본문 바로가기 대메뉴 바로가기
Total 700    RSS
700
초대질량블랙홀이 뿜어내는 강력한 불꽃, 우주의 새로운 표준촛불 후보로 등극 이미지
초대질량블랙홀이 뿜어내는 강력한 불꽃, 우주의 새로운 표준촛불 후보로 등극 - 활동은하핵을 활용한 전 우주적 거리 측정용 표준촛불 후보 검증 ■ 우주를 이해하는 데 가장 중요한 것은 천체까지 거리를 측정하는 것이다. 우주에서 우리 은하를 벗어나 다른 은하까지의 거리를 측정하는 대표적인 방법은 ‘표준촛불(standard candle)’로, 고유 밝기를 알고 있는 천체를 이용하는 것이다. 얼마나 밝은지 고유밝기를 알고 있는 천체가 있다면, 그 빛이 지구에서 얼마만큼 희미해 보이는지 겉보기 밝기만 알아도 그 별까지의 거리를 측정할 수 있다. ■ 한국천문연구원 제프리 호지슨(Jeffrey Hodgson) 박사와 이상성 박사가 이끄는 국제연구팀은 우주에서 가장 밝은 천체 중 하나인 활동은하핵(AGN, Active Galactic Nuclei) ‘3C 84’를 관측한 미국 초장기선간섭계(이하 VLBA, Very Long Baseline Array) 자료를 활용해 새로운 표준촛불 후보 검증에 성공했다. □ 지금까지 밝혀진 여러 표준촛불 중에 가장 먼 거리를 정확하게 측정할 수 있는 표준촛불은 제Ia형(제일에이형) 초신성이다. 그러나 100억 광년이 넘는 멀리 있는 은하에서는 밝기의 한계로 제Ia형 초신성이 관측되지 않는다. 이는 크기가 140억 광년인 우리 우주를 이해하는 데 제한적이다. 이에 연구진은 더 멀지만 제Ia형 초신성에 비해 훨씬 밝은 천체인 활동은하핵을 더 먼 우주까지 측정이 가능한, 새로운 표준촛불 후보로 제시했다. □ 우주에는 먼 거리에서 밝은 천체들이 존재하며, 그 중 하나가 활동은하핵이다. 이는 다양한 파장에서 대량의 에너지를 방출하는 특별한 활동성이 보이는 은하의 중심 영역을 말하는데 태양 질량의 백만 배에서 수십억 배 질량에 이르는 초대질량블랙홀이 존재한다고 알려져 있다. 초대질량블랙홀이 주변 물질을 빨아들이고 그 과정에서 부착원반을 형성하며 그 중심에서 원반의 수직 방향으로 물질을 내뿜는 제트가 형성된다. 이 제트는 빛의 속도에 가깝게 빠르게 분출되며 아주 강한 복사에너지를 방출한다. 그림 1. 이번 연구의 대상인 활동은하핵 3C 84를 포함하고 있는 은하 NGC 1275. 연구진은 3C 84에서 분출되는 제트의 크기를 계산해 광원까지의 거리를 측정하는 방법을 제시했다. □ 연구진은 페르세우스자리 A 은하 중심에 있는 활동은하핵 ‘3C 84’의 제트가 일부 영역에서 변광 특성을 보이며 광도가 146일 주기 동안 약 2.7배 정도 증가하는 것을 밝혀냈다. 활동은하핵 제트가 빛의 속도로 변광 주기 동안 이동한 거리를 광원의 크기 즉, 제트의 실제 크기라고 가정하고, 이를 고해상도 전파 관측이 가능한 미국 VLBA의 영상지도를 통해 얻은 각크기와 비교하여 활동은하핵 ‘3C 84’제트까지 거리는 2억 2천만에서 2억 5천만 광년임을 알아냈다. 본 결과는 같은 은하 내의 표준촛불 제Ia형 초신성 관측을 통해 계산한 2억~2억 7천만 광년과 비슷하다. 이는 활동은하핵을 활용한 거리측정 방법이 새로운 표준촛불 후보로서 자격이 있다는 것을 의미한다. □ 이번 연구를 이끈 한국천문연구원 전파천문본부 제프리 호지슨 박사는 “본 연구에서 검증한 새로운 표준촛불 후보는 천문학에서 가장 먼 거리를 측정할 수 있게 하는 중요한 지표가 될 것이다”고 전했다. □ 이상성 박사는 “앞으로 수행할 연구에서는 한국천문연구원에서 운영하는 초장기선간섭계인 한국우주전파관측망(KVN, Korea VLBI Network)을 활용해 더 먼 우주에 존재하는 은하까지의 거리측정에 도전할 것이다”며 “이는 우주론 모형을 검증할 수 있는 새로운 열쇠가 되어 우주의 끝을 밝힐 수 있을 것”이라고 말했다. □ 연구진은 더욱 먼 활동은하핵까지의 거리를 측정하고 표준촛불로서의 활용 가능성을 검증해나갈 예정이다. 또한, 후속 연구를 위해 한국천문연구원에서 운영하는 KVN을 호주, 스페인, 이탈리아 등의 전파망원경들과 연계해 미국의 VLBA를 능가하는 고해상도 국제 전파관측망을 구축할 계획이다. □ 한편 본 연구는 삼성미래기술육성재단 및 한국연구재단의 지원을 받아 수행했다. 해당 논문은 영국 왕립천문학회지(Monthly Notice of Royal Astronomical Society Letters) 최신호에 게재됐다.(보도자료 끝. 참고자료 있음.) [문의] ☎ 042-865-2177, 전파천문본부 이상성 책임연구원 [참고 1] 참고 그림 그림 2. 활동은하액 3C 84의 광도 곡선활동은하핵 3C 84의 제트 분출로 인한 광도 변화 주기를 관측해 제트의 실제 크기를 계산했다. 그림 3. 활동은하핵 3C 84의 전파 관측 영상. 2015년 5월부터 2017년 1월까지 미국 초장기선간섭계(VLBA) 43GHz 주파수 대역에서 활동은하핵 3C 84를 관측한 영상이다. 화살표로 표시된 곳이 밝기가 급격히 밝아진 제트로 추정되는 영역이며, 이 고해상도 전파 영상 지도를 통해 제트의 각크기를 측정했다. [참고 2] 보충 설명 - 우주의 거리 측정법 - 우주 거리 사다리(Cosmological distance ladder): 천문학에서는 무엇보다 광활한 우주에서 천체를 발견하고, 그 천체까지의 거리를 구하는 것이 매우 중요하다. 천문학에서는 가까운 곳에서 표준척도나 표준촛불을 찾아내서 더 멀리 떨어진 천체까지를 측량해나가는 측량 체계를 ‘우주 거리 사다리’라고 한다. 태양계 내에서는 레이더와 비례식으로 시작해서 조금 더 먼 거리는 연주시차로, 마지막으로는 허블-르메트르 법칙까지, 이러한 다양한 거리측정법들을 통해 천체까지의 거리를 측정하고 이 거리는 우주를 연구하는 데에 가장 기본적이지만 중요한 단서가 된다. 그림 4. 우주의 거리를 측정하는 우주 거리 사다리. - 표준촛불(또는 표준촉광): 표준촛불은 그 고유 밝기를 알고 있는 천체로서, 겉보기 밝기를 측정하면 그 겉보기 밝기가 고유 밝기에 비해 거리의 제곱에 반비례해 어두워지는 물리적 원리를 이용하여 매우 정확하게 거리를 측정할 수 있는 천체이다. 제Ia형 초신성, 신성, 구상성단, 세페이드 변광성 등이 그 예이다. 인류가 발견한 표준촛불들은 하나같이 우주에 대한 인류의 이해를 확장하는 데 큰 역할을 했다. 겉보기 밝기의 변화 주기와 고유밝기의 상관관계가 잘 알려진 세페이드 변광성(Cepheid variables)을 이용하여 1923년 에드윈 허블(Edwin Hubble)은, 우주에는 우리은하를 넘어 무수히 많은 외부 은하가 존재하고, 우주는 또한 팽창하고 있다는 혁명적인 지식을 인류에게 선사했다. 또한, 1990년대에 과학자들은 표준촛불로 가장 먼 거리를 잴 수 있는 제Ia형 초신성(Type Ia supernovae)을 분석해 초신성들이 우주의 팽창 속도에 비해 밝기가 더 어둡다는 것을 밝혔다. 이를 통해 우주가 가속팽창하고 있다는 가설의 관측적 증거를 제시했다. 이 획기적인 연구 결과를 발견한 솔 펄무터(Saul Perlmutter), 브라이언 슈미트(Brian Schmidt), 애덤 리스(Adam Riess)는 2011년 노벨물리학상을 받았다. 그림 5. 표준촛불 원리. 빛의 밝기(I)는 광원으로부터 거리(r) 제곱에 반비례한다. 광원이 2배 만큼 더 멀어지면 밝기는 4배 어두워진다. 표준촛불 원리를 이용하면 고유 밝기를 알고 있는 천체까지의 거리를 구할 수 있다. - 표준척도: 표준척도는 그 크기를 알고 있는 천체 또는 천체구조로서, 그 각크기를 측정하면 각크기가 실제 거리에 반비례하여 작아지는 물리적 원리를 이용해 매우 정확하게 거리를 측정할 수 있는 천체이다. 마치 불꽃놀이에서 불꽃의 폭발 지점까지의 거리를 계산하는 것과 같은 원리이다. 불꽃이 폭발 시점에서 최대 밝기까지 걸리는 시간과 불꽃이 팽창하는 속도를 관측한다면 불꽃의 최대 크기를 계산할 수 있다. 이렇게 계산된 최대 각크기를 실제 눈으로 관측한 불꽃의 겉보기 각크기와 비교하면 불꽃이 폭발한 지점까지의 거리를 계산해낼 수 있는 것이다. 그림 6. 표준촛불과 표준척도의 개념도 [참고 3] 용어 설명 - 활동은하핵(Active Galactic Nuclei 또는 AGN): 활동은하핵은 우주에 분포하고 있는 외부 은하 중 모든 파장대 혹은 특정 파장대에서 매우 밝은 광도를 보이는 은하의 중심 영역을 말한다. 이러한 활동은하핵이 존재하는 은하를 활동은하(Active Galaxies)라고 부른다. 활동은하핵은 우주에서 가장 밝은 천체로 꼽히기 때문에 먼 우주에 있는 천체까지도 관측이 가능하다는 점에서 현대 천문학에서 매우 중요한 연구 대상이다. 활동은하핵의 활동성은 주로 은하 중심부에 위치한 초대질량블랙홀의 존재와 관련이 깊다. 태양 질량의 수백 만 배에서 수십 억 배 질량을 가진 이 초대질량블랙홀은 주변 물질을 중력으로 끌어들여 부착원반(accretion disk)을 형성하면서 온도가 올라가게 되어 매우 많은 에너지를 빛으로 방출한다. 이 과정에서 일부 물질들은 블랙홀의 자전축을 중심으로 원반에 수직한 방향으로 빠르게 분출되는데 이를 제트(jet)라고 한다. 이 제트의 물질들은 상대론적인 속도 즉, 빛의 속도에 가깝게 분출된다. 이 제트는 일부 에너지를 빛으로 방출하는데, 그 빛의 스펙트럼은 전파영역에서 감마선 영역에 이른다. 또한 이러한 제트는 분출될 때 운동에너지가 매우 커서 수천 광년 이상 멀리 뻗어져나간다. - 초대질량블랙홀(supermassive black hole): 초대질량블랙홀은 현재까지 관측된 가장 무거운 블랙홀로서 질량이 대략 태양 질량의 수백 만 배에서 수십 억 배 사이인 블랙홀이다. 아직까지 초대질량 블랙홀이 어떻게 만들어지는가에 대한 이론은 잘 정립되어 있지 않다. 무거운 별의 진화 마지막 단계에 중력 붕괴로 인해 생성된 별질량블랙홀(stellar-mass black hole)과는 달리 초대질량블랙홀은 은하의 중심에 위치하고 있다. 우리은하를 비롯한 대부분 무거운 은하의 중심에는 초대질량블랙홀이 있다. 우리은하의 경우 은하의 중심지역인 궁수자리A*(Sagittarius A*)에 초대질량블랙홀이 존재하는 것으로 알려져 있다. 초대질량블랙홀은 보통 에너지를 많이 방출하지 않고 조용하게 존재하지만 주변 물질이 유입되는 경우에는 부착원반(accretion disk)을 형성하면서 매우 많은 에너지를 방출한다. 이것이 퀘이사 혹은 활동은하핵(AGN)의 물리적 기원이다. - 초장기선 전파망원경배열(VLBA, Very Long Baseline Array): 미국 오웬스 벨리에 있는 초장기선 전파간섭계(VLBI, Very Long Baseline Interferometry) 관측망이다. VLBI는 수백~수천 킬로미터 떨어진 여러 대의 전파망원경으로 동시에 같은 천체를 관측하여 전파망원경 사이의 거리에 해당하는 구경을 가진 거대한 가상의 망원경을 구현하는 방법이다. 여러 대의 전파망원경이 멀리 떨어져 있을수록 더 높은 해상도를 얻을 수 있기 때문이다. VLBI를 이용하면 허블 우주망원경, 스바루 망원경 등 대형 광학망원경보다 수십 배 이상의 높은 해상도로 천체를 관측하는 것이 가능하다. VLBA 간섭계는 총 10개의 지름 25m의 전파망원경으로 구성되어 있다. 이들 안테나의 전체 배열 길이는 약 8,000km 로서 0.3~90GHz 주파수에서 고분해능으로 먼 우주의 다양한 천체를 관측할 수 있다. [참고 4]  연구팀 및 논문 ○ 연구팀 - Jeffrey Hodgson (한국천문연구원 선임연구원) - 이상성 (한국천문연구원 책임연구원, 과학기술연합대학원대학교 교수) - Arman Shafieloo (한국천문연구원 책임연구원, 과학기술연합대학원대학교 교수) - Benjamin L’Huillier (연세대학교)- Ioannis Liodakis (스탠포드 대학교) ○ 논문 - 게재지 : Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters 6월호 - 제목 : Using variability and VLBI to measure cosmological distances - 저자 : Jeffrey Hodgson, Benjamin L’Huillier, Ioannis Liodakis, 이상성, Arman Shafieloo - 게재일자 : 2020년 4월 1일(온라인판)
699
우주 날씨의 비밀을 풀기 위한 나노위성에 당신의 이름을 실어 보내세요! 이미지
1 우주 날씨의 비밀을 풀기 위한 나노위성에 당신의 이름을 실어 보내세요! - 국내에서 세계 최초로 편대비행 하는 나노위성 개발 - 위성 4기에 이름 새기는 대국민이벤트 5월 7일부터 시작   □ 우리나라가 개발해 우주로 쏘아 올리는 나노위성에 국민들의 이름을 새긴다.  ㅇ 과학기술정보통신부(장관 최기영, 이하 ‘과기정통부’)와 한국천문연구원(원장 이형목, 이하 ‘천문연’)은 오는 5월 7일(목)부터 천문연에서 개발 중인 나노위성 ‘도요샛(영어명 SNIPE)*’에 신청자의 이름을 새기는 이벤트를 시작한다고 밝혔다.     * SNIPE는 ‘Small scale magNetospheric and Ionospheric Plasma Experiment’의 약자로 ‘도요새’라는 의미가 있으며, 작지만 높이 나는 새라는 의미로 ‘도요샛’이라고 명명 ㅇ 도요샛은 중량 10kg 이하의 소형위성인 나노급 위성 4기로 구성되며, 2021년 6월 러시아 소유즈(Soyuz)-2 로켓에 실려 발사 후 고도 500km 궤도에서 우주 날씨를 관측하는 임무를 수행할 예정이다. □ 과기정통부와 천문연은 천문학 및 우주과학의 중요성을 알리고, 국민들과 함께 도요샛 프로젝트의 성공을 기원하는 뜻에서 이번 이벤트를 추진한다고 밝혔다.  ㅇ 응모자는 한국천문연구원 홈페이지 내 도요샛 홈페이지(http://kswrc.kasi.re.kr/snipe)에 7월 20일(월)까지 이름과 이메일, 응모 지역, 응원 메시지를 입력해 참여하면 되며, ㅇ 이 중 400명을 추첨하여 선정자의 이름은 위성 표면에 레이저로 새기고, 응원 메시지는 SD카드에 저장해 위성에 실을 예정이다. 추첨 결과는 8월 11일(화)에 발표한다. □ 우주 날씨는 지구 주변 우주환경의 변화와 태양풍에 의한 우주 폭풍으로 대표되는데, 우주 날씨의 변화는 위성통신 교란은 물론 GPS 오차 증가, 전력망 손상 등 우리 생활에 막대한 영향을 미친다.  ㅇ 우주 날씨는 태양풍 입자와 지구 자기장의 상호 작용에 의한 에너지 전달 과정으로 이해되고 있으나, 정확한 발생 기작은 아직 밝혀지지 않았다. ㅇ 도요샛은 이를 밝히기 위해 발사 후 1년간 지구 북극과 남극 위를 통과하는 극궤도를 공전하며 과학관측 임무를 수행할 예정이다. □ 한편 도요샛은 나노급 위성으로는 세계 최초로 편대비행에 도전 하는 것으로, 동일한 과학 임무 관측기가 탑재된 4기의 나노위성을 동시에 발사해 각 위성 간 거리를 조정하며,  ㅇ 위성에 탑재된 소형 추력기를 이용해 4기 위성이 일렬로 비행하는 종대 비행과 나란히 비행하는 횡대 비행을 시도할 예정이다.  ㅇ 이러한 편대비행을 통해 단일위성으로는 할 수 없었던 우주 플라즈마* 분포 미세구조의 시·공간적 변화를 동시에 관측할 수 있을 것으로 기대된다.    * 플라즈마 : 고에너지 상태에서 물질을 이루고 있는 원자와 전자가 분리되어 서로 공존하는 상태로, 우주공간의 물질은 대부분 플라즈마 상태로 존재 □ 본 프로젝트는 2017년 과기정통부가 지원하고 천문연이 주관하여 시작됐으며, 천문연은 탑재체와 과학임무 및 운용을, 한국항공우주연구원(원장 임철호, 이하 ‘항우연’)은 위성 본체 개발을 맡는다. ㅇ 특히, 본 사업에는 6개의 국내 스타트업이 제작 및 부분품 공급에 참여하여 우주 부품 국산화에 기여하고 있다. □ 이번 프로젝트를 이끄는 천문연 우주과학본부 이재진 책임연구원은 “우주를 이루는 물질의 99%는 플라즈마 상태로 존재하는데 아직 지구 주변 플라즈마 분포의 미세 구조 발생 기작은 밝혀지지 않았다”며, ㅇ “도요샛이 고도 500km 근방에 있는 우주 플라즈마의 비밀을 성공적으로 풀 수 있기를 바란다”고 전했다. □ 권현준 과기정통부 거대공공연구정책관은 “천문연은 탑재체와 과학 임무를 맡고, 항우연은 위성 본체 개발을 맡는 등 각 출연연의 특성을 살린 융합 연구로 시너지 효과가 기대된다”며, ㅇ “이번 이벤트에 많은 국민들이 참여해 천문학과 우주과학에 관심을 가지는 계기가 되길 바란다”고 밝혔다. [문의] ☎ 042-865-3248, 우주과학본부 이재진 박사☎ 042-869-2137, 우주과학본부 양태용 박사 [참고1] 이벤트 신청 안내  ㅇ 이벤트 신청 페이지(도요샛 홈페이지) : http://kswrc.kasi.re.kr/snipe  ㅇ 신청 기간 : 5월 7일(목)~7월 20일(월) ㅇ 당첨자 발표 : 8월 11일(화) [참고2] 도요샛 프로젝트 소개 □ 도요샛(SNIPE, Small scale magNetospheric and Ionospheric Plasma) 프로젝트  ㅇ 4기 나노위성으로 구성된 근지구 우주환경 관측위성을 개발해, 지상에서 관측할 수 없는 우주 플라즈마 분포의 미세 구조를 연구  ㅇ 개발 및 발사에 적은 비용이 소요되는 나노위성 여러 대를 동시에 발사해 우주환경을 입체적으로 관측    - 미국, 일본, 유렵 등 우주 선진국에서도 도요샛과 비슷한 임무를 가진 근지구 우주환경 관측 위성들을 발사했으나, 이들은 지구 규모의 거시적 관측만을 수행한 반면,    - 도요샛은 위성간 거리와 비행 형태를 조절할 수 있는 편대비행 기능을 추가하여 저궤도에서의 우주환경을 보다 정밀하게 관측 가능  ㅇ 도요샛의 본체 및 탑재체 상세 설계는 모두 완료됐으며 현재 비행모델 개발 단계로, 러시아와 발사 계약을 체결하여 2021년 6월경 바이코누르(Baikonur) 발사장에서 4기의 나노위성이 동시에 발사될 예정    ※도요샛(SNIPE) 상세 사양      ?임무 고도: 500km 태양동기궤도** 궤도면과 태양이 이루는 각도가 항상 일정하게 유지되는 궤도      ?위성 개수: 4기(가람, 나래, 다솔, 라온)       ?무게: 각 10kg 이하      ?설계 수명: 1년     ?발사 시기: 2021년 6월(예정)      ?과학탑재체: 고에너지 입자 검출기, 전리권 플라즈마 측정센서(랑뮈어 탐침), 정밀 지구 자기장 측정기 [참고3] 프로젝트 참여기관□ (참여기관) 한국천문연구원, 한국항공우주연구원, 연세대학교, 경희대학교, 충남대학교, ㈜솔탑, ㈜드림스페이스월드, ㈜ 카이로스페이스, ㈜ 레볼루띠, ㈜ 센서피아, ㈜ 라온하제 2 참여기관 역할 한국천문연구원 프로젝트 총괄, 탑재체와 과학임무 및 운용 담당 한국항공우주연구원 위성 본체 연세대학교 편대비행 알고리즘 경희대학교 과학 임무 충남대학교 과학 데이터 처리 ㈜솔탑 지상국 소프트웨어, 이리디움 통신 모듈 ㈜드림스페이스월드 태양전지판, 탑재컴퓨터, 태양센서 ㈜카이로스페이스 별 센서 ㈜레볼루띠 반작용휠 ㈜센서피아 자력계 ㈜라온하제 탑재체 컨트롤러   [참고4] 용어 설명 □ 근지구 우주환경  ㅇ 근지구 우주란 지구에서 고도 100km 이상부터 지구 자기장이 영향을 미치는 우주공간으로, 태양 활동의 영향을 많이 받는다. 쉽게 ‘우주 날씨’라고도 표현하는 ‘근지구 우주환경’은 지구 기후와 인간의 삶에 큰 영향을 준다.  ㅇ 근지구 우주환경의 연구 분야는 크게 세 가지로 태양, 자기권, 전리권이다. 전리권은 지표로부터 약 60~1,000km까지의 공간으로 지구와 가장 가까운, 지구 자기권의 안쪽 영역이다.   - 이곳에서 대기를 이루는 분자 대부분은 플라즈마 상태로, 도요샛은 이 지점에서 플라즈마의 분포 미세 구조를 관측할 예정이다. 3 용어 내용 피해 사례 태양풍 (Solar Wind) 태양풍은 태양에서 불어오는 바람이라 할 수 있으며, 이 태양풍에는 양성자와 전자 등 미립자들이 포함되어 매초 약 100만 톤의 질량이 태양에서 방출됨 전파장애 및 위성 오작동, 우주비행사의 방사선 피폭 우주방사선 (Galactic Cosmic Rays) 우주에서 지구로 쏟아지는 높은 에너지를 지닌 각종 입자와 방사선 등을 총칭 위성통신, 항공기 승객과 승무원의 방사선 피폭 지구 자기권 (The Earth’s Magnetosphere) 지구의 자기장에 지배되는 공간으로서, 강력한 자기폭풍은 전리권에 영향을 미쳐 오로라를 만들어 내거나 라디오와 텔레비전의 전파장애를 일으키며, 나침반이 있는 선박과 비행기들의 항해에 문제를 일으킴 GNSS 시스템 장애, 지구 전력 전송 마비, HF 무선통신 및 위성 통신 장애 방사선 벨트 (Radiation Belts) 행성자기장에 의해 지구 주위에 묶인 대전된 입자(플라즈마)의 2층 구조 위성 부품 고장 및 오작동 지자기 폭풍 (Magnetic Storm) 지구 자기권의 일시적인 큰 변화를 의미함. 태양 코로나 질량 방출, 태양 플레어 등이 발생하고 나서 일반적으로 24~36시간 후에 태양풍의 충격파가 지구 자기장을 강타하며 지자기 폭풍을 유발 GNSS 시스템 장애, 지구 전력전송 마비 전리권 (Ionosphere) 지표로부터 D, E 및 F층으로 구분되며 고도 60~1000 km에 이른다. 태양의 극자외선 및 X-선을 받아 광전리된 자유전자, 이온이 풍부하여 무선통신에 있어 매우 중요한 역할을 하며, 플라즈마 분포의 다양한 미세 구조가 발생 GNSS 시스템 장애, 지구 전력 전송 마비, HF 무선통신 및 위성 통신 장애 오로라 (Aurora) 태양에서 방출된 플라즈마가 지구 자기장과 상호작용하면서 가속시킨 입자들이 지구 전리권으로 유입되면서 공기분자와 반응하여 및을 내는 현상 우주기상 현상 발생   □ 큐브 위성  ㅇ 스탠포드 대학교의 Bob Twiggs 교수와 칼 폴리 공대의 Jordi Puig_Suari 교수에 의해 처음 제안됐으며 2003년 7개의 큐브위성이 러시아 로켓에 의해 발사된 후 눈부신 성장을 거듭해왔다.  ㅇ 큐브위성은 초기에 주로 대학에서 교육용으로 제작됐으나 점점 상업 목적으로 위성 시장이 확대되고 있으며 NASA 등 정부 기관에서도 의미 있는 영역을 담당하고 있다. 대부분의 큐브위성은 나노 위성급으로 제작되고 있다. 5 구분 무게 우리나라 위성 대형위성 1,000kg 이상 아리랑위성 5호, 무궁화위성, 천리안위성 중형위성 500~1,000kg 아리랑위성 1,2,3호 소형위성(Minisatellite) 100~500kg 과학기술위성 마이크로위성(Microsatellite) 10~100kg 우리별위성 나노위성(Nanosatellite) 1~10kg 시네마위성 피코위성(Picosatellite) 0.1~1kg 한누리위성 펨토위성(Femtosatellite) 100g 이하 -  
698
OWL-Net 으로 관측한 아틀라스 혜성(C/2019 Y4) 이미지
□ 개요ㅇ ATLAS(Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System)는 하와이 대학(University of Hawaii)이 개발하고 NASA가 지원하는 소행성 충돌 조기 경보 시스템으로서 이 시스템을 통해 지난해 12월 발견된 C/2019 Y4(ATLAS, 이하 아틀라스) 혜성은 발견 당시 상당히 희미했으나 지구로 다가오며 급속히 속도가 빨라지고 밝기가 증가했다. ㅇ 올해 초 NASA의 JPL Horizons의 예상으로는 1997년 헤일-밥 혜성 이후로 금성이나 초승달에 버금가는 밝기로 북반구 밤하늘을 밝힐 대혜성이 될 것으로 기대하였고, 4월 하순부터 5월 하순까지는 해질 무렵 서쪽하늘에서 맨눈으로도 관측 가능할 정도로 밝아질 것으로 예상했으나, 4월 초순경부터 현재까지 혜성의 밝기가 급격히 어두워지고 있다. ㅇ 한국천문연구원은 아틀라스 혜성이 지구에 근접한 3월 말경부터  현재까지 천문연의 관측 시설인 OWL-Net(Optical Wide-field patroL Network)을 활용해 혜성의 변화를 모니터링 했다. 관측 자료를 분석한 결과 혜성의 중심 밝기가 타원형으로 일그러지고 있고, 당초 예상 궤도를 약간 벗어나는 정황을 통해 현재 아틀라스 혜성은 태양으로 다가가면서 쪼개지고 있는 것으로 추측되며 이를 재구성한 동영상 및 사진을 공개했다. ※미국 애리조나 레몬산천문대에 위치한 OWL-Net 4호기로 관측한 아틀라스 혜성   2020년 3월 30일 영상(좌)과 4월 17일 영상(우)을 비교하면 혜성의 밝기가 확연히 감소한 것을 알 수 있다 ※동영상 링크 : 동영상 바로보기 □ C/2019 Y4(ATLAS) 혜성 ㅇ 과거에 두려움과 경이의 대상이었던 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말한다. 소행성과의 가장 큰 차이점은 소행성이 바위(돌) 등으로 구성된 것과는 달리 혜성은 먼지와 암석, 물 성분의 얼음 및 얼어붙은 가스로 이루어져 있다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 꼬리를 남긴다. ㅇ 약 6,000년 공전주기로 돌아오는 아틀라스 혜성은 현재 금성-지구 궤도 사이에 있는데 5월 23일 지구에 가장 가까운 지점까지 다가오고 5월 31일 태양에 가장 가까워지는 근일점을 통과했다가 태양계 외곽으로 빠져나갈 것으로 보인다. 아틀라스 혜성은 현재 밤하늘의 큰곰자리 근처에 위치한 기린자리에서 망원경으로 관측 가능하고, 육안으로는 볼 수 없다. 5월 중순경에는 페르세우스자리 근처로 이동할 것으로 예상되고 있다. 아틀라스 혜성의 공전궤도 및 현재 위치(4월 29일 기준), NASA JPL 제공 ㅇ 아틀라스 혜성은 지난 4월 초에 예상 밝기보다 감소하는 것이 관측됐고, 추가 관측을 통해서 혜성의 핵이 4개로 나눠진 것으로 나타났다. 이에 NASA의 JPL Horizon에서는 4개(A, B, C, D)의 개별 조각에 대해 궤도정보를 제공하기 시작했고, 지난 4월 20일 허블우주망원경 촬영 결과 혜성의 핵은 최소 10개 이상으로 쪼개진 것으로 확인됐다. □ 이번 혜성을 촬영한 OWL-Net(우주물체 전자광학 감시 시스템)ㅇ OWL-Net(우주물체 전자광학 감시 시스템)은 한국천문연구원 우주위험감시센터가 운영하는 관측 시스템으로 인공위성과 소행성, 우주 잔해물 등 지구 주변의 우주물체를 관측하는 우리나라 최초의 무인 광학 감시 전용 시스템이다. ㅇ 한국, 미국, 이스라엘, 모로코, 몽골에 각 관측소가 있으며, 한국천문연구원은 총 5개 관측소에서 수집한 데이터를 모아 총괄 관리, 운영 중이다. 각 시스템은 50cm 광시야 망원경과 CCD카메라, 고속 위성 추적 마운트로 구성되어 있다. ㅇ OWL-Net으로 인해 그동안 미국에 의존하던 인공위성궤도 자료를 우리나라가 독자적으로 확보할 수 있는 능력을 갖추게 되었고 이 시스템을 활용하여 한반도 정지위성 및 우주잔해물 충돌 후보를 감시하는 데 활용하고 있다. 지구 주변의 우주물체를 감시하고 있는 OWL-Net 1호기(몽골)
697
제28회 천체사진공모전 수상작 발표 이미지
○한국천문연구원이 제28회 천체사진공모전의 결과를 발표했다. 이번 공모전에는 총 182개 작품이 출품됐으며, 장승혁 씨의 ‘거대 우주 오징어’가 대상을 차지했다. [사진] 대상작인 장승혁의 ‘거대 우주 오징어’ ○천체사진공모전은 사진뿐만 아니라 그림, 동영상까지 함께 공모하며, 주제는 심우주(Deep sky)·지구와 우주·태양계 분야로 나누어진다. 기술성과 예술성, 시의성, 대중성을 기준으로 심사하며, 이번 대회에서는 전체 응모작 중 23개 작품이 수상작으로 선정됐다. 특히, 올해는 청소년들의 참여를 장려하기 위해 청소년 작품만을 추가 심사하여 ‘꿈나무상’을 수상한다. ○심사위원들은 “다양한 분야의 천체사진들이 출품된 것으로 보아 이제는 천체사진이 일부 마니아층의 취미를 넘어 점점 대중화되고 있다고 본다”며 “특히 촬영 장비와 기술의 수준에 의해 결과물의 품질이 좌우되는 심우주 분야 보다 다양한 피사체들을 활용한 창의성이 돋보이는 작품들이 타 분야에 많이 출품 됐다”고 심사 소감을 전했다. ○수상자들에게는 상패와 상금이 수여되며, 특별히 대상 수상자에게는 한국천문연구원장상과 상금 200만 원이 수여된다. 올해 공모전 시상식은 코로나19(COVID-19) 여파로 4월 24일(금)에 온라인 시상식으로 대체할 예정이다.  ○한편, 한국천문연구원의 천체사진공모전은 아름답고 신비한 천체사진 및 그림, 동영상 등의 콘텐츠를 통해 천문학에 대한 공감대를 확산시키고자 매년 실시되고 있으며, 수상 작품들은 다양한 천문우주 과학문화 확산의 콘텐츠로 활용될 예정이다. ○공모전 수상작들은 한국천문연구원 홈페이지( www.kasi.re.kr)에서 확인할 수 있다. (※수상작 작품들의 저작권은 수상자에게 있으므로, 저작물을 변형하거나 이용할 경우 수상자와 별도 협의해야 합니다.) [문의] ☎ 042-865-2015, 대국민홍보팀 조아인
696
올해(2020년)의 가장 큰 달을 4월 8일에 볼 수 있다 이미지
한국천문연구원은 올해(2020년) 가장 큰 달을 4월 8일에 볼 수 있다고 밝혔다. 달이 지구와 가장 가까운 근지점을 지나는 시각은 4월 8일 3시 9분이다. 하지만 이 때 달은 아직 완전히 둥근 모습이 아니다. 달이 태양의 반대쪽에 위치해 완전히 둥근달(망望)이 되는 시각은 4월 8일 11시 35분이다. 그러나 이때는 달이 우리 반대편에 있고 낮이라 달을 볼 수가 없다. 따라서 전날인 4월 7일 저녁(월출)부터 4월 8일 새벽(월몰) 사이에 가장 큰 달을 볼 수 있다. 또한, 올해 가장 작은 둥근달이 되는 시각은 10월 31일 23시 49분이다. 올해의 가장 큰 달과 작은 달의 크기는 약 14% 정도 차이가 난다. 지구상에서 달의 크기가 다르게 보이는 이유는 달이 지구 주위를 타원 궤도로 돌기 때문이다. 지구와 달 사이의 거리가 가까우면 달이 커 보이고 멀면 작게 보인다. 4월 8일 달이 더 크게 보이는 원리는 망에 가까운 동시에 달과 지구의 거리가 최소가 되기 때문이다.  4월 8일 지구와 달의 거리는 약 35만 6,907km로 지구-달 평균 거리인 38만 4,400km보다 2만 7천 5백km 이상 가깝다. 오는 10월 31일에는 약 40만 6,394km로 평균거리보다 2만km 이상 멀어진다. 달이 지구 주변을 타원궤도로 돌며 가까워지거나 멀어지는 주기인 1 근접월(근지점에서 근지점)은 약 27.56일이고, 보름달에서 다음 보름달로 변하는 삭망월은 약 29.5일이다. 따라서 보름달일 때 근지점이나 원지점인 위치로 오는 주기는 규칙적이지 않기 때문에 매년 다른 달에 이러한 현상이 일어나게 된다. 달과 지구의 물리적인 거리가 조금 더 가까워지긴 하지만 달이 크게 보이는 데에는 대기의 상태나 주관적인 부분도 작용하기에 육안으로는 특별한 차이를 못 느낄 수 있다. 해발 0m를 기준으로 서울에서 4월 7일 달이 뜨는 시각은 17시 59분이며, 가장 높이 뜨는 시각은 4월 8일 00시 17분, 지는 시각은 8일 6시 24분이다.  ※ 다른 지역 월출·몰 시각은 한국천문연구원 천문우주지식정보 홈페이지 (https://astro.kasi.re.kr/life/pageView/6) ‘생활천문관 - 월별 해/달 출몰시각’ 참고 지구를 기준으로 태양과 달이 일직선으로 정반대편에 위치할 때 보름달을 볼 수 있으며, 타원 궤도를 도는 달이 근지점을 통과할 때 달이 가장 커 보인다. 보름달 사진 (제24회 한국천문연구원 천체사진공모전 수상작 ⓒ김석희)
695
국내 개발 우주 관측기기, 천문학의 본고장인 이탈리아에 수출된다 이미지
※ 본 보도자료는 과학기술정보통신부 배포용 자료입니다.  □ 과학기술정보통신부(장관 최기영, 이하 ‘과기정통부’)와 한국천문연구원 (원장 이형목, 이하 ‘천문연’)은 최근 이탈리아 국립천체물리연구소(INAF, Intituto Nazionale Di Astrofisica)와 계약을 체결, ㅇ 우리나라가 독자적으로 개발한 3채널 동시 관측 우주전파 수신시스템인 ‘초소형 3채널 수신기(CTR, Compact Triple-band Receiver)’를 이탈리아 국립 전파망원경 3기에 공급(총 280만 유로, 약 37억원)하기로 했다고 밝혔다. □ 초소형 3채널 수신기는 우리나라가 세계 최초로 독자 개발한 ‘4채널(22, 43, 86, 129GHz) 동시 관측 수신시스템(이하 ’4채널 수신시스템‘)’을 1/10 크기(면적 기준)로 줄여 개발한 것으로,  ㅇ 한국우주전파관측망(이하 ‘KVN’, Korean VLBI Network)에 설치된 4채널 수신시스템이 밀리미터파* 초장기선 전파간섭계**(이하 ‘VLBI’, Very Long Baseline Interferometry) 부문에서 획기적인 성능 향상을 입증하자,     * 43, 86, 129GHz(기가헤르츠)와 같은 초고주파 영역으로, 한 파장의 길이가 밀리미터(mm) 단위이기 때문에 밀리미터파라고 표현하기도 한다.    ** 수백∼수천 킬로미터 떨어진 여러 대의 전파망원경을 동시 운용함으로써 전파망원경 사이의 거리에 해당하는 구경을 가진 거대한 가상의 망원경을 구현하는 방법 ㅇ 이를 도입하려는 국제적 요청에 따라 KVN에 적합하게 설계된 4채널 수신시스템을 다른 전파망원경에 쉽게 설치할 수 있도록 초소형 광대역 3채널(18~26, 35~50, 85~116GHz) 수신기로 개발한 것이다. □ 유럽연합(EU)은 지난해 11월 이탈리아가 요구한 이탈리아 전파망원경 3기의 성능 개선 및 초소형 3채널 수신기 도입을 위한 공개 입찰을 발표했으며, 지난 3월 2일 천문연에 낙찰하고 최근 계약을 완료했다. ㅇ 천문연은 해당 수신시스템을 사양에 맞게 제작 후 계약 시점으로부터 최대 22개월 이내 이탈리아 국립천체물리연구소에 공급할 계획이며, 공급된 수신시스템은 각 전파망원경에 설치·운용될 예정이다. □ 4채널 수신시스템은 2011년 교육과학기술부 과학기술창의상 대통령상을 수상했고, 초소형 3채널 수신기는 2018년 과학기술연구회 우수연구성과에 선정된 바 있으며, ㅇ 4채널 수신시스템이 설치된 KVN은 지난해 4월 사상 최초 블랙홀 관측 당시 EHT(Event Horizon Telescope, 사건지평선망원경)와 동시에 관측을 진행, 해당 관측 결과는 EHT 블랙홀 이미지의 밝기를 검증하는 자료로 사용되었다. □ 수신시스템 개발을 이끌었던 천문연 한석태 책임연구원은 “초소형 3채널 수신기는 유럽 VLBI 관측망(EVN)의 핵심시설을 보유한 이탈리아를 비롯해 독일, 스웨덴, 핀란드, 태국, 미국 등 여러 나라들의 도입 검토가 진행 중이며, 국제 표준화를 선도하고 있다”며, ㅇ “이 시스템이 각국 전파망원경에 설치되어 KVN과 함께 활용된다면 고감도, 고분해능으로 블랙홀 및 우주 초미세 구조의 별과 은하에 대한 관측연구가 가능해진다”고 전했다. □ 권현준 거대공공연구정책관은 “천문학의 본고장이라 할 수 있는 이탈리아에 우리나라가 독자 개발한 수신시스템을 수출한 것은 자랑스러운 성과”라며 “KVN과 공동 관측도 수행해 우수한 성과 도출의 기반이 될 것을 기대한다”고 밝혔다. (초소형 3채널 수신기) 가로 600mm, 세로 980mm의 크기로 이탈리아천체물리연구소 전파망원경 3기의 핵심 부품으로 수출될 예정이다. (4채널 수신시스템) 전파망원경에서 모여진 우주전파는 빔 안내 거울을 통해 필터 1, 2, 3으로 인도되고, 필터는 모여진 전파를 통과시키거나 반사시켜 주파수 별로 분리한다. 분리된 전파신호는 거울 1∼8을 통하여 각각 22, 43, 86, 129GHz 수신기로 인도된다. KVN 가상도와 서울 연세대에 위치한KVN 전파망원경 모습 (이탈리아 국립천체물리연구소 산하 전파망원경 3기)왼쪽부터 사르데냐(Sardinia), 메디치나(Medicina), 노토(Noto) [문의] ☎ 042-865-3283, 전파천문본부 한석태 책임연구원 ☎ 042-865-2172, 전파천문본부 변도영 책임연구원
694
■ 한국천문연구원은 아래와 같이 인사이동을 실시한다. - 아  래 -2월 1일자 천문전산융합센터장  이창희(李昌熙), 만 44세 천문우주기술센터장  한정열(韓正烈), 만 46세.
693
“당신 카메라 속 우주를 보여주세요!” - 제28회 천체사진공모전 개최…2월 28일까지 공모  이미지
■ 한국천문연구원은 제28회 천체사진공모전을 개최하고, 2월 28일까지 천체사진 및 콘텐츠를 공모한다. □ 천체사진공모전은 아름답고 신비한 천체사진 및 관측 스케치, 동영상 등의 콘텐츠를 통해 인류의 유산이라 할 수 있는 천문학에 대한 공감대를 확산시키고자 매년 실시되고 있다. □ 대한민국 국민이면 누구나 참가할 수 있으며, 공모 분야는 심우주(Deep sky)·태양계·지구와 우주 분야로 나뉜다. 공모 작품은 간행물에 발표되거나 다른 공모전에 당선되지 않은 것이어야 한다. □ 수상자들에게는 총 1천만 원의 상패와 상금이 수여된다. □ 접수 요령은 2월 28일까지 한국천문연구원 홈페이지를 통해 접수하면 된다. 심사 후 3월 중에 당선작을 발표할 예정이다. □ 공모전에 관한 보다 자세한 사항은 한국천문연구원 홈페이지(과학문화-천체사진공모전 코너)에서 확인할 수 있다. 제27회(지난해) 천체사진공모전 대상 수상작 [문의] ☎ 042-865-2015 대국민홍보팀 조아인
692
‘인터스텔라 혜성’ 지구 접근 직전에 촬영하다 - KMTNet 망원경으로 외계에서 날아온 혜성 보리소프(2I/Borisov) 추적 이미지
■ 태양계 밖에서 온 소행성과 혜성의 존재는 최근까지 이론으로만 예측돼 왔다. 지난 2017년 10월 하와이대학 연구진이 외계 소행성 ‘오우무아무아(‘Oumuamua)’를 발견한 이후, 2019년 8월에는 우크라이나 출신 아마추어천문가 게나디 블라디미로비치 보리소프(Gennadiy Vladimirovich Borisov)가 보리소프(2I/Borisov)’ 혜성을 발견해 처음 외계 혜성의 존재를 입증했다.  ■ 한국천문연구원은 지난 2019년 12월 20일 16시 4분부터 17시 19분까지(한국시간 기준) 약 1시간 15분 동안 산하 외계행성탐색시스템(KMTNet) 칠레관측소 망원경으로 보리소프 혜성을 촬영해 그 물리적 특성을 밝히기 위한 국제 공동관측에 참여했다. □ 보리소프 혜성은 2019년 12월 8일 태양에서 가장 가까운 근일점을, 그로부터 20일 후인 12월 28일에는 지구에서 가장 가까운 근지점을 통과했다. 이번 관측은 근일점과 근지점 사이인 12월 20일 이뤄졌다. □ 보리소프 혜성은 촬영 당시, 지구로부터 약 2억 9천만km, 즉 지구-태양거리의 1.95배 떨어져 있었다. 이 때 혜성의 밝기는 16.5 등급으로, 0등급별인 직녀성보다 약 400만 배 만큼 어두웠다.   □ 한국천문연구원은 국제소행성경보네트워크(IAWN)가 주관하는 보리소프 혜성 국제 공동관측 캠페인에 참여하고 있다. 이를 통해 연구원 측은 미국 로웰천문대와 같은 해외 연구기관들과 자료를 공유한다. 이 관측 캠페인에는 허블우주망원경(HST)과 NASA 화성탐사선 메이븐(MAVEN) 외에 외국의 아마추어천문가들도 기여하고 있다. ■ 천문학자들은 앞으로 세계 최대 광시야 탐사망원경이 될 베라루빈천문대(VRO) 8.4m 망원경을 이용해 오우무아무아, 보리소프와 같은 외계 소행성과 혜성을 1년에 1개꼴로 찾을 수 있을 것이라 예측하고 있다.    *VRO: 지구위협소행성에서 암흑물질, 우주의 진화와 같은 연구주제를 망라하는 구경 8.4m급 관측시설로, 오는 2022년 가동을 시작한다. VRO는 칠레 쎄로 파촌(Cerro Pachon)에 건설 중이며, 미국국립연구재단(NSF), 미국 대학천문학연구연합(AURA), 미국 에너지부(DOE), LSST 연합(LSSTC) 외에 여러 나라의 대학, 연구기관들이 건설과 운영에 참여한다. 현재 한국천문연구원에서도 VRO 참여를 추진하고 있다. VRO의 이전 이름은 거대광시야탐사망원경(LSST, Large Synoptic Survey Telescope)이 □ 그러나 이러한 외계 천체들은 대부분 태양에서 멀리 떨어져 있으며 대체로 명왕성 궤도 밖에 있을 것으로 예측된다. 일반적으로 혜성은 목성보다 먼 6천문단위(약 9억km) 근방에서 코마와 꼬리가 나타나 밝아지기 시작한다. 이처럼 가까운 거리에 들어오는 외계 천체는 극히 일부에 지나지 않아 발견할 확률은 대단히 낮다고 추정하고 있다. 보리소프 혜성의 합성영상 1 2I/Borisov 2019-12-20, 16:04:17 - 17:18:54 KST KMTNet-CTIO 1.6m + 18k×18k CCD MPC Code: W93 KASI 한국천문연구원 그림 1. 보리소프 혜성의 합성영상 1 보리소프 혜성의 합성영상 2 2I/Borisov 2019-12-20, 16:04:17 - 17:18:54 KST KMTNet-CTIO 1.6m + 18k×18k CCD MPC Code: W93 KASI 한국천문연구원 그림 2. 보리소프 혜성의 합성영상 2 보리소프 혜성의 등광도곡선 영상 2I/Borisov 2019-12-20, 16:04:17 KST KMTNet-CTIO 1.6m + 18k×18k CCD MPC Code: W93 KASI 한국천문연구원 그림 3. 보리소프 혜성의 등광도곡선 영상 보리소프 혜성의 궤도(2019년 12월 20일) 2I/Borisov Earth Distance : 291,962,546km, 1.95 AU Sun Distance : 304,328,370km, 2.03 AU 2019-12-20 12 : 00 : 00 KST 천왕성 목성 Borisov 화성 지구 금성 수성 태양 KASI 한국천문연구원 그림 4. 보리소프 혜성의 궤도(2019년 12월 20일) 보리소프 혜성(2I/Borisov)의 궤도 (2020년 1월 20일) 2I/Borisov Earth Distance : 300,370,681km, 2.00 AU Sun Distance : 333,233,821km, 2.22 AU 2020-01-20 12 : 00 : 00 KST 천왕성 목성 Borisov 화성 지구 금성 수성 태양 KASI 한국천문연구원 그림 4-1. 보리소프 혜성(2I/Borisov)의 궤도 (2020년 1월 20일) 오우무아무아 소행성의 궤도 (2020년 1월 20일) 1I/‘Oumuamua Earth Distance : 2,435,583,687km, 16.24 AU Sun Distance : 2,386,485,386km, 15.91 AU 2020-01-20 12 : 00 : 00 KST 해왕성 Oumuamua 천왕성 토성 목성 화성 지구 금성 수성 태양 KASI 한국천문연구원 그림 5. 오우무아무아 소행성의 궤도 (2020년 1월 20일) [참고 자료] 1. 보리소프 혜성 2I/Borisov■ 소행성 오우무아무아(‘Oumuamua)에 뒤이어, 태양계 밖에서 온 것으로 확인된 첫 외계 혜성. 지난 2019년 8월 30일 우크라이나 출신 아마추어천문가 게나디 보리소프(Gennadiy Vladimirovich Borisov)가 처음 찾아냈다. 이번 발견은 미국 천문학자인 클라이드 톰보(Clyde Tombaugh)가 명왕성을 처음 검출한 사건에 비유되기도 한다.  □ 국제천문연맹(IAU, International Astronomical Union) 산하 소행성센터(MPC, Minor Planet Center)는 이 혜성에 C/2019 Q4 (Borisov)라는 임시번호를 붙였으며, 곧이어 외계에서 왔다는 사실을 확인하고 2I/Borisov로 변경했다. 두 번째 발견된, 외계에서 방문한 천체로, 외계 기원이 밝혀진 첫 혜성(interstellar comet)이라는 뜻이다.    □ 보리소프는 발견 직후 관측자료가 부족해, 한 때 근지구소행성으로 오인됐지만, 이후 자료가 축적돼 2019년 9월 11일 IAU는 이 천체가 혜성이라는 사실을, 9월 24일에는 외계에서 왔다는 것을 밝혔다. ※ 근지구소행성(NEA, Near Earth Asteroid): 궤도 운동 중 태양까지의 최소거리(근일점 거리)가 1.3AU(약 1억 9천 5백만km) 보다 작아 지구 공전궤도 근처에 분포하는 천체 □ 보리소프는 극단적인 쌍곡선 궤도를 따라 운동하며, 궤도이심률이 3.36에 달한다. 태양계에는 이처럼 궤도이심률이 큰 천체가 없다. 지금까지 발견된, 쌍곡선 궤도를 따라 움직이는 300개 넘는 혜성은 궤도이심률이 1.05보다 작고, 오우무아무아도 1.2에 지나지 않았다. 보리소프는 초속 32.2km로 태양계에 진입했는데, 이처럼 빠른 속도는 외계 천체 외에는 가질 수 없다. 참고로, 지난 2012년 태양권을 벗어나 성간공간에 진입한 보이저 1호는 비행속도가 초속 16.9km다. ※ 궤도이심률: 원 궤도에서 얼마나 벗어났는가를 나타내는 수치. 원의 이심률은 0이며, 타원은 0에서 1 사이, 포물선은 1, 쌍곡선은 1 이상이다. 이처럼 이심률 값이 극단적인 천체의 경우, 태양 중력에 속박되지 않았다는 것을 알 수 있다.  □ 보리소프 발견 직후, 혜성 본체에 해당하는 핵 주변을 둘러싼 기체, 즉 코마(coma) 때문에 천문학자들은 핵의 크기를 정밀 측정하는 데 어려움을 겪었다. 현재 천문학자들이 추정하는 보리소프 혜성의 핵 크기는 0.7km에서 3.3km로 불확실성이 크다. □ 천문학자들의 관측에 따르면 이 혜성에서는 탄소와 산소, 시안가스 등이 검출됐으며, 물이 직접 발견되지 않았지만, 다른 원자들과 분자들이 분출되는 것으로 미루어 상당히 많은 양의 물이 뿜어져 나오는 것으로 보인다. 천문학자들은 이로부터 보리소프의 성분이 핼리혜성 같은 태양계 혜성들과 비슷하다고 결론 내렸다. □ 천문학자들의 관측에 따르면 보리소프가 방출하는 먼지는 초당 2kg, 물은 초당 60kg으로 알려졌다. 이 혜성에서 물질이 분출되기 시작한 것은 2018년 11월 21일과 12월 13일 사이라고 추정하고 있다. □ 이 혜성은 발견 직후 북반구 하늘에 떠 있다가 2019년 11월 중순 남쪽 하늘로 넘어가 한국에서는 2020년 1월 이후 볼 수 없게 됐다. 2019년 12월 8일에는 근일점을, 12월 28일 지구로부터 가장 가까운 지점을 통과했으며, 적어도 올해 9월까지는 천문학자들이 이 혜성을 관측할 수 있을 것으로 내다보고 있다. 2. 소행성 오우무아무아 1I/‘Oumuamua ■ 외계에서 방문한 것으로 확인된 첫 번째 천체. 2I/Borisov와는 달리 소행성이라고 밝혀졌다. 2017년 10월 19일, 미국 하와이대학의 팬-스타즈팀이 발견했다. ‘오우무아무아’로 읽으며 1I/‘Oumuamua와 같이 표기한다. 국제천문연맹에서 이름을 붙였는데, 하와이 원주민 언어로 ‘먼 곳에서 온 정찰병’을 뜻한다.       ※ 팬-스타즈(Pan-STARRS, Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System): 미국 하와이대학 천문학연구소와 MIT 링컨연구소, 미 공군의 마우이 고성능 컴퓨팅센터(MHPCC, High Performance Computing Center)에서 공동으로 설립, 운영 중인 관측소. 하와이 마우이섬에 있으며, 지름 1.8m인 2대의 탐사망원경에 14억 화소 CCD 카메라를 탑재해 근지구소행성을 발견, 추적하는 탐사관측 연구 전용으로 쓰고 있다.      □ 오우무아무아가 발견된 것은 2017년 9월 9일 근일점을 지난 이후 이미 40일이 경과한 뒤였다. 이 소행성은 발견됐을 당시 지구로부터 3천4백만km 만큼 떨어져 있었는데, 이것은 지구-달거리(38만km)의 약 89배에 해당한다. □ 발견 직후 국제천문연맹(IAU) 산하 소행성센터(MPC)는 그 특이한 궤도 때문에 혜성이라고 오인해 C/2017 U1로 명명했다. 여기서 ‘C’는 혜성을 뜻한다. 이어 이 천체가 외계에서 왔다는 사실을 밝히고 1I/‘Oumuamua로 이름을 변경했다. 이것은 첫 번째 발견된, 우리 태양계 밖에서 방문한 천체를 뜻하며, 외계 기원이 확인된 최초의 소행성(interstellar asteroid)으로 기록됐다.  □ 오우무아무아는 크기가 작은데다가, 이미 지구로부터 멀어졌을 때 검출됐기 때문에 표면이 어떤 물질로 이뤄졌는지 알 수 없었다. 따라서 천문학자들은 이 소행성의 크기를 정밀하게 측정하기가 어려웠다. 현재 밝혀진 바에 따르면 오우무아무아의 크기는 약 70m일 것으로 추정된다. □ 오우무아무아의 궤도이심률은 보리소프에 비해 훨씬 작은 1.2이며, 태양계 진입 속도는 초속 26.3km(시속 94,800km)에 달한다. 그러나 2017년 9월 9일 근일점에서는 초속 87.7km라는 무서운 속도로 질주했다. 이 때 태양과 거리는 0.255 천문단위, 즉 3천8백만km 떨어져 있었다. 이것은 수성의 근일점 거리보다도 17% 더 태양에 가깝다. □ 오우무아모아가 지구에서 가장 가까운 지점을 통과한 것은 2017년 10월 14일이었으며, 이 때 지구와는 0.1616 천문단위(2천4백만km) 떨어져 있었다. 이어 2017년 11월 1일에는 화성 궤도, 2018년 5월에는 목성 궤도, 그리고 2019년 1월에는 토성 궤도를 지나갔으며, 2022년에는 해왕성 궤도 밖으로 탈출한다. □ 현재 오우무아무아는 가을철 별자리인 페가수스자리 방향을 향해 날아가고 있다. 그러나 이 소행성이 어디서 출발했는지에 관해서는 아직 이견이 많다.          3. 외계행성탐색시스템 KMTNet □ 한국천문연구원에서는 지구형 외계행성을 찾기 위해 지난 2014년 5월부터 2015년 5월 사이에 칠레 소재 CTIO(Cerro Tololo Inter-American Observatory), 남아프리카공화국의 SAAO(South African Astronomical Observatory), 호주의 SSO(Siding Spring Observatory) 등 남반구 3개 관측소에 동일한 KMTNet(Korea Microlensing Telescope Network) 망원경 3대를 설치했다. 이들 3개 관측소는 경도 상으로 약 8시간 떨어져 칠레에서 관측이 끝날 즈음 호주에서 관측이 시작되고, 호주에서 관측이 끝나면 뒤이어 남아공에서 관측을 이어받는다. 따라서 24시간 하늘을 감시할 수 있는 세계 최초의 지상관측 네트워크다. □ 한국천문연구원은 2015년 말부터 외계행성 탐색 외에 초신성, 은하, 소행성, 혜성 관측 같은 다양한 연구목적을 위해 KMTNet을 사용하고 있다. KMTNet은 24시간 별이 지지 않는 남반구 관측 네트워크로 보름달 16개가 들어가는 넓은 하늘을 한 번에 촬영하는 카메라를 탑재해, 외계행성의 발견과 특성연구는 물론, 소행성과 혜성 연구에도 최적화돼 있다. ※ KMTNet에 활둉되는 전하결합소자(CCD, Charge-Coupled Device) 카메라는 8천백만 화소급 CCD 칩 4개를 가로, 세로 각 2개씩 배열, 3억 2천 4백만 화소를 제공하며 지난 2015년 처음 설치됐을 당시에 세계에서 5번째에 드는 천체관측용 첨단 카메라였다. ※ 외계행성 탐색시스템 홈페이지 : http://kmtnet.kasi.re.kr/kmtnet/ 4. 국제소행성경보네트워크 IAWN □ UN이 승인한 국제협력 단체. 근지구천체의 발견과 추적, 궤도계산, 충돌확률 예측, 경보 발령, 모델링, 잠재적 충돌위협과 효과에 관한 과학연구를 수행하는 각국 연구기관과 조직들로 구성됐다. UN 산하 평화적 우주이용 위원회(COPUOS, Committee on the Peaceful Uses of Outer Space)에 참여해 충돌 대응방안을 논의한다. IAWN은 International Asteroid Warning Network의 영문 첫머리 글자다. □ 근지구천체의 발견과 추적, 물성 규명, 지구충돌 위협평가 및 소통, 대외공표를 위한 국제 협력체계를 구축, 유지하며 매년 2-3월 개최되는 COPUOS 과학기술소위원회 기간에 만나 성과와 계획을 공유하고 향후 협력방안을 모색한다. □ 한국천문연구원은 한국 대표 기관으로 지난 2016년 2월 가입했으며, 이밖에 NASA, 유럽우주국(ESA), 유럽남천문대(ESO) 등 16개 국가와 기관이 참여하고 있다.  동영상 1. 보리소프 혜성의 관측 동영상 (별 중심) 보리소프 혜성(2I/Borisov)의 관측 동영상. 2019년 12월 20일 16:04;17부터 17:18:54까지 촬영 (KST). 한국천문연구원 산하 KMTNet 칠레관측소 1.6m 망원경 활용. 배경 별들을 기준으로 혜성이 움직이는 모습을 시간 순서대로 나타낸 영상 - 동영상 링크: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLwIE77eQ-YM_g~~.gif 동영상 2. 보리소프 혜성의 궤도 동영상 보리소프 혜성(2I/Borisov)의 궤도 동영상. 주요 행성들의 위치와 보리소프 혜성의 궤도상 위치를 표시함   - 동영상 링크: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLwIE7DeQOQM_g~~.mp4 동영상 3. 오우무아무아 소행성의 궤도 동영상 오우무아무아(1I/‘Oumuamua)의 궤도 동영상. 주요 행성들의 위치와 오우무아무아의 궤도상 위치를 표시함 - 동영상 링크: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLwIErneTeUM_g~~.mp4 KMTNet 망원경 사진 및 동영상 - KMTNet 사진 : http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baL0NGbneQeIC_A~~.zip - 동영상 링크    KMTNet 망원경의 구동 동영상   https://youtu.be/NzSVC_goRJA   KMTNet 칠레, 남아공, 호주 관측소의 돔 내, 외부 CCTV 동영상   https://youtu.be/nAKjVZKNYnk   KMTNet를 배경으로 촬영한 밤하늘 동영상   https://youtu.be/ler0sIGJ_Go ※ 보다 자세한 자료는 첨부 파일을 참고하십시오.  [문의] ☎ 042-865-3251, 우주과학본부 문홍규 박사 ☎ 042-869-5838, 우주과학본부 정안영민 박사 
691
선생님들을 위한 겨울 천문학 교실 - 2020년 동계 교원천문연수 개최 이미지
■ 한국천문연구원은 1월 13일(월)부터 1월 17일(금)까지 대전에 위치한 본원에서 전국 초·중·고등 교원을 대상으로 2020년 동계 교원천문연수를 실시한다. □ 교원천문연수는 현직 교사들에게 천문학 최신 동향을 전달해 과학 교육에 도움을 주려는 프로그램이다. 전 과정이 무료이며, 교과과정에 밀접한 초급과정과 천문관측 활동으로 특화된 중급과정으로 나눠 진행한다. 더불어 천체망원경 활용 수업을 통해 천문동아리 운영에 실질적인 도움이 될 수 있도록 구성했다. □ 1995년부터 매 여름·겨울방학 기간 동안 실시하고 있는 교원천문연수는 현재까지 약 6,200여 명의 교원들이 이수했다. □ 한국천문연구원 소속 천문학자들이 직접 강의를 진행한다. 과학수업에 직접 적용 가능한 천문학 강연뿐만 아니라 ‘광학망원경 조작’, ‘사계절 별자리 찾기’, ‘태양 관측 및 흑점 촬영’ 등 다양한 실습도 함께 진행한다. 참가자들은 ‘블랙홀과 전파천문학’, ‘외계행성탐색’ 등 최신 천문학계 이슈에 대한 정보도 접할 수 있다. □ 교원천문연수의 자세한 안내는 한국천문연구원 홈페이지(과학문화-교원천문연수)를 통해 확인하면 된다. [문의] ☎ 042-865-2015 대국민홍보팀 조아인
만족도 조사
콘텐츠 담당부서대국민홍보팀
콘텐츠 만족도