마치 영화 예고편처럼 강렬하고 뒷이야기가 궁금한 SF 앤솔러지(여러 작품을 하나의 작품집으로 엮은 것)가 출간됐다. 출판사 허블의 새로운 SF 시리즈 첫 책 ‘초월하는 세계의 사랑’이다. 허블출판사는 5일 기자간담회를 열고 “새롭게 선보이는 초월 시리즈를 통해 젊은 세대의 세계관과 감수성을 보여 주고 동시에 기존 문학이 가지고 있던 장르의 질서와 경계를 초월하는 새로운 SF를 선보일 예정”이라고 밝혔다. 첫 책에는 우다영, 조예은, 문보영, 심너울, 박서련 작가의 5편 프리퀄 앤솔러지가 담겼다. 프리퀄은 특정 작품보다 시간상으로 앞선 내용을 다루는 작품을 일컫는 말로, 추후 이 시리즈를 통해 출간될 장편소설, 단편소설집의 예고편 격이다.이 책에는 예지 인공지능(AI), 폐기물 괴물, 감쇠기가 장착된 로봇, 초능력자, 우주관광 등 다양한 SF 세계가 등장한다. 우다영의 ‘긴 예지’는 종말이 임박한 미래를 보게 된 수많은 예지자가 자신들이 본 미래를 데이터화해 예지 능력을 갖춘 AI를 만들어 재앙을 피하려 노력하는 세계를 만들어 냈다. 문보영의 ‘슬프지 않은 기억칩’은 여러 AI 로봇들이 한 인간의 유년 기억을 품고 살아가는 세계를 구축했다. 박서련의 ‘이다음에 지구에서 태어나면’은 우주관광이 상용화된 미래와 지구가 메란드가라는 행성의 내세인 세계를 그렸다. 조예은의 ‘돌아오는 호수에서’는 무엇이든 집어삼키는 호수와 그 호수에서 탄생한 괴물이 등장한다. 심너울의 ‘커뮤니케이션의 이해’는 외계 바이러스에 의해 막강한 초능력을 가지게 된 소수자와 그들을 통제하는 정부를 배경으로 삼는다. 수록된 다섯 작품 모두 ‘사랑’을 이야기한다. 김학제 허블 편집팀장은 “언제나 SF 속 새로운 세계관의 출발점은 불안이고 불안 속에서 젊은 작가들이 연대, 유대와 같은 사랑을 그려 냈다”며 “불안 속에서 차오르는 사랑이 이 책의 공통 키워드”라고 했다.

 129억 광년 거리의 에어렌들 별 지금까지 관찰된 별 중 우주에서 가장 멀리 떨어져 있는 별을 허블 우주망원경이 포착했다. 별까지의 거리는 무려 129억 광년. 빅뱅이 일어난 후 9억 년 만에 생성된 별이라는 뜻이다.  새로운 연구 결과는 빅뱅으로 우주가 탄생한 지 10억 년 미만으로 거슬러 올라가, 우주에서 가장 오래된 별의 비밀을 밝힐 수 있는 가능성을 비쳐주고 있다.  과학자들은 '새벽 별' 또는 '떠오르는 빛'을 의미하는 고대 영어에서 해당 별의 이름을 에어렌들(Earendel)이라고 지었다. 공식 명칭이 WHL0137-LS인 에어렌들의 질량은 최소 태양 질량의 50배이며, 밝기는 수백만 배에 달한다.​  NASA의 허블 우주망원경이 발견한 '우주에서 가장 먼 별'은 너무나 멀리 떨어져 있어 그 빛이 지구에 도달하는 데 무려 129억 년이 걸렸다. 우주에서는 공간이 곧 시간이므로 별까지의 거리 역시 129억 광년이란 얘기다. 지금 우리가 보는 이 별은 우주의 나이가 현재 나이의 7%에 불과한 약 9억 살 때의 모습인 셈이다. 지금까지 허블이 잡은 가장 멀리 떨어져 있는 단일 별은 2018년에 발견한 것으로, 우주 나이가 약 40억 년, 즉 현재 나이의 30%였을 때 태어났던 별이었다.  미국 볼티모어에 있는 존스홉킨스 대학의 천체 물리학자인 브라이언 웰치는 스페이스닷컴(Space.com)에 "이번 발견은 초기 우주의 별을 자세히 연구할 수 있는 귀중한 기회를 제공한다"라고 밝혔다. 일반적으로 에어렌들과 같은 밝은 별도 지구에서의 거리를 감안할 때 볼 수 있는 별은 아니다. 이전까지 그렇게 먼 거리에서 볼 수 있는 천체는 초기 은하 내부에 둥지를 튼 성단 정도였을 뿐이다.  이번에 과학자들이 에어렌들을 발견하게 된 것은 지구와 그 별 사이에 자리잡고 있는 거대한 은하단인 WHL0137-08 덕분이었다. 이 거대한 은하단의 중력은 시공간의 구조를 왜곡시켜 중력 렌즈를 만들어 에어렌들과 같이 은하 뒤 먼 물체의 빛을 크게 증폭시켜 주었기 때문이다. 이 중력 렌즈는 에어렌들이 있는 은하의 빛을 긴 초승달 모양으로 왜곡시켰는데, 연구원들은 그것을 '선라이즈 아크'(Sunrise Arc)라고 명명했다. 이번에 발견한 에어렌들이 과학자들이 발견한 우주에서 가장 먼 물체는 아니라고 강조하는 웰치는 "허블은 더 먼 거리에서 은하를 관찰했다"라고 설명하며 "그러나 그것은 수백만 개의 별에서 나오는 빛이 모두 혼합된 것을 본 것에 지나지 않지만, 개별 천체의 빛을 식별할 수 있는 것으로는 에어렌들이 가장 먼 물체"라고 덧붙였다.  이 별이 멀리 있지만 나이가 그만큼이라는 아니라고 말하는 웰치는 "우리는 별을 129억 년 전의 모습으로 보고 있지만 그렇다고 해서 별의 나이가 129억 년이라는 의미는 아니"라고 밝히면서 "아마 몇 백만 년 정도 나이를 먹었을 수 있지만, 결코 그보다 더 늙지는 않았을 것"이라고 못박는다.  “별은 질량이 많을수록 급격한 핵융합으로 연료가 빨리 소진되어 일찍 폭발하거나 블랙홀로 붕괴되는 경향이 있기 때문에 이 별은 오늘날까지 살아남지 못했을 것”이라고 설명하는 웰치는 "지금껏 알려진 가장 오래된 별은 비슷한 시기에 형성되었지만 훨씬 질량이 적어 오늘날까지 계속 살아서 빛나고 있다"고 덧붙였다.  에어렌들의 정확한 질량, 밝기, 온도 및 유형 등 많은 세부 사항은 아직까지 불확실하다. 에어렌들이 홑별인지 쌍성인지도 아직 확실하지 않다. 에어렌델 급의 질량을 가진 별들은 대부분 작고 어두운 동반성을 갖고 있기가 쉽다. 만약 에어렌들이 쌍성이라면 그 동반성보다 훨씬 밝고 큰 별일 것이다.  과학자들은 NASA가 최근 발사한 제임스웹 우주망원경으로 후속 관측을 수행하여 에어렌들의 적외선을 분석하고 별에 대한 자세한 정보들을 찾아낼 계획이다. 그런 정보는 무거운 별의 후속 세대에 의해 생성된 중 원소로 우주가 가득 차기 전에 형성된 최초의 별을 규명하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대되고 있다.  "이번 연구 결과에 대해 가장 흥미로운 점은 초기 우주에 대한 새로운 창을 열었다는 것"이라고 밝히는 웰치는 "보통 이 거리에서 우리는 전체 은하를 작고 흐릿한 한 천체로 간주하고, 그 안에 있는 별에 대한 세부 정보를 은하의 빛다발로부터 추론한다"고 밝히면서 "그러나 에어렌델은 그와는 달리 단일 별의 빛을 분석해 독립적으로 연구할 수 있으며, 이를 통해 우리은하의 별과 직접 비교하고 초기 우주의 별에 대한 이해를 향상시킬 수 있을 것"이라고 덧붙였다.  연구결과는 '네이처' 저널 수요일(3월 30일)자에 온라인으로 자세히 설명되어 있다.

인류의 시작과 함께 우주는 동경의 대상이 돼 왔다. 시인과 소설가들은 우주를 노래했고 과학자들은 우주의 비밀을 파헤치기 위해 다양한 시도를 하고 있다. 최근에는 민간 우주업체들이 등장해 희귀광물 확보, 관광객 유치 등 우주를 산업의 대상으로 바라보는 시각까지 나타났다. 국내에서도 이런 추세에 발맞춰 우주 연구와 우주산업 육성을 위한 정책들이 속속 나오고 있다.우주가 인간들의 새로운 정복 대상이 되면서 탄소발자국에 대한 우려도 커진다. 탄소발자국은 개인, 기업, 국가가 활동하는 모든 과정에서 발생하는 온실가스, 특히 이산화탄소의 총량을 말한다. 탄소발자국을 가장 크게 내는 산업은 항공 분야로 항공기 승객 1명당 이산화탄소 배출량은 1마일(1.6㎞)당 0.2㎏이지만 민간 우주기업들이 우주여행을 위해 발사하는 저궤도 우주비행선이 만들어 내는 이산화탄소 배출량은 1마일당 12㎏으로 약 60배나 많은 것으로 알려져 있다. 그렇지만 우주 연구개발(R&D) 과정에서 발생하는 탄소발자국에 대해서는 정확히 계산된 게 없다. 프랑스 툴루즈대 천체물리학·행성연구소 연구팀이 천문학 연구에 사용되는 우주와 지상에 있는 시설들의 탄소발자국과 연간 온실가스 배출량을 따져 봤다. 연구팀은 우주 연구개발 전 과정을 계산해 우주 연구로 발생하는 이산화탄소를 추산한 결과 매년 최소 120만t에 이른다고 27일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 3월 22일자에 실렸다. 연구팀은 전 세계 46개 우주 연구 활동과 39개 지상 천문우주망원경 시설의 건축비, 운용비, 전기 사용량, 연구 임무, 발사 과정 등을 분석해 온실가스 배출량을 추산했다. 계산에서 과학자들이 학회 참여를 위해 비행기를 타거나 연구를 위해 슈퍼컴퓨터를 가동한 것, 연구실 냉난방에 쓰인 전력 등은 제외됐다. 연구팀의 계산 결과 천문연구시설 및 장치들이 만든 탄소발자국은 2030만t이며 매년 117만t의 온실가스를 배출하는 것으로 확인됐다. 이산화탄소 배출량 2000만t은 2020년 기준 볼리비아(2100만t), 쿠바(2000만t), 과테말라(1900만t)가 연간 배출한 양과 비슷하다. 우주 연구사업 중 탄소발자국이 가장 큰 것은 지난해 크리스마스 때 제임스웹우주망원경의 발사로 30년 만에 퇴역한 허블우주망원경으로 확인됐다. 운영 기간 동안 과학자 4만 2315명이 5만 2497편의 논문을 쓸 수 있도록 한 허블우주망원경의 탄소발자국은 55만 5500t으로 연간 1만 8517t으로 추정됐다. 지상 기반 연구시설 중 탄소발자국이 가장 큰 것은 칠레 아타카마 사막에 설치된 초거대망원경(VLT)이다. 운영 기간 21년 동안 2만 6442명의 과학자가 1만 7235편의 논문을 쓸 수 있도록 도운 VLT는 54만t의 탄소발자국을 남긴 것으로 추정됐다. 또 지난해 발사된 제임스웹우주망원경이나 2030년 운영을 목표로 건설 중인 초거대 전파망원경 ‘스퀘어 킬로미터 어레이’(SKA) 같은 시설은 각각 최소 31만t의 이산화탄소를 배출할 것으로 연구팀은 예상했다. 연구를 이끈 위르겐 크레들세더 박사는 “일반인들이 모르고 있는 것이 우주 관련 연구개발에서는 상당한 양의 이산화탄소가 배출된다는 사실”이라며 “파리기후협정 목표를 달성하기 위해서는 앞으로 우주 관측 연구도 지속 가능하게 느린 속도로 추진하고, 기존 관측 자료들을 최대한 활용하는 등 ‘슬로 사이언스’가 필요하다”고 말했다.

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.

제임스웹 우주망원경의 주경 정렬이 완전히 마무리되었으며, 원래 설계된 것보다 훨씬 좋은 성능을 발휘한다고 미 항공우주국(NASA) 관리들이 지난 16일(현지시간) 화상 기자회견에서 밝혔다. 18개의 육각형 조각거울로 구성된 지름 6.5m의 주경은 접힌 상태에서 지난해 12월 25일 우주로 발사되어 근무지인 라그랑주2 포인트로 이동하는 중에 전개되었다. 벌집 모양의 18개 조각 거울을 단일 반사경으로 기능하도록 정밀하게 정렬시키는 것이 지상의 웹 팀이 해결해야 했던 주요 작업 중 하나였다. 그것은 각 조각거울들의 위치와 기울기를 나노미터 수준의 정밀도로 미세 조정하는 정교한 프로세스로서, 그 작업이 비로소 완료되었다고 관계자들이 말했다. 아직 망원경이 본격적으로 가동에 들어가지는 않았지만, 지금까지 발사된 우주망원경 중 가장 복잡하고 비싼(한화 약 12조원) 제임스웹이 주경 정렬 후 보내온 첫 심우주 이미지를 본 과학자들은 놀라움을 감추지 못했다. 미국 메릴랜드에 있는 NASA 고다드 우주비행 센터의 웹 운영 프로젝트 과학자인 제인 릭비는 “지금까지 보여준 망원경의 성능은 우리가 감히 기대했던 모든 것을 충족시킨 것”이라면서 “오늘 우리가 본 제임스웹의 이미지는 허블 망원경이 찍은 이미지만큼 선명하지만, 허블이 전혀 볼 수 없는 빛의 파장이라는 것이 다른 점”이라고 밝혔다.1월 초 거울 정렬 과정이 시작되었을 때, 지상 팀은 우리 은하계에서 ‘특징없는 별’로 생각되는 HD 84406을 망원경 초점 테스트용으로 선택했다. 육안으로 볼 수 있는 것보다 100배 더 희미한 이 별은 과학적 중요성이 아니라 순전히 밝기와 위치 때문에 선택되었다. 정렬 과정이 시작될 때 망원경은 별에 대한 18개의 개별 이미지를 제공했으며, 각 조각 거울은 자체적으로 하나의 반사경 역할을 했다. 16일 공개된 이미지는 밝게 빛나는 호박색 별이 우주를 가로질러 빛줄기를 발산하는 모습을 보여준다. 그러나 별 자체보다 훨씬 더 흥미로운 것은 그 배경으로, 이전에는 도달할 수 없었던 심우주에서 빛나는 수십 개의 반점과 얼룩들을 보여준다. 이것들은 모두 심우주의 은하들이다. 말하자면 이 심우주의 은하들은 웹이 포착한 최초의 ‘딥 필드'(deep field)라 할 수 있다. 하늘의 작은 부분에 초점을 맞춘 딥 필드 이미지는 우주에서 가장 멀리 있는 물체를 포착하는 것을 목표로 한다. 이는 원래 허블 우주망원경의 전문 분야였지만 이제는 그 후계자에게 자리를 물려주게 되었다. 심우주를 들여다보는 데는 제임스웹이 단연 앞서는 성능을 가졌기 때문이다.릭비는 “제임스웹이 하늘의 어느 지점이든 2000초만 들여다본다면 어떤 딥 필드 이미지라도 얻을 수 있다”면서 “이것이 지금부터 우리의 미래가 될 것이다. 어디를 보아도 딥 필드다. 정말 땀 한 방울 흘리지 않고도 우리는 수십억 년을 거슬러올라 먼 과거의 은하들을 볼 수 있게 된 것”이라고 덧붙였다. NASA의 웹 프로젝트 과학자인 랜디 킴블은 스페이스닷컴과의 인터뷰에서 허블이 최고의 딥 필드 이미지를 얻는 데 몇 주가 걸리는 반면, 웹은 몇 시간 내에 동일한 결과를 얻을 것이라고 말했다. 그러나 두 우주망원경은 동일한 파장대의 우주를 촬영하지는 않는다. 허블이 가시광선 및 자외선 복사의 파장대를 전문으로 하고 있는 데 비해 제임스웹은 적외선 영역 관측에 특화되어 있다. 제임스웹은 허블보다 최대 100배 더 민감하도록 설계되었는데, 그 목표는 달성되었을 뿐만 아니라 초과했다고 NASA 관계자는 브리핑에서 밝혔다. NASA의 과학담당 부국장인 토마스 주버켄은 “그 동안 숱한 잠 못 이루는 밤과 걱정은 이제 모두 내려놓았다”면서 “앞에 길이 없기 때문이 아니라 아직 넘어야 할 산이 있고, 해야 할 중요한 작업이 있기 때문이다. 하지만 우리는 그 산을 잘 올라가고 있다”고 말했다.　  

135억년 전 빅뱅 직후 우주의 모습을 보고픈 인류의 꿈이 녹아 든 제임스웹 우주망원경(이하 제임스웹)이 성공적으로 '눈'을 활짝 뜨고있는 것으로 전해졌다. 지난 16일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 제임스웹의 광학기능이 제대로 작동하기 위해 중요한 미세 단계를 성공적으로 마쳤다고 발표했다. 지난 1월 24일 목표 지점인 라그랑주2(L2)에 무사히 도착한 제임스웹은 현재 장착된 육각형 거울 18개를 활짝 펴 하나의 거울처럼 만드는 정렬 작업을 진행 중이다. 제임스웹이 '우주의 천문대'가 되기위한 가장 중요한 작업으로 이는 총 7단계로 이루어져 있다.이를 간단히 요약하면 18개 거울에서 오는 빛을 모두 정밀하게 한 점으로 모이게 하는 것으로, 이를위해 부분 정렬과 이미지 스택, 이미지 보정, 미세 조정 등의 단계를 거치게 된다. 이번 미세 조정은 5단계에 해당되며 NASA 측은 정렬 작업이 모두 끝나는 시기를 오는 5월로 보고있다. 제임스웹은 이번 정렬 작업이 성공적으로 이루어졌는지 테스트 하기위해 2MASS J17554042+6551277라는 별을 촬영했는데 과거 테스트 이미지에 비해 점점 더 선명해지는 모습을 확인할 수 있다. NASA 측은 "제임스웹의 테스트가 성공적으로 이루어졌으며 어떤 문제도 발생하지 않았다"면서 "제임스웹의 관측 능력은 매우 민감해 2MASS J17554042+6551277 뒤에 있는 은하들과 별들도 볼 수 있다"고 밝혔다.한편 제임스웹은 지난해 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사됐다. 이후 제임스웹은 차광막 전개 등 다양한 시스템과 구조를 전개해가며 날아가 지난 1월 24일 최종 목표 궤도에 성공적으로 진입했다. 현재 제임스웹이 머물고 있는 곳은 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 L2로, 망원경이 안정적으로 태양 궤도를 돌며 연료 소모를 최소화할 수 있는 곳이다. 제임스웹은 L2 주변을 180일마다 80만㎞의 작은 원을 그리며 지구에 맞춰 태양궤도를 돌게 된다.제임스웹은 기존 허블우주망원경과는 전혀 다른 형태를 취한 우주망원경이다. 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. 또한 제임스웹은 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 제임스웹의 관측 능력은 허블 망원경보다 100배 클 것으로 평가된다.　

당신은 얼마나 멀리 볼 수 있습니까? 만약 당신의 눈이 모든 종류의 복사선을 감지할 수 있다고 가정할 때,당신이 지금 볼 수 있는 모든 것, 그리고 볼 수 있을지도 모르는 모든 것이 이른바 천문학자들이 말하는 '관측 가능한 우주'입니다.  빛으로 우리가 볼 수 있는 가장 멀리 있는 것은 138억 년 전 우주가 짙은 안개처럼 불투명했던 시간인 우주 마이크로파 배경에서 나온 것입니다. 우리를 둘러싸고 있는 일부 중성미자와 중력파는 훨씬 더 먼 곳에서 왔지만, 인류는 아직 이를 감지할 수 있는 기술이 없습니다.  지금까지 가장 먼 우주를 본 것은 허블 망원경의 '울트라 딥 필드'로, 무려 130억 광년의 우주를 담아냈습니다. 지난 크리스마스에 발사되어 현재 지구에서 160만km 떨어진 라그랑주2 포인트에서 기기를 점검중에 있는 제임스웹 우주망원경은 빅뱅 직후, 그러니까 무려 135억 광년의 거리 밖에서 우주에 최초로 나타난 첫 별빛을 포착할 예정입니다. 현재 실제 우주의 크기는 약 940억 광년이라는 계산서가 나와 있는데, 이는 우주 초창기에 광속보다 빠른 팽창을 가져온 인플레이션 때문이라고 합니다.  기사 맨 위의 이미지는 중심의 지구-태양과 함께 우리 태양계, 가까운 별, 가까운 은하, 먼 은하, 초기 물질의 필라멘트 구조 및 우주 마이크로파 배경으로 둘러싸인 시야가 가장자리로 갈수록 점점 더 컴팩트해지는 관측 가능한 우주를 보여줍니다.  우주론자들은 일반적으로 우리의 관측 가능한 우주가 동일한 물리 법칙이 적용되는 '우주'로 알려진 더 큰 실체의 가까운 부분일 뿐이라고 가정합니다. 그러나 이 우주조차도 다른 물리적 상수가 발생하고, 다른 물리 법칙이 적용되고, 더 높은 차원이 작동하거나, 표준 우주의 약간 다른 버전이 우발적으로 달라지는 더 큰 다중우주의 일부라고 주장하는 대중적인 추론이 몇 가지 있습니다. 그러나 그것은 어디까지나 가설의 단계일 뿐으로, 검증할 방법은 아직 없습니다.

제5회 한국과학문학상 대상에 김준녕 작가의 ‘우리, 다른 점은 하나’와 서윤빈 작가의 ‘루나’가 선정됐다고 허블출판사가 1일 밝혔다.장편 대상인 ‘우리, 다른 점은 하나’는 기후변화로 식량 생산이 급감한 지구에서의 인간 행태와 우주선 내부의 상황을 병치해 생명체의 본성을 다룬 작품이다. 중단편 부문 대상인 ‘루나’는 제주를 떠올리게 하는 모계사회 노동과 신화적 상상력을 우주로 가져와 사랑에 관해 이야기한다.

은하수는 지구에서 시선방향으로 보이는 우리은하의 가장자리 모습이다. 요즘은 빛 공해가 심해져 은하수를 보기 어렵지만, 캄캄한 밤하늘 지역에서 보면 하늘을 가로질러 뻗어있는 뿌연 띠를 볼 수 있는데, 서양에서는 그리스 신화의 여신 헤라가 흘린 젖이라고 여겨서 ‘밀키 웨이'(Milky Way)라 부른다. 이것이 무수히 많은 별들의 집적이라는 것을 최초로 알아낸 사람은 1610년 자작 망원경으로 은하수를 관측한 갈릴레오 갈릴레이였다. 우리가 맨눈으로 볼 수 있는 전천의 별 수는 대략 5~6000개 정도다. 이들은 육안으로 볼 수 있는 한계인 6등성 이상 밝기의 별들인데, 물론 망원경을 사용하면 더 많은 별들을 볼 수 있다. 그렇다면 우리 은하수 은하에는 대체 몇 개의 별들이 있을까? 뉴욕 이타카 칼리지의 조교수 데이비드 콘라이히는 “끔찍할 정도로 대답하기 어려운 질문”이라고 전제하면서 “일반적으로 은하의 별들은 정확히 셀 수가 없을 만큼 엄청 많기 때문”이라고 덧붙였다. 우리은하와 비교적 가까운 230만 광년 거리의 대형 은하 안드로메다 은하의 경우, 우리는 가장 크고 밝은 별만 구별할 수 있다. 태양 크기의 별은 우리가 보기 어려울 것이다. 따라서 천문학자들은 아래 기술 중 일부를 사용하여 은하의 별 개수를 추정한다. 우리은하의 구조 우리은하는 지름이 약 10만 광년인 막대 나선은하이다. 은하 바깥쪽을 보면 4개의 나선팔(2개는 메이저, 2개는 마이너)로 둘러싸인 중앙 팽대부가 드러날 것이다. 은하수의 주요 팔은 페르세우스자리 나선팔과 궁수자리 나선팔로 알려져 있다. 지구의 태양은 오리온 팔이라고 불리는 두 개의 작은 나선팔 중 하나에 있는 별이다.우리은하는 수십만 광년 지름의 거대한 가스 헤일로(halo)로 둘러싸여 있다. 천문학자들은 헤일로의 질량이 우리은하에 있는 모든 별들의 질량과 거의 같을 것으로 추정한다. 그러나 우리은하의 별들 중 많은 부분은 보기 힘들다. 은하 중심에 별, 가스, 먼지로 가득 찬 은하 팽대부와 초거대질량 블랙홀이 우리의 시야를 가리고 있기 때문이다. 이 지역의 물질 밀도는 너무 높아서 가장 강력한 망원경을 들이대도 관측 불가다. 20세기 초까지만 해도 천문학자들은 우리은하가 곧 전체 우주라고 생각하고, 우주의 모든 별들이 우리은하의 일부라고 생각했지만, 이런 상식은 미국의 신출내기 천문학자 에드윈 허블에 의해 여지없이 깨어졌다. 그는 당시 최대였던 윌슨산 천문대의 강력한 망원경으로 관측한 결과, 그때까지 우리은하 내의 ‘성운’으로 알고 있었던 안드로메다 은하가 실은 우리은하 밖에 존재하는 수많은 섬우주인 외부은하임을 증명해냈던 것이다. 별의 개수를 알려면 은하의 무게를 재라 천문학자들이 은하에 있는 별의 수를 추정하는 주된 방법은 은하의 질량을 결정하는 것이다. 이것은 은하의 회전과 방출하는 빛의 스펙트럼을 분석하여 알아낼 수 있다. 같은 질량의 은하라 하더라도 별의 유형과 전체 질량에 차이가 있을 수 있다. 콘라이히는 이에 대해 일반론을 말하기는 매우 어렵다고 경고하는 한편, 한 가지 차이점은 우리은하와 같은 나선은하와 타원은하 사이에서 볼 수 있다고 말한다. 타원은하는 나선은하에 비해 K형과 M형 적색왜성을 더 많이 가지는 경향이 있다. 타원은하는 나선은하보다 오래되었기 때문에 진화하는 동안 많은 가스를 방출하는 바람에 성간 가스가 더 적다. 일단 은하의 질량이 결정되면, 또 다른 까다로운 일은 그 질량의 얼마가 별들로 이루어져 있는지 알아내는 것이다. 은하를 이루는 질량의 대부분은 빛을 방출하지 않는 암흑물질로 구성되어 있기 때문이다. “은하를 모델링하고 별의 질량이 몇 퍼센트를 차지하는지 확인해야 한다”고 말하는 콘라이히는 “일반적인 은하에서 회전 곡률로 질량을 측정하면 그 중 약 90%가 암흑물질”이라고 설명한다. 은하계에 남아 있는 대부분의 물질이 확산 가스와 먼지로 구성되어 있기 때문에 콘라이히는 별의 비중은 전체 은하계 질량의 약 3%를 차지할 것으로 추정하지만 이는 다를 수도 있다. 또한 별 자체의 크기는 우리 태양보다 수십 배 작거나 클 수도 있다. 우리은하에는 대략 몇 개의 별이 있을까?그렇다면 은하수에 몇 개의 별이 있는지 확실히 알 수 있는 방법은 없을까? 우리은하를 맵핑하는 가이아 임무를 수행하는 유럽우주국(ESA)의 과학자 조스 더 브라우너에 따르면, 현재 우리은하 별의 추정치는 1000억에서 4000억 개 사이다. 더 브라우니는 명확한 수치를 알기는 어려울 것이라고 한다. 2013년부터 궤도를 돌고 있는 가이아 탐사선은 326광년 거리까지 태양 주변에 있는 17억 개의 별 위치를 매핑하는 데 성공했다. 천문학자들은 이 수치를 근거로 전체 은하계를 모델링할 수 있지만, 가이아조차도 가장 희미하고 작은 별을 보는 데 어려움을 겪고 있는 만큼 완벽한 수치를 결정하기는 어렵다. 브라우너는 “근본적인 문제는 매우 희미한 적색왜성의 광도(분포)를 측정한 다음, 갈색왜성까지 얼마나 되는지 그 숫자를 추정하는 것”이라고 설명한다. 적색왜성은 우주에서 가장 흔한 별이며 가장 오래 사는 별이기도 하다. 그러나 너무나 어둡기 때문에 식별하기가 어렵다. 갈색왜성은 더 어둡다. 이들은 기본적으로 핵융합을 시작하기에 충분한 물질을 축적하지 못한 실패한 별이다. 따라서 그것들은 별과 행성 사이의 위치하는 중간적인 천체로, 희미한 적색왜성보다 발견하기가 훨씬 더 어렵다. 브라우너는 “전체 이야기에서 두 번째 난관은 이중성인데, 그 빈도가 아직 완벽하게 밝혀지지 않았다”면서 “2025년 가이아의 임무가 끝날 때까지 과학자들이 우리은하의 별 수를 보다 근접하게 알게 되겠지만 상당한 불확실성이 남아 있을 것”이라고 예상했다. 참고로 '코스모스'를 쓴 유명 천문학자 칼 세이건은 4000억 개라는 데 손을 들었다.　　

하늘에서 거대한 지렁이가 내려오고 도심을 헤집는다. 지렁이들은 지구에 존재하는 모든 도시를, 인류 문명을 끝장내려고 내려왔고 지구는 그렇게 ‘리셋’된다(정세랑 ‘리셋’). 통제할 수 없는 속도로 확산되기 시작한 유독성 화학물질들. 그 물질들은 바람을 타고 구름을 형성하고 비를 내리며 인근 도시들과 농작지, 식수원을 초토화해 버린다(김초엽 ‘므레모사’). 2091년 새로운 터전인 제2의 지구 ‘가이아’로 가기 위해 쏘았던 핵엔진 로켓이 아메리카대륙에 떨어지며 지구 절반이 사라진다(천선란 ‘무너진 다리’).●이대로라면 머지않아 생길 문제들 과거 SF영화에서 주로 다뤘던 디스토피아적 상상력은 최근 한국 문단을 뒤흔들고 있는 SF문학의 화두가 됐다. 디스토피아는 먼 미래 상상의 이야기가 아니라 ‘낯익은 두려움’(언캐니)이다. SF문학은 현실을 비판하기 위해 지금 여기가 아닌 저 어딘가에 관한 이야기를 하지만, 어쩐지 낯설지 않다. 우찬제 서강대 국문과 교수는 “끔찍한 디스토피아적 상상력은 코로나19 팬데믹과 더불어 주목받게 됐고, 단지 공상이 아니라 이대로라면 머지않아 진행될 문제라는 것을 환기한다”고 말했다. 정세랑 작가는 소설집 ‘목소리를 드릴게요’ 작가의 말을 통해 “23세기 사람들이 21세기 사람들을 역겨워할까봐 두렵다”며 “이 비정상적이고 기분 나쁜 풍요는 최악으로 끝날 것만 같다. 미래의 사람들이 이 시대를 경멸하지 않아도 될 방향으로 궤도를 수정할 수 있으면 좋겠다”고 디스토피아를 배경으로 삼는 이유를 밝혔다. 김초엽, 정세랑, 천선란 소설이 과거 SF문학과 차이가 있다면 디스토피아적 세계관을 통해 소외되고 배제된 인물의 문제를 과감히 전면에 내세운다는 점이다. 이경수 중앙대 국문과 교수는 “과거 SF가 인간이 아닌 외계인과 같은 존재를 통해 ‘인간, 인간성이라는 게 뭘까’를 물었다면 최근에는 지구 환경의 위기라든가 혐오의 시대에 대적하기 위한 젠더적 문제, 소수자에 대한 이슈를 던진다”고 설명했다. 실제로 이들의 작품은 환경 문제와 페미니즘, 퀴어, 난민, 장애 등의 문제를 결합시킨다.●주변부 문학 넘어 중심이 된 SF 젊은 독자들의 반응은 뜨겁다. 아작, 허블 등 장르문학을 꾸준히 선보인 출판사들의 내공과 함께 김초엽을 비롯한 스타 작가들의 탄생은 한국 SF시장의 지형을 바꿔 놓았다. 독자는 물론 평단도 더는 SF를 주변부 문학으로 인식하지 않는다. 이 교수는 “요즘 젊은이들은 디스토피아를 그린 SF를 통해 목소리가 없는 존재들, 말할 수 없는 존재에게 무언가를 부여하는 세계를 상상하고 열광할 수 있게 됐다”고 진단했다.

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.

 ​망원경으로 발견한 태양계의 제7, 8 행성인 천왕성과 해왕성은 푸른색으로 빛나는 거대한 얼음 행성들이다. 그러나 그 푸른빛의 농도가 같지 않다. 천왕성은 약간 푸르스름하게 보이는 옥빛을 띠는 데 비해 해왕성은 짙은 코발트색을 띠고 있다. 비슷한 조건과 환경에 놓인 두 행성이 이처럼 다르게 보이는 이유는 여태껏 풀리지 않은 미스터리였다. 그러나 이제 천왕성이 해왕성의 짙은 코발트색보다 더 창백하게 보이는 이유에 대한 수수께끼가 마침내 해결된 것으로 보인다. 과학자들이 찾아낸 답은 해왕성에 비해 천왕성의 대기에 있는 두 배나 두꺼운 연무층이 푸른빛을 누그러뜨려 더 밝은 색조를 만들어낸다는 것이다.   옥스퍼드 대학이 주도하는 연구원들은 이것을 에어로졸-2 층이라고 명명했으며, 가시광선 파장으로 보면 희게 보일 것이라고 말했다. 그것은 그림 위에 종이를 덧대어 선명한 색상을 유백색으로 보이게 하는 것과 유사한 방식으로 태양계 제7 행성의 모습을 밝게 하는 역할을 한다.   이번 연구의 주저자인 옥스퍼드 대학의 패트릭 어윈은 "이것은 천왕성이 해왕성보다 푸른빛이 더 옅은 이유를 설명해준다"고 말했다.  천왕성과 해왕성은 모두 대기에 수소, 헬륨, 메탄을 가지고 있지만, 각기 다른 고도에는 그밖의 화학물질로 형성된 연무도 존재하는 것으로 보여진다. 연구자들은 이 같은 연무는 메탄이 더 큰 탄화수소로 생성되기 전 태양의 자외선에 의해 분해될 때 생성되었을 가능성이 있는 것으로 믿고 있다.   연구의 저자에 따르면, 이 메탄이 해왕성과 천왕성을 모두 푸른색으로 보이게 하는데, 메탄이 붉은빛을 흡수하고 푸른빛을 통과시켜 반사되기 때문이다. 연구원들은 허블 우주 망원경과 지상 관측소의 데이터 그리고 보이저 2호 우주선의 정보를 사용하여 두 행성의 대기 모델을 만들었다.   그들의 연구논문을 보면, "태양계의 '얼음 행성'인 천왕성과 해왕성의 가시광선 및 근적외선 스펙트럼은 수년 동안 행성 천문학자들을 매료시켜왔다. 대류권 온도 프로파일을 비교해보면 두 얼음 행성은 유사한 대기를 가진 것으로 관찰된다"고 설명하면서 "목성과 토성이 노란빛을 띠는 것과 대조적으로 두 행성은 푸른색 또는 청록색으로 보인다"고 덧붙였다.  "우리는 이 청색이 가시 스펙트럼의 적외선 및 적색 부분에서 강한 흡수 밴드를 갖는 메탄 기체의 조합에서 비롯된다는 것을 알고 있다."  연구원들은 그들의 모델링이 천왕성의 대기가 해왕성의 대기보다 훨씬 더 두꺼운 것을 발견했다고 설명했다. 이것은 "인간의 눈에 천왕성이 해왕성보다 더 옅은 푸른빛으로 보이는 이유를 설명한다"고 그들은 밝혔다.  미 항공우주국(NASA)의 고다드 우주비행센터에서 천왕성과 해왕성 대기를 연구하는 나오미 로-거니는 '뉴사이언티스트(New Scientist)'와의 인터뷰에서 이렇게 말했다.  "저자들은 아직 완전히 풀리지 않은 부분은 추가 관측으로 해결할 수 있을 것으로 보며, 제임스웹 우주 망원경이 작동 첫 해에 두 행성을 관측함으로써 이 문제의 해결을 도울 것으로 확신한다"고 밝혔다.  이 연구는 '지구 및 행성 천체물리학( Earth and Planetary Astrophysics) 저널에 발표되었다.

제임스 웹 우주망원경(이하 JWST)이 지구에서 약 150만㎞ 떨어진 관측 지점에 무사히 도착한 가운데 이 모습이 멀리 지구에서도 관측됐다. 지난 25일(이하 현지시간) 이탈리아의 온라인 관측소인 버추얼 텔레스코프 프로젝트(The Virtual Telescope Project)는 목표 궤도인 라그랑주 점 2(L2)에 도착한 JWST의 모습을 공개했다. 한 달을 날아가 목표지에 도착한 JWST는 수많은 별들 사이에서 흰색의 작은 점으로 보이는데 마치 또 하나의 별이 생긴 것처럼 보인다. 천문학자인 지안루카 마시 박사는 "JWST가 목적지인 L2에 도착하는 순간을 포착했다"면서 "JWST의 움직임을 추적해 5분 이상 노출해 촬영했기 때문에 별들이 얼룩진 것처럼 보인다"고 설명했다.앞서 135억년 전 빅뱅 직후 우주의 모습을 보고픈 인류의 꿈이 녹아 든 JWST는 지난달 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사됐다. 이후 JWST는 차광막 전개 등 다양한 시스템과 구조를 전개해가며 날아가 지난 24일 최종 목표 궤도에 성공적으로 진입했다. 　 현재 JWST가 머물고 있는 곳은 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 L2로, 망원경이 안정적으로 태양 궤도를 돌며 연료 소모를 최소화할 수 있는 곳이다. JWST는 L2 주변을 180일마다 80만㎞의 작은 원을 그리며 지구에 맞춰 태양궤도를 돌게 된다.미 항공우주국(NASA) 빌 넬슨 국장은 "우주의 신비를 밝혀내는 데 한 걸음 더 다가섰다”면서 “올여름 JWST의 첫 관측 결과가 나오길 학수고대한다”고 밝혔다.　 한편 JWST는 기존 허블우주망원경과는 전혀 다른 형태를 취한 우주망원경이다. 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. 또한 JWST는 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 JWST의 관측 능력은 허블 망원경보다 100배 클 것으로 평가된다.  

우주에서 모든 물질을 빨아들이는 괴물로만 인식되는 블랙홀이 새로운 별의 산파 역할을 한다는 연구결과가 허블우주망원경의 관측 결과 드러났다. 최근 미국 몬태나주립대학 등 공동연구팀은 '헤니즈(Henize) 2-10 은하' 중심의 블랙홀이 새로운 별의 탄생을 돕는 것으로 보인다는 논문을 국제학술지 네이처(Nature) 최신호에 발표했다. 헤니즈 은하는 지구에서 약 3000만 광년 떨어진 나침반 자리에 위치한 왜소은하다. 일반적으로 대부분의 은하들은 그 중심에 태양 질량의 수백만 내지 수십억 배나 되는 초거대 질량의 블랙홀을 품고 있는데 헤니즈 은하 역시 마찬가지다. 흥미로운 사실은 이 블랙홀이 파괴가 아닌 생성에 도움을 준다는 점이다. 보통 블랙홀은 주변에 있는 모든 물질을 게걸스럽게 빨아들이는 파괴자로만 인식되지만 사실 별의 탄생과 은하의 진화에도 중요한 역할을 담당하고 있다. 블랙홀로 흡수되는 물질 가운데 상당수가 다시 밖으로 분출되기 때문이다. 이번에 연구팀은 허블우주망원경 관측을 통해 이 블랙홀이 시속 160만㎞의 속도로 물질을 분출하며 그 길이가 500광년에 달하는것으로 분석했다. 이렇게 분출된 물질의 확산이 약 230광년 떨어진 이웃 별의 형성으로 연결돼 '스타 탄생'에 도움을 주고 있는 것. 　 연구에 참여한 에이미 레인스 박사는 "블랙홀의 물질 분출은 마치 '별 보육원'으로 가는 탯줄과 같은 역할을 한다"면서 "블랙홀이 별 형성을 억제하는 것이 아니라 새로운 별의 탄생을 촉발하고 있다는 점이 놀랍다"고 설명했다. 한편 SF영화의 소재로 간혹 등장하는 블랙홀은 질량이 매우 큰 별의 진화 마지막 단계에서 만들어지며 강력한 중력으로 모든 것을 빨아들이는 시공간 영역을 말한다. 특히 블랙홀은 빛 조차도 흡수하기 때문에 직접 관측할 수 없다. 다만 전문가들은 블랙홀이 강력한 중력으로 주변에서 많은 물질을 흡수하면서 제트(jet)라는 강력한 물질의 흐름을 방출한다는 사실을 통해 그 존재를 확인한다.  

제임스웹 우주망원경이 고난도의 차광막 전개에 이어 주경 전개를 완료함에 따라 주경 정렬을 위해 준비단계에 돌입했다. 웹의 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.4m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크다. 따라서 집광력은 7배가 넘는다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. 미 항공우주국(NASA) 시간표에 따르면, NASA는 연기되었던 웹 망원경의 개별 거울 부분을 정렬하는 작업 을 1월 12일(이하 미국동부시간) 시작할 예정이다. 이 프로세스는 며칠이 걸리며, 주경의 18개 육각형 거울이 정밀한 조정과정을 거쳐 단일 집광표면으로 기능하게끔 하는 작업이다.  낱개 거울은 거의 풀이 자라는 속도로 천천히 움직여져 완벽한 단일 집광표면을 구성하게 된다. 거울 정렬은 150나노미터(10억분의 1m)의 정확도까지 완벽해야 하기 때문에 이것은 힘들고 시간이 많이 걸리는 작업이다. 참고로, 종이 한 장의 두께는 약 10만 나노미터이다.  그동안 웹은 지구-태양 라그랑주 2지점(L2)까지 긴 여행을 계속한다. 웹은 현재 L2까지 가는 여정의 80%지점에 있으며, 이는 지구에서 약 116만km 떨어진 우주공간이다. 웹의 여정을 알아보려면 NASA의 제임스웹 추적 웹사이트(NASA's tracking website)를 참조하면 된다. 이 웹사이트는 전개 프로세스도 추적한다. NASA는 전개 가이드에 의하면, 이 작업은 발사 때 접었던 18개의 주경 거울(조정 가능) 각각을 움직이는 다단계 활동으로 여러 날이 걸리는 작업으로, 주경 낱개 거울과 부경은 각 거울의 뒷면에 부착된 6개의 작동기에 의해 움직인다. 또한 주경의 낱개 거울에는 곡률을 조정하는 추가 작동기가 중앙에 있다. 망원경의 3차 거울은 고정되어 있다. 주경은 웹의 주요 집광 표면이다. 망원경 앞 걸침대에 있는 3차 거울에 빛을 반사시킨 다음 빛을 웹의 장비로 반사시킨다. 일단 정렬되면 주경은 6.5m 너비의 거대한 반사경으로 기능한다. 이는 역대 우주망원경 중 가장 큰 것이다. NASA는 웹의 거울 정렬 작업이 완료되기까지 발사 후 최대 120일이 소요될 것으로 추정했다. 웹의 첫 번째 사진은 발사 후 약 5개월이 지나야 나올 것으로 예상된다.

최근 작동을 시작한 지 '10억 초'라는 기념비적인 업적을 달성한 허블우주망원경(Hubble Space Telescope)이 아름다운 은하의 모습을 촬영해 공개했다. 지난 10일(현지시간) 유럽우주국(ESA)은 허블우주망원경의 가시광 및 적외선(열) 파장의 빛을 모두 관찰하는 WFC3(광시야 카메라 3)을 사용해 촬영한 나선은하 NGC 976의 모습을 공개했다. 우리은하로부터 약 1억5000만 년 떨어진 양자리에 놓여있는 NGC 976에는 고온의 푸른(젊은) 별들이 특유의 나선팔에 수없이 가득 자리잡고 있다. 특히 NGC 976은 'SN 1999dq'라는 이름의 초신성을 품고있는데 전문가들은 그 밝기를 통해 거리를 측정할 수 있다. 초신성(超新星·supernova)은 이름만 놓고보면 새로 태어난 별 같지만, 사실 종말하는 마지막 순간의 별이다. 과거 망원경이 없던 시대 갑자기 밝은 별이 나타났기에 붙은 이름으로 신성과는 아무런 상관이 없다. 일반적으로 별은 생의 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이때 자신의 물질을 폭풍처럼 우주공간으로 방출한다. 　앞서 새해 1일 허블우주망원경은 작동을 시작한 지 10억 초를 돌파했다. 1년을 초로 환산하면 31,536,000초로 따라서 10억 초는 무려 31년의 긴 시간이다. 인류 최초로 우주 공간에 보낸 허블우주망원경은 지난 1990년 4월 25일 NASA의 디스커버리호에 실려 힘차게 발사됐다. NASA와 유럽우주국(ESA)이 공동 개발한 허블우주망원경은 대기의 간섭없이 멀고 먼 우주를 관측하기 위해 제작됐다. 허블우주망원경의 지름은 2.4m, 무게 12.2t, 길이 13m로, 지금도 지상 500㎞ 안팎에서 97분 마다 지구를 돌며 먼 우주를 관측하고 있다. 　　 그러나 오랜 세월에 퇴역을 앞둔 허블우주망원경은 제임스웹 우주망원경(JWST)에게 그 바통을 넘겨줄 예정이다. 관측 능력이 허블 망원경보다 100배 큰 JWST는 지난해 크리스마스에 발사돼 현재 지구에서 150만㎞ 떨어진 근무지 ‘라그랑주 L2’로 날아가고 있다.

100억 달러(약 11조 9500억원)가 투입된 차세대 ‘제임스 웹 우주망원경(JWST)’이 직경 6.5m의 주거울 펼치는 작업을 마쳐 우주의 기원을 관측할 제모습을 갖췄다. 미국 메릴랜드주 볼티모어에 있는 우주망원경과학연구소(STScI)의 비행제어센터는 9일 오전 3시 16분(한국시간)에 거울 펼치기를 완료했다는 웹 망원경의 신호를 수신했다고 밝혔다. 작업 시작 후 가슴을 졸여 오던 통제센터 관계자들은 하루 만에 작업이 완벽하게 마무리됐다는 소식이 전해지자 환호성을 터뜨리며 서로 손을 맞잡았다. 미국 항공우주국(NASA) 과학 임무 책임자인 토마스 주부큰은 임무 성공을 축하하면서 제어센터 팀원들에게 “방금 역사에 한 획을 그었는데 느낌이 어떤가”라고 물었다. 이날 주거울을 펼치는 작업은 지난 4일 다섯 겹짜리 21×14ｍ 크기의 태양 빛 차광막을 팽팽하게 펼쳐 고정하는 작업을 무사히 완료한 데 이어 또 한 번 마지막 고비를 넘긴 것이었다. 차광막은 태양의 열과 빛을 거의 완벽하게 차단한다. 차광막 바깥은 최고 섭씨 125도까지 높아지지만, 안쪽은 영하 235도의 초저온 상태를 유지해 웹 망원경이 미세한 적외선까지 포착할 수 있는 환경을 만들어준다. 웹 망원경은 거울 18장으로 구성돼 있는데 지름이 6.5ｍ에 달해 한쪽에 3장씩, 좌우 6면은 뒤쪽으로 90도 접힌 채 로켓에 실려 있었다.접혀 있던 거울이 완벽하게 펼쳐짐에 따라 웹 망원경은 우주 공간에서의 제모습을 갖췄다. 거울은 유리가 아니라 베릴륨 금속이다. 가벼우면서도 단단하고, 저온에 잘 견디는 특성이 있다. 거울 면은 얇은 금박으로 코팅돼 있다. 금은 적외선 반사율이 매우 높다.이른바 ‘골든 아이’로 불리는 웹 망원경의 주거울 지름은 허블(2.4ｍ)의 2.7배다. 허블보다 빛을 6.25배 더 많이 모으고 시야각은 15배 이상 넓다. 웹 망원경은 앞으로 거울 18장의 초점을 하나로 모으는 미세 조정을 진행하게 된다. 프로젝트 담당자는 취재진에게 “거울 18장이 각자 프리마돈나처럼 자기 목소리를 내고 있다. 우리는 그 소리를 화음으로 만들어내야 한다. 어렵고 고된 작업”이라고 설명했다. 지난달 25일 아리안 로켓에 실려 발사된 웹 망원경은 이미 지구로부터 100만㎞를 날아갔는데 앞으로 2주 동안 약 60만㎞를 이동해 목적지인 제2 라그랑주점(L2)에 진입해야 한다. 모든 작업이 순조롭게 진행된다면 올 여름에는 관측을 시작한다. NASA의 거울 개발팀장인 리 페인버그는 “웹 망원경은 매우 강력하다. 어딜 비추든 새 지평이 열리게 된다”고 말했다. 웹 망원경은 138억년 전 빅뱅(대폭발)과 137억년 전 암흑기를 거쳐 우주에 첫 별과 은하가 탄생해 그 뒤 130억년남짓 팽창하는 모든 과정을 관측하게 된다. 태양은 지구로부터 1억 5000만㎞ 떨어져 있어 태양 빛이 지구에 닿는 데 8분이 걸린다. 만약 태양이 사라져도 지구의 우리가 알아채는 데 같은 시간이 걸린다는 얘기다. 그런데 웹 망원경이 관측할 예정인 우리 태양계 밖에서 가장 가까운 별의 빛이 지구에 닿는 데 4년이 꼬박 걸린다. 웹 망원경은 그렇게 먼 우주, 까마득한 기원을 관측하게 된다.

우주의 심연을 들여다보고 싶은 인류의 꿈을 담은 허블우주망원경(Hubble Space Telescope)이 작동을 시작한 지 10억 초를 돌파했다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 새해 1일 허블우주망원경이 작동한 지 공식적으로 10억 초를 넘어섰다고 밝혔다. 1년을 초로 환산하면 31,536,000초로 따라서 10억 초는 무려 31년의 긴 시간이다. 　 인류 최초로 우주 공간에 보낸 허블우주망원경은 지난 1990년 4월 25일 NASA의 디스커버리호에 실려 힘차게 발사됐다. NASA와 유럽우주국(ESA)이 공동 개발한 허블우주망원경은 대기의 간섭없이 멀고 먼 우주를 관측하기 위해 제작됐다. 허블우주망원경의 지름은 2.4m, 무게 12.2t, 길이 13m로, 지금도 지상 500㎞ 안팎에서 97분 마다 지구를 돌며 먼 우주를 관측하고 있다.그러나 허블우주망원경은 발사와 운영과정에서 수차례 우여곡절을 겪었다. 허블우주망원경이 초기에 보내온 사진들이 광학기기 결함으로 선명하지 못해 예산만 낭비했다는 비판에 직면한 것. 그러나 NASA 측은 우주비행사들을 직접 보내 허블우주망원경의 개·보수작업을 했으며 당초 예상 수명보다 2배나 긴 지금까지도 작동 중이다.이렇게 31년의 세월동안 허블우주망원경은 150만 건이 넘는 관측 활동을 벌였으며 이를 바탕으로 천문학자들은 1만 7000건 이상의 논문을 발표했다. 이 과정에서 인류는 우주의 팽창속도와 암흑에너지가 우주의 70%를 차지한다는 사실을 알 수 있게 됐다. 30여 년 전 만 해도 우주망원경에 천문학적인 비용을 쓰는 것에 대해 회의적이었던 분위기는 지금은 완전히 바뀌었으며 그 바통은 제임스웹 우주망원경(JWST)이 물려받았다. 지난해 크리스마스에 발사된 JWST가 현재 '근무지'로 날아가고 있기 때문이다. 　JWST는 허블과는 전혀 다른 우주망원경이다. 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크다. 따라서 집광력은 7배가 넘는다. JWST가 머무는 곳도 허블과는 판이하다. 고도 500㎞ 안팎의 지구 저궤도를 돌며 우주를 관측한 허블과는 달리 지구-달 거리의 약 4배쯤 되는 150만㎞ 떨어진 ‘라그랑주 L2’ 지점이 근무 지역이다. 또한 JWST는 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 JWST의 관측 능력이 허블 망원경보다 100배 클 것으로 평가된다.    

제임스웹 우주망원경(JWST)이 우주선에서는 한 번도 수행된 적이 없는 전개 작업 중 하나인 부경 전개를 오늘 성공적으로 완료함으로써 또 하나의 이정표를 세웠다. 부경은 삼각 지지대를 구성하는 8m 길이의 다리 3개의 꼭지점에 고정됐다.   주경의 맞은편 삼각대에 부착되어 있는 지름 0.74m의 부경의 임무는 금으로 코팅된 주경이 수집한 빛을 받아 주경의 중앙에 있는 구멍에 집중시키는 것이다. 이 구멍을 통해 빛은 세 번째 거울에 도달하여 망원경의 기기에 반사된다.  1월 5일(이하 미국 동부표준시) 볼티모어에 있는 우주망원경 과학연구소 웹 운영센터 운영자는 발사 중 다리를 접어 고정하는 걸쇠를 풀었다. 모터가 제대로 작동하는지 확인하기 위해 처음에 아주 작은 움직임을 수행한 후, 전개 절차를 시작하여 10분 동안 다리들이 펴지는 것을 지켜보았다. 미 항공우주국(NASA)는 TV 채널을 통해 이 작업의 전개과정을 생중계했다.거울이 정위치했다는 확인 메시지는 오전 11시 30분경에 도착했다. 그런 다음 작업자는 최소 10년 임무 기간 동안 부경이 안정적으로 유지될 수 있도록 여러 개의 걸쇠로 삼각대를 고정시키기 위해 30분을 더 작업했다. 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주비행센터의 제임스웹 프로젝트 매니저인 빌 오크스는 "믿을 수 없는 일이다. 우리는 지금 지구에서 약 100만km 떨어진 지점에 실제로 망원경을 갖고 있다"고 말하면서. "정말 모두 축하합니다" 하고 덧붙였다. 부경 전개는 웹의 전체 전개 중 최고난도인 테니스장 크기의 차광막을 전개한 지 하루 만에 이루어진 셈이다.  1월 6일 운영자는 과학 기기에서 열을 제거하도록 설계된 망원경 뒷면의 라디에이터 포장을 해체한다. 그런 다음 발사를 위해 접어서 탑재시켰던 6.4m 주경 조립으로 넘어갈 예정이다.  웹은 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.4m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크다. 따라서 집광력은 7배가 넘는다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다.  웹이 머무는 곳도 지구 저궤도를 도는 허블과는 판이하다. 웹의 임무 수행지는 지구-달 거리의 약 4배쯤 되는 150만km 떨어진 ‘라그랑주 L2’ 지점이다. 이 L2 지점은 태양이 지구를 끌어당기는 힘과 지구의 원심력이 같은 곳으로, 별도 추진 장치 없이 망원경이 지속적으로 지구 궤도를 돌 수 있다. 1월 말이면 웹은 모든 전개를 끝낸 상태에서 이 주차구역에 도착할 것으로 예상된다.  웹의 관측 능력이 허블 망원경보다 100배 클 것으로 평가된다. 따라서 과학자들은 웹이 ‘빅뱅’ 직후, 즉 135억 년 전쯤 출발한 빛을 잡아낼 수 있을 것으로 기대한다. 우주가 탄생 직후 어떤 모습이었는지 볼 수 있다면 지금까지 해결되지 않은 세밀한 우주 진화 과정을 파악할 수 있을 것으로 기대한다.  웹이 지금까지와는 차원이 다른 천문학 혁명을 가져올 것이라는 기대를 모으는 이유다.

제임스웹 우주망원경(JWST)의 최고난도 작업인 차광막 배치가 완벽한 성공으로 마무리되었다.  테니스장 크기의 5개 층으로 이루어진 차광막은 전개 후 팽팽하게 펼치는 데 심각한 문제점이 발생했지만, 웹 팀의 엔지니어들이 이를 모두 극복하고 마침내 성공적으로 배치했다. 1월 4일(이하 미국시간) 가로 21m, 세로 14m, 머리카락 두께의 5개 막을 각각 조심스럽게 팽팽하게 당겨야 하는 어려운 절차를 순조롭게 성공함으로써 30년 개발 기간 동안 프로젝트에 참여한 수천 명 엔지니어와 웹의 완성을 간절히 기다리는 전 세계의 수많은 과학자들에게 큰 안도감을 안겨주었다. JWST 매니저인 케이스 패리시는 NASA의 라이브 캐스트에서 "어제 우리는 단번에 세 개 층을 완성할 것이라고 생각하지 않았다"라고 말하면서 "하지만 팀은 모든 것을 완벽하게 수행했다. 우리는 어제 한 층만 수행할 계획이었는데 잘 진행된 바람에 그들은 '계속 가도 될까요?' 하고도 끝까지 진행해 완벽히 마무리했다"고 밝혔다. 팀원들은 다이아몬드 모양의 차광막 모서리를 당기는 케이블과 모터의 복잡한 시스템을 사용하여 차광막의 5개 층 각각에 대한 적절한 장력을 확보했다. 다이아몬드 모양의 차광막의 각 층을 팽팽하게 당기는 정교한 작업은 1월 3일에 시작되었다. NASA는 원래 각 층에 하루가 걸릴 것으로 예상했지만, 첫날이 끝날 무렵 3개의 층이 성공적으로 장력을 받았고, 1월 4일 마지막 2개 층이 적절히 조여졌다. 네 번째 층의 성공적인 배치는 망원경이 지구에서 약 87만 9천km(지구-달 거리의 약 2배)를 순항하면서 오전 10시 23분(미국 동부 표준시)에 확인되었다. 마지막 5번 층의 당김은 밤 12시 9분에 완료되어 관제팀의 환호와 박수가 터져나왔다.차광막 배치는 지구에서 철저하게 테스트되었지만, 최첨단의 테스트 실험실조차도 우주공간의 무중력 및 기타 요인의 영향을 완전히 시뮬레이션할 수 없다. 자칫 문제가 발생하면 30년 동안 쏟아부은 100억 달러(한화 약 12조원)짜리 임무가 위험에 처할 수 있는 것이다. JWST는 에너지가 극히 낮은 적외선 파장으로 관측하는 망원경이므로 민감한 감지기가 설계된 대로 작동하려면 기기 자체가 극도로 차가워야 하는 만큼 태양광과 지구열의 완벽한 차단은 필수적이다. JWST는 허블과는 전혀 다른 형태를 취한 우주망원경이다. 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크다. 따라서 집광력은 7배가 넘는다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. JWST가 머무는 곳도 허블과는 판이하다. 고도 500km 안팎의 지구 저궤도를 돌며 관측한 허블과는 달리 지구-달 거리의 약 4배쯤 되는 150만km 떨어진 ‘라그랑주 L2’ 지점이 주차지역이다. 이 L2 지점은 태양이 지구를 끌어당기는 힘과 지구의 원심력이 같은 곳으로, 별도 추진 장치 없이 JWST가 지속적으로 지구 궤도를 돌 수 있다. JWST는 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 또한 빛은 먼 거리에서 오는 것일수록 적외선에 가까워지기 때문에 장거리 관측 능력도 좋아진다.   이런 특징을 종합하면 JWST의 관측 능력이 허블 망원경보다 100배 클 것으로 평가된다. 따라서 과학자들은 JWST가 ‘빅뱅’ 직후, 즉 135억 년 전쯤 출발한 빛을 잡아낼 수 있을 것으로 기대한다. 우주가 탄생 직후 어떤 모습이었는지 볼 수 있다면 지금까지 해결되지 않은 세밀한 우주 진화 과정을 파악할 수 있을 것으로 기대한다. JWST가 차광막 전개에 성공함으로써 다음의 과제인 망원경 주경의 전개로 초점이 옮겨지고 있다. 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.