3월에 우주로 쏘아올려진 한미합작 우주망원경 스피어엑스가 자리를 잡아가면서 6개의 패널로 구성된 첫 이미지를 찍어보냈다. / NASA

한미 합작 우주망원경으로 우주 전체 지도를 그리겠다는 야심찬 목표로 우주로 날아간 '스피어엑스(SPHEREx)'가 드디어 첫번째 우주촬영 이미지들을 보내왔다. 인간의 눈으로는 보거나 연구할 수 없는 전자기 스펙트럼의 적외선 영역을 찍은 것이다. 촬영은 3월 28일 이뤄졌다. 

미국 항공우주국 NASA는 현지시간 4월 1일 새로운 적외선 우주망원경 스피어엑스가 공식적으로 '눈을 떴다'고 발표했다. 이날 NASA가 공개한 첫번째 이미지들은 스피어엑스의 모든 시스템이 계획대로 작동하고 있음을 보여준다. 캘리포니아에 있는 칼텍과 NASA 제트추진연구소(JPL) 수석연구원 제이미 복은 "우리가 보고 있는 이미지를 바탕으로 이제 우리 연구팀이 확실하게 궤도에 올랐음을 알 수 있다"고 말했다고 스페이스닷컴이 보도했다. 

'SPHEREx'는 '우주의 역사, 재이온화 시대, 얼음 탐험가를 위한 분광광도계(Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, Ice Explorer)'의 약자로, 제임스웹 우주망원경의 광각 버전으로 생각하면 된다. 두 망원경 모두 적외선 파장으로 작동하므로 우주의 먼지층을 들여다보고 다른 가시광선 장비로는 볼 수 없는 우주의 매우 먼 부분을 탐사할 수 있다. 제임스웹 우주망원경의 전문분야가 고대 별의 복잡성을 해독하는 것이라면, 스피어엑스의 전문분야는 별 주변의 모든 것을 파악하는 것. 이번에 공개된 이미지들이 스피어엑스의 원래 목적에 부합하는 수준은 아니지만, 향후 보여줄 것들의 단초는 된다는 평가다. 

위의 사진에 있는 여섯개의 패널은 각각 스피어엑스의 여섯개 감지기(디텍터)에 따른 이미지다. 윗 줄의 3개가 한눈에 보이는 전체 우주장면을 포착한 것이고, 아래쪽의 3개 패널은 위와 동일한 영역을 다른 디텍터로 포착한 것이다. 

각 감지기는 17개의 고유한 파장 대역에서 정보를 발견하는 역할을 하므로 하늘의 적외선 눈은 무려 102개의 대역에서 우주를 연구할 수 있다. 또한 이 6개의 테스트 이미지 각각에도 약 10만 개의 천문학적 소스가 있다. 

물론 이미지를 작성한 색상은 인간의 눈이 반응하는 전자기 스펙트럼의 가시광선 영역에 존재한다. 그러나 사실은 모두 스피어엑스의 시선으로 확보된 적외선 파장을 나타낸다. 이미지의 빨간색 부분은 더 긴 파장을 나타내고 보라색 부분은 더 짧은 파장을 나타내는 것이다. 

지구와 그 주변 우주물체에서 방출되는 빛의 파장은 실제로 스펙트럼의 더 푸른 부분에서 붉은 부분으로 이동한 다음 적외선의 영역으로 들어간다. 우주의 팽창으로 인해 우주의 구석으로 이동하는 동안 빛의 파장이 고무줄처럼 뻗어나가기 때문. 그렇기 때문에 적외선 천문학이 매우 중요하다. 아주 (매우) 멀리 떠내려간 것을 볼 수 있는 방법이기 때문이다. 이 적색편이 현상을 이용해 138억년의 우주역사를 추정할 수 있게 된다. 

연구팀은 이제 스피어엑스의 감지기로 하늘을 실제로 측정할 수 있도록 조정됐음을 확인했다. 현재 감지기는 냉각 과정을 계속하고 있다. 감지기가 뜨거우면 적외선 측정에 방해가 될 수 있으므로 상당히 차가워야 한다. 

NASA는 4월말부터 스피어엑스가 정상적으로 일상업무를 시작하게되면 매일 600번씩 이같은 이미지 데이터를 확보할 수 있게 된다고 설명했다.

3월 11일 우주로 발사된 4억8800만 달러 짜리 우주망원경 스피어엑스가 이제 곧 본격적으로 하늘 전체지도를 만드는 작업을 시작하게 된다는 뜻이다. NASA가 주도하는 이 우주망원경 프로젝트에는 12개의 기관이 참여했는데, 그 중 한곳이 한국천문연구소여서 우리나라에서 관심을 끈 바 있다.