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2020년‘올해의 KASI인상’수상자로 안영숙 박사 선정 이미지
2020년‘올해의 KASI인상’수상자로 안영숙 박사 선정 - 천문연 최초의 여성 천문학자 - 고천문 기록 바탕으로 현대 천문학 연구와 대중화에 기여 ■ 한국천문연구원은 ‘2020년 올해의 KASI인상’에 우주과학본부 안영숙 박사를 선정했다. □ 올해의 KASI인상 수상자인 안영숙 박사는 1977년 입사한 천문연 최초의 여성 천문학자로, 지난 40여 년간 한국천문연구원의 고유 임무이자 국민 생활에 필수인 천문 역법* 업무의 현대화 작업과 대국민 서비스를 성공적으로 이끌었다.* 역법: 천체 운행의 계산을 통해 산출되는 날짜와 천체의 출몰시각 등을 정하는 방법으로, 달력의 기초자료가 된다. □ 또한, 안영숙 박사는 삼국시대에서 조선시대까지 사서에 나타난 천문 관측 기록에 대한 자료를 데이터베이스화 하고, 이를 집대성한 10권의 전문 기록집을 발간해왔다. 특히 올해는 을 발간한 해로, 이를 통해 우리나라 천문 기록의 가치를 높이고 현대 천문학 연구와 대중화에 기여한 점을 인정받게 됐다. □ 시상식은 오는 10일 한국천문연구원 은하수홀에서 한국천문연구원 창립 기념일 행사의 일환으로 열린다. 올해 시상식은 코로나19(COVID-19)의 확산 여파로 온라인 비대면 방식과 병행해 진행한다. (보도자료 끝. 참고 사진 및 자료 있음.) ☎ 042-865-2126 인사팀 한병민 [참고사진] 2020년 KASI인상 수상자인 우주과학본부 안영숙 박사 [참고동영상]  - 바로보기(유튜브): https://youtu.be/R_uf-WqtAl4 - 다운로드 동영상: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLwAG7_eTOcP_w~~.mp4
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오우무아무아(1I/2017 U1, 'Oumuamua)의 정체는 결국 수소 얼음이 아니다! 이미지
오우무아무아(1I/2017 U1, 'Oumuamua)의 정체는 결국 수소 얼음이 아니다! - 최초의 외계 성간천체, 수소 얼음이라면 태양계까지 오기 힘들어 - 기존 유력 가설 뒤집는 결과 ■ 태양계에서 관측된 최초의 외계 성간천체 1I/2017 U1('Oumuamua, 이하 오우무아무아)*의 기원과 정체에 대해서 다양한 주장이 제기되고 있다. 한국천문연구원 티엠 황(Thiem Hoang) 박사가 이끄는 국제연구팀은 성간천체 오우무아무아가 수소 얼음으로 이루어졌다는 최근 유력 연구결과와 달리 수소 얼음으로 만들어지지 않았다는 것을 밝혔다.  * 1I/2017 U1('Oumuamua): 2017년 하와이대학 팬스타즈(Pan-STARRS)팀이 발견한 최초의 태양계 바깥에서 온 성간천체. 오우무아무아는 하와이어로 '먼 곳에서 찾아온 메신저'라는 뜻이다. 처음에는 소행성과 혜성으로 오인했으나 형태, 궤도, 속도, 가속운동 등의 특징을 통해 외계에서 온 성간천체로 확인되어 '1I/2017 U1'로 명칭이 바뀌었다. 오우무아무아의 상상도(©Joy Pollard, The International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA) □ 2018년 스피처(Spitzer) 우주망원경을 이용해 관측한 결과 오우무아무아는 예상치 못한 속도로 빨라지며 마치 로켓이 엔진 추력으로 가속되는 것처럼 태양 중력만으로는 설명하기 어려운 비중력 가속운동을 보였다. 이 결과를 토대로 오우무아무아가 수소 얼음으로 이뤄졌고 표면에서 분출되는 기체가 오우무아무아를 가속 시킨다는 연구결과가 최근 발표됐다.(Seligman & Laughlin, 2020) 수소 얼음은 아직 우주에서 발견된 적이 없지만, 만약 발견된다면 우주에서 온도가 가장 낮은 것으로 알려진 거대분자운(GMC, Giant Molecular Cloud)의 중심부에서 만들어졌을 가능성이 크다. □ 한국천문연구원 티엠 황 박사와 하버드-스미소니언 천체물리연구센터(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) 아브라함 로브(Abraham Loeb) 교수는 거대분자운의 밀도가 가장 높은 영역에서 수소 얼음덩이가 만들어지는 시나리오를 시험하면서 수소 얼음덩이가 거대분자운과 성간물질(interstellar medium)에서 생존할 수 있는 수명을 계산했다. 그 결과 거대분자운에서는 수소 얼음덩이로 이루어진 성간천체가 만들어질 수가 없다는 것을 밝혀냈다. 또한 이러한 수소 얼음덩이가 형성됐다 하더라도 거대분자운에서 성간물질로 이동해 태양계에 진입하기까지 기체입자들과 충돌하거나 태양빛을 받아 기화되어 결국 파괴된다고 결론지었다. □ 연구팀은 가장 가까운 거대분자운 중 하나인 GMC W51에서 수소 얼음덩이가 만들어진다고 가정했다. GMC W51은 지구로부터 약 1만 7천 광년 떨어져 있다. 그러나 약 200m 크기의 오우무아무아 수소 얼음덩이가 거대분자운에서 태어났다 하더라도 성간물질을 통과하는 긴 여정 동안 기체입자들과 충돌해 열적 승화가 일어나며 결국 천만년 이내에 사라질 것이라고 분석했다. 천만년은 수소 얼음덩이가 지구에서 가장 가까운 분자운에서 태어나더라도 우리 태양계까지 도달하기에는 너무 짧은 시간이다. 만일, 오우무아무아가 5km보다 큰 수소 얼음덩이라면 승화 과정을 거쳐 태양계로 진입한 뒤, 지금과 같은 크기로 작아져 살아남을 수 있겠으나, 우리가 현재 알고 있는 물리이론으로는 그 정도 크기의 수소 얼음덩이가 만들어지는 과정을 설명하는 것은 불가능하다고 설명했다. □ 이번 연구를 이끈 한국천문연구원 이론천문연구센터의 티엠 황 박사는 “우리는 수소 얼음덩이가 거대분자운에서 형성되는 과정을 규명함과 동시에 만약 분자운에서 수소 얼음덩이가 쉽게 형성된다면 이러한 성간천체는 우주에 흔하게 존재할 것이며, 이는 현대 천문학의 난제인 암흑물질(dark matter)의 강력한 후보가 될 수 있을 것이라는 가정에서 이 연구를 시작했다”고 말했다. 또한 공동저자인 하버드-스미소니언 천체물리연구센터 아브라함 로브 교수는 “오우무아무아는 수소 얼음덩이가 아니라는 것은 알아냈지만 이 성간천체가 어떻게 태어났으며 무엇으로 만들어졌는지 규명하는 것은 여전히 천문학자들에게 남겨진 숙제다. 이러한 성간천체 연구는 우주의 기원을 밝힐 결정적인 단서를 제공해 줄 수 있을 것”이라고 말했다. □ 천문학자들은 오는 2022년 베라 루빈 천문대(VRO, Vera C. Rubin Observatory)의 세계 최대 8.4m 탐사 망원경이 본격 가동되면 이러한 성간천체를 일 년에 1~2개꼴로 찾을 수 있을 것이라 예측하고 있다. 한국천문연구원 우주과학본부의 문홍규 박사는 "2017년 오우무아무아에 이어, 2019년에는 보리소프(2I/Borisov)가 발견돼 태양계 밖 외계천체 발견에 대한 기대가 커지고 있다.”며 “한국도 이러한 거대 연구시설을 이용해 우리 태양계뿐만 아니라, 외계행성계 기원 천체에 관한 연구까지 확장할 수 있게 되기를 기대한다.”고 말했다. □ 한편 해당 논문은 천체물리학저널(The Astrophysical Journal Letters) 8월 17일자에 게재됐다.(보도자료 끝. 참고자료 있음.) [문의] ☎ 042-865-3343, 이론천문센터 티엠 황(Thiem Hoang) 선임연구원 [참고 1] 참고 영상 ㅇ 천문학자들이 추정하는 오우무아무아의 형상과 비주축 자전 운동 모습((©Joy Pollard, The International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA) : https://www.gemini.edu/images/pio/News/2017/pr2017_10/exoss_body_1920x1080.mp4 [참고 2]  용어 설명 오우무아무아(1I/2017 U1, ‘Oumuamua) 성간천체 1I/2017 U1(‘Oumuamua)는 지난 2017년 하와이대학 팬스타즈(Pan-STARRS) 팀이 발견한 태양계에서 관측된 최초의 ‘성간천체’다. 1은 처음으로 발견되었다는 의미이며, I는 성간 천체(interstellar object)를 분류하는 기호다. ‘Oumuamua(오우무아무아)는 하와이어 ‘ou와 mua를 2개 연결해서 만든 이름으로 의미는 '먼 곳에서 찾아온 메신저'라는 의미다. 오우무아무아가 발견된 것은 2017년 9월 9일 근일점을 지난 이후 이미 40일이 경과한 뒤였다. 이 천체는 발견됐을 당시 지구로부터 3천4백만km 만큼 떨어져 있었는데, 이것은 지구-달거리의 약 89배에 해당한다. 오우무아무아의 태양계 진입 속도는 초속 26.3km에 달했는데 2017년 9월 9일 근일점에서는 초속 87.7km라는 무서운 속도로 질주했다. 오우무아무아는 2017년 11월엔 화성 궤도를, 2018년 5월엔 목성 궤도, 2019년 1월에는 토성 궤도를 지났으며. 마침내 2022년에는 해왕성 궤도 밖으로 탈출한다.오우무아무아는 너무 작은 데다 지구에서 한참 멀어진 이후에 발견돼 어두웠기 때문에 정확하게 그 형태를 알아내기 어려웠다. 천문학자들이 추적한 밝기 변화를 보면 오우무아무아는 길이 방향으로 약 200m, 폭 방향으로 약 30m의 시가 모양이라고 추정된다. 오우무아무아는 이처럼 장축과 단축의 비가 비정상적으로 크며, 팽이가 쓰러지기 전에 뒤뚱거리는 것과 비슷한 비주축 자전을 한다. 또한 우리 태양계 내의 혜성과 소행성들은 평균 초속 19km/s 정도로 움직이는데 비해 오우무아무아는 태양계에 속한 것으로 생각하기에는 이동 속도가 너무 빠른 등 여러 면에서 특이한 천체다. 이 때문에 오우무아무아가 소행성인가, 혹은 혜성인가에 대해서는 여전히 논란이 있으며, 어떤 사람들은 외계인의 우주선이라고 주장하기도 했다. 별 생성과 거대분자운(Giant Molecular Clouds) 우주에는 먼지와 기체, 우리가 사는 지구와 같은 행성, 태양과 같은 별들이 분포한다. 별들 사이에는 먼지와 기체들이 있는데 이들을 성간물질(Interstellar Medium, ISM)이라고 한다. 별은 이러한 성간물질에서 태어나며, 별이 수명을 다하면서 방출하는 물질 역시 성간물질로 되돌아간다. 성간물질은 별이 태어나는 요람인 동시에, 무덤인 셈이다. 그러나 성간물질이 있는 모든 곳에서 별이 탄생하는 것은 아니다. 별은 이 가운데 밀도가 높고 상대적으로 온도가 낮은 분자운에서 태어난다. 거대분자운은 주로 수소 분자로 구성되어 있으며, 크기는 수십에서 수백 광년에 이른다. 이처럼 거대분자운은 별의 생성과정에 결정적인 역할을 하며, 분자구름은 섭씨 영하 270도에 이를 정도로 매우 낮다. 베라 루빈 천문대(VRO, Vera C. Rubin Observatory) 칠레 쎄로 파촌(Cerro Pachon)에 건설 중인 베라 루빈 천문대는 2022년부터 본격 가동될 예정이다. 이 사업은 미국국립연구재단(NSF) 주관하에 미국 대학천문학연구연합(AURA), 미국 에너지부(DOE), LSST 연합(LSSTC) 외에 여러 나라의 대학, 연구기관들이 건설과 운영에 참여한다. 현재 한국천문연구원에서도 참여를 추진하고 있다. 루빈 천문대의 핵심은 지름 8.4m 의 시모니 탐사 망원경(Simonyi Survey Telescope)과 그에 딸린 32억 화소 카메라다. 망원경 자체의 구경은 현재 건설 중인 거대망원경들에 비해 작은 편이지만, 천구의 3.5도 범위를 고해상도로 촬영할 수 있는 능력을 지녔다. 특정 천체가 아닌, 우주의 넓은 지역을 동시에 관측하는 데 특화된 것이다. 천문학자들은 이 관측자료를 이용해서 암흑물질과 암흑에너지 연구, 초신성 폭발과 같은 일시적 이벤트의 관찰, 소행성 탐색 등에 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. [참고 3] 논문 ㅇ 게재지: The Astrophysical Journal Letters, 8월호 ㅇ 제목: Destruction of Molecular Hydrogen Ice and Implications for 1I/2017 U1 (`Oumuamua) ㅇ 저자   - Thiem Hoang(한국천문연구원 선임연구원, 과학기술연합대학원대학교 교수)   - Abraham Loeb(하버드-스미소니언 천체물리연구센터(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) 및 하버드 대학교 천문학과 교수) ㅇ 게재일자: 2020년 8월 17일 (온라인 게재)
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선생님들을 위한 온라인 천문학 교실 문 연다 이미지
선생님들을 위한 온라인 천문학 교실 문 연다 - 8월 12일까지 온라인 신청 접수 마감… 25~26일 진행 ■ 한국천문연구원은 8월 25일(화)부터 이틀간 전국 초·중·고등 교원을 대상으로 온라인 천문학 강연을 실시한다. □ 한국천문연구원은 1995년부터 매 여름·겨울방학 기간 동안 교원천문연수를 실시해왔으나 올해 하계 교원천문연수는 코로나19(COVID-19)의 확산 여파로 전 과정을 무료 온라인 강연 형태로 변경해 진행한다. □ 이번 온라인 천문학 교실에서는 최신 천문학과 한국천문연구원의 대표 연구 내용들을 소속 연구자들이 직접 강연한다. 과학 교과과정과 연계된 ‘태양계 천체들’, ‘별의 진화’, ‘계절과 달력의 이해’ 주제뿐만 아니라 ‘블랙홀과 전파천문학’, ‘외계행성 탐색’ 등 최신 천문학계 이슈에 대한 해설을 접할 수 있다. □ 본 프로그램은 선착순 80명 접수 가능하며 8월 12일(수)까지 한국천문연구원 홈페이지(과학문화- 교원천문연수)를 통해 신청하면 된다. (보도자료 끝. 참고 사진 및 자료 있음.) [문의]  Tel: 042-865-2015 [참고사진] 한국천문연구원 2020 하계 온라인 천문학 교실 포스터 [참고자료]  2020년 온라인 천문학 교실 프로그램   ㅇ 1일차 온라인 강의 1 시간 강의 13:30~14:20  천문학 입문자를 위한 천문학 특강 14:30~15:20  태양계 파헤치기! 태양계 천체들 15:30~16:20  별빛이 보내는 소리를 듣고 보다! 전파천문학이란?     ㅇ 2일차 온라인 강의 2 시간     강의 13:00~13:50  한국천문학의 과거, 현재 그리고 미래! 한국의 천문학 14:00~14:50  제2의 지구를 찾는 법! 외계행성 탐색 연구 15:00~15:50  별의 탄생부터 죽음까지! 별의 진화 16:00~16:50  계절과 달력 이해하기! 계절과 역법    ※ 세부 프로그램은 기관 사정으로 변동가능
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[참고자료]2020년 페르세우스자리 유성우 관련 참고자료 이미지
2020년 페르세우스자리 유성우 관련 참고자료 ■ 개요 - 페르세우스자리 방향에서 방사되어 나오는 듯 보여 페르세우스자리 유성우로 이름 붙은 페르세우스자리 유성우는 매년 8월경에 볼 수 있다. - 국제유성기구(IMO, International Meteor Organization)에 따르면 올해 페르세우스자리 유성우는 대략 7월 17일부터 8월 24일 사이 밤하늘에서 볼 수 있는데, 극대시간인 8월 12일 밤에는 시간당 약 110개(ZHR*=110)의 유성우를 관측할 수 있을 것으로 예상된다. - ZHR(Zenithal Hourly Rate)이란 6.5등성의 항성이 보이는 이상적인 관측 환경에서 유성우의 극대기에 복사점이 천정부근에 위치했을 때 시간당 관측 가능한 유성체 숫자이다. 일반적으로는 대도시의 불빛과, 미세먼지 등의 영향으로 이보다는 훨씬 적게 보인다.  ■ 언제 보아야 하나? - 국제유성기구(IMO)가 발표한 2020년 유성우 달력에 따르면 페르세우스자리 유성우 관측 극대시간은 우리나라 시각으로 8월 12일 22시부터 13일 1시까지 약 3시간 동안인데, 이날 달이 자정에 뜨므로, 12일 22시부터 13일 자정까지 약 2시간 동안이 달이 뜨지 않아 관측하기 가장 좋을 것으로 예상된다. - 그러나 극대기가 아니어도 8월 12일을 전후해 주로 새벽 무렵에는 페르세우스자리 유성우를 쉽게 볼 수 있다. - 지역별 월출몰 시각은 천문우주지식정보포털(https://astro.kasi.re.kr/life/pageView/6) 참고. ■ 어떻게 보아야 하나? - 관측 장소는 도시의 불빛으로부터 벗어나 깜깜하고 맑은 밤하늘이 있는 곳이 좋으며, 주위에 높은 건물이나 산이 없는 사방이 트여있는 곳으로 가는 것이 좋다. - 또한 월령 및 월출몰 시간 등을 확인하여, 가능한 밤하늘이 어두운 시점을 택하여 관측하는 것이 좋다.- 유성우는 복사점이 있지만, 복사점만 본다면 많은 수의 유성을 보기 어렵다. 오히려 복사점에서 30도 가량 떨어진 곳이 길게 떨어지는 유성이 관측될 확률이 높다. 일반적으로는 하늘의 중앙, 머리 꼭대기인 천정을 넓은 시야로 바라본다고 생각하면 된다. 고개를 들고 오래 있기가 어려우니 돗자리나 뒤로 많이 젖혀지는 의자를 활용하는 게 좋다. 그림 1. 페르세우스 유성우 개념도 그림 2. 페르세우스 유성우(2019 천체사진공모전 최우수상 수상작 윤은준 촬영) 그림 3. 페르세우스 유성우(2016년 8월 12일, 한국천문연구원 전영범 책임연구원 촬영) □ 페르세우스자리 유성우 혜성은 근일점을 지나면서 암석·먼지 등의 부스러기를 궤도 주변에 남긴다. 유성우는 지구가 공전하다가 이러한 다수의 유성체 흐름을 관통할 때 유성체가 지구의 중력에 이끌려 대기권으로 비처럼 떨어지는 것이다. 페르세우스 유성우는 ‘스위프트-터틀(109P/Swift-Tuttle)’ 혜성에 의해 우주 공간에 흩뿌려진 먼지 부스러기들이 지구 대기와 충돌하면서 일어난다. 유성체들이 대기와 충돌할 때 같은 방향의 유성들은 한 지점에서 방사되어 나오는 것처럼 보이는데, 이점을 복사점이라 한다. 유성우의 이름은 복사점이 위치하는 영역의 별자리 이름을 따서 명명된다. 페르세우스 유성우의 경우 복사점이 페르세우스자리 방향에 있기 때문에 이러한 이름을 갖게 됐으며, 실제 페르세우스자리의 별들과는 아무런 관계가 없다. 그림 4. 지구의 공전궤도면과 혜성의 궤도가 만나는 지점에서 유성우가 관측된다. □ 유성우 복사점유성우는 많은 유성들이 한 점에서 방사되어 나오는 것처럼 보이는데 그 한 점을 복사점이라 한다. 유성군에 속한 유성체는 지구 대기에 모두 평행으로 돌입해서 발광하고 있으며, 그 모습을 지상에서 바라본다면, 시각효과에 의해 한 점에서 뻗어 나오는 것처럼 보인다. 그림 5. 유성우 복사점의 원리 그림 6. 유성우 복사점
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[사진자료]한국천문연구원이 촬영한 니오와이즈 혜성(C/2020 F3, NEOWISE) 이미지
[사진자료]한국천문연구원이 촬영한 니오와이즈 혜성(C/2020 F3, NEOWISE) 사진 1. 2020년 7월 15일 한국시간(KST) 12시 35분 미국 아리조나 레몬산 천문대에 위치한 OWL-Net 4호기로 관측한 니오와이즈 혜성(C/2020 F3). 관측 자료를 분석한 결과 니오와이즈 혜성은 현재 코마(coma)와 꼬리의 활동성이 활발하게 보이며 이는 전형적인 비주기 혜성의 모습이다. 사진2. 2020년 7월 15일 저녁 9시 14분 보현산천문대에서 촬영한 니오와이즈 혜성(C/2020 F3), 한국천문연구원 전영범 책임연구원 촬영 사진3. 2020년 7월 15일 저녁9시 43분 보현산천문대에서 촬영한 니오와이즈 혜성(C/2020 F3), 한국천문연구원 전영범 책임연구원 촬영 사진4. 2020년 7월 15일 저녁9시 24분 보현산천문대에서 촬영한 니오와이즈 혜성(C/2020 F3), 한국천문연구원 전영범 책임연구원 촬영 □ 니오와이즈 혜성을 언제 어디서 볼 수 있나? 7월 우리나라 밤하늘에서 ‘C/2020 F3’(NEOWISE, 이하 니오와이즈 혜성)을 맨눈으로 관측할 수 있게 됐다. 이 혜성은 7월 중순까지는 일출 전 북동쪽 지평선 근처에서 볼 수 있다. 7월 중순 이후부터는 일출 전(북동쪽 하늘)과 일몰 후(북서쪽 하늘) 모두 볼 수 있다. 니오와이즈 혜성은 7월 셋째 주 현재 밝기가 약 2등급*이며, 넷째 주부터는 3등급 이상으로 더 어두워지기 때문에 기상 조건이 좋다면 이번 주가 관측의 최적기이다. 7월 중순부터 일출 전 혜성의 고도는 약 5도 이하로 매우 낮아 지평선 주변의 시야가 확보되어 있지 않다면 육안으로는 관측이 쉽지 않다. 그러나 7월 중순 부터 일몰 후 혜성의 고도는 10도 이상이므로 일몰 후 시간대가 일출 전 시간대에 비해 비교적 육안 관측에 유리하다. *천체의 밝기를 나타내는 척도인 (겉보기)등급은 지구에서 눈으로 보았을 때 얼마나 밝은지를 등급으로 나타낸 것이며, 별이 밝을수록 등급의 숫자는 작아진다. □ 니오와이즈 혜성은? 니오와이즈 혜성은 지난 3월 27일 근지구 천체를 탐사하는 미항공우주국(NASA)의 ‘니오와이즈(NEOWISE)’ 탐사 위성이 발견한 33번째 혜성이다. 태양계 외곽에서 온 것으로 추정되는 이 혜성의 주기는 약 4,500~6,800년으로 알려져 있다. 이 혜성은 지난 3일 수성 궤도 근처에서 근일점을 통과했으며 오는 23일경 지구에 가장 가깝게 접근할 것으로 예상된다. 우리나라에서 맨눈으로 관측 가능했던 혜성은 1997년 헤일-밥(Hale-Bopp) 혜성 이후 23년 만이다. □ 혜성이란? 혜성은 태양계를 구성하는 천체 중의 하나로 주로 얼음과 먼지로 되어 있으며, 크기는 수 km에서 수십 km 이다. 혜성의 기원은 태양계 외곽으로 추정되며 주로 태양계 외곽에서 공전하지만 다양한 이유로 궤도가 바뀌며 태양 근처에 접근하게 되면서 표면의 얼음과 먼지가 증발하여 꼬리를 갖게 된다. 혜성은 핵, 코마, 꼬리로 구성되어 있다. 혜성의 본체인 핵은 태양과 가까워지면서 태양 복사열에 의해 표면부터 증발하기 시작한다. 증발된 가스와 먼지는 희박한 기체로 변해 핵 주위를 크고 둥글게 감싸게 되는데, 이를 코마라고 한다. 또한 태양의 복사 압력과 태양풍에 의해 태양 반대쪽으로 꼬리가 만들어지는데 이는 이온 꼬리와 먼지 꼬리로 나뉜다. 이온 꼬리는 푸른빛으로 태양 반대 방향을 가리키며, 분자와 전자가 이온화되어 나타난다. 먼지 꼬리는 태양열을 받아 타버린 규산염 먼지들이다.  이온 꼬리는 기체와 먼지보다 태양풍과 태양 자기장에 영향을 받기 때문에 태양반대편에 거의 수직으로 뻗는다. 먼지 꼬리는 대체적으로 흰색을 띠며, 혜성 궤도 방향의 반대로 휘어져서 생긴다. 이는 태양의 복사압에 의해 반대편으로 밀려난 입자들이 혜성의 운동에 의해 휘어지는 것이다.                                                       사진5. 니오와이즈 혜성의 이온꼬리와 먼지꼬리 □ 이번 혜성을 촬영한 OWL-Net(우주물체 전자광학 감시 시스템) 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. 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. OWL-Net으로 인해 그동안 미국에 의존하던 인공위성궤도 자료를 우리나라가 독자적으로 확보할 수 있는 능력을 갖추게 되었고 이 시스템을 활용하여 한반도 정지위성 및 우주 잔해물 충돌 후보를 감시하는 데 활용하고 있다.                                       사진6. 지구 주변의 우주물체를 감시하고 있는 OWL-Net 4호기(미국) [문의] Tel: 042-865-2195 Tel: 042-865-2186
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7월 관측 가능한 니오와이즈 혜성(C/2020 F3, NEOWISE) 포착 이미지
7월 관측 가능한 니오와이즈 혜성(C/2020 F3, NEOWISE) 포착   - 7월 초 일출 전 맨눈으로 혜성 꼬리 관측 가능   - 7월 중순 이후부터는 일몰 후 북서쪽 하늘서 관측 가능 ■ 7월 밤하늘에서는 ‘C/2020 F3’(NEOWISE, 이하 니오와이즈 혜성)을 맨눈으로 관측할 수 있게 됐다. 이 혜성은 7월 중순까지 일출 전 북동쪽 지평선 근처에서 볼 수 있으며, 7월 중순 이후부터는 일몰 후 북서쪽 하늘에서 볼 수 있다. □ 니오와이즈 혜성은 현재 우리나라에서는 일출 무렵 북동쪽 지평선 부근 고도 4~10도에서 관측 가능하다. 7월 중순경에는 비록 혜성의 밝기는 지금보다 어두워지지만 일몰 무렵 북서쪽 하늘에서 고도 10도 이상으로 관측될 것이라 예상된다.                                                                                             사진1. 2020년 7월 8일 4시 24분 강원도 태백시에서 촬영한 니오와이즈 혜성(C/2020 F3), 한국천문연구원 박영식 선임연구원 촬영 □ 한국천문연구원은 니오와이즈 혜성을 촬영한 사진을 공개했다. 일출 전 강원도 태백시 북동쪽 지평선 근처 마차부자리 아래에서 포착된 사진으로, 혜성의 대표적인 모습인 밝은 코마와 기다란 꼬리를 볼 수 있다. □ 이번 사진을 촬영한 천문연구원 우주과학본부 박영식 선임연구원은 “니오와이즈 혜성은 현재 새벽 4시경 발견할 수 있다. 하늘이 밝고 고도가 약 10도 이하로 낮아 일반인들이 혜성을 발견하기는 쉽지 않지만 현재 밝기가 약 1~2등급으로 상당히 밝아진 상태이므로 상황에 따라서 혜성의 코마와 꼬리를 맨눈으로 관측하거나 휴대폰 카메라로도 촬영이 가능하다.”고 말했다. □ 니오와이즈 혜성은 지난 3월 27일 근지구 천체를 탐사하는 미항공우주국(NASA)의 ‘니오와이즈(NEOWISE)’ 탐사 위성이 발견한 33번째 혜성이다. 이 혜성은 지난 3일 수성 궤도 근처에서 근일점을 통과했으며 오는 23일경 지구에 가장 가깝게 접근할 것으로 예상된다. 혜성은 얼음, 먼지, 암석 등으로 구성되어 있고 태양에 가까이 다가감에 따라 급격히 온도가 오르면서 꼬리를 만들기에 혜성의 밝기를 예측하는 것은 매우 어렵다. 한국천문연구원 우주위험감시센터의 김명진 선임연구원은 “니오와이즈 혜성은 지구에 가장 가까워지는 7월 23일경 지구와의 거리가 약 0.69AU로, 지구에는 안전한 궤도로 접근 중이며, 23일경에는 밝기가 약 3.7등급으로 지금보다 어두워질 것으로 예측한다.”고 밝혔다.                                                                                                                            사진 2. C/2020 F3 혜성의 공전궤도 및 근일점(2020년 7월 3일)을 통과할 때의 위치, NASA JPL 제공                                                                                                           사진 3. C/2020 F3 혜성의 공전궤도 및 근일점(2020년 7월 3일)을 통과할 때의 위치, NASA JPL 제공 [문의] Tel : 042-865-2195 Tel : 042-865-2186 [참고 설명] □ 혜성 명명법 역사적으로 오랜 기간 동안 인류는 혜성을 관측해왔으며, 혜성에 이름을 붙이기 위한 다양한 체계가 존재했다. 따라서 한 혜성에는 여러 이름이 붙어 있는 경우가 많았다. 그러나 현대에는 천문 관측장비의 발달로 혜성의 발견 수가 늘어남에 따라 기존의 명명체계로 분류되지 못하는 경우가 다수 발생하여 1994년에 소행성체 명명법과 비슷한 방법으로 혜성의 명명법이 도입됐다. 기본적으로, 공전주기가 200년 이내의 주기혜성의 경우 ‘P/’를 비주기혜성의 경우에는 ‘C/’를 맨 앞에 붙이고, 그 뒤에 발견 연도, 발견 월, 그리고 일련번호를 붙인다.   · P/은 주기(Periodic) 혜성을 뜻하며, 공전 주기가 200년 이하인 혜성이다.  · C/은 비주기 혜성으로, 주기 혜성이 아닌 혜성 모두가 여기에 속한다.  · X/은 궤도를 계산할 수 없는 혜성을 뜻하며, 보통 역사 기록의 혜성들이 여기에 속한다.  · D/은 주기 혜성이지만 사라졌거나 쪼개진 혜성을 말하며 대표적으로 슈메이커-레비 9 혜성(D/1993 F2)이 있다. 발견 월의 경우 매월 전반기(1일-15일)와 후반기(16일-말일)로 구분해 A부터 Y까지 24개의 알파벳을 순서대로 사용한다(알파벳 I와 Z는 사용하지 않는다). 즉, 혜성 C/2020 F3은 2020년 3월 후반기에 발견된 3번째 혜성이라는 의미다. 또한 발견한 사람의 이름 혹은 발견한 탐사 관측 프로젝트명을 붙이기도 하는데, 아틀라스 혜성은 ‘아틀라스(ATLAS) 탐사 관측 프로그램’에서 발견한 헤성이고, 니오와이즈 혜성은 ‘니오와이즈(NEOWISE) 탐사 위성’으로 발견한 혜성이라는 의미다. □ 지구근접 천체 광대역 탐사 위성 니오와이즈(NEOWISE, Near-Earth Object Wide-field Survey Explorer) 니오와이즈는 미항공우주국(NASA)에서 가동 중인 탐사 임무로서 소행성과 혜성에 대한 연구를 집중적으로 하기 위해 광대역 적외선 탐사위성을 이용해  미확인 근지구 천체를 찾고 있는 프로젝트를 말한다. 원래 광대역 적외선 탐사 위성인 WISE(Wide-field Infrared Survey Explorer)는 2009년 12월에 발사되어 첫 번째 탐사 임무를 마치고 2011년 동면 상태에 들어갔다. 이윽고 2013년 9월에 NEOWISE 라는 근지구 천체의 적외선 관측을 위한 새로운 탐사 임무로 재가동에 들어갔다. 근지구 천체는 원래 크기가 작고 어둡기 때문에 큰 망원경을 사용하더라도 조금만 멀리 떨어져 있어도 발견하기가 힘들다. 소행성이나 혜성 같은 천체는 태양에 접근하면 뜨거워지고, 그 결과 적외선 파장 영역에서 빛을 더 내므로 적외선 관측은 크기가 작고 어두운 근지구 천체의 관측에 용이하다. 이런 근지구 천체의 물리적 특성에 착안해 니오와이즈 탐사위성은 광대역 적외선 우주망원경을 사용해 근지구 천체의 적외선 관측을 수행하여 지구위협 천체가 얼마나 되는지 식별하고자 노력하고 있다.
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천체관측을 방해하는 스타링크 위성들 이미지
■ 구상성단 M13과 스타링크(Starlink)* 위성 아름다운 구상성단 M13이 있는 밤하늘, 그러나 이를 가로지르는 8개의 스타링크 위성들이 궤적을 남겼다. 한국천문연구원 박영식 선임연구원은 지난 6월 22일 저녁 허큘리스 별자리에 있는 구상성단 M13을 관측하면서 스타링크 위성이 천체 관측을 방해하는 모습을 촬영했다. 스타링크 위성은 저궤도의 군집위성으로 특히 일출, 일몰 전후 지구 그림자로 들어오기 전까지 약 2시간 사이에 태양 빛을 반사하면서 관측 된다. 그러나 이번 관측은 저녁 9시를 넘어선 시각임에도 다수의 스타링크 위성들이 밝게 관측되었는데, 이에 박영식 선임연구원은 “하루의 낮 길이가 가장 긴 하지 다음 날은 더 늦은 저녁 혹은 이른 새벽에도 스타링크 위성들이 밝게 관측될 수 있다”고 설명했다.  *스타링크(Starlink) 프로젝트: 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)의 민간우주탐사업체 스페이스X(SpaceX)는 지상 500K~1200㎞의 지구 저궤도에 1만 2,000기에 달하는 위성을 쏘아 올려 전 세계 곳곳까지 빠른 인터넷을 이용할 수 있게 하는 프로젝트 사진1. 2020년 6월 22일 21시경 충북 괴산에서 촬영한 구상성단 M13 사진. 스타링크 인공위성들이 시야를 통과하며 사선으로 가로지르는 궤적들을 남겼다. 분석 결과 8개의 궤적을 남긴 스타링크 인공위성은 Starlink-1418, 1447, 1351, 1451, 1403, 1457, 1441, 1433으로 확인됐다. ⓒ한국천문연구원 박영식 선임연구원 ■ 스타링크 프로젝트에 대한 천문학계의 반응 ㅇ 천체관측가의 관점: 한국천문연구원 우주과학본부 박영식 선임연구원은 “앞으로는 딥스카이 촬영 전 스타링크 위성이 대상을 지나는 시간을 미리 분석해야 할 것”이라며 “스페이스X가 대책 마련을 위해 스타링크 위성의 반사율을 낮추는 검은 도료가 코팅된 다크샛(DarkSat)과 반사방지 패널이 장착된 바이저샛(VisorSat)을 시험 발사했지만 이미 발사된 위성들은 수명이 다할 때까지 여전히 지상 망원경을 이용한 천체관측에 어려움을 줄 것”이라고 말했다. ㅇ 우주위험감시 연구자의 관점: 이번에 관측된 스타링크 인공위성들의 궤도를 분석한 한국천문연구원 우주위험감시센터 최진 연구원은 “스타링크 위성 중 일부는 지상 고도가 약 550km 이므로, 다목적 실용위성 5호를 비롯하여 고도가 비슷한 다수의 위성들과의 충돌 위협도 지속적으로 제기되고 있다”고 밝혔다. 사진 2. 2020년 6월 22일 기준 지구 상공에 떠있는 스타링크 인공위성(약 538개)의 궤도를 STK(Satellite Tool Kit) 프로그램을 통해 구현한 모습. ⓒ한국천문연구원 우주위험감시센터(AGI STK®) ■ 국제천문연맹(IAU)의 관련 보도자료(2020.02.12.) 요약본  ㅇ 거대군집위성(Mega Satellite Constellation)이 천체관측에 미치는 영향  ㅇ 원문 링크: https://www.iau.org/news/pressreleases/detail/iau2001/?fbclid=IwAR1ySLOYTcVFoWzpi3G9vKDpx2Iw-R1LYUwWrzPqFTRdXQbNBMsLLxq2lNE 최근 천문학계에서는 천체 관측에 있어 인공위성을 이용한 인터넷망 구축계획을 위한 거대군집위성의 영향을 우려해왔다. ESO(유럽남방천문대, European Southern Observatory)는 이 군집위성이 천체관측에 어떤 영향을 미칠지 분석하기 위한 연구를 수행했고, 연구결과는 올해 4월에 천문학 및 천체물리학 저널(Astronomy and Astrophysics)에 게재됐다. 연구 결과, 예상보다 밝은 군집위성의 반사광으로 인해 특히 지상의 광대역 탐사 망원경이 가장 큰 타격을 받는다고 밝혀졌다. 1년 동안 야간 관측을 기준으로 단순 추정한 결과 관측 이미지들 가운데 약 30%에서 최고 50%가 영향을 받을 것으로 추정된다. 광대역 탐사 망원경은 매우 빠르게 하늘의 넓은 부분을 촬영하는 망원경으로, 초신성이나 지구위협소행성들을 찾아내는 데 핵심적인 역할을 수행한다. 이 밖에도 광대역 탐사 망원경은 넓은 범위에서 우주를 관측할 수 있는 기능 때문에 향후 외계행성 탐색과 같은 천문학 연구에 중요한 장비로 인식되고 있다. 또한 국제천문연맹은 군집위성 전파 전송 대역이 전파천문학 연구에서 많이 쓰이는 주파수와 중첩되므로 전파망원경에 미치는 영향 역시 우려하고 있다. 국제천문연맹은 현재 인공위성의 밝기와 주파수 대역 등에 대한 국제적으로 합의된 규칙이나 가이드라인이 없다고 지적하고, 유엔 우주 공간 평화적 이용을 위한 위원회(COPUOS, The Committee on the Peaceful Uses of Outer Space) 등을 통해 군집위성이 천체 관측에 미치는 영향에 대한 논의를 지속적으로 확대하고 이에 대한 경각심을 높이는 한 편 인류가 지속적으로 우주를 바라보고 연구할 수 있도록 천문학계와 우주산업체들과 공존을 모색하고자 노력하고 있다. [문의] ☎ 042-865-2195 ☎ 042-865-2186
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□ 과학기술정보통신부(장관 최기영, 이하 ‘과기정통부’)가 2021년도(단기 4354년) 우리나라 달력 제작의 기준이 되는 2021년 월력요항*을 발표하였다.     * (월력요항) 천문역법에 따른 정확한 날짜와 절기, 관련 법령 등이 정하는 공휴일 등을 국민들이 일상생활과 각종 활동에 활용할 수 있도록       과학기술정보통신부가 천문법에 따라 매년 발표하는 달력 제작의 기준이 되는 자료 □ 2021년 달력의 적색표기일인 관공서의 공휴일로는 52일의 일요일과 국경일, 설날 등 15일의 공휴일을 더해 67일이 있으나,  ○ 현충일(6.6), 광복절(8.15), 개천절(10.3)이 일요일과 겹쳐 총 공휴일 수는 64일이 된다. □ 또한, 주 5일제를 실시하는 기관의 경우에는 총 공휴일 수인 64일과 함께 52일의 토요일이 더해져 휴일수가 116일이 되나,  ○ 공휴일 중 토요일과 겹치는 3일(설날 연휴 마지막 날(2.13), 한글날(10.9), 기독탄신일(12.25))로 인해 총 휴일수는 113일이 된다. □ 주요 전통명절은 설날(음 1월 1일)이 2월 12일(금)이고, 정월대보름(음 1월 15일)은 2월 26일(금), 단오(음 5월 5일)는 6월 14일(월), 칠석(음 7월 7일)은 8월 14일(토), 추석(음 8월 15일)은 9월 21일(화)이다.  ○ 또한, 한식은 4월 5일(월), 초복은 7월 11일(일), 중복은 7월 21일(수), 말복은 8월 10일(화)이다. □ 기타 2021년 월력요항에 관해 자세한 사항은 관보 및 과학기술정보통신부와 한국천문연구원 천문우주지식정보 홈페이지에서 확인할 수 있다. [문의] 과학기술정보통신부 이하은 사무관(☎ 044-202-4628) 한국천문연구원 박한얼 선임연구원(☎ 042-869-5812)
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6월 21일 부분일식 예보 - 서울 기준 15시 53분부터 관측 가능 이미지
■ 한국천문연구원은 2020년 6월 21일(일) 15시 53분(서울지역 기준)부터 약 2시간 11분가량 달이 해의 일부를 가리는 부분일식이 일어난다고 예보했다. 이번 부분일식은 날씨가 좋다면 우리나라의 모든 지역에서 관측이 가능하며 서울 기준 태양 면적의 45%(최대식분 0.55)가 가려진다. □ 달에 의해 태양이 가려지는 일식 현상은 2020년에 6월과 12월 두 번 있다. 6월 21일 금환일식은 동유럽, 아프리카 동부, 아시아 일부 지역에서 관측 가능하며 우리나라에서는 부분일식으로 관측할 수 있다. 12월 개기일식은 남아메리카 남부, 남극, 아프리카 남서부 일부 지역에서 관측 가능하며, 우리나라에서는 관측할 수 없다. 따라서 우리나라에서 관측 가능한 2020년 단 한 번의 부분일식은 6월 21일이다. 또한, 우리나라에서 볼 수 있는 다음 부분일식은 2030년 6월 1일이다. □ 부분일식 현상은 서울 기준 15시 53분 4초부터 시작되어 17시 2분 27초에 최대, 18시 4분 18초에 종료된다. 이번 부분일식 경우 제주도 지역(제주시 기준)에서 태양 면적이 57.4% 가려져 가장 많이 가려진 모습으로 관측할 수 있으며 북동쪽으로 올라갈수록 가려지는 비율이 낮아져 서울의 경우 45%가 가려질 것으로 예측된다. □ 우리나라 주요 도시의 부분일식 관련 시간은 아래와 같다. 01 지역 시작 최대 종료 가려지는 면적비율(%) 식분* 서울 15:53:04 17:02:27 18:04:18 45.0 0.554 대전 15:54:00 17:04:18 18:06:43 48.0 0.580 대구 15:56:04 17:05:39 18:07:27 47.9 0.580 부산 15:57:03 17:06:49 18:08:42 49.3 0.592 인천 15:52:37 17:02:25 18:04:35 45.6 0.559 광주 15:53:28 17:05:29 18:09:07 52.0 0.615 울산 15:57:17 17:06:28 18:07:57 48.0 0.581 세종 15:53:49 17:04:05 18:06:30 47.7 0.578 목포 15:52:50 17:05:38 18:09:51 53.7 0.629 제주도 15:53:34 17:07:23 18:12:12 57.4 0.661 울릉도 15:59:13 17:04:48 18:03:39 40.9 0.517 독도 16:00:40 17:05:35 18:03:52 40.4 0.514    *가려지는 면적 비율 : 달에 가려지는 태양 면적의 비율   *식분 : 달에 가려지는 태양 지름의 비율 □ 일식현상은 해가 가려지는 정도를 기준으로 부분일식, 개기일식, 금환일식으로 구분한다. 부분일식은 해의 일부가 가려지는 경우, 개기일식은 해의 전부가 가려지는 경우이다. 금환일식은 달의 공전 궤도상 지구와의 거리에 의해 해의 전부가 가려지지 않고 테두리가 남아 금반지처럼 보이는 경우를 말한다. □ 이번 부분일식은 서쪽 시야가 트인 곳에서 관측이 가능하다. 일식을 보는 동안 적절한 보호 장비 없이 태양을 관측하는 것은 눈에 손상을 줄 수 있으므로 위험하다. 태양 필터가 장착된 망원경이나 특수 안경 등을 활용해야 하나, 이 필터 역시 3분 이상 지속적으로 관측하는 것은 위험하다. 특히 태양 필터를 사용하지 않은 망원경이나, 카메라, 선글라스 등으로 태양을 보면 실명할 수 있으니 각별한 주의가 필요하다. □ 이번 부분일식 관련 관측 행사는 각 지역 과학관 및 천문대, 한국아마추어천문학회(www.kaas.or.kr) 등을 통해 확인할 수 있다. 한국천문연구원에서는 페이스북을 통해 SNS 생중계를 진행할 예정이다.  (보도자료 끝. 참고자료 및 이미지 있음.) 그림 1. 2020년 6월 21일 부분일식(서울 기준)    그림 2. 부분일식(좌)과 금환일식(우) [참고 영상] - 과거 부분일식 촬영영상: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLwOHr_eQOcD_w~~.zip - 태양 활동 영상: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLwOHrzeROYD_w~~.zip - 일식현상의 원리와 종류(천문연 박영득 책임연구원 인터뷰): http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLwNHb3eQ-UP_w~~.wmv [참고 설명] □ 일식의 종류와 원리  일식은 태양-달-지구가 일직선으로 놓일 때 달에 의해 태양의 일부 또는 전부가 가려져 보이지 않는 현상이다. 달이 태양을 완전히 가리면 개기일식, 달이 태양의 가장자리만 남겨둔 채 가리는 것을 금환일식, 태양의 일부분만 가릴 때를 부분일식이라고 한다. 지구에서 달까지의 거리가 상대적으로 멀어지고, 태양까지의 거리가 다소 가까워지면 달의 시지름이 태양의 시지름보다 상대적으로 작아지는데, 이때 달이 태양의 광구를 완전히 가리지 못하므로 본그림자가 지표까지 닿지 못하여 일식현상이 생긴다. 그림 3. 일식의 종류와 원리 [문의] ☎ 042-865-2195 ☎ 042-865-2186
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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)
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