32억 화소의 루빈 천문대에서 LSST 카메라로 촬영한 초거대 우주 사진

천체사진만 찍는 분들도 참 많죠. 몇 개월 전에는 제 블로그에 올린 남반구의 별의 일주를 담은 호주 사진작가의 사진을 보고 어떤 분이 어디서 찍었는지 문의를 하더라고요. 이에 블로그에 없는 내용까지 조사해서 보내드렸습니다.

천체사진 참 매력 있습니다. 풍경 사진과 함께 초상권이 없기도 하지만 꽤 난도가 높은 사진이 천체사진이기도 합니다. 먼저 밤에 촬영해야 하고 어두울수록 더 좋습니다. 그래서 산 정상에서 많이들 찍습니다. 혼자 올라가기엔 무섭기도 하고 쉽지 않습니다.

인간의 시각 자체를 바꾼 허블 딥 필드 천체사진

요즘 천체사진은 망했어요. 테슬라 CEO인 '일론 머스크'가 하늘에 쏘아 올린 스타링크 위성이 빛을 내면서 엄청나게 빠른 속도로 지나가서 천체사진을 찍으면 길게 빛줄기를 만들어서 말이 많았죠. 이에 개선한다고 했는데 개선이 되었나 모르겠네요. 그래서 천체사진은 공해도 없고 구름도 없는 우주 공간에 띄우자는 아이디어가 나왔는데 그게 바로 '허블 망원경'입니다.

허블 우주 망원경 개발에 참여한 천문학자 '로버트 윌리엄스'는 망원경을 약 10일 이상 한 곳만 촬영하면 어떨까 하는 생각이 들었습니다. 지금은 아무것도 없는 것처럼 보이지만 카메라를 장노출로 촬영하면 뭔가 있지 않을까라는 아이디어를 냈죠. 그러나 나사는 촬영할 것도 많은데 이런 맹랑한 아이디어를 받아들이지 않았습니다. 그러나 윌리엄스는 나사에 수 없이 요청을 해서 결국 11일 동안 사용할 수 있는 권한을 얻습니다.

사실 쉬운 결정은 아니었습니다. 하루 사용료가 10억이 넘는 허블 우주 망원경을 뭐가 나올지도 모르는 아이디어에 제공하다니요. 그럼에도 허락을 해줬습니다.

그렇게 1995년 12월 18일부터 28일까지 약 10일 동안 큰곰자리를 장노출로 찍습니다. 그리고 깜짝 놀랍니다. 어두워서 아무것도 없는 곳이라고 생각했던 곳에 무려 3,000개의 은하가 담겨 있었습니다.

당시만 해도 우주에는 은하가 있고 별이 있는 건 알았지만 대부분은 텅 빈 공간인 줄 알았습니다. 그런데 2,400만 분의 1의 각도를 집중적으로 촬영해서 담은 공간에만 무려 3천 개 이상의 은하가 있었다는 사실에 인류는 깜짝 놀랍니다. 우주에는 우리가 생각했던 것 이상으로 다양한 은하와 별과 행성이 있다는 걸 깨닫게 됩니다.

루빈 천문대에 설치된 32억 화소의 LSST 카메라

모든 천체사진을 제임스 웹 우주 망원경이나 허블 우주 망원경으로 담을 수 없습니다. 이 우주 망원경의 문제점은 수리가 어렵다는 점입니다. 반면 지상에 있는 망원경은 바로바로 수리가 가능합니다.

그래서 칠레 북부 코킴보 주에 세로 파촌 산 정상에 베라 루빈 천문대가 큰 역할을 할 예정입니다. 해발 2,682미터 정상에 미국 국립과학재단과 에너지부 그리고 한국도 건설에 참여해서 광시야 관측 망원경(LSST)을 설치했습니다.

8.4미터의 잠자리 홀눈 같은 둥근 렌즈들을 다닥다닥 붙이고 32억 화소의 고해상도 이미지센서를 넣었습니다. 이미지센서 크기가 소형차 크기라고 하니 엄청나게 크네요. 리 베라 루빈 천문대는 허블이나 제임스 웹 망원경보다 광각으로 촬영할 수 있고 암흑 물질 존재를 연구하는 것이 목적으로 하는 가시광선 망원경입니다.

이 베라 루빈 천문데에서 촬영한 사진들이 도착했습니다.