오늘은 네 가지 소식입니다. 지구를 둘러싼 오로라의 고리가 낮 쪽까지 통째로 찍혔고, 캐나다의 전파망원경이 아주 먼 옛날 수소가 보낸 희미한 전파를 잡아냈습니다. 1931년에 식으로만 적혀 있던 입자들의 묶음이 차가운 원자 기체에서 만들어졌고, 세균은 바이러스가 들고 온 무기를 거꾸로 경보로 쓰고 있었습니다.
지구
유럽과 중국이 함께 올린 위성 스마일이 자외선으로 지구 북극을 감싼 오로라 고리 전체를, 낮인 쪽까지 담았습니다.
오로라는 태양에서 온 입자가 지구 자기장에 끌려 극지방 하늘로 쏟아질 때 공기가 빛나는 것입니다. 극 둘레에 고리 모양으로 생기는데, 그 고리가 아주 커서 땅에서는 한 조각만 보입니다. 게다가 낮에는 햇빛에 묻혀 보이지 않습니다.
유럽우주국과 중국 과학원이 함께 올린 스마일 위성은 지구에서 멀리 떨어진 자리에서 자외선으로 지구를 봅니다. 자외선으로 보면 낮에도 오로라가 드러납니다. 이번에 공개된 영상에는 북극을 감싼 고리가 통째로 담겼고, 한 시간 동안 고리가 출렁이며 모양을 바꾸는 모습이 보입니다. 태양에서 불어온 바람이 자기장을 어떻게 흔드는지 한눈에 보려는 것이 이 위성의 목적입니다.
아틀라스 눈으로 보면자료실 「가시광선과 전자기파」는 우리 눈이 아주 좁은 창문이라고 말합니다. 낮의 오로라는 그 창문 바로 옆, 자외선 쪽에서 벌어지고 있었습니다. 9월 26일 이 자리의 태양풍 감시 위성 이야기와 이어지는 소식입니다 — 그쪽이 바람을 재는 일이라면, 이쪽은 그 바람이 지구에 남긴 자취를 보는 일입니다.
조심할 것새 발견이 아니라 새 사진입니다. 영상은 지난 7월 말에 한 시간쯤 찍은 것입니다.
출처 · NASA APOD (ESA · 중국 과학원)
우주
캐나다의 전파망원경 카임이 우주가 지금 나이의 절반도 안 되던 시절, 수소 가스가 내놓은 21센티미터 전파를 잡아냈습니다.
우주에서 가장 흔한 물질은 수소입니다. 수소 원자는 아주 드물게 상태가 바뀌며 파장 21센티미터의 전파를 내놓습니다. 이 전파를 모아 지도를 그리면, 별이 아니라 가스가 어디에 얼마나 몰려 있는지 알 수 있습니다. 은하를 하나하나 세는 것보다 값도 훨씬 적게 듭니다.
문제는 이 전파가 너무 희미하다는 것입니다. 우리 은하의 전파와 사람이 쓰는 전파, 장치가 내는 잡음에 묻힙니다. 캐나다 브리티시컬럼비아 대학 등 연구진은 카임 망원경이 2019년에 아흔네 밤 동안 모은 자료를 걸러, 빛이 떠난 지 90억 년쯤 된 수소의 전파를 가려냈습니다. 진짜인지 확인하는 데만 한 해가 넘게 걸렸습니다. 이 방법이 통한다는 것을 보인 첫걸음입니다.
아틀라스 눈으로 보면허블은 멀어지는 은하의 빛이 붉어지는 것을 보고 우주가 커지고 있음을 알았습니다. 자료실 「적색편이」가 그 이야기입니다. 은하 대신 가스의 전파로 같은 지도를 그릴 수 있다면, 우주가 언제 얼마나 빨리 커졌는지를 더 멀리까지 되짚을 수 있습니다.
조심할 것암흑에너지에 대해 무엇을 말한 것은 아닙니다. 방법이 통한다는 것을 보인 단계이고, 모아 둔 자료의 일부만 썼습니다.
출처 · ScienceDaily (브리티시컬럼비아 대학)
물리
원자들을 아주 가느다란 관에 가두고 서로 끌어당기게 만들자, 여섯 알 넘게 묶인 덩어리가 생겼습니다.
한 줄로만 움직일 수 있는 좁은 세상에서는 입자들이 서로 끌어당기며 묶음을 이룰 수 있습니다. 분자처럼 화학결합으로 붙은 것이 아니라, 서로 당기는 힘만으로 함께 가는 상태입니다. 한스 베테가 1931년에 식으로 보여 준 이 묶음을 베테 끈이라고 부릅니다.
오스트리아 인스브루크 대학 연구진은 세슘 원자를 절대영도에 아주 가깝게 식히고, 수천 개의 가느다란 관에 나눠 가두어 한 방향으로만 움직이게 했습니다. 그다음 원자끼리 밀던 힘을 당기는 힘으로 바꾸자 여러 크기의 묶음이 생겼습니다. 정말 묶여 있는지 확인하려고 두 가지로 풀어 보았습니다. 관 속에서 퍼지게 했을 때는 서로 부딪혀도 묶음이 버텼고, 관을 없애고 사방으로 퍼지게 했을 때는 묶음이 풀리며 그 에너지가 운동으로 나타났습니다.
아틀라스 눈으로 보면자료실 「양자화와 플랑크」는 에너지가 낱개로만 오간다는 이야기입니다. 그 낱개들이 좁은 곳에서 서로 당기면 또 다른 묶음이 되고, 그 묶음은 삼차원으로 나오면 풀립니다. 같은 입자라도 몇 차원에 사는지에 따라 다른 규칙을 따른다는 뜻입니다.
조심할 것묶음을 직접 찍은 것이 아니라, 두 방식으로 풀어 본 에너지 차이로 알아낸 것입니다. 고체 자석에서는 전에 비슷한 상태가 관측된 적이 있고, 이번은 원자 기체에서 처음입니다.
출처 · ScienceDaily (인스브루크 대학)
생물
바이러스가 세균 안에서 쓰는 단백질 가위가 세균의 감지 단백질을 자르는 순간, 그것이 방어를 켜는 신호가 되는 것으로 밝혀졌습니다.
세균도 바이러스에 걸립니다. 세균을 노리는 바이러스를 파지라고 합니다. 세균에게는 파지가 들어왔을 때 켜지는 방어 장치가 여럿 있는데, 그중 하나는 아주 매서운 방식을 씁니다. 감염된 세균이 스스로 죽어 버려서, 바이러스가 옆 세균으로 퍼지지 못하게 하는 것입니다. 잘못 켜지면 멀쩡한 세균이 죽으니 신호를 정확히 알아채야 합니다.
미국 유타 대학 연구진은 그 신호가 무엇인지 찾았습니다. 파지는 세균 안에서 단백질을 자르는 가위 같은 효소를 씁니다. 그 가위가 세균의 감지 단백질을 자르는 순간이 바로 경보였습니다. 바이러스의 유전 물질을 알아보는 흔한 방식과 다릅니다 — 바이러스가 무엇을 가지고 왔는지가 아니라, 무엇을 하고 있는지를 보고 알아채는 것입니다.
아틀라스 눈으로 보면다우드나와 샤르팡티에의 크리스퍼도 본래 세균이 파지와 싸우며 만든 장치였습니다. 세균의 방어 장치 하나가 사람의 도구가 된 셈입니다. 자료실 「페니실린과 항생제 내성」이 말하듯 세균은 우리보다 빨리 배우는데, 그 배움의 창고를 우리가 계속 뒤지고 있습니다.
조심할 것세균에서 밝힌 기초 연구입니다. 파지로 병을 치료하는 데 쓰일 수 있다는 것은 아직 가능성이고, 사람에게 시험한 적은 없습니다.
출처 · ScienceDaily (유타 대학)