지구와 약 100광년 거리에서 거주가능영역(habitable-zone)으로 추정되는 ‘바다 행성’(ocean planet)이 발견됐다. 25일(현지시간) 스페이스닷컴 등 외신은 제임스 웹 우주망원경(JWST)으로도 관측 가능할 만큼 가까운 거리에 망망대해가 있을 것으로 예상되는 외계행성이 발견됐다고 보도했다. 캐나다 몬트리올대학 외계행성연구소(iREx)의 르네 도욘 교수가 이끄는 국제연구진은 미국 항공우주국(NASA) 외계행성 탐색 전문 우주망원경 ‘테스’(TESS)가 2019년 7월 찾아낸 적색왜성 TOI-1452를 추적 관찰하다 새로운 바다행성 ‘TOI-1452 b’의 존재를 알아냈다.행성 지름은 지구의 1.67배, 질량은 지구의 4.8배에 달했다. 행성 질량의 최대 30%는 물로 이뤄진 것으로 추정됐다. 지구는 표면의 70%가 바다로 덮여있지만 물이 전체 질량에서 차지하는 비중은 1%가 채 안 된다. 행성 질량의 30%면 목성의 위성 가니메데나 칼리스토처럼 행성 전체가 물로 덮여있는 ‘바다 행성’이란 소리다. 연구에 참여한 샤를 카듀 박사는 “TOI-1452 b는 지금까지 발견한 행성 중 바다 행성에 가장 적합한 후보 중 하나”라고 설명했다.연구진은 우주망원경 테스가 2019년 7월 찾아낸 항성 TOI-1452를 추적 관찰하다 이 행성을 발견했다. 캐나다 퀘벡주 ‘몽 메간틱 천문대’(OMM) 망원경에 설치된 외계행성 천체면 통과 전문 카메라 ‘페스토’(PESTO)로 적색왜성을 더 자세히 관찰한 연구진은 TOI-1452가 두 개의 별로 이뤄진 쌍성계이며, TOI-1452 주변에 '바다 행성' TOI-1452 b가 돌고 있음을 확인했다. TOI-1452 b는 910만㎞ 거리에서 TOI-1452 주위를 돌고 있다. 만약 지구가 같은 거리에서 태양 주변을 공전했다면 거주가 불가능했을 것이다. 하지만 TOI-1452 b는 태양의 절반 크기에 온도 역시 태양보다 낮은 적색왜성 TOI-1452 주위를 공전하고 있어서 액체로 된 물이 존재할 수 있었던 것으로 나타났다. 한마디로 너무 뜨겁지도 춥지도 않은 거주가능영역, 이른바 ‘골디락스 영역’인 것이다.연구진은 TOI-1452 b가 차세대 망원경으로 본격적인 과학관측을 시작한 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 들여다봐야 할 완벽한 후보라고 했다. 바다 행성의 특징을 보이는 적당한 온도를 가진 몇 안 되는 행성 중 하나인데다 행성의 대기를 관측할 수 있을 만큼 지구와 가까이 있고, 연중 내내 관측할 수 있는 곳에 위치해 있다는 점을 이유로 꼽았다. 연구를 이끈 도욘 교수는 “웹 망원경을 이용한 관측은 TOI-1452 b에 관한 이해를 넓히는데 필수적”이라면서 “최대한 빨리 웹망원경 관측을 신청할 것”이라고 했다.

미국 항공우주국(NASA)은 지난 7월 중순부터 본격적인 과학 관측을 진행해 온 제임스웹 우주망원경(JWST)이 찍은 목성의 초정밀 사진을 22일(현지시간) 공개했다. 3중 필터 처리된 근적외선 카메라로 촬영된 이 사진에는 남·북극 대기 위에 형성된 붉은색 오로라와 적도 주변의 고리, 작은 위성(달) 등의 모습이 담겨 있다. 지구를 완전히 품고도 남을 만큼 넓은 목성 표면의 적갈색 소용돌이인 ‘대적반’은 빛을 반사해 흰색으로 보인다. NASA 제공·AP 연합

'태양계 큰형님' 목성의 새로운 모습이 제임스 웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)에 의해 포착됐다. 지난 22일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 웹 망원경이 포착한 오로라와 위성들, 희미한 고리의 모습을 한꺼번에 담은 목성의 모습을 공개했다.이 사진은 지난달 27일 오래된 별과 은하의 빛을 감지할 수 있는 웹 망원경의 근적외선 카메라(NIRCam)로 촬영된 적외선 이미지로 그간 볼 수 없었던 목성의 새로운 모습이 담겨있다. 먼저 목성과 그 주위가 선명하게 드러난 사진을 보면 특유의 고리가 희미하게 모습을 드러낸다. 또한 목성의 북극과 남극의 오로라 모습도 포착됐으며 그 외에 위성인 아말테아(Amalthea), 아드라스테아(Adrastea)도 작은 점 수준으로 궤도에 자리잡고 있다.목성의 모습이 전면에 드러난 또다른 사진(사진 아래)을 보면 북극과 남극에 걸쳐 기존에 보기 힘들었던 오로라의 모습이 선명히 드러나는데 이는 실제 모습이 아니라 적외선으로 촬영된 것을 쉽게 보기위해 인위적으로 가공한 것이다. 또한 사진 속에는 목성의 상징인 대적점(사진 속 목성 중앙 하단 오른편)도 선명히 모습을 드러내고 있다. 대적점은 대기현상으로 발생한 일종의 폭풍으로 1만6000㎞ 정도로 지구 하나 쯤은 쏙 들어갈 수 있는 크기다. 웹 망원경 관측 프로그램에 참여하고 있는 미국 버클리 캘리포니아 대학 임케 데 파테 명예교수는 "지금까지 이같은 목성의 모습을 본 적이 없다"면서 "목성의 고리, 작은 위성, 심지어 먼 은하를 배경으로한 목성의 세부 사항을 하나의 이미지에서 볼 수 있다는 사실 자체가 놀랍다"고 밝혔다. 한편 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.

올해 천문학 분야에서 가장 중요한 사건은 오랜 시간 막대한 비용을 들여 개발한 제임스 웹 우주 망원경이 본격적으로 관측을 시작했다는 것이다. 천문학과 천체물리학의 발전은 결국 더 멀리 있고 희미한 천체를 더 자세히 볼 수 있는 관측 기술에 달려 있다고 해도 과언이 아니다. 예를 들어 더 멀리 떨어진 은하를 관측하면 그만큼 더 오래전 은하를 관측할 수 있기 때문에 우주 초기의 일을 알아낼 수 있다.  하지만 희미한 천체라고 해서 반드시 별이나 은하를 의미하지는 않는다. 그보다 훨씬 작은 천체도 어둡고 희미해서 잘 보이지 않을 수 있다. 대표적인 천체가 갈색왜성이다. 갈색왜성은 목성 질량의 80배 (태양 질량의 대략 8%) 이하인 가스 천체로 안정적인 수소 핵융합 반응을 유지할 수 없어 보통 실패한 별로 불린다. 하지만 중수소 같은 미량 원소를 이용해서 약한 핵융합 반응을 할 수 있어 행성과는 구분된다. 별과는 비교할 수 없을 정도로 차갑고 어둡지만, 그래도 스스로 빛을 내기는 하는 천체가 갈색왜성이다.  이탈리아 트리에스테 천문학 관측소의 마리오 노니노 (Mario Nonino)가 이끄는 국제 과학자팀은 제임스 웹 우주 망원경이 가동 초기에 관측한 은하단인 Abell 2744의 이미지를 분석해 우연히 같이 찍힌 어두운 갈색왜성을 발견했다.  제임스 웹 우주 망원경이 포착한 갈색왜성 GLASS-JWST-BD1은 지구에서 1,850-2,350광년 정도 떨어져 있는 목성 질량의 31배 정도 되는 갈색왜성이다. 이 갈색왜성의 표면 온도는 600K (섭씨 327도)로 목성 같은 차가운 가스 행성보다 뜨겁지만, 별보다 훨씬 차가워 일반적인 망원경으로는 관측하기 어렵다. 참고로 GLASS-JWST-BD1는 갈색왜성 가운데 가장 어두운 T형에 속한다.  제임스 웹 우주 망원경은 허블 우주 망원경보다 더 강력한 성능을 지녔을 뿐 아니라 이렇게 차갑고 어두운 천체를 관측하는데 유리한 적외선 관측 기능에 특화되어 있다. 이번 관측도 제임스 웹 우주 망원경의 근적외선 카메라 (NIRCam)와 다른 장비의 힘이 컸다.  갈색왜성은 우리에게 별로 중요하지 않은 천체로 생각되지만, 천문학자들에게는 매우 흥미로운 이야깃거리를 간직한 천체다. 우리 은하에 별만큼 많은 갈색왜성이 존재할 수 있지만, 이들 가운데 실제로 관측된 것은 극히 적어 아직도 베일에 가려 있는 미스터리 천체이기도 하다. 허블 우주 망원경을 뛰어넘는 성능을 지닌 제임스 웹 우주 망원경은 GLASS-JWST-BD1처럼 우리 은하 곳곳에 숨어 있는 갈색왜성을 다수 포착해 그 비밀을 풀어낼 것으로 기대된다.

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.

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.　 

미국우정청(USPS)은 미 항공우주국(NASA)의 혁신적인 차세대 우주망원경 제임스웹(JWST)을 기념하기 위해 새로운 '포에버(Forever)' 우표를 제작, 발매한다.  '포에버' 우표란 "우표를 구입, 사용하는 시기나 가격 인상과 관계없이 1온스 편지를 우편으로 보낼 수 있는" 우표를 일컫는다.  새로 발매될 제임스웹 우주망원경 포에버 우표는 8월 8일(이하 현지시간) USPS의 온라인 우표 상점을 통해 사전 주문할 수 있으며, 9월 8일부터 일반 판매를 시작한다.  이 우표는 웹 망원경의 과학임무의 시작을 기념하고 망원경의 상징적인 황금 벌집형 거울과 그 뒤의 멀리 지구와 달을 배경으로 한 대형 해가림막을 비롯해 망원경의 거울에 반사된 심우주의 풍경을 담고 있다.  개념우표 발매를 발표한 USPS 성명에 따르면, 웹 망원경을 운영하는 볼티모어의 NASA 우주망원경과학연구소(STScI)는 우표 디자이너인 데리 노이스에게 해당 이미지를 제공했다. 100억 달러(한국 돈 약 13조원)가 투입된 제임스웹 망원경은 거의 20년에 걸친 연구 개발의 결과물이다.이 적외선 우주 관측소는 2021년 12월 25일 프랑스령 기아나의 쿠루에 있는 유럽 우주공항에서 아리안 5 로켓에 실려 발사되었다.발사 30일 후인 2022년 1월 24일, 웹망원경은 태양과 지구의 두 번째 라그랑주 점인 L2에 영구적으로 안착했다.  7월 11일, NASA는 망원경의 17가지 과학장비가 모두 정상작동 중이며, 가장 먼 우주까지 관측할 준비가 되었다고 선언한 데 이어, 다음날 망원경의 놀라운 최초의 과학품질 이미지를 공개했다.  10년 이상의 예상 수명 기간 동안 망원경은 빅뱅 직후에 나타난 가장 오래된 별과 은하를 관측할 예정이며, 가장 먼 심우주를 들여다볼 계획이다. 웹은 또한 생명체 존재의 신호를 찾기 위해 외계행성의 대기를 샅샅이 뒤질 것이다. 이번 미국우정청에서 제작한 새로운 웹 기념 우표 출시를 축하하기 위해 9월 8일 오전 11시 워싱턴 DC의 스미스소니언 국립 우편박물관에서 무료 공개행사가 개최될 예정이다.

한국천문학회와 한국천문연구원은 천문학 분야에서 세계 최대 규모의 국제학술대회인 국제천문연맹(IAU) 총회가 오는 8월 2일부터 11일까지 부산 벡스코에서 열린다고 24일 밝혔다. 1919년 설립된 천문학 분야 국제기구인 IAU가 3년마다 대륙을 순환하며 여는 총회는 전 세계 천문학자들이 한자리에 모여 천문학계의 올림픽이라고도 불린다. 올해는 29회째로 한국에서는 처음 개최하는 행사다. IAU는 행성을 분류하고 이름을 지을 수 있는 권한을 갖는데, 2006년 명왕성을 행성에서 분리해 왜소행성으로 지정한 것도 IAU 총회에서 결정된 사안이었다. 이번 총회의 주제는 ‘모두를 위한 천문학’으로 전체 205개 세션에서 약 1700개 학술발표가 예정돼 있다. 미국 항공우주국(NASA) 제임스웹 우주망원경(JWST)의 과학성과 분석과 블랙홀의 존재를 처음 촬영한 ‘이벤트 호라이즌 망원경’(ETH·사건의 지평선 망원경) 국제연구단장 등의 초청강연 등이 진행된다. 총회에는 전문가 학술교류 이외에도 일반인들을 대상으로 하는 프로그램도 준비돼 있다. 8월 9일 오후 3시부터는 벡스코 야외 전시장에서 지역 주민과 관광객을 대상으로 하는 천체관측회가 열린다.

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.

중성자별로 알려진 죽은 태양끼리 맞부딪치는 모습을 천문학자들이 카메라로 잡아냈다. 물론 강력한 새 망원경 덕분이다. 그렇다고 요즘 각광을 받는 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 잡아낸 것도 아니다. 대서양 바다 한가운데 스페인의 라팔마 화산섬 산 위에 세워진 영국 중력파광학 과도관측(GoTo) 카메라가 포착해 앞으로 더 체계적으로 관측하게 된다. 중성자별의 충돌은 우주를 이해하는 데 열쇠가 되는 것으로 주목된다. 수십억 년 전 별들과 행성들을 형성해낸 중금속들을 만들었던 것으로 여겨지기 때문이다. 하지만 중성자별끼리 충돌하면서 내뿜는 빛은 이틀밤만 관측할 수 있어 망원경이 이 순간을 포착하기란 매우 힘들다. 천문학자들이 촬영한 사진은 2017년에 촬영했는데 순전히 운이 좋아서 가능했던 일이라고 영국 BBC가 21일(현지시간) 전했다. 영국 워익대 대니 스티그스 교수는 “스피드가 본질이다. 우리는 아주 짧게 사는 어떤 것을 찾고 있다. 그것은 얼마 안 있어 사라져버린다”고 말했다. 중성자별들은 너무 무거워 작은 차 스푼 하나만 담아도 40억t의 무게가 나간다. 이 망원경은 천문학자들로 하여금 이걸 하나 쪼개 그 안에 무엇이 들어 있는지 보게 한다.맑은 하늘일 때만 관측할 수 있기 때문에 이 망원경은 산 정상에 자리해 온갖 모양과 크기의 수십개 관측장비로 구성된다. 각기 다른 천체를 연구한다. 쌍둥이 돔이 열리면 여덟 개의 실린더 망원경이 두 제트블랙 배터리와 볼트로 조여져 있는 모습이 드러난다. 이런 모습은 마치 로켓 발사대처럼 보이게 한다. 각각의 배터리는 수직으로나 수평으로 로테이션하며 모든 하늘 방향을 커버한다. 중성자별은 어마어마한 중량으로 충돌하며 원자를 파괴하는데 이때 빛이 쏟아진다. 중력이 강력해 서로를 끌어당긴다. 결국 둘은 충돌해 하나가 된다. 그 순간 섬광이 번쩍이고 강력한 충격파가 온 우주를 뒤덮는다. 그것은 우리도 감지하지 못하는 새 각자의 내면에 있는 원자를 비롯해 우주의 모든 것을 흔들리게 만든다. 그 중력파라고도 불리는 충격파는 우주공간을 왜곡시킨다. 지구에서 감지되면 새 망원경이 섬광의 정확한 위치를 찾아내려고 모든 동작을 집중하게 된다. GoTo는 중력파를 감지한 지 몇 시간 안에, 또 몇 분 안에 위치를 파악하는 것을 목표로 잡고 있다. 하늘을 촬영한 뒤 전날 밤들에 그곳에 있었던 별들과 행성들, 은하계들을 디지털로 지워나간다. 예전에는 그곳에 없었던 어떤 빛의 얼룩이 충돌하는 중성자별일 수 있다. 이 일에는 며칠이나 몇 주가 걸리는데 이제는 실시간으로 이뤄져야 한다. 컴퓨터 소프트웨어를 활용하는 엄청난 과업이다.천체물리학자인 조 라이먼 교수는 “여러분은 이런 폭발이 매우 활기차고 매우 휘황해야 하며 쉬워야 한다고 생각할 것이다. 하지만 우리는 우리가 관심있는 하나의 물체를 찾기 위해 수억 개의 별을 검색해야 한다. 또 물체가 이틀 안에 사라질 것이기 때문에 이것을 매우 빨리 해야 한다”고 말했다. 다른 천문학자들과의 팀워크가 충돌에 대한 더 세밀한 연구를 가능케 한다. 일단 연구진이 충돌 순간을 목격하면 더 크고 더 효율적인 전세계 망원경들이 모여든다. 라이먼 박사는 “이런 조사를 통해 충돌 과정을 더 자세히 알 수 있게 된다. 이런 과정은 물리학에 대한 극단적인 것들을 우리에게 알려준다”고 말했다. 산의 봉우리는 천문학자들을 별들에 더 가깝게 다가가게 만든다. 망원경을 통해 그들은 우주를 들여다 볼 수있는 새로운 방법을 갖고 있다고 GoTo의 계측학자인 켄달 오클리 박사는 말한다. 그녀는 이어 전통적인 천문학은 운이 좋은 것에 관한 것이라고 말한 뒤 “이제 우리는 더 이상 새로운 발견을 기대하지 않는다 . 다만 우리는 그들을 어디에서 찾을 수 있는지 알려주고 우주에 무엇이 있는지 하나씩 밝혀내고 있다”고 덧붙였다.

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. 

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)이 최근 제임스웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)이 촬영한 첫번째 풀컬러 우주 이미지들을 공개한 가운데 예상치 못한 흥미로운 장면도 포착됐다. 지난 12일(현지시간) NASA는 전날 조 바이든 미국 대통령이 직접 공개한 SMACS 0723 은하단에 이어 용골자리 대성운과 남쪽 고리성운, 스테판 오중주 은하군 이미지를 차례차례 공개했다. 마치 그림처럼 감탄을 자아내는 이들 사진 중 흥미로운 장면은 남쪽 고리성운(NGC 3132)에 포착됐다. 거대한 성운 왼쪽 옆 상단을 보면 길고 희미해 보이는 선이 확인된다. 남쪽 고리성운과 더불어 다른 천체가 우연히 찍힌 것이지만 놀랍게도 그 주인공은 또다른 은하다. 인간의 머리로는 상상할 수 없는 곳에 위치한 이름 모를 은하가 우연히 사진에 잡힌 셈으로 웹 망원경의 성능이 얼마나 뛰어난 지 보여준다. NASA 천문학자인 칼 고든은 "처음 사진 속에서 길고 희미한 선을 보고 성운의 일부라 생각했다"면서 "자세히 확대해 보니 이는 은하의 옆모습이었다"고 설명했다. 실제 확대 사진을 보면 납작해 보이는 은하가 확인되는데 이는 우리의 시점 때문으로, 전체 구조적 특징은 알 수 없다.　상대적으로 지구와 가까운 2000광년 떨어진 돛자리에 있는 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 담긴 셈이다. 한편 NASA는 이날 웹 망원경이 촬영한 남쪽 고리성운과 함께 용골자리 대성운, 스테판 오중주의 사진도 공개했다. 용골자리 대성운은 가스와 먼지 구름으로 이루어져 있으며 지구에서 남반구 별자리인 용골자리 방향으로 약 7600광년 떨어져 있다. 또한 스테판 오중주는 지구에서 약 2억 9000만 광년 밖 페가수스 자리에 있는 5개의 은하로 이루어진 소은하군이다.  

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.

제임스 웹 우주망원경(JWST, 웹 망원경)이 포착해 12일(현지시간) 일반에 공개한 다섯 사진 가운데 가장 아름답고 눈길을 사로잡은 사진은 춤추는 은하다. 2억 9000만 광년 떨어진 페가수스 자리에 있는 다섯 은하가 펼치는 ‘스테판의 오중주’(Stephan‘s Quintet) 사진이다. 미국 항공우주국(NASA)은 이날 메릴랜드주 고다드 우주센터에서 웹 망원경이 포착한 보석 빛깔의 풀컬러 고해상도 우주 사진과 분광 분석 자료를 공식 발표했다. 인류 역사상 가장 강력한 성능을 갖춘 우주망원경인 웹 망원경을 통해 우주 가장 깊은 곳의 디테일까지 선명하게 담아내 우주 관측의 새 시대를 활짝 열었다. ‘인류의 눈’ 웹 망원경은 근적외선카메라(NIRCam)와 중적외선 장비(MIRI)를 활용해 별의 요람과 무덤 등 베일에 가린 우주의 속살을 드러냈고 외계행성 대기까지 분석해내는 역량을 과시했다. 빌 넬슨 NASA 국장은 “모든 이미지는 새로운 발견이다 .각각의 사진은 인류가 전에 본 적이 없는 우주의 모습을 보여준다”고 강조했다. 노벨상을 수상한 존 매더 NASA 선임 과학자는 “사진을 보면 볼수록 은하 어딘가에 생명체가 존재하고 있음을 확신하게 된다”고 말했다. 다가갔다가 멀어지며 춤추는 소은하, 블랙홀은 어떤 관계? 스테판의 5중주 사진은 웹 망원경이 포착한 이미지 중 가장 크다. 1억 5000만 화소를 자랑하는 1000개 의 그림 파일이 합쳐져 하나로 만들어졌고, 촬영한 전체 이미지는 달 지름의 5분의 1을 덮을 정도다. 이 소은하군은 1877년 최초로 발견됐고, 다섯 은하 가운데 넷이 서로 중력으로 묶여 근접했다가 멀어지기를 반복하고 있다. NASA는 ’스테판의 오중주‘ 사진에 대해 은하들이 충돌하는 장면이라며 “중력 작용으로 은하들이 춤을 추며 서로 끌어당기고 있다”고 설명했다. 이어 이 사진은 상호 작용을 통해 초기 은하가 진화한 사실에 대한 새로운 통찰력을 제공한다고 강조했다. 아울러 다섯 은하 중 하나인 NGC 7319에는 태양 질량의 2400만 배에 이르는 거대 블랙홀이 자리잡고 있어 은하의 충돌과 블랙홀의 상관관계를 규명하는 데 도움이 될 것으로 NASA는 보고 있다.아기별 품은 별의 요람…7광년 봉우리 솟은 오렌지색 우주절벽 별들의 요람으로 알려진 용골자리 성운에 자리한 ‘우주 절벽’(Cosmic Cliff)과 아기별들 사진이다. 용골자리 성운(Carina Nebula)은 밤하늘에서 가장 크고 밝은 성운 중 하나다. 이 성운은 태양보다 몇 배나 더 큰 별이 태어나는 곳으로 알려져 있다. 적외선 망원경인 웹 망원경은 관측을 방해하는 우주먼지와 가스를 뚫고 용골자리 성운 가장자리에 위치한 오렌지색 우주 절벽을 잡아냈다. 종전 허브 우주망원경도 이곳을 관측했지만 이만큼 선명한 이미지를 얻지 못했다. 특히 사진 가운데 지구의 바위투성이 산을 떼어내 옮겨놓은 듯한 이 우주 절벽은 전에는 관측되지 않았다. 절반 위의 가스와 절반 아래의 먼지로 이뤄진 이 절벽의 가장 높은 봉우리는 무려 7광년에 이른다. 여기에 아기별의 강력한 자외선이 이 가스 절벽을 뚫고 나와 보석처럼 촘촘히 박혀 빛나는 장관을 연출한다. NASA는 웹 망원경이 별의 형성과 진화를 밝혀줄 것으로 기대하고 있다.130억년 전 태초의 빛, 붉은 색 아치처럼 보이는 빛 다른 네 장의 사진보다 하루 앞서 조 바이든 미국 대통령에게 보고한 자리를 통해 첫 선을 보인 130억년 전 초기 우주의 빛, 이른바 첫 빛(First light)을 포착한 사진이다. SMACS 0723 은하단 이미지인데 이 은하단은 멀리 떨어진 천체의 빛을 확대해 휘게 하는 ’중력 렌즈‘ 역할을 한다. 우주가 탄생하는 빅뱅(대폭발) 8억년 뒤인 130억년 전에 만들어진 초기 우주 천체의 빛이 관측됐다. 영국 BBC 방송은 12일 이를 편집해 세부적인 내용을 설명해 눈길을 끈다. 붉은 색 아치처럼 보이는 것들이 은하인데 실제보다 훨씬 먼 거리, 다시 말해 훨씬 먼 과거에 생겨난 것들이다. 그리고 이 점은 약간 괴이하게 들릴 수 있는데 여러 이미지의 한 쪽에 나타나는 아치들은 모두 같은 물체에서 나온 것들이다. 그것들의 빛은 한 가지 경로 이상으로 SMACS 0723를 통해 굴절돼 보이기 때문이다.죽어가는 별의 ‘찬란한 유언’ 남쪽고리 성운 웹 망원경은 죽어가는 별들이 있는 남쪽고리 성운도 응시해 별이 남긴 찬란한 유언에 귀를 기울였다. 생의 말기에 도달한 별의 마지막 모습과 우주 환경에 미치는 영향을 파악하기 위해서다. 이곳은 약 2500 광년 떨어진 돛자리에서 죽어가는 별 주변으로 가스구름이 팽창하는 곳이다. ‘8렬 행성’(Eight Burst Nebular)으로도 불리며, 성운의 지름이 약 0.5 광년에 달한다. 생의 막바지에 다다른 이 별은 인간이 마지막 힘을 다해 유언을 전달하듯 반지 모양의 화려하고 찬란한 빛을 내뿜는 모습으로 찍혔다. NASA는 어두워지며 죽어가는 이 별이 내뿜는 가스와 우주먼지를 웹 망원경이 전례 없이 상세하게 포착했다고 설명했다.1150광년 떨어진 외계행성에 수증기, 생명체 가능성  지구로부터 1150광년 떨어진 WASP-96 b의 분광 자료를 분석한 결과, 수증기 형태의 물을 확인했다. 분광은 행성의 빛 파장을 분석해 대기 구성 물질 등을 밝혀내는 일이다. 웹 망원경은 WASP-96 b와 이 행성의 대기가 별 앞을 지나갈 때 발생하는 현상을 관측했고, 이 행성 대기에 수증기가 존재함을 확인했다. NASA는 “웹 망원경이 외계행성을 둘러싼 대기에서 구름, 연무와 함께 물의 뚜렷한 특징을 포착했다”며 “이는 웹 망원경이 전례 없는 대기 분석 능력을 갖추고 있음을 확인시켜 준다”고 밝혔다. WASP-96 b는 봉황자리에 위치한 거대 가스 행성으로, 질량은 목성의 절반 정도다. 2014년 발견된 이 행성은 3∼4일 공전 주기로 항성을 돈다.

“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.