제임스 웹 우주 망원경의 사진이 짜릿한 이유

모든 우주 이미지가 눈부실 필요는 없습니다.

 

세계에서 가장 강력한 우주 망원경이 마침내 가동되기 시작했으니, 우리는 우주의 놀라운 이미지들을 끊임없이 볼 수 있을 것입니다. 인류가 포착하지 못한 수많은 은하들과 셀 수 없을 정도로 많은 별들이 지금까지 본 것보다 더 밝게 반짝이고 있습니다. 

 

하지만 제임스 웹 우주 망원경의 이미지가 기대처럼 예쁜 사진은 아닐 겁니다. 대부분은 나사(NASA)가 지난주에 공개한 것과 같이 선과 점, 그리고 구불구불한 모양의 도표일 것입니다.

 

제임스 웹이 앞으로 20년 동안 제작하게 될 겉치레 없는 차트들은 그러나 그 나름대로 조용히 짜릿한 면이 있습니다. 단, 먼저 뭘 보고 있는지 알아야 합니다. 예컨대 제임스 웹이 보내는 차트는 목성 같은 성질을 가진 거대 가스 상태의 외계행성의 대기에 대한 자세한 정보를 보여줍니다.

 

James Webb Space Telescope, CC BY 2.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/2.0>, via Wikimedia Commons

 

눈부신 이미지가 아닌, 차트에 담긴 의미

 

WASP-96b는 지구로부터 약 1,150광년 떨어져 있으며 온도는 섭씨 500도 이상입니다.  제임스 웹 망원경은 이 외계행성의 대기를 통과하는 별빛을 측정함으로써 물의 명백한 신호를 감지할 수 있었고 구름의 증거도 발견할 수 있었습니다. 500도가 넘는데 구름이 있을 수 있는 이유는 놀랍게도 이 구름이 모래로 이루어져 있기 때문입니다. 코넬 대학의 천체물리학자인 니콜 루이스가 이 놀라운 현상에 대해 "적절한 압력과 온도 조건만 주어진다면 물 외에도 응축될 수 있는 많은 것들이 있습니다."라고 말합니다. 

 

지금까지 천문학자들은 다른 우주 망원경과 지상 관측소를 이용하여 5,000개 이상의 외계 행성들을 발견했습니다. 그들은 외계행성의 궤도, 질량, 밀도, 그리고 다른 기본적인 특성들을 발견하는 데 매우 능숙합니다. 제임스 웹의 임무는 이러한 천문학자들이 이미 연구한 대상에 숨겨진 세부사항을 밝혀내고, 이전에는 어느 누구도 도달할 수 없었던 미지의 세계를 찾아내며, 생명체의 존재와 관련이 있는 분자들을 발견하는 것 등입니다. 

 

이 글은 애드픽 파트너 활동의 일환으로 일정액의 수수료를 제공받습니다.

 

제임스 웹 우주 망원경이 보낸 WASP-96b 스펙트럼에서 피크 부분은 수증기의 존재를 나타냅니다. 거기에 구름과 안개의 증거를 발견하는 것은 훈련된 천문학자의 몫입니다. 하지만 허블 망원경이 보냈던 데이터에  훨씬 짧은 시간 안에 은하 깊숙이 깊은 곳의 데이터를 전송해 줍니다. 전문가들은 과거 허블 망원경으로 10번 이상 관측해야 얻을 수 있는 것 이상의 정보를 제임스 웹으로는 한두 번만 관측하면 된다고 합니다.

 

천문학자들은 앞으로 산소, 메탄, 이산화탄소 같은 물보다 더 흥미로운 화합물을 발견하기를 원하고, 대기 중에 있는 다양한 화합물을 발견하기를 원합니다. 애리조나 대학의 천문학자인 메간 맨스필드 교수는 "지구 대기에 메탄이 존재하는 유일한 이유는 메탄이 끊임없이 생명체에 의해 생성되기 때문이다. 이처럼 생명체가 만들어내지 않는 한 존재할 수 없는 특정한 가스 조합을 찾는 것이 꿈이다."라고 말합니다. 

 

 

제임스 웹 우주 망원경의 첫 해 관측의 4분의 1은 외계행성을 연구하는 데 할애될 것이라고 합니다. 천문학자들은 다른 종류의 대기 가스나 더 이상한 구름을 찾을 수도 있습니다. 또한 천문학자들은 그 구름 아래에 무엇이 있을지 추론하고 외계 표면에 대한 예측을 하기 위해 데이터를 사용할 것입니다. 그 데이터를 바탕으로 이 행성들이 어떻게, 그리고 언제 형성되었는지에 대한 이론을 세울 수 있고, 지구와 같은 작고 암석이 많은 행성들을 포함한 우리 너머의 세계에 대한 더 나은 이야기를 우리에게 들려줄 수 있을 것입니다. 

 

나사가 "거주 가능"이라고 말한다고 해서 우리가 그 행성으로 이주할 수 있다는 건 아닙니다. 지구에서 가장 가까운 거주 가능성이 있는 행성이라고 해도 광속으로 수년이라는 시간이 걸리기 때문입니다. 그러나 제임스 웹을 통해 분석한 외계 행성들의 데이터로 인해 우리가 사는 지구가 어떻게 생명을 잉태할 수 있었는지를 밝혀 낼 가능성은 있습니다. 어쩌면 그것은 달나라 여행을 마치고 돌아온 닐 암스트롱이 했던 그 유명한 말과 같은 의미일 수 있습니다. 한 기자가 던진 '달에 가니 무엇이 제일 좋았느냐'라는 질문에 암스트롱인 이렇게 대답했습니다. 

아름다운 지구를 볼 수 있어서 좋았습니다.