한국천문연구원(이하 천문연)이 우주망원경 스피어엑스(SPHEREx)가 촬영한 대마젤란은하 인근 성운을 7일 공개했다.
스피어엑스는 천문연과 미국항공우주국(나사, NASA)가 공동 개발한 적외선 우주망원경으로 지난 3월 발사 후 시험을 거쳐 지난 1일부터 본격 관측을 시작했다.
우주 기원, 은하 형성·진화, 생명체 탄생 관련 우주얼음 등을 탐사하는 스피어엑스는 102개 적외선영역 분광필터를 장착하고 지구 극궤도를 98분 주기로 하루 14.5바퀴 공전하면서 3600여 장을 촬영한다.
촬영한 이미지는 디지털로 합성, 향후 2년 동안 6개월마다 3차원 전천(全天) 지도로 제작된다.
대마젤란은하 성운 관측
이번에 공개한 대마젤란은하 인근 성운은 스피어엑스가 촬영한 적외선 파장에 가시광선 영역 색상을 입혀 생성했다.
파장이 짧을수록 보라색과 파랑색으로, 파장이 길수록 노란색과 붉은색으로 나타난다.
특히 성운만 확대한 모습은 0.98㎛와 3.29㎛ 영역의 특정 파장으로, 주황색 영역에 뚜렷한 먼지구름은 다환방향족탄화수소(PAH)로 이뤄졌다.
PAH는 탄소와 수소로 이뤄진 분자로, 여러 개의 육각형 탄소인 벤젠 고리가 연결된 형태다.
이 분자는 우주에서 성간 공간, 특히 성간 먼지구름이나 별이 태어나는 영역에 광범위 분포하며, 이 물질은 3.29㎛ 같은 특정 파장에서만 빛을 낸다.
때문에 스피어엑스의 분광필터로 관측하면 각 파장에서만 보이는 다른 물질이나 구조를 확인할 수 있어 천체에 대한 보다 많은 정보를 얻을 수 있다.
현재 스피어엑스 과학연구데이터를 집중 연구할 세계 협업 연구인력은 80여 명, 이 중 우리나라 천문학자가 천문연, 서울대, 경북대, 세종대 등 20명으로 전체의 25%를 차지한다.
스피어엑스 한국연구팀은 국내 천문학계를 대상으로 스피어엑스 데이터 연구에 관심 있는 연구자를 재조직하고, 출판할 논문 목록을 준비하는 등 본격적인 연구를 준비 중이다.
앞서 스피어엑스가 포착한 활발한 별 탄생영역인 W51의 이미지는 우리나라 연구팀이 선정하고 디지털 처리를 거쳐 새로 공개한 것으로, 청색 2.3㎛, 녹색 3.6㎛, 적색 4.9㎛ 영역을 합성한 결과 수만 개의 어린별과 주변 가스에서 나오는 적외선이 넓게 퍼진 성운을 확인했다.
W51은 우리은하에서 가장 활발한 별 탄생영역 중 하나로, 1만 7000광년 떨어진 궁수자리 방향에 위치한다.
이곳의 거대 분자운은 태양질량의 백만 배보다 무겁고 크기는 100광년에 이른다.
이번 관측영역은 달 10개의 크기로, 이 곳에서만 4만 개 이상의 별이 태어나고, 그중 600여 개는 고밀도 성간물질에 묻혀있거나 주변 원시행성계 원반을 형성해 태양계와 같은 행성계가 만들어지고 있다.
스피어엑스는 지구 궤도에서 행성과 태양에서 멀리 떨어진 방향을 바라보며 하늘의 360도 띠를 따라 촬영해 앞으로 6개월 후 모든 방향으로 우주를 관측할 수 있다.
우니라나 스피어엑스 총괄책임자인 정웅섭 천문연 책임연구원은 “스피어엑스는 102가지 색상으로 모든 하늘 영역을 지도화 하는 인류 최초의 임무를 수행하고 있다”고 설명했다.
또 스피어엑스 과학연구책임자 양유진 천문연 책임연구원은 “현재 확인한 스피어엑스의 관측 성능은 당초 계획한 주요 연구목표를 충분히 달성할 것으로 기대된다”며 “더불어 아직 미지의 영역이던 새로운 과학적 발견도 기대할 수 있다”고 밝혔다.
