국산 천문광학장비, 3000광년 떨어진 `별 분광선` 첫 포착

천문연, 적외선 고분산 분광기 관측 성공
세계 최대 망원경 '시력' 높여..내년 본격 활용

천문연이 제작한 '적외선 고분산 분광기(IGRINS-2)'로 관측한 행성상성운 'NGC 7027' 모습. 천문연 제공

미국 하와이 미우나케아에 소재한 제미니천문대의 광학 망원경에 설치된 천문연의 'IGRINS-2 분광기' 천문연 제공

한국천문연구원은 자체 개발한 '적외선 고분산 분광기(IGRINS-2)'가 세계 최대 대형망원경을 통해 첫 관측에 성공했다고 9일 밝혔다.

천문연은 지난 10월 해발 4200m 미국 하와이 마우나케아에 위치한 제미니천문대에 적외선 고분산 분광기를 설치했고, 첫 관측 대상으로 행성상성운(NGC 7027)의 팽창 중인 기체 방출선을 성공적으로 포착했다.

분광기는 천체관측 망원경을 통해 모아진 빛을 파장별로 분해해 분석하는 장비로, 천체의 구성 성분이나 천체가 움직이는 속도 등을 파악하는데 필수적으로 쓰인다. 얼마나 빛은 자세하게 나누느냐에 따라 고분산, 중분산, 저분산 등으로 나뉜다.

IGRINS-2 분광기는 별과 행성계의 탄생과 진화 과정, 외계행성의 발견·특성 규명 연구에 특화된 관측기기다. 기존 분광기보다 작은 부피로도 넓은 파장 대역을 높은 감도로 측정할 수 있고, 적외선 영역에 속하는 H-밴드와 K-밴드 대역을 동시에 관측할 수 있어 천체의 물리적 특성을 자세히 분석할 수 있다.

이 장비가 처음으로 관측한 행성상성운(NGC 7027)은 지구로부터 약 3000 광년 떨어져 있고, 태양보다 3∼4배 질량이 크며 죽음 단계에 있는 별이다. 중심부에서 팽창하는 기체로부터 나오는 다양한 분광선들을 성공적으로 포착했다.

이 장비는 내년 상반기에 추가 시험 관측과 성능검증 등을 거쳐 내년 하반기부터 세계 천문학자들의 연구에 쓰일 계획이다.

개발 책임자인 박찬 천문연 책임연구원은 "개발 기간의 대부분이 코로나 팬데믹 상황이었음에도 일정 지연없이 개발과 시험 관측을 완료했다는 점에서 국내 천문기술 개발 역량에 자부심을 확고히 하는 계기가 됐다"고 말했다.

한편 적외선 고분산 분광기가 설치된 제미니천문대는 미국 하와이와 칠레 세로파촌에 각각 1기씩 세워진 지름 8.1m의 대형망원경으로 구성돼 있다. 현재 단일경으로는 세계에서 가장 큰 광학망원경으로 꼽힌다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr