서울대 7차원 망원경 관측 자료를 이용하여 만든 나선성운(Helix Nebula)의 여러 파장 컬러 영상. 서울대 제공 서울대는 임명신 물리천문학부 교수 연구팀이 주도해 칠레 안데스 산맥에 소재한 엘 사우스 천문대에 구축하고 있는 7차원 망원경의 첫 관측 영상을 16일 공개했다. 7차원 망원경은 위치(2차원), 거리(1차원), 시선속도(1차원), 밝기(1차원), 파장(1차원), 시간(1차원)의 7차원 공간에서 관측이 가능한 관측 장비다. 중력파 사건, 초신성과 같은 돌발천체나 시시각각 밝기와 색깔이 바뀌는 변광천체들의 특성을 제대로 이해하기 위해선 빛을 여러 색깔로 나누어서 관측하는 스펙트럼) 관측이 필수적이다. 기존 관측 기법으로는 망원경 시야에 들어오는 극히 일부의 천체에 대해서만 스펙트럼 관측이 가능해 시간에 따라 변화하는 수많은 천체의 특성을 신속하게 추적하는 데 큰 어려움이 있었다. 앞서 연구팀은 기존 연구의 어려움을 극복하기 위해 망원경 시야에 들어오는 6000만 개의 화소 모두에 대한 스펙트럼을 동시에 얻을 수 있는 7차원 망원경을 개발했다. 7차원 망원경은 20대의 0.5m 구경 광시야 망원경으로 구성됐다. 각 망원경에는 6000만 화소를 갖춘 고성능 시모스(CMOS) 센서를 장착한 카메라와 2개 이상의 중대역 필터가 장착된다. 지금까지 계획된 20대의 망원경 중 10대 망원경의 설치가 완료됐다. 이 망원경은 약 1.2 평방도의 넓은 시야를 최대 40개의 색(파장)으로 동시 촬영할 수 있다. 각 망원경이 중대역 필터를 통해 서로 다른 파장의 빛 2개씩을 관측해 시야에 들어오는 모든 픽셀의 스펙트럼을 동시에 확보할 수 있다. 7차원 망원경이 밤하늘을 관측하는 모습. 서울대 제공 이번에 공개된 영상은 2023년 10월 10일부터 시작된 7차원 망원경 시험 관측을 통해 얻어졌다. 공개된 것은 조각가자리 은하(NGC 253 은하), 나선성운(Helix Nebula), 삼렬성운(Trifid Nebula)의 총 3가지다. 특히 나선성운의 경우 여러 파장에서 관측한 형형색색의 모습이 공개됐다. 나선 성운을 이루는 수소, 산소, 황, 헬륨 등 다양한 원소들이 이같은 색을 낸다. 각 색깔(파장)에서의 빛의 강약은 나선성운을 이루는 가스의 온도와 화학적 조성 등을 알려준다. 7차원 망원경이 촬영한 조각가자리 은하(NGC 253 은하)의 모습. 서울대 제공 7차원 망원경이 촬영한 나선성운의 모습. 서울대 제공 7차원 망원경이 촬영한 삼렬성운의 모습. 서울대 제공 연구팀은 “앞으로 7차원 망원경을 이용하면 ‘허블상수 갈등’과 같은 여러 천문학 난제를 풀 수 있을 것으로 기대된다”며 “이 밖에도 거대질량 블랙홀 천체의 성장 과정 연구, 태양계 천체 기원 연구, 항성 진화 등 다양한 분야에서 망원경의 활약을 기대해달라”고 말했다. |
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