다시금 불타오른 오무아무아의 정체

안녕하세요? 오늘은 최근 과학계에 다시 불붙은 오무아무아의 정체에 관한 논쟁을 가져왔습니다. 어떤 과학자들은 외계의 지적 생명체가 만든 비행체라고 말하고 어떤 과학자들은 그냥 자연 물질이라고 주장합니다. 도대체 이 기이한 물체의 정체는 무엇일까요? 양쪽의 논리를 다 들어보시고 직접 판단해 보세요 ㅎㅎ

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처음에는 소행성으로 분류되었던 오무아무아는 우주에서 보기 힘든 극도의 길쭉한 모양으로 2017년 처음 관측되었다.

 

애리조나 주립대학교 연구진들의 새로운 연구결과

 

2017년 우리 곁을 쌩하고 지나가버린 태양계 외부에서 온 시가(Cigar) 모양의 오무아무아는 아직도 천문학자들을 혼란스럽게 합니다. 이것의 설명하기 힘든 속성 때문에 어떤 이들에게는 이것이 외계인의 우주선이 아닐까 의심하게 만드는가 하면 다른 천문학자들은 자연적 기원을 가진 물체라고 변함없이 주장하기도 합니다. 

현재, 이 미스터리한 약 4백 미터 길이의 튜브 모양 물체에 대한 새로운 논쟁의 장이 열렸습니다. 올해 초, 애리조나 주립대학교의 연구진들은 오무아무아를 둘러싼 미스터리를 풀었다고 주장하는 새로운 연구결과를 발표했습니다.

연구자들이 지구물리학 저널에 발표한 몇 장에 걸친 논문에 따르면, 이전의 몇몇 연구진들이 제안했던 것처럼, 오무아무아는 다른 태양계에 존재하는 명왕성 같은 종류의 행성으로부터 떨어져 나온 질소로 된 아이스볼이며 인공적으로 만들어진 우주선이거나 혜성, 혹은 항성 간 먼지로 이루어진 공 같은 것은 아니라고 주장합니다. 지구의 대기의 주요 구성 요소인 질소는 우리의 고향 지구에서는 기체 형태로 존재하지만, 아주 추운 상태에서는 얼어서 고체 혹은 액체가 될 수도 있습니다. 일례로 우리 태양계에 있는 명왕성의 차가운 표면은 상당한 양의 질소 얼음을 포함하고 있습니다. 

 

오무아무아는 명왕성형 외계 행성에서 나온 눈 뭉치?

애리조나 주립 대학교의 연구진들은 '오무아무아'의 형질은 명왕성의 표면과 흡사한 물질을 담고 있다고 주장했습니다. 

"이 연구는 우리가 '오무아무아'의 미스터리를 풀었다는 점에서 그리고 그것을 '외계 명왕성(다른 외계 태양계에 있는 명왕성 타입의 행성)의 덩어리'라고 학문적으로 확인했다는 점에서 아주 흥미롭습니다."라고 애리조나 주립 대학교의 천체 물리학자이며 2021년 3월에 발표된 새로운 연구결과의 저자인 스티븐 데쉬(Steven Desch)는 말합니다. 

"지금까지 우리는 다른 외계 태양계가 명왕성형 행성을 가지고 있는지 알 길이 없었습니다. 그러나 우리 지구 곁을 스쳐간 덩어리를 봤으니 이제는 알 수 있죠."

지난 2020년, 다른 그룹의 과학자들이 발표한 별도의 논문에서는 '오무아무아'는 사실 수소로 된 얼음이라고 주장했었습니다. 애리조나 주립 대학교의 연구진들이 주장한 질소 얼음이라는 이론과 비슷한 주장입니다. 

 

하버드대 물리학자 아비 롭의 반론

그러나 여러분이 과학계가 오무아무아에 대한 연구를 종료했다거나 혹은 적어도 항성 간 여행을 하는 물질이 외계인이 만든 게 아니라 자연적 기원을 가졌다는 사실에 모두 동의했다고 생각한다면 그건 오산입니다. 모든 사람들이 애리조나 주립 대학교의 연구진들의 발표에 동의하는 것은 아니니까요. 여러 논문의 공동 저자인 하버드 대학교 물리학자 아비 롭(Avi Loeb)은 오무아무아가 수소 얼음이거나 질소 얼음일 가능성은 매우 적다고 주장합니다. 

 

여러 논문과 책을 저술한 물리학자 롭은 오무아무아에 대한 가장 합리적인 설명은 그것이 인공적으로 만들어졌고 외계 문명이 만든 빛을 추진력으로 하는 어떤 기구일 것이라고 합니다. 

 

오무아무아는 외계의 지적 존재가 만든 인공물?

"오무아무아가 인공적인 기원이라고 하는 것이 나한테는 훨씬 설득력이 있어 보입니다. 그리고 앞으로는 그렇게 고려될 거라고 확신합니다. 물론 우리가 원하는 것은 비슷한 타입의 다른 물체들을 더 찾는 것이고 우리에게 충분히 가까이 왔을 때 우리가 궤적을 미리 파악해서 비행기를 보내 사진을 찍는 것입니다."라고 롭은 말합니다.

롭이 최근에 공동 저술한 논문에서는 아직 동료심사를 거치진 않았지만, 오무아무아는 명왕성 형의 외계행성의 일부분이거나 수소 얼음 알갱이는 확실히 아니라고 주장합니다. 이것이 틀렸음을 증명하기 위해서 롭과 그의 동료 연구진들은 코스믹 레이(비어있는 우주공간에 고르게 스며들어 있는 배경 복사)가 수백만 년 동안 우주를 떠도는 얼음 같은 물질을 얼마나 천천히 증발시키면 그런 오무아무아 같은 빙하를 만들어낼 수 있는지 계산했습니다. 만약 오무아무아가 그런 외계의 얼음으로 구성되어 있다면, 롭과 그의 동료들은 오무아무아가 여행하는 동안 코스믹 레이로 인해서 깎여나간 정도를 계산할 수 있습니다. 

 

오무아무아가 질소 얼음이라면 코스믹 레이에 의해 이미 증발되었을 것

롭은 오무아무아의 원래 크기가 되기 위해서 축적되어야 하는 충분한 양의 수소나 질소가 주변 행성에 있다고 보지 않습니다. 롭은 우리는 한 번도 우주를 유영하는 수소나 질소 빙하 같은 어떤 것도 본 적이 없다고 강조했습니다. 만약 오무아무아가 그런 물질이라면 침식이 너무 많이 일어나지 않도록 배경 복사로 인한 증발을 피하여 우리의 아주 가까운 곳으로부터 왔을 것이라고 말합니다. 그런 환경은 우리에게서부터 아주 가깝거나 적어도 우리 은하의 1퍼센트에 해당하는 사이즈보다는 더 가까운 곳이어야 합니다. 그렇지 않다면 이 덩어리들은 완전히 증발해 버릴 것이기 때문입니다. 태양계든 혹은 무엇이든 그것을 만든 것은 완전히 다른 환경임이 틀림없습니다. "라고 롭이 말했습니다. 

 

롭은 오우아무아의 기원이 자연적인 발생이라는 사실을 완전히 배제하지는 않습니다. 그러나 질소로 만들어진 물질이라는 가설은 도대체 말이 되지 않는다고 말합니다. 

"그것이 질소로 만들어졌다고 주장하는 것은, 우리가 코스믹 레이 증발에 대한 계산을 다 해봤지만, 굉장히 가능성이 희박합니다."라고 덧붙였습니다. 

오무아무아의 성분과 기원에 관한 이론적 충돌은 천체물리학자들 사이의 긴장을 조성하고 있습니다. 

 

오무아무아가 처음 관측되었던 하와이에 위치한 우주 관측소 Pan-STARRS

 

오무아무아를 소행성으로 인식하다

롭이 언급했듯이, 오무아무아가 처음 발견되었던 2017년 10월 이 물체의 이상한 움직임에 대한 관찰로부터 부분적인 논쟁이 시작되었습니다. 그 당시 로버트 워릭(Robert Weryk)이라는 하와이 대학의 포스트 박사과정의 연구원이 Pan-STARRS 관측소로부터 들어온 데이터를 면밀히 검토하고 있었는데 그때 예상치 못한 물체를 발견했습니다. 그 물체는 아주 길쭉하고 작대기 같은, 짧은 축에 비해 긴축이 10배 이상 길어서 전에 없던 모양의 특이한 소행성으로 여겼습니다. 

 

소행성들과 오무아무아 크기 비교, 직각으로 세웠을때 엠파이어 스테이트 빌딩의 높이와 비슷하다.

 

오무아무아의 기이한 반동

분석을 더 해 본 결과, 연구팀은 오무아무아가 우리 태양계를 떠날 때 태양으로부터 예상 밖의 "반동"을 받은 것으로 보이는 결과들을 발견했습니다. 마치 추진력을 사용하기 위한 어떤 종류의 거울이나 돛 같은 것을 이용하는 원리 같았습니다.  그 반동의 방식이 태양 추진 우주선(태양광의 압력을 닻으로 이용하는 우주선)에서 볼 수 있는 것과 닮아 있었습니다. 태양 추진 우주선은 2010년 실험적 증명을 통해 우리가 실제로 테스트했던 항성 간 여행을 위한 추진력으로 제안된 타입입니다. 

어느 누구도 오무아무아가 처음 관측된 당시 그런 비슷한 것이라도 이전에 본 적이 없었습니다. 어떤 과학자들은 오무아무아가 쌍성계 시스템에서 발생하는 중력적 슬링샷(급속한 가속)의 결과로 우리에게 가까이 다가왔다는 가설을 제기하기도 했습니다. 또 다른 과학자들은 그것이 꼬리가 분명하게 있진 않지만, 이상한 형태의 혜성일 가능성을 제기하기도 했습니다. 따라서 과학자들은 오무아무아가 우리의 태양계를 벗어나기 전에 가능한 한 많은 데이터를 모으고 분석하기 시작했습니다. 

 

오무아무아의 시간에 따른 궤도분석

 

 

오무아무아는 태양 추진 비행체?

"외계 물체: 지구 밖의 지적 생명체에 대한 첫 번째 증거(Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth)"라는 제목의 오무아무아에 관한 책을 썼던 롭은 그 책에서 오무아무아에 대한 유일하게 가능한 설명(데이터가 틀렸을 가능성이 없다면)은 외계 문명에 의해 만들어진 태양 추진 비행체에 가깝다고 썼습니다. 

 

롭의 이론는 당연히 과학계에 큰 파장과 논란을 불러일으켰습니다. 대부분의 천문학자들은 오무아무아는 인공물이기보다는 자연물질이라는 생각으로 의견이 모아지고 있었습니다. 오무아무아가 자연물질이라고 주장한 데쉬는 인터뷰에서 롭의 최근 논문은 "오무아무아는 자연적으로 만들어진 물체이다."라는 설명에 대한 또 하나의 "공격"일 뿐이라고 표현했습니다. 

 

오무아무아에 대한 연구는 자연물이라는 것을 입증할 만큼 충분했다

"우리는 존재하는 모든 데이터를 종합적으로 파악하기 위해서 고통스러울 정도의 지대한 노력을 했고 모든 가능성을 염두에 두었습니다. 우리는 아주 조심스럽게 동료 리뷰를 일일이 다 거쳤으며 따라서 저는 우리의 연구를 신뢰하고 있습니다."라고 데쉬는 말하며 롭의 논문은 코스믹 레이가 얼음을 부식시키는 속도가 그들이 계산한 것보다 더 느리다는 발견을 포함하지 않았다고 덧붙였습니다. 

"실험(코스믹 레이 부식에 관한) 결과는 그(롭)가 말한 것보다 훨씬 느렸다고 확실히 말씀드릴 수 있습니다. 사실 우리는 그 실험들을 인용했고 이에 대해 그들은 그냥 기본적으로 '글쎄요, 코스믹 레이의 모든 에너지가 얼음을 부식시키는 데 사용되었을 수 있으나 실험은 단지 그게 사실이 아니란 걸 보여주네요'라고 말할 뿐이었습니다."

 

외계인은 있겠지만 오무아무아가 그 증거가 될 수는 없다

데쉬는 "만일 당신이 명왕성의 덩어리를 가지고 태양 근처에 가져가서 움직임을 본다면, 그것은 오무아무아처럼 그대로 움직이고 행동하는 것을 볼 수 있을 것입니다."라고 강조했다.

지난 몇 년간, 롭은 과학계가 변하거나 변화를 받아들이도록 독려해왔습니다. 롭의 관점에서는 오무아무아가 인공적으로 만들어졌다는 생각은 자연적으로 만들어졌다는 생각만큼 과학계에서 광범위하게 받아들여지지 않았다고 보일 수 있습니다. 

데쉬는 대부분의 천문학자들이 외계인이 존재한다고 믿지만 오무아무아가 외계 생명의 증거라는 것은 믿지 않는다고 말합니다. 

"어떤 천체물리학자든 외계인이 있다고 생각하느냐고 물어보면 거의 100%의 학자들은 이렇게 대답할 겁니다. '우주 어딘가에는 있겠지 우주는 넓은 곳이니까 하지만 그들이 여기에 오는 건 정말 힘들지. 그러면 이 오무아무아는? 에이, 그건 그냥 눈 뭉치야'."라고요.

 

롭은 오무아무아의 성질에 대한 데쉬의 "눈 뭉치" 이론을 반박했습니다.

"우리는 기본 원칙으로 계산을 했습니다. 데쉬는 그의 논문에서 코스믹 레이가 만드는 증발 효과를 과소평가했어요."라고 그의 연구를 평가했습니다.