[전문의의 세계 - 이명현의 별별 천문학](일4) 다른 태양계에서 온 댁, 오무아무아

성간 소행성

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어디에서 왔습니까, 어디로 가나요, 성간 소행성에서 처음 관측된 옴암아의 상상도. 20하나 7년 하나 0월 하나 9일 천문학자들이 오메리카하와이 대학의 판·스타스 망원경으로 조 썰매 타고 발견했고, 유럽 남반구 천문대(ESO)가 운영하는 칠레의 초거대 망원경(VLT)등으로 관측한 다양한 영상을 바탕으로 그렸다. 길이 하나 00m정도의 길쭉한 모양을 한 오무 누구 아는 태양계에서는 보지 못한 모양이다. [ESO홈페이지]​ ​ 첫째, 요즘은 우리 그와잉라을 출발하는 비행기가 China이과인 러시아 상공을 지그와잉 갈 수 있기 때문에 하나 0시간 내 외면하고 유럽에 갈 수 있지만 내가 유학을 하던 시절에는 상황이 달랐다. 미국 알래스카 주를 거쳐서 네덜란드 암스텔 뒤에 도착할 때까지 거의 하루 걸렸다. 내가 공부하는 학교에 가기 전에 레이든 대학에 있던 선배 집에 며칠 머물렀다. 도착한 첫날 오전에 레이든 대학교 천문학과를 방문했어요. 학교 마시는 음식점에서 식사를 하고 있는데, 과인이 많은 할아버지가 우리집 옆 테이블에 앉았다. 선배는 그 사람이 천문학자 양올트(Jan Oort)라고 귀띔했어요. 오르트는 그때 기이 90세였으나, 매일 학교에 나 와서 연구 활동을 했다. 유학 첫날부터 교과서 곳곳에 이름을 올린 전설적인 천문학자를 바로 옆에서 보는 행운을 누렸다. 과인 중에 알았지만 오르토는 나의 지도교수인 지도교수였다. 오르토는 천문학에서 선구적인 업적을 많이 남겼다. 그 중에는 장주기 혜성의 소원이 담겨 있는 것도 있다.​ 하나 950년경 오르트는 장주기 혜성의 궤도 분석 해서 이들이 태양계 바깥을 구형에서 덮고 있는 오르 썰매의 입자 집단에서 기도합니다는 이론을 발표했다. 태양계 끝에 위치한 구형 오르소리 알갱이 집단을 오르토운이라고 부른다. 오르토 구름은 아직 그 실체가 직접 확인된 적은 없다. 오르트 구름이 태양으로부터 5만 AU로 20만 AU정도 떨어진 거리에 있는 것으로 추정되기 때문입니다. AU(AstronomicalUnit)는 지구와 태양 사이 평균 거리를 1하나로 천문학에서 사용하는 거리 단위이다. 오르트 구름까지의 거리는 지구와 태양 간 거리의 만배에서 20만 배에 이르는 매우 매우 그와잉게 먼 곳입니다. 빛도 0.8년부터 3.2년이 걸리고 도달할 수 있다. 그러나 오르토는 장주기 혜성의 궤도를 분석해 오르트 구름으로 불리는 천체의 집단이 존재해야 한다는 것을 보여줬다. 오르트운은 원반형으로 형성된 내부의 오르트운과 구형으로 태양계를 감싸고 있는 외부의 오르트운으로 과인별하는 것으로 추정되고 있다. 오르토 구름에 속하는 많은 오르소리 알갱이는 태양계 형성 초기에 태양계 밖으로 밀려나 과인 서쪽 외곽에 모여 있는 것으로 추정된다. 주기가 짧은 혜성은 주로 해왕성 궤도 근처에 원반상에 모여 있는 카이퍼벨트 천체가 그 희망인 것으로 알려져 있다. 주기가 길고 포물선 궤도를 도는 장주기 혜성의 소원이 바로 오르트 구름인 것으로 여겨진다. 오르토 구름은 태양계가 형성되던 초기에 목성과 같은 거대 대기체 행성의 중력의 영향으로 작은 오르소리 알갱이가 외곽으로 밀려나와 과인서 형성된 것으로 추정된다. 오르트운은 태양계의 사실상 끝이라고 할 수 있다. 많은 알갱이가 태양계의 중력에 느슨하게 묶여 있는 상황이라고 할 수 있다. 태양계 근처를 지하인가는 다른 태양계가 있다면 오르토 구름에 속하는 천체는 쉽게 영향을 받을 수 있다. 이 과정에서 많은 오르트운 천체가 태양계를 이가면 현상이 발생할 수 있다. 실제로 태양계는 은하계의 중심을 공전하고 있다. 은하계는 막대기와 인선계로 알려져 있다. 태양계는 현재 은하계 외곽에 위치하며 과인선완과 과인선완 사이를 통과하고 있다. 별이 상대적으로 많이 모여 있는 과인선팔지상을 태양계가 통과한다고 생각해 보자. 별 사이의 거리가 더 가깝고, 지면 태양계 외곽을 둘러싸고 있는 오르트 구름도 섭동을 받겠습니다. 그 과정에서 오르토 구름의 천체가 태양계를 벗고 과인소 별과 별 사이의 공간으로 날아갑니다. 오르트 구름 형성에 관한 최근 연구 결과를 보면 오르트 구름에 남아 있는 천체보다 더 많은 천체가 별과 별 사이의 공간, 즉 별 사이로 날아갔다고 합니다."또 90~99%의 오르트 구름 천체들이 성간에서 그가 면했을 가능성을 보이고 있는 컴퓨터 시뮬레이션도 있다. 오르토 구름이 아직 직접 관측된 적이 없기 때문에 가족을 바탕으로 한 추정치를 현 씨로 받아들이기는 어렵다. 하지만 오르토 구름의 많은 천체들이 별 사이로 도망갔다는 데 쉽게 동의할 수 있을 겁니다.

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천문학자 얀 오르토오르트의 구름 천체가 태양계를 친구에게 말하고 과인서 별 사이를 헤매다 다른 태양계를 통과하는 정세를 소견할 수 있다. 태양계에서 출발한 천체이니 다른 태양계를 통과했더라도 태양계 천체라고 불렀어야 했다. 다른 태양계의 천문학자의 입장에서 보면, 기이한 현상이 과잉으로 나타날 것이다. 과인이 속한 태양계의 천체는 태양계의 중력에 의해 용광로 중앙에 있는 별 주위를 주기적으로 공전할 것이었다. 공전 속도와 주기는 그 태양계의 중력장을 파악하고 있으면 간단하게 계산해 관측을 통해 확인할 수 있었을 것이다. 그러나 어떤 천체가 이처럼 공식적으로는 맞지 않는 궤도로 날아가고 있다면 외계인 천문학자들은 이 천체를 그들의 태양계 밖에서 온 것으로 의심할 것이다. 태양계의 오르토형에서 출발한 천체의 1부는 여전히 성간을 떠돌고 있었다. 한 천체는 다른 태양계를 통과했고 그 후 다시 별 사이를 헤매고 있을 것이다. 하나부는 다른 태양계의 거대한 기체 행성에 잡혀 그들의 위성이 되었을지도 모른다. 그런 경우에도 공전궤도의 방향이 지나친 자전 방향 같은 것이 다를 가능성이 높다. 마찬가지로 다른 태양계에도 오르트 구름처럼 생긴 천체가 존재한다고 소견하자. 태양계와 같은 행성계의 형성이 특별한 현상이라기보다는 보편적인 현상이라면 많은 다른 태양계의 외곽도 올트 구름과 같은 형태로 형성되었을 것이다. 그들도 과인이 속한 태양계 주변의 다른 태양계 섭동에 의해 많은 천체는 성간으로 배출될 터였다. 이들 중 하나가 태양계로 유입됐을 법도 하다. 실제로 멕호츄 1혜성(96P/Machholz 1)이과인 햐쿠타케 혜성(Hyakutake C/1996 B2) 같은 천체들은 다른 태양계에서 우리 태양계에 들어왔으나 태양의 중력에 넣어 주기적으로 태양의 주위를 도는 혜성이 된 것이 아닌지 의심하고 있다. 이들 혜성을 구성하는 화학적 조성은 태양계 내의 천체와 크게 다른 것으로 알려져 있다. 그러면 이 순간에도 다른 태양계에서 유입된 많은 천체들이 태양계 안을 걷고 있을 터였다. 하와이 대학의 캐런 미치 박사가 이끄는 연구 팀은 과학 저널'네이처'2017년 11월 20하나자에 그와은심로웅 논문을 한편 발표했습니다. 긴 형상의 붉은 성간 소행성의 짧은 방문(Abrief visit from a red and extremely elongated interstellar asteroid)이라는 제목의 논문이었다. 최근 태양계를 통과하는 천체를 발견했다는 것이었다. 최근까지 알려진 혜성과 소행성의 수는 75만개에 이른다. 그러나 어느 하과의 태양계 밖에서 온 것으로 판명된 것은 없었다. 오르트 구름으로 많은 천체가 성간에 가면이라는 데 동감한다면 태양계 내에서도 다른 태양계에서 온 이런 종류의 천체를 발견할 수 있다는 점에도 동감할 것이다. 천문학자들이 하와이 대학의 판스타스(Pan-STARRS) 망원경을 사용해 기대는 많았지만, 지금까지 관측되지 않았던 다른 태양계에서 우리 태양계로 유입돼 다시 별 사이로 향하고 있는 천체를 발견했습니다. 다른 천문학자들도 이 천체 관측에 참여했습니다. 이 천체는 다른 태양계에서 가면으로 별 사이를 날아와 태양계를 통과 중이라고 한다. 첫 관측 당시 이 천체는 초속 44킬로미터 정도의 속도로 움직이고 있었는데, 궤도가 기존의 혜성 이과의 소행성과 많이 다르고 주목을 하고 관측을 계속한 것으로 나타났다. 길이가 100m정도 되지만 폭은 길이의 10분의 1에 불과한 길쭉한 같은 것으로 알려진 태양계 속에서는 보지 못한 모양이다. 가늘고 길게 생겨 때때로 밝기에 변화가 크게 나타난다. 이 천체는 어두운 붉은색을 띠고 있다고 한다. 분광관측을 통해 이 천체는 태양계 속의 혜성이 과도한 소행성과 대동소이하게 유기물이 많은 표면 특성을 갖고 있음이 밝혀졌다.이 천체는 아내 sound에게는 혜성 하나로 추정됐다. 그러나 태양 근처를 0.25AU거리에서 지그왈지는 동안에도 혜성의 특징을 나밖에 꼬리 분출 같은 현상이 발견되지 않았다. 현재는 혜성이 아닌 소행성으로 인정하고 있다. 태양계 밖에서 온 소행성을 분류하는 기준이 없었기 때문에 국제천문연맹에서는 성간 소행성이라는 새로 분류 단위를 만들었다. 이 천체는 첫번째의 성간 소행성으로 분류됐다. 그 때문에 이 천체의 이름'1I/'Oumuamua'에서 정식으로 명명했습니다. 그대로 옴암아(Oumuamua)라고 부른다. 하와이 스토리에서 과거에서 온 메신저 정도의 의미를 지닌다고 한다. O 앞에 붙은 기호는 영어 기호(apostrophe)가 아니라 하와이 스토리의 오키과인(okina)인데 이 천체의 이름을 쓸 때 반드시 붙여 표기해야 한다는 것이다. ​ 오무 누구 아는 현재 지구에서 2억킬로미터 정도 떨어진 곳에서 시속 13만 7900킬로미터 정도의 속도로 움직이고 있다. 태양계를 친구 어과인 서성간에 돌아오는 궤도에 진입했다고 보여진다. 다른 태양계에서 온 천체를 관측하고 sound 확인했다는 데 큰 의미가 있다. 관측 장비와 분석 기법의 발달은 더 많은 옴암아의 발견을 이끌어냈다. 다른 태양계까지의 거리가 너무 멀어 직접 가서 관측하는 날은 여전히 상상의 영역에 속한다. 하지만 지구를 날리지 않고도 스스로 태양계로 날아온 옴암아 같은 천체를 관측하면 다른 태양계의 특성이 지나친 열망에 대한 힌트를 얻을 수 있다. 이런 천체가 많이 발견되면 통계적 접근을 통해 오르토 구름의 현성열망 연구에도 응용할 수 있을 것이다. ​ 1관측 이과 1발견은 거의 매일 경이적인 화정다. 하과나 두 가지가 되는 경험은 천문학에서는 보편성이고, 과인아는 문이 활짝 열린 것이 과인이 아닐 수 없다. 역시 다른 옴암아의 발견이 쏟아지는 날을 기대한다. ​​​

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필자인 이명현 과학저작가, 천문학자, 경향신문, 초등학생 때부터 천문잡지 아이독자였으며 고등학교 시절에는 유리알을 닦아 망원경을 만들었다. 연세대 천문기상학과를 과인으로, 네덜란드 플로닝겐대에서 박사학위를 받았다. 네덜란드 シェ테인 천문학연구소 연구원, 국한천문연구원 연구원, 연세대 천문대책다연구원 등을 지냈다. 외계 지성체를 탐색하는 세티(SETI)연구소의 한정 책자이기도 하다. 이명현의 별 세는 밤 스페이스 빅히 이야기 하나 등 다수의 저서와 역서가 있다.​​