[제임스웹 첫 영상공개]제임스웹은 어떤 우주망원경인가
조 바이든 미국 대통령이 11일(현지시간) 미국항공우주국(NASA)의 차세대 우주망원경 ‘제임스웹 우주망원경(JWST)’이 촬영한 약 46억 광년 떨어져 있는 SMACS 0723 은하의 풀 컬러 사진을 공개했다. 12일(현지시간) 이뤄지는 NASA의 제임스웹 우주망원경의 첫 관측결과 발표 하루 전에 앞서 공개하는 것으로 사진은 현재까지 촬영한 우주 사진 중 가장 높은 해상도를 자랑한다.
제임스웹우주망원경은 허블우주망원경의 뒤를 이을 세계 최대 규모 차세대 우주망원경이다. 이 우주망원경은 처음 설계도가 공개됐을 때부터 화제가 됐다. 기존에는 볼 수 없던 독특한 디자인과, 우주망원경으로는 상상할 수 없는 큰 몸집 때문이었다. 우주망원경은 이를 싣고 우주로 올려보낼 로켓보다 크면 안 되는 만큼 크기를 키우는 데 한계가 있다. NASA가 이런 한계를 극복하기 위해 채택한 아이디어는 큰 거울 하나를 제작하는 대신 작은 거울 여러 개를 만들어 이어붙이는 것이었다.
제임스웹 우주망원경에는 대각선이 1.3m인 정육각형 거울 18개를 이어 붙인 거대한 거울(주경)이 달려있다. 로켓 안에 탑재될 때는 폴더블폰처럼 거울 한쪽 끝(정육각형 거울 3개)을 접었다가 우주로 나가 로켓에서 분리되면 접었던 부분을 펼친다. 태양열과 빛으로부터 보호하기 위한 방패막은 가로 21m, 세로 14m 크기다. 주경 지름은 허블 지름인 2.4m의 2.7배지만 주경에 가벼운 베릴륨 금속을 써 망원경 전체 무게는 6.2t으로 허블의 절반이다.
제임스웹우주망원경은 거울을 다 펼치면 지름이 6.5m로 허블의 약 3배다. 집광 면적은 25m²에 이른다. 지금까지 개발된 우주망원경 중 가장 크다. 그만큼 희미한 빛도 잘 포착할 수 있다.
제임스웹우주망원경은 우주 형성 초기 일어났던 일들을 관찰하는 것이 주 임무다. 허블보다 약 100배 강력한 성능을 갖췄고 허블과 달리 적외선을 관찰할 수 있다. 허블이 빅뱅 후 약 10억 년 후 초기 은하의 마지막 모습을 관측했다면, 제임스웹은 그보다 더 앞선 은하의 시작과 별의 탄생을 볼 수 있다. 초기별과 초기 은하의 첫 순간을 관측하는 셈이다.
먼 우주에서 오는 전파는 점차 파장이 길어져 적외선으로 바뀌게 되는데 이를 관찰할 수 있게 된다. NASA는 136억 광년 바깥의 은하에서 적외선을 수집해 우주 생성 직후의 모습을 관찰할 것으로 기대한다. 천문학자들은 우주의 팽창을 이끈 빅뱅이 약 138억년전 발생했다고 본다.
과학동아DB
지구저궤도를 공전하는 허블 우주망원경과 달리 제임스웹 우주망원경은 지구와 달 사이 거리의 약 4배인 지상에서 150만km 떨어진 라그랑주점(L2·태양과 지구의 중력이 상쇄되는 5개의 라그랑주점 중 하나)에 설치됐다. 제임스웹 우주망원경은 크리스마스인 지난해 12월 25일 아리안5호 로켓에 실려 남미 프랑스령 기아나 유럽우주센터에서 발사된 뒤 29일간에 걸쳐 지구와 태양이 끌어당기는 힘이 같은 지점인 라그랑주 L2 지점까지 이동하면서 약 50여 차례에 이르는 서서히 몸체를 펼치는 작업을 진행했다.
그래서 시야각이 넓고 오차도 적다. 대신 영하 약 220도의 극한 환경을 버텨내야 한다. 제임스웹우주망원경으 임무 기간은 5~10년이다.
제임스웹 우주망원경 프로젝트 초기부터 참여한 존 매더 NASA 고다드우주비행센터 수석연구원은 2018년 미 정보기술(IT) 월간지 와이어드와의 인터뷰에서 “JWST는 우주를 훨씬 더 멀리 볼 수 있다”며 “별이 태어난 먼지구름의 내부도 들여다볼 수 있을 것”이라고 말했다.
제임스웹 우주망원경은 발사를 앞두고 개명 청원이 일었다. 우주망원경은 지난 1960년대에 NASA 2대 국장을 지내며 과학의 가치를 제고했다는 평가를 받는 제임스 웹의 이름을 따 지었는데 성 소수자 박해에 앞장섰다는 주장이 제기되면서 개명 요구까지 이어진 것이다. 지난해 미국의 천문학자 루시앤 왈코비츠를 비롯한 4명의 과학자가 웹 전 국장의 성 소수자 탄압을 이유로 개명 청원을 내고 여기에 1250명의 과학자가 서명하면서 NASA도 개명 방안을 검토했지만 결국 이름을 그대로 쓰기로 하면서 청원은 이뤄지지 않았다.
NASA는 이달 12일 오전 10시(현지시간)에는 제임스 웹 우주망원경의 첫 관측결과가 정식 공개된다. 남반구 별자리인 용골자리에 있는 대성운과 태양계 밖 외계 거대 행성 WASP-96 등 제임스 웹의 공식 과학 임무 목록인 첫 관측 천체 5가지를 발표한다. NASA는 “NASA TV를 통해 생중계 된다”고 밝혔다.
[고재원 기자 ,조혜인 기자 jawon1212@donga.com,heynism@donga.com]
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