허블로 본 우주
허블로 본 우주
  • 함예솔
  • 승인 2020.05.01 23:50
  • 조회수 7224
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허블 우주망원경이 우주로 발사됐을 때 우리의 이웃 행성들, 심우주, 외계행성 등은 여전히 신비에 싸여 있었습니다. 30년 전인 1990년 4월 24일 허블 망원경은 플로리다에 있는 NASA 케네디 우주센터에서 우주왕복선 디스커버리호에 탑승한 5명의 우주비행사와 함께 우주로 향했는데요. 지구 궤도에 배치된 이 망원경은 인류가 우주에 대해 완전히 새로운 눈을 뜰 수 있게 해주었습니다.

 

허블 망원경은 끊임없이 변하며 시야를 흐릿하게 만들고 자외선을 흡수하는 대기의 방해 없이 우주를 관찰합니다. 이 덕분에 지상 망원경이 볼 수 없는 독특한 우주의 장면을 보다 선명하게 포착하는데요. 이는 허블이 자외선에서 근적외선에 이르기까지 광범위한 파장에 걸쳐 우주를 관찰할 수 있는 능력 덕분입니다. 

'우주산호초(Cosmic Reef)'. 거대한 적색 성운(NGC 2014)과 그 보다 작은 청색 성운(NGC2020)을 담은 모습. 출처: NASA, ESA and STScI
'우주산호초(Cosmic Reef)'. 거대한 적색 성운(NGC 2014)과 그 보다 작은 청색 성운(NGC2020)을 담은 모습. 출처: NASA, ESA and STScI

허블망원경의 30주년을 축하하며

 

NASA는 허블 망원경이 30년 동안 우주의 아름다움과 신비를 밝혀낸 걸 기념하기 위해 이웃 은하에서 별이 탄생하며 폭풍처럼 번지는 불꽃 같은 새로운 사진을 공개했습니다. NASA가 고른 사진은 '우주산호초(Cosmic Reef)'입니다. 이 사진은 거대한 적색 성운(NGC 2014)과 그 보다 작은 청색 성운(NGC2020)을 담은 모습인데요. 

 

지구로부터 16만 3천광년 떨어진 우리 은하의 위성은하인 대마젤란은하(Large Magellanic Cloud)에 있는 거대 항성이 만들어지는 지역의 일부분입니다. 이 이미지는 마치 해저 세계를 닮아 우주산호초란 별명이 붙었습니다. NGC 2014이 광활한 별들의 바다에 떠 있는 산호초를 닮았기 때문입니다.

 

NGC 2014의 일부 별들은 괴물 같은 천체들인데요. 이 성운의 반짝이는 중심부는 밝고 무거운 별들의 집합체로 이뤄져 있으며 우리 태양보다 10배~20배 정도 더 크다고 합니다. 왼쪽 하단에 고립된 것처럼 보이는 푸른색 성운(NGC2020)은 우리 태양보다 20만배 밝고 홀로 있는 거대한 별에 의해 만들어졌습니다. 청색 가스는 일련의 폭발적인 사건들을 통해 별에서 분출됐고 그 과정에서 외피의 물질 일부를 잃어버린 것으로 추측됩니다. 

허블, 고마워

 

허블은 현대 천문학에 혁명을 일으키는 놀라운 발견을 해왔는데요. 허블이 포착한 숨막히는 천체의 사진은 대중들에게도 많은 영감을 주었습니다. 이 이미지들은 우리의 시공간과 우주에 관하여 재정의 했습니다. 가령, 허블은 우주의 팽창과 실제로 그 가속화 되고 있다는 사실도 발견했죠. 또한 은하 중심에는 거대한 블랙홀이 흔하게 존재한다는 사실과, 외계행성 대기의 특성을 관측했고 우리 태양계에 있는 다른 행성들의 날씨 변화도 관찰했습니다. 이 밖에도 별과 은하의 탄생과 진화를 밝혀내기 위해 우주의 97%에 걸친 시간을 되돌아 보았습니다.

빅뱅 이후 점차 팽창하는 우주. 출처: Wikimedia Commons
빅뱅 이후 점차 팽창하는 우주. 출처: Wikimedia Commons

허블 망원경은 현재까지 140만개의 관측 결과를 내놓았습니다. 전 세계 천문학자들은 이 자료를 이용해 17,000개 이상의 동료심사를 받은 과학 출판물을 발표했습니다. 허블의 기록 데이터만으로도 향후 몇 세대에 걸친 천문학 연구에 원동력이 될 것으로 보이는데요. 예를 들어 25년 전 허블이 기록한 관측치를 오늘날 관측치와 비교하며 새로운 발견을 할 수도 있습니다. 

허블망원경 수리 전과 후. 출처: NASA
허블망원경 수리 전과 후. 출처: NASA

허블의 수명은 5번의 우주왕복선의 정비 임무 덕분에 유지될 수 있었습니다. 1993년부터 2009년까지 우주 비행사들이 첨단 장비와 새로운 전자 장치 설치로 망원경을 업그레이드하고 궤도 상에서의 수리 작업을 진행했습니다. 카메라와 다른 장치들을 갖춘 허블 망원경은 2021년 발사 예정인 제임스웹 우주망원경과 함께 시너지 효과를 내며 2020년대까지 가동될 것으로 예상됩니다. 

엔지니어들이 2021년에 발사될 제임스 웹 우주망원경의 주경을 조립하고 있다.
엔지니어들이 2021년에 발사될 제임스 웹 우주망원경의 주경을 조립하고 있다.

참고로 곧 제임스 웹 우주망원경은 굉장히 세심한 부분까지 관측이 가능하다고 합니다. 이 망원경은 물, 메탄, 산소 오존 등 대기를 구성하는 요소의 화학적 성분까지도 관측할 수 있습니다. 그 뿐만 아니라 거주 가능성을 평가할 또 다른 요소인 행성들의 온도와 표면 압력도 분석이 가능해질 전망입니다. 외계행성이 내뿜는 적외선을 직접 관측하기 때문인데요. 기기에 외계 행성의 대기를 연구할 수 있는 장비와 센서를 장착한다고 합니다.

 

NASA에 따르면 제임스 웹 우주망원경은 빅뱅 이후 우주에 처음 빛이 생긴 시기부터 우주 진화 과정을 관측할 수 있을 정도입니다. 이 정도 성능이라면 초기 은하의 모습도 관측할 수 있을 겁니다. 은하가 어떻게 진화하는지에 대한 정보도 얻을 수 있겠죠. 혹은 태양계 같은 항성계가 우주의 다른 곳에서 어떻게 형성되는지도 관측 가능할 것이라고 하네요. 

허블 우주망원경. 출처: NASA
허블 우주망원경. 출처: NASA

수명이 다하는 날까지 허블이 우리에게 보여줄 우주의 모습은 또 어떤 게 있을까요?


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