우주의 모습, 이렇게 생겼다고?…망원경 스피어엑스 ‘첫 우주 3D 지도’ 공개

한미 합작 우주망원경 스피어엑스
102가지 색상 담은 3D 우주 사진

스피어엑스 전천지도 이미지. 별(파란색, 녹색, 흰색), 뜨거운 수소 가스(파란색), 그리고 우주먼지(빨간색)에서 방출된 적외선 빛을 나타내고 있다. [사진=NASA]

한국천문연구원과 미 항공우주국(NASA) 등이 공동 개발한 우주망원경 ‘스피어엑스’가 촬영한 첫 번째 우주 지도가 공개됐다.

이번 영상은 최초로 전 하늘을 102가지 적외선 색상으로 분광해 완성한 첫 번째 우주 지도다.

지금까지 우주망원경은 특정 천체를 자세하게 관측했지만, 스페어엑스는 3차원 전천 지도를 그려내는 임무를 갖고 있다.

지난 3월 발사한 스피어엑스는 5월부터 약 6개월간 우주 전체를 관측해 지도를 완성했다. 하루에 지구를 약 14.5바퀴 공전하며, 매일 3600장의 우주 영상을 촬영한다. 6개월 동안 촬영한 영상만 60만 장이 넘는다. 이를 합성해 360도 모자이크 이미지를 만들었다.

스피어엑스가 촬영한 영상에는 파란색의 수소 가스, 빨간색의 우주먼지, 그리고 별들이 촘촘하게 박혀 있다. 원래 적외선은 인간의 눈으로 볼 수 없는 파장대이기 때문에 공개된 영상은 가시광 색상으로 변환해서 만들어졌다.

전천지도는 은하와 별, 각 천체들의 탄생 지역 등에 대한 고유 정보를 갖고 있다. 별이 밀집된 먼지 구름은 특정 파장에서 밝은 빛을 방출하지만, 다른 파장에서는 빛을 방출하지 않는다. 이를 통해 별이 어디에 모여있는지, 거리가 어디인지를 파악할 수 있다.

이번 같은 전천지도가 쌓이면 관측 가능한 모든 천체의 3차원 분포를 지도화할 수 있다. 스피어엑스를 사용하는 국제 공동 연구팀은 앞으로 세 번의 전천 관측을 추가로 진행해, 측정 감도가 높은 3차원 통합 지도를 완성할 계획이다.

국내에는 정웅섭 천문연 박사 연구팀 등이 데이터 분석과 주요 과학 임무에 참여하고 있다.

전체 데이터는 과학자와 일반 대중이 무료로 이용할 수 잇도록 전 세계에 아카이브를 통해 공개된다.

숀 도마갈-골드만 NASA 천체물리학 부서 국장 대행은 “스피어엑스는 단 6개월 만에 102개의 새로운 우주 지도를 완성했다”며 “이는 전 세계 천문학자들에게 새로운 발견의 보고가 될 것”이라고 했다.

강경인 우주항공청 우주과학탐사부문장은 “한국이 참여한 스피어엑스 우주망원경의 관측자료를 활용해 우리나라 과학자들도 주요 연구 주제인 우주 얼음 뿐만 아니라, 활동성 은하핵, 태양계 소천체 등에서도 핵심적인 역할을 수행할 수 있을 것”이라고 했다.

<용어> 3차원 전천 지도

우주망원경 스피어엑스(SPHEREx)가 2년간 6개월마다 촬영한 3600여 장의 적외선 이미지를 합성해, 하늘 전체를 102가지 색으로 표현한 3차원 우주 지도.

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