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25살 허블망원경이 발견한 우주의 신비 'TOP 5'

최종수정 2015.04.24 11:21 기사입력 2015.04.24 10:31

허블우주망원경 발사 25주년…우주 나이ㆍ블랙홀 등 발견

[아시아경제 김철현 기자] 24일은 인류에게 이전에는 알지 못했던 새로운 우주를 보여준 허블우주망원경의 25살 생일이다. 1990년 4월24일 미국 항공우주국(NASA)은 디스커버리호에 이 망원경을 실어 우주로 보냈다. 우주가 팽창하고 있다는 것을 최초로 발견한 미국의 천문학자 에드윈 허블의 이름을 딴 이 망원경의 렌즈 직경은 2.4m로, 지상의 직경 10m 렌즈 망원경보다도 선명하게 우주를 볼 수 있었고 최대 10억 광년(빛이 10억년 가는 거리)까지 내다봤다.

허블망원경은 지구궤도 위에 오른 후 610㎞ 상공에서 25년 동안 우주를 여행하며 블랙홀, 외계 은하 등 이론으로만 존재했던 우주의 신비를 촬영했다. 지금까지 지구로 보내온 사진만도 150만장이 넘는다. 그동안 꾸준한 유지보수가 이뤄지며 관측 장비들을 교체해 우주를 보는 지구의 눈은 더 밝아졌다. 지금까지 허블망원경이 포착한 우주의 신비를 5가지로 정리해봤다.

허블망원경으로 본 우주. 사진 제공 = NASA


◆우주의 나이는 138억년 = 허블망원경의 혁혁한 공로 중 하나는 우주의 나이를 추정하는 범위를 좁혔다는 것이다. 기존에 천문학자들은 우주의 나이를 100억년에서 200억년 사이일 것으로만 봤다. 허블망원경이 밝힌 우주의 나이는 138억년. 우주의 팽창률을 나타내는 허블상수를 규명했기에 가능한 것인데 허블상수의 역수는 우주의 나이에 비례한다고 한다.

◆우주의 팽창속도 증가 = 허블망원경은 1998년 우주의 팽창 속도가 점점 빨라지고 있다는 것도 발견했다. 기존에는 우주의 팽창이 점점 느려질 것으로 여겨졌다. 하지만 우주가 시간이 지날수록 그 크기가 더 빠르게 커지는 가속 팽창을 하고 있다는 것을 포착한 것이다. 이는 멀리 있는 초신성을 허블망원경으로 따로 관측해 알게 됐다.

우주의 팽창 속도 증가. 사진 제공 = NASA

◆인류가 볼 수 있는 가장 먼 우주 촬영 = 허블망원경은 인류가 볼 수 있는 가장 먼 우주를 촬영하는 데도 성공했다. 이를 '허블 딥 필드'라고 한다. 허블 딥 필드는 저 멀리 보이는 우주에 수천 개의 은하가 존재하고 우주 초기에 만들어진 은하는 일반적으로 알려진 은하보다 크기가 작고 모양도 불규칙한 것이 많다는 사실을 보여줬다. 이는 은하 생성 과정을 이해하는 데 중요한 단초가 됐다. 이후 촬영된 허블 울트라 딥 필드는 1만개의 은하를 포착하기도 했다.
◆외계 행성 관측 = 허블망원경은 태양계 밖의 행성을 관측하고 이들 행성에서 생명체의 흔적을 찾는 일도 했다. 외계 행성인 '포말하우트B'의 가시광선 영상 관측에 성공했고, 외계행성 'HD209458B'를 분광 관측해 수소뿐 아니라 탄소, 산소, 나트륨 등이 있다는 것도 알아냈다고 한다. 허블망원경을 통해 물이나 메탄의 존재가 확인된 외계 행성도 있다.

허블 울트라 딥 필드. 사진 제공 = NASA

◆블랙홀 = 허블망원경은 기존에 이론으로만 알고 있던 블랙홀도 포착해냈다. 은하의 중심부에는 태양 질량의 수억 배에 달하는 초중량 블랙홀이 존재해 은하의 물질을 빨아들이며 은하의 탄생과 진화에 결정적인 영향을 미친다는 것을 보여준 것이다.

허블 우주망원경 25주년을 기념해 발표한 성명에서 NASA는 "우리 태양계의 이웃 행성들부터 우주에서 가장 멀리 떨어진 은하계까지 허블 망원경이 보내온 관측 자료들은 우주에 대한 인류의 이해를 혁명적으로 바꿨다"고 평가했다.

한편 NASA는 2018년부터는 허블망원경보다 성능이 100배 뛰어난 제임스 웹 스페이스 망원경(JWST)을 가동할 계획이다. JWST는 적외선 시야를 활용해 135억년 전까지 되돌아 볼 수 있는 '타임머신 망원경'이다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr

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