태양계를 스쳐갔던 미스터리한 ‘이것’의 정체는 [김정욱의 별별이야기](24)

[서울경제]

마지막 남은 블루오션 우주. 미국과 러시아, 중국, 인도 등은 일찌감치 우주의 가치에 눈을 뜨고 그 공간을 개척하고 있습니다. 우리나라도 이제 본격적으로 우주개발에 뛰어들고 있죠. 미지의 우주, 그 광활하고 거대한 세계에 대한 이야기를 어린이부터 성인까지 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 재미있게 풀어내려 합니다. <편집자주>

오우무아무아의 상상도. 사진제공=미국 항공우주국(NASA·나사)

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인류가 처음으로 관측한 태양계 밖에서 온 손님

지난 2017년 천문학자들을 비롯한 과학자들의 비상한 관심을 모으는 일이 있었습니다.

그해 9월 6일 지구에서 25광년 떨어진 베가성 방향에서 날아온 한 물체가 우리 태양계로 들어왔습니다.

이 물체는 태양 중력의 도움으로 금성과 지구궤도를 통과하고 다시 태양계 밖으로 날아갔습니다. 이때 하와이의 할레아칼라산 정상에 있는 천문대의 천체망원경이 이 물체를 관측했습니다.

이 물체가 발견됐을 때 천문학자들은 혜성이나 소행성일 것이라고 여겼습니다. 그리고 이 물체의 궤적, 속도 등을 자세히 분석해보니 태양계 밖에서 날아온 것이었습니다. 지금까지 태양계 밖에서 온 물체를 지구에서 관측한 것은 처음이었습니다. 이 물체는 인류가 최초로 발견한 태양계 밖에서 온 손님이었던 것입니다.

처음으로 태양계 밖에서 날아온 이 손님에게 과학계는 ‘오우무아무아(Oumuamua)’라는 이름을 붙였습니다. 오우무아무아는 하와이 원주민 언어로 ‘먼 곳에서 찾아온 메신저’라는 뜻입니다.

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그 동안 지구를 찾아온 소행성·혜성과는 다른 태양계 밖 손님

인류가 처음 발견한 성간(별과 별 사이) 물질인 오우무아무아의 등장에 과학계는 흥분했습니다. 그리고 전 세계 천문학자들이 앞 다퉈 이 물체를 관찰했는데, 오우무아무아는 이미 지구에서 3000만km 떨어진 곳에 위치해 있었습니다.

빠르게 태양계 밖을 향하고 있는 오우무아무아를 지구에서 관측할 수 있는 시간은 11일이었습니다. 당장 오우무아무아를 뒤쫓아 갈 수 있는 탐사선을 보낼 수 없었기에 이 11일은 과학자들이 데이터를 얻을 수 있는 기간 전부였죠.

그런데 오우무아무아는 그 동안 지구를 찾아 왔던 소행성이나 혜성과는 달랐습니다. 궤도, 크기, 비행속도 등 모든 게 이전에 왔던 물체와는 차이를 보였습니다.

그 동안 관측된 혜성과 소행성의 모양은 대부분 동그란 구의 모양에 가까웠습니다. 그러나 오우무아무아는 길쭉한 모습이었습니다. 또 태양 주변을 지날 때 다른 물체들과는 달리 태양열 반사에 의한 방출되는 열이 오우무아무아에서는 감지되지 않았습니다. 이를 통해 이 물체는 기존에 지구를 찾아 왔던 다른 물체들 보다 크기가 작다는 것도 알았습니다.

그런데 특이한 점은 오우무아무아는 작은 크기임에도 다른 혜성이나 소행성보다 더 반짝이게 빛났습니다. 당시 오우무아무아를 관측했던 천문학자들은 오우무아무아가 우주에서 흔히 볼 수 있는 얼음이나 돌덩어리가 아닌 금속과 같이 빛(태양빛)을 반사하고 있었다고 전합니다.

지난 1986년 지구를 찾아온 핼리혜성. 이 혜성은 76년 주기로 지구를 방문한다. 사진제공=나사

오우무아무아의 궤도 역시 평범하지 않았습니다. 과학자들은 지구로 오는 혜성· 소행성·운석 등에 대해 비행 궤도를 예측(계산)할 수 있습니다. 그래서 지구를 주기적으로 방문하는 핼리혜성도 76년만에 우리를 찾아온다는 것을 알고 있습니다.

그러나 오우무아무아의 궤도는 예측이 불가능 했습니다. 오우무아무아는 다른 물체들처럼 태양과 주변 행성(수성, 금성, 지구 등)들의 중력에 의해 비행하는 게 아니라 중력 외 추가적인 힘이 있어야 날 수 있는 궤도를 그렸습니다.

이 뿐만 아니라 오우무아무아는 다른 우주의 물질에서 발견되는 가스, 물(수증기) 등도 주변에서 발견되지 않았습니다. 이런 이유들 때문에 오우무아무아의 정체는 더욱 미궁으로 빠졌습니다.

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미 하버드대의 천문학 권위자, 태양계 밖 손님은 외계문명 물체 주장

이때 미국 하버드대학교의 천문학자인 에이브러햄 로브 교수는 “오우무아무아는 소행성이나 혜성처럼 자연적으로 만들어진 물체가 아닌 인위적인 물체, 즉 외계 문명이 보낸 탐사선일 수 있다”는 의견을 내놨습니다.

하버드대 천문학과의 학과장이자 천문학계의 권위자 중 1명으로 꼽히는 로브 교수는 “우리의 기존 지식으로 설명하지 못하는 게 있다면 사고의 영역을 과감히 넓혀야 한다”면서 “오우무아무아가 외계의 지적생명체가 만든 물체라면 그 동안 보여줬던 특이성들이 모두 설명된다”며 오우무아무아의 외계문명 물체설에 힘을 실었습니다.

이와 관련해 로브 교수는 2018년 11월 12일 우주물리학 저널 회보에 오우무아무아의 특이성을 설명하는 논문을 실으면서 외계 문명이 보낸 물체일 수 있다는 내용도 포함했습니다.

그리고 로브 교수의 주장은 전혀 무시당하지 않고 일부 과학자들은 동의했습니다. 생각해보면 이 넓은 우주에 우리만 존재하지는 않을 것이라는 게 과학계의 중론인데, 외계의 지적 생명체가 보낸 탐사선들은 우주에 많이 떠돌아다닐 것입니다.

우리 지구에서도 그 동안 많은 탐사선들을 우주로 보냈고 그 가운데 △뉴 호라이즌호 △보이저 1호 △보이저 2호 △파이어니어 10호 △파이어니어 11호는 이미 성간우주를 향해 가고 있습니다. 이 탐사선들은 우주를 떠돌아 언젠가는 지구 외 다른 문명에게 발견될 수 있습니다.

오우무아무아가 우주를 떠돌던 돌맹이나 얼음덩이인지 아니면 정말 외계의 지적생명체가 만들어 보낸 물체인지는 이제 확인할 수 없습니다.

오우무아무아가 우리를 스쳐간지 6년이 지났지만 지금도 과학계에서는 이 물체에 대한 갑론을박이 이어지고 있습니다. 그러나 인류가 관측한 최초의 성간 물질이라는 점과 자연적으로 만들어진 게 아닐 수 있다는 점은 우주의 시각을 넓히고 있는 우리에게 의미있는 발견과 논쟁이라고 봅니다.

김정욱 기자 mykj@sedaily.com