우주 망원경에 귀신이 포착됐다고?

2016년 10월 30일 23:08
(데스킹 전) 우주 망원경에 귀신의 모습이 포착됐다 - Pixabay 제공
Pixabay 제공

“트릭 올 트릿!(Trick or Treat : 맛있는 것을 주지 않으면 장난칠 거야)”

 

올해도 어김없이 10월 31일 핼러윈이 찾아왔다. 주말 내내 서울 이태원과 홍대 앞 거리는 다양한 유령 분장을 한 사람들로 가득 찼다. 핼러윈은 켈트 족의 풍습에서 시작된 축제로 괴물이나 마녀, 유령 등의 모습으로 분장하고 이웃집을 찾아다니면서 사탕과 초콜릿 등을 얻는다. 하지만 과학계 곳곳에도 유령이 숨어있다는 사실을 아는가?

 

●과학적으로 존재하는 유일한 유령 ‘중성미자’

 

과학계엔 실제로 ‘유령입자’라는 별명을 얻은 물질이 있다. 진짜 유령처럼 눈에 보이지 않고, 사람의 몸을 비롯한 대부분 물질을 거침없이 통과해서 지나가기 때문이다. 바로 ‘중성미자’다.

  

중성미자는 우주를 가득 채우고 있지만 우리 눈에는 보이지 않는다. 별이 충돌하고 폭발할 때 나오는 입자이기 때문에 우주의 기원과 생성 과정을 연구하는 열쇠로 꼽힌다. 우주에서 날아온 중성미자는 우리 몸 1㎠ 면적에 초당 1000억 개가 지나가지만 아무런 영향을 미치지 않는다. 이 때문에 중성미자의 존재와 질량을 확인하는 것은 과학자들의 숙제로 남아있었다.

 

중성미자가 사람들 사이에 알려진 건 2번의 노벨상 수상 덕분이다. 일본의 마사토시 고시바 교수는 1987년 ‘카미오칸데’라는 검출기를 이용해 세계 최초로 중성미자를 검출한 성과로 2002년 노벨상을 받았다. 그는 일본 도쿄 서쪽에 위치한 카이오카 광산 깊은 곳에 물 3000t을 채운 거대한 탱크를 두고 중성미자 관측을 시도한 결과, 초신성이 폭발했을 때 나온 중성미자를 최초로 검출할 수 있었다.

 

한편 마사토시 교수의 제자인 카지타 다카야키 교수 역시 중성미자 덕에 지난해 노벨물리학상 수상자가 됐다. 중성미자는 전자, 뮤온, 타우의 3종류로 구성되며 이들이 서로 자유롭게 형태를 바꾼다. 카지타 교수는 기존의 카미오칸데보다 20배 가량 더 큰 검출기 ‘슈퍼카미오칸데’를 건설해 중성미자의 ‘진동변환’ 현상을 증명했다.
 
발견된 지 30년이 흘렀지만 과학계는 아직도 이 ‘유령입자’에 대해 풀어야 할 숙제가 많다. 먼저 아직 중성미자의 질량을 모르고 있다. 3개 중성미자의 평균 질량은 전자의 10분의 1에서 1000분의 1로 추정하고 있지만 각각의 절대 질량은 아직 모른다. 중성미자는 우주가 탄생할 때 만들어진 입자인 만큼 중성미자의 성질이 밝혀지면 우주의 비밀도 풀리게 될 것으로 기대하고 있다.

 

●핼러윈마다 ‘우주 귀신’ 사진 공개하는 NASA

 

무시무시한 귀신의 얼굴을 닮은 성운 ‘DR6’. 성운 안에서 태어난 별들이 강한 열을 주변으로 뿜어내면서 빚어낸 모습이다. - NASA 제공
무시무시한 귀신의 얼굴을 닮은 성운 ‘DR6’. 성운 안에서 태어난 별들이 강한 열을 주변으로 뿜어내면서 빚어낸 모습이다. - NASA 제공

미국항공우주국(NASA)은 핼러윈을 앞두고 ‘우주 귀신’의 사진을 공개하기도 했다. NASA의 적외선 우주망원경 ‘스피처’가 찍은 사진으로 움푹 파인 두 눈과 무서운 소리를 지르는 듯한 입을 지녔다.

 

스피처가 포착한 우주 귀신은 사실 우리 은하에 있는 ‘DR6’이라는 성운이다. 지구에서 3900광년이나 떨어진 거리에 존재하는 이 성운은 가스와 먼지가 뭉쳐진 별들에 의해 으스스한 모습을 갖추게 됐다.

 

NASA는 핼러윈이 다가오면 종종 우주에서 발견한, 유령과 닮은 신기한 천체사진을 공개하곤 한다. 지난 2013년에는 뇌를 닮은 모습의 ‘드러난 두개골’ 성운의 이미지를 공개하기도 했다.  

 

공교롭게 핼러윈이 10월 31일로 정해진 것도 별자리 때문이다. 

 

켈트족은 계절의 변화를 기리기 위해 사빈(일명 삼하인), 벨타네, 임볼릭, 그리고 루나사의 네 가지 축제를 지냈는데, 그중 여름의 끝을 기념하는 축제 사빈이 오늘날의 핼러윈의 기원으로 알려져 있다. 당시 켈트족은 밤하늘을 올려다 보며, 마치 유령처럼 보이던 ‘플레이아데스성단’이 일 년 중 가장 높이 뜨는 날, 망자들의 혼이 세상을 떠돈다고 생각해 이 날을 사빈으로 정했다.

 

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