인간은 시각 정보에 참 많이 의존을 합니다. 안 보이는 것을 가시광선, 자외선 등등 각종 관측 가능한 데이터를 이용해서 시각화해서 보여줘야 합니다.
인류는 지상에 다양한 거대 망원경을 설치해서 먼 우주를 관측하고 있습니다. 그러나 지상에서는 운무, 구름, 공해물질 등등의 방해를 수시로 받습니다. 이에 지상의 대기 상황에 영향과 공해 물질의 방해를 받지 않는 우주에 망원경을 설치합니다. 바로 1990년 우주 저궤도에 올린 허블 우주 망원경입니다.
위 사진은 2003년 9월 3일부터 2004년 1월 16일까지 허블 우주 망원경이 촬영한 사진을 조합해서 만든 거대한 사진입니다. 이 사진에는 무려 1만 개의 은하가 담겨 있습니다. 이렇게 선명한 사진을 담을 수 있었던 배경에는 가시광선은 물론 원적외선과 자외선을 이용해서 담았기 때문입니다.
허블 우주 망원경은 기대 이상의 성과를 가져왔습니다. 그냥 하얀 별만 가득한 우주인 줄 알았는데 오랜 시간 한 방향을 촬영하고 보니 하얀 점인 줄 알았던 별들이 별이 아닌 거대한 은하와 성운과 별이었다는 사실에 충격을 받습니다. 이에 나사는 허블이 발견한 거대한 우주를 좀 더 자세히 관찰하기 위해서 적외선 관측 능력이 뛰어난 우주망원경 필요성을 느낍니다.
이 우주라는 것이 먼 천체일수록 더 빨리 팽창하고 있습니다. 천체가 뒤로 빠르게 물러나면 천체가 내는 빛인 가시광선은 지구에 도달할 때는 가시광선보다 파장이 긴 적외선이 됩니다. 따라서 심우주라고 하는 먼 우주에 있는 천체를 관측하려면 렌즈를 이용한 광학 망원경이 아닌 적외선 빛을 관측할 수 있는 적외선 천체 망원경이 필요합니다.
그렇게 심우주를 관측할 수 있는 적외선 우주망원경 개발을 결정하는데 망원경 이름을 나사의 2대 국장인 '제임스 애드윈 웹'의 이름을 따서 제임스 웹 우주 망원경으로 명명합니다.
가시광선을 이용하는 망원경이 아니고 벌집 같은 구조라서 아주 독특합니다. 2014년 발사를 목표로 했지만 수 많은 연기 끝에 2021년 12월 25일 크리스마스 때 우주선을 타고 하늘을 날아오릅니다.
제임스 웹 적외선 망원경은 L2 라그랑주에 위치해 있습니다. 인공위성이 도는 지구 상공이 아닌 지구에서 가까운 관측하기 좋은 L2 라그랑주에 떠 있습니다. 지구와 달 보다 먼 거리에 있는데 쉽게 말해서 달을 지난 우주에 떠 있습니다. 그렇게 작년 크리스마스에 발사된 제임스 웹 망원경은 2월 10인 촬영 테스트를 시작합니다.
그리고 제임스 웹 천체 망원경이 촬영한 첫 컬러 사진을 7월 12일 조 바이든 미국 대통령이 공개했습니다.
어마어마한 사진이네요. 사진 선명도도 선명도지만 가운데 보면 빛이 중력에 의해서 휘는 중력 렌즈 현상까지 생생하게 보입니다. 이 사진은 은하단 SMACS 0723를 촬영한 사진으로 수천 개의 은하가 담겨 있습니다. 앞으로 제임스 웹 망원경은 우주를 체계적으로 부분부분 촬영할 예정입니다. 그 과정의 첫 번째 딥필드가 이 사진입니다.
이 사진 속 빛들은 130억 년 이상 여행을 한 빛입니다. 따라서 지금은 저 천체가 사라졌을 수도 있습니다. 그만큼 엄청나게 먼 거리에 있는 천체까지 관측이 가능한 어마어마한 천체 망원경으로 우리 인류의 인식의 지평을 열었다고 할 수 있습니다.
위 사진은 위위 사진을 제가 왼쪽 상단을 확대한 사진인데 나선형 은하가 선명하게 보입니다.
이 사진은 근적외선 카메라로 촬영한 사진으로 총 12시간 30분 동안 다양한 파장를 담아서 만든 이미지입니다.
허블 우주 망원경은 몇 주가 걸렸던 걸 제임스 웹 우주 망원경은 12시간 30분 만에 해내네요.
참고로 위 사진은 허블 우주망원경으로 가시광선으로 담은 사진입니다. 마치 10년 전에 나온 500만 화소의 폰카로 촬영한 흑색 사진이 허블 우주 망원경이라면 제임스 웹 우주망원경은 1억 화소의 중형 카메라 같이 느껴지네요. 앞으로 우리 인류는 먼 우주를 담은 사진을 수시로 만나볼 수 있을 것입니다. 먼 우주에서 발생하는 현상을 관측하고 그 관측을 통해서 우리가 사는 우주를 이해하는데 큰 도움과 획기적인 생각을 발현할 수 있는 씨앗이 될 것입니다.
