제임스웹 우주망원경 "가장 정밀한 SMACS 0723 은하 구조 보여줬다

중력렌즈 현상 있어 훨씬 더 멀리 있는 천체도 관측

미항공우주국이 첫 공개한 제임스웹 우주망원경으로 찍은 SMACS 0723 은하단 이미지. 미국항공우주국(NASA) 제공

조 바이든 미국 대통령이 11일(현지시간) 미국항공우주국(NASA)의 차세대 우주망원경 ‘제임스웹 우주망원경(JWST)’이 촬영한 총 천연색 사진을 공개했다. 이 사진은 지구에서 약 46억 광년 떨어져 있는 SMACS 0723 은하단을 촬영한 것으로 현재까지 인류가 촬영한 우주 사진 중 가장 높은 해상도를 자랑한다. SMACS 0723 은하단의 가장 정밀한 구조를 볼 수 있다는 의미다. 

양성철 한국천문연구원 책임연구원은 12일 전화 통화에서 “SMACS 0723은 이전의 허블 망원경으로도 관찰했던 은하단”이라며 “SMACS 0723 은하단을 제임스웹 우주망원경으로 촬영한 것은 이전의 허블 망원경과 비교해 얼마나 뛰어난 성능을 가졌는지 보여주기 위함”이라고 설명했다. 

실제 이번 사진에서는 허블 망원경으로 볼 수 없던 SMACS 0723 은하단의 성단 등의 구조가 선명하게 포착됐다. 이 구조들은 우주 가장 초창기의 모습을 밝히는 데 도움이 되는 자료들이다. NASA는 “이번 촬영 데이터를 기반으로 은하의 질량과 나이, 구성에 대해 연구를 하게 될 것”이라고 밝혔다. 

또한 이번에 포착한 사진은 제임스웹 우주망원경이 반나절 만에 촬영한 것이다. 이와 비슷한 해상도의 사진을 허블 망원경으로 관측을 하려면 일주일이 꼬박 소요된다. 양 책임연구원은 “이 역시 허블 망원경과 비교해 제임스웹 우주망원경의 높은 성능을 보여주는 요소”라고 말했다.

 
SMACS 0723 은하단이 그간 우주망원경의 관찰대상이 됐던 것은 SMACS 0723 은하단에서 나타나는 ‘중력 렌즈’ 현상 때문이다. 이 현상은 은하단 뒤에 있는 천체의 빛을 확대해 휘게 하는 현상이다. 이 현상으로 훨씬 더 멀리 있는 천체를 관측할 수 있다. 실제 이날 공개된 이미지 중간에 보이는 빛이 중력렌즈에 의해 증폭되고 휜 것이 관찰된다. 

양 책임연구원은 “사진 중앙에 가장 뿌옇고 크게 보이는 은하 뒤로 호 모양의 빨간색들이 휘어져 있는 모습을 볼 수 있는데, 이 빨간색들은 더 멀리 있는 은하들”이라며 “원래 보이지 않아야 하는데 중력렌즈 때문에 우리의 시야에도 들어오게 된 것”이라고 설명했다. 

이날 공개된 사진은 12일(현지시간) 이뤄지는 NASA의 제임스웹 우주망원경의 첫 관측결과 발표 하루 전에 앞서 사전 공개된 것이다. 발표 때는 SMACS 0723 은하단 사진을 포함해 별자리인 용골자리에 있는 대성운과 태양계 밖 외계 거대 행성 WASP-96 등 제임스 웹의 공식 과학 임무 목록인 첫 관측 천체 5가지가 발표된다. 

11일(현지시간) 미국 워싱턴DC 백악관 사우스 코트 오디토리엄에서 조 바이든 대통령이 미국 항공우주국(NASA)의 차세대 우주망원경인 제임스웹 우주망원경이 찍은 첫 번째 풀컬러 우주 사진에 관한 브리핑을 듣고 있다. 이날 공개된 사진은 12일 대중에 선보일 우주 천체 5곳 중 일부로 백악관 미리보기 행사에서 선공개됐다.워싱턴 AP/연합뉴스 제공

바이든 대통령이 참여해 미국 백악관에서 SMACS 0723 은하단 사진 공개를 하는 것은 예정에 없던 일로 알려졌다. 제임스웹 우주 망원경이 인류가 개발한 우주 망원경 중 가장 크고 강력해 우주에 대한 인류의 이해에 혁명을 일으킬 수 있다고 평가를 받는 만큼 바이든 대통령이 직접 나서 먼저 그 의미를 강조하는 것으로 해석된다.

바이든 대통령은 이날 SMACS 0723 은하단의 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.

양 책임연구원은 “SMAC 0723 은하단 사진은 형형색색의 빛깔에 사람들의 탄성을 자아낼 수 있는 아름다운 우주 사진”이라며 “대통령이 먼저 나서 사진을 공개한 것을 보면 미국의 국력을 과시하고 국민들의 자부심을 불러일으키기 위한 정치적 제스쳐로 보인다”고 말했다. 

정식 관측결과는 12일 오전 10시(현지시간) 공개된다. NASA는 “NASA TV를 통해 생중계 된다”고 밝혔다. 국립과천과학관도 12일 오후 11시 유튜브채널을 통해 제임스웹 우주망원경 운영에 참여 중인 손상모 미국 우주망원경연구소 수석연구원과 공개되는 사진들에 대한 해설과 의미를 알아보는 강연을 진행할 예정이다. 
 

(제임스웹 우주망원경 동아일보 인터랙티브웹으로 보기 

https://original.donga.com/2022/jameswebb?ref=main)

 

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]