어깨너머의 시선
미국의 최첨단 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 공식 관측을 시작하자마자 괄목할 만한 성과를 연신 써 내려가고 있다. 천문학자들은 ‘태초의 별빛’을 관찰하고 외계 생명체의 존재, 별과 은하계의 탄생과 성장, 소멸을 훨씬 정밀하게 보여주는 JWST의 이미지에 경악하고 있다. 하지만 어디까지나 ‘천문학자’들이 그렇다. 일반인들은 잘 모른다. 어떤 의미가 있을까? 왜 미국은 우주의 비밀을 밝히기 위해 막대한 돈을 들이고 있을까.
NASA는 JWST의 발사 목적으로 우주대폭발(빅뱅) 초기 우주의 모습을 관찰하고, 별ㆍ은하계들의 생성ㆍ성장ㆍ소멸 등 생애주기를 관찰하는 한편 외계 생명체의 존재 증거를 찾겠다고 발표했다. 첫번째로 발표된 SMACS 0723 은하단 사진은 은하단 자체의 무거운 중력으로 인해 빛이 왜곡되는 ‘중력 렌즈’ 현상으로 은하단 너머 아주 먼 우주, 즉 빅뱅 3~4억년 후 생성된 것으로 추정된 은하계들의 빛을 포착했다. 물의 존재를 확인한 외계행성 WASP-96b의 대기 분석 결과는 생명체의 존재 증거 찾기 임무와 직결된다. 용골자리 성운은 별의 탄생, 남쪽 고리 성운은 별의 종말, 스테판의 오중주는 은하계의 상호작용과 합병을 보여주는 가장 적절한 이미지들이다.
JWST 과학자들은 어떻게 먼 외계행성에서 수증기를 찾아냈을까? WASP-96b 행성이 별(항성) 앞을 지나갈 때 별빛을 분광 관측했다. 즉 별빛이 행성 대기를 통과하면서 대기 속 성분에 따라 다른 스펙트럼을 갖게 된다는 점을 이용해 WASP-96b의 대기를 통과해온 별빛에서 수증기의 스펙트럼을 확인했다.