제임스 웹 우주망원경, 티저 사진과 함께 컬러 사진 공개 예고

[별들의 후손이 들려주는 천문학 이야기] 7월 12일, Webb의 첫 번째 이미지와 스펙트럼 공개

제임스 웹 우주 망원경, 티저 사진을 공개하다

미국 동부 표준시로 7월 6일, 제임스 웹 우주 망원경(JWST: James Webb Space Telescope) 팀은 5월 초 정밀 가이드 센서(FGS: Fine Guidance Sensor, FGS 기기는 NIRISS와 함께 장착되어 있으며 별, 외계행성, 은하, 심지어는 우리 태양계 내에서 움직이는 표적에 이용)를 이용하여 촬영한 이미지를 처음 공개했다.

위 이미지는 총 32시간의 노출시간을 이용하여 8일 동안 여러 장을 촬영하여 만든 이미지이며, NIRCam기기와 함께 촬영했다. 놀라운 점은 정밀 가이드 센서가 공식 과학 관측 장비가 아닌 제임스 웹 우주망원경이 우주에서 별을 잘 볼 수 있게 도와주는 장비라는 점이다.

제임스 웹 우주 망원경, 티저 사진을 공개하다. © JWST/NASA/ESA

공개된 이미지는 그간 가장 성공적인 망원경이라고 평가받는 허블 우주망원경이 보여준 우주보다 훨씬 더 깊고 자세한 우주의 모습을 보여주고 있다. 현재 적외선 우주 중 가장 선명한 사진을 보여준 JWST는 예측대로 매우 희미한 우주 천체들을 포착할 수 있음이 밝혀졌다. 참고로 오른쪽 가장자리에 있는 밝은 별의 밝기 등급 9.3이다. 공개된 이미지에서는 수천 개의 희미한 은하를 볼 수 있으며 회절 스파이크를 보이는 소수의 별도 포함되어 있다.

2022년 3월 망원경 정렬 후 촬영된 이미지, 역시 JWST의 시그니처와도 같은 6개의 회절 스파이크를 볼 수 있다. © JWST/NASA/ESA

별들은 모두 6개의 회절 스파이크(diffraction spike)를 보여주고 있으며, 이는 JWST 이미지만의 상징적인 로고와도 같다. 이는 JWST의 주경과 조리개의 생김새 때문에 생기는 JWST만의 시그니처이기 때문이다.

주경과 조리개의 생김새에 따라서 달라지는 관측 이미지 비교 © R. B. Makidon, S. Casertano, C. Cox & R. van der Marel, STScI/NASA/AURA

성공적으로 운영 중인 정밀 가이드 센서

한 가지 흥미로운 점은 밝은 별의 중심이 검게 표시되어 있다는 점이다. NASA가 여러 SNS에 위 사진을 공개했을 때 몇몇 사람들은 밝은 별 중심이 검게 표시된 점을 보고 블랙홀이냐는 질문을 던졌다.

하지만, 아쉽게도 이는 블랙홀이 아니다. 검은 점은 JWST의 포화된 탐지기(detector) 때문에 표시되는데, 이는 망원경의 포인팅 위치가 노출 시간 동안 탐지기 내의 픽셀 중심 확인 때문에 변경되지 않기 때문에 생기는 현상이다. 이처럼 위 이미지의 목적은 가이더가 하나의 별에 고정되며 JWST의 전반적인 가이더 기능을 테스트하기 위함이었다.

메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주 비행 센터의 웹 운영 과학자 제인 릭비 박사(Dr. Jane Rigby)는 위 이미지를 두고 JWST 데이터를 분석할 과학자들의 상상력을 자극하는 데에 성공했음은 물론이며, 가이더 테스트 역시 매우 성공적으로 수행되었다고 설명했다. 또한 릭비 박사는 본 이미지에서의 희미한 얼룩들은 JWST 데이터 과학자들이 앞으로 연구하게 될 희미한 은하라고 밝히며 앞으로의 관측에 대한 큰 기대를 보였다.

하니웰 항공우주(Honeywell Aerospace) 소속 정밀 가이드 센서 프로그램 과학자 네일 롤랜즈(Neil Rowlands)는 제임스 웹 망원경이 예상보다 훨씬 좋은 이미지를 보여주고 있었기 때문에, 시운전 초기에 여러 요구 사항을 충족할 수 있도록 유도 센서를 의도적으로 약간 흐리게 만들었다고 밝혔다.

위 이미지의 촬영 때 희미한 은하의 모든 세부 구조들을 명확하게 볼 수 있어서 매우 기뻤다고 밝힌 그는 깊은 광대역 가이더로도 이러한 촬영이 가능하다는 점은 큰 의의가 있다고 기대를 보였다. 필요한 경우 앞으로 다른 관찰과 병행이 가능하며 이러한 관측 기술은 앞으로도 매우 유용하게 쓰일 수 있기 때문이다.

본 이미지에 사용된 정밀 가이드 센서는 JWST의 임무 기간 동안 모든 단일 관측에 이용되는 유일한 장비이다. 이미 JWST의 정렬 과정에 큰 도움을 준 정밀 가이드 센서는 6월에 이루어진 최초의 실제 과학 관측부터 본격적으로 이용되고 있다.

 

Webb의 첫 번째 컬러 이미지와 스펙트럼이 7월 12일 공개된다

위 티저 이미지는 과학적인 결과를 염두에 두고 촬영한 것이 아니기에 7월 12일 공개될 전체 해상도 이미지와 상당히 다르다. 정밀 유도 센서는 시운전 전반에 걸쳐서 다른 이미지들에 적용된 것처럼 붉은색 이미지를 보여주고 있다. 이러한 이미지들은 여러 가지 색을 맞추기 위하여 제한된 색을 이용하여 음영이나 색을 조절하는 과정인 디더링(Dithering)이 포함되지 않는다.

미항공 우주국(NASA)는 Webb의 첫 번째 컬러 이미지와 스펙트럼을 7월 12일 공개 할 예정이다.

 

성공적으로 진행 중인 JWST 시운전 과정 – 이제 한가지 시운전만 남았다

7월 7일 현재 제임스 웹 우주 망원경 팀은 JWST 우주 망원경의 열 안정성 테스트(관련 기사 바로 가기)를 성공적으로 수행했으며, 4가지 과학 장비의 시운전(commissioning) 역시 성공적으로 수행 중임을 알렸다. 시운전은 총 17가지로 이루어져 있으며 17가지의 시운전이 모두 성공적으로 수행된다면, JWST는 오랜 기다림 끝에 공식적인 첫 관측을 시작하게 된다.

미국 동부 표준시로 7월 7일 현재, 17가지 기기 시운전 중 NIRCAM의 코로나그래피(coronagraphy) 시운전을 제외한 16가지 시운전이 모두 성공적으로 끝났으며 첫 관측을 위한 준비가 매우 순조롭게 진행 중임을 알 수 있다.

2022년 5월 20일까지 완료된 시운전은 없었지만 (관련기사 바로 가기), 7월 7일 현재 NIRCAM의 코로나그래피(coronagraphy) 시운전을 제외한 16가지 시운전이 모두 성공적으로 끝났음을 알 수 있다. © JWST/NASA/ESA

 

Webb의 첫 번째 컬러 이미지를 보는 방법

시운전이 거의 끝나감에 따라 JWST의 첫 번째 이미지와 데이터를 볼 수 있는 방법을 안내하고자 한다.

공식적인 카운트다운 확인

첫 관측 이미지의 공개는 몇 일, 몇 분이나 남았을까? 공식 카운트다운은 이곳에서 확인할 수 있다.

첫 관측 이미지 공개 라이브 방송 시청

한국 시각으로 7월 12일 오후 11시 30분(미국 동부 표준시로 7월 12일 오전 10시 30분)에 NASA TV에서 실시간으로 이미지가 공개될 예정이다. 또한 천문학자들과 공학자들이 나와서 결과들에 관해서 설명할 예정이다. 라이브 쇼는 이곳에서 진행될 예정이다.

첫 관측 이미지와 스펙트럼 확인

첫 관측 이미지와 스펙트럼은 이곳에서 확인할 수 있다. 또한 고해상도 이미지의 다운로드 및 추가 콘텐츠는 이곳에서 다운로드할 수 있다.

앞으로 몇 개월 동안 계속해서 열릴 이벤트들의 확인

공식 제임스 웹 우주망원경 커뮤니티 이벤트 (Webb Space Telescope Community Events)는 이곳에서 확인할 수 있다. 기타 JWST의 업데이트 관련 뉴스 확인은 이곳에서 확인할 수 있다.

첫 번째 이미지와 스펙트럼에 관한 질문

첫 번째 이미지와 스펙트럼에 대해 질문은 NASA Science Live를 담당하고 있는 이곳에서 찾을 수 있다.

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