“어딘가에서 놀라운 것이 발견되기를 기다리고 있을 것이다.” ‘코스모스’란 책으로 유명한 미국 천문학자 칼 세이건 박사가 한 말처럼 그동안 인류에게 발견되기를 기다리고 있던 심(深)우주가 드디어 선명한 얼굴을 드러냈다. 미국 항공우주국(NASA)에서 운용하는 제임스웹 우주망원경(JWST)이 첫 번째 임무로 인류가 본 가장 먼 우주의 모습을 총천연색으로 12일 전송했다.JWST는 약 138억년 전 빅뱅 직후 초기 우주를 관측하고 생명체가 존재하는 외계 행성을 찾는 임무를 부여받았다. 수차례 연기 끝에 지난해 12월 25일 아침 발사돼 지난 2월에 목표 지점인 지구에서 약 150만㎞ 떨어진 ‘제2 라그랑주 점’(L2)에 자리잡았다. 지구로부터 고도 547㎞를 돌면서 우주를 관측한 허블 우주망원경보다 더 먼 우주를 관측할 수 있는 유리한 위치에 안착한 것이다. 우주정거장이나 관측 위성을 위치시키기 좋은 라그랑주 점은 L1부터 L5까지 5곳이 있다. JWST가 자리잡은 L2는 지구 그림자 속에 숨어 햇빛의 영향을 받지 않고 심우주를 관측할 수 있다. JWST는 파장이 더 긴 적외선을 이용하기 때문에 가시광선을 활용하는 허블보다 훨씬 넓은 지역을 본다. 우주먼지나 구름 같은 장애물에도 영향을 받지 않는다. 특히 빅뱅 직후에 탄생한 별이 내는 빛은 적외선으로 남아 있어 JWST는 별의 형성과 진화 연구에 유리하다. 이번에 NASA는 지구에서 1150광년 떨어져 있는 외계행성 WASP-96b의 대기 분광데이터와 SMACS 0723 은하단, 페가수스자리에 있는 스테판 5중은하, 용골자리 대성운, 팔렬성운 영상을 공개했다. 지구와 가장 가까운 팔렬성운이 2000광년 거리에 있고 스테판 5중은하는 무려 2억 8000만 광년 떨어져 있다. 1광년은 빛이 초속 30만㎞의 속도로 1년 동안 가는 거리로 약 9조 4600억㎞에 해당한다. SMACS 0723 은하단은 멀리 떨어져 있는 천체의 빛을 확대해 휘게 만드는 ‘중력렌즈’의 역할을 하는데, 은하단 사진에 빅뱅 이후 8억년이 지난 130년 전 초기 우주 천체의 빛 일부가 찍히면서 과학자들의 이목을 끌고 있다.SMACS 0723은 허블 우주망원경으로도 이미 관찰했던 천체이지만, 이번에 JWST가 보낸 사진은 허블로 인식하기 쉽지 않았던 성단 구조는 물론 우주 초창기의 빛을 선명하게 보여 줬다. 이번에 보내온 영상들은 JWST가 반나절 만에 촬영한 것으로 비슷한 해상도의 사진을 허블 우주망원경으로 촬영하려면 일주일 이상이 걸린다. 빌 넬슨 NASA 국장은 “첫 임무를 성공적으로 수행한 JWST는 앞으로도 우주 기원은 물론 외계 행성의 생명체 존재 여부 등 우주를 둘러싼 여러 수수께끼를 풀 수 있는 영상을 보내올 것”이라고 말했다.

어느 정도 알려진 대로 제임스 웹 우주망원경(JWST) 카메라의 선명도는 기대한 수준을 훌쩍 뛰어넘었다. 　미국 항공우주국(NASA)이 일반 공개를 하루 앞둔 11일(현지시간) 백악관에서 조 바이든 대통령에게 보고한 사진은 유럽우주국, 캐나다우주국 등과 100억 달러(약 13조원)를 투입해 공동 개발한 우주망원경의 진가를 실감하게 하기에 충분했다. 바이든 대통령은 “이들 이미지는 미국이 대단한 일을 할 수 있으며 미국인들, 특히 우리 아이들이 해낼 수 없는 일이란 없다는 사실을 떠올리게 한다”면서 “우리는 이전에 누구도 보지 못했던 가능성을 볼 수 있다. 우리는 이전에 누구도 가보지 못했던 곳에도 갈 수 있다”고 기꺼워했다. 　NASA는 동부 시간으로 12일 오전 10시 30분(한국시간 오후 11시 30분) 메릴랜드주 고다드 우주센터에서 웹사이트 방송과 소셜미디어(SNS) 생중계 등을 통해 웹 우주망원경이 찍은 사진 다섯 종을 공개한다. 한 시간에 걸쳐 웹 망원경이 ‘첫 빛’(first light) 관측을 통해 확보한 컬러 이미지와 분광 자료를 보여주고 과학자들이 참여하는 온라인 설명회도 연다. 　이날 미리 공개된 사진은 이름을 얻기 전에 SMACS 0723로 불린 볼란스 은하성단의 은하수 집단을 포착한 것이다. 이 집단은 40억년 전 탄생했으나 거대한 중력장이 뒤에서 오는 빛을 확대하고 굴절시키는 중력렌즈 역할을 해 약 130억 광년 밖에서 극도로 희미하게 빛나는 배경 은하까지도 선명하게 포착하고 있다. 　JWST가 지난 2월 제2라그랑주점(L2)에 안착한 직후 지구에서 약 2000광년 떨어진 별 모습 등을 찍어 보내와 공개한 일은 있지만, 정교한 처리 과정을 거쳐 완전 컬러로 우주 깊은 곳의 이미지를 보여준 것은 이번이 처음이다. 　NASA가 12일 공개하는 네 장의 사진은 지구에서 7600광년 떨어진 용골자리 대성운(Carina Nebula), 1150광년 떨어진 거대 가스 행성으로 2014년 발견된 외계행성 WASP-96b, 지구에서 2000광년 떨어져 있으며 지름이 0.5광년에 달하는 남쪽고리 성운, 1877년 처음 발견된 슈테팡 5중 은하를 담은 것들이다.   외신들은 JWST의 초기 이미지들이 “달 정도 거리에 있는 호박벌의 열을 감지할 수 있는 수준”이라고 평가했다. 　140억년 전 우주 탄생의 비밀을 밝혀줄 수 있는 우주 이미지의 첫 공개를 앞둔 JWST는 허블 및 스피처 망원경의 뒤를 잇고 있으나 성능 면에는 능가한다. 허블은 주로 가시광선, 스피처 망원경은 적외선 기반 망원경이었으나, 웹 망원경은 전례 없는 해상도로 근적외선 및 중적외선 파장을 포착할 수 있다. 근·중적외선은 파장이 길어 우주 먼지나 가스 구름을 통과해 더 멀리 이동할 수 있다. 　때문에 과학자들은 웹 망원경으로 태양계부터 관측이 가능한 가장 먼 거리의 초기 우주 사이를 살펴볼 수 있게 됐다. 우주 역사의 각 단계에 대한 연구가 가능해진 것이다. NASA는 “빅뱅(대폭발)이 수억 년 뒤인 135억년 전의 우주 관측도 가능하다”고 밝혔다.    웹 망원경이 이런 성능을 발휘할 수 있는 것은 크기와 구조, 가동 위치 덕분이다. 우선 관측 대상의 빛을 모으는 주 거울의 지름은 6.5ｍ다. 주거울의 크기는 망원경의 감도와 직결되는데 허블과 스피처 망원경은 각각 2.4ｍ, 0.85ｍ다. 넓이는 25㎡. 주 거울은 육각형의 금도금 베릴륨 거울 18개를 벌집 모양으로 이어붙인 형태를 이루고 있다. 또 테니스장(21×14ｍ)에 맞먹는 크기인 태양광 차광막의 보호를 받는다.　 　선크림 기준인 ‘자외선 차단 지수(SPF)’로는 100만 정도의 성능인 이 차광막은 다이아몬드 모양이며 다섯 겹이다. 이 차광막이 태양광 복사열을 차단, 망원경 쪽은 적외선 열을 포착해 우주 형성 초기의 1세대 은하를 관측할 수 있는 섭씨 영하 235도의 초저온 상태가 유지된다. 차광막 반대편은 최고 섭씨 125도에 이른다.　 　지난해 성탄절에 발사된 웹 망원경은 L2에서 지구와 일직선으로 태양을 공전하고 있다. 차광막은 궤도에서 항상 태양 쪽을 향하게 돼 있으며 이를 통해 태양, 지구, 달 등에서 방출되는 열을 차단, 열에 매우 민감한 망원경을 보호한다. 또 망원경이 지구와 일직선을 이루기 때문에 지구와 교신도 항상 유지된다. 나아가 지구로부터 150만㎞ 떨어진 L2는 태양과 지구의 구심력이 물체가 우주로 퉁겨 나가려는 원심력과 균형을 이루는 지점으로, 망원경이 정위치에 머무르게 해 연료 소모를 줄일 수 있다. 　　

미 항공우주국(NASA)이 6일(이하 현지시간) 제임스 웹 우주망원경(JWST·이하 웹 망원경)이 촬영할 최초의 과학 품질 이미지 관측 리스트를 공개했다. 리스트에는 성운에서 외계행성까지 포함되어 있다. 웹 망원경의 눈을 통해 볼 우주의 첫 이미지는 용골자리 대성운으로, 우리은하에서 가장 밝은 곳 중 하나일 뿐더러 가장 이상한 일이 벌어지고 있는 성운이다. 위 사진에 담긴 대성운은 용골자리 방향으로 7600광년 거리에 있으며, 그 너비는 300광년 넘게 펼쳐져 있다. NGC 3372로 알려진 이 대성운은 무거운 별들과 격렬하게 변화하는 성운들이 살고 있는 영역이다. 위 사진 가운데 아래 밝은 구조인 열쇠구멍 성운(NGC 3324)는 무거운 별들 몇 개를 품고 있다. 성운 속 가장 강력한 별 용골자리 에타는 1830년 하늘에서 볼 수 있었던 가장 밝은 별 중 하나였지만, 최근 극적으로 어두워지면서 천문학자들을 놀라게 만들었다. 이 별은 머지않아 초신성 폭발을 일으키게 될 것으로 보이는데, 에타별뿐 아니라 성운 속의 수많은 별들이 초신성으로 진화할 것으로 보여, 용공자리 대성운은 그야말로 초신성 공장임을 보여주고 있다. 한편, 웹망원경은 첫 이미지 촬영에 앞서 최근 네 가지 과학장비 중 세 번째인 근적외선 분광기(NIRSpec)에 대한 보정 및 테스트를 완료했다. 다른 장비인 근적외선 카메라(NIRCAM)는 초기 별과 은하의 빛을 감지하기 위한 망원경의 기본 도구다. 카메라에는 별 주변의 천체를 잘 보기 위해 별에서 나오는 강한 빛을 차단할 수 있는 도구인 코로노그래프(coronograph)를 장착하고 있다. MIRI(Mid-Infrared Instrument)는 전자기 스펙트럼의 중적외선 부분을 조사하는 카메라와 분광기의 조합이다. 미세 유도 센서/근적외선 이미저 및 슬릿리스 분광기(FGS/NIRISS)는 먼 초기 광원을 감지하고 외계행성을 식별-분석하는 데 도움이 되는 장치다. 이 4가지 장비를 조합하여 웹 망원경은 모두 17가지 다른 모드에서 관찰을 수행할 수 있다. NASA는 첫 과학 품질 이미지를 발표하기에 앞서 몇 장의 테스트 이미지를 공개했는데, 6일 예고편 격의 ‘맛보기’ 이미지를 내놓았다. NASA에 따르면, 별과 은하를 담은 이 이미지는 웹 망원경의 ‘정밀유도센서’(FGS)가 포착한 것으로 전혀 기대하지 않았던 결과물이라고 한다.FGS는 망원경의 정밀 과학장비나 이미지 장치가 특정 목표물을 정확히 잡을 수 있게 해주는 것이 본래 역할이지만 이 과정에서 이미지도 생성한다. 다만 웹 망원경이 배치된 150만㎞ 밖 ‘라그랑주 2포인트'(L2)와의 통신 대역폭이 제한된 이유로 과학관측 자료를 전송하는 데도 벅차 그동안 대개 FGS 이미지는 지구로 전송하지 않고 사장돼왔다. 하지만 지난 5월 중순 이뤄진 열 안정성 시험 기간에 생성된 이 이미지는 통신 대역폭에 여유가 생기면서 전송할 수 있었으며, 웹 망원경의 성능을 미리 보여주는 이미지로 공개됐다. 망원경이 은하계나 별 같은 먼 거리의 물체를 얼마나 고정 촬영할 수 있는지 사전 점검하는 차원에서 촬영한 것들이다. 그럼에도 불구하고 이미지들은 너무도 선명하고 아름다워 일부 과학자들은 눈물을 글썽이기도 했다고 했다.미리 공개된 사진들은 웹 망원경을 관측 목표물에 얼마나 잘 조준할 수 있게 해주는지 파악하는 과정에서 얻은 기술시험 이미지라 정밀 과학장비로 잡은 것에는 못 미치지만, 그 자체만으로도 '가장 깊은 우주 이미지' 중 하나로 평가됐다. 밝은 별에서 뻗어 나오는 여섯 가닥의 길고 뚜렷한 ‘회절 스파이크’(diffraction spike)는 웹 망원경이 과학탐사를 준비하면서 공개한 이미지의 특징이 돼왔는데, FGS 이미지에도 그대로 들어 있다. 이런 특징은 웹 망원경의 주경을 구성하는 6각형 거울에서 비롯된 것이다. 별 뒤로 배경을 채우고 있는 빛은 은하가 포착된 것이다. 희미한 천체를 잡아내도록 최적화하지 않았음에도 극도로 희미한 천체까지 포함돼 가장 깊은 적외선 이미지 중 하나가 됐다. 이 이미지는 지난 5월 초 8일 간 32시간에 걸친 노출로 흑백 이미지를 생성했으며, 밝기에 따라 흰색과 황색, 오렌지색, 적색 등의 색깔을 입혔다. 이 이미지들은 빅뱅 직후 우주와 별과 은하의 생성·소멸 과정 등 우주를 가장 멀리, 가장 깊이 들여다볼 수 있게 설계된 웹 망원경의 장점을 보여주는 것들이 될 것으로 기대되고 있다. NASA가 8일 발표한 목표물은 NASA, 유럽 우주국(ESA), 캐나다 우주국(CSA) 등으로 구성된 국제위원회에 의해 선정되었다. 웹 우주망원경의 첫 번째 과학관측 목표는 다음과 같다. 용골자리 대성운: 하늘에서 가장 밝은 성운 중 하나인 용골자리 성운은 가스와 먼지 구름으로 이루어진 대성운으로, 지구에서 남반구 별자리인 용골자리 방향으로 약 7600광년 떨어져 있다. 용골성운은 우주 가스와 먼지로 된 긴 손가락 모양 구조로 유명한 ‘파괴의 기둥'(Pillars of Destruction)의 고향이다. WASP-96 b: 거대하고 극도로 뜨거운 외계행성으로, 완전히 구름이 없는 대기를 가진 최초의 행성으로 알려졌다. WASP-96 b는 과학자들이 발견한 강력한 나트륨 신호를 가진 최초의 행성이기도 하다. 행성의 질량은 토성과 아주 비슷하여 연구자들이 세계를 ‘뜨거운 토성’으로 분류한다.팔렬성운(Eight-Burst Nebula): 남쪽 고리성운(Southern Ring Nebula)이라고도 한다. 망원경으로 볼 때 8자 모양으로 보이기 때문에 ‘여덟 개의 폭발’ 성운으로도 알려진 팔렬성운은 남반구에서 볼 수 있는 돛자리의 행성상 성운(NGC 3132)이다. 성운은 지름이 거의 반 광년이고 지구에서 약 2000광년 떨어져 있다. 가스는 중심에 있는 죽어가는 별에서 초당 15㎞의 속도로 밀려나고 있다. 스테판 5중주(Stephan‘s Quintet): 이 조밀한 은하군은 페가수스 별자리에 위치하며, 5개의 은하로 구성되어 있는데, 그 중 4개는 밀접하게 그룹화되어 있으며 서로 병합될 것으로 예상된다. SMACS J0723.3-7327: 웹 망원경은 중력렌즈 현상으로 알려진 현상을 사용해 관측하기도 하는데, 이 중력렌즈를 이용하면 관측 목표 앞에 위치한 은하의 중력이 빛을 휘게 하여 그 뒤의 대상을 확대시킨다. 돋보기는 빛을 한 점에 모을 수 있지만, 중력장에 의한 빛의 굴절은 초점이 없으므로 한 곳에 모이지 않고 여러 개의 상을 만든다. 빛을 내는 천체와 빛을 굴절시키는 천체 및 관측자가 일직선을 이룰 때 생기는 고리 모양의 상을 특별히 '아인슈타인 링'이라고 부른다. 아인슈타인이 상대성이론에서 예측한 현상이기 때문이다. 제임스 웹 우주망원경은 지난해 성탄절 발사된 NASA의 차세대 우주망원경으로 135억 광년 너머 빅뱅 직후에 나타난 초기 은하들과 외계행성의 생명체 증후들을 탐색하는 것을 미션으로 하고 있다.  

중국 남서부 티베트족 자치구에 세계 최대 구경의 굴절식 광학천체망원경을 탑재한 우주관이 들어설 전망이다.   중국 관영매체 관찰자망은 지난 12일 티베트 자치구에 세계에서 가장 높은 고지대 라싸에 최대 규모의 망원경을 탑재한 우주관 건립 프로젝트가 본격적으로 시작됐다고 14일 보도했다.   오는 2024년 6월 완공될 예정인 티베트 우주관은 완공 후 위성 및 우주선 발사 업무를 담당하게 될 것으로 알려졌다.   특히 우주관 옥상에는 세계에서 가장 큰 규모로 제작된 길이 지름 1.06미터 규모의 굴절식 광학천체망원경이 탑재돼, 완공 후 시속 약 10억km 수준의 속도로 1년을 가는 거리(광년)에 있는 우주 모습을 실제로 확인할 수 있게 될 전망이다.  또, 외계행성 등 우주 천체 관측 외에도 위성과 우주선 발사 과정에서 발생하는 파편 연구에도 탁월한 기능을 갖출 수 있을 것으로 기대를 모았다.   이번에 건립될 우주관은 총 1만 1천 571평방미터 규모로, 완공 후에는 티베트 자치정부에 운영을 일임돼 연간 10만 명 이상의 방문객이 찾는 지역 랜드마크가 될 것이라는 기대감이 조성됐다.   이에 앞서 지난 2020년에는 중국 구이저우성에 세계에서 가장 큰 전파망원경(FAST)가 설치돼 계획보다 1년 앞당긴 올초 정식 가동에 들어간 바 있다.   당시 축구장 30여 개를 합한 것과 동일한 면적인 25만 제곱미터 규모로 총 46만 개의 반사 디스를 통해 우주에 존재하는 중성수소 가스와 펄서 행성, 성간 물질 등의 탐사에 나선 것이 화제가 됐다. 특히 중국 정부는 세계 최대 규모의 전파망원경을 활용해 외계 행성 간에 있을 수 있는 미세 통신 신호를 포착하는 등 외계인의 흔적을 찾는데 집중해오고 있는 것으로 알려졌다.  이를 통해 중국은 오는 2045년을 목표로 우주 기술과 개발 분야에서 전세계 리더로 부상하겠다는 이른바 ‘우주 굴기’를 추진 중이다.  이를 위해 중국은 지난 2019년 달의 뒷면에 인류 최초로 탐사선을 착륙시킨 데 이어 오는 2024년에는 달 뒷면의 샘플을 채취해 우주 생명체 존재 여부를 확인하겠다는 포부도 밝힌 바 있다.

한국천문연구원은 지난 2019년부터 최근까지 태양계 가장 바깥에 있는 천체 26개를 발견해, 소행성센터로부터 공인받았다고 9일 밝혔다. 이는 최근 3년간 천문학자들이 보고한 해왕성바깥천체(TNO) 86개 중 약 3분의 1일 차지한다. TNO는 태양계 최외곽 행성인 해왕성보다 멀리 떨어진 천체로 궤도장반경이(타원궤도의 긴반지름) 해왕성의 30.1AU(1AU=지구와 태양 사이 평균 거리로 약 1억5000만km)보다 큰 천체를 말한다. 현재까지 발견된 TNO의 수는 약 4천 개에 이른다. 우리에게 가장 잘 알려진 TNO는 명왕성이다. TNO의 상당수는 태양계에 형성 초기부터 변하지 않고 같은 궤도를 공전해 태양계의 화석이라 불린다. 이번 발견은 천문연이 칠레, 호주, 남아공에서 운영 중인 외계행성탐색시스템(KMTNet) 중 칠레 관측소의 1.6m 망원경으로 이뤄냈다. 천문연 연구팀은 2019년부터 매년 4월경에 태양계 천체가 모여 있는 황도면을 집중 관측해, 최초 발견한 2019 GJ23을 비롯해 지금까지 모두 26개의 천체를 발견했다. TNO는 너무 멀고 어둡기 때문에 대부분 대형 망원경을 통해 발견한다. 다른 기관이 발견한 60개의 천체는 모두 외계행성탐색시스템보다 구경이 큰 망원경으로 관측됐으며, 주로 4m급 내지 8m급 대형 망원경이 이용됐다. 이번 성과는 작은 체급에도 불구하고 자체 시설로 상대적으로 긴 시간을 투자해 이뤄낸 성과로 높이 평가된다. 태양계 초기 당시 많은 천체들은 서로 충돌하거나 궤도를 바꾸는 이주 현상이 발생한 것으로 과학자들은 추측하고 있다. 그러나 TNO의 상당수는 태양계가 형성될 때부터 화석처럼 변하지 않고 같은 궤도를 돌고 있다. 따라서 동일한 궤도를 돌고 있는 TNO의 궤도 분포를 연구하면 태양계 초기 역사를 파악할 수 있을 것으로 기대된다. 특히 천문연이 발견한 천체 중 2022 GV6은 공전주기가 무려 1538년에 달하는 것으로 추정되는 희귀한 사례로, 이 천체의 극단적인 궤도는 인류가 본격 탐색에 착수한 태양계 최외곽 지역의 소천체 분포를 통계적으로 이해하는 데 큰 도움을 줄 것으로 보인다. 이번 발견을 주도한 천문연 정안영민 박사는 “2022 GV6와 같이 특이한 공전주기를 가진 천체들을 많이 발견하여 태양계 생성의 비밀을 알아내고 싶다”며 “앞으로도 외계행성탐색시스템으로 특이 천체 발견을 이어나갈 것”라고 밝혔다.  이 연구에 참여한 우주탐사그룹장 문홍규 박사는 “TNO에는 신화에 등장하는 인물이나 동물의 이름을 붙이는 것이 천문학계의 관례”라며, “이번에 정안 박사가 발견한 천체의 이름을 국민공모를 통해 정하는 방식을 고려 중이다”고 덧붙였다.

한국 천문학자들이 태양계 막내 행성인 해왕성의 궤도 바깥 태양계 최외곽에서 천체 26개를 새로 발견했다. 태양계는 ‘수금지화목토천해’로 알려진 행성 궤도 바깥 왜행성, 소행성대, 카이퍼벨트와 오르트구름대까지 포함한다. 한국천문연구원 우주과학본부 우주탐사그룹 연구팀은 2019년부터 최근까지 태양계 가장 바깥에서 천체 26개를 발견하고 ‘소행성센터’(MPC)로부터 공인받았다고 9일 밝혔다. 이번에 우리 과학자들이 발견한 천체 갯수는 최근 3년간 전 세계 천문학자들이 보고한 ‘해왕성바깥천체’(TNO) 86개 중 3분의1을 차지한다. 대표적인 TNO는 태양계 9번째 행성이었다가 2006년 국제천문연맹의 행성분류법 변경으로 그 지위를 잃고 왜행성으로 범주가 바뀐 명왕성이다. 이번 발견은 천문연이 남반구인 칠레, 호주, 남아프리카공화국에 설치해 24시간 운영 중인 ‘외계행성탐색시스템’(KMTNet) 중 칠레 관측소의 1.6m급 망원경으로 관측한 결과이다. TNO는 거리가 멀리 떨어져 있고 주변이 어두워 대부분 4m급이나 8m급 대형 망원경으로 발견한다. 그렇지만 연구팀은 망원경 구경은 작지만 2019년부터 매년 4월 태양계 천체가 모여 있는 황도면을 오랜 시간 집중 관측해 26개 천체를 발견했다.천문연은 이번에 발견한 여러 천체 중 ‘2022 GV6’으로 임시 명명된 천체는 태양 공전주기가 1538년에 이르는 것으로 추정했다. 다른 천체들의 공전주기는 219~417년에 불과하다. 천문학자들은 태양계가 만들어지던 초기에 많은 천체들이 서로 충돌하거나 궤도를 바꾸는 이주 현상이 발생했을 것으로 보고 있다. 그렇지만 TNO들은 태양계가 형성될 때부터 화석처럼 변하지 않고 같은 궤도를 돌고 있기 때문에 이들 궤도 분포를 연구하면 태양계 초기 역사를 파악하는데 도움이 될 것으로 기대된다. 천문연 우주탐사그룹장 문홍규 박사는 “이번에 발견된 TNO들이 정식 고유번호를 발급받기까지는 시간이 걸리겠지만 천문학계는 정식 고유번호를 부여받을 때 신화에 등장하는 인물이나 동물 이름을 붙이는 경우가 많다”며 “이번에 발견된 TNO의 이름을 국민공모로 정하는 것도 고려 중”이라고 말했다.

오랜 세월 10조원이 넘는 막대한 비용을 들여 발사한 제임스 웹 우주 망원경은 우주를 연구하는 과학자들의 기대를 한 몸에 받고 있다. 대기의 간섭이 없는 우주에서 역대 가장 선명한 천체의 이미지를 얻을 수 있기 때문이다. 하지만 제임스 웹 우주 망원경을 기다린 과학자들은 여러 명이고 망원경은 하나 뿐이기 때문에 많은 과학자들이 자신의 차례를 기다려야 한다. 미 항공우주국(NASA)은 현재 관측 목표를 정하고 조율하는 과정을 한창 진행 중이다. 첫 1년 동안 주요 관측 목표는 가까운 외계행성에서 가장 멀리 떨어진 은하까지 다양하다. 한 가지 의외의 사실은 제임스 웹 우주 망원경이 우리 태양계 내 천체들도 관측한다는 것이다. NASA 제임스 웹 우주 망원경팀의 헤이디 함멜은 제임스 웹 우주 망원경의 첫 1년간 임무 중 7%는 태양계 탐사에 할당될 것이라고 언급했다. 이미 NASA의 수많은 탐사선이 태양계를 탐사하고 있고 지상 망원경으로도 충분히 관측할 수 있는 태양계 행성과 위성이 많다는 점을 생각하면 과학적 이유는 충분하다.태양계 탐사에서 가장 중요한 목표는 목성의 위성 유로파와 토성의 위성 엔셀라두스다. 두꺼운 얼음 지각 아래 액체 상태의 바다가 있는 것으로 보이는 유로파는 생명체를 찾는 과학자들에게 최우선 목표다. 앞서 허블우주망원경은 유로파의 얼음 지각 사이 균열에서 수증기가 나온다는 증거를 확인했지만, 어떤 분자가 섞여 있는지는 확인할 수 없었다. 연구팀은 제임스 웹 우주 망원경의 강력한 성능으로 이 질문에 대한 해답을 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 수증기가 우주로 뿜어져 나오는 엔셀라두스 역시 마찬가지다.목성, 토성과 달리 보이저 시대 이후로 탐사선이 도달한 적이 없는 해왕성과 천왕성 역시 주요 관측 목표다. 별도의 탐사선을 보낼 수 없어 해왕성과 천왕성 관측 임무는 허블우주망원경의 몫이었다. 이제는 제임스 웹 우주 망원경이 더 강력한 성능으로 바통을 이어받을 차례다. 지구에서 너무 멀어 허블우주망원경으로도 관측할 수 없었거나 매우 제한적인 정보만 얻었던 태양계 외곽 천체도 주요 관측 목표다. 태양계 외곽 왜소 행성 가운데 탐사선을 보낸 곳은 명왕성이 유일하다.그러나 태양계 먼 외곽에는 명왕성보다 더 큰 왜소 행성도 존재한다. 지금 인류가 이 천체를 자세히 관측할 방법은 제임스 웹 우주 망원경뿐이다. 과학자들은 100억 광년 이상 떨어진 우주도 관측했지만, 아직 풀지 못한 태양계의 비밀도 많다. 제임스 웹 우주 망원경은 아직 태양계 여기저기에 숨어 있는 비밀을 풀어줄 인류의 가장 밝은 눈이 될 것이다. 

미 항공우주국(NASA)의 행성사냥꾼 케플러는 수천 개 이상의 외계행성을 찾아낸 후 수명을 다하고 영면에 들어갔다. 케플러의 바통을 이어받은 차세대 행성사냥꾼인 ‘천체면 통과 외계행성 탐색위성’(TESS)은 2018년 발사 이후 케플러보다 훨씬 강력한 성능으로 외계행성을 찾고 있다. 케플러와 TESS 모두 우연히 별 앞을 지나는 외계행성이 별의 밝기를 규칙적으로 낮추는 식현상을 관측하는 원리인데, 당연히 TESS가 더 작은 밝기 변화를 관측할 수 있다. 따라서 지구 같은 크기의 외계행성을 포착하는 능력이 뛰어나다. 미 시카고대 연구팀은 TESS 데이터를 이용해서 지구에서 32.6광년 떨어진 별인 HD 260655(TOI-4599) 주위에 지구보다 약간 큰 외계행성 2개가 존재한다는 사실을 알아냈다. 첫 번째 외계행성인 HD 260655b는 지구와 태양 간의 거리보다 모항성에 30배 이상 가까운 약 0.03AU(천문단위) 거리에서 2.77일을 주기로 공전하는 암석행성이다. 지름은 지구보다 24% 크고 질량은 2.14배인데, 천문학자들은 이렇게 지구보다 질량이 큰 암석형 외계행성을 슈퍼지구로 분류한다. 두 번째 행성인 HD 260655c는 모항성으로부터 지구와 태양 간의 거리 20분의 1에 불과한 약 0.047AU 거리에서 5.7일마다 공전하며 지름은 지구의 53%, 질량은 지구의 3배 정도 더 큰 슈퍼지구형 외계행성이다. 이런 슈퍼지구형 외계행성은 우주에 흔하지만, 암석행성으로 구성된 행성계는 지구 주변에 흔하지 않아 이번에 발견된 것이 지구에서 네 번째로 가까운 암석행성계다. HD 260655 행성계의 가장 독특한 특징은 밀도에 있다. HD 260655b는 밀도가 지구의 평균 밀도인 5.5g/㎤보다 약간 높은 6.2g/㎤이다. 일반적으로 질량이 큰 행성일수록 무거운 금속핵이 크고 중력에 의해 물질이 압축되는 성질이 있어 밀도가 높아진다. 따라서 여기까지는 예상할 수 있는 결과이지만, HD 260655c의 밀도는 의외로 지구보다 낮아 4.7g/㎤에 불과하다. 지구 질량의 3배나 된다는 점을 생각하면 의외의 결과다. 연구팀은 HD 260655c가 지구같이 금속핵이 큰 행성이 아니라 거의 순수한 규산염 행성이거나 암석핵이 비정상적으로 작은 행성일 것으로 추정하고 있다. 물론 물처럼 밀도가 낮은 물질이 많을 수도 있으나 별에서 매우 가깝고 표면 온도도 섭씨 284도로 높아서 사실 안정적인 대기와 바다를 지니기 어렵다. 매우 가까운 거리를 공전하는 형제 행성이 이렇게 다른 특징을 지닌 이유는 현재로서는 풀기 힘든 미스터리다. 물론 우주의 미스터리는 무수히 많지만, 연구팀은 HD 260655 행성계가 지구에서 비교적 가까운 슈퍼 지구 행성계로 관측이 쉬운 만큼 앞으로 흥미로운 연구 대상이 될 것으로 보고 있다. 그리고 아직 발견되지 않은 외계 행성들이 추가로 존재할지 모른다. 어쩌면 여기에 서로 너무 다른 형제인 두 행성의 비밀이 숨겨져 있을지 모른다.

미 항공우주국(NASA)의 허블우주망원경이 수백 시간 동안 관찰한 결과를 분석한 결과, 일부 외계행성을 엄청나게 뜨겁게 만드는 원인이 밝혀졌다. 새로운 연구에서 국제공동연구팀은 목성형 외계행성인 이른바 ‘뜨거운 목성'(hot Jupiters)의 대기를 분석했다. 목성 크기의 이 행성들은 대체로 모항성과 극도로 가까운 궤도를 공전하는데, 때로는 태양을 공전하는 수성 궤도보다 훨씬 더 가까워 극도로 뜨겁다. 새로운 연구는 이들 외계행성의 대기가 몇 가지 비정상적인 열적 거동을 보인다는 것을 발견했는데, 이는 행성의 화학적 조성과 관련된 것일 수 있음을 시사한다. 600시간 이상에 걸친 허블우주망원경의 관측과 현재 은퇴한 NASA 스피처 우주망원경의 400시간 관측 데이터를 사용한 이번 연구는 뜨거운 목성의 대기 중 일부에 수소, 산화티타늄, 산화바나듐 및 수산화철이 고농도로 포함되어 있음을 발견했다. 이러한 대기는 과학자들이 열 역전(thermal inversion)이라고 부르는 현상, 즉 고도에 따라 기온이 떨어지는 것과는 반대로 대기 온도가 상승하는 현상을 나타낸다. 정상적인 상황에서 대기의 온도는 지표 부근에서 가장 높으며 대기의 밀도가 낮아질수록  온도가 낮아진다. 허블 데이터에서 이 외계행성의 대기는 평균적으로 이러한 화합물이 없는 대기보다 더 높았으며, 온도는 1726℃에 달했다. 과학자들은 이 온도가 대기의 화학적 조성과 직접적인 연관성이 있을 것으로 보고 있다. 행성 대기의 수소, 산화티타늄, 산화바나듐, 수소화철은 빛을 흡수하는 성질이 있는데, 이 기체들이 가까운 별의 열을 잡아 가두는 역할을 하는 것으로 연구팀은 믿고 있다. 연구원들은 이러한 행성에서 일종의 되먹임고리(feedback loop)가 작동할 수 있다고 제안했다. 뜨거운 온도는 이러한 대기에서 빛을 흡수하는 화합물을 안정적으로 유지하고, 그 결과 대기가 더 많은 별빛을 흡수하며 특히 상층에서 더 따뜻해진다. 이 연구는 단일 사례가 아닌 전체 외계행성에 대해 전수조사를 한 최초의 연구 중 하나다. 연구의 주저자이자 영국 유니버시티 칼리지 런던의 천체물리학자 쿠엔틴 체인저트는 “10년 간의 집중적인 관찰 덕분에 외계행성의 화학과 조성에 관해 우리가 얻은 정보의 양은 어마어마하다”고 밝혔다. 이 분석은 미래에 다른 외계행성의 행동을 예측하고 행성 형성과 관련된 과정을 푸는 데 도움이 될 수 있을 것이라고 과학자들은 평가했다. 이번 연구결과는 ‘천체물리학 저널’(The Astrophysical Journal) 4월 25일자에 발표됐다.　  

태양계 바깥에서 확인된 외계행성이 5000개를 넘어섰다고 미 항공우주국(NASA)이 발표했다. 22일(현지시간) CNN·CBS 등에 따르면 NASA는 최근 과학 논문 등을 통해 인정받은 외계행성 65개를 추가함에 따라 공식적으로 발견된 외계행성이 5005개를 기록했다고 밝혔다. NASA는 이에 대해 우주과학 이정표를 달성한 것이라고 자평했다. 캘리포니아공과대학의 NASA 외계행성 과학연구소 연구책임자 제시 크리스천슨은 “이것은 단순한 숫자가 아니다. 5000여개 행성은 각각의 새로운 세계”라고 말했다. CNN은 “외계행성의 존재는 오래전 제시됐고 공상과학 소설에서 묘사됐지만, 처음 발견된 것은 1990년대에 들어서였다”며 “우리는 외계행성 발견의 황금시대에 살고 있다”고 평가했다. NASA에 따르면 지금까지 발견된 외계행성의 31%는 크기와 질량 기준으로 보면 슈퍼지구급 행성으로 분류된다. 슈퍼지구는 지구보다는 크고 해왕성보다는 작은 질량을 가진 행성이다. 이 밖에 외계행성의 30%는 거대한 가스 행성이고 35%는 해왕성과 유사한 것으로 전해졌다. 단 4%만이 지구나 화성 같은 암석형 행성에 해당한다. 과학자들은 우리 은하 전체에 수천억 개에 이르는 외계행성이 있을 것으로 보고 있다. 확인된 5000여개의 행성 중 4900개는 지구에서 불과 수천 광년 이내에 있는데, 우리 은하 중심에서 지구까지의 거리는 약 3만 광년이나 떨어져 있기 때문이다. 다만 인류가 외계행성에 가는 것은 너무 먼 거리 때문에 가까운 미래에는 힘들 것이라고 NASA는 설명했다.

태양계 너머에는 5000개 이상의 또 다른 세계가 있다고 미 항공우주국 나사(NASA)가 발표했다. 나사는 21일(현지시간) 외계행성 아카이브(NASA Exoplanet Archive)에 새로운 외계행성 65개를 추가했다. 나사는 새로 발견된 외계행성 가운데 동료 심사를 거친 과학 논문에 실린 것들을 기록보관소에 등록하고 있다. 이로써 인류가 확인한 외계행성 수는 5005개로 늘었다. 1992년 첫 외계행성 발견 이후 30년 만이다. 외계행성 후보는 8709개에 달한다. 캘리포니아공대가 운영하는 기록보관소의 과학 책임자 제시 크리스천슨은 “이것은 단순한 숫자가 아니다. 각각은 새로운 행성, 새로운 세계다. 우리는 외계행성에 대해 아무것도 모른다는 점에서 더욱 흥미롭다”라고 말했다.나사 아카이브에 새로 추가된 외계행성 65개는 슈퍼지구와 ‘뜨거운 목성형’ 행성, 준해왕성급 행성이 대부분이다. 슈퍼지구는 지구보다 크고 생명체가 존재할 가능성이 있는 암석 행성이며, 뜨거운 목성형 행성은 목성 같은 가스 행성이다. 준해왕성급 행성은 해왕성보다는 작은 얼음 행성이다. 지구와 비슷한 크기의 암석 행성 2개도 있지만, 표면온도가 327도에 달한다. 크리스천슨은 “인간이 거주할 수 있는 행성은 아니다. 뜨거운 바위에 가깝다”고 설명했다. 인류는 1992년 처녀자리에서 처음으로 외계행성을 발견했다. 펄서(pulsar, 초고속으로 자전하는 중성자별)가 내뿜는 전자기파의 변화를 측정해, 주변 궤도에 있는 행성 2개를 확인했다. 2000년까지만 해도 인류가 찾은 외계행성은 100여 개에 불과했다. 하지만, 허블과 스피처, 케플러, 테스 등 ‘행성 사냥꾼’이라 불리는 위성망원경 발달로 그 수는 수천 개까지 늘었다. 특히 2018년 퇴역한 케플러 우주망원경은 발사 후 9년간 외계행성 2662개를 발견했다.크리스천슨은 “내가 대학원생이었던 2000년대 초, 인류가 찾은 외계행성은 100여 개에 불과했다. 그러나 지금은 외계행성이 아주 흔하다”라고 말했다. 이어 “우리 은하에만도 수천억 개의 행성이 있을 것이다. 알려진 5000개의 외계행성 중 4900개가 지구에서 수천 광년 이내에 있다”고 밝혔다. 그러면서 “태양계가 우리 은하 중심에서 3만 광년 떨어져 있다는 사실을 생각하면, 우리 은하에는 아직 발견하지 못한 행성이 1000억~2000억개 더 있을 것이다”라고 강조했다. 현재까지 나사 외계행성 아카이브에 등록된 외계행성 중 30%는 가스 행성, 31%는 슈퍼지구, 35%는 얼음 행성이다. 나머지 4%만이 지구와 비슷하거나 조금 작은 암석 행성이다. 나사가 2018년 케플러 후임으로 외계행성탐사위성 테스를 발사한 만큼, 앞으로 더 많은 외계행성이 발견될 것으로 보인다. 특히 인류 역사상 가장 크고 강력한 제임스웹 우주망원경의 활약이 기대된다. 2027년에는 나사가 낸시그레이스로먼 우주망원경을, 2029년에는 유럽우주국이 아리엘 우주망원경을 잇따라 발사할 예정이기도 하다.

한국 과학자들이 포함된 국제공동연구팀이 별이 폭발하면서 내뿜는 빛을 포착해 별의 죽음을 밝힐 단서를 찾았다. 한국천문연구원, 캐나다 토론토대, 미국 카네기연구소, 캘리포니아공과대(칼텍), 애리조나대, 캘리포니아주립대, 라스 쿰브레스 천문대, 미국항공우주청(NASA) 국제공동연구팀은 한국의 외계행성탐색시스템(KMNet)을 이용해 별이 폭발한 지 1시간 정도밖에 지나지 않은 초신성에서 별의 진화 마지막 단계와 소멸을 보여 주는 관측 증거를 찾아냈다고 21일 밝혔다. 이번 연구 결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’에 실렸다. la형 초신성은 폭발 시 최대 밝기가 일정해 우주 거리를 재거나, 철(Fe)과 같은 무거운 원소의 기원은 물론 별의 죽음을 연구하는 데도 활용된다. 그러나 지금까지 la형 초신성이 어떤 과정을 통해 폭발하는지 알려지지 않았다. 연구팀은 KMNet으로 만들어진 지 1시간이 되지 않은 초신성 ‘SN 2018aoz’를 관측했다. la형 초신성 관측 사상 가장 이른 시기의 폭발광이다. 초신성 빛을 빨리 탐지할수록 별의 크기와 별 내부 원소 측정이 쉽기 때문에 천문학자들은 이런 폭발광을 찾는 데 주력하고 있다. 2011년 SN 2011fe 초신성은 11시간, 2017년 SN 2017cbv는 7시간, 2019년 SN 2018oh는 3.6시간 만에 관측이 이뤄졌다. 이번 관측으로 폭발 후 1~12시간 사이 초신성의 색이 붉어진다는 것을 확인했으며 이는 철 성분이 초신성 가장자리에 많이 분포하기 때문이라고 연구팀은 설명했다. la형 초신성은 별의 가장 바깥쪽 헬륨 폭발로 시작하고 이후 폭발 물질들이 급격한 혼합 과정을 거치는 것으로 밝혀졌다.

한국과학자들이 포함된 국제공동연구팀이 우주의 거리를 알려주는 표준광원이 되는 별의 폭발장면을 포착해 별의 죽음에 얽힌 비밀을 밝혀낼 수 있게 됐다. 한국천문연구원, 캐나다 토론토대, 미국 카네기연구소, 캘리포니아공과대(칼텍), 애리조나대, 캘리포니아주립대, 라스 쿰브레스 천문대, 미국항공우주청(NASA) 국제공동연구팀은 한국의 외계행성탐색시스템(KMNet)을 이용해 초신성 폭발 직후 1시간 내 빛을 포착해 la형 초신성이 어떻게 폭발하는지 보여주는 관측적 증거를 찾아냈다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’에 실렸다. la형 초신성은 폭발시 최대 밝기가 일정해 우주 거리를 재는 표준광원으로 이용된다. 또 철(Fe)과 같은 무거운 원소의 기원과 별의 죽음을 연구하는데 필수적이다. 그러나 지금까지 la형 초신성이 어떤 과정을 통해 폭발하는지 밝혀지지 않았었다. 연구팀은 KMNet을 이용해 폭발 후 1시간 밖에 되지 않은 초신성 ‘SN 2018aoz’를 관측했다. 이 관측은 la형 초신성 관측사상 가장 이른 시기의 폭발광을 포착한 것이다. 폭발 직후 빛을 빨리 포착할수록 별의 크기와 별 내부 원소 측정이 용이하기 때문에 천문학자들은 초신성 폭발 직후 가장 빠른 빛 관측에 주력하고 있다. 2011년 SN 2011fe 초신성은 폭발 뒤 11시간 후, 2017년 SN 2017cbv는 폭발 뒤 7시간, 2019년 SN 2018oh는 폭발 후 3.6시간 만에 관측이 이뤄진 적이 있다.이번 관측으로 초신성 폭발 후 1~12시간 사이 초신성의 색이 붉어진다는 것을 확인했으며 이는 철 성분이 초신성 가장자리에 많이 분포하기 때문이라고 연구팀은 설명했다. la형 초신성 폭발이 백색왜성의 바깥에 있는 헬륨 폭발로 시작하거나 폭발 물질들이 아주 급격한 혼합과정을 거친다는 설명이다. 국내 초신성탐사연구진을 이끌고 있는 김상철 천문연구원 광학천문본부장은 “이번 연구는 KMNet의 24시간 관측수행을 통해 la형 초신성에서 어떻게 폭발이 일어나는지 구체적으로 밝혀낸 첫 번? 연구”라며 “더 이른 시기의 초신성 관측과 다른 종류의 폭발을 일으키는 특이 초신성에 대한 연구도 추가로 진행할 것”이라고 설명했다.

목성의 오로라는 행성의 가장 안쪽 위성인 이오의 화산에 의해 에너지를 공급받는 우주적인 ‘줄다리기’ 게임에 의해 발생한다는 사실이 새로운 연구에서 밝혀졌다. 레스터 대학의 성명에 따르면, 미 항공우주국(NASA)의 주노 탐사선과 허블 우주망원경은 목성의 빠른 자전과 더불어, 태양계에서 화산활동이 가장 활발한 이오의 화산에서 방출되는 황과 산소가 생성한 전류 시스템이 목성 극지에서 강력한 오로라를 발생시킨다는 새로운 증거를 공개했다.​ 연구의 주저자인 레스터 대학의 조너선 니콜스는 “우리는 20년 넘게 이 전류와 목성의 강력한 오로라가 연결되는 이론을 가지고 있었고, 마침내 데이터에서 이 관계를 찾아내 테스트할 수 있다는 것이 매우 흥미로웠다”고 성명에서 밝히면서 “이 둘 사이의 연관관계가 명확하게 드러나는 걸 확인했을 때 나는 거의 의자에서 떨어질 뻔했다”고 덧붙였다. 목성은 지구보다 지름이 11배 이상 크며 약 9.5시간마다 한 바퀴 자전한다. 평균 약 42만km 거리에서 목성을 공전하는 제1 위성 이오는 수십 마일 높이에서 용암을 분출하는 활화산을 400개 이상 가지고 있다. 성명서에 따르면, 이러한 용암은 목성의 궤도로 떨어지면서 전하를 띤 물질 또는 플라스마가 된다. 궤도에서 목성의 자기장을 측정하는 주노는 목성의 외부 플라스마 환경과 이를 통해 이동하는 전류의 흐름 에 대한 자세한 정보를 제공하는 반면, 허블의 이미징 분광기는 목성의 오로라의 밝기를 측정한다.NASA 주노 임무의 수석 연구원인 스캇 볼턴은 성명에서 “목성의 오로라가 어떻게 거동하는지에 대한 이러한 흥미로운 결과는 허블의 관측과 주노의 측정을 결합하는 데서 나온 위력을 보여주는 증거”라고 지적하면서 “허블 우주망원경의 이미지는 큰 그림을 보여주는 반면, 주노는 세부상황을 조사함으로써 훌륭한 팀웍을 보여준다”고 덧붙였다. 목성의 빠른 회전은 이오에서 방출되는 대부분의 물질을 밀어내며, 물질이 바깥쪽으로 이동함에 따라 물질의 회전 속도는 느려진다. 그러나 목성은 행성의 자기장이 지배하는 영역인 행성의 상부 대기와 자기권을 통해 흐르는 전류의 힘으로 이 물질을 회전 속도로 유지하려고 한다. 그리하여 이것은 전류 시스템과 자기권의 물질 사이에 ‘전자기 줄다리기’ 상황을 만들어낸다. 물질이 목성의 자기장 선을 따라 다시 행성의 극으로 이동하면서 행성의 상부 대기를 순환하고 가스와 상호작용함으로써 강력한 오로라 쇼를 연출하는 것이다. “이 관계를 발견하는 것은 목성의 자기장이 어떻게 작동하는지 이해하는 데 도움이 될 뿐만 아니라, 우리가 외계행성의 자기장에 대해서도 이제는 새로운 확신을 가지고 연구하는 데 도움이 되기 때문에 정말 짜릿한 성과”라고 니콜스는 성명에서 밝혔다. 그들의 발견은 1월 5일 ‘지구 물리학 연구: 우주 물리학’(Geophysical Research: Space Physics) 저널에 게재되었다.

100억 달러(한화 약 12조원)가 투입된 미 항공우주국(NASA)의 제임스웹 우주망원경이 야심찬 과학 임무를 위한 최종 목적지 도착을 하루 앞두고 있다. 웹의 새로운 고향은 중력적으로 안정적인 라그랑주 점 2(L2)로 알려진 곳으로, 지구 반대편에 지구-달 거리의 약 4배쯤 되는 150만km 떨어진 지점이다. 이 L2 지점은 태양과 지구가 끌어당기는 힘과 웹의 원심력이 평형을 이루는 곳으로, 별도 추진 장치 없이 JWST가 지속적으로 L2 궤도를 돌 수 있다. 23일 오전 8시(이하 미국동부시간) 현재 웹 우주 망원경은 L2 위치에서 약 27,854km, 지구에서 약1,438,484km 떨어진 우주공간을 달리고 있는 중이다. 웹은 1월 24일 L2 지점 주위의 궤도에 진입할 것으로 예상된다. 이를 위해 오후 2시에 몇 분 동안 추진기를 연소해 최종적으로 L2 궤도로 밀어넣는다. NASA는 웹이 L2에 도착해 궤도 진입하는 화상을 라이브 웹캐스트로 중계하는 데 이어 오후 3시에는 이벤트를 논의하기 위해 후속으로 NASA 사이언스 라이브 프로그램을 진행할 예정이다. 또한 NASA는 우주망원경의 다음 단계를 논의하기 위해 행사에 대한 원격 회의를 개최할 예정이다. 웹 임무 팀원들은 망원경이 L2에 도착한 후에도 여전히 할 일이 많다. 예컨대, 웹의 주경 18개를 정확하게 정렬하여 각 낱개 거울이 단일 집광 표면으로 기능하도록 하는 고난이도 작업이 기다리고 있다. 거울 정렬은 150나노미터(10억분의 1m)의 정확도까지 완벽해야 한다. 이 작업은 5개월 정도 소요될 것으로 예상된다. 참고로, 종이 한 장의 두께는 약 10만 나노미터이다. 정기적인 과학 작업은 발사 후 6개월 후인 2022년 6월 말이나 7월 초에 시작될 것으로 예상된다. 그 후 최소 5년 동안 웹은 우주 최초의 별과 은하를 연구하고, 주변 외계행성의 대기에서 생명체 흔적인 화합물을 찾는 등 다양한 관측활동을 수행하게 된다. 계획 활동 기간은 10년이지만, 상황이 허락하면 수명을 그 이상으로 연장할 수 있을 것으로 기대된다.

일반적인 행성처럼 동그란 구(球·sphere) 형태가 아닌 기형으로 변형된 행성이 처음으로 확인됐다. 최근 프랑스 파리천문대 등 국제공동연구팀은 우주망원경 ‘키옵스’(CHEOPS)를 통해 외계행성 'WASP-103b'를 분석한 결과 구체가 아닌 럭비공처럼 기형으로 보인다는 연구결과를 국제학술지 ‘천문학 및 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 발표했다. 지난 2014년 처음 발견된 WASP-103b는 지구에서 약 1000광년 떨어진 헤라클레스 자리에 위치하고 있으며, 태양계에는 존재하지 않은 형태의 행성인 '뜨거운 목성'(hot Jupiter)형 행성이다. 뜨거운 목성은 우리의 목성과 같은 거대한 가스 행성이지만 모항성(WASP-103)과 매우 가까운 탓에 표면온도가 뜨거워 이같은 별칭으로 불린다. WASP-103b는 목성보다 약 2배 정도 크며 모항성은 우리 태양보다 약 1.7배 더 크고 조금 더 뜨겁다.그렇다면 왜 WASP-103b는 기형의 형태를 갖게됐을까? 이는 행성이 모항성과 바짝 붙어있어 강한 조석력의 영향을 받기 때문이다. WASP-103b가 모항성을 공전하는데 걸리는 시간은 불과 22시간. 이렇게 가까운 거리 때문에 WASP-103b는 강한 조석력으로 당겨져 기이한 모양으로 변형된 것. 논문의 선임저자 포르투갈 대학 수사나 바로스 연구원은 "지구에도 달과 태양으로 인해 조석이 있지만 이는 바다에서만 볼 수 있다"면서 "행성이 어떻게 변형되는지 측정해 그 행성이 암석형인지 기체형인지와 내부 구조를 파악할 수 있다"고 설명했다. 이어 "　WASP-103b는 항성의 가열과 여러 매커니즘으로 인해 매우 부풀어졌을 가능성이 높다"고 덧붙였다. 한편 이번 연구에서는 지난 2019년 유럽우주국(ESA)이 쏘아올린 외계행성 탐사용 우주망원경 위성 ‘키옵스’(CHEOPS)가 사용됐다. 키옵스는 행성을 거느린 것으로 파악된 가까운 항성을 관측하는 용도로 발사된 첫번째 위성으로, 지구 700㎞ 상공을 돌며 ‘해왕성∼지구 크기의 행성’을 집중적으로 관찰하고 있다. 　  

전 세계 천문학자와 우주 팬이 안도의 한숨을 내쉬었다. 제임스웹 우주망원경의 복잡한 전개작업이 완벽하게 마무리되었기 때문이다. 100억 달러(한화 약 12조원)가 투입된 미 항공우주국(NASA)의 웹 망원경은 1월 8일(이하 미국동부시간) 거대한 주경의 두 번째 '날개'를 펼쳐서 주경의 단일 집광표면을 완성함으로써 길고도 위험했던 모든 전개작업을 완벽하게 매조졌다. 오전 10시 30분 직전에 마지막 거울 부분이 제자리에 고정되었다. 3시간도 채 안 된 오후 1시 17분, 미국 메릴랜드주 볼티모어에 있는 관제센터에서 환성과 하이파이브가 터지면서 웹 망원경의 완전한 탄생을 축하했다. NASA 과학담당 부국장인 토마스 주부큰은 마지막 이정표가 세워진 뒤 웹 팀에 "우리는 궤도에 망원경을 배치했다"라고 선포하면서 "세상에서 한 번도 본 적이 없는 놀라운 망원경이다"라고 감개무량해했다.메릴랜드주 볼티모어에 있는 우주망원경 과학연구소에서 라이브로 웹캐스트를 진행한 NASA 천체물리학자 미셸 탈러는 "나는 지금 가슴에서 이런 종류의 빛이 느껴진다. 주경의 크기는 웹과 인류에게 빅뱅이 시작된 지 불과 1억 년 후의 우주를 볼 수 있는 기회를 줄 것"이라고 밝혔다. 웹은 지난 크리스마스 날 남미의 유럽 우주공항에서 발사되어 우주 최초의 별과 은하를 관찰하고 흥미로운 외계행성의 대기를 탐색해 생명체의 증거가 될 수 있는 흥미로운 화학물질의 발견에 나선다. 웹은 우리가 열로 느끼는 파장인 적외선으로 우주를 볼 수 있도록 최적화되어 있다. 망원경의 광학장비와 기구는 이러한 희미한 열 신호를 포착하기 위해 극도로 차갑게 유지되어야 한다. 따라서 웹은 햇빛을 차단하는 테니스장만 한 크기의 5겹 차광막을 자랑한다.차광막의 구조 속에는 140개의 이탈장치와 70개의 힌지 조립체, 400개의 도르래 장치, 총 400m의 케이블 90개와 8개의 전개 모터가 있으며, 이 모두가 5장의 펼침막이 계획대로 전개되도록 작동해야 한다. 발사 3일 만에 시작해 일주일 정도 걸린 차광막 전개 기간 이 모든 부품은 완벽하게 작동했다. 거울을 적절한 위치에 고정함으로써 웹의 복잡한 기본 전개 단계는 종료되었다. 다음 주요 이정표는 발사 후 29일 동안 예정된 엔진 분사로, 웹은 최종 목적지인 태양-지구 라그랑주 2지점(L2) 주위의 궤도에 진입하게 된다. 지구로부터의 거리는 지구-달 거리의 약 4배인 150만㎞이다.웹 팀원들은 망원경이 L2에 도착한 후에도 여전히 할 일이 많다. 예컨대, 웹의 주경 18개를 정확하게 정렬하여 각 낱개 거울이 단일 집광 표면으로 기능하도록 하는 고난도 작업이 기다리고 있다. 거울 정렬은 150㎚(10억분의 1m)의 정확도까지 완벽해야 한다. 이 작업은 5개월 정도 소요될 것으로 예상된다. 참고로, 종이 한 장의 두께는 약 10만㎚다. 정기적인 과학 작업은 발사 후 6개월 후인 2022년 6월 말이나 7월 초에 시작될 것으로 예상된다. 그 후 최소 5년 동안 웹은 우주 최초의 별과 은하를 연구하고, 주변 외계행성의 대기에서 생명체 흔적인 화합물을 찾는 등 다양한 관측 활동을 수행하게 된다. 계획 활동 기간은 10년이지만, 상황이 허락하면 수명을 그 이상으로 연장할 수 있을 것으로 기대된다. 

인류의 눈이 될 제임스웹 우주망원경(JWST·이하 웹)의 50여 개 전개작업 중 최고 난도를 자랑하는 태양 가림막 펼치기가 마침내 완벽하게 전개됐다. 100억 달러(한화 12조원) 규모의 우주천문대 웹은 지난 12월 31일(이하 미국동부시간) 거대한 태양 가림막을 펼치기 시작해 두 개의 걸침대를 순차적으로 전개해 5층 구조의 가림막을 조심스럽게 펼쳤다. “다이아몬드처럼 밝게 빛나라. 우리 오른쪽 가림막 걸침대의 성공적인 전개로 웹의 태양 가림막은 이제 우주에서 다이아몬드 모양을 취했다”고 임무 팀원은 웹의 트위터 계정을 통해 지난밤 밝혔다.태양 가림막은 초기 우주에서 오는 희미한 열 신호를 찾기 위해 12월 25일 발사된 웹의 가장 중요하고 복잡한 기능 중 하나이다. 이런 신호를 감지하려면 웹의 기기와 광학 장치를 극도로 차갑게 유지해야 하는데, 태양 가림막이 햇빛을 막아줌으로써 웹을 절대온도에 가깝도록 차갑게 유지해준다.  반짝이는 은색 방패는 완전히 펼쳤을 때 길이 21.2m, 너비 14.2m로, 거의 테니스장만 하다. 따라서 차곡차곡 접힌 채 로켓의 페이로드 페어링 안에 탑재된다. 웹이 우주로 진출한 후에 가림막이 펼쳐지도록 설계된 것이다.태양 가림막의 전개는 매우 복잡하고 정교한 과정으로, 자칫 무엇 하나 잘못되기라도 하면 웹 임무는 100억 달러를 우주공간으로 흩뿌리고 막을 내리게 된다. 주계약자인 노스럽 그러먼에서 근무하는 웹 시스템 기술자 크리스털 푸가는 “웹 가림막 구조 속에는 140개의 이탈장치와 70개의 경첩 조립체, 400개의 도르래 장치, 총 400m의 케이블 90개와 8개의 전개 모터가 있으며, 이 모두가 5장의 펼침막이 계획대로 전개되도록 작동해야 한다”고 설명했다. 태양 가림막의 전개작업은 웹이 5층 구조의 가림막을 고정하는 2개의 팔레트를 내린 12월 28일 시작됐으며, 다음 며칠 동안 추가 단계가 수행됐다. 예컨대, 12월 30일에 웹은 우주로 발사되는 동안 가림막을 보호했던 덮개를 벗겨냈다. 그 덮개는 12월 31일의 작업을 약간 복잡하게 했다. 웹 팀은 계획한 대로 덮개가 완전히 감겨 제거됐는지 확인하기 위해 걸침대 전개를 몇 시간 지연해야만 했다. 메릴랜드주 그린벨트에 있는 미 항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터의 통신실 차장 패트릭 린치는 12월 31일 블로그 포스트에서 “덮개를 감아올린 것을 표시하는 스위치가 작동되지 않았다”고 밝혔다. 그러면서 “2차, 3차 감지 수단이 가림막이 제거됐다는 사실을 알려줬다. 온도 데이터는 센서를 통해 햇빛을 차단하는 가림막 덮개가 펼쳐진 것으로 나타났고, 자이로스코프 센서는 가림막 덮개 해제 장치가 활성화되는 것과 일치하는 동작을 나타냈다”고 설명했다. 웹 팀원은 오후 1시 30분 왼쪽 중간 걸침대 전개를 시작해 오후 4시 49분에 종료됐으며, 오후 6시 31분에는 우현 걸침대 전개가 시작돼 오후 10시 13분쯤에 완료됐다고 밝혔다.  가림막을 펼치는 것은 큰 이정표이므로 팀원들은 31일 성공 이후 크게 안도의 한숨을 쉬고 있을 것이다. 그러나 가림막 전개작업은 아직 완료되지 않았다. 5장의 얇은 캡톤 가림막은 임무 팀이 주말에 수행하는 것을 목표로 하는 적절한 장력을 유지해야 한다. 이 작업이 완료되면 웹의 보조 거울과 너비가 6.5m인 주경을 전개하는 데 초점이 맞춰진다. 이 작업은 빠르면 1월 7일까지 완료될 것으로 예상되지만, 지상 관제소에서 요원들이 직접 작업을 진행하므로 일정이 다소 지연될 수도 있다. 따라서 해당 목표가 충족되지 않더라도 놀라거나 걱정할 필요는 없다. 거울을 적절한 위치에 고정하면 웹의 복잡한 기본 전개 단계는 종료된다. 다음 주요 이정표는 발사 후 29일 동안 예정된 엔진 분사로, 웹은 최종 목적지인 태양-지구 라그랑주 2지점(L2) 주위의 궤도에 진입하게 된다. 지구로부터의 거리는 지구-달 거리의 약 4배인 150만㎞이다.  웹 팀원들은 망원경이 L2에 도착한 후에도 여전히 할 일이 많다. 예컨대, 웹의 주경 18개를 정확하게 정렬해 각 낱개 거울이 단일 집광 표면으로 기능하도록 하는 고난도 작업이 기다리고 있다. 거울 정렬은 150㎚(나노미터·10억분의 1m)의 정확도까지 완벽해야 한다. 참고로, 종이 한 장의 두께는 약 10만㎚이다.  정기적인 과학 작업은 발사 후 6개월 후인 2022년 여름에 시작될 것으로 예상된다. 그 후 최소 5년 동안 웹은 우주 최초의 별과 은하를 연구하고, 주변 외계행성의 대기에서 생명체 흔적인 화합물을 찾는 등 다양한 관측활동을 수행하게 된다.

100억 달러(한화 12조)를 쏟아부은 미항공우주국(NASA)의 차세대 우주망원경이 14년 지각 끝에 마침내 발사되었지만, 기대되는 과학 임무를 시작하려면 시간이 좀 걸릴 것으로 보인다. 크리스마스인 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 얹혀 발사된 제임스웹 우주망원경(JWST)의 임무는 인류의 오랜 숙원인 우주 기원의 비밀을 파헤치는 것이다. 이를 위해 JWST는 135억년 전 초기 우주의 모습을 들여다볼 계획이며, 또한 주변 외계행성의 생명체를 탐색할 예정이다. 이 모든 임무는 우리 인류가 언제, 어디서, 어떻게 여기까지 왔는가 하는 원초적인 문제와 직결되어 있다. 그러나 이러한 임무를 수행하기 위해 JWST팀 구성원들은 상당 기간 인내심을 유지하지 않으면 안된다. 웹이 본격적인 탐사작업에 들어가기 전에 해결하고 수행해야 할 일들이 만만찮기 때문이다. JWST는 우리 지구 행성에서 태양의 반대방향, 곧 현재 화성이 있는 방향으로 150만km(지구-달 거리의 약 4배) 떨어진 태양-지구 라그랑주 점 2(L2)로 향하고 있다. 이곳은 태양과 지구의 중력이 균형을 이루어 중력적으로 안정적인 지점으로, 웹은 별도의 동력 없이도 태양을 공전할 수 있다. 웹이 거기에 도착하는 데 29일이 걸릴 것이며, 그 과정에서 손에 땀을 쥐게 하는 수많은 고난이도의 통과의례를 거쳐야 한다. 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주비행센터의 웹 엔지니어인 마이크 멘젤은 "웹 망원경이 수행할 주요 전개작업은 50개 정도가 있는데, 178개의 이탈장치(release mechanism)가 50개 관련장비를 전개하게 된다"고 지난 10월에 올린 '29일간의 벼랑끝 여행(29 Days on the Edge)'에서 밝히면서 "이 전개작업은 지금까지 한 것 중 가장 복잡한 우주선 활동으로, 어느 것 하나라도 실패하면 안된다"라고 못박았다. 웹은 이미 몇 가지 주요 이정표를 세웠다. 예컨대, 이륙 후 약 30분 후 태양 전지판을 전개하고 태양 에너지를 흡수하기 시작했다. 그리고 지난밤엔 65분 동안 엔진을 분사해 진로를 수정, L2로 향하는 궤도에 올랐다. 다음은 앞으로 수행해야 할 주요 단계를 요약한 것이며, 주어진 일정은 대략적인 것이다. (자세한 내용은 NASA의 웹 전개 사이트 참조) 발사 후 하루가 지나면 웹은 고이득 안테나를 지구 쪽으로 회전시켜 지상 관제소와의 통신을 더욱 용이하게 할 것이다. 그 다음날 우주선은 L2를 향한 궤도를 수정하기 위해 또 한 차례 엔진 분사를 수행한다. 그리고 발사 3일 후 웹의 거대한 태양 가림막(적외선 망원경과 장비를 차갑게 유지하도록 설계된 5층 구조)를 고정하는 팔레트가 내려진다.  5장 시트로 이루어진 태양 가림막은 완전히 확장했을 때 테니스 장 크기로, 차곡차곡 접힌 상태로 로켓의 페이로드 페어링 내부에 탑재되었다. 이것을 펴는 과정은 엄청나게 복잡하다. 그 구조 속에는 140개의 이탈장치와 70개의 힌지 조립체, 400개의 도르래 장치, 90개의 케이블 및 8개의 전개 모터가 있으며, 이 모두가 5장의 펼침막이 계획대로 전개되도록 작동해야 한다고 NASA 관계자는 설명한다.  발사 후 5일째 가림막 보호 덮개가 벗겨지고, 걸침대는 하루 후에 뻗어나온다. 태양 가림막의 전개는 발사 후 8일 이내에 완료돼야 하며, 이 시점에서 팀원들은 초점을 광학장치로 옮기기 시작한다. 발사 10일쯤 후 웹은 0.74m 너비의 보조 반사경을 전개할 예정이다. 이 보조 반사경은 심우주 광자가 망원경의 주반사경에 부딪힌 후 두 번째로 부딪히는 반사경이다. 그런 다음 웹의 너비 6.5m 기본 미러가 빛날 때이다. 18개의 육각형 거울로 벌집처럼 구성된 주반사경은 태양 가림막처럼 접혀진 상태로 발사되었다. 발사 후 12~13일이 지나면 거울의 두 측면 '날개'가 펼쳐져 제자리에 고정되면 주반사경 전체 크기가 된다. 이 시점에서 웹은 최종적으로 완성된다. 이 거대한 우주천문대는 2주 남짓 후 목적지에 도착하며, 발사 29일 후 또 다른 엔진 분사를 실시해 L2 주변의 궤도에 진입하고, 여기서 다른 램프업 절차가 시작된다.예컨대, 발사 후 2~3개월이 지나면 팀은 주반사경 낱개 거울을 정렬하여 단일 집광 표면으로 만든다. 거울 정렬은 150나노미터(10억분의 1m)의 정확도까지 완벽해야 하기 때문에 이것은 힘들고 시간이 많이 걸리는 작업이 될 것이다. 참고로, 종이 한 장의 두께는 약 10만 나노미터이다. 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주비행센터의 웹 수석 과학자 조나단 가드너는 "우리 과학자 중 한 명이 거울을 풀이 자라는 속도보다 더 느리게 움직여야 하는 것으로 계산했다"고 말했다. 이 과정에서 팀은 웹의 4가지 과학 장비도 테스트하고 보정할 예정인데, 그것도 역시 힘든 과정이 될 것이다. 목표는 발사 6개월 후 정기적인 과학 임무에 돌입하는 것이다. 가드너는 "우리는 6월 말로 보고 있다"고 예상한다.   웹의 관측 시간은 NASA의 허블 우주망원경과 마찬가지로 과학자들의 상호 검토를 통해 선택된 다양한 프로젝트에 분배된다. 가드너는 "첫 해분의 웹 프로젝트들이 이미 결정되었으므로 새 천문대가 준비과정을 마치면 곧 작업에 들어갈 것"이라고 밝히면서 "그것은 힘든 마라톤이 될 것"이라고 덧붙였다.   

차세대 ‘인류의 눈’이 될 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 우주의 기원과 외계생명체에 대한 인류의 궁금증을 풀기 위해 우주로 발사됐다. 웹 망원경은 25일(현지시간) 오전 9시 20분쯤 프랑스령 기아나 쿠루 인근 유럽우주국(ESA) 발사장인 기아나우주센터의 아리안 제3발사장에서 아리안5호 로켓에 실려 우주로 날아올랐다. 발사 27분 뒤 웹 망원경은 대기권 밖에서 로켓과 성공적으로 분리됐고, 태양광 패널을 펼치며 망원경의 형태를 갖추기 시작했다. 이번 프로젝트를 추진한 미 항공우주국(NASA)의 빌 넬슨 국장은 “웹 망원경은 우리를 우주가 시작하는 바로 그 시점으로 데려갈 타임머신”이라며 발사 성공을 축하했다. 종이접기처럼 접힌 채 로켓에 실렸던 웹 망원경은 앞으로 보름간 50여 차례에 걸쳐 몸체를 펼치는 작업을 진행한다. 배터리 충전을 위한 태양광 패널, 지구 교신을 위한 고성능 안테나를 이미 펼쳤고 발사 나흘째엔 엿새에 걸쳐 5겹 차광막을 펼친다. 연처럼 생긴 테니스코트 크기(21×14ｍ)의 차광막은 태양 복사열을 차단해 망원경이 -235℃의 초저온 상태로 유지되도록 한다.웹 망원경의 핵심은 금을 입힌 육각형 베릴륨 거울 18개로 이뤄진 주경이다. 전체 지름 6.5ｍ의 주경을 펴 망원경 형태를 완성하고 나면 이후 2주간 더 비행해 지구와 태양이 중력 균형을 이루는 150만㎞ 밖 제2라그랑주점(L2) 궤도까지 비행한다. 궤도를 돌면서 주경을 구성하는 18개의 거울이 하나처럼 움직이도록 미세조정하고 근적외선카메라 등을 점검한 뒤 약 6개월 뒤부터 본격적인 관측에 돌입한다. 웹 망원경은 1990년부터 태양계 밖 은하 관측 임무를 수행 중인 허블 망원경(2.4m)보다 지름이 3배 가까이 크다. 또 근적외선과 중적외선을 포착할 수 있어 가시광선 관측에 집중한 허블 망원경보다 성능이 100배 더 뛰어난 것으로 알려졌다. 이론적으로 지구에서 약 38만㎞ 떨어진 달에서 날아다니는 호박벌의 열을 감지할 정도다. 이 같은 성능으로 웹 망원경은 빅뱅(우주 대폭발) 이후 약 3억년밖에 흐르지 않은 135억년 전 초기 우주를 관측할 수 있다. 외계행성의 대기 성분을 분석해 생명체가 존재할 수 있는 행성이 있는지도 파악할 것으로 기대를 모은다.NASA, ESA, 캐나다우주국(CSA)이 30여년에 걸쳐 100억 달러(약 11조 8500억원)를 투입한 웹 망원경 프로젝트는 한때 ‘돈 먹는 하마’로 비판받으며 폐기론이 나오기도 했다. 웹 망원경은 최대 10년간 임무를 수행하며 우주과학 발전에 크게 기여할 것으로 전망된다.