제임스 웹 우주망원경이 하는 일

제임스 웹의 외계 행성 찾는 방법 그리고 제임스 웹이 앞으로 할 일과 목적에 대해서 설명하도록 하겠습니다 

 

제임스 웹

제임스 웹 우주망원경 

 

제임스 웹은 외계행성들과 별들이 탄생하고 죽어가는 현장이라든가 또는 아주 먼 원시은하들의 모습까지 하나하나 포착하고 있습니다

 

제임스 웹이 찍었던 사진 중에 "용골자리 성운"이라는 성운이 있는데, 대표적으로 어린 별들이 탄생하고 있는 곳이라고 할 수 있습니다 용골자리 성운은 높은 밀도로 이루어져 있고, 가스 속에서 어린 별들이 탄생하고 있습니다

 

제임스 웹의 역할 중 하나는 생명체가 있을만한 외계행성을 찾는 것입니다 그리고 최근에 제임스 웹이 새로운 '암석형 외계행성'을 발견하였습니다 'LHS 475 b'라고 하는 별은 태양보다 미지근한 온도를 가지고 있고 적색왜성이라는 별입니다

 

제임스 웹은 이 별 곁에 붙어서 돌고 있는 암석 행성을 발견하게 됩니다 이 암석 행성은 지구 지름의 99%, 지구 질량의 91% 사이즈나 질량만 본다면 지구와 거의 유사한 수준입니다 다만 LHS 486b는 지구와 달리 생명체가 살기는 어렵습니다 행성 자체는 크기나 질량이 지구와 비슷하지만 '중심별'에 너무 가까워 붙어 있습니다

 

중심별과 행성 사이 거리가 수성 궤도 사이즈의 7%밖에 되지 않습니다 또한 중심별과 가까운 나머지 높은 온도로 달궈지게 되었습니다 LHS 475 b 외계행성은 제임스 웹이 처음으로 발견한 것 아니고 TESS로 처음 관측하였습니다 다만, TESS 관측 전까지는 정확하게 외계 행성인지, 아닌지를 파악할 수 없었습니다

 

그렇기 때문에 이번 제임스 웹을 통해서 최종 검증을 하였습니다 커리클로 소행성 대부분에 많은 사람들이 제임스 웹을 보면서 아주 멀리 있는 수천, 수백 광년 거리의 별 혹은 수억 광년의 은하 이런 것들만 관측하는 걸로 알고 있을 겁니다

 

커리클로 소행성 

 

하지만 제임스 웹은 태양계까지 관측도 가능합니다 제임스 웹은 태양계에서 토성과 천왕성 궤도 사이에서 크게 기울어진 궤도를 그리고 있는 커리클로(Chariklo)라는 소행성을 발견하였습니다 이 소행성이 특별한 이유는 상당히 작은 소행성인데도 불구하고 토성처럼 고리를 가지고 있었기 때문입니다

 

커리클로의 앞, 뒤에 달린 고리 때문에 별빛이 어두워지는 것도 목격되었습니다 최근 제임스 웹이 커리클로 소행성을 관측하였습니다 그리고 커리클로가 멀리 떨어진 배경별 앞을 가리고 지나갈 때 벌어지는 별빛의 엄폐 현상을 관측할 수 있습니다

 

커리클로의 몸통이 별을 가리고 지나갈 때 가장 많이 어두워지고, 뒤따르는 고리가 지나갈 때도 어두워지는 별빛의 밝기 변화가 포착되었습니다 이를 통해서 커리클로 소행성의 정확한 크기와 주변을 에워싸고 있는 고리의 사이즈도 잴 수가 있었습니다

 

또 하나 흥미로운 점은 커리클로에 반사된 태양 빛을 분석해 보니 커리클로 표면에 굉장히 많은 얼음이 얼어 있었습니다

 

제임스 웹의 후속작 

 

제임스 웹은 역사적인 우주 망원경이기도 하지만, 더 넓게 보면 제임스 웹은 앞으로 이어질 차세대 우주 망원경들을 위한 기술적 테스트가 용이한 망원경입니다 기존 망원경과 제임스 웹의 가장 큰 차이가 뭐냐 하면 기존 망원경은 사이즈가 그렇게 크지 않아서 단일경이었습니다

 

그리고 제임스 웹과 다른 점은 제임스 웹은 거울이 되게 많습니다 거울의 사이즈가 너무 커서 육각형 모양의 조각 거울을 여러 개 모아서 하나의 큰 거울로 만들었습니다 여러 개의 거울로 큰 거울을 붙여서 만드는 우주 망원경 기술은 이번이 처음입니다

 

앞으로 이어질 우주 망원경도 여러 개의 거울로 큰 거울로 붙여서 만드는 기술을 사용할 것으로 예정됩니다 현재 계획에 따르면 2030년쯤에 제임스 웹보다 2배 더 큰 커다란 우주 망원경을 만들어서 제임스 웹조차 관측하지 못했던 더 머나먼 우주를 보겠다고 하는 목적들을 준비하고 있습니다

 

제임스 웹 이름의 유래

 

대부분의 우주 망원경들은 대부분 역사적인 의미가 있는 천문학자들의 이름으로 지어졌습니다

 

유명한 허블 망원경도 '에드원 허블(Edwin Powell Hubble)' 같은 유명한 천문학자들의 이름으로 지어집니다 하지만 제임스 웹 같은 경우에는 천문학자나 과학자 이름이 아닙니다 제2대 미국 나사 국장인 제임스 에드원 웹(James Edwin Webb) 이름으로 지어졌습니다

 

나사 국장 이름이 붙게 된 이유는 "아폴로 미션" 달 탐사를 이끌었던 의미 있는 사람이다 보니 제임스 웹이라는 이름이 붙게 되었습니다

 

앞으로 제임스 웹의 목적 

 

제임스 웹은 앞으로도 두 가지 중요한 목표인 우주 초기, 빅뱅 직후에 탄생한 아기 은하들을 관측하는 목적과 생명체가 살 법한 '헤비터블' 행성들을 관측해 나가는 목표들을 이뤄나갈 것이라고 예정되고 있습니다

 

하지만 제임스 웹이 아직까지는 외계 행성에서 대기권의 존재 특히 지구와 같은 암석 행성의 대기권 존재를 파악하는데 어려움을 겪고 있습니다 하지만 앞으로 몇 년 더 추가 관측을 해서 충분히 유의미한 생명체가 살 법한 외계 행성의 대기권을 확인할 수 있을 것이라고 예정되고 있습니다