외계행성 대기서 6시간 관측으로 물 신호 포착
미국항공우주국(나사)은 12일(현지시각) 메릴랜드 고다드우주비행센터에서 제임스웹우주망원경이 4개의 강력한 적외선 관측 장비로 포착한 컬러 우주 사진 5장을 공개했다.
30년간의 연구 개발과 100억 달러의 자금을 들여 우주에 보낸 뒤 초긴장 속의 6개월 준비 작업을 끝내고 처음으로 관측한 사진이다.
한겨례 보도에 따르면 빌 넬슨 나사 국장은 “제임스웹은 우주에 대한 새로운 관점을 인류에게 제시한다”며 “이를 통해 우리는 우주와 그 안에 있는 인류의 위치를 더 잘 이해할 수 있게 될 것”이라고 말했다고 전했다.
이날 공개된 사진 중 마지막에 보여준 사진은 용골자리성운(Carina Nebula)의 우주절벽이다. 지구에서 7600광년 떨어진 용골 성운은 태양보다 몇 배 더 큰 무거운 별들의 고향으로, 우리 은하에서 가장 크고 밝은 성운 가운데 하나다. 남쪽 용골자리에 있는 성운으로 크기가 300광년이나 된다.
한겨레 보도에 따르면 우주절벽은 용골자리성운 북서쪽 모서리에 있는 ‘NGC 3324’라는 이름의 별 보육원 가장자리다. 산처럼 솟은 부분의 높이는 최대 7광년이며 그 사이사이로 어린 별들이 반짝인다. 산에서 피어오르는 것처럼 보이는 증기는 실제로 뜨거운 이온 가스와 열 복사로 인해 성운에서 뿜어져 나오는 뜨거운 우주 먼지다.
허블이 10년 이상 걸려 포착한 신호를 단숨에
이날 나사가 공개한 사진 중 하나는 카메라를 통해 들여다본 우주 물체의 실체가 아닌 분광기를 통해 측정한 스펙트럼이다. 대상은 2014년 발견한 봉황자리의 외계행성 ‘WASP-96 b’다.
지구에서 1150광년 떨어져 있는 WASP-96 b는 태양계 밖에 있는 거대한 행성으로 주로 가스로 이뤄져 있다. 수성~태양 거리의 9분1의 1 거리에 있는 항성을 3.4일마다 공전한다. 질량은 목성의 절반 정도이나 지름은 1.2배 더 크다. 온도가 500도가 넘는 ‘부풀어 오른 행성’이다.
나사는 제임스웹의 정밀한 분광기 자료를 분석한 결과, 이 행성의 대기에서 구름과 연무 및 물의 신호를 포착했다고 밝혔다.
제입스웹의 근적외선 이미저 및 슬릿리스 분광기(NIRISS)가 6월21일 이 행성이 별 앞을 가로질러 이동하는 6.4시간 동안 포착한 스펙트럼을 분석한 결과다. 분광이란 행성에서 포착한 빛의 여러 파장을 분석해 구성 물질을 밝혀내는 걸 말한다.
제임스웹은 0.6~2.8㎛의 스펙트럼을 포착하는데 1.6㎛ 이상의 파장은 다른 망원경에선 접근할 수 없었다. 스펙트럼의 이 부분은 물을 비롯해 산소, 메탄, 이산화탄소 등에 민감하게 반응한다.
한겨레 보도에 의하면 나사는 “1990년부터 관측활동을 한 허블우주망원경이 2013년에서야 처음으로 외계행성의 대기에서 물을 감지한 것을 고려하면 제임스웹의 이런 관측력은 지구 너머에 있을 수 있는 거주가능 행성 탐구에서 거대한 도약을 뜻한다”고 의미를 부여했다. 제임스웹은 향후 1년 동안 관측시간의 4분의 1을 외계행성에 할당한다.
이명이 기자 lmy@newsone.co.kr
