[뉴욕타임즈] 웹 망원경이 이제 막 시작되었습니다

뉴욕타임즈의 기사를 번역기로 번역한 포스팅입니다.
원문 기사는 아래의 링크를 확인하세요.

https://www.nytimes.com/2022/12/27/science/astronomy-webb-telescope.html

The Webb Telescope Is Just Getting Started

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작성자 : Dennis Overbye

작성일 : Tue, 27 Dec 2022 08:00:18 +0000

 

볼티모어 — 지금까지 그것은 하늘이 내린 눈사탕이었습니다. 신비롭고 헤아릴 수 없을 정도로 먼 빛 덩어리들로 가득 찬 검은 광활한 우주. 해왕성, 목성 그리고 우리가 이미 알고 있다고 생각했던 다른 이웃들의 유령 같은 초상화들. 제임스 웹 우주 망원경의 적외선 투과 눈에 의해 보이는 성운과 은하. 아폴로 달 착륙을 위해 건설된 NASA의 관리자 제임스 웹의 이름을 딴 이 망원경은 NASA, 유럽 우주국, 캐나다 우주국의 공동 프로젝트이다. 그것은 인간의 눈으로는 볼 수 없는 파장으로 우주를 관찰하는 임무를 띠고, 20년 동안 문제를 겪은 후, 1년 전 크리스마스에 발사되었다. 21피트 너비의 주 거울을 가진 웹은 이전의 허블 우주 망원경보다 7배 더 강력하다. 당신이 어떻게 계산하느냐에 따라, 망원경으로 한 시간의 관찰 시간은 NASA에 $19,000 이상의 비용이 들 수 있다. 그러나 NASA도 천문학자들도 예쁜 사진을 찍기 위해 그 모든 돈과 정치적 자본을 지불하지 않았다. 아무도 불평하고 있지 않다. 웹과 허블망원경을 운영하는 우주망원경과학연구소의 낸시 레벤슨 임시 소장은 "첫 사진은 시작에 불과했다"고 말했다. "그들을 실제 과학으로 바꾸기 위해서는 더 많은 것이 필요합니다."

밝은 (적외선) 미래

12월에 3일 동안, 약 200명의 천문학자들이 망원경의 첫 번째 결과를 듣고 토론하기 위해 연구소의 강당을 가득 채웠다. 주최 측에 따르면 추가로 300여 명이 온라인으로 시청했다. 그 행사는 웹의 성공적인 시작과 취임을 축하하는 뒤늦은 축하와 그것의 밝은 미래를 예고하는 역할을 했다. 천문학자들은 한 명씩 연단으로 행진했고 12분 제한을 준수하기 위해 빠르게 말을 하며 수많은 발견들을 휩쓸었다. 상대적으로 젊은 시절에도 이미 초대질량 블랙홀을 생성한 은하. 생명체가 살 수 있는 행성을 품고 있을지도 모르는 적색 왜성 트라피스트 1 주위를 도는 7개의 암석 외계 행성 중 일부에 대한 대기 연구. (데이터에 따르면 외계 행성 중 적어도 2개는 우리가 알고 있는 것처럼 생명체를 질식시킬 수 있는 부피가 큰 원시 수소 대기가 부족하지만 물이나 탄소와 같은 밀도가 높은 분자의 희박한 대기를 가지고 있을 수 있다.) 이산화질소) 몬트리올 대학의 비요른 베네케는 외계 행성 중 하나에 대한 데이터를 제시하면서 "우리는 사업을 하고 있다"고 선언했다. 라이스 대학의 메건 레이터는 그녀의 동료들을 데리고 카리나 별자리에 있는 별 형성의 구름이 많은 온상인 우주 절벽을 통과하는 "딥 다이브"에 갔다. 그녀는 뜨거운 열기로 태어난 새로운 별들로부터의 제트, 충격파, 그리고 더 거대한 근처 별들로부터의 이온화 방사선이 어떻게 끊임없이 우주 지리를 재구성하고 새로운 별들의 형성을 촉발하는지 추적하고 있다.

 

"이것은 태양이 형성되었을 때 우리 태양이 어떤 과정을 거쳤는지에 대한 본보기가 될 수 있습니다," 라고 라이터 박사가 한 인터뷰에서 말했습니다.

발표 사이에, 사이드라인과 복도에서, 1989년 웹 망원경의 아이디어가 처음 제기되었을 때 곁에 있던 원로 천문학자들은 서로 축하하고 망원경의 발전에 대한 전쟁 이야기를 교환했다. 그들은 젊은이들이 허블 망원경으로 그들 자신의 업적을 날려버린 데이터를 자랑할 때 소리내어 숨을 헐떡였다. 망원경 운영 프로젝트 과학자인 제인 릭비는 망원경이 마침내 발사에 가까워졌을 때 1년 전의 감정적인 격동을 회상했다. 이 기구는 우주에서 펼쳐지도록 설계되었으며, 344개의 잠재적인 "단일점 고장"이 있는 복잡한 과정이었습니다. 그리고 Rigby 박사는 계속해서 그것들을 셀 수 밖에 없었습니다. 그녀는 볼티모어에서 "나는 부정의 단계에 있었다"고 말했다. 그러나 발사와 배치는 완벽하게 진행되었다. 이제 그녀는 "나는 꿈을 꾸고 있다"고 말했다. 1989년 궁극적으로 웹을 이끌었던 우주 망원경 과학 연구소의 핵심 회의를 주재했던 산타 크루즈 캘리포니아 대학의 천문학자 거스 일링워스는 "저는 그저 날아갈 뿐입니다."라고 간단히 말했습니다. 회의 첫날 후 열린 리셉션에서, NASA의 고다드 우주 비행 센터의 존 매더와 웹의 수석 프로젝트 과학자는 망원경을 만든 2만 명의 사람들, 우주에서 그것을 시험한 600명의 천문학자들, 그리고 그것을 사용할 새로운 세대의 과학자들에게 잔을 들었다.

 

"우리가 그것을 계획하기 시작했을 때 여러분 중 일부는 태어나지도 않았습니다."라고 그가 말했습니다. "해봐!" 왕복 기계

지금까지 카메라, 분광기, 그리고 다른 기구들로 가득 찬 망원경은 기대 이상이다. (이것의 분해능은 광고된 것보다 두 배 더 좋습니다.) 리그비 박사는 망원경의 완벽한 발사로 인해 26년 이상 작동할 수 있는 충분한 조종 연료를 갖게 되었다고 보고했다. 그녀와 그녀의 동료들이 그들의 악기의 성능 통계를 덜컥거리며 "이것들은 행복한 숫자들입니다,"라고 그녀는 말했다. Rigby 박사는 망원경의 기구들이 여전히 보정되고 있기 때문에, 그 숫자들은 아직 바뀔지도 모른다고 경고했다. 그녀는 로비에서 천문학자들에게 "그렇지 않으면, 당신은 당신의 삶을 싫어하게 될 것입니다."라고 말했다. 아마도 지금까지 웹 망원경이 보여준 가장 큰 놀라움은 우주의 천년 초의 사건들을 포함한다. 은하들은 전투에서 검증된 우주론적 모델들이 추정한 것보다 더 빨리 별들을 형성하고 생성하고 육성해온 것으로 보인다. "은하가 어떻게 그렇게 빨리 늙어버렸을까요?"라고 이날 들른 존스 홉킨스 대학의 노벨 물리학상 수상자이자 우주론자인 아담 리스가 물었다. 한 천문학자가 "우주의 봄"이라고 부르는 그 지역을 탐험하는 것은 JADES(JWST 고급 심층 은하계 탐사), CERS(우주 진화 초기 방출 과학), GLASS(우주에서 온 그리즘 렌즈 증폭 탐사) 및 PULLS(재이온화를 위한 주요 은하계 탐사 지역)와 같은 민첩한 두문자어와의 여러 국제 협력의 목표이다. 그리고 렌즈 과학). 웹의 적외선 비전은 이러한 노력의 기본이다. 우주가 팽창함에 따라, 은하와 다른 먼 천체들은 지구로부터 너무 빨리 멀어지고 있어서 그들의 빛은 늘어나고 보이지 않는 적외선 파장으로 옮겨졌다. 특정 지점을 넘어서면, 가장 멀리 있는 은하들은 매우 빠르게 물러가고 있고, 그들의 빛은 파장이 너무 길어서 허블 망원경으로도 보이지 않는다.

 

웹 망원경은 최초의 은하계가 별들로 꽃을 피우기 시작한 10억 년 전의 우주를 나타내는 이 지역들을 노출하고 탐사하기 위해 고안되었다.

"물질이 식고 별에 불을 붙일 만큼 밀도가 높아지기까지는 시간이 걸립니다," 라고 하트퍼드셔 대학의 엠마 커티스-레이크이자 JADE 팀의 일원이 말했습니다. 그녀는 우주가 40억년이 되었을 때 별의 형성 속도가 최고조에 달했고, 그 이후로 계속 떨어지고 있다고 덧붙였다. 우주는 이제 138억년이 되었다. 천문학자들은 적색편이라고 불리는 매개변수로 우주 거리를 측정하는데, 이것은 멀리 있는 물체로부터의 빛이 얼마나 늘어졌는지를 나타낸다. 불과 몇 달 전만 해도 우주의 나이가 약 6억 4천 6백만 년이었던 때에 해당하는 8의 적색편이는 높은 적색편이로 간주되었다. 닥터 덕택에. 커티스호와 그녀의 동료들은 적색편이의 기록을 현재 13.2로, 우주의 나이가 3억 2천 5백만 년에 불과했을 때와 일치한다. Curtis-Lake 박사와 그녀의 팀은 허블이 탐지할 수 없었던 은하를 찾기 위해 GOODS South라고 불리는 하늘의 한 부분에 망원경을 조준했다. 아니나 다를까, 그들 중 네 명이 창조의 열기 안개 속에 망령들이었다. 그 후의 측정은 그들이 정말로 시간을 훨씬 거슬러 올라간다는 것을 확인시켜 주었다. 샌타크루즈 캘리포니아 대학의 JADE 회원인 브랜트 로버트슨은 "우리는 공개적으로 그것을 믿는다고 말하고 싶지 않았다"고 말했다. 그 기록은 오래 지속되지 않을 것으로 예상된다. CEERS의 공동 연구는 우주가 겨우 2억 5천만 년 된 때부터 적색편이가 16일 수 있는 후보 은하를 보고했다.

 

전문가들은 이미 이 과로한 은하들이 초기 우주에 대한 현재의 이론에서 근본적인 것을 드러내는지 여부에 대해 논쟁하고 있다. 아마도 어떤 분야나 효과가 그 당시 중력을 흡수하고 은하와 블랙홀의 성장을 가속화시켰을 것이다. 또는 아마도 이러한 불일치는 단지 별 형성의 지저분한 세부 사항인 "위체 물리학"에 대한 과학적 불확실성을 반영할 뿐일 것이다. 지난 20년 동안 천문학자들은 암흑 에너지, 암흑 물질, 그리고 원자 물질의 중간 정도로 구성된 우주에 대한 확고한 "표준 모델"을 연마해왔다. 커티스-레이크 박사는 인터뷰에서 "이 모델을 깨기에는 너무 이르다"고 말했다. 웹은 30년 동안 이 모델을 관찰해 왔다. "우리는 초기 단계에 있어요,"라고 그녀는 말했다. 마지막 이야기는 닥터 매더에게 돌아갔다. 그는 망원경의 역사를 축소했고, 2011년 이 프로젝트가 취소될 위기에 처했을 때 이 프로젝트를 지지했던 바바라 미컬스키 전 메릴랜드 상원의원에게 고함을 질렀다. 그는 또한 NASA의 다음 대규모 활동인 생명체 거주 가능한 세계 관측소라고 불리는 12미터의 우주 망원경을 미리 보고 행성을 찾고 그것은 행성을 찾고 그것들을 연구할 것이다. 그는 "우리가 한 모든 것이 가치 있는 것으로 드러났다"고 말했다. "그래서 우리는 여기 있다: 이것은 축하 파티입니다. 여기에 무엇이 있는지 처음으로 엿보는 것입니다. 그것은 우리가 마지막으로 할 일이 아니다."