스피어엑스의 첫 번째 전천지도
지난해 3월 한국천문연구원과 미 항공우주국(NASA)이 공동 개발한 우주망원경 스피어엑스(SPHEREx)가 우주로 쏘아 올려졌습니다.
이후 지난해 5월부터 본격적인 관측을 시작한 이 망원경은 매일 지구 남극과 북극을 가로지르며 14.5바퀴를 공전합니다. 그러면서 우주 하늘 사진 3600장씩을 찍는 임무를 수행하고 있습니다.
임무 시작 8개월 차이던 지난해 12월, 스피어엑스의 첫 번째 전천지도, 즉 하늘 전체를 펼친 '우주 지도' 영상이 공개됐습니다. 인류 최초로 하늘 전체를 1
오리지널바다이야기 02가지 적외선 색상으로 분광한 우주지도였습니다.
스피어엑스가 관측하는 적외선 파장은 사람의 눈으로는 보이지 않는 영역인데, 공개된 우주지도는 이를 눈에 보이는 가시광 색상으로 변환 생성한 것이었습니다.
우주지도를 그렸던 이 스피어엑스가 새로운 결과물을 또 들고 왔습니다. 이번엔 '외계 혜성'을 포착하는 데에 성공한
릴게임몰메가 겁니다.
이 외계 혜성의 이름은 3I/ATLAS.
지난해 7월 1일, NASA의 ATLAS 탐사망원경에 의해 발견된 혜성입니다. 높은 이심률과 궤적 분석을 통해 태양계가 아닌, 태양계 밖의 성간 기원 혜성임이 확인됐습니다.
스피어엑스가 이 외계 혜성을 정확히 포착하고 그 주변에서 물과 유기물질의 분출
백경릴게임 모습도 잡아낸 건데, 과정은 다음과 같습니다.
먼저 지난해 8월, 한국이 참여한 스피어엑스 국제 공동연구진은 혜성 '3I/ATLAS'를 초기 관측한 데 이어 같은 해 12월, 후속 관측까지 성공합니다. 그리고 서로 다른 시기의 이 두 모습을 비교해 분석합니다.
그 결과, '혜성의 대기'라 불리는 코마(coma)에서 물
바다신2다운로드 , 이산화탄소, 일산화탄소, 시안화물(CN) 등의 유기분자가 검출된 걸 확인합니다. 유기분자는 지구 생명체의 기초가 되는 물질입니다.
또 하나, 혜성이 태양과 가장 가까워진 시점(근일점) 이후 두 달이 지난 뒤 밝기가 현저히 증가한 걸 포착하는데, 이는 혜성이 물, 이산화탄소, 일산화탄소 등을 우주 공간으로 방출하면서 나타나는 전형적인 혜
릴게임손오공 성 활동과 연관된 현상입니다.
혜성은 태양에 접근하면서 온도가 올라갈 때, 표면의 얼음이 가열되면서 액체 단계를 거치지 않고 바로 기체로 변하는 승화 과정을 겪습니다. 이 과정에서 방출된 가스는 혜성 핵을 둘러싼 대기인 코마를 형성하게 됩니다.
다만 태양의 열이 혜성 내부로 전달되는 데 시간이 걸리기 때문에 가장 활발한 물질 방출은 근일점 이후에 나타나곤 합니다. 혜성 3I/ATLAS, 쉽게 말해, 태양계 밖의 '외계 혜성'에서 '태양계 내부 혜성'과 비슷한 현상을 확인한 겁니다.
스피어엑스를 통한 외계 혜성 관측, 분석 자료
연구를 주도한 존스홉킨스 응용물리연구소(APL)의 캐리 리스(Carey Lisse) 박사는 "지난해 12월, 혜성 3I/ATLAS는 대규모 분출 활동을 일으키며 현저히 밝아졌다"며 "혜성에서 탄소가 풍부한 물질은 표면 깊은 곳의 물 얼음 안에 갇혀 있는데, 이 분출 활동을 통해 그 물질들이 대량으로 방출됐다"고 설명했습니다.
이번 관측은 스피어엑스 덕에 완성될 수 있었습니다. 물과 이산화탄소 같은 성분들은 지상망원경으로는 대기의 영향으로 관측하기 힘들기 때문입니다.
특히 이번 혜성 관측의 경우, 12월에는 코마의 크기가 커졌는데 스피어엑스가 넓은 영역을 관측 가능한 광시야 우주망원경이라 3I/ATLAS 혜성 전체를 정밀하게 담아낼 수 있었고, 다양한 유기물질의 방출 정보를 얻을 수 있었다는 게 연구원들의 설명입니다.
조형준 기자(왼쪽)과 정웅섭 천문연 책임연구원
더 궁금한 점들을 묻기 위해 TJB 취재진은 한국천문연구원을 직접 찾았습니다.
다음은 정웅섭 한국천문연구원 책임연구원과의 일문일답.
- 스피어엑스는 어떤 망원경인가?
= 스피어엑스는 지난해 발사에 성공해서 현재 운영되고 있는 우주망원경으로 특징은 적외선에서 영상과 분광을 동시에 관측할 수 있어.
- 현재 이 망원경은 어떤 임무를 수행 중인가?
= 크게 세 가지 과학 주제가 있는데 첫 번째는 '우주론 분야', 두 번째는 '은하의 형성과 진화', 마지막은 '우리 은하 안에 있는 생명체의 기원'으로 이에 대한 연구를 하는 게 주요 목적.
- 이번에 어떤 관측 성과를 거둔 것인지?
= 제임스웹우주망원경은 굉장히 정밀하게 천체에 대한 관측을 진행해. 스피어엑스는 공간적으로 정밀한 관측과 여러 번의 타깃 관측이 가능하기 때문에 물과 유기물질 같은 것들에 대한 결과를 얻었다고 볼 수 있어.
- 스피어엑스였기에 가능한 것이었는지?
= 스피어엑스의 특징 자체가 넓은 영역을 관측 가능한 광시야 망원경이라는 점. 따라서 시간적으로 그리고 공간적으로 분해해서 볼 수 있다는 장점이 있어. 이번 관측에서도 시간적으로 추적해 처음보다는 나중에 (태양에 의해) 녹아서 나오는 그런 물질 방출 현상을 관측할 수 있었어.
- 혹시 나중에 스피어엑스로 외계 생명체의 흔적을 찾게 될 수도 있을지?
= 그런 것들을 굉장히 정밀하게 관측하는 건 불가능하지만 적어도 생명체가 존재할 수 있는 환경이 어떤 것인지. 그런 걸 밝히는 시점에서 통계적으로 광범위한 데이터를 제공할 수 있을 것이라고는 생각하고 있어.
- 이번 관측의 성과를 정리하자면?
= 이번에 관측한 천체는 태양계 내가 아니고 태양계 바깥쪽에 있는 것. 이런 경우를 종합해 분석하게 되면 결국에는 지구 태양계도 어떻게 생성이 됐는지, 어떻게 진화해 왔는지를 밝히는 데에 중요한 힌트가 될 걸로 생각해.
TJB와 인터뷰를 하고 있는 박윤수 천문연 선임연구원
다음은 이번 연구에서 데이터 처리와 계산 등 주도적 역할을 수행한 박윤수 한국천문연구원 선임연구원과의 일문일답.
- 언제부터 어떤 과정으로 연구가 진행된 건지?
= 지난해 5월에 사이언스 서베이가 시작이 됐는데, 그 과정에서 데이터를 가지고 태양계 천체들에 대한 카탈로그를 만드는 임무를 맡게 돼. 그러다 7월에 갑자기 이 외계 혜성이 발견.
그래서 긴급하게 망원경으로 이 혜성을 관측하게 되고 관측한 데이터들을 가져와서 급하게 분석을 하게 돼. 이후 과학적인 연구 성과를 만들어 논문으로 출판하게 된 것.
- 이 외계 혜성에 집중을 하게 된 이유가 있나?
= 지금까지 인류 역사상 외계에서 온 커다란 천체가 발견 된 건 2번이 있어. 한동안 세 번째 천체가 발견이 안 되고 있다가 이번에 발견이 된 것.
이번 기회에 전 세계의 모든 망원경들이 이 천체를 연구를 해서 우리 태양계나 다른 외계 행성계가 어떻게 진화하는지를 연구할 수 있는 좋은 기회가 될 것 같아 관측을 시작하게 돼.
- 관측 결과는 어떻게 나왔나?
= 관측을 해보니 물이나 이산화탄소, 일산화탄소 같은 물질들이 우리 태양계에 있는 혜성처럼 방출되고 있었어. 그런데 처음에는 일산화탄소가 굉장히 적었는데 이 천체가 태양을 지나고 나니까 갑자기 일산화탄소 양이 충분히 많아지면서 태양계의 혜성들이랑 비슷한 결과를 보여줘.
- 이번에 발견된 유기물질에 어떤 의미가 있을까?
= 지금의 지구를 위해선 어디선가 물이나 이산화탄소 등 유기물질이 왔어야 하는데 그것들이 어디서 왔는지가 최근 태양계 연구에서 굉장히 중요한 과제로 주목받고 있어.
이 외계 혜성에서도 이런 유기물질이 발견된다는 건 외계 생명체에 대한 연구라든가 태양계와 외계 행성계 간의 비교 연구를 하는 데 있어서 큰 도움을 주는 힌트가 될 수 있어.
- 앞으로 외계 생명체라든가 외계 행성들에 대한 연구도 진행되나?
= 우리가 항상 인간으로서 가지고 있는 큰 질문은 우리밖에 없는가. 우주에 우리 외의 다른 생명체가 존재하는가'에 대한 것.
그런 의미에서 다른 외계 천체들에도 우리 지구 혹은 태양계의 다양한 유기물질들이 포함돼 있는가를 연구하고 그 물질들이 얼마나 오랫동안 우주 공간에서 살아남는가. 그리고 결국에는 그 물질들이 모여서 외계 행성과 외계 생명체를 만들 수도 있기 때문에 그 진화 과정을 연구하는 데에 아주 크고 재미있는 미래가 있다고 생각해.
이번 연구 결과는 지난 3일 미국천문학회 연구 노트(Research Notes of the American Astronomical Society)에 게재됐으며 관측 데이터는 전 세계 연구자와 일반 대중에게 무료로 공개됩니다.
(사진=한국천문연구원)
조형준 취재 기자
