블랙홀에 관한 한 미스터리가 30년 만에 풀려 화제가 되고 있다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 지난 30일(현지시간) 보도했다. 이 블랙홀 미스터리는 지난 1980년 대에 처음 등장했다. 천문학자들이 기묘한 패턴으로 X선을 방출하는 항성 질량의 작은 블랙홀을 발견한 것이 계기가 되었다. X선은 처음 몇 초 단위로 깜박거렸다. 그런데 명멸 주기가 차츰 짧아지더니 몇 달 후에는 완전히 사라지고 말았다. 이 '준주기 진동'(quasi-periodic oscillation;QPO)에 대해 과학자들은 일찍이 아인슈타인이 일반 상대성 이론에서 예측했던 현상으로 받아들였다. 곧, 블랙홀 같은 거대 질량을 가진 천체가 축을 중심으로 회전할 때 주위의 시공간을 왜곡시키는 현상을 말한다. 과학자들이 나중에 계산해본 결과, 이러한 중력의 나선화가 블랙홀 주위의 궤도를 도는 입자들을 준주기 진동의 상태로 몰아간다는 결론을 도출해냈다. 이번 연구의 대표저자인 애덤 인그럼 암스테르담 대학 교수는 “그것은 마치 꿀을 숟가락으로 휘젓어 꿀이 비틀리게 하는 것과 비슷하다"면서 "시공간이 바로 꿀처럼 되는 것으로 이 꿀 속에 무엇이든 떨어지면 휘젓는 숟가락을 따라 질질 끌려가게 된다"고 설명했다. 이어 “이는 곧 왜곡된 블랙홀 주위의 공간을 도는 물질은 그 영향을 받는다는 뜻”이라고 덧붙였다. 준주기 진동이 비록 아인슈타인이 예측한 것과 비슷하게 맞아 떨어진다고는 하지만 지금까지 명확한 증거는 발견되지 않고 있었다. 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴 우주선과 미 항공우주국(NASA)이 블랙홀을 추적하기 위해 우주로 쏘아올린 위성망원경 ‘누스타’(Nuclear Spectroscopic Telescope Array; NuSTAR)의 관측에 의해, 블랙홀에 가까운 주위를 도는 물질은 주름진 시공간의 통로를 따라 특이한 움직임을 보이는 것으로 밝혀졌다. 두 기구의 탐사선들은 먼지와 가스체로 이루어진 블랙홀의 강착원반에서 철 원자가 방출하는 X선을 관측했다. 이 강착원반은 탐사선에 대해 한쪽은 후퇴하고 있고 다른 한쪽은 접근하고 있기 때문에 거기서 방출되는 빛은 스페트럼 상에서 전자는 적색이동, 후자는 청색이동을 보이는 도플러 효과를 나타낸다. 인그럼 박사는 "이 같은 현상은 블랙홀의 강력한 중력으로 인해 강착원반의 움직임이 뒤틀리고 있음을 말해주는 것"이라면서 “우리는 물질들이 이러한 기묘한 움직임을 보이는 데 대한 그 명확한 증거를 찾아내기 위해 오랫동안 연구했다”고 밝혔다. 이번 연구결과 영국 왕립천문학회 월간보고(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 발표됐다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

우리가 사는 은하는 태양 같은 항성 수천억 개가 모인 거대한 집단이다. 하지만 이 은하 역시 더 큰 구조인 은하단을 이루는 평범한 구성원에 지나지 않는다. 사실 우리 은하의 별보다 우주에 더 많은 게 은하다. 과학자들은 현재 우주에 있는 은하의 분포가 빅뱅 직후 발생한 미세한 물질의 분포 차이에서 비롯되었다고 생각하고 있다. 물질의 밀도가 조금이라도 높은 지역에는 점차 중력에 의해 물질이 모이기 때문에 시간이 지날수록 중력의 크기가 커져 더 많은 물질을 끌어모으게 된다. 그 결과 우주에서 은하의 분포는 균일한 것이 아니라 일부분에 집중된 구조를 보이게 된다. 이 구조는 거대한 거품 모양이나 혹은 구멍이 많은 스위스 치즈 모양에 빗대어 설명하는데, 사실 우주의 대부분은 은하가 없는 텅 빈 공간인 보이드 (Void)이기 때문이다. 지난 10여 년간 과학자들은 우주에 있는 은하의 분포를 표시한 3차원 지도를 작성해 이와 같은 사실을 밝혀냈다. 이번에 국제 과학자팀이 공개한 Sloan Digital Sky Survey III (SDSS-III)/ Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) 지도 역시 그런 것으로 여기에는 일반적인 중성자나 양성자 같은 물질을 의미하는 바리온(중입자) 지도가 표시되어 있다. 쉽게 설명하면 일반적인 물질로 구성된 은하의 지도이다. 120만 개의 은하가 하나하나 작은 점으로 찍혀 있는 이 3차원 지도는 60x45x5억 광년 정도의 크기를 포함하고 있다. 지구에서 보았을 때 거대한 구형인 우주를 자른 것으로 그 단면은 부채꼴 모양이다. 이 지도를 통해 과학자들은 우주의 물질 분포와 진화를 연구할 수 있다. 동시에 우리는 이 지도를 통해 우리가 사는 세상이 얼마나 작은 것인지를 새삼 느끼게 된다. 지구 같은 행성을 수천억 개 이상 거느린 은하도 여기서는 모래알갱이처럼 작은 점에 지나지 않기 때문이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

러시아의 한 도시 호수에서 사람 치아 모양의 이빨을 가진 물고기가 잡혀 화제가 되고 있다. 지난달 30일(현지시간) 호주 뉴스 인터넷 언론사인 뉴스닷컴은 최근 러시아 서부 툴라의 한 호수에서 사람의 치아를 닮은 이빨을 가진 물고기 파쿠(Pacu)가 잡혔다고 보도했다. 파쿠는 치아의 크기와 배열이 사람과 비슷해 ‘인치어’라고 불리는 남미의 물고기로 육식 피라냐의 친척뻘이며 사람을 잡아먹는 육식성이 아닌 초식성 물고기로 알려졌다. 툴라 도시 대변인 바바라 툴노바(Varvara Trunova)는 “어부에 의해 포획된 물고기는 길이 20cm, 무게 240g의 ‘파쿠’이며 현재 검사 중”이라며 “누군가가 키우던 애완동물을 호수에 내다 버렸을 가능성이 있다”고 밝혔다. 러시아에서 ‘파쿠’의 포획이 처음은 아니다. 지난 2014년 10월 아르항겔스크 북부 드비나 강에서 낚시꾼 알렉스 코로봅에 의해 파쿠가 포획된 바 있다. 한편 ‘파쿠’는 아마존 강에 서식하며 몸길이 80cm까지 자라는 대형 담수어다. 주로 견과류와 해초를 먹고 사는 어류지만 알몸으로 수영하는 남성들의 고환을 먹이로 착각해 공격하기도 해 ‘볼 커터’(Ball Cutter)라고도 불린다. 사진·영상= CEN, australscope / souchatv youtube 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

은하는 태양 같은 별이 많게는 수천억 개 이상 모여서 만들어진 거대한 천체를 말합니다. 그런 만큼 그 크기는 태양계와는 비교할 수 없을 만큼 거대합니다. 하지만 우주의 큰 구조에서 보면 은하 역시 작은 천체라고 할 수 있습니다. 우주에 있는 은하의 숫자는 은하계의 별보다 더 많습니다. 흥미로운 사실은 과학자들이 망원경으로 현재는 물론 과거 은하의 모습도 볼 수 있다는 것입니다. 100억 년 전 은하의 형태를 연구하고 싶다면 100억 년 전 은하를 관측하면 됩니다. 빛이 지구까지 오는 데 100억 년이 걸렸으므로 그만큼 과거의 모습을 보는 것이기 때문입니다. 하지만 이렇게 먼 거리에서는 은하 같은 큰 천체도 작은 점에 불과합니다. 따라서 이를 관측하기 위해서는 아주 강력한 망원경이 필요합니다. 천문학자들은 우주 및 지상의 최신 망원경을 이용해서 우주 초기의 은하의 상태를 보기 위해 많은 관측을 해왔습니다. 그리고 이 데이터를 모아 우주 초기의 모습을 재구성했습니다. 영국 왕립 천문대는 2005년부터 수집한 영국 적외선 망원경(United Kingdom Infrared Telescope·UKIRT)의 관측 데이터를 공개했습니다. 울트라 딥 서베이(Ultra-Deep Survey·UDS)라는 이름의 이 데이터는 가장 먼 거리에 있는 은하 25만 개의 데이터를 모은 것으로, 앞으로 우주 초기의 모습을 연구하는 데 큰 도움이 될 것으로 보입니다. 멀리 떨어진 은하를 관측하는 일은 그 자체로 어렵지만, 중간에 가스 성운이나 다른 천체가 있으면 관측 자체가 불가능합니다. 따라서 지구와 멀리 떨어진 은하 사이에 아무것도 없는 좁은 공간을 통해 관측이 이뤄집니다. 사실 울트라 딥 서베이 자료는 ‘UKIDSS’(UKIRT Infrared Deep Sky Survey)로 불리는 더 큰 관측 데이터의 일부로 약 5%에 해당하는 데이터를 담고 있습니다. 이렇게 좁은 창을 통해 본 90억 년 이전의 초기 우주(사진)는 다양한 색상과 모양을 지닌 별처럼 보이지만, 사실 하나하나가 개별적인 은하입니다. 이 은하는 나중에 합체와 진화를 거쳐 우리 은하 같은 은하로 성장할 것입니다. 이 작은 점안에 수많은 별이 있고 그 별 가운데 일부는 지구 같은 행성을 거느리는 것입니다. 우주의 거대함은 인간을 한없이 겸손하게 만듭니다. 사진=오마르 알마이니, 영국 노팅엄대 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

인간에게 어린 시절이 있듯이 별 역시 어린 시절이 있다. 비록 인간과는 스케일이 다르지만, 별도 태어나서 어린 시절을 지난 후 결국 나이가 들어 최후를 맞이한다. 별이 태어나는 장소는 거대한 가스 성운인데, 어느 정도 별이 성장하게 되면 주변의 가스가 대부분 사라져 밝게 빛나는 어린 별들의 집단이 남게 된다. 이를 YSO(Young Stellar Objects)라 부르는데, 이제 막 태어나서 은하계 일부가 된 어린 별이다. 천문학자들은 칠레의 고산지대에 있는 제미니 사우스 망원경(Gemini South telescope)을 이용해서 우리 이웃 은하인 대마젤란은하에 있는 어린 별들의 모임인 N159W를 관측했다. 거리는 15만8천 광년. 지구에서 거리를 생각하면 아무리 가까운 이웃 은하라도 별 하나를 관측하는 일은 매우 어렵다. 그러나 천문학자들은 지상의 강력한 망원경과 적응 광학이라는 방법을 이용해서 매우 선명한 이미지를 얻었다. 이번에 관측에 성공한 것은 망원경에 장착된 제미니 사우스 적응 광학 이미저 GSAOI (Gemini South Adaptive Optics Imager) 덕분이다. 이를 관측한 연구팀은 이 어린 별들이 사실 이전 세대의 나이 든 별의 영향으로 태어났다는 사실을 밝혀냈다. 이전 세대의 별이 초신성 폭발이나 혹은 항성풍의 형태로 만들어낸 가스 팽창이 희박한 성간 가스의 밀도를 높인 것이다. 자체 중력으로 뭉치기 시작한 가스는 새로운 별로 탄생한다. 따라서 N159W는 거품의 표면에서 생긴 것 같은 배치를 하고 있다. 먼 이웃 은하의 어린 별이지만, 이와 같은 사실은 거대한 우주의 순환을 보여주고 있다. 나이 든 별이 죽으면서 남기는 가스는 새로운 별의 재료가 되어 우주를 순환한다. 그리고 언젠가 어린 별도 나이가 들어 같은 운명을 겪게 된다. 이는 우주의 법칙이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

우리의 태양같은 항성의 주위를 공전하는 외계행성의 모습이 '직촬'로 포착됐다. 최근 독일 함부르크 대학 등 공동연구팀은 지구에서 약 1200광년 떨어진 외계행성 CVSO 30c의 모습을 직접 촬영하는데 성공했다고 밝혔다. 칠레의 고산 지대에 설치된 초거대 망원경인 VLT(Very Large Telescope)로 촬영한 이 이미지에서 사실 CVSO 30c의 모습은 잘 보이지 않는다. 사진 속 가운데 푸른색으로 밝게 빛나는 천체는 태양같은 항성인 CVSO 30이며 그 옆 조그만 점(사진 원 안)이 바로 CVSO 30c다. 지난 2012년 처음 발견된 CVSO 30은 1000만 년 미만의 나이를 가진 비교적 온도가 낮고 질량이 작은 T 타우리 별(T Tauri stars)이다. CVSO 30 역시 태양처럼 행성을 거느리고 있는데 현재까지 확인된 외계행성은 CVSO 30b와 CVSO 30c다. 이번에 연구팀이 공개한 사진이 의미있는 것은 외계행성을 직접 촬영했다는 점이다. 일반적으로 외계행성은 너무나 작고 스스로 빛을 발하지 않기 때문에 직접 촬영하기가 매우 어렵다. 이 때문에 전문가들은 트랜싯(transit) 현상을 통해 외계행성의 존재 유무를 파악한다. 트랜싯은 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상을 말한다. 곧 우리가 사진으로 보는 특이한 모습의 외계행성은 대부분 그래픽으로 만들어진 이미지인 셈. CVSO 30c가 항성과 나란히 포즈를 취한 것은 둘 사이의 거리 때문이다. 항성 CVSO 30과 외계행성 CVSO 30c사이의 거리는 지구와 태양사이 거리의 660배로 우리의 1년이 이곳에서는 2만 7000년이다. 이에반해 CVSO 30b는 항성 CVSO와 딱 붙어있어 공전시간은 11시간에 불과하다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인간이 보기에 태양과 같은 별은 영원불멸한 존재로 여겨진다. 태양 같은 별의 수명은 인간과는 비교할 수 없을 만큼 길기 때문이다. 하지만 태양 역시 오랜 세월 후에는 적색 거성으로 커진 후 백색왜성으로 최후를 맞이하게 된다. 그런데 별의 진화는 생각보다 복잡하게 될 수 있다. 예를 들어 적색 거성으로 진화되기 전 별의 위치에서 강등당하는 경우도 생길 수 있다. 물론 흔한 일은 아니지만, 불가능한 일도 아니다. 사우샘프턴대학의 과학자들은 지구에서 730광년 떨어진 J1433이라는 희미한 쌍성계를 관측했다. 칠레의 고산 지대에 있는 거대 망원경인 VLT(Very Large Telescope)에 설치된 X 슈터라는 특수 장비를 이용해서 관측한 결과 이 쌍성계는 갈색왜성 하나와 매우 가까운 거리에 있는 백색왜성으로 이뤄져 있었다. 갈색왜성은 흔히 실패한 별이라고 불린다. 그 이유는 태양질량의 0.08배 수준으로 질량이 적어서 안정적인 수소 핵융합 반응을 유지할 수 없기 때문이다. 중수소 등을 이용한 핵융합 반응은 가능한데, 생성되는 에너지가 적어 매우 어둡다. J1433의 갈색왜성은 지금은 목성 질량의 60배 정도지만, 백색왜성과의 가까운 거리를 고려할 때 본래 가지고 있던 물질의 90%를 빼앗긴 것으로 보이기 때문이다. 백색왜성이나 중성자별, 블랙홀이 동반성에서 물질을 빼앗는 경우는 흔하지만, 이렇게 높은 비율로 빼앗기는 경우는 드물게 알려졌다. 본래 J1433은 태양질량의 70% 정도 되는 별과 그보다 큰 동반성으로 구성되었다. 그러나 큰 쪽이 먼저 핵연료를 다 소모한 후 백색왜성으로 변했고 이후 동반성에서 물질을 빼앗아 본래는 태양보다 조금 작은 별이었던 동반성을 갈색왜성으로 만든 것이다. 쉽게 말해 별에서 강등당해 그 아래 등급인 갈색왜성이 된 것이다. 이렇게 강등당하는 경우는 물론 흔한 경우가 아니지만, 별의 진화가 우리가 상상하는 것 이상으로 다양하게 일어날 수 있음을 보여주는 좋은 사례다. 사진=Rene Breton, 맨체스터대학 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

먼 우주에는 밤을 잊은 천문학자와 애호가들에게 친숙한 ‘과자 상표’의 이름 만큼이나 사랑받는 성운이 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 ‘오늘의 천문사진’(APOD) 코너를 통해 지구로부터 약 1500광년 떨어진 곳에 위치한 오리온 성운(Orion Nebula)의 모습을 공개했다. 아름다운 색채가 어우러진 충격파처럼 보이는 이 사진은 3가지 색의 가시광과 적외선 영역을 관측하는 NASA의 스피처 우주망원경이 촬영한 이미지를 합성해 만든 것이다. 　 약 40광년에 걸쳐져 있는 오리온 성운은 맨 눈으로도 관측이 가능한 대표적인 발광성운(發光星雲·주위의 열을 받아 스스로 빛을 내는 성운)으로, 성운표 번호는 M42, NGC1976이다. 오리온 성운이 이처럼 화려하게 빛날 수 있는 이유는 그 심장부에 매우 무겁고 밝은 어린 별 4개가 존재하기 때문이다. 성운에 가려 잘 보이지 않지만 이 별들이 방출하는 강렬힌 자외선이 수소구름과 어우러져 화려하면서도 어지러운 모습을 발하게 된다. 전문가들은 이 별과 그 주위 천체들의 집단을 '트라페지움'(Trapezium), 곧 사다리꼴 성단이라 부른다. 다른 성운과 마찬가지로 성간 가스와 먼지로 가득찬 구름같은 이 속에서 인간의 머리로는 상상할 수 없는 수많은 별들이 새로 태어난다. 사진=Infrared: NASA, Spitzer Space Telescope; Visible: Oliver Czernetz, Siding Spring Obs　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

빅뱅 직후의 우주를 보고 싶은 인류의 꿈이 현실이 되고 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 현재 개발 중인 ‘제임스 웹 우주 망원경’(James Webb Space Telescope·이하 JWST)의 거울이 수직으로 세워지는 장면을 영상으로 공개했다. 약 30초 분량의 이 영상은 총 18개의 금박 거울이 수직으로 세워지는 장면을 촬영한 것으로 이제 JWST의 개발 과정이 마무리 단계에 와 있음을 보여준다. 　 다소 생소한 이름의 JWST는 그간 우주의 심연을 밝혀준 허블우주망원경의 후계자로 NASA를 비롯 유럽우주국(ESA)과 캐나다우주국(CSA)이 공동으로 참여해 개발했다. 차세대인 만큼 JWST의 성능은 역대 최강이다. 그간 우주의 신비를 밝혀준 허블과 비교해 보면 성능이 무려 100배에 달하기 때문이다. JWST의 중량은 허블의 절반 수준인 6.4t이지만, 주경(primary mirror)은 허블보다 2.5배 큰 6.5m에 달한다. 이를 통해 NASA는 빅뱅 후 2억 년이 지난 초기 우주의 모습을 볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. JWST의 가장 흥미로운 점은 독특한 형태의 주경이다. 각각 6.5m에 달하는 주경들을 로켓에 실어 우주로 발사할 수 없기 때문에 개발팀은 18개의 작은 육각형 거울로 구성된 접을 수 있는 형태의 주경을 만들었다. 개발팀은 로봇팔을 이용해 지난 2월 18개의 거울 설치를 모두 마쳤으며 향후 JWST는 접힌 채 로켓에 ‘수납’ 된 후 우주로 나가면 활짝 펴지게 된다. NASA 존 그런스펠드 과학탐사 담당 부국장은 “과학자와 엔지니어들이 쉼없이 작업해 완벽한 성과를 얻었다”면서 “과거에 자세히 볼 수 없었던 행성의 대기, 별 형성 과정, 빅뱅 후 2억 년이 지난 초기 우주의 모습 등을 관측할 수 있을 것”이라고 기대했다. 오는 2018년 10월 ESA의 아리안 5호에 실려 우주로 떠날 예정인 JWST의 목적지는 허블과는 다르다. 허블이 지상 610km 상공을 공전하면서 먼 우주를 관측하는 것과는 달리 JWST는 지구에서 150만 km 떨어진 라그랑주점 ‘L2’를 돌게 된다. JWST가 지구와 달 사이 거리보다 4배나 먼 L2까지 찾아가는 것은 태양과는 반대 방향이기 때문이다. L2는 지구와 태양, 달의 중력 균형이 이루어져 있어 빛의 왜곡없이 심우주를 관측할 수 있다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

증권사 프라이빗뱅커(PB)들은 해외 주식 중 미국 증시에 상장된 종목을 가장 선호하는 것으로 나타났다. 종목별로는 트위터, 아마존 등 공룡 정보기술(IT) 기업뿐 아니라 더블유스코프(W-Scope) 같은 신흥 기업에도 관심을 보였다. 신한금융투자는 11일 자사 PB 447명이 참여하고 있는 해외 주식투자 수익률대회의 중간 성적표를 공개했다. PB들의 투자 현황을 보면 전체 투자 금액의 절반 이상이 미국(50.24%)에 집중됐다. 지난 3월 시작된 수익률대회가 6월 말까지인 점을 고려하면 증권사 PB들이 적어도 단기적으로는 미국 증시 상장 종목들의 전망을 가장 좋게 본 것으로 풀이된다. PB들은 이어 홍콩(19.69%)과 상하이A(14.54%), 일본(12.58%) 시장에 많은 금액을 투자했다. 이 4개 시장에 전체 투자 금액의 97%가 쏠렸다. 종목별로는 전기차 배터리 생산업체인 더블유스코프에 56억 7400만원이 투자돼 가장 많은 자금이 몰렸다. 지난해 11월 국내 코스닥 시장과 비슷한 일본 도쿄증시의 마더스 시장에서 1부 시장으로 이전 상장한 더블유스코프는 종업원 대부분이 한국인인 사실상 한국 기업이다. 급성장하는 전기차 시장에 투자자들의 관심이 집중되면서 최근 1년 새 주가가 7배 가까이 올랐다. 트위터(25억 5800만원), 아마존(11억 6800만원), 트립어드바이저(9억 5200만원) 등도 PB들의 사랑을 많이 받았다. 뱅가드 자산운용의 상장지수펀드(ETF)와 알파벳(구글), 애플, 허벌라이프 등이 그 뒤를 이었다. 신한금융투자는 25개국 증시에 상장된 3만 2000여개(ETF 포함) 종목에 대한 해외 주식매매 서비스를 제공하고 있다. 이정수 기자 tintin@seoul.co.kr

1990년 4월 24일(현지시간) 우주의 심연을 보고자 하는 인류의 꿈을 담아 우주망원경 하나가 디스커버리호에 실려 지구 밖으로 발사됐다. 바로 이번 주말 26번째 생일을 맞는 허블우주망원경(Hubble Space Telescope)이다. 대기의 간섭없이 멀고 먼 우주를 관측하고자 설계된 허블 우주망원경은 지름 2.4m, 무게 12.2t, 길이 13m로 제작돼 지상 569km 높이에서 97분 마다 지구를 돌며 먼 우주를 관측하고 있다. 그간 몇 번의 수리 과정을 거치는 우여곡절을 겪었지만 허블우주망원경은 지상 천체망원경보다 10~30배의 해상도를 가진 사진을 지금도 충실히 전송해오고 있다. 이 덕분에 인류는 우주의 역사를 들여다보며 그 비밀을 캐는데 한발짝 더 다가설 수 있었다. 그간 허블우주망원경은 100만건이 넘는 이미지를 전송했으며 학자들은 이를 바탕으로 1만 2000건 이상의 논문을 발표했다. 22일 미 항공우주국(NASA)은 허블의 26번째 생일을 자축하는 환상적인 천체 사진을 공개했다. 마치 우주에 거대한 비누거품이 둥둥 떠다니는 것처럼 보이는 이 천체는 그 모습처럼 '버블성운'(Bubble Nebula)이라 불리며 정식명칭은 'NGC 7635'다. 지구에서 약 7100광년 떨어진 카시오페아 자리에 위치한 버블성운은 7광년의 크기를 자랑한다. 버블성운이 거품처럼 보이는 이유는 그 중심부에 우리 태양보다 10~20배 질량이 큰 별 'SAO 20575'가 시간당 10만 km의 속도로 바깥쪽으로 가스를 분출하며 팽창하기 때문이다. 사진=NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양계의 9번째 행성으로 유력하게 꼽히는 ‘플래닛 나인’(Planet Nine, 9번 행성 혹은 제9행성)에 대한 세밀한 정보가 속속 공개되고 있다. 올해 초 미국 캘리포니아공학대학 마이크 브라운 교수 연구진은 우리 태양계 변두리에서 가스로 가득 찬 행성의 존재를 확인했다. 반경은 지구의 3.7배, 질량은 지구의 10배로 목성과 토성, 천왕성, 해왕성에 이어 5번째로 크다. 타원형 궤도로 돌며 태양과 거리가 가장 가까울 때에는 320억㎞, 가장 멀리 떨어져 있을 때에는 약 1600억 ㎞로 추정된다. 플래닛 나인과 관련해 스위스의 베른대학교 연구진은 “이 행성이 실제로 존재한다면 내부가 얼음으로 꽉 차 있는 ‘얼음 행성’일 가능성이 높다”는 연구결과를 내놓았다. 연구진은 이 행성이 천왕성·해왕성과 매우 유사한 성격을 띠고 있다는 추정 하에, 이 행성의 대기 온도는 영하 226℃로, 대기에 가득 찬 가스는 이 행성의 중심에서부터 뿜어져 나오는 것으로 분석했다. 또 행성의 가장 중심에는 단단한 철 성분이 있고, 그 위로 규산염 맨틀(핵과 지각 사이의 부분)과 얼음층, 가스층 등이 차례로 행성을 감싸고 있을 것으로 보고 있다. 다만 지구와 금성, 토성, 목성, 화성 등 태양계 8개 행성과 달리 플래닛 나인의 실체가 직접적으로 확인되지 않는 이유는 플래닛 나인의 ‘몸집’과 거리 때문으로 보인다고 연구진은 분석했다. 연구진은 지금까지 공개된 플래닛 나인의 다양한 정보를 분석한 결과 플래닛 나인이 태양에서 매우 멀리 떨어져 있다는 점, 질량이 지구의 20배 이하인 것은 천체망원경에 잘 포착되지 않는다는 점 등을 이유로 들었다. 연구진은 “칠레에 있는 ‘LSST’(Large Synoptic Survey Telescope, 대형 시놉틱 관측 망원경)로 불리는 차세대 천체망원경을 이용해 연구를 지속한다면, 플래닛 나인의 실체 유무를 확인할 수 있을 것”이라고 기대했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

태양보다 16만 배 밝은 빛을 뿜어내는 왜소은하의 존재가 파악됐다. 왜소은하는 수십 억 개의 별로 구성된 작은 은하를 뜻한다. 영국 케임브리지대학교 연구진이 최근 칠레에 있는 VLT(Very Large Telescope) 망원경을 이용해 연구를 진행하던 중 새로운 왜소은하를 찾는데 성공했다. ‘크레이터 2’(Crater 2)라고 명명된 이 왜소은하는 우리 은하계에서 4번째로 큰 규모를 자랑하며, 크레이터 2를 구성하는 일부 별은 지구에서도 관찰이 가능하다. 연구진에 따르면 이 왜소은하는 태양보다 16만 배 밝은 빛을 뿜어내고 있으며, 비슷한 궤도에 있는 은하 중에서도 가장 밝은 것으로 밝혀졌다. 크레이터 2 왜소은하는 연구진의 초대형 망원경에 오래 포착되지는 않았지만, 이를 구성하는 별들이 매우 넓은 공간에 퍼져 있기 때문에 짧은 순간이나마 관찰하는 것이 가능하다. 다만 밀집도가 높지 않아 한눈에 이를 확인하기란 다소 어렵다. 반지름은 7000광년에 이르며, 만약 육안으로 전체 모습을 관찰할 수 있다면 달의 2배에 달하는 규모일 것으로 추측됐다. 연구진은 이 왜소은하를 연구하는 것이 최초에 우리의 거대한 은하계가 어떻게 생성됐는지를 밝힐 수 있는 열쇠가 될 것으로 기대하고 있다. 한편 이번 연구결과는 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 소개됐다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

태양계의 9번째 행성으로 유력하게 꼽히는 ‘플래닛 나인’(Planet Nine, 9번 행성 혹은 제9행성)에 대한 세밀한 정보가 속속 공개되고 있다. 올해 초 미국 캘리포니아공학대학 마이크 브라운 교수 연구진은 우리 태양계 변두리에서 가스로 가득 찬 행성의 존재를 확인했다. 반경은 지구의 3.7배, 질량은 지구의 10배로 목성과 토성, 천왕성, 해왕성에 이어 5번째로 크다. 타원형 궤도로 돌며 태양과 거리가 가장 가까울 때에는 320억㎞, 가장 멀리 떨어져 있을 때에는 약 1600억 ㎞로 추정된다. 플래닛 나인과 관련해 스위스의 베른대학교 연구진은 “이 행성이 실제로 존재한다면 내부가 얼음으로 꽉 차 있는 ‘얼음 행성’일 가능성이 높다”는 연구결과를 내놓았다. 연구진은 이 행성이 천왕성·해왕성과 매우 유사한 성격을 띠고 있다는 추정 하에, 이 행성의 대기 온도는 영하 226℃로, 대기에 가득 찬 가스는 이 행성의 중심에서부터 뿜어져 나오는 것으로 분석했다. 또 행성의 가장 중심에는 단단한 철 성분이 있고, 그 위로 규산염 맨틀(핵과 지각 사이의 부분)과 얼음층, 가스층 등이 차례로 행성을 감싸고 있을 것으로 보고 있다. 다만 지구와 금성, 토성, 목성, 화성 등 태양계 8개 행성과 달리 플래닛 나인의 실체가 직접적으로 확인되지 않는 이유는 플래닛 나인의 ‘몸집’과 거리 때문으로 보인다고 연구진은 분석했다. 연구진은 지금까지 공개된 플래닛 나인의 다양한 정보를 분석한 결과 플래닛 나인이 태양에서 매우 멀리 떨어져 있다는 점, 질량이 지구의 20배 이하인 것은 천체망원경에 잘 포착되지 않는다는 점 등을 이유로 들었다. 연구진은 “칠레에 있는 ‘LSST’(Large Synoptic Survey Telescope, 대형 시놉틱 관측 망원경)로 불리는 차세대 천체망원경을 이용해 연구를 지속한다면, 플래닛 나인의 실체 유무를 확인할 수 있을 것”이라고 기대했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

외계인은 이미 지구인들에게 친숙한 존재다. 수많은 영화, 소설, 만화, 게임에서 매일 그들을 만날 수 있기 때문이다. 하지만 실제로 그들이 존재한다는 과학적인 증거는 아직 없다. 과학자들은 상상이 아니라 진짜 외계인의 존재를 증명하고 싶어 한다. 예를 들어 지적 외계인의 발견을 목표로 하는 세티(SETI) 같은 기관의 과학자들이 그렇다. 지난 수십 년간 SETI의 과학자들은 수많은 관측을 통해서 천문학 발전에 이바지했지만, 정작 그들이 찾고자 했던 지적 외계인의 전파 신호는 확인할 수 없었다. 물론 신호를 찾지 못하는 이유는 쉽게 설명이 된다. 설령 외계인이 전파 신호를 보내고 있다고 해도 대체 어디서 신호를 보내는지 알 길이 없기 때문이다. 우리 은하에만 1,000억 개가 넘는 별이 있는데, 일일이 다 검사를 하기도 어려울 뿐 아니라 멀리서 오는 전파 신호는 매우 미약해서 자연적으로 존재하는 전파 잡음에서 분리해서 관측하는 일도 어렵다. 따라서 SETI는 최근 새로운 계획을 세웠다. 가능성이 큰 목표를 설정한 것이다. 이번 연구에서는 태양보다 오래된 적색왜성 7만 개의 리스트 가운데 지구와 가까운 2만 개를 우선 목표로 삼았다. SETI의 과학자인 세스 쇼스탁(Seth Shostak)에 의하면 적색왜성은 수명이 매우 길어 지적인 생명체가 진화해 고도의 문명을 이룰 가능성이 있다. 하지만 사실 적색왜성이 생명체가 사는 데 적합한지는 과학자들 사이에서 의견이 갈리고 있다. 적색왜성은 태양질량의 40% 미만인 작은 별로써 우리 은하의 별 가운데 80%를 차지한다. 크기가 작은 만큼 밝기나 표면 온도가 낮지만, 대신 핵연료를 적게 소모하기 때문에 오히려 수명은 훨씬 길다. 수많은 적색왜성이 행성을 거느리고 있는데, 이 행성들이 따뜻한 기후를 갖추기 위해서는 적색왜성에 매우 가까이 위치해야 한다. 물론 적색왜성이 어둡기 때문이다. 문제는 가까이 가면 항성풍이나 플레어 같은 현상에 매우 취약해진다는 것이다. 지구의 경우 태양과 적당한 거리를 유지해서 태양풍이나 태양폭풍으로 인해 대기가 날아가는 것을 방지할 수 있다. 하지만 적색왜성 주변 행성에 대해서는 과학자마다 의견이 일치하지 않고 있다. 일부 과학자는 액체 상태에 물이 있을 만큼 적색왜성에 근접하면 대기를 유지하기 힘들고 강력한 방사선 때문에 생명체가 발달하기 힘들 것이라는 의견을 가지고 있다. 반면 적색왜성은 매우 숫자가 많으며 수명도 길어 만약 생명체가 생존하기 적당한 환경만 유지되면 지적 생명체가 진화될 가능성이 가장 크다. SETI의 과학자들은 그 가능성에 기대를 걸고 있다. 캘리포니아에 있는 세티의 ATA(Allen Telescope Array) 전파 망원경은 앞으로 2년간 2만 개의 적색왜성을 조사할 것이다. 과연 이번에는 ET의 신호를 잡을 수 있을지 결과가 주목된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

　 국내 최고 대학인 서울대학교의 국제공동연구논문 수가 영국 옥스퍼드대, 미국 스탠퍼드대 등 세계 최고 수준의 연구중심대학과 비교해 크게 적다는 조사결과가 나와 충격을 주고 있다. 　4일 서울대 평의원회에 따르면 예성준 융합과학기술대학원 교수를 비롯한 12명의 연구팀은 최근 외국 대학과의 연구 국제화 정도를 비교, 분석한 ‘서울대 연구국제화 현황 및 지원방안’ 기획보고서를 학교에 제출했다. 　연구진은 2010∼2014년 세계적 초록 및 인용 데이터베이스인 ‘Scopus’에 게재된 논문과 국제협력을 통해 출판한 논문을 분석했다. 　서울대는 5년간 1만899건의 국제공동연구논문을 게재했다. 2010년 1848건, 2011년 2011건, 2012년 2364건, 2013년 2335건, 2014년 2341건으로 해마다 늘었지만 미국, 영국, 캐나다 등 영미권의 연구중심 종합대학 7개와 비교했을 때 8개 대학 중 7위로 나타났다. 　1위인 캐나다 토론토대로, 같은 기간 총 3만2508건의 논문을 생산해 서울대의 3배에 달했으며, 그 다음은 영국 옥스퍼드대(2만8119건), 미국 스탠퍼드대(2만102건) 등의 순으로 조사됐다. 　총 논문 수에서 국제공동연구 논문 수가 차지하는 비율도 서울대는 26.4%에 불과했지만 옥스퍼드대는 53.2%, 토론토대 45.5%,호주 멜버른대 43.2% 등의 비율을 보였다. 　연구진은 “상위 10%로 많이 피인용된 논문 개수에서 서울대는 비교 대학 중 최하위”라며 “국제공동논문 수가 많은 대학일수록 상대적 피인용지수가 높은 만큼 국제공동연구를 통한 연구의 국제화가 중요하다”고 말했다. 　한편 국제공동연구 외에 다른 국제화 지표에서도 서울대는 하위권을 기록했다. 　2015년 기준 서울대 전임교원 중 외국인 교수의 비율은 4.96%로, 동경대·교토대(10% 수준), 홍콩대·싱가포르국립대(20% 이상) 수준에 크게 뒤졌다. 해외특허 출원 및 등록 건수,해외 연구비 수주 건수 및 액수도 증가하지 못하는 답보상태를 보이고 있다. 　연구진은 “성장 가능성이 있는 외국인 교원과 우수한 학생을 확충하고, 세계적 이슈에 주도적으로 대응하기 위해 학문 분야의 특성에 맞는 대학 본부 차원의 지원방안이 강구돼야 한다”고 강조했다. 　조용철 기자 cyc0305@seoul.co.kr

하루에 한 번 화장실에서 대장을 비운다는 것은 건강함의 상징이자 축복이다. 하지만 이렇게 하는 것이 건강의 무조건적인 능사는 아니다. 혹시 말없이 물에 쓸려가기 직전, 그 녀석이 당신에게 간절히 전하려는 메시지를 찾기 위해 가만히 지켜본 적이 있는가? 대변에 피가 섞여 있는, 즉 혈변이 지속되는 것은 대장암을 암시하는 숨길 수 없는 증상이다. 그런데 대변의 겉모습이 변화하는 것 역시 무언가 불길한 것을 보여주는 ‘시그널’일 수 있다. 전문가들은 어떤 대변이 건강하고 또 어떤 대변이 걱정해야 할 것인지를 쉽게 보여주는 차트 하나를 공개했다. 대장암은 전 세계에서 세 번째로 흔한 암이다. 특히 우리나라는 아시아 국가 중 대장암 발병률 1위, 세계에서는 3위를 기록하고 있으며 국내 환자 수는 매년 5.2%씩 증가하는 추세여서 사회적 문제가 되고 있다. 하지만 여전히 많은 사람이 자신의 화장실 습관에 대해 말하길 꺼려하는 것이 새로운 연구에서 밝혀지기도 했다. 이 연구에서는 참가자 중 절반만이 가족과 그 주제에 대해 논의할 것이라고 말했으며, 심지어 더 적은 사람은 가장 친한 친구들과만 이야기하는 것으로 나타났다. 이에 대해 영국의 유명 대장암 상담가인 애쉬 굽타는 현지 민간의료업체 ‘램지헬스케어유케이’(Ramsay Health Care UK)와 협력해 대장암 증상에 관한 인식을 높이기 위한 표 하나를 만들었다. 대장암 말기로 진단된 사람 중 10% 이하의 사람만이 5년 이상 살아남을 수 있다. 하지만 조기 진단되면 생존 가능성은 급격히 증가한다. 애쉬 굽타는 “이 치명적인 병이 가장 좌절감을 주는 것 중 하나가 매년 살아남을 수 있는 많은 사람이 그렇지 못하고 있는 것”이라고 말했다. 또 “대장암 상담가로서 가장 어려운 점은 아무리 노력해도 이런 죽음들이 불필요하게 많다는 것”이라면서 “이는 대장암 발병 사례의 90% 이상이 초기 발견 시 치료할 수 있다는 사실이다”이라고 말했다. 하지만 대장암의 경고를 알리는 ‘시그널’은 종종 대변으로 드러나며 이번 차트는 그 증상을 가능한 한 쉽게 확인하도록 설계한 것이라고 한다. 이번 차트는 사람들에게 건강한 대변의 사례를 보여주고 특히 3주 이상 지속되는 대변의 변화를 확인할 수 있도록 조언한다. 일단 대변이 검은색이거나 타르색으로 지속해서 나타날 경우, 이는 즉시 의사와 상담해야 하는 ‘시그널’일 수 있다. 이에 대해 애쉬 굽타는 “당신의 배변 습관이 3주 이상 지속해서 바뀌거나 혈변이 있는 것을 알게 되면 즉시 주치의와 상담하라”고 지적했다. 또 “때때로 대장 증상이 논의되는 게 창피할 수 있고, 사람들 상담을 연기할 수 있는 것이 이해되지만 그들이 치료하려면 조기에 알아보고 치료하는 것이 매우 중요하다”면서 “대변에 피가 섞여 있거나 지속해서 묽은 변이고 혹은 대변을 보는 빈도가 늘어난 것을 알았다면 수행해야할 검사가 있다”고 말했다. 대장내시경이나 신축성S자결장검사(flexible sigmoidoscopy)는 진단을 위해 필요하고 동시에 초기 폴립(용종)을 떼어내는 등 치료할 수 있다. 대장암의 사례는 평균 수명이 길어지면서 증가하고 있다. 50~55세 중년의 약 40%에서는 대장에 용종이 있을 가능성이 있다. 그중 10%만 암으로 바뀌지만 위험하기 때문에 용종을 제거해야 한다. 대장암 위험을 감소하는 가장 효과적인 방법은 사전에 적극적으로 건강 검진을 받는 것이다. 또한 지금까지의 연구에서는 건강하게 먹고 마시고 신체 활동을 하며 건강한 체중을 유지하는 사람 중 절반이 대장암에 걸릴 위험이 적은 것으로 나타났다. 이는 대장암 사례의 약 54%가 선진국에서 발생하는 경향을 지지한다. 대장암 환자의 90%는 50세 이상이며 이 질환은 여성보다 남성에 더 영향을 준다. 붉은고기를 많이 먹고 채소와 식이섬유를 적게 먹는 식습관은 대장암 위험을 가족력만큼이나 증가시킬 수 있다고 한다. 사진=램지헬스케어유케이 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 은하계 중심은 어떻게 생겼을까? 이 질문에 대한 답은 블랙홀과 그 주변부로 대답할 수 있다. 우리 은하의 중심에는 태양질량의 400만 배에 달하는 블랙홀이 존재한다. 우리 은하에서 물질의 밀도가 가장 높은 장소인 만큼 거대한 블랙홀이 형성될 수 있는 조건을 만들기 때문이다. 이 블랙홀 주변에는 블랙홀로 빨려 들어가는 물질이 모여 형성된 강착 원반이 존재한다. 그리고 그 강착 원반 주변으로 안쪽 고리(inner ring)라고 불리는 8광년 정도 크기의 가스의 고리가 있다. 여기에는 많은 가스와 먼지, 그리고 수천 개의 별이 블랙홀의 중력에 의해 주변을 빠른 속도로 공전한다. 다시 그 밖에는 중심 분자 지역(CMZ, Central Molecular Zone)이라는 거대한 가스의 구름이 존재한다. 중심 분자 지역은 대략 지름 700광년 정도의 거대 가스 구름으로 수천만 개의 태양을 만들 만큼의 수소 가스가 존재하지만, 블랙홀의 중력으로 인해 초속 수백km의 속도로 움직이는 탓에 대부분 가스가 별을 형성하지 못하는 장소이다. 크기는 우리 은하의 극히 일부에 불과하나 과학자들은 중심 분자 지역이 우리 은하의 고밀도 가스의 8%를 차지할 만큼 질량이 크다고 보고 있다. 하버드 스미스소니언 천체 물리학 연구소의 카라 배터스비(Cara Battersby)를 비롯한 연구자들은 호주의 모프라 전파 망원경(Australian Mopra radio telescope)을 이용해 중심 분자 지역을 상세히 관측했다. 은하 중심을 관측할 때 문제점은 지구에서 2만7000 광년이나 떨어져 있을 뿐 아니라 우리 은하에서 가장 가스와 먼지, 별이 밀집한 지역이라 가시광 영역에서는 거의 보이는 게 없다는 것이다. 따라서 전파나 X선 영역 등에서 주로 관측이 이뤄졌으나 아직도 모르는 부분이 많다. 연구팀은 전파 망원경을 이용해서 풀민산(HNCO)을 비롯한 물질(N2H+, HNC)들의 분포를 조사했다. 그 결과 중심 분자 구역이 복잡한 구조로 되어 있음이 밝혀졌다. (사진) 예를 들어 이 지역에는 두 개의 물질의 흐름이 있었는데, 아마도 나선 팔과 비슷한 구조일 수도 있다. 그리고 과거 초신성 폭발의 흔적으로 보이는 껍질 같은 구조도 있다. 하지만 가장 미스터리한 사실은 이 은하 중심 지역의 가운데에 블랙홀이 있지 않다는 것이다. 강력한 중력을 생각하면 Sgr A*라는 약자로 표시된 은하 중심 블랙홀 주변에 대칭으로 가스가 공전할 것 같지만 실제로는 비대칭으로 존재한다. 그러나 아직 그 이유는 밝혀지지 않았다. 아직 우리는 우리 은하의 중심부에 대해서 모르는 사실이 더 많다. 우리 은하와 그 중심 블랙홀의 비밀을 풀기 위해서 앞으로 더 많은 연구가 필요할 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

천문학은 눈으로 별을 관측한 것에서 출발했다. 갈릴레이 이후 과학자들은 망원경의 힘을 빌려 맨눈으로는 볼 수 없었던 별과 성운의 모습을 관측해왔다. 더 나아가 이제 천문학자들은 본래는 눈으로는 볼 수 없었던 것도 볼 수 있다. 눈으로 보이는 파장인 가시광선 영역 이외에 적외선, 자외선, X선, 라디오파, 감마선 같은 다양한 파장을 관측할 수 있게 되었기 때문이다. 특히 긴 파장은 장애물을 통과하는 데 유리하고 가스나 먼지 같은 차가운 물질을 관측할 때 적합하다. 유럽 남방 천문대(ESO)가 보유한 APEX 망원경 역시 여기에 최적화되어 있는데, 이를 이용한 은하계 관측 프로젝트가 바로 '아틀라스갤'(ATLASGAL·APEX Telescope Large Area Survey of the Galaxy)이다. 최근 유럽 남방 천문대는 우리 은하계의 0.87mm 서브 밀리미터파 관측 결과를 공개했다. (사진). 여기에는 우리에게 친숙한 은하수의 이미지는 보이지 않지만, 대신 우리 은하계의 중요한 가스 덩어리들의 모습이 대부분 담겨 있다. 물론 위의 사진은 대략적인 전체 이미지로 실제 이미지 데이터는 이보다 훨씬 대규모이다. 연구를 이끈 막스 플랑크 연구소의 티메아 쳉게리(Timea Csengeri)에 의하면 이번 연구를 통해서 과학자들은 다음 세대에 탄생할 거대 질량 별과 성단의 위치를 알 수 있다. 왜냐하면, 별 사이에 존재하는 수소 가스에서 별이 생성되기 때문이다. 물론 동시에 우리 은하계의 물질 분포와 성간 가스의 구조를 알 수 있는 기초 자료가 된다. 우리가 눈으로 은하수를 볼 때 이와 같은 가스의 분포는 볼 수가 없다. 하지만 맨눈으로는 보이지 않는 공간에도 별과 행성의 재료가 되는 가스와 먼지가 숨겨져 있다. 과학자들은 우주를 보는 또 다른 눈인 서브 밀리미터파 망원경을 통해 그 비밀을 풀어내고 있다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

‘급속 전파 폭발’(Fast Radio Burst·FRB). 아득히 먼 우주에서 찰나의 순간에 강력한 전파가 폭발적으로 방출되는 현상이다. 하지만 어디에서 폭발하는지, 왜 벌어진 건지 등에 대해서는 전혀 밝혀지지 않았던 정체불명의 폭발이었다.하지만 호주연방과학원(CSIRO) 등 연구진은 24일(현지시간) 이 현상 중의 하나가 지구로부터 약 60억 광년 거리에 있는 한 은하에서 나왔다는 것을 최초로 밝혀냈다고 발표했다. 이들 천문학자는 지난 9년간 ‘급속 전파 폭발’의 원인을 파악하기 위한 기원을 찾기 위해 노력해왔다. 급속 전파 폭발은 우리 인간의 눈으로는 볼 수 없는 순간적인 현상이지만, 1000분의 1초 동안 방출되는 에너지양은 태양 복사에너지의 약 1만 년분에 해당한다. 단 이 폭발이 발생하는 원인은 아직 과학적으로 밝혀지지 않고 있다. CSIRO의 사이먼 존스턴 박사는 “이번 발견으로 무엇이 폭발 현상을 일으키는지 밝히기 위한 길이 열리게 됐다”고 말했다. 지난 2007년 처음 발견된 ‘급속 전파 폭발’ 현상은 지금까지 단 17회밖에 관측되지 않았다. 하지만 천문학자들은 매일 1만 회 이상이 발생하고 있는 것으로 생각하고 있다. 이 폭발이 외계인의 신호라고 주장하는 가설이 있기도 하지만, 이번 연구논문의 주저자로 SKA 거대전파망원경 기관의 에반 킨 박사는 “아니다. 미안하지만…”이라고 말했다. SKA(Square Kilometre Array)는 세계 최대 전파 망원경 프로젝트로 다국적 협력 아래 진행 중이다. 지난해 4월 18일 관측된 이번 급속 전파 폭발에 대해 킨 박사는 가능성이 큰 원인으로 초고밀도 중성자별끼리 충돌로 발생했을 수 있다고 지적한다. 이 폭발 현상은 호주 동부에 있는 CSIRO의 파크스(Parkes) 전파망원경에 의해 발견됐다. 이에 따라 다른 망원경에서도 관측이 시도됐고 수 시간 안에 CSIRO의 호주 전파망원경(Australia Telescope Compact Array·ATCA)에서 급속 전파 폭발의 ‘잔광’(afterglow)을 검출했다. 이후 미국 하와이주(州)에 있는 스바루 망원경을 사용해 약 6일간 계속된 이 잔광이 어디에서 오고 있는 것인지를 분석했다. 에반 킨 박사는 “이렇게 하는 것으로 단일 망원경의 1000배 줌 배율로 관측대상을 파악할 수 있었다”고 말했다. 이번 폭발의 발생원(소스)으로서 특정된 은하는 태양계가 속한 은하(Milky Way)와 같은 막대나선은하가 아닌 타원은하로 나타났다. 이 은하의 지름은 약 7만 광년이며 태양 크기의 항성 약 1000억 개에 해당하는 질량을 가진 것으로 나타났다. 연구진에 따르면, 이번 발견으로 또 다른 오랜 과학적 의문 ‘사라진 물질’ 혹은 ‘사라진 중입자’ 문제를 해결할 실마리를 얻게 됐다. 우주는 약 70%의 암흑에너지와 25%의 발견할 수 없는 암흑물질, 그리고 약 5%에 불과한 보통 물질(중입자)로 구성된 것으로 간주된다. 행성과 항성, 인간 등은 이 보통 물질로 만들어져 있다. 하지만 문제는 지금까지 천문학자들이 일반 물질의 존재를 약 절반밖에 설명하지 못했고 나머지 물질은 ‘사라진’ 것으로 간주하고 있는 것에 있다. 이번 연구에서 연구진은 급속 전파 폭발의 ‘전파 거리’와 이 폭발이 ‘진공 상태에서 전달되는 경우 필요한 시간’을 산정할 수 있었다. 전파의 도달 시간이 진공의 경우보다 늦어지는 것은 발생원인 은하와 지구 사이에 있는 물질 입자가 존재하는 공간을 전파가 통과해오지 않으면 안 된다는 것을 보여주고 있는 것으로 생각된다. 이에 대해 킨 박사는 “우주는 완전히 진공 상태가 아니라 밀도가 매우 낮은 것일 뿐”이라고 설명했다. 이어 “거기에 물질이 존재하지만 지금까지 이를 확인할 수 없었던 것으로 생각한다”면서 “급속 전파 폭발의 신호가 지연되는 것에서 이를 알 수 있다”고 덧붙였다. 이번 관측 결과를 토대로 킨 박사는 “우리는 사라진 중입자를 발견한 것”이라고 주장했다. 이번 연구성과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호에 실렸다. 사진=CSIRO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr