허블 우주망원경 35주년, NASA가 공개한 ‘우주의 창’

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NASA가 허블 우주망원경 발사 35주년을 맞아 최근 촬영된 우주 이미지들을 공개했다. 화성, 별이 태어나는 성운, 가까운 은하 등 다양한 대상을 담은 이 이미지들은 허블이 여전히 활발히 관측을 이어가고 있음을 보여준다.

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허블은 1990년 4월 24일, 우주왕복선 디스커버리에 실려 지구 저궤도에 배치됐다. 이후 1,700만 건에 이르는 관측을 수행했고, 약 5만 5천 개의 천체를 연구했다. 이로 인해 2만 2천 편 이상의 논문이 발표됐고, 인용 횟수는 130만 회를 넘는다. 수집된 데이터는 400TB에 달하며, 제임스 웹 우주망원경(JWST)을 제외하면 NASA의 천체물리학 미션 중 최대 규모다.

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NASA 천체물리학 부서의 샨 도마갈-골드만 국장 대행은 “허블은 우주에 대한 인식을 바꿨고, 그 이미지들은 전 세계에 영감을 주었다”고 말했다. 그는 “허블이 여전히 가동 중이라는 사실은 대형 관측소의 중요성을 보여주는 동시에, 차세대 망원경 ‘거주가능한 세계 관측소’의 방향을 제시한다”고 덧붙였다.

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지구 대기 너머에서 활동하는 허블은, 대중에게 우주를 보다 선명하고 친숙한 대상으로 보여줬다. 허블이 찍은 이미지는 우주의 아름다움과 신비로움을 드러냈고, 동시에 천문학을 일상 속의 과학으로 끌어냈다.

 

 

 

허블 우주망원경이 궤도에 오른 지 35주년을 기념해 천문학자들은 이 전설적인 망원경을 태양계 내부부터 성간 공간의 성운, 먼 은하에 이르기까지 다양한 포토제닉한 우주 대상으로 향하게 했다.

 

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왼쪽 위: 2024년 12월 말, 지구로부터 약 6100만 마일 떨어진 거리에서 촬영된 화성. 허블의 자외선 관측 능력 덕분에 얇은 수증기 얼음 구름이 포착되어 붉은 행성에 서리가 낀 듯한 모습을 보여준다.

오른쪽 위: 행성상 성운 NGC 2899. 나방을 닮은 이 성운은 중심에 위치한 약 4만 도의 고온을 지닌 백색왜성이 방출하는 복사와 항성풍에 의해 형태가 만들어졌다.

왼쪽 아래: 로제타 성운. 거대한 별 탄생 지대의 일부분으로, 수소 가스와 먼지로 이루어진 어두운 구름이 이미지 전면에 실루엣처럼 드리워져 있다.

오른쪽 아래: 은하 NGC 5335. 별 형성이 군데군데 일어나는 '솜털형 나선은하(flocculent spiral galaxy)'로, 은하 중심을 가로지르는 바(bar) 구조가 눈에 띈다.

[사진=NASA, ESA, STScI; 이미지 처리: Joseph DePasquale (STScI), Alyssa Pagan (STScI)]

 

 

우주를 다시 쓰게 한 망원경, 차세대 미션

허블의 출발은 순탄하지 않았다. 초기 주경의 미세한 결함으로 이미지가 흐릿하게 찍혔고, 이 문제는 1993년 첫 번째 서비스 미션에서 교정 광학 장비를 장착하면서 해결됐다. 이후에도 허블은 2009년까지 총 다섯 차례의 서비스 미션을 통해 카메라, 컴퓨터, 전력 시스템 등을 교체하며 성능을 꾸준히 개선했다.

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장기간 운용된 덕분에 허블은 하나의 대상을 여러 번 관측해 변화 과정을 추적할 수 있었다. 태양계 행성의 계절 변화부터 블랙홀 제트, 별의 폭발, 소행성 충돌, 초신성의 팽창까지—허블은 수많은 우주 현상의 흔적을 기록했다.

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허블 이전까지는 지상의 망원경으로 우주의 절반도 제대로 관측하지 못했다. 우주의 나이를 둘러싼 추정치는 크게 엇갈렸고, 초대질량 블랙홀은 가설 수준이었다. 외계 행성도 관측된 사례가 없었다.

허블은 이러한 한계를 하나씩 넘어섰다. 딥 필드 이미지를 통해 초기 은하들을 포착했고, 우주의 팽창 속도를 정밀하게 측정했다. 대부분의 은하 중심에 초대질량 블랙홀이 있다는 사실도 밝혀냈다. 외계 행성의 대기 분석 역시 허블이 처음으로 성공한 분야다. 암흑 에너지의 존재를 뒷받침한 관측 결과는 2011년 노벨물리학상의 근거가 되었다.

 

허블의 발견은 이후 우주망원경 개발에 결정적인 영향을 미쳤다. 허블이 열어준 우주의 경계를 제임스 웹 망원경이 적외선으로 이어받았고, 현재 두 망원경은 함께 외계 행성과 은하의 진화를 탐사하고 있다.

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후속 미션으로 계획된 ‘거주가능한 세계 관측소’는 훨씬 큰 주경을 탑재할 예정이다. 가시광선과 자외선 영역에서 관측하며, 허블보다 최대 100배 민감한 감도로 인근 항성계의 지구형 행성을 찾는 것이 목표다.

 

 

우리는 어떻게 ‘나’를 인식할까?