우주는 끝이 있는가, 없는가? 우리가 무엇보다 먼저 알아야 할 것은, 우리는 어디까지나 유한한 3차원 공간에서 살고 있는 존재인 만큼 우리 주변에 무한한 것이라고는 없으며, 따라서 무한을 경험해본 적이 없다는 사실이다. 무릇 끝이란 말은 시작이 있다는 뜻이며, 그 끝에서 또 다른 무엇이 시작된다는 의미를 내포하고 있다. 현실세계에서 우리가 체험하는 모든 사물에는 시작과 끝이 있다. 즉 유한하다는 말이다. 무한이란 상상 속에 존재하는 관념일 뿐이다. 수소 원자의 경우, 1억 개를 한 줄로 죽 늘어세워도, 그 길이는 1㎝를 넘지 않는다. 이렇게 작은 원자도 전 우주의 삼라만상을 만드는 데 1079 개면 된다. 1구골(10의 100승) 에도 한참 못 미치고, 무한하고는 거리가 멀다. 그렇다면 우주라는 사물은 과연 어떤가? 끝이란 게 있는가? 우선 상식적으로 생각해볼 때, 이 우주에 끝이 있다는 것도 모순이요, 끝이 없다는 것도 모순으로 보인다. 우리의 경험칙으로 볼 때 끝이 없다는 상태도 상상하기 어렵고, 끝이 있다면 또 그 바깥은 무엇이란 말인가, 하는 질문이 바로 떠오른다.이것이 바로 우주 속에 인간이 처해 있는 상황이라 할 수 있다. 한 뼘도 안되는 인간의 두뇌에 어찌 한계가 없겠는가. ▲현재 우주의 크기는 950억 광년우리가 우주라 할 때, 그 우주에는 공간뿐 아니라 시간까지 포함되어 있다. 즉, 우주는 아인슈타인이 특수 상대성 이론에서 밝혔듯이 4차원의 시공간인 것이다. 우주라는 말 자체도 그렇다. 중국 고전 ‘회남자’(淮南子)에는 ‘예부터 오늘에 이르는 것을 주(宙)라 하고, 사방과 위아래를 우(宇)라 한다’는 말이 있다. 말하자면 이 우주는 시공간이 같이 어우러져 있다는 뜻이다. 영어의 코스모스(cosmos)나 유니버스(universe)에는 시간 개념이 들어 있지 않지만, 동양의 현자들은 이처럼 명철했던 것이다. 이 우주라는 시공간이 시작된 것이 약 138억 년 전이라는 계산서는 이미 나와 있다. 얼마 전까지만 해도 137억 년이라 했지만, 유럽우주국(ESA)이 우주 탄생의 기원을 찾기 위해 미국항공우주국(NASA) 등과 협력해 2009년에 발사한 초정밀 플랑크 우주망원경의 관측 자료를 토대로 계산한 결과, 우주의 나이가 지금까지 알려진 것보다 약 8000만 년 더 오래된 것으로 분석되어 138억 년으로 상향 조정된 것이다. 이 우주의 나이에 딴죽을 거는 과학자들은 거의 없다. 138억 년 전 ‘원시의 알’이 대폭발을 일으켰고, 그것이 팽창을 거듭하여 오늘에 이르고 있다는 이른바 빅뱅 우주론은 이제 대세이자 상식이 되었다. 그런데 문제는 이 우주가 지금도 쉼 없이 팽창을 계속하고 있다는 것이다. 허블의 법칙에 따르면 천체의 후퇴 속도는 거리에 비례하여 빨라진다. 멀리 떨어진 천체일수록 더 빨리 멀어져간다. 그런데 천체가 멀어지는 것은 그 천체가 실제로 달아나는 것이 아니라, 그 사이의 공간이 확대되는 것이라고 한다. 마치 풍선 위에 점들을 찍어놓고 풍선에 바람을 불어넣으면 점들 사이가 멀어지는 것과 같은 형국이라는 것이다. 그러니 우주 속의 모든 천체들은 서로가 서로에게 기약 없이 멀어져가고 있는 것이다. 어쨌든 망원경을 이용하여 관측이 가능한 우주의 범위는 약 130억 광년이다. 허블 우주망원경의 거기까지 사진을 찍은 것이 바로 위의 '허블 울트라 딥 필드'이다. ​이곳까지를 우주의 경계라고 한다면, 우주는 약 130억 년 이전에 생성된 것으로 볼 수 있다. 가장 멀리 떨어진 우주의 경계 지역은 최대로 빛의 속도로 멀어지고 있다. 따라서 130억 광년의 경계 부근에서 관측된 천체들은 우주 탄생 초기의 모습을 그대로 간직하고 있을 것이다.우주의 나이가 138억 년이니까, 지금 우주의 크기는 반지름이 138억 광년이 된다는 뜻이다. 그렇다면 지름은 276억 광년이란 얘긴데, 인플레이션 우주론에 따르면, 초창기에는 빛보다 더욱 빠른 속도로 공간이 팽창했기 때문에 지금 우주의 지름은 약 950억 광년에 이른다. 우주에서 가장 빠른 초속 30만㎞의 빛이 950억 년을 달려가야 가로지를 수 있는 거리니 참으로 상상하기 힘든 크기다. 이것이 천문학자들이 계산서에서 뽑아낸 현재 우주의 크기다. 그들이 가장 애용하는 말은 '닥치고 계산'이라고 한다. ▲유한하지만 경계는 없다 결과적으로 우주도 유한하다는 뜻이다. 현대 천문학은 우주의 구조에 대해 이렇게 말한다. “우주는 유한하지만, 그 경계는 없다.” 우주의 지름이 950억 광년으로 유한하지만, 경계는 없다는 뜻이다. 곧, 아무리 가더라도 그 끝에 닿을 수가 없다는 뜻이다. 왜? 우주라는 시공간은 거대한 스케일로 휘어져 있어 중심이나 가장자리란 게 존재하지 않기 때문이다.이에 대해 현대 우주론자들은 다음과 같이 답한다. 우주는 3차원 공간에 시간 1차원이 더해진 4차원의 시공간으로 휘어져 있어 중심도 경계도 없다. 2차원 구면이 중심이나 경계가 없는 것과 같은 이치다.조금 더 이해하기 쉽도록 지구라는 구면을 생각해보자. 어느 지점도 중심이랄 수 없지만, 모든 지점이 다 중심이기도 하다. 그러므로 개미가 무한 시간을 걸어가더라도 이 구면의 끝에 다다를 수 없다. 그처럼 우주 역시 중심도 경계도 없다. 따라서 공간 속의 모든 지점은 본질적으로 동등하다. 그런데 공간이 휘어져 있다는 것은 도대체 무슨 뜻인가? 그것은 우주가 물질을 담고 있기 때문에 시공간을 휘게 하는데, 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따르면 빛이 이 중력장을 지날 때 휘어진 경로를 지난다고 한다. 이는 관측으로도 입증된 사실이다. 아인슈타인은 빛의 경로가 직선이 아니고 휘어진다면 이는 곧 공간이 휘어져 있기 때문이라고 보았다. '빛의 경로는 공간의 성질을 드러내준다' 고 본 것이다. 그래서 아인슈타인은 ‘오직 빛만이 우주공간의 본질을 밝혀주는 지표’라고 말했다. 요컨대, 물질이 공간을 휘게 한다는 것이다. 이처럼 우주의 시공간은 휘어져 있기 때문에 무한 사정거리의 총을 발사하면 그 총알은 우주를 한 바퀴 돌아 쏜 사람의 뒤통수를 때린다는 것이다. 그 사람이 그때까지 살아 있기만 한다면 말이다. ​그래도 이해하기 어렵다면 차원을 낮추어 뫼비우스 띠를 생각해보면 된다. 2차원의 뫼비우스 띠는 면적은 있지만, 안팎의 경계는 없다. 만약 개미가 뫼비우스의 띠를 따라 표면을 이동한다면 경계를 넘지 않고도 원래 위치의 반대 면에 도달하게 된다. 이와 같이 우주는 3차원의 뫼비우스 띠라고 볼 수 있다는 뜻이다. 우주 공간이 우리에게 평탄하게 보이는 것은 3차원의 존재인 우리가 거대한 스케일로 휘어져 있는 4차원의 시공간을 감득치 못해서 그렇다는 얘기다. 이처럼 우주는 중심도 가장자리도 없는 4차원 시공간이다. 우주는 그 자체로 안이자 밖이며, 중심이자 끝이다. 이것이 우주가 우리가 접하는 다른 어떤 사물과 다른 점이다. 지금 당신이 있는 공간이 우주의 중심이라 해도 틀린 말은 아닌 셈이다. 신 앞에 모든 것은 공평하다고 하는 것이 바로 이를 두고 한 말인지도 모른다. 끝으로 어떤 이들은 우주에 대한 이 모든 논의를 무익한 시간낭비라고 투덜거리기도 하지만, 여기엔 구구한 설명 대신 고금의 두 현자가 한 말을 들려주는 것으로 가름하기로 하자. '천문학은 우리 영혼이 위를 바라보게 하면서 우리를 이 세상에서 다른 세상으로 이끈다.' -플라톤(철학자)'우주를 이해하려는 노력은, 인간의 삶을 광대극보다는 조금 나은 수준으로 높여주고, 다소나마 비극적 품위를 지니게 해주는 아주 드문 일 중의 하나다. -스티븐 와인버그('최초의 3분' 저자. 물리학자)이광식 통신원 joand999@naver.com