천문연, 지구서 3000광년 떨어진 별이 뿜어내는 분광선 포착

한국천문연구원

IGRINS-2 카메라로 촬영한 행성상성운 NGC 7027. 천문연 제공

한국천문연구원(천문연)이 개발해 제미니천문대에 설치된 적외선 고분산 분광기(IGRINS-2)가 첫 관측에 성공했다.

천문연은 대형망원경인 제미니천문대에 설치된 적외선 고분산 분광기가 최근 행성상성운 'NGC7027'의 팽창 중인 기체 방출선을 성공적으로 포착했다고 9일 밝혔다. 

제미니천문대는 미국 하와이와 칠레 세로파촌에 각각 1기씩 세워진 지름 8.1미터의 대형망원경으로 구성돼 있다. 현재 단일경으로는 세계에서 가장 큰 광학망원경으로 꼽힌다. 천문연 관측기기 개발팀은 지난 10월 해발 4200미터 하와이 마우나케아 소재한 망원경에 IGRINS-2 분광기를 설치했다. 

IGRINS-2 분광기는 별과 행성계의 탄생과 진화 과정, 외계행성의 발견 및 특성 규명 연구에 특화된 관측기기다. 기존 분광기보다 작은 부피로도 넓은 파장 대역을 높은 감도로 측정할 수 있는 게 특징이다. 특히 적외선 영역에 속하는 H-밴드와 K-밴드 대역을 동시에 관측할 수 있어, 천체의 물리적 특성을 자세히 분석 가능한 것으로 알려져 있다. 

IGRINS-2 분광기의 첫 관측 대상이 된 행성상성운 NGC7027은 백조자리 내에 위치해 있으며 지구로부터는 약 3000광년 떨어져 있다. 태양보다 3~4배 질량이 크고 거의 죽음 단계에 이른 별이다. 이번엔 중심부로부터 팽창하는 기체에서 나오는 다양한 분광선을 포착했다. 

천문연은 2024년 상반기까지 IGRINS-2 분광기에 대한 추가 시험 관측과 성능검증 과정을 거친 후 이르면 2024년 하반기부터 세계 천문학자들이 연구에 활용할 수 있도록 제공할 예정이라고 밝혔다. 

개발 책임자인 박찬 천문연 책임연구원은 "개발 기간의 대부분 코로나19 바이러스로 인한 팬데믹 상황의 영향을 받았음에도 일정 지연없이 개발과 시험 관측을 완료했다는 점에서 국내 천문기술 개발 역량에 자부심을 확고히 하는 계기가 됐다" 라고 말했다.

한편 천문연은 2019년부터 미국, 캐나다, 브라질, 아르헨티나, 칠레 등과 함께 제미니천문대를 국제 공동 운영하고 있다. 천문연은 2014년 미국 오스틴 텍사스대학교와 공동으로 개발했던 IGRINS 분광기가 제미니천문대 커뮤니티에서 성능을 인정받자 그 성능을 개량한 IGRINS-2를 2020년부터 제미니천문대 전용으로 개발해왔다.

제미니천문대의 망원경에 부착 완료한 IGRINS-2 분광기. 천문연 제공

[박건희 기자 wissen@donga.com]