성탄절 발사 ‘제임스 웹 우주망원경’, 어떤 이미지 보내올까?

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스피처 우주망원경 파장별 이미지. 관측 대상은 북아메리카 성운. 사진=미 항공우주국(NASA)/캘리포니아 공과대학 제트추진연구소(JPL-Caltech)

차세대 ‘제임스 웹 우주망원경(JWST)’이 출격 준비를 마쳤다. 수 차례 지연 끝에 제임스 웹이 내일, 성탄절에 드디어 우주로 발사될 예정이다.

JWST는 1990년 4월 발사돼 아직까지 활동하고 있는 ‘허블 우주망원경’과 비교된다. 소위 ‘허블보다 100배 강력한 성능’을 가졌다고 JWST와 비교하지만, 이는 첨단 기술 도입과 더불어 포착하는 빛의 파장이 다르기 때문에 가능하다.

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허블 우주망원경이 포착한 원숭이머리성운(NGC 2174) 가시광선 이미지(왼쪽)와 적외선 이미지.사진=미 항공우주국(NASA)/유럽우주국(ESA)/우주망원경 과학연구소(STScI)

JWST는 허블보다 ‘세밀하고 화려한 이미지’를 지구로 보내올 예정이다. 미 항공우주국(NASA, 이하 ‘나사’)는 JWST에 대해 “허블 우주망원경의 ‘대체’나 ‘후임’이 아닌 다른 관점에서 본 우주를 우리에게 가져올 것”이라고 설명했다.

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허블 우주망원경이 포착한 독수리성운 가시광선 이미지(왼쪽)와 적외선 이미지. 사진=미 항공우주국(NASA)/유럽우주국(ESA)/우주망원경 과학연구소(STScI)

허블은 화상 분광기(STIS, 1997년 도입 후 2009년 수리)와 우주 기원 분광기(COS) 등을 추가로 설치해 가시광선(visible), 적외선(infrared), 자외선(ultraviolet)을 모두 포착할 수 있지만 주로 가시광선과 자외선 이미지를 지구로 보내온다.

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허블 우주망원경이 포착한 용골자리 성운 가시광선 이미지(왼쪽)와 적외선 이미지. 사진=미 항공우주국(NASA)/유럽우주국(ESA)/우주망원경 과학연구소(STScI)

반면 JWST는 적외선에 특화돼 있어 600nm(나노미터)~28μm(마이크로미터, 2만8000nm) 범위로 근적외선과 중적외선을 포착한다. 허블이 포착할 수 있는 파장은 가시광선을 중심으로 근적외선 등 200~2400nm의 더 짧은 빛을 포착한다. 가시광선은 700~400nm 파장이다.

또한 같은 천체의 사진을 보내온다 하더라도 JWST의 이미지는 허블과 색감이 전혀 다를 것이다. JWST의 육각 거울에 있는 금빛은 가시광선으로부터 푸른 빛을 흡수하는 반면 노란색과 빨간색을 반사하기 때문이다.

허블의 폭보다 2.7배 넓게 펼쳐질 JWST의 금빛 거울은 초기 우주의 1세대 은하를 관측하는 것을 목표로 한다. 135억년 전 우주에서 1세대 은하와 1세대 별의 폭발 장면을 포착하기 위해 거울이 무사히 펼쳐질 것인지 전 세계 관심이 집중되고 있다.

한편, 2004년 제작을 시작한 제임스 웹 우주 망원경은 올해만 5차례 연기된 끝에 12월 25일(현지 시간) 프랑스령 기아나에서 발사 준비를 끝냈다. 아리안 5호 로켓에 탑재돼 날아간 JWST는 발사 약 30일 후, 허블보다 약 3배 먼 거리에 있는 ‘라그랑주 L2’ 지점에 주차될 계획이다.


전자신문인터넷 서희원 기자 (shw@etnews.com)

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