발사 1주년, 제임스 웹 우주망원경으로 본 새로운 우주

별과 우주, 인류의 가장 오래된 꿈

인간의 가장 오래된 꿈이자 호기심의 대상인 별과 우주. 그 미지의 세계를 탐구하고자 하는 노력은 아주 오래전부터 시작되었는데요. 2021년에는 천문학 사상 최대 프로젝트로 불리는 제임스 웹 우주망원경이 발사돼 우주에 대한 새로운 정보들을 수집하고 있습니다. 첨단 기술의 집합체인 제임스 웹이 관측한 첫 우주 사진이 공개된 지 벌써 1년이 넘었어요. 발사된 이래로 태양계 행성은 물론 별의 탄생과 죽음, 머나먼 은하의 모습까지 다양한 우주의 모습을 보여주고 있습니다. 그럼 그동안 제임스 웹이 보내온 사진을 통해 별과 우주에 대해 알아봅시다.

제임스 웹, 사상 최대의 우주망원경

그전에 제임스 웹 망원경에 대해 알아보겠습니다.

제임스 웹 우주망원경은 지름 6.5m의 반사거울과 아래쪽에 태양광을 차단하는 테니스장 크기의 차양막을 갖고 있는 사상 최대의 우주망원경이에요. 제임스 웹은 허블 우주망원경보다 더 먼 우주를 관측할 수 있어요. 가시광선, 근적외선 스펙트럼을 관찰하던 허블 우주망원경과는 달리 제임스 웹은 파장이 긴 적외선 대역 관측도 가능하기 때문이에요.

제임스 웹은 지난 1년간 우주에서 수천 개의 은하와 별들의 요람으로 불리는 성운, 태양계 행성들의 새로운 모습을 사진에 담아냈습니다. 미국 항공우주국(NASA)이 공개한 고해상도 사진들은 우주의 신비로운 모습을 그대로 담아내고 있습니다. 별과 행성, 은하 등의 개념을 짚고 넘어간다면 제임스 웹이 찍은 사진을 감상하는 데 더욱 도움이 될 것입니다.

스스로 빛을 내는 별, 항성

우선 별이라고 하면 우리는 밤하늘에 반짝이는 점을 떠올립니다. 하지만 별은 항성, 행성, 위성으로 나뉩니다. 항성은 ‘항상 같은 자리에 있는 별’이라는 의미이며, 영어로는 star라고 합니다. 태양, 북극성과 같은 별이 항성에 속하는데요. 과연 항성은 정말 움직이지 않을까요? 정답은 ‘아니요’입니다. 과거에는 태양과 북극성이 움직이지 않고 그 자리에 있다고 여겨졌지만, 과학이 발전하면서 태양도 은하를 공전하고 있다는 것이 밝혀졌습니다.

또한 항성이 행성, 위성과 구별되는 가장 큰 특징은 바로 스스로 빛을 낸다는 점입니다. 항성은 매우 큰 질량을 갖고 있기 때문에 내부에 있는 핵이 핵융합 반응을 일으켜서 충분한 열과 압력이 발생하여 빛 에너지가 생산된다고 합니다.

별의 주변을 도는 행성

그렇다면 행성이란 무엇일까요? 행성은 ‘움직이는 천체’라는 뜻이며, 영어로는 Planet이라고 해요. 우리 지구와 같은 행성은 항성의 주위를 공전하고 있어서 붙여진 이름입니다. 태양계에는 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성의 여덟 개 행성이 있습니다. 아까 항성은 스스로 빛을 낼 수 있다고 설명했는데요. 이에 반해 행성은 외부에서 오는 빛을 반사하여 빛나는 것이 특징입니다.

소행성 ,위성, 혜성, 그리고 은하와 성운

이 외에도 우주에는 행성보다 작은 크기의 소행성, 행성 주변을 공전하는 위성, 길고 예쁜 꼬리를 달고 나타나는 혜성 등이 있습니다.

우리가 흔히 말하는 태양계는 스스로 빛을 내는 태양과 태양을 중심으로 도는 지구, 화성, 목성과 같은 행성들, 그리고 지구 주변을 도는 달과 같은 위성들을 묶어서 태양계라고 하는 것입니다.

또한 태양계가 속한 은하를 우리 은하라고 합니다. 수많은 별의 무리인 은하는 뿌연 띠 모양으로 하늘을 가로지르고 있어 은하수로도 불리는데요. 은하수를 영어로는 Milky Way라고 합니다.

마지막으로 성운을 알아볼까요? 성운은 우주에 모여 있는 먼지, 수소, 헬륨, 가스 등으로 이루어진 구름을 뜻해요. 멀리서 보면 거대한 구름처럼 보이는 성운은 별을 생성하는 재료로 알려져 있습니다.

우주에 대한 답을 찾는 그날까지

제임스 웹이 촬영한 사진에는 수많은 별과 성운, 은하가 모여 있는 아름다운 우주의 모습이 선명하게 담겨있습니다. 이 외에도 아직 우리가 알지 못하는 머나먼 우주를 관측하는 막중한 임무를 띤 제임스 웹 우주망원경. 제임스 웹의 앞으로의 활동이 기대되지 않나요?

그러나 제임스 웹은 시작에 불과합니다. 올해 7월 유럽우주국(ESA)의 유클리드 우주망원경이 발사되어 우주의 3D입체 지도를 작성할 것으로 기대를 모았습니다. 또한 몇 년 후에는 나사의 ‘낸시 그레이스 로먼’, 유럽우주국의 ‘플라토’ 등 고성능 우주망원경이 잇따라 발사돼 우주 연구에 박차를 가할 예정입니다. 발전하는 과학의 시대, 인류가 그토록 찾아 헤매던 우주에 대한 답을 찾는 날이 오기를 기대해 봅니다.