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Part 4. 우주를 새롭게 밝힐 뉴페이스


과학자들은 우주를 더 깊이 들여다보기 위해 지금도 열심히 연구 중이다.

그리고 목 빠지게 기다리고 있는 게 있다. 바로 차세대 망원경의 완성이다. 지금보다 더 커지고 좋은 능을 가진 망원경이 지상과 우주에서 활약할 예정이다. 우리나라도 올 하반기에 새로운 우주망원경을 우주로 보낼 계획이다. 새로운 망원경이 보여주는 우주는 어떠한 모습일까. 그 모습은 또 얼마나 경이로울지 벌써부터 가슴이 두근거린다.


세계 최대 전파망원경 ‘패스트’
 

2016년 7월 중국은 500m 구경의 전파망원경 패스트를 완성해 9월 25일 정식 가동을 시작했다. 축구장이 30개나 들어갈 수 있는 크기로, 기존에 가장 큰 전파망원경이었던 아레시보 천문대 전파망원경보다 훨씬 크다. 전파 망원경은 포물면 모양의 안테나로 전파를 모아 우주를 관측한다. 패스트의 수신 감도는 아레시보 망원경보다 2~3배 더 좋아졌고, 분해능도 2배 이상 좋다.


문제없이 작동한다면 전파천문학 영역에서는 혁신이 일어날 수 있다. 지금보다 훨씬 어두운 천체도 관측할 수 있기 때문이다. 패스트는 중성 수소 가스를 탐사하는 것이 주요 목적이다. 외계 지적 생명체를 탐사하는 일도 계획 중으로 기존 전파 망원경보다 더 먼 곳의 전파 신호까지 감지할 수 있어 외계의 신호를 잡아낼 가능성이 더 높다.


새로운 개념의 망원경 ‘LSST’

2020년에 남반구에 있는 칠레 중부 파촌 천체관측단지에 LSST(대형 시놉틱 관측 망원경)의 설치가 완료될 예정이다. LSST의 가장 큰 장점은 3일에 한 번씩 남반구의 전 하늘을 관측할 수 있는 능력이다. 좁은 곳을 자세히 관측하는 허블 망원경으로는 120일 정도가 걸리는 일이니 얼마나 빠른지 짐작이 간다.


LSST의 주요 목적은 암흑물질이라는 미지의 물질을 찾는일이다. 아주 희미한 왜소은하도 찾는다. 왜소은하는 덩치가 작고 어두운 은하로 초기우주의 모습을 간직하고 있다. 아직 이론만큼 희미한 왜소은하가 많이 관측되지 않았는데, LSST가 이론과 관측의 차이를 메꿔줄 전망이다.


차세대 우주망원경, ‘제임스 웹’ 드디어 완성!
 

오랫동안 활약한 허블 우주망원경의 뒤를 이을 제임스 웹 우주망원경이 2016년 11월 완성됐다. 앞으로 2년 동안 각종 시험을 한 뒤, 2018년 10월 우주로 발사할 예정이다. 우주망원경은 우주에 떠서 우주를 관측하기 때문에 지구 대기의 방해 없이 다양한 빛으로 우주를 볼 수 있다.


제임스 웹의 주경은 육각형 거울 18개가 모여 지름이 6.5m에 달한다. 허블 우주망원경보다 2.7배 큰 크기로 빛을 모으는 면적이 커져 더 먼 곳의 빛까지 볼 수 있다. 지구와 태양의 중력이 상쇄되는 ‘랑그랑주점’에 머물며 우주를 관측할 예정으로 제임스 웹의 목적은 빅뱅 직후 초기우주를 연구하는 것이다. 허블 우주망원경이 보여준 사진 이상의 경이로운 우주의 모습을 보여줄 것을 기대한다.


우리나라의 차세대 망원경 ‘NISS’
 
우리나라는 올해 우주 망원경 ‘NISS(근적외선영상분광기)’를 우주로 올려보낼 예정이다. NISS는 적외선우주배경복사와 별 탄생의 역사를 연구할 예정이다. 우주배경복사는 우주가 탄생하고 38만 년 뒤에 최초로 빛이 우주로 뻗어나가면서 남긴 흔적으로 초기우주를 밝히는 열쇠다.



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Intro. 수학이 그린 망원경 속 우주
Part 1. 사진, 우주 관측의 새 시대를 열다
Part 2. 수학으로 풀어보는 망원경의 원리
part 3. 화려한 천체 사진의 비밀
Part 4. 우주를 새롭게 밝힐 뉴페이스

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2017년 01호 수학동아 정보

  • 김경환 기자
  • 도움

    이대희 우주천문그룹장
  • 도움

    박영식 선임연구원
  • 도움

    표정현 선임연구원
  • 기타

    참고 서적 고베르트 실링·라르스 크리스텐센의 ‘하늘을 보는 눈’
  • 일러스트

    박새미

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