The Science Times

제임스 웹 우주망원경은 빛이 약한 활성은하핵과 높은 적색편이를 보이는 초신성 그리고 희미한 가변적인 천체를 찾는데 이상적이므로, PEARLS의 주요 목표는 은하 탄생과 진화에 대한 연구, 그리고 활성은하핵(AGN)의 진화를 기반으로 첫 번째 빛의 시대인 ‘우주의 새벽’을 연구함에 있다.

로스앤젤레스 캘리포니아대학의 토마소 트레우 교수가 이끄는 국제 천문학 연구팀은 우주가 만들어진 후 약 3억 5천 년 정도 지난 시기의 은하인 GLASS-z12를 관측했다고 보고했다. 머나먼 과거의 우주는 어떻게 생겼을까? 과연 우주의 첫 시작은 어떠했을까? 위 답을 찾고, 과거 우주에 관해서 완전히 이해하기 위해서는 아무리 적어도 수십 년이 걸릴 것이다. 하지만, 적외선에 극도로 민감한 제임스 웹 우주망원경 덕분에 우리는 그 답에 근접해가고 있다.

우주의 유령이라 불리는 ‘암흑물질’을 찾기 위해 전 세계는 거대 연구시설을 구축하며 경쟁하고 있다. 암흑물질이 뭐기에 이렇게 전 세계각 막대한 연구를 들여 연구에 매진하고 있는 걸까. 지구, 태양, 달, 수성, 금성, 화성… 우리가 아는 우주는 전체 우주의 4.9%에 불과하다. 밤하늘을 무수히 메운 별뿐만 아니라 생명, 물질 등을 모두 합쳐도 아주 일부에 불과하다. 반면, 암흑물질은 우주의 26.8%를 차지할 것으로 예상된다. 우리가 아는 모두 물질보다 5배 이상 많은데도 눈에 보이지 않아 ‘우주 유령’이란 별명이 붙었다.

제임스 웹 우주망원경의 관측 결과 해석 시리즈에서는 고해상도 이미지를 하나씩 파헤치며, 사진들이 어떤 의미를 가졌는지와 천체들에 대한 제임스 웹의 앞으로 계획은 어떠한지 알아본다. 제임스 웹의 다섯 번째 이미지는 슈테팡의 오중주(Stephan’s Quintet)라고 불리우는 5개의 은하가 모여있는 은하군으로, 이를 통해서 지금까지 볼 수 없었던 은하의 진화과정에 관한 힌트를 파악할 수 있어서 큰 화제가 되었다.

제임스 웹 우주망원경의 관측 결과 해석 시리즈에서는 고해상도 이미지를 하나씩 파헤치며, 사진들이 어떤 의미를 가졌는지와 천체들에 대한 제임스 웹의 앞으로 계획은 어떠한지 알아본다. 제임스 웹의 다섯 번째 이미지는 슈테팡의 오중주(Stephan’s Quintet)라고 불리우는 5개의 은하가 모여있는 은하군으로, 이를 통해서 지금까지 볼 수 없었던 은하의 진화과정에 관한 힌트를 파악할 수 있어서 큰 화제가 되었다.

은하 사이를 여행하면서 우주 탐험을 하는 것은 단지 꿈일 뿐이다. 하지만 한 국제 연구팀이 이 꿈을 실현시킬 수 있는 방법을 발견했다. 지금까지 디자인된 것 중 가장 크고 세부적인 가상 우주를 탄생시켰기 때문이다. 스페인 국립과학연구위원회(CSIC) 산하 안달루시아천체물리연구소(IAA)와 갈라시아 슈퍼컴퓨팅 센터(CESGA)에서 정교하게 설계한 이 가상 우주는 연구 그룹과 CESGA 클라우드 사용자라면 누구나 무료로 이용할 수 있다.

지구에서 129억 광년 떨어진 곳에서 태어난 지 9억년 밖에 되지 않은 ‘아기 은하’가 발견됐다. 우주의 현재 나이를 100살로 치면 7살에 불과한 이 아기 은하는 태양계가 속한 우리은하에 비해 약 1/100 크기인 것으로 밝혀졌다. 이처럼 멀리 있는 작은 은하의 경우 너무 희미하게 보이므로 현재 인류가 보유한 가장 강력한 망원경으로도 특성과 내부 구조를 연구하기가 힘들다. 하지만 중력렌즈 현상을 이용하면 작은 은하도 크게 확대해 관측할 수 있다.

‘초신성과 중성자별, 그리고 블랙홀의 모체가 되는 무거운 별’이라는 주제로 발표한 윤성철 서울대 물리천문학부 교수의 강연은 그동안 블랙홀이 생겨난 원인을 궁금해 하는 참가자들의 목마름을 충분히 적셔주는 지식의 향연으로 채워졌다. 과학 대중화를 목표로 설립된 카오스재단이 주최한 이번 행사는 태양계를 시작으로 행성과 은하 등 우주와 관련된 모든 것을 전문가의 다양한 시각에서 바라보자는 취지로 마련됐다.

은하는 계속 폭발하는 별들과 감마선으로 가득하다. 이로 인해 행성과 행성을 둘러싼 대기, 그곳에 혹시 살고 있을지 모르는 생명체는 늘 사라질 위험이 있다. 최근 연구는 은하내에 안전한 지역이 있고, 지구가 그곳에 있다 밝히고 있다.

호주가 주도한 7년간의 대규모 천문학 연구 프로젝트를 통해 은하(galaxies)가 어떻게 회전하고 성장하며, 군집을 형성하고 죽음에 이르는지에 대한 복잡한 역학이 밝혀졌다. '왕립 천문학회 월간 회보' 저널 2일 자에 마지막 논문이 발표된 이번 연구 자료는 Data Central에 온라인으로 공개돼 있다.