우주는 늘 인류가 보고 싶은 동경의 대상이자, 풀고 싶은 미스터리였다. 이 문제 풀이를 위해 인류가 최근 얻은 가장 강력한 도구가 우주망원경이다. 우주망원경의 선구자인 허블부터 낸시 그레이스 로먼, 그리고 미래의 계획까지. 현대 천문학에서 대표적인 성과를 가져다 주 다양한 우주망원경의 역사 파장별로 분류해꼽아 그들의 역사를 풀어봤다.
01 허블 우주망원경
우여곡절 끝에 시작된 우주망원경의 출발점
1990년 미국 항공우주국(NASA)은 대기 방해 없이 우주를 보려 허블 우주망원경을 발사했다. 1993년 심각한 설계 오류를 정비한 뒤, 허블 우주망원경은 천문학에 혁명을 일으켰다. 특히 여러 초신성을 관측해 우주가 가속 팽창한다는 사실을 관측해, 암흑에너지의 존재를 처음 발견했다.
02 찬드라 X선 관측선
보이지 않는 우주를 보는 눈
1999년 NASA는 지상에서 볼 수 없는 X선으로 우주를 보기 위해 찬드라 X선 관측선을 발사했다. 2006년, 찬드라는 총알성단에서 중력렌즈로 잰 질량 중심과 X선으로 본 가스 중심이 어긋나 있음을 확인했다. 암흑물질이 별개의 물질로 실재한다는 가장 직접적인 증거였다.
03 페르미 감마선 우주망원경
다중신호 천문학 시대의 개막자
X선처럼 지상에서 관측할 수 없는 영역이 하나 더 있다. 바로 감마선이다. 2008년 NASA는 감마선 영역을 전담시키기 위해 페르미 감마선 우주망원경을 발사했다. 2017년 페르미는 중성자별 충돌의 감마선 신호를 중력파와 동시에 포착하며 다중신호 천문학 시대를 열었다.
04 제임스웹 우주망원경
같은 자리를 더 깊게 보다
2021년 발사된 제임스웹 우주망원경은 허블 우주망원경의 후손이다. 주경을 6.5m로 키웠고, 허블이 보지 못하던 적외선 파장을 관측한다. 탄생 3억 년 된 초기 은하를 찾았고 외계행성 대기 성분까지 검출해, 현재 우주망원경 탐사를 선도하는 대표주자로 자리매김했다.
05 낸시 그레이스 로먼 우주망원경
허블보다 100배나 넓어진 시야
8월 30일 발사된 낸시 그레이스 로먼 우주망원경은 허블 우주망원경과 비슷한 주경에 화각을 100배 넓힌 카메라를 달았다. 수십억 은하를 한 번에 훑어 볼 수 있다. 이 능력으로 암흑물질과 암흑에너지 지도를 그릴 예정이다. 허블이 찾은 질문에 로먼이 통계로 답하는 셈이다.
06 광시야 자외선 우주망원경
가시광선과 적외선, 다음은 자외선
허블과 제임스 웹, 로먼 우주망원경은 모두 가시광선과 적외선을 본다. 하지만 갓 태어난 별, 초신성 폭발, 중성자별 충돌은 오히려 자외선에서 가장 밝게 빛난다. 2030년 발사를 목표로 NASA가 개발 중인 자외선탐사선(UVEX)이 이 공백을 메운다. 시야각도 보름달 57개를 담을 만큼 넓다.
