+ 태양계 역사, 다시 써야 할까?… / 외계 기술문명 탐사 시동

 

 

 

 

[아하! 우주]

태양계 역사, 다시 써야 할까?… ‘아기별’이 알려준 정보

 

입력 : 2020.06.20

 

 

 

▲ 새로 태어난 HOPS 383 별의 상상도. 지구로부터 1400광년 거리에 있다.

(출처: NASA/CXC/Aix-Marseille University/N. Grosso et al.; Illustration: NASA/CXC/M. Weiss)

 

-새로 태어난 별의 X-선이 비춰준 태양계 초기

 

태양과 같은 별이 항성 진화의 초기 단계에서 방출한 X-선을 최초로 발견한 새 연구가 발표되었다. 이 발견은 우리 태양계 생성 초기를 연구하는 데 도움을 줄지도 모르며, 나아가 태양계의 역사를 다시 써야 할지도 모른다고 연구자들은 밝혔다.

 

2017년, 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X-선 우주망원경은 우리 태양과 같은 유형의 아주 젊은 별 HOPS 383에서 방출된 X-선을 탐지했다. 이 별은 지구로부터 1,400광년 거리에 있는 항성진화의 초기 단계에 있는 원시 별로서, 항성으로서 완전히 성장한다면 태양 질량의 반 정도의 별이 될 것으로 예측되고 있다.

 

3시간 20분 동안 지속되는 X-선 대량 방출을 연구하고 있는 과학자들은 새 연구에서 고에너지의 복사를 우주공간으로 방출하는 우리 태양과 같은 별에 대해 더욱 잘 알 수 있는 통찰을 얻었다.

 

"우리는 태양이 탄생했을 순간을 직접 관측할 수 있는 타임머신이 없지만, 태양과 비슷한 별, 곧 HOPS 383 같은 별을 관측하면 태양의 기원을 연구할 수 있다"고 프랑스 엑스마르세이유 대학 천체물리학 연구소 소속 니콜라스 그로소 대표저자가 밝혔다. 그는 또 "이 연구로 우리는 태양계 생성의 역사 중 중요한 부분을 메꿀 수 있다"고 덧붙였다.

 

젊은 별이 늙은 별보다 X-선 방출을 더욱 활발히 한다는 사실을 알고 있지만, 별이 X-선 방출을 언제부터 시작하는지 그 정확한 시점은 알져지지 않고 있다. 따라서 새 연구는 "태양과 같은 별이 X-선 방출을 시작하는 시점을 재설정하고 있는 중"이라고 연구자들은 밝혔다.

 

연구자들은 HOPS 383 별이 X-선 대량 방출 주기가 아닐 때 방출되는 X-선을 관측한 적은 없으며, 그럴 경우 이 별은 X-선 방출이 극대일 때에 비해 밝기가 10배나 떨어진다는 사실을 발견했다. 그들은 또 이 별이 방출하는 X-선이 별의 생애 중 절반을 지나고 있는 우리 태양에 비해 무려 2000 배나 강력하다는 사실도 밝혀냈다.

 

이에 덧붙여, HOPS 383 같은 젊은 별은 종종 가스와 먼지로 이루어진 껍데기 같은 것을 두르고 있는데, 이 물질이 중심의 별을 둘러싸고 있는 디스크에 강착하는 한편, 별에서 유출된 물질이 쌓이기도 한다. 연구들은 HOPS 383에서 다량의 물질이 유출되는 것을 관측했으며, 이 별에서 방출되는 X-선이 유출된 물질의 원자에서 전자를 떼어낼 정도로 강력한 것으로 생각하고 있다. 그들은 또 이 같은 유출 과정이 별의 자기력을 통해 이루어지는 것으로 보고 있다.

 

"만약 X-선 방출과 별의 물질 유출 사이에 이 같은 관계가 성립되는 것이 맞다면 우리 태양에서도 이와 비슷하게 X-선 방출이 중요한 역할을 하는 것으로 보여진다"고 NASA 고다드 우주비행센터의 겐지 하마구치 공동저자가 같은 성명에서 밝혔다.

 

 

별의 물질유출과 X-선 방출과의 관계에 대해 연구자들은 HOPS 383 별이 X-선 방출을 시작할 때 이것이 입자의 강력한 흐름을 촉발하고, 이 입자들의 흐름이 별의 디스크 안쪽 가장자리의 먼지 알갱이들과 충돌하는 것으로 생각한다.

 

만약 태양계 생성 초기에 태양에서 이와 비슷한 일이 일어났다면, 이 같은 입자들 간의 상호작용이 운석이나 지구에서 발견되는 풍부한 특정 물질의 존재를 설명해줄 수 있을 것으로 연구자들은 생각하고 있다.

 

45억 년 전 태양에서 이 같은 과정이 진행됨으로써 태양계 초기 물질들이 지구를 비롯해 태양계의 모든 것들을 생성하기에 이르렀다"고 밝힌 MIT의 데이비드 프린시페 공동저자는 "갓 태어난 태양의 X-선이 이러한 구성물질을 생성하는 데 지대한 역할을 한 것"이라고 덧붙였다.

 

새 연구는 '천문학과 천체물리학' 저널에 게재됐으며, 6월 4일자 출판전 논문·자료 저장소인 ‘아카이브(arXiv, arxiv.org)’에서 찾아볼 수 있다.

 

 

[서울신문 나우뉴스] 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20200620601004&section=&type=daily&page=

 

 

 

외계 기술문명 탐사 시동…태양광 패널·대기오염 흔적 찾는다

 

송고시간2020-06-20 10:44

엄남석 기자

 

NASA 30년만에 지적 외계생명체 탐사에 교부금, 기술문명 탐사에는 처음

 

 

생명체 서식 가능 영역 안의 지구크기 행성 '케플러-186f' 상상도

[NASA/Ames/SETI Institute/JPL-Caltech 제공/ 재판매 및 DB 금지]

 

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 우주 어딘가에 있을지 모를 지적 생명체를 이들이 세운 기술 문명의 흔적을 통해 찾으려는 노력이 본격화한다. 우선 외계행성 대기에서 태양광 패널 반사 빛과 대기오염 물질의 흔적을 찾는 것부터 시작된다.

 

미국 로체스터대학교와 하버드-스미스소니언 천체물리학센터(CfA) 등에 따르면 이 대학의 애덤 프랭크 교수가 이끄는 연구팀은 미국 항공우주국(NASA)의 교부금을 받아 외계 기술문명을 찾는 연구를 시작하면서 외계 문명을 찾아내는 '기술 흔적'(technosignatures)의 첫 목표로 태양광 패널과 대기오염 물질을 제시했다.

 

외계행성 대기 중에서 태양광 패널에 반사되는 빛이나 외계 문명이 배출한 오염 물질을 빛을 통해 포착할 수 있는 방안을 마련하겠다는 것이다.

 

NASA가 전파 이외 이런 기술 흔적을 통해 지적 외계생명체를 찾는 연구에 교부금을 지급한 것은 이번이 처음이다.

 

지난 30년 사이에는 이른바 '지적 외계생명체 탐사'(SETI) 프로젝트에는 NASA 교부금이 아예 없었다. 그러나 태양계 밖 외계행성이 잇따라 발견되며 4천여개로 늘어나고 생명체가 서식할 수 있는 조건을 갖춘 곳도 있는 것으로 확인되면서 비주류로 취급돼온 외계 생명체 탐사에 대한 시각도 바뀌기 시작했다.

 

프랭크 교수는 "SETI는 어디에서 무슨 신호를 볼 것인지가 늘 도전적 과제였다"면서 "생명체 서식 가능 영역에 있는 것을 포함해 수천개에 달하는 외계행성을 확인한 만큼 어디를 볼 것인지는 알게 됐으며, 게임은 바뀌었다"고 했다.

 

연구팀은 우주에 존재하는 생명체의 형태가 다양할 수 있지만 이를 지탱하는 물리적, 화학적 원칙은 같으며, 외계 문명이 이용하는 기술도 같은 물리·화학적 원칙에 기초하고 있어 지구 실험실에서 확인한 것을 다른 행성의 상황을 파악하는데도 적용할 수 있는 것으로 분석했다.

 

연구팀은 외계 문명이 세운 도시의 불빛이나 대형 구조물, 행성을 도는 위성 등 기술 문명을 나타내는 여러 흔적 중에서도 가장 가능성이 높은 태양광 패널과 대기오염 물질을 첫 연구 대상으로 꼽았다.

 

 

캘리포니아 엘 센트로의 대규모 태양광 단지

[로이터=연합뉴스]

 

태양광 패널은 우주에서 항성의 빛이 가장 강력한 에너지원으로 인류와 비슷하거나 더 나은 문명이 있다면 이를 이용하는 것이 당연하다는 분석에서 선택됐다.

 

연구팀은 외계문명이 태양광 패널을 대규모로 이용한다면 이에 반사되는 빛은 특정 파장의 빛을 반사하거나 흡수해 독특한 분광신호를 갖게 되는데 이를 확인할 수 있는 방법을 찾는다.

 

연구팀은 또 냉매로 사용됐던 프레온가스(CFC) 처럼 자연에서 생성되지 않아 기술 문명의 산물로 볼 수 있는 화학물질의 목록을 만들고, 빛을 통해 대기의 가스 구성 성분을 확인할 수 있는 분석 기술을 이용해는 이를 외계행성의 대기 중에서 확인할 수 있는 방안도 마련할 계획이다.

 

이번 연구에 참여하고 있는 하버드대학의 아비 로엡 교수는 "NASA 교부금을 활용해 인류와 비슷하거나 인류보다 훨씬 나은 기술 문명을 가진 외계인을 찾을 수 있는 새로운 방법을 제시할 수 있기를 바란다"고 했다.

 

 

<저작권자(c) 연합뉴스, eomns@yna.co.kr>2020/06/20 10:44 송고

https://www.yna.co.kr/view/AKR20200620025100009?section=news