블랙홀 X선 편광 관측할 IXPE 우주망원경 대열 합류

NASA "우리 주변 거친 우주 다른 방식으로 보여줄 것"

X선 편광 관측 IXPE 우주망원경 상상도 [NASA 제공/ 재판매 및 DB 금지]

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 적도 600㎞ 상공 궤도를 돌며 블랙홀이나 중성자별 등이 내는 X선의 편광을 관측해 우주의 수수께끼를 파헤칠 첨단 망원경이 우주망원경 대열에 합류했다.

'X선 편광측정 이미지 탐사선'(IXPE)이라는 명칭을 가진 이 우주망원경은 지난 9일 플로리다주 케네디우주센터에서 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사됐으며, 목표 궤도에 성공적으로 진입해 첫 신호를 보내왔다.

미국 항공우주국(NASA)과 외신 등에 따르면 NASA가 이탈리아우주국(ISA)과 공동제작한 IXPE는 초신성 폭발 잔해나 초대질량블랙홀 등 강한 에너지를 가진 천체에서 나오는 X선의 편광을 측정하는 임무를 수행하게 된다.

X선 편광 측정을 목표로 한 우주망원경은 IXPE가 처음이다.

NASA 과학임무 담당 토마스 주부큰 부국장은 "IXPE는 또 다른 비범함의 시작을 나타낸다"면서 "이탈리아를 비롯한 우리 파트너들과 함께 앞으로 수년간 우주에 대한 이해를 형성해 갈 우주망원경 함대에 새로운 망원경을 추가했다"고 했다.

그는 "NASA 우주선은 새로운 과학을 가능하게 하는 관측을 목표로 신중하게 선택된다"면서 "IXPE는 폭발하는 별이나 은하의 중심에 있는 블랙홀 등과 같은 우리 주변의 거친 우주를 지금까지 봐온 것과는 다른 방식으로 보여줄 것"이라고 설명했다.

IXPE는 4ｍ 길이의 막대 장치 한쪽 끝에 특수 편광감지기, 다른 쪽 끝에는 동일한 형태의 망원경 3대를 각각 장착하고 있다. 각 망원경은 24개의 동심원 반사경으로 구성돼 있으며, X선이 도달하면 10㎜ 두께에 헬륨과 디메틸에테르가 채워진 감지기로 보내 편광을 측정하고 이미지를 확보하게 된다.

편광은 빛이 발생한 환경에 관한 단서를 갖고 있어, X선만 관측하는 것보다 천체의 형태나 구조, 내부 상황 등에 관해 더 많은 정보를 얻을 수 있다고 한다.

IXPE 탐사 목표 중 하나인 카시오페이아자리 A 초신성 잔해 [NASA/CXC/SAO 제공/ 재판매 및 DB 금지]

X선은 대기를 통과하는 과정에서 흡수돼 지상에서는 관측이 어려우며, 이 때문에 1999년에 NASA의 '찬드라 X선 망원경'과 유럽우주국(ESA)의 'XMM-뉴턴 망원경' 등이 발사돼 활약을 해왔다.

가스성운 내에서 별의 탄생지를 밝혀내거나 은하단 내 암흑물질 분포를 확인한 것 등이 X선 우주망원경의 대표적 성과로 꼽히는데, IXPE는 이런 성과를 뛰어넘을 것으로 기대되고 있다.

IXPE는 몇주간 과학 장비와 기기를 점검·조정한 뒤 내년 1월부터 본격적인 탐사에 나선다.

기본 임무 기간은 2년으로 설정돼 있지만 20년까지도 연장될 수 있을 것으로 NASA는 내다봤다.

첫 임무 기간에는 블랙홀과 중성자별 등 100개 이상의 천체를 관측할 예정이다. 이 중에는 지구 질량의 10배 정도인 상대적으로 작은 블랙홀의 회전을 관측하는 것도 포함돼 있는데, X선 편광 관측은 블랙홀 바로 옆에서 발생하는 상대론적 효과를 관측할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

eomns@yna.co.kr

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