제임스웹, 외계생명체 찾아낼까…‘외계행성 관측’도 주요 임무

  • 동아일보
  • 입력 2022년 7월 12일 13시 56분


조 바이든 미국 대통령이 12일 공개한 제임스 웹 우주망원경의 첫 관측 풀 컬러 이미지. 지구에서 40억광년 떨어진 SMACS 0723 은하다. NASA 제공.
조 바이든 미국 대통령이 12일 공개한 제임스 웹 우주망원경의 첫 관측 풀 컬러 이미지. 지구에서 40억광년 떨어진 SMACS 0723 은하다. NASA 제공.
QR코드를 스캔하면 제임스웹에 대해 자세히 알 수 있는 인터랙티브 페이지(https://original.donga.com/2022/jameswebb)로 연결됩니다.
QR코드를 스캔하면 제임스웹에 대해 자세히 알 수 있는 인터랙티브 페이지(https://original.donga.com/2022/jameswebb)로 연결됩니다.
조 바이든 미국 대통령이 11일(현지시간) 미국항공우주국(NASA)의 차세대 우주망원경 ‘제임스웹 우주망원경(JWST)’이 포착한 첫 총천연색 이미지를 공개했다. 현재까지 인류가 촬영한 우주 천체 사진 중 가장 해상도가 좋은 사진이다.

바이든 대통령의 이번 이미지 공개는 12일(현지시간) NASA가 제임스 웹 우주망원경의 첫 관측 결과를 정식 발표하기 하루 전에 이뤄졌다. 제임스 웹 우주 망원경이 인류가 개발한 우주 망원경 중 가장 크고 강력해 우주에 대한 인류의 이해에 혁명을 일으킬 수 있다고 평가를 받는 만큼 대통령이 직접 나서 먼저 그 의미를 강조하는 것으로 해석된다.

제임스 웹 우주망원경의 정밀 유도 센서 테스트 이미지. NASA 제공.
제임스 웹 우주망원경의 정밀 유도 센서 테스트 이미지. NASA 제공.
바이든 대통령이 공개한 사진은 지구에서 약 46억 광년(1광년은 빛이 1년 가는 거리로 약 9조4600억km) 떨어져 있는 ‘SMACS 0723’ 은하다. NASA는 미국 동부 시간 기준 12일 오전 10시 30분(한국시간 오후 11시 30분) SMACS 0723를 포함해 제임스 웹 우주망원경이 처음 관측한 5개 천체의 이미지를 공개할 예정이다.

슈테팡 5중 은하는 페가수스 별자리에 있으며 2억9000만광년 거리에 있다.
슈테팡 5중 은하는 페가수스 별자리에 있으며 2억9000만광년 거리에 있다.
이날 바이든 대통령이 먼저 공개한 SMACS 0723 은하는 멀리서 온 천체의 빛을 확대해 휘어짐 현상을 일으키는 ‘중력 렌즈’ 역할을 하는 천체로 관심을 끈다. 제임스 웹 우주망원경의 관측 이전에는 관측할 수 없던 거리에 있던 은하다. 제임스 웹 우주 망원경은 가시광선, 근적외선 스펙트럼을 관찰하던 허블 우주망원경과는 달리 적외선 대역 관측도 가능해 우주의 더 깊숙한 공간을 관측할 수 있다.

지구에서 2000광년 떨어진 남쪽고리성운은 지름이 0.5년에 이른다.
지구에서 2000광년 떨어진 남쪽고리성운은 지름이 0.5년에 이른다.
공개된 이미지 중간에 보이는 빛이 중력렌즈에 의해 증폭되고 휜 것이 관찰된다. NASA는 “SMACS 0723 은하보다 훨씬 초기 우주에서 온 빛”이라고 설명했다. 바이든 대통령은 SMACS 0723 은하의 이미지를 공개하며 “오늘은 역사적인 날”이라면서 12일 전체 이미지가 공개돼 전 세계와 공유하면 “과학기술과 인류 전체를 위한 우주탐사에 있어 역사적인 순간이 될 것”이라고 말했다.

제임스 웹 우주망원경은 1990년대부터 고도 537~541km의 지구 저궤도를 돌며 관측 임무를 수행한 허블 우주망원경의 뒤를 잇는 차세대 우주 망원경이다. 1996년부터 제작에만 약 100억달러(약 13조 원)가 투입됐다. 천문학 사상 최대 프로젝트로 손 꼽힌다. 제임스웹 우주망원경은 금빛의 육각형 거울 18개를 벌집 형태로 이어붙여 만든 주경의 지름만 6.5m에 이른다.

2005년 미국 메릴랜드주 NASA 고다드 우주비행센터 실물 크기 모형 앞에서 제임스 웹 우주망원경 연구팀이 기념사진을 촬영했다. NASA 제공.
2005년 미국 메릴랜드주 NASA 고다드 우주비행센터 실물 크기 모형 앞에서 제임스 웹 우주망원경 연구팀이 기념사진을 촬영했다. NASA 제공.
천문학자들은 중간 크기의 블랙홀, 우주 팽창 속도 등 천문학과 우주 연구에서 그동안 연구가 어려웠던 분야에 새로운 관측 데이터를 제공할 것으로 기대하고 있다. 135억 년 전 빅뱅 직후 우주 생성 초기 신호를 포착하고 외계행성과 외계 생명체 조사 임무도 맡았다.

지구에서 7600광년 떨어져 있는 용골자리 대성운은 남반구 별자리로 태양보다 몇 배나 큰 거대한 별들이 여기서 탄생하고 있다. NASA 제공.
지구에서 7600광년 떨어져 있는 용골자리 대성운은 남반구 별자리로 태양보다 몇 배나 큰 거대한 별들이 여기서 탄생하고 있다. NASA 제공.
제임스 웹 우주망원경은 지난해 12월 발사돼 올해 1월 지구에서 150만km 떨어진 임무지역인 라그랑주 L2 지점에 안착했다. 지구와 달 사이 38만5000㎞보다 약 4배 먼 거리다. 라그랑주 L2는 우주 관측에 유리하다. 중력과 원심력이 상쇄돼 빛의 왜곡이 없다. 태양이 지구 뒤에 가려져 햇빛의 방해도 받지 않는다.

WASP-96b는 지구에서 1150광년 떨어진 외계 행성이다. NASA 제공.
WASP-96b는 지구에서 1150광년 떨어진 외계 행성이다. NASA 제공.
제임스 웹 우주망원경은 목적지에 도착 후 우주 환경에 맞춰 18개의 거울을 보정하고 정렬하는 등 실제 관측을 위한 6개월의 준비 기간을 거쳤다. 이후 첫 관측과 분광 관측이 진행됐다. NASA는 제임스 웹이 보내오는 데이터를 받아 천문학자와 대중을 위한 이미지로 처리하는 과정을 거쳤고, 이번에 그 결과를 공개하는 것이다.

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