[과학]한국-프랑스-미국 공동개발 우주망원경 내년 5월 우주로

미국 현지에서 조립작업이 마무리된 갈렉스우주망원경

우리나라 천문학자들이 참여해 만든 최초의 우주망원경이 완성돼 내년에 발사된다. 갈렉스(GALEX·Galaxy Evolution Explorer)란 이름의 이 망원경은 지구에서는 포착하기 어려웠던 자외선을 관측해 우주의 나이를 밝혀내는 데 단서를 제공할 것으로 기대된다.

29일 과학기술부 산하 자외선우주망원경연구단장 이영욱 교수(연세대 천문학과)는 “미국항공우주국 프랑스 한국 등 3개국 공동연구팀이 캘리포니아공대 우주천체물리연구소에서 98년부터 개발해온 갈렉스 망원경의 조립과 시험이 끝나 내년 5월 초에 페가서스로켓에 실려 발사될 예정이다”고 밝혔다.

페가서스로켓은 가장 적은 비용으로 중소형 위성을 궤도에 올려놓을 수 있는 신개념의 발사체이다. 이 로켓은 B52항공기의 밑에 부착된 상태에서 고도 12㎞까지 비행한 후 항공기에서 분리되면서 자체 추진력으로 우주공간으로 발사된다.

로켓에 의해 고도 690㎞ 상공에 도달한 갈렉스망원경은 지구 주위를 원궤도로 회전하면서 지름 50㎝의 렌즈로 외부 은하에서 오는 자외선을 관측해 데이터를 지상에 보내준다. 연구단은 16명의 연구원 가운데 3명을 캘리포니아공대에 상주시키고 있으며, 전체 예산 900억원 중 3∼4%를 한국이 기여하고 있다.

별은 핵융합반응 과정에서 가시광선 외에 전파, X선, 자외선 등 다양한 파장의 빛을 발생시킨다. 그동안 가시광선은 허블우주망원경, X선은 찬드라우주망원경 등이 우주 구석구석을 관측했지만, 자외선은 이제 관측이 본격적으로 시작되는 단계이다.

자외선 관측이 지상에서 어려웠던 이유는 오존층이 이를 우산처럼 막기 때문이다. 이 우산 덕분에 지구의 생명체는 해로운 자외선을 피할 수 있게 됐지만, 천문학자들은 우리 은하 바깥의 먼 우주에서 오는 자외선은 관측할 수 없었다. 그래서 연구팀은 자외선망원경을 쏘아 올려 먼 우주를 관측하려 하고 있는 것이다.

특히 연구단이 독자 개발한 ‘자외선 은하연령측정법’으로 관측자료를 분석하면 우주의 나이를 정확히 계산할 수 있을 것으로 기대된다. 현재 우주의 나이는 120억년과 150억년 사이를 왔다 갔다 하고 있다.

120억년은 우리 은하에서 가장 오래된 구상성단의 나이가 120억살이므로 우주의 나이도 비슷할 것이란 주장이다. 반면 우주의 팽창 속도 등으로 계산하면 우주의 나이는 150억년 정도까지 나와 논란이 계속되고 있다.

이영욱 교수는 “별은 처음 탄생단계에서는 자외선이 많이 나오다가 중간쯤 되면 자외선 방출량이 줄고 다시 나이가 많아지면 늘어난다”며 “수십억 광년 떨어진 은하는 수십억 광년 전의 은하의 모습이므로 이를 자외선으로 관측하면 우주의 나이를 정확히 알 수 있다”고 말했다.

<신동호동아사이언스기자>dongho@donga.com