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  • 저승 왕의 피부는 뱀 같다…명왕성 고해상도 사진 공개

    저승 왕의 피부는 뱀 같다…명왕성 고해상도 사진 공개

    ‘저승 왕’의 피부 일부는 ‘뱀’처럼 생겼나보다. 과학자들이 명왕성의 표면에서 ‘뱀피’처럼 보이는 부분을 관측했다고 밝혔다. 미국항공우주국(NASA)의 뉴허라이즌스호(號)가 보내온 최신 데이터를 통해 명왕성의 풍경은 우리가 상상해왔던 것보다 훨씬 다양하고 복잡한 것으로 나타났다. 최신 고해상도 이미지는 명왕성에서 뱀피 같은 패턴 등 전례 없이 다양한 풍경을 상세하게 보여준다. 과학자들이 ‘뱀피 같다’고 말하고 있는 이 지형은 비공식적으로 ‘타르타로스 도르사’(Tartarus Dorsa)라고 불린다. 낮과 밤을 구분하는 경계 근처에 있는 이 지형에는 잔물결 같은 부분이 펼쳐져 있으며 나무줄기처럼 이어진 산등성이가 연달아 있다고 뉴허라이즌스호 운영진은 말하고 있다. 지질·지구물리학·이미징(GGI)팀의 부팀장인 윌리엄 맥키넌 워싱턴대 교수는 “(명왕성 표면은) 독특하고 복잡한 풍경이 수백 마일 이상에 걸쳐 펼쳐져 있다”면서 “땅보다는 오히려 나무껍질이나 드래곤의 비늘처럼 보인다”고 말했다. 또한 “그 모습이 실제인지 알아내기 위해서는 시간이 더 필요하지만 어쩌면 태양광에 얼어붙은 부분이 승화하고 내부의 지각 변동이 합쳐져 나타난 것일 수도 있다”고 설명했다. ‘뱀피’ 같은 명왕성의 외관에 과학자들은 뉴허라이즌스호의 최근 데이터를 다시 살피고 있다. 이를 통해 선명한 컬러 사진뿐만 아니라 다른 고해상도 이미지, 상세한 스펙트럼 지도 등도 작성하고 있다. 컬러 사진으로 가공된 명왕성의 모습은 마치 물감이 뒤섞인 팔레트처럼 매우 다채로운 색상을 보여준다. GGI팀의 또 다른 부팀장인 존 스펜서 미 남서부연구소(SwRI) 박사는 “명왕성의 다채로운 모습을 보여주기 위해 (뉴허라이즌스호에 장착된) 다중분광가시영상카메라(MVIC)의 적외선 채널을 사용했다”고 설명했다. 이를 통해 명왕성의 표면은 옅은 파랑과 노랑, 주황, 짙은 빨강으로 이뤄진 다채로운 빛으로 거듭났다는 것이다. 이 외에도 명왕성에는 우뚝 솟은 산맥과 얼음 평원 등 광활한 지형이 펼쳐져 있다. 비공식적으로 ‘스푸트니크 평원’으로 알려진 얼음 평원은 고해상도 이미지에서 수많은 구덩이와 낮은 능선, 부채꼴 지형 등으로 마치 곰보 자국처럼 보인다. 그 밑에 있는 어두운 지형은 ‘크툴루’라는 곳에는 크고 작은 크레이터(운석공)가 다량으로 밀집해 있는 것을 볼 수 있다. 뉴허라이즌스 프로젝트 수석 연구원인 알란 스턴 박사는 “이런 사진은 마치 당신이 명왕성에 있는 듯한 느낌마저 든다”면서 “과학적으로만 보면 명왕성의 대기, 산, 빙하, 평원 등을 자세히 연구할 수 있는 노다지 같은 것”이라고 평가하고 있다. NASA는 지난주부터 명왕성에 펼쳐진 웅장한 산맥과 질소로 이뤄진 얼어붙은 강줄기, 그리고 낮게 깔린 연무의 모습을 조금씩 공개하고 있다. 이는 명왕성까지 거리가 멀며 데이터 전송 속도 또한 느리기 때문. NASA는 뉴허라이즌스호까지 56억 7000만㎞나 떨어져 있기 때문으로 LTE 전송 속도 보다도 10만 배나 느리다고 설명하고 있다. 결과적으로 지난 7월 뉴허라이즌스호가 촬영한 데이터를 1년 이상은 지나야 다 받아볼 수 있다는 것이다. 스턴 박사는 “탐사선이 촬영한 이미지 데이터의 95%는 아직도 우주를 항해 중”이라고 말하고 있다. 한편 뉴허라이즌스호는 3462일간 시속 5만 km 속도로 날아가 명왕성을 탐사했으며, 현재는 두 번째 행선지를 향해 나아가고 있다. 목표는 명왕성으로부터 16억 km 떨어진 카이퍼 벨트의 ‘2014 MU69’라는 이름의 소행성이다. 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 고향으로도 알려졌다. 과학자들은 카이퍼 벨트에 있는 천체들이 46억 년 전 태양계가 탄생할 당시의 물질을 고스란히 간직하고 있는 일종의 ‘타임캡슐’로 믿고 있으며, 어쩌면 지구와 태양계 생성의 비밀을 지닌 실마리를 갖고 있을지도 모른다는 기대감을 품고 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 우주정거장서 포착한 천혜의 휴양지 바하마섬

    우주정거장서 포착한 천혜의 휴양지 바하마섬

    세계적인 천혜의 휴양지로 손꼽히는 바하마 제도의 모습이 우주에서 포착됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 국제우주정거장(ISS)에서 촬영한 보석같은 푸른빛을 발하는 환상적인 바하마 제도의 모습을 공개했다. 지난 19일(현지시간) 지상 400km 상공 위에서 촬영된 이 사진은 상단 오른편에 위치한 그레이트 엑서마섬을 중심으로 뻗은 약 14km의 모습을 담고있다. 사진 속에는 섬과 섬사이에 흐르는 조류의 모습이 담겨있으며 특히 그레이트 엑서마섬 인근에는 비행기의 이동 모습도 포착됐다. 미국의 플로리다 반도 남동쪽에 위치한 바하마 제도는 약 700개의 섬과 2,000여 개의 산호초로 구성돼 있으며 정식명칭은 바하마연방공화국이다. 수많은 섬들 때문에 한 때 해적들의 근거지로 유명했으나 지금은 부호들의 휴양지로 유명하다. 마치 그림을 그린듯 환상적인 풍경을 담아낸 사진이지만 사실 ISS에서 이같은 사진을 촬영하는 것은 쉬운 일이 아니다. ISS가 고도 약 350~460km에서 시속 2만 7740km의 속도로 지구 궤도를 돌고있기 때문이다. 물론 ISS는 일출과 일몰, 오로라, 태풍과 번개, 수많은 별들을 관측하기에 가장 용이한 장소다. 특히 ISS 내에서도 최고의 ‘명당자리’는 큐폴라(Cupola, 아래 사진)다. 2010년 2월 ISS에 설치된 관측용 모듈인 큐폴라는 로봇 팔을 조종하는 조종실로 우주 비행사들은 7개의 커다란 창을 통해 지구와 우주를 관측하고 사진을 남긴다. 이 사진은 1150mm 렌즈를 장착한 니콘 D4 카메라로 촬영됐다. 사진=NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 우리 태양 5000배 질량…중간급 새 ‘블랙홀’ 발견

    우리 태양 5000배 질량…중간급 새 ‘블랙홀’ 발견

    이제는 '인터스텔라' 등 SF영화를 통해 대중에게 익숙해진 블랙홀 중 중간급 질량을 가진 블랙홀이 새로 발견됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)과 메릴랜드 대학 공동연구팀은 지구 남반구 별자리인 그물자리 방향으로 약 1,350만 광년 떨어진 NGC 1313에서 중간급의 새 블랙홀을 발견했다고 발표했다. 막대나선은하인 NGC 1313에 놓여있는 블랙홀 'NGC 1313 X-1'은 중간급이라는 수식어가 붙어있지만 사실 우리 태양보다도 무려 5000배 이상이나 질량이 크다. 일반적으로 블랙홀의 크기는 우리 태양과 비교해 크게 두 부류로 분류한다. 블랙홀이 우리 태양 질량의 100만 배 이상인 경우 '초질량 블랙홀'로, 10~100배 수준이면 '별질량블랙홀' 로 구분하는 것. 그러나 흥미롭게도 그 중간급에 속하는 블랙홀은 거의 발견되지 않았다. 한마디로 우주의 블랙홀이 작거나 크거나 '모아니면 도'로 존재하는 것도 이유지만 그만큼 찾아내기 힘든 것도 큰 원인이다. 그러나 지난 2012년 호주 연방과학산업연구기구(CSIRO)가 지구에서 3억 광년 떨어진 ESO-243-49 은하 중심부에서 질량이 우리 태양의 약 2만 배로 추정되는 중간급 질량의 블랙홀을 처음으로 발견한 바 있다. 이번에 미 공동 연구팀은 NGC 1313 은하 중심에서 유난히 밝은 X-선(Ultra-Luminous X ray Sources)이 방출되는 것을 관측해 연구를 진행해왔으며 중간급 블랙홀이라고 결론지었다. 블랙홀은 주변의 별이나 가스 구름으로부터 물질을 빨아들이지만 이 과정에서 초고온으로 가열되면서 가스와 X-선 광선을 방출하기도 한다. 이번 논문의 공동저자 프란체스코 톰베시 박사는 "악기에 비유하면 별질량블랙홀은 바이올린, 초질량블랙홀은 더블 베이스 그리고 중간급은 첼로" 라면서 "우주에 많은 중간급 블랙홀이 있을 것으로 추측되지만 '먹이활동'을 활발히 하지 않기 때문에 쉽게 관측되지 않는다"고 밝혔다. 한편 대부분의 은하들은 그 중심부에 우리 태양 질량의 수백 만 배 심지어 수십억 배가 넘는 거대한 블랙홀을 품고있다. 우리 은하에도 역시 태양 질량의 약 400만 배가 넘는 거대 블랙홀이 조용히 존재하지만 어떤 블랙홀은 주변 물질을 게걸스럽게 잡아먹으며 요란을 떨기도 한다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 졸음운전·과격운전 방지하는 ‘스마트 운전석’

    졸음운전·과격운전 방지하는 ‘스마트 운전석’

    홀로 운전할 일이 잦은 사람이라면 운전 중 쏟아지는 졸음 혹은 스트레스를 누군가 해결해줬으면 하는 간절한 마음을 한 번 쯤은 가져보았을 것이다. 최근 독일 프랑크푸르트 국제 모터쇼(IAA)에 이러한 고민을 해결해 줄지도 모르는 ‘스마트 운전석’이 공개돼 화제다. 영국 일간 데일리메일은 23일(현지시간) 프랑스의 운전석 제조사 포레시아(Faurecia)가 공개한 첨단 스마트 운전석 ‘액티브 웰니스’(Active Wellness)를 소개했다. 액티브 웰니스 운전석은 생체신호 센서를 통해 운전자의 심장 박동수와 호흡 패턴을 감지할 수 있다. 이렇게 감지된 정보를 자체 알고리즘을 통해 분석하면 운전자가 스트레스나 피곤함을 느끼는지 실시간으로 점검할 수 있다는 것이 제조사의 설명이다. 만약 점검을 통해 문제가 감지될 경우, 이에 따른 조치를 취해도 될지 운전자의 의향을 묻는 메시지가 전용 스크린에 송출된다. 운전자가 이 제안을 수용하면 운전석에 내장된 안마장치와 통풍장치가 마사지를 하거나 시원한 바람을 발생시키는 등 적절한 ‘시술’을 실시한다. 올라프 비더만 포레시아 개발부장은 “액티브 웰니스는 운전자의 스트레스와 체력 수준을 알아낼 수 있다”며 “운전자가 강한 스트레스를 받을 경우에는 이를 완화해주는 형태의 마사지를 실시하고 운전자의 에너지가 낮을 경우엔 원기를 회복하는 종류의 마사지를 제공하게 된다”고 설명한다. 이 제품은 5년 전부터 개발 중이다. 그 동안 포레시아 개발팀은 미국 오하이오 주립대학 척추 연구소와 협력, 대상이 느끼는 ‘편안함’을 실시간으로 측정할 수 있는 장치를 개발 했다. 이에 더하여 피부에 대한 접촉 없이 인간의 생체 신호를 정확히 감지하는 기술 구현을 위해 미 항공우주국(NASA) 공학자들의 힘을 빌리기도 했다. 의자에 내장되는 센서의 실질적 제작은 미국 의료기업 ‘호아나 메디컬’이 맡아 포레시아 측에 독점적으로 제공하고 있다. 해당 제품의 실제 판매는 2020년경부터 시작될 전망이라고 개발사는 전했다. 사진=ⓒ포레시아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 태양의 1년 움직임…남극 ‘아날렘마’ 포착

    [우주를 보다] 태양의 1년 움직임…남극 ‘아날렘마’ 포착

    오늘도 어김없이 하늘 위에 떠오르는 태양. 그렇다면 태양은 매일 같은 시간에는 같은 위치에 있을까? 최근 미 항공우주국(NASA)은 남극에 위치한 프랑스와 이탈리아의 연구기지 콘코르디아에서 촬영한 환상적인 태양의 모습을 '오늘의 천체사진'으로 공개했다. 동그랗게 원을 그리고 있는 사진 속 빛은 바로 태양이다. 이 사진은 9월부터 3월까지 7개월 간 태양의 위치를 같은 장소, 같은 위치에서 촬영한 것이다. 결론부터 이야기하면 위 질문에 대한 정답은 사진에서 나타나듯 '아니다' 로, 이같은 현상을 전문용어로 '아날렘마'(Analemma)라 부른다. 다소 낯선 용어인 아날렘마는 같은 시각, 같은 위치에서 1년 간 태양의 위치를 촬영해 기록했을 때 8자 모양으로 나타나는 현상을 말한다. 이는 황도와 지구의 타원형 공전궤도의 맞물림으로 인해 생기며 위도에 따라 8자 모양이 다르게 나타나기도 한다.(아래 사진 참조) 각 지역에서 촬영된 아날렘마 사진이 흔치 않은 이유는 1년 간 촬영해야 하고 촬영시 카메라 위치도 바뀌어서는 안되기 때문이다. 또한 날씨의 영향까지 받기 때문에 그야말로 이같은 사진은 노력의 산물이다.  남극에서 촬영된 이 사진에서 9월부터 3월까지 밖에 태양이 없는 이유는 나머지 달에는 태양이 지평선 아래로 숨기 때문이다.  사진=Adrianos Golemis 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 우리은하 중심 괴물 블랙홀 ‘식탐’ 급격히 늘었다 [NASA]

    우리은하 중심 괴물 블랙홀 ‘식탐’ 급격히 늘었다 [NASA]

    거대질량 블랙홀 ‘궁수자리 A별’…X선 플레어 방출 급증 스쳐 지나간 미스터리 천체 G2 때문 VS 일반적인 현상 우리 은하 중심에 있는 괴물 블랙홀의 ‘식탐’이 급격히 늘어났다고 과학자들이 23일(현지시간) 밝혔다. 미국항공우주국(NASA)에 따르면, 찬드라 등 X선 우주망원경이 잠잠했던 거대질량 블랙홀의 ‘X선 플레어’(입자 대방출)가 급격히 증가한 것을 탐지해냈다. 천문학자들은 이런 현상이 그동안 제한된 관측으로 인해 알아차리지 못했던 일반적인 현상인지, 아니면 스쳐지나간 미스터리한 천체의 영향 때문 인지를 알아내기 위해 노력하고 있다. 이들은 지난 15년간 NASA의 ‘찬드라’와 ‘스위프트’, 그리고 유럽우주국(ESA)의 ‘XMM-뉴턴’ 망원경의 관측 데이터를 조합해 이 블랙홀의 행동을 관찰해왔다. ‘궁수자리 A별’(Sagittarius A* 혹은 Sgr A*)로 알려진 이 거대질량 블랙홀은 우리 태양보다 400만 배 이상 많은 질량을 지닌 것으로 추정되고 있다. 이런 블랙홀은 엄청난 중력으로 주변 물질을 빨아들이는데 이때 뜨겁게 달구어진 가스에서 X선 플레어가 발생한다. 이번 연구로 궁수자리 A별에서 이런 플레어가 열흘쯤마다 나타나는 것이 밝혀졌다.그런데 지난해 미스터리 천체 G2가 이 블랙홀에 가까이 스쳐간 후부터 거의 매일 X선 플레어를 방출하고 밝기가 무려 10배 증가한 것으로 확인됐다. 이에 대해 가브리엘레 폰티 독일 막스플랑크 외계물리연구소 박사는 “수 년간 우리는 궁수자리 A별에서 방출되는 X선을 추적해왔다. 물론 이 먼지로 둘러싸인 천체(G2)의 접근 또한 포함했다”면서 “예전에는 이 천체가 궁수자리 A별에 전혀 영향을 주지 않을 것으로 생각했지만, 우리의 새로운 데이터는 그렇지 않을 수 있음을 제시했다”고 설명했다. 천문학자들은 G2를 처음 발견했을 당시 가스와 먼지로 이뤄진 가스 구름으로 생각했다. 하지만 2013년 하반기 이후 궁수자리 A별에 근접해 지나칠 때 그 모습이 블랙홀의 중력으로 다소 늘어진 것 외에는 그다지 변하지 않는 것을 확인했다. 이는 G2가 단순한 가스 구름이 아니라 사실 외층 대기가 팽창한 거대 별일 수 있다는 새로운 이론을 이끌어냈다. 마크 모리스 미국 캘리포니아대 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) 교수는 “G2가 무엇인지에 대해서 아직 결론은 나자 않았지만, 이 천체가 스쳐가고 오래지 않아 궁수자리 A별이 더 활동적으로 변했다는 사실은 G2에서 나온 물질이 블랙홀의 ‘식탐’을 증가시킨 원인일 수 있다”고 말했다. 하지만 G2가 원인인지에 대해 의문을 품은 학자들은 궁수자리 A별처럼 행동하는 또 다른 블랙홀들을 찾아냈고, 궁수자리 A별에서 증가된 X선 플레어가 일반적인 블랙홀의 특성으로 G2와는 관련성이 없을 수도 있다고 주장한다. 예를 들어, X선 플레어가 급증한 것은 블랙홀에 ‘먹이’(물질)를 제공하는 근처 큰 별들로부터 발생한 항성풍의 강도가 변화해 발생한 것일 수도 있다는 것이다. 바바라 디 마르코 막스플랑크 외계물리연구소 박사는 “앞으로 몇 달간 궁수자리 A별의 X선을 계속 관측할 것”이라면서 “이 관측으로 G2가 원인인지, 일반적인 블랙홀의 행동 양상 인지를 알 수 있게 되기를 바란다”고 말했다.이번 분석은 1999년부터 2014년까지 15년간 우리 은하 중심을 관측한 찬드라와 XMM-뉴턴의 150차례 관측 데이터를 포함한다. 2014년 중반 G2가 궁수자리 A별을 스쳐지나간 후 수개월간 X선 플레어의 방출비율과 밝기가 급증한 것으로 나타났다. 만일 G2의 접근으로 블랙홀의 식탐이 늘어났다는 앞서 설명한 이론이 맞다면 X선 플레어의 급증은 블랙홀로 빨려들어간 물질이 ‘초과 공급’됐다는 첫 번째 징후가 될 것이다. 일부 가스는 G2에서 빼았겨 궁수자리 A별의 중력에 붙들렸을 수도 있다. 이로 인해 궁수자리 A별이 더 많은 가스를 소비하기 위해 빨아들이면서 증가된 온도로 X선 플레어가 늘어났을 것이다. 한편 이번 연구결과는 ‘영국왕립천문학회월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 실릴 예정이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 28일 ‘슈퍼문 개기월식’이 달 탐사선을 긴장시킨다

    28일 ‘슈퍼문 개기월식’이 달 탐사선을 긴장시킨다

    -NASA, 긴급상황에 돌입 이번 추석 연휴중에 있을 희귀한 슈퍼문 개기월식은 미항공우주국(NASA)의 달 탐사선에 위기과 기회를 동시에 줄 것으로 보인다고 23일 NASA의 웹사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 지구에 가장 가까운 천체인 달이 추석 다음날인 월요일 오전 11시 48분(한국시간)에 개기월식에 들어간다. 이번 개기월식 때는 달과 지구가 최단 거리를 유지하는 근일점에 가까워지면서 슈퍼문과 월식이 겹치지는 희귀한 천체현상을 관찰할 수 있다고 한다. 이같은 슈퍼문 개기월식은 지난 1982년 이후 33년 만에 처음 나타나는 현상으로, 다음 차례는 18년 후인 2033년에나 있을 예정이다. 특히 이번 개기월식 때는 슈퍼문과 개기월식으로 인한 '블러드문(Blood Moon)'이 동시에 모습을 드러낼 예정으로, 우주 팬들의 기대를 더욱 모으고 있다. 근지점의 달은 원지점의 달보다 지구에 약 4만 9000㎞ 정도 가깝게 접근한다. 이 때문에 근지점 달은 원지점의 보름달보다 크기는 14% , 밝기는 30% 정도 증가한다. 물론 시간상으로 한국에서는 볼 수 없고, 영국을 포함한 유럽 일대와 아프리카, 남북아메리카 등지에서 관찰이 가능하다. 한국에서는 슈퍼문과 블러드문 모두를 관찰하기 어렵지만, 추석연휴인 28일 저녁 날씨가 맑다면 슈퍼문에 가까운 큰 달을 보는 것이 가능하다. 월식 때 지구 그림자가 NASA의 달 정찰궤도탐사선(LRO)을 가림에 따라 탐사선의 태양 전지에 영향을 미칠 것이라고 NASA 과학자들은 걱정하고 있다. 어쨌든 탐사선은 지난 17개월 동안 3차례의 월식에도 거뜬히 생존해온 내력이 있는만큼 큰 걱정은 하고 있지 않지만, 우주탐사 과학자들은 최소한의 위험에도 늘 신경을 곤두세우는 법이라 이번에도 긴장을 늦추지는 못하고 있다. "우리는 방법을 가지고 있고, 그 방법이 잘 통하고 있다" 고 NASA 고다드 우주비행센터 돈 마이어 기획관이 기자회견에서 밝혔다. "월식 때마다 우리는 늘 긴장하지만, 매뉴얼대로 항상 대비해서 아직까지 어떤 문제도 발생하지 않았다." 매뉴얼은 지구 그림자 밖으로 빠져나갈 때까지 탐사선의 작동 시스템을 멈춤으로써 동력을 절약하는 방식이다. 그러나 지난 수년 동안 -달 탐사선은 2009년에 발사되었다- 미션 팀은 많은 경험을 쌓은 끝에 월식에 대비하는 자신감을 부쩍 키워왔다. 일례로, 최근의 월식 때는 일부 탐지기를 계속 작동해 월식 전후의 달 표면 온도를 측정하기도 했다. 그 결과 햇볕을 받을 때와 받지 않을 때 달 표면 온도가 극적으로 변한다는 사실을 알아냈다. 표면 온도는 놀랍게도 몇 분 만에 무려 156도의 차이를 보였다. "월식 때 달 표면이 이처럼 급격히 냉각되는 것으로부터 우리는 달 표면 입자의 크기를 추정할 수 있게 되었다"고 로아 페트로 LRO 프로젝트 과학자는 밝혔다. 5억 400백만 달러(한화 약 6000억원)가 투입되는 달 정찰탐사 미션은 최고의 정밀도를 가진 달 표면 지도를 작성하는 것을 목표로 2016년 10월까지 그 기금을 조성할 예정이다. 탐사선은 조그만 차 크기 정도로, 모두 7가지 탐사장비를 탑재하고 있다. 물론 이들 장비 대다수는 월식 때 작동 중지될 것이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • [우주를 보다] 토성 고리에 베일듯…프로메테우스·판도라 포착

    [우주를 보다] 토성 고리에 베일듯…프로메테우스·판도라 포착

    '신비의 행성’ 토성의 고리를 배경으로 수줍게 모습을 드러낸 두 위성의 모습이 포착됐다. 지난 22일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성 고리에 베일듯 그 주위를 공전하는 위성 프로메테우스(Prometheus)와 판도라(Pandora)의 모습을 공개했다. 토성의 바깥 둘레 고리인 F고리에 위치한 두 위성은 사진 상으로는 우주에 떠있는 돌처럼 느껴질 만큼 작아보인다. 사진 속 중앙에 보이는 동그란 달이 프로메테우스이며 오른쪽 치우친 곳에 위치한 것이 판도라다. 판도라의 지름은 81km, 친구 프로메테우스 역시 86km로 태양계 내에서도 매우 작은 달에 속하지만 사실 두 위성의 역할은 크다. 토성의 F고리 안쪽과 바깥쪽을 공전하는 프로메테우스와 판도라는 그 중력으로 F고리가 흩어지는 것을 막아준다. 곧 두 위성은 보잘 것 없이 작지만 토성의 아름답고 환상적인 고리를 유지하는데 한 몫하는 셈. SF영화 속 배경으로도 자주 등장하는 토성의 고리는 대부분 얼음으로 이루어져 있으며 우주 먼지와 다른 화합물이 약간 섞여있다. 특히 이 얼음 때문에 전문가들은 태양계 초기 토성이 ‘물 많은’ 혜성의 영향을 받은 것으로 추측하고 있으나 일부에서는 토성의 강한 중력으로 산산히 쪼개져 생긴 위성의 잔해물이라고 주장하고 있다. 토성의 주요 고리는 3개로 바깥 쪽부터 A, B, C라 칭해졌으며 이후 추가로 D, E, F, G고리의 존재가 확인됐다.       이번에 NASA가 공개한 이 사진은 지난 5월 6일 토성탐사선 카시니호가 촬영했으며 프로메테우스까지의 거리는 160만 km, 픽셀당 10km다.    사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute     박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 추석때 ‘슈퍼문 개기월식’...달 탐사선은 반갑지 않다?

    [아하! 우주] 추석때 ‘슈퍼문 개기월식’...달 탐사선은 반갑지 않다?

    -NASA, 비상 상황 돌입 이번 추석 연휴중에 있을 희귀한 슈퍼문 개기월식은 미항공우주국(NASA)의 달 탐사선에 위기과 기회를 동시에 줄 것으로 보인다고 23일 NASA의 웹사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 지구에 가장 가까운 천체인 달이 추석 다음날인 월요일 오전 11시 48분(한국시간)에 개기월식에 들어간다. 이번 개기월식 때는 달과 지구가 최단 거리를 유지하는 근일점에 가까워지면서 슈퍼문과 월식이 겹치지는 희귀한 천체현상을 관찰할 수 있다고 한다. 이같은 슈퍼문 개기월식은 지난 1982년 이후 33년 만에 처음 나타나는 현상으로, 다음 차례는 18년 후인 2033년에나 있을 예정이다. 특히 이번 개기월식 때는 슈퍼문과 개기월식으로 인한 '블러드문(Blood Moon)'이 동시에 모습을 드러낼 예정으로, 우주 팬들의 기대를 더욱 모으고 있다. 근지점의 달은 원지점의 달보다 지구에 약 4만 9000㎞ 정도 가깝게 접근한다. 이 때문에 근지점 달은 원지점의 보름달보다 크기는 14% , 밝기는 30% 정도 증가한다. 물론 시간상으로 한국에서는 볼 수 없고, 영국을 포함한 유럽 일대와 아프리카, 남북아메리카 등지에서 관찰이 가능하다. 한국에서는 슈퍼문과 블러드문 모두를 관찰하기 어렵지만, 추석연휴인 28일 저녁 날씨가 맑다면 슈퍼문에 가까운 큰 달을 보는 것이 가능하다. 월식 때 지구 그림자가 NASA의 달 정찰궤도탐사선(LRO)을 가림에 따라 탐사선의 태양 전지에 영향을 미칠 것이라고 NASA 과학자들은 걱정하고 있다. 어쨌든 탐사선은 지난 17개월 동안 3차례의 월식에도 거뜬히 생존해온 내력이 있는만큼 큰 걱정은 하고 있지 않지만, 우주탐사 과학자들은 최소한의 위험에도 늘 신경을 곤두세우는 법이라 이번에도 긴장을 늦추지는 못하고 있다. "우리는 방법을 가지고 있고, 그 방법이 잘 통하고 있다" 고 NASA 고다드 우주비행센터 돈 마이어 기획관이 기자회견에서 밝혔다. "월식 때마다 우리는 늘 긴장하지만, 매뉴얼대로 항상 대비해서 아직까지ㄴ 어떤 문제도 발생하지 않았다." 매뉴얼은 지구 그림자 밖으로 빠져나갈 때까지 탐사선의 작동 시스템을 멈춤으로써 동력을 절약하는 방식이다. 그러나 지난 수년 동안 -달 탐사선은 2009년에 발사되었다- 미션 팀은 많은 경험을 쌓은 끝에 월식에 대비하는 자신감을 부쩍 키워왔다. 일례로, 최근의 월식 때는 일부 탐지기를 계속 작동해 월식 전후의 달 표면 온도를 측정하기도 했다. 그 결과 햇볕을 받을 때와 받지 않을 때 달 표면 온도가 극적으로 변한다는 사실을 알아냈다. 표면 온도는 놀랍게도 몇 분 만에 무려 156도의 차이를 보였다. "월식 때 달 표면이 이처럼 급격히 냉각되는 것으로부터 우리는 달 표면 입자의 크기를 추정할 수 있게 되었다"고 로아 페트로 LRO 프로젝트 과학자는 밝혔다. 5억 400백만 달러(한화 약 6000억원)가 투입되는 달 정찰탐사 미션은 최고의 정밀도를 가진 달 표면 지도를 작성하는 것을 목표로 2016년 10월까지 그 기금을 조성할 예정이다. 탐사선은 조그만 차 크기 정도로, 모두 7가지 탐사장비를 탑재하고 있다. 물론 이들 장비 대다수는 월식 때 작동 중지될 것이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • “이젠 화성탐사 준비… 우주탐사 모험 계속돼야”

    “이젠 화성탐사 준비… 우주탐사 모험 계속돼야”

    46년 전 아폴로 11호를 타고 인류 최초로 달 표면을 밟았던 미국 우주 비행사 버즈 올드린(85)이 8년 만에 한국을 다시 찾았다. 달 착륙에 성공한 1969년 국빈 초청과 2007년 국방부 초청으로 한국에 왔던 올드린은 이번에 세 번째로 방한했다. 21일 올드린은 서울 서대문구 연세대 100주년기념관에서 열린 ‘특별 초청 강연’에서 100여명의 청중 앞에서 “한국전쟁 당시 전투기 조종사로 참전해 한국과 연을 맺게 됐다”며 말문을 열어 달 착륙에 성공하기까지 경험담을 털어놨다. 올드린은 1963년 미국 항공우주국(NASA)의 우주비행사로 선발돼 닐 암스트롱, 마이클 콜린스와 함께 아폴로 11호를 타고 달에 착륙했다. 그는 1969년 7월 20일 오후 10시 56분 ‘고요의 바다’라고 불린 달 표면에 발을 내디뎠다. “달 착륙은 어쩌면 제 운명이었는지도 모르겠어요. 결혼 전 어머니의 성이 문(Moon)이었고, 미국 라이트 형제가 최초로 동력비행기를 만든 해인 1903년에 태어나셨거든요. 그로부터 66년이 지나 제가 달에 발을 들여놓은 것이고요. 인류의 꿈을 실현한 순간이었죠.” 올드린은 달에 도착했을 당시 “황량했고, 쓸쓸했으며 생명의 신호가 전혀 보이지 않았을 정도였는데 당시 달 표면에 꽂은 성조기를 아직 잊지 못한다”고 회고했다. 그는 “최근 미국 MIT 항공우주대학원 100주념 기념식에 참석해 과거 케네디 대통령이 가고 싶어한 곳은 원래 달이 아니라 화성이었다는 사실을 처음 알았다”며 “당시 NASA 연구진들이 일주일 동안 화성 탐사 가능성을 알아봤지만 현실적으로 어렵다는 결론을 내렸고, 대신 달에는 갈 수 있을 것 같다고 해서 달 탐사 계획이 수립됐던 것”이라고 말했다. 구순을 앞둔 올드린은 지금도 우주개발 연구활동을 하고 있다. 그의 목표는 케네디 전 대통령이 꿈꿨던 ‘화성 탐사’다. 그는 “현재 화성 탐사를 위한 새로운 화성 도착 경로 개발에 집중하고 있다”며 “우주개발을 위해 만든 기술이 현재 휴대전화, TV, 위성위치확인시스템(GPS), 의학 분야 등에 다양하게 활용되고 있는 만큼 우주탐사라는 모험은 계속돼야 한다”고 강조했다. 올드린은 2020년 달 착륙선 발사를 준비하고 있는 정부출연연구기관인 대전 한국항공우주연구원을 방문해 우리나라 우주항공 산업 상황에 대한 설명을 듣고 조언을 할 계획이다. 오세진 기자 5sjin@seoul.co.kr
  • [지구를 보다] 우주정거장서 포착한 천혜의 휴양지 바하마섬

    [지구를 보다] 우주정거장서 포착한 천혜의 휴양지 바하마섬

    세계적인 천혜의 휴양지로 손꼽히는 바하마 제도의 모습이 우주에서 포착됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 국제우주정거장(ISS)에서 촬영한 보석같은 푸른빛을 발하는 환상적인 바하마 제도의 모습을 공개했다. 지난 19일(현지시간) 지상 400km 상공 위에서 촬영된 이 사진은 상단 오른편에 위치한 그레이트 엑서마섬을 중심으로 뻗은 약 14km의 모습을 담고있다. 사진 속에는 섬과 섬사이에 흐르는 조류의 모습이 담겨있으며 특히 그레이트 엑서마섬 인근에는 비행기의 이동 모습도 포착됐다. 미국의 플로리다 반도 남동쪽에 위치한 바하마 제도는 약 700개의 섬과 2,000여 개의 산호초로 구성돼 있으며 정식명칭은 바하마연방공화국이다. 수많은 섬들 때문에 한 때 해적들의 근거지로 유명했으나 지금은 부호들의 휴양지로 유명하다. 마치 그림을 그린듯 환상적인 풍경을 담아낸 사진이지만 사실 ISS에서 이같은 사진을 촬영하는 것은 쉬운 일이 아니다. ISS가 고도 약 350~460km에서 시속 2만 7740km의 속도로 지구 궤도를 돌고있기 때문이다. 물론 ISS는 일출과 일몰, 오로라, 태풍과 번개, 수많은 별들을 관측하기에 가장 용이한 장소다. 특히 ISS 내에서도 최고의 ‘명당자리’는 큐폴라(Cupola, 아래 사진)다. 2010년 2월 ISS에 설치된 관측용 모듈인 큐폴라는 로봇 팔을 조종하는 조종실로 우주 비행사들은 7개의 커다란 창을 통해 지구와 우주를 관측하고 사진을 남긴다. 이 사진은 1150mm 렌즈를 장착한 니콘 D4 카메라로 촬영됐다. 사진=NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • ‘치약 뚜껑’ 집으로 삼은 소라게…인류에게 경고하다

    ‘치약 뚜껑’ 집으로 삼은 소라게…인류에게 경고하다

    한 장의 재미있는 사진같지만 사실 많은 메시지를 우리에게 전해주는 것 같다. 최근 미국 최대의 커뮤니티 사이트 ‘레딧'에 이색적인 사진 한장이 올라와 네티즌들의 큰 주목을 받았다. 쿠바 해안의 바닷속에서 촬영된 이 사진의 주인공은 소라게. 이 소라게는 놀랍게도 치약 뚜껑을 집으로 삼아 바닷속에서 살고있다. 이 사진을 올린 사용자(HSmidt)는 "처음 사진을 봤을 때 게의 모습이 귀엽다고 생각했다" 면서 "하지만 곧 이 사진이 의미하는 것이 무엇인지 깨달았다"고 적었다. 잘 알려진대로 소라게는 고둥류의 껍데기를 집으로 사용하며 덩치가 커지면 더 큰 껍데기를 찾는다. 이같은 이유로 현지에서 부르는 소라게의 이름은 '은둔자 게'(Hermit crab)다. 곧 사진 속 소라게는 언제부터인가 고둥류 껍데기 대신 주위에 널려있는 쓰레기를 집으로 삼고 있는 셈이다. 레딧 사용자의 말처럼 실제 우리가 사는 지구에는 인류가 버린 쓰레기로 가득하다. 해양 전문가들은 매년 800만 톤의 치약 뚜껑같은 다양한 플라스틱 쓰레기가 전세계 바다로 흘러가고 있는 것으로 파악하고 있다. 미 항공우주국(NASA)은 2025년까지 해양 쓰레기 총량이 무려 1억 5500만 톤에 달할 것으로 추산하고 있다. 이 정도면 전세계 해안을 따라 두께 30㎝, 높이 30m의 ‘쓰레기 벽’을 쌓을 수 있는 규모. 특히 얼마 전 NASA는 전세계 해상에 버려진 쓰레기들이 모여 만든 거대 ‘쓰레기 섬’들의 위치를 보여주는 세계 지도(사진 아래)를 만들어 경각심을 불러일으킨 바 있다. 미국 캘리포니아 대학 산업 생태학 조교수 롤랜드 가이어는 “이미 바다에 방류된 쓰레기를 대규모로 수거하는 것은 비용대비 효율이 좋지 못한 방법”이라며 “애초에 쓰레기 재활용 및 분리수거 등으로 바다로 투기되는 쓰레기양을 줄이는 것이 최선”이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • ‘치약 뚜껑’을 집으로 쓰는 소라게…귀여워? 섬뜩해!

    ‘치약 뚜껑’을 집으로 쓰는 소라게…귀여워? 섬뜩해!

    한 장의 재미있는 사진같지만 사실 많은 메시지를 우리에게 전해주는 것 같다. 최근 미국 최대의 커뮤니티 사이트 ‘레딧'에 이색적인 사진 한장이 올라와 네티즌들의 큰 주목을 받았다. 쿠바 해안의 바닷속에서 촬영된 이 사진의 주인공은 소라게. 이 소라게는 놀랍게도 치약 뚜껑을 집으로 삼아 바닷속에서 살고있다. 이 사진을 올린 사용자(HSmidt)는 "처음 사진을 봤을 때 게의 모습이 귀엽다고 생각했다" 면서 "하지만 곧 이 사진이 의미하는 것이 무엇인지 깨달았다"고 적었다. 잘 알려진대로 소라게는 고둥류의 껍데기를 집으로 사용하며 덩치가 커지면 더 큰 껍데기를 찾는다. 이같은 이유로 현지에서 부르는 소라게의 이름은 '은둔자 게'(Hermit crab)다. 곧 사진 속 소라게는 언제부터인가 고둥류 껍데기 대신 주위에 널려있는 쓰레기를 집으로 삼고 있는 셈이다. 레딧 사용자의 말처럼 실제 우리가 사는 지구에는 인류가 버린 쓰레기로 가득하다. 해양 전문가들은 매년 800만 톤의 치약 뚜껑같은 다양한 플라스틱 쓰레기가 전세계 바다로 흘러가고 있는 것으로 파악하고 있다. 미 항공우주국(NASA)은 2025년까지 해양 쓰레기 총량이 무려 1억 5500만 톤에 달할 것으로 추산하고 있다. 이 정도면 전세계 해안을 따라 두께 30㎝, 높이 30m의 ‘쓰레기 벽’을 쌓을 수 있는 규모. 특히 얼마 전 NASA는 전세계 해상에 버려진 쓰레기들이 모여 만든 거대 ‘쓰레기 섬’들의 위치를 보여주는 세계 지도(사진 아래)를 만들어 경각심을 불러일으킨 바 있다. 미국 캘리포니아 대학 산업 생태학 조교수 롤랜드 가이어는 “이미 바다에 방류된 쓰레기를 대규모로 수거하는 것은 비용대비 효율이 좋지 못한 방법”이라며 “애초에 쓰레기 재활용 및 분리수거 등으로 바다로 투기되는 쓰레기양을 줄이는 것이 최선”이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 토성 위성 ‘엔셀라두스의 바다’ 다음달엔 알게 될까?

    토성 위성 ‘엔셀라두스의 바다’ 다음달엔 알게 될까?

    -카시니 탐사선 10월 28일 지나가며 관측 토성의 위성인 엔셀라두스는 지난 2005년 미국항공우주국(NASA)의 카시니 우주선에 의해 거대한 간헐천의 증거가 발견된 이후 과학자들의 주목을 받고 있다. 지름 500km의 얼음 위성에서 수증기와 얼음이 뿜어져 나온다는 것은 그 내부에 액체 상태의 따뜻한 물이 있다는 증거이기 때문이다. 이후 카시니 탐사선은 여러 차례 엔셀라두스를 관측했고 과학자들은 엔셀라두스 얼음 지각 아래 바다가 있다는 데는 어느 정도 의견의 일치를 이뤘다. 문제는 바다의 크기와 분포, 그리고 조성이다. 사실 이 문제는 엔셀라두스에 생명체가 있느냐는 질문과도 연결되어 있다. 만약 엔셀라두스에 충분한 크기의 바다가 있고 유기물이 있다면 생명체가 생길 가능성이 있다. 하지만 현재의 카시니 탐사선의 관측만으로는 확실한 답을 얻기 어려운 상태다. 작년에 NASA의 제트 추진 연구소(JPL)의 과학자를 포함한 국제 과학자팀은 카시니가 간접 측정한 엔셀라두스의 중력 분포를 바탕으로 엔셀라두스의 바다가 간헐천이 뿜어져 나오는 남쪽에 몰려 있다는 연구 결과를 저널 사이언스에 발표했다. 이 연구 결과가 옳다면 엔셀라두스의 바다는 기존에 생각했던 것보다 약간 작은 셈이다. 그런데 코넬 대학의 피터 토마스(Peter Thomas)가 이끄는 연구팀은 카시니가 보내온 엔셀라두스의 사진을 정밀 분석해 이와는 다른 결론을 내렸다. 이들이 주목한 것은 엔셀라두스의 흔들리는 움직임인 칭동현상(libration)이다. 만약 엔셀라두스의 암석 핵이 얼음 지각과 그대로 붙어있다면 이 움직임은 비교적 작을 것이다. 하지만 실제 관측 결과는 예상보다 움직임이 커서 암석의 핵이 얼음 지각과 완전히 붙어있지 않을 가능성을 시사했다. 다른 말로 이야기 하면 '암석의 핵 – 액체 상태의 물 – 얼음 지각'으로 서로 분리되어 있다는 의미다. 이들의 주장이 옳다면 엔셀라두스의 바다는 위성 전체에 존재한다. 아직 어떤 모델이 옳은지는 확실치 않다. 엔셀라두스는 미래 태양계 생명탐사에서 중요한 목표이기 때문에 이 문제는 앞으로 학계에서 상당한 논쟁이 될 것으로 보인다. 카시니는 오는 10월 28일 엔셀라두스의 표면에서 불과 49km 정도 높이를 지나면서 간헐천을 관측할 예정이다. 다만 이 논쟁을 종식할 결정적인 정보가 얻어질지는 확실치 않다. NASA는 엔셀라두스의 근접 관측 임무인 엔셀라두스 생명체 탐사선 Enceladus Life Finder (ELF)을 계획 중에 있지만, 아무리 빨라도 2021년 이전 발사는 불가능하다. 따라서 한동안 엔셀라두스의 바다는 과학계에서 격렬한 논쟁을 일으킬 것으로 생각된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • [아하! 우주] 환상적인 ‘해바라기 은하’ 우주에 피다

    [아하! 우주] 환상적인 ‘해바라기 은하’ 우주에 피다

    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
  • [아하! 우주] NASA의 대실수…‘달’보고 ‘태양’이라고?

    [아하! 우주] NASA의 대실수…‘달’보고 ‘태양’이라고?

    원숭이도 나무에서 떨어질때가 있다는 말은 이럴 때 쓰는 말인 듯 싶다. 세계 최고 권위를 자랑하는 미국항공우주국(이하 NASA)이 태양과 달을 혼동해 표현하는 황당한 실수를 저질렀다. 영국 일간지 데일리메일의 14일자 보도에 따르면 현지시간으로 8일 NASA는 국제우주정거장에서 찍은 사진 한 장을 공개했다. 그리고 이 사진을 ‘태양과 지구’라고 소개했다. 이 게시물은 NASA의 팔로워 120만 명에게 고스란히 전달됐고, 좋아요 약 2200개, 리트윗 1370여 개를 자랑하며 인기 게시물이 됐다. 하지만 얼마 지나지 않아 NASA 게시물의 ‘팩트’가 틀렸다는 사실이 밝혀졌다. 이의를 제기한 인물은 미국행성협회의 행성전문가인 에밀리 락다왈라 박사였다. 그는 현지 매체인 ‘매셔블’(Mashble)과 한 인터뷰에서 “별과 도시(지구)에서 뿜어져 나오는 빛 등을 자세히 봤을 때, 사진 속 별은 태양이라고 보기 어럽다”면서 “사진 속에서 지구 너머로 빛나고 있는 것은 태양이 아니라 달”이라고 설명했다. ‘매의 눈’을 가진 네티즌들의 지적도 이어졌다. 저마다 다양한 이유와 비교적 합리적인 이유를 들어가며 사진 속 밝게 빛나는 것이 태양이 아닌 달로 보인다고 주장했고, 이에 NASA는 재빨리 해당 게시물을 삭제해야 했다. 문제는 이미 ‘캡쳐’된 NASA의 실수가 네티즌의 손에 의해 급속도로 퍼지기 시작했고, 결국 NASA는 ‘나무에서 떨어진 원숭이’ 신세가 되고 말았다. 더 큰 문제는 달을 태양으로 착각한 NASA의 실수가 이번이 처음은 아니라는 사실이다. NASA는 지난 8월에도 국제우주정거장에서 촬영한 사진 한 장을 트위터에 올린 바 있다. 당시 게시물에는 “지구 궤도에서 빛나는 태양빛”이라는 사진 설명이 곁들여져 있었는데, 이 역시 NASA의 실수였다. 당시에 멀리서 빛나던 것은 이번과 마찬가지로 태양이 아닌 달이었던 것. 한편 NASA는 ‘쿨’하게 실수를 인정하고, 해당 사진과 더불어 ‘태양’이 아닌 ‘달’이라는 내용의 게시물을 재차 올렸다.   송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] ‘쌍둥이 블랙홀’ 그 속사정을 밝히다

    [아하! 우주] ‘쌍둥이 블랙홀’ 그 속사정을 밝히다

    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
  • [지구를 보다] 하늘 위 소용돌이 치는 거대 오로라 포착

    [지구를 보다] 하늘 위 소용돌이 치는 거대 오로라 포착

    너풀너풀 날리는 모습때문에 '천상의 커튼' 이라고도 불리는 자연현상이 있다. 우리나라에서는 사진으로만 볼 수 있는 오로라(Aurora)다.   최근 미 항공우주국(NASA)은 오로라의 고장 아이슬란드에서 촬영한 환상적인 오로라 사진을 오늘의 천체사진으로 소개했다. 지난달 말 현지 올프사강(江)에서 촬영된 이 오로라는 녹색빛을 발하는 압도적인 크기 뿐 아니라 나선형 모습 때문에 더욱 이채롭다. 마치 하늘 위에서 오로라가 소용돌이 치는 듯한 모습에 감탄이 절로 나올 정도. 또한 사진에는 저멀리 구름 옆에서 빛을 발하는 보름달이 담겨있으며 강 건너 셀포스시(市)의 다리 조명도 강물에 은은하게 비친다. 오로라는 태양표면 폭발로 우주공간으로부터 날아온 전기 입자가 지구자기(地球磁氣) 변화에 의해 고도 100∼500 km 상공에서 대기 중 산소분자와 충돌해서 생기는 방전현상이다. ‘새벽’이라는 뜻의 라틴어 ‘아우로라’라는 말에서 유래한 오로라는 북반구와 남반구 고위도 지방에서 주로 목격돼 극광(極光)이라 불리기도 하며 목성, 토성 등에서도 비슷한 현상이 나타난다.   사진=Davide Necchi  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 이것이 진짜 명왕성…우뚝 솟은 산과 얼음 평원

    [아하! 우주] 이것이 진짜 명왕성…우뚝 솟은 산과 얼음 평원

    한국시간으로 지난 7월 14일 오후 8시 49분 57초. 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 명왕성에 근접 통과한 후 그간 그래픽으로만 보던 '저승신'의 모습을 지구로 보내왔다. 그로부터 2개월 지난 18일(현지시간) NASA는 명왕성의 우뚝 솟은 산과 얼음 평원이 한 눈에 보이는 지표면 모습을 홈페이지를 통해 공개했다. 기존에 공개된 사진보다 훨씬 생생한 이 사진은 마치 지구의 모습을 연상시킨다. 사진(가장 위 사진) 속 왼편에 보이는 3500m 높이까지 치솟아 있는 산악 지대는 노르게이산(Norgay Montes)등으로 불리는 지역이며 오른쪽 평원은 스푸트니크(Sputnik)로 얼어있는 표면이 을씨년스러운 느낌을 자아낸다. 또한 공개된 또 다른 사진에는 멀리 태양빛을 받아 희뿌연하게 빛나는 명왕성이 고스란히 담겨있다. 뉴호라이즌스 프로젝트 수석 연구원 알란 스턴은 "이번 사진은 마치 당신이 명왕성에 있는 듯한 느낌마저 준다" 면서 "과학적으로만 보면 명왕성의 대기, 산, 빙하, 평원 등을 자세히 연구할 수 있는 노다지 같은 자료" 라고 평가했다. 명왕성의 기상을 연구하는 윌 그룬디 박사 역시 "사진 상에 낮게 깔려있는 연무 같은 것이 보인다" 면서 "이는 명왕성이 지구처럼 매일 매일 날씨 변화가 일어난다는 것을 암시한다"고 설명했다.    지난 주에 이어 NASA 측이 야금야금 명왕성 사진을 공개하는 속사정은 있다. 바로 명왕성과의 먼거리와 데이터 전송 속도 때문이다. 뉴호라이즌스호는 지구까지 작은 용량의 사진 한장 보내는데도 최소 4시간 이상이 걸린다. 이는 탐사선이 56억 7000만㎞나 떨어져 있기 때문으로 LTE 전송 속도 보다도 10만 배나 느리다는 것이 NASA의 설명. 결과적으로 NASA는 지난 7월 뉴호라이즌스호가 촬영한 데이터를 1년 이상은 지나야 다 받아볼 수 있다. 스턴 박사는 “탐사선이 촬영한 이미지 데이터의 95%는 아직도 우주를 항해 중” 이라고 밝혔다. 한편 3462일간 시속 5만 km 속도로 날아가 명왕성을 탐사한 뉴호라이즌스호는 현재 두번째 행성지를 향해 가고 있다. 목표지는 명왕성으로부터 16억 km 떨어진 카이퍼 벨트에 있는 ‘2014 MU69’라는 이름의 소행성이다. 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. 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.  사진=NASA/JHUAPL/SwRI 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 선명한 산과 얼음 평원…명왕성의 ‘민낯’ 공개

    [우주를 보다] 선명한 산과 얼음 평원…명왕성의 ‘민낯’ 공개

    한국시간으로 지난 7월 14일 오후 8시 49분 57초. 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스호가 명왕성에 근접 통과한 후 그간 그래픽으로만 보던 '저승신'의 모습을 지구로 보내왔다. 그로부터 2개월 지난 18일(현지시간) NASA는 명왕성의 우뚝 솟은 산과 얼음 평원이 한 눈에 보이는 지표면 모습을 홈페이지를 통해 공개했다. 기존에 공개된 사진보다 훨씬 생생한 이 사진은 마치 지구의 모습을 연상시킨다. 사진(가장 위 사진) 속 왼편에 보이는 3500m 높이까지 치솟아 있는 산악 지대는 노르게이산(Norgay Montes)등으로 불리는 지역이며 오른쪽 평원은 스푸트니크(Sputnik)로 얼어있는 표면이 을씨년스러운 느낌을 자아낸다. 또한 공개된 또 다른 사진에는 멀리 태양빛을 받아 희뿌연하게 빛나는 명왕성이 고스란히 담겨있다. 뉴호라이즌스 프로젝트 수석 연구원 알란 스턴은 "이번 사진은 마치 당신이 명왕성에 있는 듯한 느낌마저 준다" 면서 "과학적으로만 보면 명왕성의 대기, 산, 빙하, 평원 등을 자세히 연구할 수 있는 노다지 같은 자료" 라고 평가했다. 명왕성의 기상을 연구하는 윌 그룬디 박사 역시 "사진 상에 낮게 깔려있는 연무 같은 것이 보인다" 면서 "이는 명왕성이 지구처럼 매일 매일 날씨 변화가 일어난다는 것을 암시한다"고 설명했다.    지난 주에 이어 NASA 측이 야금야금 명왕성 사진을 공개하는 속사정은 있다. 바로 명왕성과의 먼거리와 데이터 전송 속도 때문이다. 뉴호라이즌스호는 지구까지 작은 용량의 사진 한장 보내는데도 최소 4시간 이상이 걸린다. 이는 탐사선이 56억 7000만㎞나 떨어져 있기 때문으로 LTE 전송 속도 보다도 10만 배나 느리다는 것이 NASA의 설명. 결과적으로 NASA는 지난 7월 뉴호라이즌스호가 촬영한 데이터를 1년 이상은 지나야 다 받아볼 수 있다. 스턴 박사는 “탐사선이 촬영한 이미지 데이터의 95%는 아직도 우주를 항해 중” 이라고 밝혔다. 한편 3462일간 시속 5만 km 속도로 날아가 명왕성을 탐사한 뉴호라이즌스호는 현재 두번째 행성지를 향해 가고 있다. 목표지는 명왕성으로부터 16억 km 떨어진 카이퍼 벨트에 있는 ‘2014 MU69’라는 이름의 소행성이다. 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. 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.  사진=NASA/JHUAPL/SwRI 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
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