The Science Times

138억년 전 빅뱅 대폭발 이후 대략 몇천만 년에서 1억 수천만 년 정도의 시간이 흐른 뒤, 차갑고 어두컴컴한 우주에서 뜨겁고 밝은 별이 탄생하기 시작했다. 비록 별과 여러 천체가 광활한 우주에서 차지하는 비율은 매우 작은 수준이지만, 별의 탄생은 그동안 우주에 없던 물질과 천체들의 탄생을 이끌어냈으며, 결국 인간과 같은 생명 탄생도 가능하게 했다. 특히, 아주 오래전 태양계 근처에서의 초신성 폭발이 없었다면 인류의 탄생은 없었을지도 모른다. 이는 말 그대로 기적과도 같은 일이다. 광활한 우주 안 대부분 별은 초신성으로 진화하지 못하며, 초기 질량이 적당히 무거워야만 초신성으로 진화하기 때문이다.

가장 오래된 블랙홀을 발견한 것은 우주탄생의 역사를 새로운 관점에서 봐야 하는 중요한 발견이었다. 이외에 블랙홀과 중성자 합병을 목격한 일, 가장 작은 물체의 중력 측정에 성공한 일, 익룡의 모습과 매머드의 DNA를 발견한 일, 데니소바인의 DNA를 찾아낸 일 등은 2021년 과학이 이루어낸 중요한 업적으로 평가받고 있다.

블랙홀과 중성자별 간의 충돌이 처음으로 감지됐다. 우주 중력파 검출을 연구하는 라이고-비르고(LIGO-Virgo) 네트워크 국제 과학자팀은 이 극단적인 사건들로 인해 발생한 중력파가 약 9억 광년에 걸친 여행 끝에 지구에 도달했으며, 두 경우 모두 파트너인 블랙홀이 중성자별 전체를 삼켰을 것으로 추정하고 있다. 브레이디 교수는 “라이고와 비르고 및 카그라 탐지기 그룹은 2022년 여름에 시작될 예정인 다음 관측 실행을 위해 검출기를 개선하고 있다”라고 전했다. 그는 “향상된 감도로 병합파를 하루에 한 번 이상 탐지하고 블랙홀과 중성자별을 구성하는 초고밀도 물질의 속성을 더욱 잘 측정하기를 기대하고 있다”라고 밝혔다.

국제 천문학연구팀이 새로운 유형의 펄서를 발견했다. 지난 1월 1일 프리프린트 서버인 ‘아카이브’ 게재 논문에 따르면, 동반성을 파괴해서 ‘거미 펄서’라고도 부르는 펄서 종류에 중간 단계가 존재한다는 사실이 아레시보 전파망원경 데이터로 확인됐다.

입자 및 핵 이론물리학으로부터 얻은 최근 연구 결과와 중성자별 충돌에서 나온 중력파 측정 결과를 결합해, 중성자별의 중심부 안에 새로운 쿼크 물질이 존재한다는 강력한 증거가 핀란드 연구팀에 의해 발견됐다. 핀란드 헬싱키대 연구팀은 새로운 연구를 통해 중성자별 중심부에서 핵 물질이 쿼크 물질로 붕괴된다는 증거를 과학저널 ‘네이처 물리학’(Nature Physics) 1일 자에 발표했다.

24살의 대학원생 조슬린 벨은 전파망원경이 생산하는 데이터를 분석하던 중 이상한 현상을 하나 발견했다. 그래프...

2017년 중성자별 충돌로 발생한 중력파의 검출은 천문학사에 남을 대발견이었다. 그러나 일 년 앞서 발견한 ‘감마선 폭발’도 중성자별 충돌이라는 새로운 연구 결과가 발표되었다. 이 과정에서 막대한 양의 금과 백금 둥 중금속이 생성된 사실이 밝혀졌다.

블랙홀에 대해 종합적으로 설명하는 우종학 교수의 '블랙홀 강의'는 최근 연구동향을 한눈에 살펴볼 수 있도록 독자들을 생각하면서 만든 안내서이다.

아인슈타인의 일반상대성 이론에 대한 새로운 테스트에서 국제 천문학자 그룹은 이 이론이 외계의 거대한 3성(three-star) 시스템에서도 똑같이 적용된다는 사실을 증명했다.

올해에도 다양한 분야에서 세상을 놀라게 하는 과학적 발견들이 있었다. 천문학자, 생물학자, 고고학자, 입자물리학자 등을 통해 우리가 살고 있는 이 우주를 이해할 수 있는 새로운 과학적 사실들이 연이어 밝혀졌다. 45개국 3500여명의 과학자들이 참여해 관측에 성공한 ‘중성자별 충돌’ 현상에서부터 이전에 측정이 불가능했던 미세 입자 발견, 하는 등 과학사를 새로 쓸 수 있는 새로운 과학적 발견들이 줄을 이었다. 11일 IT 매체 ‘기즈모도’는 2017년에 있었던 중요한 과학적 발견 사례들을 정리했다. 그중에는 과학발전에 크게 기여할 수 있는 발견도 있지만 그로 인해 인류 미래를 걱정하게 하는 발견 사례들도 포함돼 있다.