한미 합작 스피어엑스, 세계 첫 전천 우주지도 완성

한미 공동 개발 우주망원경 스피어엑스, 세계 최초 전천 우주지도 공개

우주항공청과 한국천문연구원, 미국 항공우주국(NASA)이 공동으로 개발한 우주망원경 스피어엑스(SPHEREx)가 2025년 6월 19일, 첫 번째 전천 우주지도를 성공적으로 완성해 공개했다. 이번 성과는 우주망원경이 102가지 적외선 파장을 분광해 전 하늘을 관측한 최초의 기록으로, 우주 진화 연구에 중요한 자료로 활용될 전망이다.

스피어엑스의 관측 과정과 기술적 특징

스피어엑스는 2025년 3월 12일 발사되어 5월 1일부터 본격적인 관측에 들어갔다. 약 6개월간 지구를 하루에 14.5바퀴 공전하며 남북극을 가로지르는 궤도를 따라 우주 전체를 관측했다. 관측된 적외선 파장은 인간의 눈으로 볼 수 없기에, 이를 가시광선 색상으로 변환해 이미지로 재구성했다. 각 색상은 별, 뜨거운 수소 가스, 우주먼지 등에서 방출되는 적외선 빛을 나타낸다.

스피어엑스는 매일 하늘의 원형 띠 영역을 따라 약 3600장의 이미지를 촬영하며, 지구의 태양 공전에 따라 시야가 이동해 6개월간의 관측을 통해 360도 전천 모자이크 이미지를 완성했다. 이 과정에서 6개의 검출기에 특수 설계된 선형분광필터를 활용해 102가지 파장대역을 관측, 은하와 별, 별 탄생 지역 등 천체의 고유 정보를 담아냈다.

과학적 의의와 향후 계획

스피어엑스가 관측한 102가지 적외선 색상을 활용하면 수억 개 은하의 거리 측정과 3차원 분포 지도화가 가능하다. 이 데이터는 우주의 역사, 은하 형성과 진화, 생명체 기원의 물과 얼음 탐사 등 주요 과학 임무에 활용된다. NASA 제트추진연구소(JPL)가 총괄하며, 미국 10개 기관과 한국 천문연 정웅섭 박사 연구팀 등 한국 과학자들도 데이터 분석과 연구에 적극 참여하고 있다.

국제 공동 연구팀은 스피어엑스의 2년 임무 기간 동안 세 차례 추가 전천 관측을 진행해, 감도가 향상된 3차원 통합 지도를 완성할 계획이다. 완성된 데이터는 NASA IPAC 적외선 과학 아카이브(IRSA)를 통해 전 세계 과학자와 일반인에게 무료로 공개된다.

전문가 평가와 한국 과학계의 기대

NASA 천체물리학 부서 숀 도마갈-골드만 국장 대행은 "스피어엑스가 단 6개월 만에 102개의 새로운 우주 지도를 완성한 것은 놀라운 성과"라며 "이 방대한 데이터는 전 세계 천문학자들에게 새로운 발견의 보고가 될 것"이라고 평가했다.

우주항공청 강경인 우주과학탐사부문장은 "한국이 참여한 스피어엑스 관측자료를 통해 우리 과학자들이 우주얼음, 활동성 은하핵, 태양계 소천체 연구 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 수행할 것"이라고 강조했다.