<제임스웹>, 무한 너머를 엿보다

차세대 망원경, 제임스 웹

이전 포스팅부터 계속 언급이 되던, 허블 우주망원경에 이은 차세대 망원경 제임스 웹 우주 망원경에 대해 알아보겠습니다.

목차
1. 허블의 후계자, 제임스 웹은 어떤 망원경일까?
2. 제임스 웹의 대표적 성과
3. 제임스 웹이 여는 미래

 

1. 허블의 후계자, 제임스 웹은 어떤 망원경일까?

  1990년부터 30년 넘게 활약한 허블 우주망원경(HST)은 우리의 우주에 대한 시야를 크게 넓혀줬습니다. 하지만 시간이 흐르면서 천문학계는 더 먼 우주, 더 초기의 빅뱅 순간을 관측할 수 있는 차세대 망원경을 필요로 하게 되었죠. 그래서 등장한 것이 바로 ‘제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope, JWST)’이라고 합니다.

 

제임스 웹은 미항공우주국, 유럽우주국, 캐나다우주국이 함께 개발한 초대형 적외선 망원경으로, 2021년 12월 25일 아리안 5 로켓에 실려 우주로 향했습니다. 발사부터 거대한 태양 차폐막, 육각형 거울이 펼쳐지는 과정은 마치 SF 영화의 한 장면 같았죠. 그리고 마침내, 태양에서 약 150만 km 떨어진 *라그랑주 지점에 안착했습니다.

허블과 가장 큰 차이는 ‘관측하는 파장’입니다. 허블이 주로 가시광선과 자외선을 관측했다면, 제임스 웹은 적외선 영역을 주로 관측해 우주의 더 먼 곳, 즉 더 과거의 정보를 볼 수 있습니다. 왜냐하면, 빛은 멀어질수록 도플러 효과에 의해 파장이 길어져 적외선으로 밀려나기 때문이죠. 그래서 제임스 웹은 우주의 아기 시절까지 볼 수 있는 능력을 가진 셈입니다.

 

여기서 잠깐!
라그랑주 지점이란? 태양과 지구 사이에서 중력과 원심력이 딱 맞춰지는 지점이라 그 지점에 우주선을 놓으면 연료 거의 안 써도 같은 위치에 머물 수 있으며, 총 5개가 있다고 합니다.

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2. 제임스 웹의 대표적 성과

  망원경이 찍는 사진은 단순한 예술작품이 아닙니다. 그것은 천문학자들이 우주의 비밀을 푸는 퍼즐 조각입니다. 제임스 웹은 발사된 지 얼마 되지 않아 전 세계를 놀라게 했습니다. 그중 대표적인 성과들을 소개해볼게요.

 

1) 딥 필드

‘제임스 웹 딥 필드’라고 불리는 첫 번째 이미지에서는 134억 년 전의 은하들이 담겼습니다. 허블 딥 필드보다 더 선명하고, 훨씬 많은 수의 은하가 보였죠. 우리가 평소 하늘을 올려다볼 때 보이는 검은 공간이 사실은 수많은 은하로 가득 차 있다는 사실, 상상만 해도 신비롭고 소름이 돋습니다.

 

2) 외계 행성의 대기 분석

제임스 웹은 외계 행성의 대기를 분석하는 데도 큰 활약을 하고 있다고 합니다. K2-18b 같은 행성의 대기에서 물의 존재를 찾아내거나, 메탄, 이산화탄소 같은 생명체의 흔적일지도 모를 성분을 탐지하기도 했으며, 이는 외계인이 있을까? 라는 인류의 오랜 질문에 한 걸음 다가가는 과정입니다.

 

3) 별과 행성의 탄생 현장 포착

망원경은 오리온 성운 같은 성간 구름에서 별이 태어나는 순간도 포착했다고 합니다. 이전엔 먼지에 가려 볼 수 없던 영역을 적외선으로 투과해 그 안의 구조를 들여다본 것이죠. 마치 생명의 탄생을 목격하는 듯한 느낌이 든다는 연구자들도 있었다고 합니다.

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3. 제임스 웹이 여는 미래

  제임스 웹은 단지 관측기구를 넘어서, 인류가 우주를 이해하는 방식을 완전히 바꾸고 있습니다. 그 시야는 시간의 가장 끝과 공간의 가장 먼 곳을 동시에 향하고 있죠. 이 망원경이 열어가는 미래는 그저 천문학의 발전만을 의미하지 않습니다.

 

1) 빅뱅 이후 우주의 첫 빛

가장 궁극적인 목표 중 하나는 우주 탄생 직후의 상황, 이른바 *우주의 새벽을 관측하는 겁니다. 최초의 별과 은하가 언제, 어떻게 생겨났는지를 알아내면 우주의 구조와 진화 과정을 훨씬 정확하게 설명할 수 있게 되죠

 

여기서 잠깐!
우주의 새벽이란? 우주가 태어난 직후, 가장 처음 별과 은하들이 생겨나기 시작한 시기를 말한다고 합니다.

 

2) 외계 생명체의 가능성

제임스 웹은 생명체 존재 가능성을 탐색하는 데도 큰 기여를 하고 있어요. *하비타블 존에 위치한 외계 행성에서 대기의 화학적 성분을 분석함으로써, 생명의 징후를 찾는 것이 가능해졌습니다. 이건 실로 엄청난 진전입니다.

 

* 여기서 잠깐!

하비타블 존이란? 말 그대로 "생명체가 살 수 있는 영역"을 뜻하는데, 별 주위를 도는 행성 중에서 물이 액체 상태로 존재할 수 있을 만큼 적당한 거리에 있는 구역을 말한다고 합니다.

 

3) 후속 망원경과의 연계

앞으로 등장할 나사나 ESA의 후속 우주망원경들과 연계해 보다 정밀하고 넓은 탐사가 가능해질 것입니다. 예를 들어 *로만 우주망원경은 제임스 웹의 관측 범위를 확장해주며, 우주 팽창의 비밀이나 암흑에너지의 정체를 파악하는 데도 도움을 줄 수 있다고 합니다.

 

여기서 잠깐!
로만 우주망원경이란? 미국 NASA에서 개발 중인 차세대 우주망원경으로 2027년 발사 예정이라고 합니다.

 

제임스 웹 우주망원경은 단순히 좋은 망원경이 아닌 우리가 우주를 바라보는 방식, 우리 존재를 이해하려는 시도, 그리고 우주 속에서 우리의 위치를 고민하게 만드는 도구입니다.

하늘을 올려다볼 때, 우리는 이제 조금 더 멀리, 조금 더 오래된 빛을 볼 수 있습니다. 과연 제임스 웹은 앞으로 어떤 우주의 비밀을 하나둘 밝혀낼까요?

 

 

📝 여기까지 차세대 망원경 "제임스 웹"에 대해 포스팅을 해봤는데요. 다음 주제는 제임스 웹으로 관측된 "외계 행성"에 대해 포스팅 해보도록 하겠습니다:)

 

 

 

 

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