허블캐스트 126회
자외선에서 적외선까지: 허블우주망원경과 제임스웹우주망원경 비교
허블우주망원경은 지상 570킬로미터 상공에서 공전하는 덕분에
우주를 관측하는 데 있어 지구 대기의 영향을 받지 않습니다.
거의 30년 동안이죠. 허블은 2.4미터짜리 주거울과 다섯 과학장비를 통해 우주를 연구해왔습니다.
다섯 장비의 기능은 주로 자외선 영역과 가시광선 영역에서 이루어집니다.
일부는 적외선에서 기능하기도 하죠.
각 대역의 전자기파는 각기 다른 속성을 지니고 있습니다.
예컨대 어떻게 발생하는지, 물질 및 천체와는 어떻게 상호작용하는지 처럼요.
허블이 각 대역에서 관측을 시도할 때는 한 번에 한 대역에서 실시하며,
각 대역의 관측은 연구 대상에 관하여 각기 다른 정보를 내놓습니다.
각 대역의 관측 자료에 서로 다른 색상을 입히고
이것들을 합성하면 한 장의 합성 사진이 생성됩니다.
덕분에 관측에 쓰인 모든 파장이 기여하는 바를 비교하고 분석할 수 있죠.
그 예로서, 허블이 적외선에서 촬영한 사진은 가시광선에서 촬영한 것보다
더욱 많은 별을 담고 있는 편입니다.
적외선이 우주 먼지를 보다 자유롭게 통과하기 때문이죠. 가시광선보다 파장이 길어 산란에 둔감한 덕분입니다.
덕분에 천문학자들은 우주 먼지와 기체에 가려진 영역도 관찰할 수 있습니다.
각기 다른 파장에서의 관측을 비교하면
관찰 대상의 구조, 조성, 동태에 관하여 보다 완벽한 그림을 얻을 수 있습니다.
가시광선에서만 볼 수 있는 것보다도요.
지금 허블은 주로 가시광선과 자외선 파장에서 우주를 관측하고 있지만,
그 후계자인 제임스웹우주망원경은
관측 범위가 오렌지색의 0.6마이크로미터에서 28마이크로미터까지인데,
섭씨 약 -150도의 물체가 방출하는 원적외선도 관측할 수 있다는 의미입니다.
매우 먼 우주에 있는 천체는 적색으로 크게 편이되어 있으며, 그 탓에
이것들이 방출하는 자외선과 가시광선은 근적외선으로 관측됩니다.
예컨대 우주에서 생성된 최초의 은하처럼 먼 천체를 관측하기 위해서는
제임스웹처럼 적외선 관측에 특화된 망원경이 필요하다는 뜻입니다.
제임스웹우주망원경은 허블보다 훨씬 큰 거울을 갖추고 있기도 합니다.
거울의 치수는 직경 6.5미터에 달합니다.
큰 거울일수록 멀리 있는 천체에서 오는 희미한 빛을 더욱 많이 모을 수 있습니다.
제임스웹이 허블보다 더욱 오래전의 과거를 들여다 볼 수 있을 거라는 의미죠.
그러면 우주 초기에 관해 더 많은 것을 알 수 있을 겁니다.
또한, 큰 거울일수록 분해능이 높으므로 더욱 상세한 영상을 만들어낼 수 있기도 합니다.
가시광선, 자외선, 적외선 파장에서 우주를 관측하며,
허블은 천문학의 마당에서 대단히 큰 업적을 남겼습니다.
당초 예상했던 것보다 초기 우주에 관해 더욱 많은 것을 알게 해주었으며,
우주의 가속 팽창을 발견하는 과정에서 중요한 역할을 수행했고,
멀리 있는 별을 도는 행성의 대기를 탐사하기도 했지요.
우리는 향후 제임스웹이 이룩할 공로와 발견을 몹시 기대하고 있습니다.