불가해한 우주의 실체, 인류의 열망에 대하여

“우주는 어떻게 시작되었는가” “우주는, 우리는 무엇으로 이루어졌는가” “은하의 중심에 자리한 것은 무엇인가” “생명이 살 수 있는 행성은 지구가 유일한가” 모든 답은 “별”에 있다!

언제나 인류의 뮤즈로 존재했던 별에 관한 이야기를 담은 책이 출간되었다. 《지금 지구에 소행성이 돌진해 온다면》으로 우리나라 독자들에게 친숙한 독일의 천문학자 프라이슈테터가 쓴 《100개의 별, 우주를 말하다》는 별을 통해 우주와 인류의 역사를 돌아보고 미래를 내다보는 책으로, 단순히 100개의 별을 다루는 데 그치지 않고 테마를 중심으로 별에 관한 거의 모든 지식을 전달하고 있다. 또한 인류의 하늘 관측 역사부터 천문학계 최신 이슈까지 폭넓게 다루어, 우주에 관심을 갖기 시작한 독자들뿐만 아니라 더 전문적인 천문학 지식을 원하는 이들까지 두루 만족시킬 수 있는 책이다. 우주가 만들고, 별이 쓰고, 인류가 엮다 천문학자 프라이슈테터가 펼쳐내는 우주의 본질과, 별을 탐구해온 인간의 역사! 인류는 오랫동안 하늘을 관측해왔다. 망원경이 발명되긴커녕 우주의 형태를 전혀 인식하지 못했던 때부터 별의 움직임을 보고 절기를 파악하고 길흉화복을 점쳤으며 수많은 이야기를 만들어냈다. 실제로 천문학은 자연과학 중 가장 오래된 학문이다. 별이 뜨고 지는 것을 보며 규칙을 발견하고 거기에서 의미를 찾고자 무던히 애를 썼던 고대 사람들에 의해 태동한 것이 천문학이기 때문이다. 덕분에 별은 오랜 세월 우리의 신화와 종교에 많은 영향을 미쳤고 예술과 학문에 영감을 불어넣었다. 21세기 인류는 우주 탐사선을 태양계 밖으로 내보내고 우주로 망원경을 쏘아 올린 데다 우주의 나이를 가늠하고 인간으로서는 볼 수도 느낄 수도 없는 것을 관측, 검출하기에 이르렀다. 별빛으로 우주의 작동 원리와 우주를 이루는 물질을 파악하는 것은 물론 우주의 먼 과거까지 들여다보고 있으니, 실로 놀라운 진보다. 다만 인류의 과학기술이 이토록 발전하여 태양계 밖에 있는 외계 행성을 탐사하는 수준에 이르렀음에도 우리는 여전히 많은 것을 모르고 있다. 천문학자들은 여전히 답을 찾기 위해 별을 보고 있으며, 작가들은 수천 년 전과 마찬가지로 별과 신화에 상상력을 첨가하여 작품을 만들어내고 있다. 놀랍게도, 인류에게 있어 별의 상징성과 중요성은 조금도 줄어들지 않은 것이다. 과학, 특히 우주에 대한 지식은 점점 대중에게 친숙해지고 있다. 이러한 분위기에 힘입어 이 책은 별에 대해 본격적으로 생각할 계기를 제공하고 있다. 이 책으로 인해 독자들은 우주에 대한 지식을 얻고 천문학의 역사를 알게 될 뿐만 아니라 우주 안에서 감당하게 될 우리의 역할에 대해 숙고하게 될 것이며, 우주를 보는 새로운 시각을 얻게 될 것이다.

추천사 별은 분명 당신의 시야를 넓혀줄 것입니다 5
들어가며 신화부터 블랙홀까지 별에 얽힌 모든 이야기 7

수많은 세계가
우리의 발견을 기다리고 있었다
01 태양 가깝고도 먼 18
02 2MASS J18082002-5104378B 빅뱅을 엿보다 21
03 황소자리 34 별로 오해받았던 행성 24
04 알키오네 혁명의 시작 27
05 HR0001 도리트 호플리트, 별을 세다 31
06 견우성 소 치는 총각과 베 짜는 처녀 34
07 베가 과소평가된 먼지 37
08 시리우스 B 태양의 미래 40
09 TXS 0506+056 남극의 아이스 큐브 43
10 π1Gruis 부글부글 끓어오르는 거성 47
11 카시오페이아자리 B 도그마의 종말 50
12 아크룩스 별의 이름 53
13 프라이슈테터의 별 별 이름을 돈 주고 산다고? 56
14 백조자리 61 우주관의 전복 59
15 BPS CS 22948-0093 우주의 리튬 부족 63
16 Chi2 Orionis 집대성된 관측 데이터 66
17 안타레스 구름을 만든 별 69
18 꼬리별, 혜성 오랫동안 두려움을 선사하던 천체의 실체 72
19 HD142 별의 분류 75
20 메디치의 별 별은 아니지만, 그럼에도 혁명적인 78
21 HD 10180 차갑게 명명되는 별 81
22 테이데 1 실패한 별 85
23 알데바란 먼 미래의 랑데부 89
24 WISE 0855-0714 고독하게 우주를 누비다 92
25 볼프 359 우주 전쟁의 무대 95
인류는 수천 년 동안 하늘을 올려다보며 우주에 대해, 우주 속 인류의 역할에 대해 숙고해왔다
26 SN 1990O 암흑 에너지, 풀리지 않은 수수께끼 100
27 알골 악마의 별 104
28 북극성 하늘의 길잡이 107
29 TYC 278-748-1 소행성의 그림자 110
30 SS 레포리스 빼앗는 별과 빼앗기는 별 113
31 L1448-IRS2E 탄생하는 별 116
32 네메시스 보이지 않는 태양의 동반성 119
33 Navi 한 우주 비행사의 농담 122
34 헤르쿨레스자리 14 헤비메탈 별 125
35 염소자리 알파성 별똥별의 근원 128
36 안와르 알 파르카다인 밤의 끝 131
37 라스 알하게 점성술의 방황 134
38 아스피디스케 우주를 보는 눈, 안경을 쓰다 138
39 페가수스자리 51 해묵은 질문에 대한 대답 141
40 NOMAD1 0856-0015072 명왕성의 때늦은 복수 145
41 Z Chamaeleontis 흑색왜성이 존재하기에는 너무 이른 148
42 HD 162826 잃어버린 형제 151
43 게자리 40 회춘의 비밀 154
44 171 Puppis A 금과 은은 어떻게 세상에 오게 되었을까 156
45 공기펌프자리 알파성 도구함이 된 하늘 160
46 W75N(B)-VLA2 계속 뜨거워져야만 해 163
47 HIP 13044 천문고고학 166
48 KIC 4150611 우리는 더 많은 삭망이 필요하다! 169
49 케페우스자리 델타성 맥동하는 별 172
50 베들레헴의 별 메시아의 상징 175

우주에 아무것도 없는 곳은 존재하지 않는다
51 아르크투루스 무지개는 알고 있다 180
52 용자리 감마성 그래도 지구는 돈다! 183
53 메라크 지극성 186
54 GS0416200054 창조적인 시도들 189
55 PSR B1919+21 무거운 죽음 192
56 카노푸스 음수로 표기된 등급 196
57 에타 카리나이 용골자리의 구멍 199
58 알페카 북쪽 왕관의 색깔 없는 영점 202
59 바너드별 화살처럼 빠르고 논란이 분분한 205
60 데네브 분광형의 기준점이 되다 208
61 베타 픽토리스 낯선 세계의 사진들 212
62 72 타우리 알베르트 아인슈타인을 유명하게 만든 별 215
63 V1 우주에서 가장 중요한 별 218
64 케플러 1 밝은 태양, 어두운 우주 222
65 HD 209458 별과 기화하는 행성 225
66 프록시마 켄타우리 나란한 별 228
67 NGS 한물간 별이 되다 231
68 M87* 보이지 않는 것을 볼 수 있게 234
69 KIC 11145123 우주에서 가장 동그란 별 238
70 샛별 빛을 가져오는 자 241
71 OGLE-2003-BLG-235/MOA-2003-BLG-53 우주의 천연 렌즈 244
72 Orion Source I 소금 별 247
73 리치 죽은 별과 유령 행성들 250
74 S0-102 심연의 가장자리 253
75 GRB 010119 양자 중력과 플랑크의 별 256

‘중력의 빛’과 함께
천문학의 새로운 시대가 개막된 것이다
76 숄츠의 별 스치듯 안녕 262
77 이카루스 먼 곳에서 온 손님 265
78 시리우스 역할을 잃다 268
79 V1364 Cygni 암흑 물질을 찾아서 271
80 KIC 8462852 외계 문명의 흥망성쇠 274
81 별 23 네브라 하늘 원반 277
82 SN 2008ha 하늘은 모두를 향해 열려 있어 280
83 스피카 기후 변화와 천체역학 283
84 펠리스 하늘에서 쫓겨난 고양이 286
85 WASP-12 젖은 어둠 289
86 ULAS J1342+0928 그 시절의 빛 292
87 샌덜릭 -69도 202 긴 기다림의 끝 296
88 3C 58 쿼크로 가득한 별 300
89 CoRoT-7 슈퍼지구의 별 303
90 백조자리 X-1 어둠을 에워싼 빛 306
91 초록 별 초록 별을 볼 수 없는 이유 309
92 글리제 710 먼 미래의 가까운 만남 312
93 GRB 080319B 우주에서 가장 커다란 폭발 315
94 GW150914 중력의 빛 318
95 R136al 타란툴라 성운의 괴물 별 321
96 트라피스트-1 서식 가능 지역 324
97 백조자리 P 밝은 청색 변광성 328
98 아웃캐스트 엄청난 속도로 은하수를 가로지르다 331
99 외뿔소자리 15 크리스마스트리 속 나선은하 334
100 제타 오피유키 기후 변화의 원인을 찾아서 337

마치며 다시 별, 여전히 우주 340
참고문헌 341
찾아보기 344

빅뱅의 순간에 대해서는 그다지 신빙성 있는 발언을 할 수가 없다. 그러나 그 직후의 시간에 대해서는 상당히 잘 알려져 있다. 처음에는 엄청나게 뜨거웠고, 에너지와 소립자만 존재했다. 이것들이 오늘날 우리가 아는 원자로 뭉쳐져야 했는데, 그것은 결코 쉬운 일이 아니었다.(21쪽)별들은 가시광선을 방출할 뿐 아니라, 모든 색깔로 빛을 낸다. 우리 눈에 보이지 않는 색깔로도 말이다. 혜성과 소행성 같은 천체들도 별빛을 받아 데워져서 적외선 형태로 열을 방출한다. 먼지도 마찬가지다. 먼지란 우주 곳곳에, 행성 사이와 항성 사이, 은하 사이에 존재하는 우주의 ‘잡동사니’들로서, 이것들로부터 새로운 별과 천체가 탄생할 수 있다.(38쪽)다양한 SF 모험극에 자극을 받아 시작된 천문학 연구가 많다. 한편 과학은 SF 주인공들에게 체험의 무대를 제공한다. 이처럼 환상과 현실 사이의 생산적인 상호작용은 현실 세계와 가상 세계를 위해 새로운 인식들을 공급해주고 있다.(97쪽)별은 혼자 태어나지 않는다. 별이 만들어지는 방대한 가스 구름에는 수백, 수천 개의 별을 만들 수 있는 양의 물질이 있다. 그리고 그런 구름이 맨 처음 중력으로 말미암아 수축할 때, 단 하나의 고립된 천체만 남지 않는다. 수축은 여러 군데에서 거의 동시에 진행되고, 결국 별 가족이 생겨난다.(151쪽)항성을 영어로 ‘fixed star’라고 한다. 즉 붙박이로, 움직이지 않고 있는 별이라는 뜻이다. 이 말은 하늘의 별을 일컬을 때 곧잘 쓰이는데, 사실 별은 붙박이로 고정되어 있지 않다. 다만 그렇게 보일 따름이다. 바너드별(Barnard’s Star)은 이를 보여주는 최고의 예다.(205쪽)S0-102는 천체계의 익스트림 스포츠 선수다. 어느 별보다도 더 빠른 속도로 은하수 중심을 팽팽 돈다. 그리고 고맙게도 이렇게 빠르게 움직이면서 우리에게 우리은하의 중심에 있는 천체가 어떤 것인지를 알려주고 있다. 우리은하의 중심에 있는 천체는 바로 태양 질량의 약 400만 배에 이르는 초대질량 블랙홀이다.(253쪽)중력파의 존재는 1916년 아인슈타인에 의해 예측되었다. 그 직전에 발표한 일반상대성이론은 공간의 구조에 대해 완전히 새로운 시각을 열어주었다. 일반상대성이론은 공간이 그냥 존재하는 것이 아니라, 변형될 수 있다고 말한다. 질량이 시공간을 휘게 만들며, 우리가 이런 공간의 변형을 중력으로 느낀다는 것이다. 아인슈타인에 따르면 공간 휘어짐의 변화는 광속으로만 확산될 수 있는데, 이런 휘어짐의 변화가 공간에 확산되는 것이 다름 아닌 중력파다.(318

▷▷ 이 책의 특징과 내용인류가 하늘에 매혹된 이유는 그곳에 별이 있기 때문이다
흥미로운 인류의 별 관측 이야기천문학 역사에는 갈릴레이와 케플러, 아인슈타인, 허셜, 허블처럼 대중에게 친숙한 인물들 외에도 굵직한 업적을 남긴 천문학자들이 많이 등장한다. 육안으로 볼 수 있는 9095개의 별을 정리하여 카탈로그를 만든 도리트 호플리트, 세페이드 변광성으로 우주의 크기를 가늠한 헨리에타 스완 레빗, 스펙트럼선을 올바르게 해석하여 별이 어떤 물질로 구성되어 있는지를 규명한 세실리아 페인, 태양 중심의 세계관으로의 길을 닦은 게오르크 폰 포이어바흐, 단번에 지구가 태양 주위를 돈다는 것을 보여준 제임스 브래들리 등이 바로 그 주인공이다. 이들은 각고의 노력 끝에 의미 있는 발견을 했거나 현재의 관측 및 연구에 토대를 마련했다. 이 책이 담고 있는 이들의 이야기는, 지금은 당연하게 생각하고 있는 것들이 과거 얼마나 혁명적인 주장, 시도에서 비롯되었는지를 여실히 보여준다. 이는 또한 독자들의 마음을 사로잡아 자연스레 천문학의 세계로 인도할 것으로 보인다.천문학이 점성학과 분리되어 본격적으로 자신만의 영역을 구축하기 이전의 별 관측 이야기도 흥미롭기 그지없다. 이를테면 4000년 전 고대 이집트에서는 새벽하늘에 시리우스가 보이면 농사를 준비했다. 당시 나일강은 매년 한 번씩 범람하여 주변 땅을 비옥하게 만들었는데, 같은 시기 새벽하늘에서 으레 시리우스가 뜨는 걸 볼 수 있었기 때문이다. 동아시아에서는 알타이르와 베가, 그리고 두 별 사이에 놓인 은하수를 보고 견우와 직녀 설화를 지어냈고, 이 이야기는 오늘날까지 전해져 내려와 많은 이들에게 영감을 주고 있다. 또한 과거 사람들은 황도를 따라 배열된 열두 별자리를 이용하여 인간의 운명을 점쳤고, 혜성을 보고 불행을 예견했으며, 행성을 별로 오해했고, 유리 껍데기가 하늘을 감싸고 있다고 생각했다. 과학이 발달하기 전 인류가 할 수 있었던 재미난 상상들이다.이 책에는 고대와 중세를 거쳐 현대에 이르기까지, 오랜 시간 인류가 하늘을 관측하며 써내려온 우주와 인간의 치열한 역사가 고스란히 담겨 있다. 독자들은 신비주의 점성술에서 출발한 천문학이 외계 행성을 탐사하고 있는 오늘날의 수준에 도달하기까지 어떤 과정을 거쳤으며, 어떤 사람들의 노고가 담겨 있는지 알게 될 것이다. 저자가 안내하는 138억 년에 걸친 우주의 이야기를 따라가다 보면 분명 하늘에, 별에, 우주에 매료될 것이다.별들은 우주 자체만큼 버라이어티하다. 모든 별은 자신만의 이야기를 들려주며, 더불어 온 세계의 이야기를 들려준다. (…) 이것은 오랜 세월에 걸쳐 자신이 살고 있는 세계를 이해하고자 했던 인간들의 이야기이자, 그 과정에서 이들이 얻었던 매력적인 인식의 이야기다.(9쪽)중력파와 블랙홀, 전파천문학과 외계 행성 탐색
천문학계 최신 이슈를 담다!2016년 천문학계는 떠들썩했다. 중력파 검출에 성공하여 아인슈타인이 옳았음이 다시 한번 드러났기 때문이다. 중력파 검출에 성공한 물리학자 세 명(라이너 바이스, 베리 배리쉬, 킵 손)은 그에 대한 공로로 2017년 노벨물리학상을 받았다. 2019년에도 천문학계를 넘어 전 세계를 흥분시킨 사건이 있었다. 바로 블랙홀의 그림자를 관측한 것이다. 빛조차 빠져나오지 못하는 검은 영역을 최초로 관측하여 블랙홀의 존재를 직접 증명해낸 물리학자 세 명(로저 펜로즈, 라인하르트 겐첼, 앤드리아 게즈) 역시 2020년 노벨상 수상의 영예를 안았다. 이 책은 이 두 이야기를 비롯하여 2019년 발견된 소금 별, 2017년 머나먼 블레이자에서 날아온 중성미자를 검출한 이야기, 2014년 미국의 천문학자에 의해 밝혀진 태양의 형제 별 이야기 등 최근 천문학이 발견해낸 사실들과 천문학계 이슈를 다루고 있다.수개월 컴퓨터 분석을 거쳐 M87 중심에서 발원하는 라디오파를 시각적으로 구성한 이미지가 탄생했다. 그 영상에서는 강한 ‘전파’로 만들어진 밝은 고리를 볼 수 있다. 밝은 고리가 어두운 영역을 둘러싼 형상이다. 밝게 빛나는 원반이 둘린 초대질량 블랙홀의 ‘그림자’를 본 것이다. 블랙홀을 이론적으로 묘사하거나 그것이 주변에 미치는 영향을 간접적으로 관측한 것에서 나아가, 직접 관측한 것은 처음이었다. 빛도 빠져나오지 못하는 검은 영역을 최초로 시각적으로 보게 된 것이다(235~236쪽).이 책에서 다루는 이러한 이야기들은 현재 천문학이 어느 수준까지 와 있는지를 보여준다. 남극 지하 깊은 곳에 설치된 중성미자 검출기 아이스큐브나 외계 행성 탐사 이야기는 단순한 지식 전달에 그치지 않고, 독자들에게 한 편의 영화를 보는 듯한 생생한 재미를 선사할 것이다. 또한 암흑 에너지와 양자 중력 이론 등 아직 풀리지 않은 수수께끼들이 많은 이에게 영감을 줄 것이다. 독자들은 여기에서 영감을 얻어 끊임없이 새로운 우주를 상상해보는 즐거움을 체험할 수 있을 것이다.전파천문학, 성진학, 천문고고학 등 천문학은 한계를 모르고 끊임없이 발전하고 있으며 더 많은 것을 발견하고 있다. 앞으로 새롭게 관측될 천체들을 이해하기 위해선 우리 또한 발맞춰 따라가야만 한다. 소행성을 주제로 박사학위를 받은 이 책의 저자 프라이슈테터는 해박한 천문학 지식과 속도감 있는 문체로 블랙홀의 관측이 어째서 의미 있는 일인지, 태양이 아닌 다른 곳에서 날아온 중성미자를 검출한 일이나 중력파를 검출한 것이 무엇을 의미하는지 꼼꼼하게 다루고 있다.먼 길을 달려 우리에게 도달한 별빛이 제시하는
우주를 바라보는 새로운 시각우주에 관심을 갖기 시작한 독자들에게 이 책 《100개의 별, 우주를 말하다》는 더 깊고 넓은 세계로의 초대장을 내밀고 있다. 독자들은 단순히 우주의 규모나 구성 요소를 파악하는 것에서 나아가 별이 어떻게 태어나고 어떻게 생을 마감하는지, 어떻게 명명되고 분류되는지 등 구체적인 지식과 정보를 얻을 수 있을 것이다. 물론 별을 단순히 멀리서 불타고 있는 덩어리로 보고 있는 이들에게도 이 책의 의미는 크다. 현재의 상식이 수많은 연구자가 노력 끝에 얻어낸 결과물이라는 것을 깨닫게 될 뿐만 아니라 인식의 확장을 불러온 별들이 특별하게 보이기 시작할 것이다.별을 볼 수 없는 하늘 밑에서 살아가는 이들이라면 광공해 문제를 생각할 수밖에 없을 것이다. 저자는 현대 문명의 발전이 인류에게서 앗아간 것이 단순히 밤하늘만이 아니라는 사실에 대해 독자들이 생각해보기를 제안한다. 또한 평소 환경 문제에 관심을 두던 독자라면 이 책을 통해 환경 문제의 책임을 우주적 차원으로 돌리는 이들에게 제기할 수 있는 반론을 마련할 수 있을 것이다.물론 우리는 천체역학만이 글로벌한 기후 변동의 원인은 아니라는 걸 알고 있다. 화산 폭발과 같은 지질학적인 현상 외에 인간의 활동도 전 지구적 기후 변화에 막대한 영향을 미치고 있다. 게다가 밀란코비치 순환이야 1만 년에서 10만 년에 걸쳐 서서히 진행되지만, 인간의 활동은 훨씬 더 빠르게 지구에 영향을 주고 있지 않은가. 온실가스 배출이 늘면서 대기 중의 이산화탄소 농도는 지난 150년간 45퍼센트나 상승했다. 그로 말미암아 천체역학 과정이 빚어내는 것과는 비교할 수 없게 지구 온난화가 빠르게 진행되고 있다. 우리는 이 문제를 시급하게 해결해야 할 것이고, 처녀자리 농경의 여신은 이 문제에 도움을 주지 못할 것이다.(285쪽)하늘에 절대적인 것은 없으며 우주에 영원한 것은 없다. 태양과 지구도 마찬가지다. 그렇다면 태양, 지구, 우리의 미래에는 무엇이 기다리고 있을까. 끝없는 우주 안에서 인간이란 존재는 어떤 의미를 지니고 있을까. 수 광년에서 수십 광년의 거리를 달려 우리에게 도달한 별빛을 보고 이 책에서 들려주는 이야기를 반추한다면, 이처럼 우주의 광대한 규모와 그 안에 있는 태양계, 지구 안에서 살아가는 우리의 존재를 다시 생각하게 될 것이다.부디 《100개의 별, 우주를 말하다》로 인해 독자들이 저마다 새로운 인식과 영감을 얻길 바라며, 저자의 바람대로 밤하늘을 다시 한번 올려다보게 되기를 바란다.