[전문가의 세계 - 이명현의 별별 천문학](35) 대박

망원경이 보여주는 것

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천문학 연구용 망원경의 건설은 족히 20여년이 걸릴 정도로 오래 테테로울 필요로 한다. 그래서 차세대 망원경은 천문학 연구의 흐름과 전망을 가늠하는 계기가 된다. ​ 한국이 총 공사비의 하나 0Percent가량 노후(뒤)로 참여한 거대 마젤란 망원경(Giant Magellan Telescope)는 칠레 라스 캄파자 라싱에 건설 중인 차세대 망원경이다( 큰 사진). ​ GMT의 쥬교은(주로 거울)은 지름이 25.4m에 이르고 지름이 각 8.4m인 거울 7장을 벌집 모양으로 연결하여 작성한다( 작은 사진). 기존의 허블 우주 망원경보다 해상도가 하나 0배나 높다. [GMT홈페이지 캡처·한국천문학연구원 제공]천문학자의 수입과 전망은 어떨까? 망원경의 예정은 이것도 알려준다 - 한국지분 있는 '마젤란 프로젝트', 많은 하나가 생겨나는 것이 아닌가 - 학생아 천문학에 치욕을... 학생들 앞에서 강연을 하다보면 천문학 전망에 대해 많이 듣는다. 아직 학생이기 때문에 깊은 학문적 쟁점에 대한 질문의 경우는 많지 않다. 시대가 어려워지고 있고, 주로 천문학을 공부해도 먹고 살 수 있을지가 많은 학생들의 "관부정사"다. 천문학자 월급은 얼마인지 구체적으로 물어보기도 한다. 그러면, 자신들은 가장 이미 인터넷에서 "우리 자신" 출연 연구소 연구원의 연봉을 공개해 놓은 사이트가 있으니, 찾아서 천문학 관련 연구소의 항목을 알아보라고 현실적인 조언을 한다.내가 그들에게 들려줄 줄거리는 현재 건설중이며 스스로 기획중인 망원경에 대한 스토리이다. 동문서답 같지만 사실은 나름대로 고심 끝에 준비한 꽤 자신의 인적 증거가 있는 스토리다. 천문학에서 연구용으로 사용되는 망원경은 주로 인공적인 불빛의 영향이 적고 건조하고 맑은 날이 많은 지역에 세워진다. 하와이의 마누아케어 지역이었고 칠레의 산정은 망원경이 자주 가던 곳이었다. 전술한 조건을 갖춘 지역이었기 때문이었다. 조건이 갖춰진 지역에는 역시 다른 망원경이 세워져 있어 여러 대의 망원경이 모이는 장소가 되기도 한다. 이미 인프라가 갖춰진 장소인 데다 날씨와 같은 환경조건에 대한 검증도 된 곳이라 매력적이라고 하지 않을 수 없다. 전파망원경의 경우는 가시광선의 영향보다는 전파간섭과 같은 문제가 해결되는 곳에 건설된다. 결미오지로 가는 길을 선택하게 된다. 지구의 표면으로 관측하는 것이 어려울 것이다, 불가능한 파장 영역의 빛을 관측하기 위해서는 우주 공간에 망원경을 장착한 인공위성을 띄우기도 한다. 우주망원경이라고 부른다. 적외선 영역을 관측하면 적외선 우주망원경, 자외선 영역을 관측하면 자외선 우주망원경이라고 부른다. 망원경은 천문학 연구의 필수 장비다.연구 결과를 낼 수 있는 망원경 건설에는 어려움이 많다. 장소도 중요하지만 건설하기까지 짧지 않은 때때로 걸린다. ​ 건설하는 것 만큼 그대로 하나 0년 이상일 때 로이 필요하다. ​ 기획하고 건설 비용을 마련하는 작업에 걸리가끔까지 소견하면 그대로 하 쟈싱의 망원경이 만들어질 때까지 20년은 족히 걸린다. 이렇게 가끔 걸린다는 점이 내가 천문학의 전망에 대해 묻는 학생들에게 대답할 수 있는 열쇠를 가지고 있다. 하나 0년부터 20년이 걸리는 망원경 건설 사업을 하면 그 기간 동안 이 프로젝트에 필요한 사람이 있다는 것이었다 천문학자도 필요하다. 망원경 자체를 만들 천문학자와 엔지니어가 필요할 것이다. 망원경에 장착할 다양한 관측 장비를 만드는 사람들도 필요할 것이고, 때때로 지면망원경을 이용해 실제로 관측하고 관측한 자료를 분석하는 연구자는 필요할 것이다. 그 때문에 망원경의 건설예정이 세워져 지역 당시부터 망원경이 완성될 때까지 똑같이 완성한 후 운영에 필요한 인력 규모가 어느 정도 파악할 수 있다. 천문학에 관한 1개의 장소의 규모는 망원경의 건설 예정과 함께 알려진 것이었다 이보다 더 구체적인 "하나자리" 전망이 어디 있을까? ​ ​ 망원경은 필요에 의해서 만들어 2년 다소리 발사'제이 다스 웹'은 은하 형성 관측이 목적이지만, 외계 생명체를 찾는 학자들에는 행성 대기 분석의 가능성 제기도 ​ ​ 그래서 쟈싱눙 학생들이 걱정에 찬 표정으로 천문학 분야의 한 자리의 전망에 대해서 묻자 현재 우리 나라 신라가 관여하고 건설 중인 망원경 이야기를 하기도 한다. 사실에 근거하여, 그 진행상황을 가끔 순서에 맞게 알려준다. ​ 특히 우리 나라 신라의 지분이 총 공사비의 하나 0Percent정도의 약 하나 000억원이 투입되는 거대 마젤란 망원경(Giant Magellan Telescope)이야기를 많이 한다. ​ 2023년에 한번째 시험 관측을 목표로 건설 중이었다 물론, 이러한 대형 프로젝트는 거의 매일 공기가 매일 갱신되고 있다는 것을 염두에 두었어야 했다. 우리자 신라가 참여하는 분야가 정해져 있기 때문에 필요한 인력의 규모와 작업의 예기도 상당히 정해져 있다. 앞으로 수년간의 천문학 관련 인력의 규모를 구체적으로 보여주는 지표가 될 것이다. ​ 이 망원경이 완성되면 우리 나라 신라는 모두 관측 때때로의 하나 0Percent를 사용하게 된다. 관측하고 분석하는 천문학자가 필요한 것은 당연한 것이었다. 이보다 더 구체적인 미래 전망이 역시 있을까? 망원경 건설에 걸리는 때가 길다는 것은 한편 미래의 하나자리 수요를 구체적으로 알려주는 역할을 한다는 것이 매우 큰 관심사다. 거대 마젤란 망원경을 예로 들었지만, 우리 자신라가 참여하고 있는 다른 망원경 프로젝트까지 고려하면 인적 수요 측면에서 우리 자신 라 천문학의 전망은 상당히 구체적으로 예측할 수 있을 것이었다. 하나를 걱정하는 학생들에게 망원경 건설 스토리를 말하는 것은 전혀 엉뚱한 스토리가 아니라는 예기였다.기획·건설 중인 망원경을 보면 인적 수요에 대한 정보도 얻을 수 있지만 현재 풀리지 않은 천문학적인 문제가 언제 해결될지 가늠하는데 도움이 된다. 새 망원경을 건설하고자 할 때, 아마 제1장을 벌고 할 일은 천문학자가 모여서 왜 새로운 망원경을 만들어야 하는지 타당한 이유를 나타내·하나였다 세계 각지에서 운영 중인 많은지역망원경과 우주공간에서 관측 이담을 수행하고 있는 우주망원경이 있음에도 불구하고 왜 역시 각국 국민이 낸 세금을 써서 새로운 망원경을 건설해야 하는지 명확하고 설득력 있게 예기해야 한다. 간가령 정치적인 이유=다른 이유가 있을 때도 있지만 가장 중요한 요소는 천문학적인 필요성 중 하나였다. 현재 존재하는 망원경으로는 해결할 수 없는 문제를 해결할 수 있어야 새로운 망원경의 존재 이유를 설명할 수 있을 것이다. 새로운 망원경은 이러한 논란을 극복하고 의미를 부여받은 과정을 거쳐 건설된다. 이 예기를 다시 정리하면 해결하려는 이담이 있다는 것이었다.

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202한년 발사의 방안인 제임스 웹 우주 망원경의 개념도. 이 우주망원경은 우주발생 초기의 모습을 밝히기 위해 적외선 영역을 관측한다.[NASA 홈페이지] 평범하게 꾸민 것은 그 망원경이 건설된 후, 망원경을 운영하는 천문대 본인기관에서 "핵심 프로젝트"라는 이름을 붙인 관측 프로젝트를 수행하는 것으로 해결하기도 한다. 허블 우주망원경을 쏘아 올리면서, 우주의 본인을 결정하는데 중심적인 역할을 하는 허블정수를 정하는 관측 프로그램을, 이 망원경의 핵심 프로젝트 속 "아래 본인"으로 설정한 것이 그 좋은 예가 될 것이다. 결미허블 우주망원경의 관측 덕분에 천문학자들은 오랫동안 쟁점이었던 허블 상수의 오차범위를 획기적으로 좁힐 수 있었다. 물론 예상치 못한 결과를 "만본 인기"이기도 하다. "허블 딥필드"프로젝트는 많은 천문학자의 예상을 깨고 빈 공간처럼 보이는 하강상에도 수많은 은하가 존재한다는 사실을 알아내기도 했습니다. 의외의 관측결과는 우주론의 핵심적인 질문과 그에 대한 모범답안을 바꾸는 역할을 했습니다. 뜻밖의 결과를 덤으로 주기도 하지만 새로운 망원경을 기획하고 건설할 때는 앞서 말했듯이 그 당시의 망원경을 통한 관측으로는 풀리지 않는 난제를 해결하려는 의지를 보이고 있다. 궁금한 답을 정해놓고 그 답을 찾기 위해 필요한 적절한 장치를 만드는 셈이다. 이 줄거리는 예측대로 망원경 건설이 진행되면 우리는 어느 시점에서 난제의 답을 얻는다는 것이다. 더 이야기를 그리면 망원경의 기획이나 건설 과정을 보면 천문학적인 쟁점의 해결 시점에 대해서도 어느 정도 예측을 할 수 있다는 스토리다. 인적 수요 전망과 해결될 천문학적인 과제에 대한 예측도 할 수 있다는 스토리다. 그런 의미에서 현재 건설 중 또는 기획 중인 망원경을 살펴보는 것이 중요하다. 다가올 가까운 미래를 미리 볼 수 있기 때문이다. 그러다 흔한 망원경이 완성되면 현재 잘 모르는 고랑고랑 문제가 해결된다는 스토리를 천문학자들은 연습처럼 한다. 망원경을 운영하는 천문대 본인연구소의 핵심 프로젝트를 보면 보다 구체적으로 가까운 미래의 천문학 전망을 엿볼 수 있다.추진 중인 망원경 계획은 - 천문학의 미래를 알리고 의외의 아이디어도 공급한다. 핵심 프로젝트가 아니더라도 망원경 건설이 진행중이며, 그 스펙이 유출되면 많은 천문학자는 그 망원경을 활용해 할 수 있는 관측 프로젝트에 대해 궁리를 한다. 그 결과, 기발한 새로운 관측 프로젝트가 탄생하기도 한다. ​ 202한년 발사의 방안인 제임스 웹 우주 망원경(James Webb Space Telescope)의 핵심 프로젝트는 우주론적 질문에 답을 찾는 데 있다. 우주 초기의 별과 은하의 형성 과정을 목격하자는 것이 제임스. 웹우주망원경의 주요 흥미사의 밑본이다. 그러나, 다른 궁리를 하는 천문학자도 많다. ​ 아메 리카 워싱턴 대학의 야코프 루스 티그-예거(Jacob Lustig-Yaeger)박사 연구 팀은 이 7월'천문학 저널(The Astronomical Journal)'에 실린 논문에서 제임스 웹 우주 망원경이 발사하면 볼 수 있다 그와은심로웅 관측을 제안하는 논문을 발표했습니다. The Detectability and Characterization of the TRAPPIST-일Exoplanet Atmospheres with JWST'라는 제목이 스토리하도록 제임스 ウェブ웹우주망원경을 활용해 트래피스트-일성 주위를 돌고 있는 외계행성의 대기 특성을 관측할 수 있는지에 대한 논문이다. ​ 우리에게서 약 39광년 떨어진 투 라피스 투 닛세이 주변에는 지구와 오쏘 오르 츄비 슷항암속질 행성 7개가 돌고 있는 것으로 알려졌다. 고란 외계행성의 대기를 제임스 웹 우주망원경을 사용하여 직접 관측해 보자는 것이다. 관측하여 의미있는 물리적 결과를 알 수 있는지 확인하는 논문이다. 대기관측으로 물리적 특성을 찾을 수 있다면 이들 외계행성에 생명체가 존재하는지를 알아내는 데 큰 도움이 될 것이다. 현재 질량과 같은 물리적인 양의 결정 정도에 사로잡혀 있는 외계행성 관측에 새로운 페이지를 열 것이다. 우주론적 문제를 해결할 것으로 기대를 모으고 있는 차세대 망원경이 우주생물학적 쟁점에 대한 문제도 해결할 수 있다는 기대를 갖게 하는 작업이다. 최신 논문을 보면 현 시점에서의 난제를 다룬 후, 어떤 차세대 망원경이 건설되면 그 문제가 해결될 것이라는 전망을 하며 마무리 짓고 있는 경우가 많다. 망원경의 기획과 건설을 얻고자 하는 과학적 결과를 미리 예측하고 시작한다는 점과 건설이 완성되기까지 짧지 않은 시간이 걸린다는 점에서 미래로 향하는 타임머신을 타고 천문학을 전망하는 구체적인 잣대가 될 것이다.한편 망원경 건설은 핵심 프로젝트 외에도 참신한 아이디어를 많이 이끌어내기도 한다. 뜻밖의 발견은 덤이다. 차세대 망원경을 보면 그 안에서 펼쳐질 천문학의 미래가 그대로 보일 것이다.​

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필자 이명현:과학저술가, 천문학자/경향신문](과학책팔이 '갈다 대표) 초등학생 때부터 천문잡지의 어린이 독자였고, 고등학교 때 유리구슬을 갈아서 직접 망원경을 만들었다. 연세대 천문기상학과를 나쁘지 않고 네덜란드 플로닌온대에서 박사학위를 취득했다. 네덜란드 캡테인 천문학연구소 연구원, 대한민국 천문학연구원 연구원, 연세대학교 천문대본입니다.연구원 등을 지냈다. 외계의 지성체를 탐색하는 세티(SETI) 연구소의 대한민국(대한민국) 책형씨이기도 하다. ​<이명현의 별을 헤는 밤><공간><빅 히이에키 1>등 다수의 저서와 역서가 있다. ​​