세계적인 과학뉴스지 ‘사이언스 뉴스(ScienceNews)’가 21일(현지시간)에 ‘2023년 가장 있기 있는 과학뉴스’를 선정해 발표했다. 뉴스 편집자에 따르면 올해 약 2,100만 명이 웹사이트를 방문했고, 그중 가장 많이 읽히고, 많이 본 5대 기사를 발표한다고 밝혔다.

1. 심각한 폐 감영을 일으키는 곰팡이, 미국 전역에서 발견

9월 23일에 보도된 이 기사는 2007년부터 2016년까지 메디케어 기록을 분석한 결과 심각한 폐 감염을 일으키는 곰팡이 진균이 미국 전역에 퍼져 있다는 연구결과를 다뤘다. 11월 11일 Clinical Infectious Diseases에 보고된 이 연구는 1955년과 데이터와 2000년대 기록을 비교하여 곰팡이 발생 분포를 지도로 제시했다.

미국에서 폐 감염을 일으킨 곰팡이 진균은 히스토플라스마, 콕시디오이데스, 블래스토미세스 등 3종이다. 이중 히스토플라마증은 1955년에 주로 미국 동부에서 감염이 발생했지만, 2007년부터 2016년까지의 메디케어 기록에 따르면 47개 주와 워싱턴 DC에서 특정 기준치 이상의 히스토플라스마증 사례가 발생한 것으로 나타났다.

콕시디오이데스 진균증 사례 역시 1955년에는 미국 남서부에서 시작했지만, 현재는 35개 주로 확산되었다고 Medicare 기록에 나와 있다. 블래스토미세스도 1955년에는 중서부와 동부에서 주로 발견되었다. 그러나 2007년부터 2016년까지 40개 주에서 특정 기준점 이상의 분아균증 사례가 보고된 것으로 연구진은 밝혔다.

2. 냉동 미라 '외치'의 DNA에서 새롭게 밝혀진 사실

9월 23일에 보도된 이 기사는 냉동 미라의 DNA 분석 결과 2012년 분석과는 다른 결과를 발견했다는 연구결과를 다뤘다. 8월 16일 Cell Genomics에 발표된 이 연구는 ‘외치’가 신석기 시대 농부였을 가능성이 있다고 밝혔다.

티롤 산맥 알프스의 빙하가 녹아서 발견된 이 냉동 미라는 2012년 분석에 근거해 카스피해 대초원 출신이며, 약 4,900년 전 사람으로 알려졌다. 그러나 요하네스 클라우스(Johannes Krause) 막스플랑크 진화인류학 연구소 박사는 “그런 유형의 조상을 가졌다고 보기에는 더 오래된 흔적들이 보였다.”고 말했다.

특히 남성형 대머리와 어두운 피부가 힌트를 줬는데, 유럽에서 볼 수 있는 밝은 피부색을 나타내는 유전자는 3~4천년 전에는 널리 퍼지지 않았다는 것이다. 즉, ‘외치’는 약 5,300년 전 신석기 시대 농부였을 가능성이 90% 이상이라고 밝혀졌다.

3. 수학자들이 마침내 ‘아인슈타인’ 타일을 발견하다.

4월 22일에 보도된 이 기사는 ‘아인슈타인’ 타일을 최초로 발견한 사례를 다뤘다. 아인슈타인은 독일어로 ‘하나의 둘’을 뜻하는 단어인데, 질서와 무질서 사이에서 반복되지 않는 비주기적 패턴을 형성하는 ‘고약한 모형’으로 알려진다.

일반적으로 주기적인 패턴을 사용하면 이전 배열에 맞춰 완벽하게 평면을 덮을 수 있다. 그러나 아인슈타인은 정해진 패턴이 없기 때문에 반 세기 동안 수학자들에게 미션과도 같았다. 이 연구를 수행한 데이빗 스미스(David Smith)와 동료 연구진은 ‘최후의 모자(모양)’피스를 구성하는 작은 모형들의 길이를 변경함으로써 전체 배열을 완성했다고 밝혔다.

4. 지구 내부의 핵이 회전을 역전했을 수 있다.

2월 25일에 보도된 이 기사는 지구의 핵이 멘틀과 표면의 회전을 일시적으로 멈췄을 수 있다는 연구결과를 발표했다. 1월 23일에 Nature Geoscience에 발표된 이 연구는 지구의 핵이 빠르게 회전하고 있지만, 2009년 경에는 거의 멈췄고 이후 점차 반대 방향으로 움직이기 시작했다는 것이다.

지구 내 핵의 회전 변동에 대한 증거는 콜롬비아대학교 지구 관측소 연구진과 지구 물리학자들에 의해 1996년에 처음 제기됐다. 당시 폴 리처드(Paul Richards) 박사는 지난 30년 동안 지진으로 인한 지진파가 지구의 내핵을 통과하는 데 서로 다른 시간이 걸렸다고 보고한 바 있다. 이번 연구를 진행한 숭 샤우동(Xiaodong Song) 박사는 이전의 연구에서 더 나아가 “행성은 하루에 360도 회전하는데, 우리 연구에 따르면 내핵이 평균적으로 나머지 부분보다 연간 약 1도 가량 빠르게 회전한다.”고 주장했다. 그리고 2009년 이후부터 이동 시간의 차이가 사라졌는데, 내핵의 회전이 잠시 멈춘 것을 의미하며 이후 반대 방향으로 다시 회전하기 시작했다고 설명했다.

5. 천문학자들이 우주를 흔드는 충격파를 처음으로 발견했다.

3월 25일에 보도된 이 기사는 천문학자들이 우주 웹을 따라 물결치는 충격파를 처음으로 발견했다는 소식을 다뤘다. 2월 17일 Science Advances에 발표된 이 논문에 따르면 수십만 장의 이미지를 결합한 결과 충격파가 우주 웹을 채우고 있는 은하, 갓, 암흑물질 등을 따라 희미한 빛이 발산되는 것으로 나타났다.

과학자들은 지금까지 은하단 주변의 충격파를 관찰했지만, 우주 물질을 연결하는 필라멘트를 실제로 본 적이 없다고 알려진다. 필라멘트는 ‘우주 거미줄’이라고도 불리는데, 이것이 존재해야만 우주의 여러 물질들이 클러스터로 연결될 수 있다.

연구진들은 단일 필라멘트의 충격파를 찾는 대신 필라멘트로 연결될 수 있을 만큼 가까운 600,000쌍 이상의 은하단의 전파 이미지를 결합하여 단일 이미지로 병합했다. 이는 약한 신호를 증폭시켜 평균적으로 성단 사이의 광선을 가시적으로 확대시킬 수 있기 때문이다.

이번 연구를 본 마르쿠스 브뤼겐(Marcus Brüggen) 함부르크대학 전체물리학과 교수는 “지금까지 시뮬레이션으로 예측되었던 ‘우주 충격파’의 존재를 확인했다는 것은 놀라운 성과”라고 말했다.