46억년 전 우주 풀컬러 사진…‘제임스웹’은 달랐다

차세대 우주 망원경 ‘제임스 웹’이 150만km 떨어진 우주 공간에서 첫 번째 성과물을 보내왔습니다. 12시간여에 걸쳐 찍은 첫 풀컬러 우주 사진입니다. 대상은 은하단 ‘SMACS 0723’인데, 기존 허블 우주망원경에 비교했을 때 확연히 다른 성과물을 보여줬습니다.

11일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 제임스 웹이 찍은 사진을 공개했습니다. 12일 예정된 공식발표에 앞서 조 바이든 미 대통령에게 보고한 자리에서입니다.

제임스 웹이 촬영한 ‘SMACS 0723’은 46억 년 전에 형성된 것으로 추정되는 은하단입니다. 이 은하단에서 발생한 빛이 46억년을 날아와 제임스 웹에 도달해 이번 사진이 완성됐습니다. 참고로 빛은 1년에 9조 4,600억km를 움직입니다.

은하단은 수천 개의 은하로 구성돼 있습니다. 사진에 보이는 빛 하나하나가 은하를 나타냅니다. 각 은하는 또 수천억 개의 별로 이뤄졌습니다. 나사는 “이번 사진의 영역은 모래알 하나를 집어 들어 팔을 쭉 폈을 때 하늘에서 차지하는 공간 정도”라고 설명했습니다.

은하단 SMACS 0723은 질량이 높아 중력렌즈 효과를 내는 것으로 알려졌습니다. 중력렌즈는 이 곳을 지나는 빛이 중력 탓에 굴절돼 보이는 현상입니다. 일종의 돋보기 효과를 보이는데, 이 덕분에 제임스 웹은 더 멀리 있는 은하의 모습도 촬영할 수 있었습니다.

이번 사진은 근적외선 카메라(NIRCAM)로 12.5시간 동안 촬영한 이미지를 합성해 얻었습니다. 제임스 웹은 직경 6.5m 반사경을 사용해 지금까지 만들어진 우주 망원경 가운데 가장 크기가 커 멀리 있는 심우주 촬영에 용이합니다.

특히 제임스 웹은 파장이 긴 적외선을 촬영하는 방식으로 초기 우주 촬영에 적합한 것으로 알려졌습니다. 기존 허블 망원경은 가시광선과 자외선 방식으로 우주를 관측했습니다.

이번 제임스 웹의 사진을 허블 망원경 사진과 비교하면, 은하의 모습과 잔상이 훨씬 선명한 것을 확인할 수 있습니다.

제임스 웹은 지난해 말 우주로 발사된 우주 망원경입니다. 허블 망원경의 뒤를 잇는 망원경으로 현재 상공 150만km에 있는 라그랑주 L2 지점에 있습니다. 이곳은 중력과 원심력이 상쇄되는 곳으로 우주 관측에 가장 용이한 곳으로 분류됩니다.

지난 6개월여 동안 제임스 웹은 망원경 정렬 작업을 진행했고, 이번에 첫 관측 결과물을 지상으로 보내왔습니다. 나사는 한국 시각으로 12일 밤 11시 30분 결과물을 외부에 공개할 예정입니다.

관측 대상은 SMACS 0723, 별자리 용골자리, 거대행성 WASP-96 등 5곳입니다. 이번 관측을 시작으로 제임스 웹은 앞으로 20년 동안 135억 년 전 초기 우주까지 관측해 나갈 예정입니다.

이를 통해 초기우주 모습과 외계행성, 우주 구성물 등을 알아보는 게 목표입니다.