한국천문연구원이 미국 항공우주국(NASA·나사)과 손잡고 세계 최초로 온 우주를 102가지 색으로 관측해 ‘적외선 3차원 우주지도’를 만든다. 이를 통해 우주 초기 형성과정과 은하의 진화에 대한 단서를 얻는다. 또 우리은하 내에 얼음 상태로 존재하는 물과 이산화탄소의 분포를 지도로 만들어 생명체가 존재할 수 있는 환경을 파악한다.
우주항공청은 나사가 한국천문연구원과 공동 개발한 우주망원경 스피어엑스(SPHEREx)가 28일 낮 12시(현지시간 27일 오후 7시) 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주군 기지에서 스페이스X의 팰컨9에 실려 발사된다고 12일 밝혔다.
스피어엑스는 이달 발사돼 약 2년6개월 동안 0.75∼5.0μm(마이크로미터) 파장 범위에서 온 하늘을 촬영한다. 태양동기궤도(지상 약 650㎞ 고도)를 돌며 온 우주를 네 번에 걸쳐 관측한다. 이를 통해 약 10억개의 천체(은하·항성·블랙홀 등)에 대한 개별 분광 자료를 얻을 것으로 기대된다.
이런 기술 덕분에 스피어엑스는 매우 넓은 관측 시야를 한 번에 볼 수 있어 ‘적외선 3차원 우주지도’ 제작이 가능하다. 극히 좁은 시야를 깊게 보는 것이 강점인 제임스웹 우주망원경과 이런 점에서 차이가 있다. 나사 과학임무국 국장 니키 폭스 박사는 우주를 영상분광으로 관측하는 것에 대해 “전 우주에 대해 102개에 달하는 색깔로 관측하는 것은 세계 처음으로 이루어지는 획기적인 시도”라고 설명했다.
천문연은 스피어엑스의 관측 자료를 분석함으로써 빅뱅 직후 우주 급팽창(인플레이션)의 원인·배경에 대한 단서를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 우주 탄생 이후 70억∼80억년 시점까지 거슬러 올라가는 3차원 은하 지도를 만듦으로써 우주 급팽창이 어떻게 일어났는지 단서를 얻을 것으로 보인다.
또 그동안 볼 수 없던 어두운 은하 빛의 총량을 측정해 은하 형성과 진화에 대한 비밀도 밝힐 수 있을 전망이다. 천문연 측은 빅뱅 이후 5억년 즈음의 빛까지 관측할 것으로 기대하고 있다. 우주에 존재하는 얼음 분포도 연구한다. 우리은하에 얼음 상태로 존재하는 물과 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄올 등의 분포를 지도화해 생명체가 존재할 수 있는 환경을 찾는다.
우주망원경 기획부터 관측 자료에 대한 추후 과학연구까지 전 과정에 참여한 경험은 국내 천문학계에 큰 자산이 될 전망이다. 천문연 정웅섭 책임연구원은 “각 단계별로 많은 과학자가 교류하며 알게 모르게 기술들을 전수받을 수 있었다”고 밝혔다.