[천문/우주] 우주에 JWST가 있다면 지구엔 WMKO가 있다! (Keck 천문대) Pt.1

 

일단 이 글을 쓰게 용기와 영감을 주신 @awkmaster님께 감사드립니다. 

[천문/우주] James Webb Space Telescope (JWST) - 제임스웹우주망원경을 소개합니다

(저도 일 하는 곳이 일 하는 곳이다보니 JWST에 대한 소식도 자주 듣고 있었는데 어느덧 발사군요. 많은 분들의 노력이 들어간 만큼 성공적으로 comission 되길 기원합니다.)

 

저희 마모인들이 좋아하는 여행지가 몇군데 있지요. 칸쿤 올 인클루시브도 좋고, 유럽도 좋고, 미국 내에선 하와이도 빼 놓을 수 없지요. 그리고 하와이하면 주로 호놀룰루가 있는 오아후 섬이나 자연을 만끽 할 수 있는 카우아이 섬 등이 유명한데요. 제가 이번에 소개드리고 싶은 물건(?)은 빅아일랜드라고 더 자주 불리는 Island of Hawaii에 위치하고 있습니다. 일단 하와이 사진 하나 보고 가시죠.

 

 

위에 사진은 기필코 제가 하와이에서 직접 찍은 눈 덮인 하와이의 사진이 확실합니다. 빅아일랜드에는 Mauna Loa와 Mauna Kea 라는 형제?자매?남매? 산이있는데요. 그 중에 Mauna Kea 꼭대기에 위치하고 있는 Mauna Kea Observatory들의 사진입니다. 고도가 4910m에 위치하고 있다 보니 기온이 낮아서 뜨거운 태양 아래 Dole Whip 먹고 있어야 하는 하와이에서도 이렇게 눈을 볼 수 있습니다. 이곳엔 여러 나라에서 투자/운영 하고 있는 천문대들이 여러군데 있는데 그 중에서도 저는 W.M. Keck Observatory를 소개해 드리려고 합니다. 이것도 사진 부터 보시죠.

 

 

저 3개의 돔이 다 Keck 천문대는 아니구요, 왼쪽에는 이웃인 Subaru 천문대, 오른쪽에 아이스크린 두 스쿱 떠놓은 모양의 천문대가 Keck 천문대입니다. 각각 1993년(Keck 1)과 1996년(Keck 2)에 완성되어 현재까지도 활발하게 천문학 연구에 도움이 되고 있는 짱짱한 현역들 되시겠습니다. 한 천문대에 망원경이 두개라 한꺼번에 다 보여드리기는 힘들고 내부사진 하나 보여드릴게요.

 

 

두 천체 망원경 중 어느놈인지는 기억이 가물가물하지만 뒤에서 찍은 사진입니다. 사진이라 실감이 잘 나실지는 모르겠는데 이래보여도 직경 10m 의 망원경이 되시겠습니다. 이정도면 망원경이라고 하기도 뭐 한 것이 어마무시하게 큽니다. 완성되었을 당시에는 세계에서 제일 큰 망원경들이었다고 합니다. 지금은 공동 3위쯤 하는거 같네요.

 

(출처 https://www.hawaiipublicradio.org/science/2015-11-24/keck-observatory-celebrates-25-years-of-discovery)

 

위의 사진은 정면에서 찍은 사진인데요, awkmaster님의 JWST글을 보고 오신분이라면 거울들 모양이 꽤나 비슷하단걸 눈치 채셨을 겁니다. 이 모양에 대해 간단하게 설명을 드리자면 망원경은 한마디로 빛을 모으는 도구인데, 저 거울들이 크면 클 수록 모으는 빛이 많아집니다. 모으는 빛이 많아 질 수록 희미한 별들도 잘 볼 수 있게 되구요. 하지만 천체관측용으로 쓰일 수 있을 정도의 정밀한 거울을 만들자면 크기가 커질수록 가격이 천문학적으로 비싸집니다. 그리고 혹시라도 그 미친듯이 비싼 거울에 스크래치라도 난다면... 깨진다면?! 상상하기도 싫네요 ^^;;; 그래서 커다란 거울 하나 대신에 자그마한 육각형 거울 여러개를붙이는 방식이 개발이 되었고 제가 아는 한도 내에선 Keck 천문대에 처음으로 도입된 방식으로 알고 있습니다. 그리고 이 방식은 만~약에 제가 2부 글을 쓰게 된다면 소개 해드릴 굉장히 획기적인 기술을 가능하게 합니다.

 

이 커다란 망원경들이 제 역할을 할려면 일단 이 넓디 넓은 우주 가운데서 자기 위치를 정확히 파악하고 어디를 보고 있는지 정확히 파악 할 수 있어야 합니다. 그래야지 상대적으로 다른 별들이 어디에 있는지 정확히 알 수 있거든요. 이걸 저희끼리는 indexing 혹은 homing 이라고 부르는데 한국어로 번역이 안되네요. 매일 밤 관측을 시작 하기 전에 indexing을 마치고 망원경이 정상적으로 작동하는 지를 확인하는 작업을 하는데요, 운좋게도 제가 그 장면을 타임랩스 영상으로 담은 적이 있어서 여러분께 보여드릴게요.

 

(수전증이 있어 손떨림 양해 부탁드립니다...)

 

 

그럼 다시 천문대 밖으로 나와서 리마인드를 드리자면 Keck 천문대에는 위에서 보신 어마어마하게 크고 훌륭한 망원경은 하나가 아니라 두개나(?!) 있습니다. 이렇게 어마어마하게 크고 훌륭한 망원경은 좋기도 하지만 비싸기도 할 텐데 하나만 지으면 되지 왜 두개나 건설하냐, 돈아깝게시리... 하실 수 있는 분도 있겠지만 여기에는 다 이유가 있다고 합니다.

 

일반적인 사람들에게는 다들 눈이 한 쌍이 있습니다. 각 눈에 맺히는 상이 조금씩은 다를 수 밖에 없고 그 차이를 이용하여 저희 뇌에서는 원근감을 찾는다고 알고 있습니다. Keck 천문대에 있는 한 쌍의 망원경들도 비슷한 역할을 했습니다(과거형). 전문영어로 interferometry, 한국어로 간섭계(?) 라고 하는데 조금 떨어진 위치에서 한 목표를 관측하고 그 자료를 정리해서 좀더 자세한 정보들을 얻을수 있게 되는 것이죠. 혹시 이 영화 기억 하시나요?

 

 

젊었을 적 죠디 포스터 뒤로 보이는 저 안테나들이 사실은 다 망원경이란 사실, 알고 계셨나요? 저 위성티비 안테나 같이 생긴 애들은 Puerto Rico에 있는 Arecibo Observatory에 있는 전파망원경들입니다. 저것들이 다 interferometry에 쓰이는건데요, 파리나 잠자리같은 곤충들이 작은 눈이 여러개 모여있듯 더 많은 망원경들이 모일수록 더 선명해지는 대충 그런 원리라고 생각하시면 됩니다. Keck 천문대의 망원경 한쌍도 원래는 이런 의도로 제작되었었는데요, 요즈음에는 제가 쓸지 안쓸지도 모르는 Part 2를 위해 남겨둔 그 기술에 밀려 interferometry 용도로는 사용되고 있지 않습니다. 그런데도 제가 왜 이렇게 주저리 주저리 대냐면요, 제가 좋아하는 이 사진을 보여드리고 싶어서 그랬습니다.

 

 

Mauna Kea Observatory 중에서도 이렇게 interferometry를 하는 전파망원경들도 있는데, 요녀석들은 Submillimeter Array (SMA) 라고 불립니다.

 

암튼 끝마무리가 좀 이상하긴 하지만 여기까지 TMI TMT(Too Much Information, Too Much Talking)인 제 글을 읽어주셔서 감사합니다. 마일모아에서 사랑받는 하와이에서 이런 일도 일어나고 있다는걸 알려드릴수 있게 되서 영광이구요. 

 

그러면 마지막으로 쓰일지 안 쓰일지 모르는 2부의 티져가 될 수도 있는 유투브 영상 하나 끌어와 봅니다.