미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA) 등이 2일 제임스웹 우주망원경(JWST)이 촬영한 동그란 바퀴를 닮은 ‘수레바퀴 은하’(Cartwheel Galaxy)의 모습을 공개한 가운데, 수레바퀴 은하를 포함한 주변 은하의 모습을 함께 담은 선명한 영상이 새롭게 공개됐다. 수레바퀴 은하는 약 5억 광년 밖 조각가 자리에 있으며, 지름은 15만 광년으로 우리 은하보다 50% 더 크다. 중앙과 외곽으로 두 개의 고리가 있는 ‘고리 은하’다. 과학자들은 거대한 나선 은하가 다른 은하와 고속으로 충돌한 뒤 구조와 형태가 바뀌며 수레바퀴 모양이 형성된 것으로 분석한다. 과거 허블 우주망원경 등 대형 망원경을 통해 수레바퀴 은하를 관측했으나 두꺼운 먼지에 가려 내부 구조는 밝혀내지 못했다. 그러나 전문가들은 이번 제임스웹 우주망원경이 포착인 이미지를 통해 수레바퀴 은하의 형태가 계속 바뀌는 과도기적 단계에 있다는 점을 다시 확인했다. 또 적외선으로 수레바퀴 은하의 먼지구름을 관통해 은하의 바깥 고리의 별 형성 영역과 안 고리 내의 어린 별 무리가 형성된 모습을 담아냈다.특히 유럽우주국(ESA)이 이번에 공개된 영상은 웹 망원경의 이미지 및 주변 은하의 데이터를 합성한 것으로, 1분 남짓의 짧은 영상이지만 수레바퀴 은하가 수십억 년에 걸쳐 어떻게 변해왔는지를 짐작해 볼 수 있다. ESA는 “이 수레바퀴 은하와 주변 은하의 이미지는 웹 망원경의 근적외선 카메라(NIRCam)와 중적외선장비(MIRI)의 합성물이다. 개별 이미지만으로는 보기 어려운 세부 사항을 보여준다”고 설명했다. 이번 사진 및 영상에 활용된 웹 망원경의 근적외선카메라는 가시광 관측 때보다 외곽 고리 등에서 더 많은 별을 포착했다. 중적외선장비는 은하의 뼈대 격인 나선형 바큇살을 형성하는 지역을 자세히 잡아냈다. 이번 수레바퀴 은하 영상에서 중적외선 촬영 이미지는 붉은색으로 표시돼 있다. 이는 우주의 먼지를 이루는 규산염뿐만 아니라 탄화수소 및 기타 화합물이 수레바퀴 은하 내에 풍부하다는 것을 의미한다.허블우주망원경과 웹 망원경을 운영하는 우주망원경과학연구소(STScI)는 “두 개의 고리가 ‘연못의 잔물결’처럼 은하 중심에서 바깥쪽으로 확장하고 있다”면서 “외부 고리가 팽창하면서 은하를 둘러싸고 있는 먼지와 가스를 바깥쪽으로 밀어내 별 형성을 촉발한다”고 밝혔다. 이어 “새로운 별이 탄생하는 영역은 이미지에서 작은 파란색 점으로 나타나며 특히 바깥 고리에 집중되어 있다”고 덧붙였다. 한편, 인류 역사상 가장 크고 강력한 성능을 가진 웹 망원경에는 약 100억 달러(한화 약 12조 원)이 투입됐다. 웹 망원경은 1990년부터 30년 넘게 우주 탐색 임무를 수행했던 ‘선배’격의 허블 우주망원경을 대체하기 위해 제작됐으며, 여기에는 미국 NASA 외에도 유럽우주국(ESA)와 캐나다우주국(CAS) 등 세계 각국이 협력했다.

최근 강력한 성능을 자랑하는 제임스 웹 우주망원경 때문에 관심이 시들어졌지만 허블우주망원경도 여전히 '노익장'을 과시하고 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)은 허블우주망원경이 촬영한 구상성단 'NGC 6638'의 모습을 공개해 관심을 끌고있다. 궁수자리에 위치한 NGC 6638은 수백 만개의 별들로 이루어진 곳으로 사진으로 보이듯 그 중심부 별들은 중력에 묶여 빽빽히 모여있다. 마치 '우주의 보석상자'를 연 듯한 모습으로 이번에 허블우주망원경은 NGC 6638의 '심장'을 포착했다. 이처럼 수많은 별들이 공처럼 둥글게 모여있는 것을 구상성단(球狀星團)이라 하는데 우리은하에만 적어도 150개 이상 있을 것으로 추정된다. NASA 측은 이 이미지를 얻기위해 허블우주망원경이 탑재된 최첨단 천문장비인 광시야 카메라(WFC3)와 첨단관측카메라(ACS)를 사용했다고 밝혔다.그간 우주 관측에 획을 그어온 허블우주망원경은 구상성단 연구에도 혁명을 일으켰다. 지상의 망원경으로는 지구 대기 왜곡으로 인해 구상성단 중심의 별을 명확하게 관측하는 것이 불가능하다. 그러나 500㎞ 이상의 상공을 도는 허블우주망원경은 대기의 간섭없어 어떤 종류의 별이 구상성단을 구성하는지, 어떻게 진화하는지, 중력의 역할은 어떻게 되는지 연구하는데 큰 도움을 줬다. NASA 측은 "향후 제임스 웹 우주망원경은 현재 먼지로 가려진 구상성단을 적외선 파장으로 관측할 것"이라면서 "이를 통해 갓 태어난 별과 새로 형성된 성단을 조사해 우주에 대한 새로운 통찰력을 얻게될 것"이라고 밝혔다. 　한편 인류 최초로 우주 공간에 보낸 허블우주망원경은 지난 1990년 4월 25일 NASA의 디스커버리호에 실려 힘차게 발사됐다. NASA와 ESA가 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. 

현재까지 인류가 관측한 것 중 가장 먼 거리에 위치한 고대 별의 모습이 제임스 웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)에 포착됐다. 지난 3일(현지시간) 미국 스페이스닷컴 등 외신은 웹 망원경이 지구에서 약 129억 광년 떨어진 별 ‘어렌델’(Earendel)을 관측했다고 보도했다. 지난달 30일 웹 망원경이 포착한 어렌델은 '새벽별' 이라는 의미로 우리의 태양보다 질량은 최소 50배 이상 크고 수백만 배 밝을 것으로 추정된다. 특히 별까지의 거리가 무려 129억 광년이라는 것은 빅뱅이 일어난 후 약 9억 년 만에 생성됐다는 의미로 이는 1세대 별의 형성 과정을 밝힐 수 있는 중요한 관측으로 평가된다.처음 어렌델의 존재가 밝혀진 것은 웹 망원경의 '선배' 허블우주망원경 덕이다. 앞서 지난 3월 존스홉킨스대 등 국제공동연구팀은 허블우주망원경으로 어렌델이 방출한 빛을 관측했다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처’에 발표하며 그 존재를 최초로 알렸다. 이번에 웹 망원경은 허블에 이어 다시 어렌델을 관측한 것이지만 사실 일반인들의 눈으로는 사진 상으로도 잘 보이지 않는다. 공개된 사진을 보면 어렌델은 밝게 빛나는 수많은 천체가 아닌 오른편 중앙 하단 작은 점 수준으로 자리잡고 있다. 이는 물론 인간의 머리로는 상상할 수도 없는 먼 거리 때문인데 그나마 이를 관측하게 했던 것은 중력렌즈 효과 덕분이다.거대한 은하단의 중력은 시공간의 구조를 왜곡시켜 중력렌즈를 만들어 내는데 지구와 어렌델 사이에는 거대한 은하단인 WHL0137-08이 존재한다. 이 은하단 덕에 은하 뒤 먼 천체의 빛을 증폭시켜 허블이나 웹 망원경 등으로 관측할 수 있는 것. 다만 초점이 없기 때문에 빛이 한곳에 모이지 않고 여러 개의 상을 만든다. 아무리 웹 망원경과 같은 최첨단 망원경으로도 이같은 먼 천체를 관측하는 것은 우주의 도움이 없으면 불가능한 셈이다. 

마치 ‘우주의 역사’를 이끄는듯한 수레바퀴 모양 천체가 제임스 웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)에 의해 새로운 역사로 기록됐다. 지난 2일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 웹 망원경이 포착한 바퀴처럼 생긴 ‘수레바퀴 은하’(Cartwheel Galaxy)의 모습을 사진으로 공개했다. 수레바퀴 은하는 지구에서 5억 광년 떨어진 남반구 별자리인 조각가 자리에 위치해 있으며 지름은 15만 광년으로 우리은하보다 50% 더 크다. 특이한 모양만큼이나 흥미로운 은하지만 기존 가시광에 특화된 허블우주망원경으로는 먼지와 가스로 가려져 있는 은하의 안을 자세히 들여다볼 수 없었다. 그러나 최첨단인 웹 망원경은 적외선으로 수레바퀴 은하의 먼지 구름을 관통해 은하의 바깥 고리의 별 형성 영역과 안 고리 내의 어린 별 무리가 형성되고 있는 모습을 담아냈다.허블우주망원경과 웹 망원경을 운영하는 우주망원경과학연구소(STScI)는 "두 개의 고리가 '연못의 잔물결'처럼 은하 중심에서 바깥쪽으로 확장하고 있다"면서 "외부 고리가 팽창하면서 은하를 둘러싸고 있는 먼지와 가스를 바깥쪽으로 밀어내 별 형성을 촉발한다"고 밝혔다. 이어 "새로운 별이 탄생하는 영역은 이미지에서 작은 파란색 점으로 나타나며 특히 바깥 고리에 집중되어 있다"고 덧붙였다. 한편 수레바퀴 은하는 원래 우리은하와 비슷한 모습의 나선은하였다. 그러나 오래 전 작은 은하가 수레바퀴 은하와 충돌하며 관통했고 이로인해 이같은 모습으로 변했다는 것이 전문가들의 추측이다. 곧 호수에 돌을 던졌을 때 나타나는 파동이 우주에 그림처럼 새겨진 것이다.　 

용골자리 성운 속에서 치열한 전쟁이 벌어지고 있다. 이른바 '별과 먼지' 대결이 한창인데, 이 싸움에서 놀랍게도 별들이 승리의 함성을 지르고 있다.  보다 정확하게 표현하자면, 새로 탄생한 거대한 별에서 나오는 에너지 넘치는 빛과 바람이 우주공간으로 흩뿌려지고 있으며, 그들 자신이 태어난 산란장인 먼지의 산을 사방으로 방출하고 있는 장면을 허블 우주망원경이 잡아내 '오늘의 천체사진'(APOD) 8월 1일자에 게재했다.  용골자리 성운 내에 위치하고 있는 신비의 산으로 알려진 이 거대한 기둥들은 대부분 깨끗한 수소 가스로 이루어져 있음에도 불구하고 검은 먼지 기둥의 형상을 하고 있다. 이 같은 먼지 기둥은 실제로 지구의 공기보다 훨씬 밀도가 낮으며, 상대적으로 적은 양의 불투명한 성간 먼지 때문에 산처럼 보이는 것이다.  지구로부터 약 7,500광년 떨어진 이 용골자리 성운 사진은 허블 우주망원경으로 촬영되었으며, 그 너비는 약 3광년에 걸쳐 있다. 수백만 년 안에 성운의 먼지가 별을 만드는 재료로 다 탕진되고 나면 먼지 산 전체가 사라질 것이다.  미 항공우주국(NASA)의 제임스웹 우주망원경이 과학관측에 나서 최초의 과학품질 이미지를 내놓은 것도 이 용골자리 대성운으로, 우리은하에서 가장 밝은 곳 중 하나일 뿐더러 가장 이상한 일이 벌어지고 있는 성운이다.  성운 속 가장 강력한 별 용골자리 에타는 1830년 하늘에서 볼 수 있었던 가장 밝은 별 중 하나였지만, 최근 극적으로 어두워짐으로써 천문학자들을 놀라게 만들었다. 이 별은 머지않아 초신성 폭발을 일으키게 될 것으로 보이는데, 에타별뿐 아니라 성운 속의 수많은 별들이 초신성으로 진화할 것으로 보여, 용골자리 대성운은 그야말로 초신성 공장임을 보여주고 있다.

천문학계의 올림픽이라고 불리는 ‘국제천문연맹’(IAU) 제29차 총회가 8월 초 부산에서 열린다. 한국천문학회와 한국천문연구원은 천문학 분야에서 세계 최대 규모의 국제학술대회인 IAU 총회가 오는 8월 2일부터 11일까지 열흘동안 부산 벡스코에서 열린다고 24일 밝혔다. IAU는 1919년 설립돼 84개국 1만 2400명 이상의 천문학자가 회원으로 가입돼 있는 천문학 분야 세계 최대 규모의 국제기구이다. 천체 이름을 지정할 수 있는 공식 권한을 갖고 있어서 2006년에는 명왕성을 행성 목록에서 분리해 왜소행성으로 지정했고 2018년에는 허블의 법칙을 ‘허블-르메르트 법칙’으로 이름을 바꾸기도 했다. IAU 총회는 3년마다 대륙을 순환하며 열리는데 한국에서 열리는 것은 처음이다. 지난 총회는 2018년 오스트리아 빈에서 열렸고, 당초 2021년 개최 예정이었지만 코로나19 확산으로 미뤄지게 됐다. 다음 총회는 2024년 남아프리카공화국 케이프타운에서 개최된다. 전 세계 천문학자들이 한자리에 모이는 이번 총회의 주제는 ‘모두를 위한 천문학’으로 전체 205개 세션으로 구성돼 약 1700개 학술발표가 있을 예정이다. 미국항공우주국(NASA) 제임스웹 우주망원경(JWST)의 과학성과 분석과 블랙홀의 존재를 처음 촬영한 ‘이벤트 호라이즌 망원경’(ETH·사건의 지평선 망원경) 국제연구단장 등의 초청강연 등이 진행된다. 총회는 전문가 학술교류 이외에도 일반인들을 대상으로 하는 프로그램도 준비돼 있다. 8월 9일 오후 3시부터는 벡스코 야외 전시장에서 지역 주민과 관광객을 대상으로 하는 천체관측회가 열리며, 국내 천문학자들도 총회 기간 동안 대중들을 위한 ‘차세대 천문학’ 강연들을 준비하고 있다. 행사를 총괄하는 강혜성 조직위원장(부산대 지구과학교육과 교수)는 “이번 IAU 부산 총회로 한국도 세계 10위권의 경제력에 걸맞는 천문학 선진국으로 도약하는 계기가 될 것”이라며 “다양하고 의미있는 논의가 이뤄지고 활발한 연구 교류의 시간이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

최근 미 항공우주국(NASA)의 제임스 웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)이 환상적인 우주 이미지들을 포착하고 있는 가운데 흥미로운 영상도 공개됐다. 지난 21일(현지시간) 웹 망원경을 함께 개발한 캐나다우주국(CSA)은 FGS(Fine Guidance Sensor)를 사용해 목표인 남쪽 고리성운(Southern Ring Nebula)으로 향하는 모습이 담긴 영상을 트위터에 공개했다. 캐나다가 개발한 것으로 알려진 FGS는 웹 망원경이 먼 거리의 목표물을 정확히 가리키고 초점을 맞출 수 있도록 도와주는 장비다. 이 영상이 흥미로운 점은 마치 인간이 탄 우주선이 남쪽 고리성운을 찾아가는 듯한 느낌을 주기 때문이다.물론 SF영화 속에서나 가능할 법한 일이지만 우주에 대한 경외감과 흥미를 주는 것은 사실이다. 실제 공개된 영상은 20초에 불과하지만 남쪽 고리성운은 2000광년이나 떨어진 돛자리에 위치해 있다. 　 　 남쪽 고리성운은 대표적인 행성상 성운(행성 모양의 성운)으로 지름이 약 0.5광년에 달한다. 일반적으로 별은 종말 단계가 되면 중심부 수소가 소진되고 헬륨만 남아 수축된다. 이어 수축으로 생긴 열에너지로 바깥의 수소가 불붙기 시작하면서 적색거성으로 부풀어오른다. 이후 남은 가스는 행성상 성운이 되고 중심에 남은 잔해는 모여 지구만한 백색왜성을 이룬다. 곧 죽어가는 남쪽 고리성운의 최후의 모습이 이 사진에 담겨있는 셈이다.인류 역사상 가장 크고 강력한 성능을 가진 웹 망원경은 1990년부터 30년 넘게 우주 탐색 임무를 수행했던 허블우주망원경을 대체하기 위해 제작됐으며, 여기에는 NASA 외에도 유럽우주국(ESA)과 CAS가 함께 했다. 지난해 12월 25일 발사된 웹 망원경은 160만㎞를 날아간 끝에 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 제2라그랑주점(L2)에 무사히 도착해 현재 임무를 수행 중이다. 

인류 역사상 지금껏 단 한 번도 본 적이 없는 우주 깊은 곳의 모습을 지구로 전송하고 있는 제임스웹 우주망원경의 손상된 부분이 공개됐다고 미국 라이브사이언스 등 과학전문매체가 20일(이하 현지시간) 보도했다. 미국항공우주국(이하 NASA)가 발표한 보고서에 따르면 제임스웹 우주망원경(이하 웹 망원경)을 구성하는 18개의 육각형 거울 중 하나가 크고 작은 10여 개의 미소 유성체와 충돌했다.웹 망원경은 지름 6.6ｍ 주경을 구성하는 18개의 금 코팅 베릴륨 거울로 이뤄져 있으며, 충돌이 발생한 부분은 이중 하나인 ‘C3’ 영역이다. 손상을 일으킨 충돌은 지난 5월 23~25일 사이에 발생한 것으로 알려졌으며, 이는 이전까지 있었던 미소 유성체와의 충돌 중 가장 큰 것으로 분석됐다. NASA가 공개한 보고서에서는 미소 유성체와 충돌이 발생하기 전과, 충돌 후 오른쪽 하단의 거울 한 곳에 밝은 빛으로 보이는 흠집을 확인할 수 있다.웹 망원경 운영팀은 충돌한 부분이 찌그러졌으며, 충돌 이전의 상태로 복구하는 것은 불가능하다고 설명했다. 다만 해당 부분의 기능을 상쇄하도록 C3거울을 미세 조정해 충돌에 따른 영향을 최소화했다고 밝혔다. ‘충돌 사고’를 일으킨 미소 유성체는 우주를 떠다니는, 모래 알갱이보다 작은 파편을 의미한다. 일반적으로 대기권 진입과 동시에 대부분 사라지는 만큼 작은 크기이고, 웹 망원경 개발팀도 개발 당시 미소 유성체와의 충돌을 고려해 주경을 설계했다. 그러나 이번에 웹 망원경에 흠집을 낸 미소 유성체는 사전 시험 단계에서 예상했던 것보다 크기가 컸던 탓에, 눈에 보일 정도의 상처가 발생한 것으로 확인됐다. NASA는 “피할 수 없는 우발적 충돌이었다”면서 “향후에도 이러한 충돌에 대비해 특별기술팀을 구성하고, 유성체 충돌 영향을 완화할 방안을 검토 중”이라고 밝혔다.한편 인류 역사상 가장 크고 강력한 성능을 가진 웹 망원경에는 약 100억 달러(한화 약 12조 원)이 투입됐다. 웹 망원경은 1990년부터 30년 넘게 우주 탐색 임무를 수행했던 ‘선배’ 허블 우주망원경을 대체하기 위해 제작됐으며, 여기에는 미국 NASA 외에도 유럽우주국(ESA)와 캐나다우주국(CAS) 등 세계 각국이 협력했다. NASA는 웹 망원경이 우주를 향해 발사된 지 정확히 200일째인 지난 12일, 마치 눈앞에서 보는 듯한 높은 해상도의 우주 사진을 공개했다. 영국 가디언지는 “현재까지 촬영한 이미지를 기반으로 천문학자들은 그동안 꿈꿔왔던 모든 것과 그 이상을 할 수 있을 것으로 보고 있다”고 평가했다. 영국 BBC 방송의 레베카 모렐 과학 분야 에디터도 “웹 우주망원경이 공개한 첫 이미지들은 입이 벌어질 정도로 놀라운 것”이라면서 “각 이미지는 어지러울 정도로 막대한 정보를 담고 있는데 겨우 수일 관측으로 이런 보물을 확보했다”고 말했다.

‘인류의 눈’ 제임스웹 우주망원경(이하 웹 망원경)이 지구에서 약 3200만 광년 떨어진 나선은하 메시에 74(이하 M74)를 포착했다. NGC628로도 알려진 M74는 대부분 은하보다 표면 밝기가 낮아 아마추어 망원경으로 관측하기가 쉽지 않아 ‘유령 은하’라는 별명도 갖고 있다. 덴마크 코펜하겐대 닐스보어연구소 산하 우주여명센터 천문학자 가브리엘 브래머 박사는 18일(현지시간) 트위터에 웹 망원경의 관측 데이터로 만든 유령 은하 사진 한 장을 공개했다. 천문학자들, 웹 망원경 데이터 사용 시작 데이터는 지난 17일 웹 망원경이 수집해 미국 메릴랜드주 볼티모어 소재 우주망원경 기록 보관소인 미컬스키 우주망원경 아카이브(MAST)에 보낸 것이다. 아카이브는 웹 망원경뿐 아니라 허블 우주망원경 등 NASA 망원경 16개가 수집한 공개 데이터를 보관한다. 웹 망원경 홍보담당 천문학자 크리스틴 풀리엄은 해당 사진이 실제 웹 망원경의 관측 데이터에서 나온 것이라고 밝혔다. 그러면서 웹 망원경의 데이터 중 일부는 NASA 소속 연구진이 분석하도록 1년간 비공개로 두지만, 나머지 데이터는 다른 전문가도 볼 수 있도록 아카이브에 저장한다고 덧붙였다. 이번 은하 사진에서 보라색을 띠는 나선팔은 실제로 보라색은 아니다. 은하를 구성하는 다환 방향족 탄화수소(PAH)라는 분자가 복사선을 방출해 보라색으로 보이는 것이다.해당 데이터를 사용한 사진은 다른 전문가도 공개하고 있다. 여러 망원경 데이터로 인근 은하를 고해상도로 관찰하는 프로젝트인 팡스 서베이(PHANGS Survey)의 연구원 주디 슈미트 박사는 허블 망원경보다 세부적인 요소를 자세히 보여주는 은하 사진을 플리커에 공유했다. 이는 웹 망원경이 가시광선, 근적외선 스펙트럼을 관찰하던 허블 망원경과 달리 적외선 관측으로 특화된 망원경인 덕분이다. 긴 파장의 적외선으로 관측하면 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지도 뚜렷하게 볼 수 있다. NASA, 웹 망원경 첫 선물 공개미 항공우주국(NASA)은 지난 12일 웹 망원경이 처음 수집한 선물 같은 이미지를 대거 공개했다. 가장 먼저 행성상 성운인 ‘남쪽 고리 성운’ 사진이 공개됐다. 지구에서 약 2000광년 떨어진 돛자리에서 죽어가는 별 주변으로, 가스구름이 팽창하는 모습이 담겼다. ‘8열 행성’으로도 불리는 데 성운의 지름이 약 0.5광년에 달한다.그다음 공개된 사진은 1877년 처음 발견된 소은하군 ‘스테판 5중주’다. 약 2억 9000만 광년 밖 페가수스자리에 있는데 은하 5개 중 네 개가 서로 중력으로 묶여 근접했다 멀어지기를 반복해 춤추는 은하로도 불린다. NASA는 “은하들이 충돌하는 장면이다. 은하들이 중력 작용의 춤을 추면서 서로 끌어당기고 있다”고 소개했다.‘별들의 요람’으로 잘 알려진 용골자리 성운이 품은 ‘우주 절벽’과 아기별들의 화려한 이미지도 공개됐다. 용골자리 성운은 지구에서 약 7600광년 떨어져 있으며, 밤하늘에서 가장 크고 밝은 성운 중 하나로 꼽힌다. 이 성운은 태양보다 몇 배나 더 큰 대형 별의 산실로 알려져 있다.특히 NASA는 머나먼 우주에서 수증기 형태의 물을 확인했다고 밝혀 과학계를 흥분시켰다. 지구에서 1150광년 떨어진 외계행성 WASP-96b의 분광 자료를 분석한 결과 수증기 형태의 물을 확인했다는 것이다. NASA는 “웹 망원경이 외계행성을 둘러싼 대기에서 구름, 연무와 함께 물의 뚜렷한 특징을 포착했다. 이는 웹 망원경이 전례 없는 대기 분석 능력을 갖추고 있음을 확인시켜준다”고 설명했다. WASP-96b는 봉황자리에 있는 거대 가스 행성으로, 질량은 목성의 절반 정도다. 2014년 발견된 이 행성은 3~4일 공전 주기로 항성을 돈다.NASA는 전날 백악관 행사를 통해 은하단 SMACS 0723 이미지도 공개했다. 사진에는 130억 년 전에 만들어진 초기 우주 천체의 빛이 관측됐다. 웹 망원경은 어디 있나웹 망원경은 지난해 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 우주로 발사됐다. 이후 웹 망원경은 지구-달 거리의 약 4배인 160만㎞를 날아간 끝에 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 ‘제2 라그랑주점’(L2) 궤도에 안착해 관측 임무를 시작했다.

미 항공우주국(NASA)의 제임스 웹 우주망원경과 허블우주망원경은 ‘영업구역’이 달라 각기 다른 파장으로 우주를 본다. 이처럼 특화된 두 망원경으로 본 이미지를 합쳐서 볼 수는 없을까? 당연히 있다. 바로 위의 이미지가 두 망원경이 잡은 이미지를 합쳐서 생성해낸 것이다. 그 결과 이처럼 현란한 모습의 스테판 오중주가 탄생했다. 지난해 크리스마스날에 우주로 올라간 제임스웹 망원경은 주경 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 그러나 적외선 관측에 특화되어 파란색을 볼 수 없으며 주황색 정도까지만 볼 수 있다. 반대로 허블우주망원경은 웹보다 주경이 작고 적외선까지 볼 수 없지만, 청색광은 물론 자외선까지도 영상화할 수 있다. 따라서 웹과 허블의 데이터를 결합하면 보다 다양한 색상의 이미지를 생성할 수 있다.스테판 오중주의 4개 은하에 대한 위의 이미지에는 웹 망원경 이미지를 빨간색으로 보여주며, 여기에는 하와이에 있는 일본의 지상 기반 스바루 망원경으로 잡은 이미지도 포함됐다. 웹 망원경과 허블 그리고 스바루의 이미지 데이터는 무료로 제공되므로 전 세계 모든 사람이 직접 처리할 수 있으며 흥미롭고 과학적으로 유용한 다중 전망대 몽타주를 만들 수도 있다. 물론 당신도 할 수 있다. 

미 항공우주국(NASA)의 제임스웹 우주망원경(JWST)이 첫 성과를 내놓자마자 놀라운 발견이 이뤄져 관련 학자들을 놀라게 했다. 완전히 맑은 하늘을 가진 것으로 여겨졌던 외계행성에서 구름에 관한 증거가 나왔기 때문이다. ​NASA는 웹 망원경의 첫 번째 과학 관측 자료의 일부분으로 지구에서 1150광년 떨어진 외계행성인 WASP-96b의 투과 스펙트럼을 공개했다. '뜨거운 목성'으로 분류되는 이 행성은 모성에 매우 가깝게 공전하는 거대 가스행성이다. 여기서 WASP는 영국의 광역행성추적(Wide Angle Search for Planets) 프로젝트에서 발견된 천체들을 가리킨다. 카나리아 제도와 남아프리카공화국 등에서 망원경을 사용해 지금까지 외계행성 거의 200개를 발견한 바 있다.투과 스펙트럼은 지구 관점에서 행성이 별 앞으로 지날 때 기록한 것인데 이는 대기를 이루는 분자를 보여준다. 별빛이 행성의 대기를 통해 필터링됨에 따라 대기 속 분자는 별빛의 특정 파장을 흡수해 해당 파장이 우리에게 도달하는 것을 효과적으로 차단한다. 이는 대기의 화학적 구성을 설명하는 일종의 분자 지문인 스펙트럼에 어두운 흡수선을 만든다. 웹의 첫 번째 이미지에서 스펙트럼이 반전돼 가장 많은 양의 빛이 차단된 위치를 더 쉽게 보여준다. NASA 관계자는 성명에서 웹이 가시적인 적색-적외선으로 관찰하는 동안 WASP-96b의 대기에서 물의 흡수 신호를 비롯해 구름과 흐린 하늘에 대한 증거를 감지했다고 밝혔다. 구름은 구름 뒤쪽에서 방출되는 분자의 스펙트럼 신호 중 일부를 가릴 수 있다. 그러나 2018년 순수한 가시광선으로 작동하는 칠레의 초대형 망원경이 해당 행성의 대기에서 나트륨의 강한 신호를 감지함에 따라 천문학자들은 WASP-96b에 구름이 전혀 없다고 결론지었다. 이 발견은 이후 칠레의 라스 캄파나스 천문대에 있는 마젤란 바아데 망원경의 최근 관측에 의해 뒷받침됐다. WASP-96b 대기의 거동과 분자 구성 그리고 구름 수준 사이의 관계를 더 잘 이해하기 위해 웹 관측과 이전의 광학 관측을 모두 재분석한 천문학자들에게 이 모순된 결과는 놀라운 수수께끼가 아닐 수 없었다. WASP-96b에 구름이 있는지 확실하게 알 수는 없지만, 그 행성에는 우리가 예상하던 생명체가 없다는 것은 알고 있다. WASP-96b는 별에 너무 가깝게 공전하기 때문에 3.4지구일 만에 궤도를 1회 공전하며, 행성의 온도가 무려 섭씨 1000도 이상으로 가열된 거대 가스행성이다. 이 고열로 인해 행성의 대기가 팽창하는 바람에 WASP-96b는 질량이 목성의 절반에 불과하지만 크기는 목성 지름의 1.2배나된다. 이 발견은 웹의 엄청난 성능을 보여준 하나의 사례다. 외계행성의 대기에서 물을 감지한 최초의 사례는 아니지만(허블 망원경은 2013년에 외계행성에서 물을 감지했다), 이전 감지에서는 오랜 시간의 관찰이 필요했다. 이에 비해 웹의 근적외선 이미저와 슬릿리스 분광기(NIRISS)는 6월 21일 한 번의 6.4시간 관찰로 물에 속하는 흡수선을 찾아냈다. 웹의 투과 스펙트럼은 외계행성에서 얻어낸 가장 상세한 스펙트럼이다.

미 항공우주국(NASA) 명왕성 탐사선 뉴호라이즌스가 2015년 7월 역사적인 명왕성 플라이바이를 한 지 꼭 만 7년이 되었다. 2006년 1월에 발사되어 꼬박 9년 반을 날아간 끝에 명왕성(뉴호라이즌스의 비행 중에 행성에서 왜행성으로 강등당했다)을 스치듯이 지나면서, 우뚝 솟은 얼음 산과 이국적인 질소 얼음의 거대한 평원을 가진 믿을 수 없을 만큼 다양한 명왕성 세계를 보여준 뉴호라이즌스는 지금 어디에서 무엇을 하고 있을까? 현재 뉴호라이즌스는 지구로부터 지구-태앙 간 거리의 53배(53AU) 떨어진 소행성 띠 카이퍼 벨트 속을 날고 있는 중이며, 다음 관측 타겟에 대한 확장된 미션을 앞두고 있다.  카이퍼 벨트는 46억 년 전 태양계 탄생 때 생긴 부산물인 소행성들이 띠를 이루고 있는 영역으로, 절대온도 0도에 가까운 우주 냉동고에 완벽하게 동결된 물질들인 만큼 태양계 탄생의 비밀을 고스란히 간직한 채 태양계 가장자리를 떠돌고 있는 천체들의 동네다. 연장근무 명령이 떨어진 뉴호라이즌스 뉴호라이즌스는 2019년 1월 1일 KBO(Kuiper Belt)의 작은 천체인 아로코스(Arrokoth)를 플라이바이했다. 뉴호라이즌스 과학 팀이 2014년 허블 우주망원경을 사용하여 발견한 아로코스는 지금까지 탐사된 것 중 가장 멀리 떨어져 있는 천체이자 가장 원시적인 천체다. 아로코스를 탐사한 뉴호라이즌스에게는 최근 다시 NASA로부터 연장근무 명령이 떨어졌다. 지난 6월 NASA의 외행성평가그룹(OPAG) 회의에서 사우스웨스트연구소(SwRI)의 뉴호라이즌스 수석 연구원 앨런 스턴은 우주선과 우주선의 과학 장비들이 완전히 건강한 상태에 있다고 밝혔다. 탐사선의 수명은 현재 핵연료 공급에 의해서만 제한되는데, 이는 2040년까지 뉴호라이즌스를 계속 운용하기에 충분할 것이라 한다. 스턴은 "이 두 번째 확장된 임무에 대해 우리는 매우 흥분하고 있다"라며 "NASA와 뉴호라이즌스 팀은 2025 회계연도의 예산 수치를 논의하고 있다"고 설명했다. 탐사선에 전해진 주요 작업항목 뉴호라이즌스에 떨어진 연장근무 명령에는 세 가지 주요 작업항목이 포함되어 있다. 그중 하나는 또 다른 플라이바이 타겟을 찾는 것과 관련이 있다고 스턴은 말했다. 탐사선은 2019년 아로코스를 플라이바이 동안 수집된 데이터의 마지막 바이트를 계속 전송하고 있는 중이다. 스턴은 "심우주 통신망 중 일부가 업그레이드로 인해 수신이 지연되었다. 안테나가 수신을 중단했는데, 그중 하나는 1년 동안 중단되었다"고 밝힌 스턴은 "우리는 아로코스 데이터의 대략 90%를 입수했지만, 원하는 100%를 다 입수하기에는 시간이 걸린다"고 덧붙였다. 뉴호라이즌스의 두 번째 확장 임무의 핵심은 광범한 분야에 걸친 다양한 관찰이다. 스턴은 뉴호라이즌스가 카이퍼 벨트를 가로질러 비행하는 동안, 우리는 천체 물리학, 행성 과학 및 태양 물리학과 같은 모든 우주 과학에서 밀접한 학제 간 임무를 수행할 것이다. 우리는 이 우주선을 사용하여 다음과 같은 일을 할 것"이라면서 "우주 현장에 우주선이 없다면 정말 할 수 없는 것들이다. 뉴호라이즌스의 향후 3년 동안 수행할 확장된 임무는 이런한 일들을 수행하는 것으로, 이제껏 이런 시도는 전혀 없었다. 우리는 위의 세 가지 목적을 위해 뉴호라이즌스라는 천문대를 만들어 이를 수행하고 있다"고 설명했다. 일반적으로 태양 물리학에서 탐사선은 '픽업 이온'을 연구한다. 이 하전 입자는 외부 태양권의 압력을 지배하는 존재로, 태양이 내뿜는 거대한 자기장의 거품이다. 이 거품 막이 성간 매체와의 경계를 만드는 구실을 한다. 천체 물리학에서 뉴호라이즌스는 우주의 광학 및 자외선 배경을 연구함으로써 태양계 내부 영역의 가려진 먼지 및 기타 흩어진 광원 너머의 멋진 전망을 얻을 것이다. 탐사선은 이미 '우주론에 대한 깊은 의미'와 함께 이러한 배경에 대한 가장 민감한 측정값을 산출했다고 스턴은 밝혔다. 행성 과학 부문에서 탐사선은 고유한 '고위상각'에서 천왕성과 해왕성을 연구하여 해당 행성의 중요한 에너지 균형을 조명할 예정이다. 뉴호라이즌스 팀은 또한 탐사선이 플라이바이할 연구할 새로운 KBO를 찾기 위해 케크와 스바루 같은 지상 기반 망원경을 활용할 계획이다. 지상 관측에 따르면 색상과 구성이 다른 여러 등급의 KBO가 있다. 스턴은 "그래서 우리는 KBO들 사이에 많은 이질성이 있다는 것을 알고 있다"라며 "만약 우리가 두 번째 KBO를 플라이바이한다면 같은 결과를 전혀 기대하지 않을 것이며, 아로코스와는 완전히 다른 장소가 될 것"이라고 강조한다. 

제임스 웹 우주망원경(JWST)이 1150광년 떨어진 외계행성 대기에서 선명한 물의 존재를 확인했다. 미국 항공우주국(NASA)은 12일(현지시간) 외계행성 ‘WASP-96b’ 대기에 대한 분광 분석을 통해 수증기 형태의 물을 확인했다고 뉴욕타임스 등이 보도했다. 역사상 가장 강력한 우주 관측 성능을 갖춘 웹 망원경이 새로운 미지의 비밀 발견으로 인류를 이끌고 있는 것이다. 분광 분석은 행성의 빛 파장을 탐구해 대기 구성 물질 등을 밝혀 내는 연구다. 웹 망원경은 이 행성의 대기 현상을 관측해 물의 특징을 포착했다. 2014년 처음 발견된 WASP-96b는 봉황자리에 위치한 거대 가스 행성이다. 질량은 목성의 절반 정도로, 3~4일의 공전 주기를 갖고 있다. NASA는 “웹 망원경이 외계행성을 둘러싼 대기에서 구름, 연무와 함께 물의 뚜렷한 특징을 포착했다”며 “이는 웹 망원경이 전례 없는 대기 분석 능력을 갖추고 있다는 걸 확인시켰다”고 밝혔다. 기존의 허블 망원경이 2013년 외계행성에서 물의 존재를 처음 확인하기까지 20년이 걸린 것에 견주면 관측 속도나 해상도에서 비교할 수 없는 성능 차이를 보여 준 셈이다. 빌 넬슨 NASA 국장은 “모든 이미지가 새로운 발견으로, 각각의 사진은 인류가 전에 본 적이 없는 우주의 모습”이라고 했고, 노벨상 수상자인 존 매더 NASA 선임과학자는 “은하 어딘가에 생명체가 존재하고 있음을 확신하게 된다”고 말했다. NASA는 이날 7600광년 떨어진 용골자리 성운의 ‘우주 절벽’ 사진도 공개했다. 지구의 바위산을 옮겨놓은 듯한 이 우주 절벽은 기존에는 관측되지 않았던 미지의 공간이다. 이 밖에 2500광년 떨어진 돛자리에서 찬란한 빛을 뿜어 내지만 생명을 다한 별들이 모인 남쪽고리 성운, 2억 9000만 광년 밖 페가수스자리의 5개 은하인 ‘스테판의 오중주’ 등 새로 관측된 우주 공간의 이미지들을 추가로 공개했다. 지난해 12월 25일 우주로 발사된 웹 망원경은 지난 2월 지구에서 약 160만㎞ 떨어진 ‘제2 라그랑주 점’ 궤도에 안착해 관측 임무를 시작했다.

미 항공우주국(NASA)이 12일(현지시간) 제임스웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)이 촬영한 첫번째 풀컬러 우주 이미지들을 공개한 가운데 앞서 같은 곳을 촬영한 허블우주망원경과의 비교 사진에도 관심이 쏠리고 있다. 먼저 이날 공개된 3장의 이미지는 용골자리 대성운과 남쪽 고리성운, 스테판 오중주 은하군이다. 앞서 전날 조 바이든 미국 대통령은 생방송 중 미리 심우주를 보여주는 SMACS 0723 은하단 이미지를 공개한 바 있다. 이처럼 총 4장의 이미지는 '선배'인 허블우주망원경도 촬영해 인류에게 우주에 대한 인식을 넓여주었다. 이를 각각 비교해보면 두 우주망원경의 차이는 확연히 드러난다. 　 먼저 마치 그림처럼 감탄을 자아내는 아름다운 용골자리 대성운은 가스와 먼지 구름으로 이루어져 있으며 지구에서 남반구 별자리인 용골자리 방향으로 약 7600광년 떨어져 있다. 300광년이 넘는 범위에 걸쳐 있는 이 대성운은 거대한 폭발 직전에 죽어가는 초거성인 용골자리 에타(Eta Carinae)와 가장 어린 별 형성 성단 중 하나인 트럼퍼 14(Trumper 14)를 품고 있는 별의 산란장이다. 과거 허블우주망원경이 촬영한 사진도 훌륭하지만 웹 망원경은 적외선으로 우주 먼지를 뚫고 새로운 별이 탄생하는 과거에는 볼 수 없었던 영역도 드러냈다.불과 2000광년 떨어진 돛자리에 있는 남쪽 고리성운(NGC 3132) 역시 생생히 모습을 드러냈다. 과거 허블우주망원경이 촬영한 사진에 비해 웹 망원경은 사방으로 방출되는 가스와 먼지 고리를 포함하여 남쪽 고리성운 특유의 새로운 모습을 담아냈다.또한 스테판 오중주는 지구에서 약 2억 9000만 광년 밖 페가수스 자리에 있는 5개의 은하로 이루어진 소은하군이다. 서로 중력으로 묶여 근접했다 멀어지기를 반복하는데 웹 망원경의 이미지에는 활동적인 항성 폭발 영역 등 과거에 볼 수 없었던 세부적인 모습이 보인다고 전문가들은 평가했다.이에앞서 전날 공개된 은하단 SMACS 0723 역시 과거 허블의 '작품'과 웹 망원경과의 차이가 확연히 드러난다. 웹 망원경이 촬영한 사진에는 수많은 천체가 뚜렷하게 드러나는 것은 물론 그간 보지 못했던 작고 희미한 천체까지 담겨있기 때문이다.　웹 망원경은 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 웹 망원경은 가시광선, 근적외선 스펙트럼을 관찰하던 허블우주망원경과는 달리 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 웹 망원경의 관측 능력은 허블보다 100배 클 것으로 평가된다.

우리 돈으로 약 13조원이 투입된 미 항공우주국(NASA) 제임스웹 우주망원경의 첫 결과물이 드디어 공개되었다. NASA는 12일 오전 10시 30분(한국시각 12일 23시 30분)부터 미국 메릴랜드주 고다드 우주비행센터에서 실시간 인터넷 방송을 통해 제임스웹 우주망원경이 처음 관측한 5가지 천체의 과학품질 컬러 이미지들을 발표했다. 우주의 신비를 담은 이들 영상은 웹 망원경이 최초로 선보이는 과학품질 이미지로, 적외선 우주의 풍경을 숨막힐 정도로 자세하게 포착하고 있다. 앞서 지난 11일 밤 조 바이든 미국 대통령이 생방송 중 미리 심우주를 보여주는 SMACS 0723 은하단 이미지를 공개한 바 있다. 이날 행사에서 공개된 3장의 이미지는 남쪽 고리성운과 용골자리 대성운, 스테판 오중주 은하군을 보여준다. 또한 분광기를 통해 측정한 스펙트럼 이미지도 공개됐는데 대상은 WASP-96 b라고 불리는 거대 외계 가스행성이다.먼저 하늘에서 가장 밝은 성운 중 하나인 용골자리 대성운은 가스와 먼지 구름으로 이루어진 대성운으로, 지구에서 남반구 별자리인 용골자리 방향으로 약 7600광년 떨어져 있다. 300광년이 넘는 범위에 걸쳐 있는 이 대성운은 거대한 폭발 직전에 죽어가는 초거성인 용골자리 에타(Eta Carinae)와 가장 어린 별 형성 성단 중 하나인 트럼퍼 14(Trumper 14)를 품고 있는 별의 산란장으로, 태양보다 몇 배나 더 큰 대형 별의 산실로 알려져 있다. 거대하고 활동적이며 때로는 폭력적인 용골성운은 우주 가스와 먼지로 된 긴 손가락 모양 구조로 유명한 ‘파괴의 기둥'(Pillars of Destruction)의 고향이기도 하다.대조적으로, 남쪽 고리성운(NGC 3132)은 지구에 더 가깝다. 불과 2000광년 떨어진 돛자리에 있는 이 성운은 죽어가는 별을 둘러싸고 있는 팽창하는 가스 구름으로 행성상 성운이라 불린다. 성운의 중심부에 있는 죽어가는 백색왜성은 성운의 모든 외부층을 날려버린 후, 상상할 수 없을 정도로 뜨겁고 강렬한 자외선을 방출하여 주변의 가스를 가열시켜 밝게 만든다. 죽어가는 별 주변으로 가스구름이 초당 15㎞ 속도로 팽창하고 있다. ‘8렬 행성’(Eight Burst Nebular)으로도 불리며, 성운의 지름이 약 0.5광년에 달한다.스테판 오중주는 지구에서 약 2억 9000만 광년 밖 페가수스 자리에 있는 소은하군이다. 1877년 최초로 발견된 5개의 은하로 이루어진 소은하군으로, 서로 중력으로 묶여 근접했다 멀어지기를 반복하고 있다. 그중 네 개의 은하계는 언젠가는 사중 충돌로 이어질 중력의 춤을 추고 있는 중이며, 세 개의 은하계는 상호작용으로 인해 길고 나선형 모양을 하고 있다. 오중주에 있는 별들은 수억 년에서 신생아에 이르기까지 다양한 연령층을 보여주고 있다. 유럽우주국(ESA)의 천문학자인 조바나 쟈르디노는 “이것은 은하의 진화를 주도하는 상호작용의 유형을 실제로 보여주기 때문에 연구해야 할 매우 중요한 이미지이자 영역”이라고 밝혔다.앞서 공개된 심우주를 보여주는 SMACS 0723은 뒤에서 오는 빛을 확대하고 휘게 하는 은하단이다. 이 은하단은 지구에서 46억 광년(1광년은 빛이 1년 가는 거리로 약 10조㎞) 떨어져 있다. 아인슈타인은 상대성이론에서 블랙홀이나 은하단처럼 중력이 강한 천체는 뒤에서 오는 빛을 확대하고 휘게 하는 이른바 ‘중력렌즈’ 현상을 일으킨다고 예측했다. 실제로 NASA는 “사진 가장자리에 보이는 붉은색 빛이 바로 중력렌즈에 의해 증폭되고 휜 것”이라며 “은하보다 훨씬 먼 131억 년 전 초기 우주에서 온 빛”이라고 밝혔다. 우주는 138억 년 전 빅뱅으로 시작됐다. NASA는 웹 망원경이 이런 중력렌즈를 이용하면 빅뱅에서 얼마 지나지 않은 135억 년 전 초기 우주에서 나온 빛도 관측할 수 있을 것으로 기대하고 있다.웹 망원경의 첫 번째 공식 과학 관측 결과의 마지막은 이미지가 아니라, WASP-96 b라고 불리는 외계행성에서 방출되는 다양한 파장의 빛을 나타내는 스펙트럼이다. 목성의 절반 크기인 이 거대 가스행성은 이날 발표된 관측 타깃 중 가장 가까운 거리로 약 1150광년 떨어져 있다. 3.4일마다 모항성을 1회 공전하며 주로 나트륨으로 이루어진 독특한 대기를 가지고 있다. 구름이 없는 유일한 행성으로 알려진 WASP-96 b는 2013년 발견 이후 수수께끼이자 추가 연구의 주요 목표였다. 웹 망원경의 새로운 데이터는 과학자들에게 그 기이한 대기에 대해 보다 자세한 데이터를 제공해줄 것이다. NASA 고다드 우주비행센터 천체물리학자 크니콜 콜론은 “다른 망원경을 사용하여 적외선으로 외계행성 대기를 탐사할 수 있었지만 이 정도 수준까지는 아니었다”면서 “이것은 웹 망원경이 특별히 NRISS 기기를 사용하여 우리에게 제공하는 데이터의 일부일 뿐”이라고 밝혔다. 이어 “일부 사람들에게는 요동치고 흔들리는 그림처럼 보이겠지만 실제로는 정보로 가득 차 있다”며 “당신은 실제로 이 외계행성의 대기에 수증기가 있음을 나타내는 요동을 지금 보고 있는 것”이라고 설명했다.한편 지난해 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사된 웹 망원경은 지구-달 거리의 약 4배인 160만㎞를 날아간 끝에 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 제2라그랑주점(L2)에 무사히 도착해 과학관측을 시작했다. 허블우주망원경과는 전혀 다른 형태를 취한 웹 망원경은 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어붙여 만든 주경이 장착됐다. 주경의 지름은 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 아래쪽에는 태양광을 차단하는 테니스장 크기의 차양막을 갖고 있다. 18개의 육각 거울은 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만들었다. 금의 빛 반사율이 98%로 가장 높기 때문이다. 또한 웹 망원경은 가시광선, 근적외선 스펙트럼을 관찰하던 허블망원경과는 달리 적외선 관측으로 특화된 망원경으로, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 웹 망원경의 관측 능력은 허블보다 100배 클 것으로 평가된다.  

“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.

제임스웹 우주망원경(JWST)은 1990년부터 30년 넘게 우주 탐색 임무를 수행했던 ‘선배’ 허블 우주망원경을 대체하기 위해 탄생했다. 미국 항공우주국(NASA), 유럽우주청(ESA), 캐나다우주청(CSA)이 1996년 우주 관측 프로젝트에 착수하면서 개발을 시작했다. 허블의 설계 수명 15년에 맞춰 2007년에 발사될 예정이었지만 예산과 기술적 문제, 날씨, 코로나19 확산 등 다양한 이유로 아홉 차례 연기됐다. 계획보다 14년이나 지난 2021년 12월 25일, JWST는 프랑스령 남미 기아나 유럽우주센터에서 아리안5호에 실려 우주로 날아갔다. 연구개발에 25년이 걸렸고, 개발비로 약 100억 달러(13조 1490억원)가 투입됐다. JWST의 핵심이자 빛을 감지하는 주경(主鏡·primary mirror)은 금으로 코팅한 육각형 모양의 베릴륨 거울 18개를 벌집 모양으로 이어 붙였다. 주경 지름은 6.5m로 허블 우주망원경(2.4m)의 2.7배이고, 면적은 25㎡로 6배 더 크다. 주경이 클수록 우주에서 오는 빛을 더 잘 모을 수 있다. JWST가 포착한 천체는 허블보다 100배 더 선명하다는 의미다. 다만 JWST는 지구에서 약 150만㎞ 떨어진 제2 라그랑주 점에 위치해 있어 문제가 생겼을 때 우주선을 띄워 고친다는 것은 사실상 불가능하다. 한편 이 차세대 우주망원경의 이름이 된 제임스 웹(1906~1992)은 NASA의 두 번째 국장이다. 웹이 재직한 1961~1968년 NASA는 유인 달 탐사 프로젝트인 아폴로 프로그램을 비롯해 75차례 이상 우주 탐사 임무를 수행했고 무인 우주선 기술에 투자하는 등 우주 탐사 연구의 기반을 마련한 것으로 평가받고 있다.

“팔을 쭉 뻗어 손가락 끝에 놓인 모래 알갱이가 여러분이 지금 보는 우주의 일부입니다.” 빌 넬슨 미국 항공우주국(NASA) 국장은 제임스웹 우주망원경(JWST)이 찍은 첫 번째 사진을 11일(현지시간) 백악관에서 공개한 뒤 “(이 사진은) 우주의 작은 점 중 하나에 불과하다”며 우주에 대한 경이감을 표현했다.46억 광년 떨어진 ‘SMACS 0723’ 은하단을 풀컬러로 담은 해당 사진을 보는 자리에 배석한 조 바이든 대통령은 “우리의 능력을 넘어서는 것은 없다는 사실을 깨달았다”며 자부심을 나타냈고, 국가우주위원회 의장인 카멀라 해리스 부통령은 “과학적 발견의 새로운 단계에 접어들었다”고 평가했다. NASA는 이 자리에서 1시간에 걸쳐 JWST가 촬영한 천문학에서 첫 관측 결과를 의미하는 ‘첫 빛’(first light) 이미지를 공개했고, 이튿날 이를 포함해 우주 천체 5곳을 찍은 컬러 우주 이미지와 분광 자료를 공개했다.JWST가 찍은 인류 역사상 우주의 가장 깊은 곳이 공개된 이날은 지난해 12월 25일 JWST가 우주로 발사된 지 정확히 200일째 되는 날이다. 주로 가시광선을 감지하는 허블 우주망원경과 달리 JWST는 적외선으로 열을 감지해 우주 가스나 먼지구름을 뚫고 우주를 가장 깊이 들여다볼 수 있다. JWST는 발사 이후 한 달 만인 지난 1월 24일 지구에서 약 150만㎞ 떨어진 ‘제2 라그랑주 점’(L2)에 안착했다. 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 곳으로, JWST가 연료 소모를 최소화할 수 있는 지점이다. 태양에서 바라보면 열에 민감한 JWST가 지구의 뒤편에 숨어 초저온 상태에서 최적의 관측 성능을 유지할 수 있다.JWST는 지난 2월 11일에는 정상 작동 중임을 확인했고, 3월 17일에는 지구에서 약 2000광년 떨어진 별을 찍은 이미지를 보내와 NASA가 이를 공개한 바 있다. JWST는 본격적인 관측 전에 모래 알갱이보다 작은 크기의 유성체와 모두 5차례 충돌했다. 이 충돌로 찌그러진 부분이 발생했지만 NASA는 정육각형 거울 18개를 이어 붙인 거대한 주경의 각도를 미세 조정해 관측에 영향을 최소화한 것으로 알려졌다.

미국 항공우주국(NASA)이 지금까지 개발한 가장 크고 강력한 우주관측기구인 제임스웹 우주망원경(JWST)으로 포착한 수십억년 전 우주의 모습을 풀컬러 사진으로 공개했다. 기존 허블 우주망원경의 100배 성능을 갖춘 것으로 평가되는 JWST가 본격 가동된 데 따른 결과로 향후 우주의 기원이나 외계 생명체의 존재 여부 등 우주에 대한 인류의 궁금증을 풀어 줄 단서를 제공할 수 있을 것으로 보인다. 조 바이든 미국 대통령은 11일(현지시간) 백악관에서 ‘SMACS 0723’ 은하단을 담은 JWST의 첫 사진을 공개하고 “우주 역사상 가장 오래된, 130억년이 넘는 빛을 담았다. 과학과 기술, 천문학과 우주탐사, 미국과 모든 인류에게 역사적인 순간”이라고 밝혔다. SMACS 0723 은하단은 지구에서 46억 광년(1광년은 약 9조 4600억㎞) 떨어져 있으며 강한 중력으로 뒤에서 오는 훨씬 더 먼 은하들의 빛을 확대·왜곡하는 중력렌즈 역할을 한다.  빌 넬슨 NASA 국장은 “사진 가장자리에 보이는 휘어진 빛이 바로 중력렌즈에 의해 증폭되고 휜 것”이라면서 “지금까지 찍은 우주 이미지 중 (우주의) 가장 깊은 곳, 훨씬 먼 우주 초기에서 온 빛”이라고 소개했다.  이어 “(JWST가 향후 더 많은 이미지를 찍어 오면) 135억년 전까지 거슬러 올라갈 것”이라고 강조했다. 이는 138억년 전 우주가 시작된 빅뱅의 시점에 거의 이르는 것이어서 태초의 우주를 밝히는 데 도움이 될 전망이다.  그는 또 “JWST는 매우 정밀해 별이 행성인지 아닌지 구별할 수 있게 하고, 대기의 화학 성분도 확인해 해당 행성이 거주 가능한 곳인지 여부도 판단할 수 있다”고 했다. 외계 생명체에 대한 연구에도 단초가 될 수 있다는 뜻이다. WST는 이 밖에 지구에서 7600광년 떨어진 ‘용골자리 대성운’, 1150광년 떨어진 거대 가스 행성 ‘WASP-96b’, 2000광년 떨어져 있고 지름이 0.5광년에 달하는 ‘남쪽고리 성운’, 페가수스 자리에서 1877년 발견된 ‘슈테팡 5중 은하’ 등의 모습도 공개했다.

제임스웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)이 촬영한 첫 번째 풀컬러 우주 이미지 사진이 11일 처음 공개된 가운데 과거 같은 곳을 촬영한 허블우주망원경과의 비교 사진에도 관심이 쏠리고 있다. 이날 NASA는 지구에서 약 46억 광년 떨어진 곳에 위치한 은하단 'SMACS 0723'을 촬영한 웹 망원경의 첫 작품을 공개했다. 우주의 심연을 들여다 볼 수 있는 이 이미지는 총 노출시간 12.5시간 동안 서로 다른 파장으로 관측한 이미지를 합성한 것이다. 이 사진 속에는 수천 개의 은하가 담겨있으며 과거 우리가 볼 수 없었던 작은 천체의 모습도 수없이 많이 포함돼 있다.첫번째 공개 대상이 된 SMACS 0723는 소위 '중력렌즈' 현상으로 관심이 높은 은하단이다. 중력렌즈는 사물을 확대하는 점에서는 돋보기와 유사해 은하단보다 더 멀리 떨어진 천체를 보다 밝게 보이게 만든다. 다만 초점이 없기 때문에 빛이 한곳에 모이지 않고 여러 개의 상을 만든다. 곧 중력렌즈는 사물을 확대하는 점에서는 ‘우주의 돋보기’인 셈으로 이 역할을 해주는 것이 바로 수많은 은하들이 강력한 중력으로 뭉친 SMACS 0723과 같은 은하단이다.  그렇다면 지난 31년 간 우주망원경의 대명사로 숱한 우주의 비밀을 밝혀낸 허블우주망원경과 비교해보면 어떨까? 과거 허블우주망원경이 촬영한 은하단 'SMACS 0723'의 사진을 보면 지금의 웹 망원경과의 차이가 확연히 드러난다. 웹 망원경이 촬영한 사진에는 수많은 천체가 뚜렷하게 드러나는 것은 물론 그간 보지 못했던 작고 희미한 천체까지 담겨있기 때문이다.　웹 망원경은 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 웹 망원경은 가시광선, 근적외선 스펙트럼을 관찰하던 허블우주망원경과는 달리 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 우주의 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다. 이런 특징을 종합하면 웹 망원경의 관측 능력은 허블보다 100배 클 것으로 평가된다.한편 135억년 전 빅뱅 직후 우주의 모습을 보고픈 인류의 꿈이 녹아 든 웹 망원경은 지난해 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사됐다. 이후 웹 망원경은 지구-달 거리의 약 4배인 160만㎞를 날아간 끝에 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 제2라그랑주점(L2)에 무사히 도착했다.