제임스웹 이미지 끝없이 확대하자 처음 보는 우주 모습 드러났다

제임스웹 우주망원경(JWST)은 자타공인 우주망원경계의 끝판왕입니다. 지난 30년간 우주를 향한 인류의 가장 큰 감식안으로 군림했던 허블 우주망원경보다 무려 100배 이상 강력합니다. 우주의 가장 깊은 곳(딥 필드)을 찍기 위해 허블이 10년에 걸쳐 완성한 이미지보다 훨씬 해상도가 높은 이미지를 12시간 반 만에 완성할 정도입니다.

천문학자들은 JWST가 지난 12일 공개한 이미지 5장은 사실 ‘맛보기’ 수준이었다고 평합니다. 한국천문우주연구원 대형망원경사업단 양성철 책임연구원은 “이번 이미지는 몸풀기에 불과하다. 그 큰 거울(직경 6.5m)로 굉장히 깊게 오랜 시간을 들여 관측하면 우주에서 거의 처음 생겨난 은하까지 볼 수 있지 않을까 한다. 게다가 JWST는 아주 멀리 떨어진 지구형 행성의 대기를 분석할 수도 있다"고 말했습니다. 양 연구원은 “우주 초기의 빛과 외계 생명의 가능성을 발견하는 데 JWST가 크게 공헌할 것으로 기대된다”고 했습니다.

제임스웹 우주망원경이 관측한 131억년 전의 은하. NASA, ESA, ESA, STScI

아직 본 실력을 제대로 발휘하지 않았는데도, 처음으로 공개된 JWST 이미지들은 인류에게 놀라움을 선사했습니다. 해상도와 정밀도가 상상 이상이었죠. 전무후무한 천재의 습작이라고나 할까요.

이는 JWST가 근적외선과 중적외선 영역대 파장을 집중적으로 관측하기 때문입니다. 가시광선과 자외선은 성간 물질과 우주 먼지에 다 흡수되지만, 적외선은 이를 뚫고 지구까지 닿을 수 있습니다. 또 우주 초기의 빛은 가시광선과 자외선으로 방출됐지만 우주 팽창으로 인한 ‘적색 편이 현상’ (물체의 파장이 늘어나 보이는 현상) 때문에 적외선 파장대로 보이게 됩니다.

JWST는 이 적외선 파장대를 집중적으로 관측합니다. 이제껏 그 어떤 망원경도 갖지 못한 능력입니다. 덕분에 인류는 지금까지 보지 못했던 걸 보고, 할 수 없었던 일을 해낼 수 있게 됐습니다.

별이 죽음을 맞고 있는 남쪽 고리성운. 가운데 2개의 별이 선명히 보인다. NASA, ESA, CSA, STScI

JWST 이미지를 끝없이 확대해보면 숨을 멎게 하는 아름답고 신비한 광경이 펼쳐집니다. 허블로는 절대 볼 수 없었던 우주 먼지 속 빛나는 별과 성간 물질을 뚫고 날아온 우주 초기의 모습도 보이죠. 여럿이 댄스 배틀을 하듯 춤추는 은하들과 거대블랙홀을 둘러싼 빛의 환희도 장관입니다. 영상에서는 허블 이미지와 비교, 그리고 이미지의 무한 확대를 통해 JWST 이미지를 분석해 봤습니다.

아, 그리고 NASA가 대대적으로 공개한 이미지 5장 외에 추가로 JWST가 목성을 찍은 이미지도 14일 슬쩍 블로그를 통해 공개했습니다. 태양계에서 가장 큰 행성인 목성과 위성들, 재빨리 움직이는 소행성을 담은 JWST 이미지도 영상에서 확인해보세요.

이정봉 기자 mole@joongang.co.kr, 영상=정수경 PD, 이가진, 권예은 인턴