우주의 비밀 밝혀낼 위대한 열쇠, 거대 마젤란망원경(GMT)

한국천문연 건설추진 참여 … 첫 관측 2021년, 관측연구는 2024년 지름 8.4m, 반사경 7장 연결, NASA 허블망원경보다 10배 선명

▲GMT는 직경 8.4m의 거대한 거울 7장으로 구성돼 전체 지름은 25.4m에 달하는 세계 최대급 광학망원경으로서 오는 2021년에 첫 관측을 시작할 계획이다.

세계 최대 광학망원경인 거대 마젤란망원경(GMT, Giant Magellan Telescope) 건설이 결정되면서 천문학의 새로운 지평을 열 것으로 기대되고 있다. 최첨단 과학과 공학기술이 융합해 역사상 가장 먼 우주를 관찰, 우주 탄생 초기까지 연구할 수 있을 것으로 전망되는 것이다. GMT는 한국천문연구원을 비롯해 세계 10개 글로벌 파트너가 참여하며 해발 2500m의 칠레 라스 캄파나스 산 정상에 설치된다. 정상적인 건설을 마치면 오는 2021년에 첫 관측 후 조정기간을 거쳐 2024년부터 본격적으로 관측 연구에 활용될 예정이다.

▲GMT=GMT는 차세대 초대형망원경 가운데 가장 먼저 완성될 망원경이다. 지름 8.4m의 거대한 반사경 7장을 벌집 모양으로 연결해 건설된다. 1장의 무게가 17t에 달하는 반사경은 미국 투산의 아리조나대 스튜어트 천문대의 리처드 F. 캐리스 미러랩에서 제작한다. 거울 형체 제작에 1년여가 소요되고, 그 뒤에도 3년여에 걸쳐 거울 표면을 정밀하게 연마하는 과정을 거쳐야 비로소 완성된다.

완성되면 전체 지름이 25.4m에 달해 미국항공우주국(NASA)가 보유하고 있는 허블우주망원경(HST)보다 6배 이상 큰 집광력으로 최대 10배 이상 선명한 영상을 확보할 수 있다. 2021년에 첫 관측을 시작할 예정이며 2024년부터는 정상 가동을 목표로 하고 있다. 10억 달러에 달하는 GMT 프로젝트의 건설 예산은 글로벌 파트너 기관, 정부 및 민간 기부금으로 추진된다.

▲어디에 건설되나=GMT는 칠레 아타카마 사막의 건조하고 맑은 하늘 아래 자리 잡은 카네기 연구소의 라스 캄파나스 천문대 부지에 22층 높이로 건설될 계획이다. 라스 캄파나스 지역은 사막지대여서 건조하고 맑은 날씨가 유지된다. 1년 평균 80%의 밤을 관측할 수 있으며 이 가운데 측광학적으로 의미 있는 날은 약 60~65%인 220일에 달한다. 이는 하와이의 마우나 케아 천체 관측단지를 제외하고 세계 최고 수준이다. 또 라스 캄파나스 부근에는 인구가 밀집한 도시가 없고 광산이나 관광지 등이 개발되지 않아 밤하늘이 매우 어둡다. 앞으로도 개발 가능성이 적어 망원경을 장기간에 걸쳐 운용할 수 있다.

따라서 어두운 천체 관측에 용이한 지리적 이점을 갖고 있다.

▲GMT의 역할=과학적 목표는 가까운 별 주위에 존재하는 지구형 행성의 발견에서부터 멀리 떨어진 별과 은하의 빛이 블랙홀에 의해 휘어지는 미세한 현상의 검출까지 매우 다양하다. 138억년 전 빅뱅 직후 탄생한 원시 은하의 별빛처럼 희미한 빛을 검출해 태초에 형성된 천체의 존재를 밝혀낼 것으로 기대된다.

천문학자들은 GMT 건설이 완료되면 다른 별 주변을 공전하는 행성 중에서 생명이 존재할 가능성이 있는 행성을 연구하고, 빅뱅 후 초기 우주 모습을 관측할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 또 최근 천문학계에서 관심을 갖고 있는 암흑물질과 암흑 에너지, 거대 블랙홀의 신비도 연구할 수 있을 전망이다.

거대 마젤란망원경기구(GMTO, Giant Magellan Telescope Organization) 이사회 의장이자 시카고대학 천문학과 석좌교수인 웬디 프리드만(Wendy Freedman) 박사는 “GMT는 천문학의 새로운 장을 열 것”이라며 “GMT가 우주가 탄생한 후 최초로 빛을 낸 천체를 찾아내고 은하계에서 생명체가 거주할 수 있는 제2의 지구를 가려낼 것”이라고 말했다.

또 “GMTO의 글로벌 파트너 기관들이 GMT 건설을 시작하기로 내린 결정은 최첨단 과학과 공학기술을 이용, 우주의 신비를 밝히기 위한 위대한 여정이 시작됐음을 알리는 중요한 이정표”라고 강조했다.

GMTO 이사회에서 우리나라를 대표하는 이사로 활동하고 있는 한국천문연구원 대형망원경사업단장 박병곤 박사는 “세계에서 가장 큰 망원경의 건설 참여를 통해 우리나라 천문학 연구 수준의 비약적인 발전 뿐 아니라 최첨단 관측 기기 개발 기술, 초정밀 광학계 및 광기계 개발 기술 등의 질적 성장에 크게 기여할 것”이라고 전망했다.

이영록 기자 idolnamba2002@