우리은하 기원을 탐색한다…NASA 감마선 망원경 ‘코시’(COSI) 쏜다

미 항공우주국(NASA)은 은하수 연구에 신기원을 열 망원경을 우주로 쏘아올릴 예정이다. 이 망원경은 별의 탄생과 죽음에서 아직까지 풀리지 않고 있는 미스터리를 파헤치고, 어떤 화학원소가 은하를 형성하는지를 규명할 것으로 기대하고 있다.

NASA는 19일(현지시간) 우리 은하계를 조사하기 위한 망원경으로 콤프턴 분광계 및 이미저(Compton Spectrometer and Imager;COSI)를 선택했다고 발표했다. NASA의 성명에 따르면, COSI 미션에는 약 1억 4500만 달러(한화 약 1600억원) 비용이 들 것으로 예상되며, 망원경은 2025년에 발사된다.

COSI는 별이 폭발할 때 생성되는 방사성 원자의 감마선을 연구하여 은하에서 화학원소가 형성되는 위치를 파악하는 데 도움을 줄 뿐 아니라, 전자와 질량은 같지만 양전하를 띠는 아원자 입자인 양전자를 규명하는 데 새로운 빛을 비출 것으로 기대된다.

이처럼 NASA는 60년 이상 우리가 여전히 답을 찾고 있는 문제를 해결하기 위해 독창적이면서 소규모인 임무를 설계하고 실행해왔다.“COSI는 지구 자체의 형성에 매우 중요한 성분인 우리 은하계의 화학원소의 기원에 대한 질문에 답을 줄 것”이라고 기대하는 임무 관계자는 “발사업체는 추후 선정할 것”이라고 밝혔다.

COSI 망원경을 완성하기 위해 수십 년 동안 감마선 관측기술을 개발한 연구원들은 2016년 이 망원경의 한 버전이라 할 수 있는 초과 압력 풍선을 띄워올렸다. 망원경 선택에 앞서 2019년 19개의 제안을 받고, NASA의 천체 물리학 탐험 프로그램을 통해 그중 4개의 제안이 선택되었다. NASA는 패널이 네 가지 제안의 개념을 모두 세밀히 분석한 후 COSI를 선택했다고 밝혔다. 이 프로그램은 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA의 고다드 우주비행센터에서 관리한다.

한편, NASA는 허블우주망원경의 후계자로 총 100억 달러를 투입한 제임스웹 망원경(JWST)을 12월에 발사할 막바지 준비를 하고 있다.

NASA와 유럽우주국(ESA), 캐나다 우주국(CSA)의 공동 프로젝트인 JWST는 지구 상공 540㎞ 저궤도를 공전하는 허블망원경과는 달리 고향 행성에서 약 150만㎞ 떨어진 라그랑주 ‘L2’ 지점으로 향한다. 지구와 달 사이의 거리보다 4배 더 먼 이 지점은 우주에서 중력적으로 안정적인 곳으로 빛의 왜곡이 없다. 또 태양이 항상 지구 뒤에 가려 햇빛의 방해 없이 먼 우주를 볼 수 있으며, 망원경에 설치되는 가림막은 지구와 달에서 반사되는 빛도 막아준다.

L2에 주차하는 JWST는 가시광선보다는 적외선 파장에 더 초점을 맞추어 관측할 것이며, 천문학자들에게 우주의 새벽(135억 년 전 최초의 별 탄생)을 보여줄 뿐만 아니라, 주변 외계 행성의 대기에서 생명체의 흔적을 찾는 데 도움을 줄 것이다.

망원경의 주경 지름만 약 6.5m에 달하는 거대한 크기의 JWST는 프랑스령 남미 기아나의 쿠루 마을에 있는 유럽 우주발사장으로 옮겨져 12월 18일 아리안 5 로켓에 얹어져 발사된다.　​

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com