우주 천체 망원경의 시작 및 제임스 웹에 대해 알아보자

우주망원경은 지구의 대기권 밖에서 지구를 공전하는 망원경으로, 지상의 망원경에서 얻을 수 있는 것보다 더 선명하고 상세한 우주의 이미지를 가능하게 한다. 그 역사를 간단히 살펴보자.

 

1. 우주 망원경의 시작

 

우주 망원경에 대한 아이디어는 1940년대에 시작되었지만, NASA가 그 프로젝트에 대한 진지한 계획을 시작한 것은 1960년대가 되어서였다. 허블 우주 망원경이 될 것에 대한 최초의 디자인은 1970년대에 만들어졌고 1980년대에 개발이 시작되었다. 허블 우주 망원경은 1990년 4월 24일 우주왕복선 디스커버리호를 타고 궤도로 발사되었다. 불행하게도, 일단 망원경이 궤도에 오르자, 주 거울이 잘못된 모양으로 갈려져 이미지가 흐릿해졌다는 것이 발견되었다. 이 문제는 1993년 우주비행사들이 망원경이 최대 잠재력으로 작동할 수 있도록 수정 광학 장치를 수리하였다. 그 이후로, 허블 우주 망원경은 암흑 물질의 탐지, 우리 태양계 밖의 행성들의 첫 번째 이미지, 그리고 우주의 팽창 속도 측정을 포함하여 수많은 획기적인 발견과 관찰을 했다. 허블 우주 망원경 외에도, 나사는 찬드라 엑스선 관측소, 스피처 우주 망원경, 케플러 우주 망원경을 포함한 여러 다른 우주 망원경을 발사했다. 이 망원경들은 우주에 대한 우리의 이해에 상당한 기여를 했고 오늘날에도 최첨단 연구에 계속 사용되고 있다. 하지만 이 주제에 대해 얘기함에 있어 빼놓을 수 없는 것이 가장 최근에 발사되어 현재 구동 중인 제임스 웹 망원경(JWST) 일 것이다. 

 

2. 제임스 웹 천체 망원경(JWST)

 

제임스 웹은 20년 이상 개발되어 왔으며, 1996년에 시작되었다. 이것은 나사, 유럽 우주국, 캐나다 우주국 간의 공동 프로젝트이다. 망원경은 수많은 설계 변경과 지연을 겪었지만, 마침내 2021년 12월 25일 프랑스령 기아나 우주센터에서 발사되었다. JWST는 적외선에 최적화된 우주관측소로 지구에서 약 150만km(약 93만 마일) 떨어진 제2 라그랑주점(L2)에 위치할 예정이다. 이 위치는 지구의 대기나 자기장의 영향을 받지 않기 때문에 지구의 망원경보다 훨씬 더 명확한 우주의 모습을 제공하게 될 것이다. 망원경에는 지름 6.5m(21피트)의 대형 주경이 있으며, 발사 후 펼쳐진 18개의 육각형 세그먼트로 구성되어 있다. 거울은 적외선 반사율을 극대화하기 위해 금으로 코팅되어 있다. JWST에는 근적외선 카메라(NIRCam), 근적외선 분광기(NIRSpec), 중적외선 분광기(MIRI), 미세 유도 센서/근적외선 이미저 및 슬릿리스 분광기(FGS/NIRISS) 등 4개의 주요 과학 장비가 있다. 이 기구들은 JWST가 은하의 형성과 진화, 별과 행성계의 탄생, 그리고 외계 행성 대기의 구성을 포함하여 우주의 많은 다양한 측면을 연구할 수 있게 해 줄 것이다.

 

3. 놀라운 장면들

 

웹이 보내온 사진들이 참으로 놀라웠다. 지구의 지상에서 촬영할 수 없을뿐아니라, 기존에 사용 중인 망원경으로는 볼 수 없었던 엄청난 사진들을 보내왔다. NASA가 가장 먼저 공개한 장면은 NGC 3132 (일명 남쪽 고리 성운 또는 팔렬 성운)을 포함한 다수의 사진이었다. 근적외선 카메라뿐 아니라 중적외선 분광기로 촬영한 모습까지 보여 주었다. 이후에도 계속해서 공개 중이다. 스테판 5중주(Stephan's Quintet) 은하군의 모습은 장엄함과 경외심을 갖지 않을 수 없다. 저작권 등의 이유로 모든 이미지를 이곳에 게시하지 못하는 것이 참으로 아쉽다. 해당 장면들을 더 보고 싶은 구독자님들은 찾아서 확인해 보시기를 당부드린다. 수리성운의 창조기둥 장면 역시 인상 깊다. 세 개의 기둥을 보면 독수리처럼 보인다 하여 이런 이름이 붙여졌는데, 창조의 기둥이 부리 부분이고 주변이 날개같이 보인다. 1995년 허블우주망원경에 의해 발견되었다. 어두운 색의 가스 구름 형상을 하고 있지만 내부에서는 활발한 항성생성과 같은 활동이 일어나고 있는 것으로 추정한다. 2022년 웹이  근적외선 영역에서 새롭게 찍은 사진을 보내왔다. 허블과는 차원이 다른 선명한 장면을 볼 수 있다. 이외에도 대마젤란 은하, 수레바퀴은하, 타란튤라 성운 그리고 해왕성의 고리와 위성 7개의 모습들도 볼 수 있다. 제임스 웹의 활약은 우주에 대한 우리의 궁금증을 풀어주는 데에 크게 기여할 것이다.