어두운 우주의 구성과 진화를 탐구하는 데 전념하는 탐정이 된다고 상상해 보세요. 이것이 유럽우주국(ESA)의 유클리드 임무의 핵심입니다. 최근 이 우주 탐험가는 우주와 시간의 구조를 꿰뚫는 듯한 선명한 이미지로 우리 우주의 먼 곳까지 처음으로 풀 컬러로 엿볼 수 있는 모습을 보여주었습니다.
Barnard 33으로도 알려진 말머리 성운은 오리온 별자리의 일부입니다. 약 1,375광년 떨어져 있으며 지구에서 가장 가까운 거대 별 생성 지역입니다. 이 이미지를 포착한 유클리드를 통해 과학자들은 어린 별뿐만 아니라 천상의 초기 단계에 있는 희미하고 이전에는 볼 수 없었던 목성 질량 행성을 많이 찾을 수 있기를 희망합니다. 이미지 출처:ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, 이미지 처리:J.-C. Cuillandre(CEA Paris-Saclay), G. Anselmi; CC BY-SA 3.0 IGO. 유클리드(Euclid)는 6억 화소 카메라를 갖춘 광각 우주 망원경이다. 유럽우주국(European Space Agency)에서 개발한 이 우주선은 7월 1일 발사되어 지구와 태양의 중력이 평형을 이루고 있는 소위 라그랑주 포인트(Lagrange Point)까지 100만 마일을 이동했습니다. 천문학자들은 장비를 보정했고 모든 것이 예상대로 작동하고 있으므로 작동하도록 했습니다.
주요 임무는 암흑물질과 암흑에너지의 미스터리를 조사하는 것입니다. 천문학자들은 이 두 가지 사실 우주의 95%를 차지합니다. 그러나 우리는 그것이 무엇인지 전혀 모릅니다. 우리는 그것들을 직접적으로 관찰할 수는 없지만(그래서 '어두운' 것입니다), 그 성질에 대한 단서를 줄 수 있는 미묘한 패턴을 관찰할 수 있습니다. 이것이 유클리드가 시도할 작업입니다. 수십억 개의 은하 사이의 윤곽, 운동 및 관계를 연구하고 암흑 물질과 암흑 우주에 대해 무엇을 종합할 수 있는지 확인하는 것입니다.
페르세우스 성단을 바라보는 유클리드의 시선은 단순한 스냅샷 그 이상입니다. 그것은 우주에서 가장 거대한 구조 중 하나에 대한 심층 분석입니다. 2억 4천만 광년 거리에 '단지' 떨어져 있는 이 성단은 암흑 물질이 은하계가 존재하는 광대한 거미줄을 어떻게 조각했는지 이해하기 위한 우주 실험실입니다. 이미지 출처:ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, 이미지 처리:J.-C. Cuillandre(CEA Paris-Saclay), G. Anselmi; CC BY-SA 3.0 IGO. 본질적으로 유클리드의 탐구는 하늘의 3분의 1 이상을 덮고 100억 광년에 달하는 우주의 가장 큰 3D 지도를 작성하는 것입니다. 많은 의미를 담고 있는 임무입니다. 우주의 팽창과 구조 형성을 추적하고 중력의 역할과 우주 여행을 형성하는 암흑 에너지 및 물질에 대해 조명합니다.
유클리드는 제임스 웹 망원경만큼 선명한 해상도를 갖고 있지는 않지만 우주의 훨씬 큰 스냅샷을 포착할 수 있습니다. 암흑물질과 암흑에너지에 대한 단서를 찾고 싶다면 이러한 폭넓은 시각이 필요합니다.
나선은하 IC 342(“숨겨진 은하”)는 은하수 반대편에 위치해 있기 때문에 보기가 어렵습니다. 이미지 출처:ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, 이미지 처리:J.-C. Cuillandre(CEA Paris-Saclay), G. Anselmi; CC BY-SA 3.0 IGO 유클리드의 목표 규모를 한눈에 살펴보기 위해 이 임무가 6년 안에 달성하고자 하는 목표는 다음과 같습니다. 즉, 현재까지 가장 광범위한 우주 3D 지도입니다. 이 지도는 하늘 전체의 1/3을 차지하며 수십억 개의 은하계를 포함하고 지구에서 최대 100억 광년 떨어진 곳을 바라볼 수 있어 본질적으로 우주 초기를 볼 수 있습니다.
천문학자들은 당연히 기뻐하며 그 이유를 아는 것은 어렵지 않습니다.
이탈리아 국립 천체 물리학 연구소의 레슬리 헌트(Leslie Hunt)는 성명에서 “이 이미지(위의 이미지)는 모든 망원경이 그러한 이미지를 만들 수 있는 것처럼 정상적으로 보일 수 있지만 이는 사실이 아니다”고 말했다. 여기서 가장 특별한 점은 은하 전체를 넓은 시야로 볼 수 있을 뿐만 아니라 확대하여 단일 별과 성단을 구별할 수도 있다는 것입니다.
ESA의 과학 담당 이사인 캐롤 먼델(Carole Mundell)은 이미지를 공개하면서 “이번 임무에 대한 모든 엔지니어링 이정표에 도달했으며 이제 과학 단계로 이동할 수 있다고 말할 수 있게 되어 매우 기쁩니다.”라고 말했습니다. “오늘은 정말 특별한 날이에요.”
이 반짝이는 이미지는 NGC 6397에 있는 수천 개의 별을 담고 있습니다. 이미지 출처:ESA. 위의 이미지는 유클리드가 보낼 것으로 예상되는 이미지 유형의 또 다른 놀라운 예입니다.
우리는 은하계의 모든 구상성단에 이런 것이 있을 것으로 기대하지만 지금까지는 단지 몇 개 정도만 볼 수 있을 뿐이라고 말했습니다."라고 이탈리아 국립 천체물리학 연구소의 다비데 마사리가 성명에서 말했습니다. 만약 조수 꼬리가 없다면 구상성단 주위에 암흑 물질 후광이 있어서 바깥쪽 별이 탈출하는 것을 막을 수 있습니다.
ESA의 Euclid 프로젝트 관리자인 Giuseppe Racca는 "이것은 실제로 우리가 달성하기를 바랐던 종류의 이미지입니다."라고 말했습니다. “정말 매우 만족스럽고 자랑스럽습니다.”
은하계의 조용한 춤 속에서 유클리드의 임무는 야심찬 것입니다. 위성은 천구의 3분의 1을 가로지르는 캔버스로 지금까지 생각된 우주의 가장 거대한 지도를 구성하도록 설정되었습니다. 그야말로 천문학의 황금시대입니다.