붕괴 전 아레시보 전파망원경의 모습. 아레시보=AP뉴시스

“전 세계 천문학과 행성 과학에 있어 가장 슬픈 날” 

지난 1일(현지시간) 미국령 푸에르토리코에 있는 ‘아레시보 천문대 전파망원경’의 붕괴 소식이 전해지자 미국 항공우주국(NASA·나사) 부국장으로 있는 천체물리학자 토마스 쥐르뷔헨이 안타까운 마음을 드러내며 트위터에 남긴 말이다.

전파망원경 하나가 무너졌다는 소식에 전 세계 과학자들이 안타까움을 보이는 것은 아레시보 전파망원경이 세계에서 가장 유서(예로부터 전해 내려오는 내력) 깊은 천문학 시설이기 때문. 1963년 세워진 뒤 지난 57년 동안 우주로 향하는 ‘지구의 눈’ 역할을 해온 아레시보 전파망원경은 지구 주변 소행성을 탐지하는 역할을 하며 천문학 연구의 획기적인 발전을 이끌어냈다. 인류가 외계인을 찾으려는 시도에도 큰 역할을 담당하며 다수의 영화에 단골 소재로 등장하기도 했다. 어동이와 나성실 박사의 대화로 아레시보 전파망원경의 업적을 살펴보자. 

아레시보 전파망원경 붕괴 직후 촬영된 사진

전파를 관측하는 ‘전파망원경’

어동이 박사님, 며칠 전 공개된 아레시보 전파망원경 붕괴 영상을 봤는데, 눈을 씻고 찾아봐도 망원경은 보이질 않더라고요. 망원경은 대체 어디 있는 건가요?

나성실 하하하. 어동이가 아레시보 ‘전파망원경’을 ‘광학망원경’으로 착각했나보구나. 사람의 눈으로 별과 같은 천체를 관측하는 ‘광학망원경’과 달리 전파망원경은 천체에서 나오는 전파를 관측하는 장치를 말해. 광학망원경보다 천체의 움직임을 더 정확하게 측정할 수 있단다. 보통 접시 모양의 넓은 반사판이 있는데, 반사판이 천체에서 날아오는 전파를 받아들이는 거지.

아레시보 전파망원경의 경우 접시 반사판의 지름이 305m에 달해. 2016년 중국의 지름 500m 전파망원경 ‘텐옌’이 세워지기 전까지 53년 간 지구 최대의 전파망원경이었어. 반사판을 둘러싸는 산봉우리 3개에 각각 높은 탑이 세워져 있고, 탑과 연결된 케이블은 900t(톤) 가량의 철제 구조물로 된 수신 장비를 떠받들고 있었는데, 세월이 지나며 이런 장비들이 많이 낡았겠지? 결국 반사판 위 137m 공중에 있던 수신 장비들이 반사 접시에 쿵하고 떨어지면서 붕괴된 거란다.

아레시보 전파망원경이 1974년 외계인을 향해 보낸 전파메시지를 표현한 그림. 맨 아래 보라색으로 칠해진 부분이 아레시보 전파망원경의 모습이고 그 위가 태양계를 표현한 이미지다. 바로 위 빨간색 부분은 인간의 모습이다. SETI 홈페이지 캡처

“여기는 지구, 외계인 응답하라”

어동이 아! 그렇군요. 아레시보 전파망원경이 외계인과 소통을 시도했다는 이야기가 흥미로워요.

나성실 아레시보 전파망원경을 중심으로 외계인이 보낸 신호를 찾고, 직접 외계인에게 메시지를 보내는 프로젝트가 진행됐단다. 1960년부터 진행된 ‘외계 지적생명체 탐사(SETI)’ 프로젝트야. 지적인 능력을 갖춘 외계 생명체가 우주 어딘가에 있다면 외계인들도 인간처럼 전파를 사용할 것이고, 그렇게 우주로 퍼진 인공적인 전파를 아레시보 전파망원경으로 잡아내겠다는 것이었어. 인공적으로 만들어낸 전파는 천체에서 나오는 전파와 패턴이 달라서 구별하기 쉽거든. 

어동이 우와 대단해요! 외계인에게 직접 메시지도 보냈다고요?

나성실 1974년엔 빛의 속도로 가도 지구에서 2만5000년이 걸리는 천체 밀집 지역 ‘허큘리스 대성단’을 겨냥해 지구에 사는 우리를 소개하는 전파 메시지를 쐈어. 숫자 0과 1이 1679자리로 이뤄진 신호였는데, 주파수 변화를 통해 0과 1을 표현했지. 메시지를 받은 외계인이 신호를 해석해 그림으로 표현하면 여러 정보를 알 수 있도록 말이야. 전파메시지에는 지구 문명의 역사가 담겼어. 숫자 1∼10, 인간의 모습, 태양계의 모습, 아레시보 전파망원경의 모습 등이 담긴 거지. 

영화 ‘콘택트’의 한 장면. 천문학자 엘리가 전파망원경 옆에서 우주신호에 귀를 기울이고 있다. 동아일보 자료사진

소행성 추적하고, 영화에도 출연 

어동이 메시지를 외계인이 확인했을지 정말 궁금해요. 아레시보 전파망원경은 또 어떤 임무를 수행했나요?

나성실 외계인을 찾는 연구뿐 아니라 지구에 접근하는 소행성을 추적하는 임무도 맡았지. 미국의 과학자 조지프 테일러와 러셀 헐스는 아레시보 전파망원경을 이용해 강한 자기장을 갖고 빠른 속도로 회전하는 중성자별(밀도가 매우 높은 별)인 ‘펄서’를 발견했고, 이 발견으로 1993년에 노벨물리학상을 받기도 했단다.

아레시보 전파망원경은 영화에도 등장했어. 외계와의 소통을 다룬 1997년 영화 ‘콘택트’, 1995년에 만들어진 007 시리즈 ‘골든아이’에 출연하기도 했단다.

어동이 우리의 눈 역할을 해준 전파망원경이 붕괴됐다니 아쉬워요…. 아레시보의 뒤를 이어 다른 전파망원경들이 꼭 외계인을 찾아주면 좋겠어요! 

▶어린이동아 김재성 기자 kimjs6@donga.com

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