마지막 남은 블루오션 우주. 미국과 러시아, 중국, 인도 등은 일찌감치 우주의 가치에 눈을 뜨고 그 공간을 개척하고 있습니다. 우리나라도 자체 기술로 만든 위성발사용 로켓 누리호를 쏘아올리고 ‘우주항공청’을 설립하면서 본격적으로 우주 개발에 뛰어들고 있죠. 미지의 우주 그 광활하고 거대한 세계에 대한 이야기를 어린이부터 성인까지 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 재미있게 풀어내려 합니다. 편집자주>
미항공우주국(나사)의 허블망원경이 촬영한 은하들의 모습. 반짝이는 점 하나 하나가 모두 은하이다. 사진 제공=나사
방사능은 고고학계와 인류학계의 중요한 물질
우리가 사는 지구는 탄생한지 45억년 됐습니다. 또 이 우주는 이보다 훨씬 앞선 137억년 전에 생겨났죠.
과학자들은 이 지구와 우주의 나이를 어떻게 알아냈을까요? 우리 인류보다 훨씬 오래 전에 태어난 지구와 우주가 몇 살인지 밝혀내는 게 쉽지는 않았을 텐데요.
과학자들은 지구의 나이를 먼저 알아냈는데 바로 ‘방사성 연대 측정법’을 이용했습니다. 방사능 물질이 일정한 반감기로 붕괴한 양을 측정하는 게 방사성 연대 측정법입니다.
방사성 원소의 붕괴는 주위의 압력이나 온도 등에는 영향을 받지 않고 시간의 영향만 받죠. 방사성 원소는 규칙적으로 붕괴하는데 이들 원소가 붕괴돼 반으로 줄어드는 시간을 반감기라고 합니다.
우라늄 235의 반감기는 7억400만년, 우라늄 238의 반감기는 44억7000만년입니다. 또 탄소 14의 반감기는 6000년이죠. 과학자들은 이런 방법을 이용해서 지구의 암석에 들어 있는 방사성 원소의 반감기를 측정해 지구의 나이가 45억년이라는 결과를 도출해냈습니다.
고대 문물이나 동물의 화석 등이 발견될 때도 이렇게 방사성 연대 측정법을 이용해 해당 유물이 언제 만들어진 것인지, 언제 살았던 생물인지 알아냅니다. 방사성 연대 측정법은 고고학계와 인류학계에서 없어서는 안 될 중요한 과학적 검증법이에요.
우주는 팽창한다는 사실을 알아낸 허블
지구의 나이는 이렇게 방사성 연대 측정법을 이용해 알아냈는데 그렇다면 우주가 137억년 전에 탄생했다는 것은 어떻게 알아냈을까요? 우주라는 공간은 물질이 아닌데 말이죠.
우주의 나이를 알아낸다는 것은 오래전부터 천문학계를 비롯한 과학계의 숙제였어요. 우주의 나이를 알게 되면 우주 탄생의 비밀도 알 수 있기 때문이죠.
우주는 탄생 직후 계속 팽창하고 있고, 현재도 팽창 중입니다. 이것을 ‘팽창 우주’라고 합니다. 그런데 우주의 팽창 속도는 균일하지 않고 시간이 지날수록 빨라지고 있어요. 현재 우주가 커지는 속도는 빛보다 더 빠르죠.
우주의 팽창 속도를 계산하는 데는 ‘허블상수’와 ‘도플러 효과’라는 것을 사용합니다.
‘허블의 법칙’이라고도 불리는 허블상수는 미국의 천문학자 에드윈 허블이 개발한 계산법입니다. 허블은 1924~1929년 우리은하 외부의 다른 은하들이 서로 멀어지고 있다는 사실을 발견하게 됩니다. 또 그는 우주는 시간이 갈수록 팽창속도, 즉 커지는 속도가 빨라지고 있다는 것도 알게 됐습니다.
이런 사실을 바탕으로 허블은 허블상수라는 것을 개발했습니다. 우주가 갈수록 빠르게 팽창하고 이 속도를 계산해낸 뒤 이를 시간상 거꾸로 돌리면 우주의 나이가 나올 것이라고 허블은 예측했습니다.
그런데 허블에게는 큰 난관이 있었습니다. 우주가 얼마나 빠른지 알아내야 하는데 그걸 어떻게 알 수 있느냐는 것입니다. 위 허블상수 그래프를 보면 기울기, 즉 허블상수가 어떻게 정해지는냐에 따라 우주의 크기는 달라집니다. 허블상수가 50이면 우주의 나이는 200억살, 100이면 100억살이라는 계산이 나옵니다.
문제는 정확한 허블상수를 정하는 게 쉽지 않다는 거죠. 그래서 허블이 계산했던 우주의 나이는 30억년이 나오기도 하는 등 계산 때마다 수치가 달랐습니다. 이에 허블은 여러 차례에 걸쳐 오차를 보정하기 위해 노력했지만 당시 건강이 안 좋아 심근경색으로 1953년 세상을 떠났습니다.
그리고 1970년대 말 천문학자 앨런 샌디지와 웬디 프리드먼은 허블상수의 정확한 값을 알아내려는 경쟁을 벌였죠. 당시 미국 언론은 이 두 사람의 경쟁을 ‘허블전쟁’이라고 칭했습니다. 샌디지와 프리드먼이 애초 계산한 우주의 나이는 제 각각 이었지만 두 사람은 계속 연구를 한 끝에 140억년이라는 같은 값의 계산을 내놨죠. 또 다른 천문학자들도 교차검증한 결과 우주의 나이는 대략 140억년이라는 것에 동의했습니다.
그리고 2001년 발사된 WMAP라는 위성이 발사됩니다. 이 위성은 빅뱅 잔여복사열에 따른 온도 차이를 측정하기 위한 장비입니다. 2003년 WMAP 위성은 빅뱅으로 우주가 생성된 지 38만년 후의 모습을 정확히 포착했습니다.
이 데이터를 기반으로 과학자들은 우주에 퍼져 있는 백뱅 잔해 우주배경 지도를 만들었습니다. 그리고 이 지도를 기반으로 허블상수를 계산해 보니 우주의 나이는 137억년 정도라는 것을 알게 됐습니다. 정확히는 137억7000만년이고, 오차 범위는 ±4000만년입니다.
우주의 나이를 알아내는 또 하나의 방법인 도플러 효과는 파동이 발생하는 파원과 관측자 사이의 운동에 따라 전달되는 파동의 파장이 변하는 효과를 말합니다.
파원과 관측자가 서로 가까워지고 있으면 전달되는 파장의 길이는 짧아지고 서로 멀어진다면 파장의 길이는 길어지죠. 구급차가 사이렌을 켜고 다가올 때 높은 음이 나고, 나(관측자)와 멀어지면 낮은 소리가 나는 것도 도플러 효과 때문입니다.
우주에서도 어떤 천체가 빛을 방출했을 때 예상되는 파장보다 더 길게 보인다면, 그 천체와 관측자 사이의 거리는 멀어지고 있다는 뜻입니다. 이때 측정된 파장의 길이 변화를 ‘적색 이동’이라고 부르는데 이 값이 클수록 후퇴속도가 빠르다는 것입니다.
이런 사실을 기반으로 천문학자들은 우주공간이 팽창한다는 사실을 먼 천체들의 적색 이동 관측을 통해 알아냈습니다.
137억년은 우리 인류의 입장에서는 너무 까마득한 옛날입니다. 우리 현생 인류가 탄생한지는 1억년도 아닌 아직 100만년도 되지 않았으니 137억년은 너무 먼 옛날이죠.
천문학자들은 137억년째 커지고 있는 이 우주가 언젠가는 팽창을 멈출 것이라고 예측하고 있습니다. 하지만 그게 언제일지는 아직 정확히 알 수 없고 팽창의 멈춤은 아주 아주 먼 훗날의 일어날 일입니다.
소니인터렉티브 엔터테인먼트(소니)가 플레이스테이션(PS)5 PS 스토어 게임 목록에 대한 접근성 태그를 추가할 예정이라고 3일 미국 게임매체 비디오 크로니클이 보도했다.
소니는 PS 블로그를 통해 "접근성 태그를 통해 게임 개발자는 게임에서 지원되는 접근성 기능에 대한 자세한 정보를 제공할 수 있다"며 "다양한 게임 허브를 탐색할 때 선택한 게임이 접근성 태그를 지원하는 경우 삼각형 버튼을 누르면 접근성 기능 목록이 표시된다"고 설명했다.
소니는 접근성 태그를 사용하면 플레이하려는 게임에 원하는 접근성 옵션이 있는지 쉽게 볼 수 있다고 설명했다. 이에 따르면 이용자는 ▲시각적 접근성 기능 ▲오디오 기능 ▲자막 및 자막 옵션 ▲제어 옵션 ▲게임 플레이 옵션 ▲온라인 통신 옵션 등 6개의 범주에서 50개 이상의 접근성 태그를 확인할 수 있다.
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플레이스테이션5
게임 가운데는 ▲데이즈 곤 ▲데스 스트랜딩 디렉터스컷 ▲고스트 오브 쓰시마 디렉터스 컷 ▲갓 오브 워 ▲갓 오브 워 라그나로크 ▲그란 투리스모7 ▲마블 스파이더맨 리마스터 ▲마블 스파이더맨: 마일즈 모랄레스 ▲라쳇 앤 클랭크: 리프트 아파트 등이 접근성 태그를 지원한다고 소니는 설명했다.
히데키 니시노 소니 플랫폼 경험 수석 부사장은 블로그를 통해 "우리는 이 기능을 이제 막 출시하기 시작했으며 앞으로 몇 주 또는 몇 달 안에 PS5의 게임 허브에서 이 기능을 구현하기 위해 다양한 개발자와 협력하고 있다"고 밝혔다.
팁스터 파라스 구글라니(@passionategeekz)는 지난 1일 트위터 계정을 통해 "구글 픽셀 7a가 256GB 스토리지 및 ▲Dinuguan Black ▲Crispy Kale ▲Mayo Cream ▲Tide Orange ▲Vibrant Ube 등 5개 색상 옵션으로 출시될 것"이라고 주장했다.
구글 픽셀 7a는 이전 모델보다 2GB 늘어난 8GB 램을 장착할 것으로 알려졌다. 또, 지금까지 128GB 스토리지가 장착된 프로토타입만 발견됐지만, 이번 보고서가 사실이라면 8GB + 128GB, 8GB + 256GB 버전으로 출시될 것으로 예상된다.
이밖에 '픽셀 7a'는 2세대 구글 텐서 칩셋으로 구동되고 이전 모델과 비교해 카메라 사양도 업그레이드되며 구글 중급 스마트폰 중 최초로 Qi(치) 무선 충전을 지원할 것으로 알려졌다.
한편, 구글은 오는 5월 10일 '구글 I/O 2023' 개발자 컨퍼런스를 개최한다. 올해 행사에서는 안드로이드 14 운영체제(OS)의 세부 정보가 공개되고 오픈AI 인공지능(AI) 챗봇 '챗GPT' 대항마 '바드'(Bard)의 개선 내용도 공개될 것으로 전망된다.
또, ▲픽셀 7a 외에 구글 첫 폴더블 스마트폰 ▲픽셀 폴드도 함께 공개될 것으로 기대를 모으고 있다.
[비즈한국] 얼마 전 유튜브 채널 BODA에 출연해 다양한 우주 이야기를 들려주고 왔다. 스타링크 위성으로 인해 천문학자들이 고통받는다는 이야기도 했다. 일론 머스크의 스페이스X에서 수만 대의 인공위성을 지구 저궤도에 쏘아올리고 있다. 지구 전역에서 위성 인터넷을 사용할 수 있게 한다는 취지는 좋지만 인공위성이 지나치게 늘어나면서 우주 관측이 점점 더 어려워지고 있다. 이 영상을 본 사람들이 이런 댓글을 남겨주었다. “지상 관측 그까짓 거 포기하고 더 좋은 우주망원경으로 관측하면 되는 거 아님?” “어차피 허블이랑 제임스 웹이 우주에 있는데 지상 관측이 뭔 상관?” 등등.
많은 사람들이 잘 모르는 아주 슬픈 사실이 있다. 스타링크는 지상 관측에만 피해를 주는 게 아니다. 이미 허블을 비롯한 우주망원경 관측에도 스타링크가 심각한 문제를 일으키고 있다. 최근 ‘네이처’에는 허블 망원경 관측 이미지로 확인된 스타링크로 인한 피해를 통계적으로 검증한 논문이 발표되었다. 스타링크가 천문학 연구에 끼치는 악영향은 어느 정도일까? 이 문제를 해결할 수 있을까?
많은 사람들이 우주망원경은 스타링크로 인해 피해를 입지 않을 거라 생각하지만 그렇지 않다.
최근까지 인공위성으로 인한 피해는 주로 지상망원경 관측에 관해 거론되었다. 우주망원경은 땅이 아닌 높은 고도에서 궤도를 돌기 때문에 인공위성으로 인한 피해를 적게 받을 거라 기대했기 때문이다. 그리고 한 번 땅 위에 지으면 수십 년 동안 쭉 쓸 수 있는 지상망원경들과 달리 우주망원경은 수명이 훨씬 짧기 때문에 파악된 피해 규모도 그리 크지 않았다.
하지만 허블 망원경은 벌써 30년 넘게 궤도를 돌고 있다. 우주인들이 직접 올라가 계속 부품을 수리하고 업데이트한 덕분에 당초의 기대 수명을 훨씬 뛰어넘어 아주 긴 세월 아름다운 우주를 담고 있다. 하지만 활동 기간이 길어진 만큼 이제 허블 데이터에서도 인공위성으로 인한 피해가 확연하게 파악되기 시작했다. 특히 최근 들어 스페이스X에서 공격적으로 쏘아올리는 스타링크, 그리고 에어버스에서 올리는 원웹 위성들이 허블 관측에 치명적인 악영향을 끼치고 있다.
이번 논문을 쓴 천문학자들이 처음부터 인공위성으로 인한 피해를 연구하려고 했던 건 아니다. 원래는 그동안 허블이 찍은 수많은 이미지를 분석해 아직 발견되지 않은 새로운 소행성, 혜성 등 태양계 소천체를 찾으려고 연구를 시작했다. 먼 배경 별에 비해 훨씬 빠르게 태양계 공간을 가로질러 움직이는 소천체들은 허블 이미지에 긴 곡선 궤적을 남긴다. 천문학자들은 수많은 허블 이미지를 분석하기 위해 일반 시민들의 힘을 빌리는 시민 과학 프로젝트를 열었었다. 일반 시민들이 직접 임의로 나오는 허블 이미지를 하나하나 보면서 소행성, 혜성의 궤적이 찍힌 것으로 의심되는 사진을 투표하도록 했다.
그런데 이 프로젝트에 참여한 시민들이 이상한 흔적을 보고하기 시작했다. 아주 밝고 가느다란 긴 직선 궤적이 가끔씩 사진에 담겨 있었던 것. 이것은 소행성, 혜성이 남긴 흔적이 아니었다. 바로 스타링크, 원웹을 비롯한 지구 주변을 도는 인공위성들이 남긴 흔적이었다.
허블 같은 우주망원경 관측에서 전혀 생각지도 않은 인공위성들로 인한 피해가 확인되기 시작하면서 천문학자들은 더 본격적으로 피해 규모를 파악했다. 시민들의 투표를 통해 인공위성이 확실히 찍힌 것으로 보이는 사진들을 모아 인공지능을 학습시켰다. 그리고 2002년부터 2021년까지 허블이 찍은 모든 이미지를 자동으로 분석했다. 그 결과 허블 이미지의 약 2.7%에 인공위성이 찍혀 있었다. 해가 갈수록 그 비율이 빠르게 높아지고 있다는 점도 확인되었다. 2021년에는 5% 가까운 사진에 인공위성이 찍혀 있었다.
지상망원경도 아니고 하늘 높이 우주에서 궤도를 도는 허블 우주망원경에까지 어떻게 인공위성들이 피해를 줄 수 있을까? 허블이 꽤 낮은 고도에서 궤도를 돌고 있기 때문이다. 허블의 고도는 약 530km다. 그런데 스페이스X에서 발사하는 스타링크 대부분은 고도 약 550km에서 궤도를 돈다. 허블보다 약간 높다. 결국 허블 망원경의 시야에도 그 위를 지나가는 스타링크는 방해가 될 수밖에 없다.
오히려 허블 망원경이 지상망원경보다 더 불리한 점도 있다. 땅 위에 있는 지상망원경은 스타링크가 하늘 멀리 작은 점으로 보인다. 그런데 비슷하지만 약간 낮은 궤도를 도는 허블 망원경 바로 위로 스타링크가 지나가면 훨씬 더 밝고 크게 보인다. 지상망원경 관측에선 스타링크가 지나간 흔적이 밝고 가느다란 선으로 보일 뿐이지만, 허블의 이미지에선 아주 두껍게 시야 전체를 가리기도 한다. 이렇게 되면 사진의 일부는커녕 그 사진을 통째로 버려야 한다.
게다가 앞으로 허블 망원경은 더 많은 피해를 받게 될 것이다. 허블은 현재도 지속적으로 대기권의 마찰로 인해 속도가 서서히 느려지며 고도가 조금씩 낮아지고 있다. 스페이스X를 비롯한 많은 기업은 앞으로도 계속 더 많은 인공위성을 쏘아올릴 것이다. 허블의 고도는 점점 낮아지고 허블보다 위를 도는 위성들은 더 늘어나는 최악의 상황이 이어질 것이다.
이번 연구에서 파악하기로 허블에 피해를 줄 수 있는 인공위성은 약 5000~6000개다. 그 중 1562개가 스페이스X의 스타링크, 320개가 에어버스의 원웹 위성이다. 현재 계획에 따르면 2030년이면 허블과 비슷한 지구 저궤도에 약 6만에서 10만 개의 위성들이 올라가게 된다. 그렇게 되면 허블 사진 중에서 인공위성이 찍혀서 버려야 할 사진의 비율은 20~50%에 이르게 된다. 결국 지상망원경뿐 아니라 (비교적 저렴한) 지구 저궤도를 도는 우주망원경도 관측이 사실상 어려워지는 것이다.
가장 큰 문제는 스페이스X를 비롯한 기업들이 천문학자들의 염려에 진지하게 공감하지 않는다는 점이다. 기업들은 천문 관측과 천문학 연구에 방해가 된다는 것을 소수 의견 정도로 대수롭지 않게 생각하는 경향이 있다. 그리고 여전히 만족할 만한 대안은 없다.
물론 신경을 쓰는 듯한 제스처를 보이긴 한다. 예를 들면 스페이스X에서 제안한 다크샛이 있다. 인공위성 표면을 햇빛을 덜 반사하는 물질로 코팅해서 올린다는 계획이다. 실제로 이미 많은 다크샛이 궤도에 올라갔고, 정말 문제가 해결되는지를 검증한 연구도 많이 진행되었다. 그래서 결과는 어땠을까?
다크샛은 일반적인 스타링크에 비해 태양 빛을 50% 정도 반사한다. 그래서 사람의 눈으로는 보이지 않는다. 하지만 천문학자들은 거대한 망원경으로 사람 눈으로 볼 수 있는 한계 등급보다 수만 배는 더 어두운 먼 은하, 별을 찍는다. 그런 민감한 망원경에게는 다크샛도 너무나 밝다. 실제로 다양한 지상망원경으로 관측한 사진을 보면 다크샛도 기존의 스타링크와 별 차이 없게 똑같이 나온다.
설령 완벽한 코팅 소재를 찾아서 태양 빛을 하나도 반사하지 않는다 하더라도 문제는 해결되지 않는다. 가시광 영역에선 아무런 빛을 반사하지 않는 것처럼 보일지 몰라도, 빛을 덜 반사하는 깜깜한 코팅 소재는 그만큼 더 많은 태양 빛을 흡수하기 때문에 인공위성은 뜨겁게 달궈진다. 겉으로 봤을 때는 아무런 빛도 반사하지 않는 깜깜한 위성처럼 보이겠지만, 달궈진 인공위성은 적외선 영역에서 아주 밝게 빛난다. 제임스 웹이나 스피처 우주망원경처럼 적외선 영역으로 우주를 보는 망원경에게 뜨겁게 달궈진 다크샛은 여전히 눈부신 방해물일 뿐이다.
흔히 스타링크로 인한 천문 관측의 피해를 이야기하면 우주망원경을 많이 쏘아올리면 되는 것 아니냐고 반문한다. 하지만 많은 사람들이 간과하는 아주 중요한 포인트가 있다. 허블 망원경처럼 지구 주변 궤도를 도는 우주망원경도 결국 인공위성이다. 우주망원경을 더 많이 쏘아올린다고 해서 문제가 해결되지 않는다. 지구 저궤도를 도는 우주망원경들이 지나치게 많아진다면 결국 지상 관측은 더 어려워진다. 그리고 우주 망원경들끼리 서로를 방해하는 더 난감한 혼란이 빚어질 것이다.
결국 천문학자들이 도망갈 수 있는 곳은 지구 저궤도를 아예 벗어난 머나먼 우주 공간이다. 예를 들면 현재 제임스 웹, 가이아와 같은 우주망원경이 머물고 있는 달 궤도 너머 라그랑주 2 포인트 궤도가 있다. 또는 외계행성 사냥꾼 케플러 우주망원경처럼 지구와 함께 태양을 중심으로 지구 공전 궤도를 따라 돌게 하거나, 그 뒤를 이어 올라간 TESS 우주 망원경처럼 지구와 달 궤도 사이에 크게 찌그러진 궤도를 돌게 해야 한다. 아마 계속해서 지구 저궤도가 인공위성으로 바글바글해진다면 라그랑주 2 포인트 궤도는 우주 망원경들의 가장 인기 많은 도피처가 되지 않을까?
어쩌면 좀 더 먼 미래, 아예 지구를 벗어나 달 뒷면에 대규모 천문 관측소를 조성하는 미래도 상상해볼 수 있다. 실제로 일부 천문학자들은 온갖 전파 잡음과 인공위성으로 인해 여러 파장에서 관측하기 어려워지는 지구를 벗어나 달 뒷면에 거대한 전파 망원경, 광학 망원경을 건설하자고 제안한다.
사실 이미 인류는 지구가 아닌 달에서 먼 우주를 관측하는 시도에 성공했다. 1972년 아폴로 16호 미션에서 우주인 존 영과 찰리 듀크는 달 표면에 자외선 망원경 카메라를 가지고 가 최초로 달에서 우주를 관측했다. 우주인들은 달 표면에서 지구도 관측했다. 눈으로 봤을 땐 보이지 않는 지구 표면 너머 멀리까지 퍼진 대기권의 모습도 확인했다. 대마젤란 은하의 모습까지 달 표면에서 직접 촬영했다. 자외선 카메라로 찍은 덕분에 대마젤란 은하 속에서 활발하게 탄생하는 어린 별의 흔적까지 흐릿하게나마 담을 수 있었다.
가장 최근으로는 2014년 12월 달 표면에 착륙한 중국의 착륙선 창어 3호가 최초의 무인 달 천문대가 되었다. 창어 3호는 탑재된 자외선 카메라를 활용해 우리 은하 바깥 아주 머나먼 우주의 천체를 담았다. 큰곰자리 방향으로 약 2100만 광년 거리에 있는 아름다운 바람개비 은하 M101이다. 착륙선에 들어간 작은 카메라로 찍었기 때문에 지구의 거대한 망원경으로 찍은 사진에 비해선 많이 흐릿하지만 아름답게 휘감긴 은하의 나선팔과 그 속에서 탄생하고 있는 어린 별들까지 분명히 확인할 수 있다. 이러한 노력들은 아직은 어설프지만 먼 미래 달 천문대의 가능성을 보여준다.
“밤은 세상을 감추지만 우주를 드러낸다.” 페르시아의 오래된 속담이다. 하지만 슬프게도 더 이상 밤은 우주를 보여주지 못한다. 그동안 인류는 밤하늘의 별을 따다 땅의 도시를 비췄다. 도시가 밝아질수록 별은 사라진다. 게다가 수천 수만 대의 가짜 별들이 하늘을 덮기 시작했다. 사방에서 새어나오는 전파 잡음까지 더해졌다. 그 어떤 파장의 빛으로 우주를 보더라도 아름다운 우주를 온전하게 느끼는 것은 이제 어려워졌다.
이번 논문에서 확인했듯이 우주망원경을 많이 올리는 것은 해결책이 될 수 없다. 이미 우주망원경조차 스타링크를 비롯한 인공위성들로 인한 피해를 보고 있다. 수천 년 동안 밤하늘을 관측한 덕분에 천문학, 과학이 발전했다. 하지만 아이러니하게 그 과학의 산물이 우주에 올라 이제 인류가 오랫동안 이어온 천문 관측을 방해하고 있다. 우주 개발과 천문 관측이라는 포기할 수 없는 두 마리 토끼를 인류는 모두 잡을 수 있을까? 영화 인터스텔라의 명대사 “우린 답을 찾을 것이다. 늘 그랬듯이”에 담긴 막연한 기대가 현실 세계에서도 실현되길 바랄 뿐이다.
필자 지웅배는? 고양이와 우주를 사랑한다. 어린 시절 ‘은하철도 999’를 보고 우주의 아름다움을 알리겠다는 꿈을 갖게 되었다. 현재 연세대학교 은하진화연구센터 및 근우주론연구실에서 은하들의 상호작용을 통한 진화를 연구하며, 강연과 집필 등 다양한 과학 커뮤니케이션 활동을 하고 있다. ‘썸 타는 천문대’, ‘하루 종일 우주 생각’, ‘별, 빛의 과학’ 등의 책을 썼다.
질량이 태양의 327억 배인 관측 사상 가장 거대한 블랙홀이 중력렌즈(gravitational lens) 현상에 의해 관측됐다.
영국 더럼대학교 연구팀은 1일 공식 채널을 통해 지구에서 약 27억 광년 떨어진 우주 공간에서 극대질량 블랙홀(ultramassive black hole)이 처음 특정됐다고 발표했다.
지난달 29일 학술지 'Monthly Notices of the Royal Astronomical Society'를 통해서도 공개된 이 괴물 블랙홀은 질량이 태양의 300억 배 이상으로 어마어마한 존재감을 뽐낸다.
이 블랙홀은 은하단 '아벨(Abell) 1201'에 자리한다. 연구팀은 중력렌즈 현상을 이용, 이론상 한계치로 여겨지는 이 괴물 블랙홀을 확인했다.
강한 중력이 주변을 왜곡하는 중력렌즈 현상의 상상도. 학자들은 이를 이용해 블랙홀의 존재를 추론하고 질량을 측정한다. <사진=유럽우주국(ESA) 공식 홈페이지>
무한대의 수축이 벌어지는 천체 블랙홀은 거대한 중력 때문에 빛조차 빠져나올 수 없다. 우주에 대해 관심이 없는 사람도 한 번은 들어봤을 블랙홀은 존재 자체가 미스터리로 통한다.
일단 블랙홀은 빛을 발하지 않는 데다 아주 멀리 떨어져 주로 간접적인 방법을 통해 관측한다. 그 과정이 간단하지 않아 블랙홀 발견은 큰 관심거리가 되는데, 이번 극대질량 블랙홀은 특히 두 가지 큰 의미가 있다고 연구팀은 강조했다.
조사 관계자는 "이 블랙홀은 태양의 약 327억 배 질량으로, 지금까지 확인된 것들 중 가장 크다"며 "천문학자들이 세운 이론상 생각할 수 있는 블랙홀 질량의 상한에 도달할 정도"라고 설명했다.
'Abell 1201' 은하단의 BCG가 만들어낸 중력렌즈 현상을 담아낸 이미지 <사진=ESA 공식 홈페이지>
이어 "또한 이 정도의 괴물 블랙홀이 중력렌즈 현상에 의해 처음 발견된 점에 주목할 만하다"며 "중력렌즈 현상을 통해 천체나 우주 이벤트를 확인한 것은 처음이 아니지만 극대질량 블랙홀을 특정한 것은 전례가 없다"고 전했다.
아인슈타인의 일반상대성이론에서 예측된 중력렌즈는 천체의 막대한 질량에 의해 시공간이 뒤틀려 맞은편 천체의 빛 진행 방향이 일그러지는 현상이다. 마치 렌즈처럼 빛이 왜곡돼 중력렌즈라는 명칭이 붙었다.
조사 관계자는 "중력렌즈 효과는 통상적인 방법으로는 너무 멀거나 어두워 관측이 어려운 천체를 확인하게 해주는 천연 망원경"이라며 "실제로 최근 중력렌즈 현상을 이용해 약 129억 광년 앞에 있는 단일 별로 보이는 천체가 발견됐다"고 전했다.
중력렌즈를 통해 괴물 블랙홀을 특정하는 과정을 보여주는 영상
은하나 은하단같이 매우 무거운 천체의 경우 그 질량에 의해 주위의 시공간이 일그러질 수 있다. 은하단은 일반적으로 그 내부에 가장 밝은 은하(BCG)가 자리한다. 'Abell 1201'의 경우 BCG가 중력렌즈를 만들어냈다.
연구팀은 이 중력렌즈를 통과하는 빛을 분석하는 과정에서 그 배후의 천체 질량을 계산했고, 태양의 327억 배라는 괴물 블랙홀의 존재가 드러났다. 조사 관계자는 "중력렌즈 현상을 활용한 아주 먼 천체의 관측이 최근 활발한데, 사상 최대 규모의 블랙홀을 특정한 것은 중력렌즈의 무한한 가능성을 잘 보여줬다"고 평가했다.
연구팀은 불활성 블랙홀, 즉 주변에 삼킬 수 있는 물질이 없고 방사선도 방출하지 않아 통상적인 방법으로 발견하기 어려운 천체 역시 중력렌즈를 활용해 찾아낼 것으로 기대했다.
독일 스페이스캠퍼(SpaceCamper)는 라이즈앤뮬러가 선보인 로드75(Load75)라는 e카고 바이크를 바탕으로 만든 다목적 자전거다. 카고 자전거는 많은 짐을 실을 수 있는 자전거로 운송 분야에서 라스트마일이나 아이를 싣고 이동 판매 등 여러 요구 사항에 대응할 수 있는 모델이다.
물론 아웃도어용으로 활용해도 만능이다. 짐받이 뚜껑을 등받이로 하거나 침대로 삼고 핸들을 접어서 테이블을 설치할 수 있을 뿐 아니라 차체에 터프를 고정해 비바람을 막는 등 캠핑카 같은 기능을 갖추고 있다.
자전거 사양은 보쉬 모터, 1,000W 듀얼 배터리, 14단 벨트 드라이브, 앞뒤에 서스펜션을 갖춘 MTB용 타이어를 곁들였다. 모터는 로드75에 채택한 것(Cargo Line Cruise(Gen4))으로 최고 속도는 25km/h다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
