사상최대 블랙홀 헌터 망원경 떴다

찬드라위성보다 100배 더 감도가 높고 10배나 더 정밀한 사진을 찍을 수 있는 사상최고의 우주관측용 X레이 우주망원경 뉴스타(NuSTAR)가 지구궤도에 안착했다.

미항공우주국(NASA․나사)는 13일(현지시간) 오전 9시 뉴스타 X레이 망원경위성이 태평양 과자레인환초 11.9km 상공의 L-1011 스타게이저 비행기에서 쏘아진 페가서스로켓과 함께 발사돼 지구궤도 상에 무사히 안착했다고 발표했다. 뉴스타는 모든 작업이 잘 되면 한달 안에 우주에 대한 스캐닝을 시작한다.

원자스펙트럼 망원경인 뉴스타(Nuclear Spectroscopic Telescope Array‧NuSTAR)는 우주망원경 가운데 최초로 초점을 맞춰 고에너지 엑스레이(6~79keV)자기장 영역을 관찰할 수 있도록 설계된 X레이 망원경이다.

뉴스타는 나사가 쏘아올린 찬드라위성이나 유럽우주청(ESA)가 쏘아올린 XMM뉴턴 고에너지 X레이 망원경보다도 100배나 감도가 뛰어나다. 또한 10배나 더 정밀한 사진을 찍을 수 있다.

찬드라나 XMM뉴턴은 1만 전자볼트(eV)의 X레이까지 검출해 낼 수 있다. 뉴스타는 7만8천 eV까지 포착해 낼 수 있다. 뉴스타에 실리는 장비는 특별히 코팅한 광학기기와 이전임무 위성인 찬드라나 XMM에 비해 더 높은 에너지를 감지하는 특별히 코팅된 광학기기와 새로 개발된 검출기, 그리고 두 개의 나란히 배열된 망원경으로 구성돼 있다.

김윤진 미션 나사 제트추진연구소 매니저는 발표문을 통해 “ 뉴스타는 배터리 충전을 위해 솔라패널을 펼친 후 지구로 양호하다”는 신호를 보내왔다. 그는 “우리는 이 X레이망원경 위성이 고에너지 X레이를 방사하는 하늘을 향했다는 사실을 확인하고 열광하고 있다”고 덧붙였다.

뉴스타 X레이 망원경은 어떻게 빛과 물질이 그처럼 극단적인 환경에서 활동하는지를 이해하기 위해 만들어졌다. 이에따라 지금까지보다 블랙홀의 중심 근처에서 나오는 더 높은 자기에너지까지 감지할 수 있도록 설계됐다. 뉴스타는 상대적으로 초기의 초신성 폭발의 잔재를 관측하게 될 예정이다.

나사는 새로운 초신성 발견을 기대하고 있으며 만일 초신성이 터질 경우 수 시간 내에 뉴스타망원경을 재조정하게 될 것이라고 말했다. 국제우주정거장(ISS)팀은 무중력상태에서 뻗칠 수 있는 팔을 개발해 망원경을 9미터거리에서 접을 수 있도록 하는 기술을 확보하는데 성공했다.

뉴스타는 가볍기 때문에 비행기에 실린 로켓을 통해 발사됐다. 이는 운영자들이 로켓을 쏘아 올리는 데 드는 엄청난 작업부담을 덜어주었다. 또 지구자기권의 영향을 최소화하기 위해 최대한 적도 근처에서 망원경위성이 발사될 수 있도록 해 주었다.

2년 간 주요 임무를 수행하게 될 뉴스타(NuSTAR)는 선택된 지역의 사진을 찍어 지도를 만든다. 주요임무는 3가지로서 ▲우리 은하계의 중심을 둘러싸고 있는 지역을 조사하고 외은하계 하늘을 심도있게 관찰함으로써 붕괴된 별들과 서로 다른 블랙홀들의 모든 것을 알아내기 ▲어떻게 별들이 폭발하고 어떻게 원소들이 만들어지는지를 이해하기 위해 초기 초거대신성 잔재 속에서 최근 합성된 물질 지도 작성 ▲무엇이 초거대질량 블랙홀을 가진, 극단적 활동성을 보이는 은하계로부터 오는 상대적 제트입자를 움직이는지 확인하는 작업 등이다.

이밖에도 뉴스타는 광범위한 과학탐사, 즉 우주선(cosmic ray)의 기원에 대한 조사에서부터 붕괴된 별들의 주변에 있는 초물리학, 태양표면 주변의 소형 플레어 지도작성까지 이르기까지 다양한 임무를 소화하게 된다.

아래 동영상은 나사가 공개한 태평양상에서의 뉴스타 발사 모습이다.