[잡학지식] 우리가 보는 제임스웹 망원경의 사진은 사실 가짜?

본 포스팅에서는 잘 언급되지 않는 제임스웹 망원경의 매우 기본적인 원리와

공개된 관측사진에 대한 정보만을 공유합니다.

 

<제임스웹 망원경에 대한 기본 정보는 아래 나무위키 참고>

https://namu.wiki/w/%EC%A0%9C%EC%9E%84%EC%8A%A4%20%EC%9B%B9%20%EC%9A%B0%EC%A3%BC%20%EB%A7%9D%EC%9B%90%EA%B2%BD

 

지난 2021년 12월 25일,

제임스웹 망원경이 발사되고 불과 1년도 되지 않았으나 NASA에서 공개한 새로운 사진덕분에

엄청난 주목을 받고 사람들이 우주에 대한 관심을 더욱 갖게 되지 않았나 싶다.

 

여러 사진이 새롭게 공개되었으나, 아마도 이 사진 "용골자리 성운" 덕분에 한참 이슈가 되었던 것 같고

나 역시 넋을 놓고 신기하다고 구경했다.

이미지 출처 NASA

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사실 이전까지는 먼저 발사된 허블 망원경을 통해 우주의 모습을 많이 봐왔으나,

최근 발사된 제임스웹 망원경과는 빛을 감지하는 반사경의 사이즈가 넘사로 차이가 나다보니 새롭게 발견되는 모습이 많이 있다.

 

카메라의 센서와 거의 비슷한 맥락인 것 같다.

카메라도 센서가 클수록 더 많은 빛을 받아 들일 수 있을 뿐 아니라

화질도 높고 약한 빛으로도 더 선명하게 이미지화 하는 것처럼 말이다.

 

제임스웹 망원경이 발사된지 1년도 안되었지만 새로운 우주의 사진이 계속등장하는 이유는

제임스웹 망원경이 허블망원경보다 반사경이 압도적으로 크다보니 더 약한 빛을 감지할 수 있게 된다.

 

우주에서 약한 빛이라하면 그냥 밝기 자체가 약한가 생각할 수 있겠지만,

더 먼곳에서 시작되는 빛을 뜻하기도 한다.

 

따라서 기존 허블망원경이 관측할 수 있는 범위보다

훨씬 먼 거리의 빛을 제임스웹 망원경은 측정이 가능하다.

다시말하자면 우주가 만들어졌다고 보는 빅뱅의 시점을 138억년 전으로 가정하고 있는데,

제임스 웹 망원경으로는 기존 허블 망원경보다 빅뱅의 시발점인 과거 138억에 더 가까운 빛을 관측할 수 있는 것이다.

 

이로 인해 기존에 밝혀지지 않았던 더 많은 우주의 비밀이 밝혀지지 않을까 기대를 하고 있다.

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제임스웹 망원경은 반사경뿐 아니라 적외선을 탐지하는 망원경이라 허블보다 훨씬 더 먼거리의 빛을 관측이 가능하다.

무슨말인지 간단히 설명하자면 빛은 우리가 볼 수 있는 가시광선을 포함하여 적외선, 자외선, X선등 다양하다.

 

다만 눈으로 보이질 않기때문에 가시광선만을 빛이라 생각하는 게 일반적인 현상이다.

빛은 열을 내는 모든 물체에서 발생하게 되고, 이중에 사람은 가시광선만 볼 수 있다.

고로 빛은 가시광선이 아니고 스펙트럼에 있는 모든 것들이 빛을 구성한다고 생각하면된다.

빛의 스펙트럼을 보면 가시광선을 기준으로 우측은 적외선 및 전파의 영역이고,

좌측은 X선 및 감사선의 영역이다. 동시에 우측은 에너지가 낮고, 좌측은 에너지가 높다는 의미이기도 하다.

 

그렇다고하면 망원경이 가시광선이 아닌 적외선을 탐지한다고 하면 더 적은 빛을 탐지할 수 있다는 결론이 나온다.

허블망원경은 가시광선을 이용하는 망원경이었기에 가시광선보다 약한 적외선에 대해서는 탐지가 불가하였다.

 

허나 제임스웹은 적외선 탐지가 가능하기때문에 더 약하지만 더 멀리 있는 빛을 관측할 수 있는 것이고 이로 인해 

새로운 관측 결과물들이 공개가 되고 있는 이유이기도 하다.

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여기서 한가지 의문점이 생길 수 있는데,

가시광선을 관측하면 망원경으로 찍은 사진과 우리가 아는 색상과 일치하여 이해하는데 문제가 없다.

 

하지만 적외선을 탐지하는 것은 우리가 아는 가시광선의 색상과는 많이 다르다.

제임스웹 망원경의 관측사진 또한 적외선이기에 NASA에서 공개된 색상과는 상이할 수밖에 없다.

대신 더 정확하고 정교한 관측은 가능했을 것이다.

 

기존에 허블망원경이 관측한 이미지는 가시광선이니, 덜 정교하더라고 색상을 차용할 수 있게 된다.

 

그리하여 허블의 가시광선으로 인한 색상과 제임스웹의 적외선으로 인한 정교함이 합쳐지게되면

아마 언론이나 인터넷에서 보는 제임스웹 망원경의 사진이 될 것이다.

 

서론에 언급했던 용골자리 성운 사진을 보면서 제임스웹을 극찬했는데,

사실 허블이 없었다면 다른 결과물이 나왔을 수 도 있겠다 싶다.