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BBC News | 코리아

텐옌: 우주의 기원을 향하는 세계 최대의 망원경

FAST는 구경 500미터의 전파망원경이다. 거대한 우주의 미스터리를 풀기 위한 천문학자들의 새로운 "눈"이다. 기존 세계 최대 전파망원경보다 두 배 가까이 큰 이 망원경은 어떤 능력을 갖췄을까?

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FAST 망원경은 중국 남부의 산악지대에 위치했다

출처Getty Images

중국 남부의 산악지대에 거대한 금속 그릇이 하늘을 향해 놓여 있다.

세계에서 가장 크고 가장 강력한 전파망원경이다. 이 망원경은 지난 1월 12일 정식 가동에 들어갔다.

그 공식명칭은 500미터 구면 망원경(FAST)이다.

중국은 이 망원경에 '하늘의 눈'이라는 뜻의 '텐옌'(天眼)이라는 이름을 붙였다.

더 크고 더 강력한

FAST는 우주의 깊고 어두운 구석을 탐색할 것이다. 우주의 기원과 외계 생명체에 대한 단서를 찾기 위해서다.

FAST 망원경은 우주의 보다 깊고 어두운 부분을 탐색할 수 있을 것이다

출처NASA

이름에서 알 수 있듯, 이 망원경의 구경은 0.5킬로미터에 달한다. 푸에르토리코에 있는 305미터 구경의 미국 아레시보 천문대 망원경보다 크다. 2016년 9월 FAST가 완공되기 전까지는 아레시보 전파망원경이 세계 최대 전파망원경이었다.

크기만 큰 게 아니다. 현재 운영되고 있는 그 어떤 전파망원경보다 2.5배 더 민감하다.

1990년대 착공을 시작했다. 완공에 20여년이 걸렸고, 2016년 첫 작동 테스트를 시작했다.

FAST는 기존의 최대 규모 망원경보다 가시거리가 2배 이상이다

출처Getty

FAST의 임무는 무엇인가?

FAST를 만든 이들은 이 망원경이 우주의 기원과 진화의 신비를 밝힐 신호를 찾아주리라 기대하고 있다.

중력파장 탐색과 관련된 일이 주요 과제다. 암흑물질에 대한 연구를 수행하고, 외계 문명의 단서도 살필 것이다.

과학자들이 가장 크게 기대하는 것 중 하나는 아주 빨리 사라지는 강력한 에너지인 '빠른 전파 폭발(fast radio bursts, FRB) 탐지 능력이다.

FRB는 아직까지 수수께끼로 남아있지만 FAST가 그 해결의 실마리를 제공할 수 있다

출처Getty

FRB의 기원은 여전히 수수께끼로 남아 있다. 이것과 관련된 새로운 사실이 나온다면 대단히 긍정적인 평가를 받을 수 있을 것이다.

캐나다 맥길 대학의 천체물리학자인 빅토리아 카스피는 BBC와의 인터뷰에서 "FAST는 더 희미한 FRB를 탐지하고 연구할 훌륭한 도구가 될 것"이라고 말했다.

"이 망원경은 FRB가 방출되는 메커니즘과 어쩌면 그 기원에 대한 단서를 제공해 줄 겁니다."

FAST는 아레시보 전파망원경보다 전파 파장을 모을 수 있는 영역이 두 배 정도 넓다.

전문가들은 FAST의 성능이 '인상적'이라고 말한다

출처Getty

매사추세츠 대학 천문학 교수인 민윤은 "FAST를 통해 약한 세기를 가졌거나 감지할 수 없는 가장자리에 있는 우주 신호를 찾는 천문학자들의 능력이 크게 향상된다"고 BBC와의 인터뷰에서 말했다.

시험 운영 당시, FAST는 102개의 새로운 펄서-펄스(pulse) 형태의 짧고 규칙적인 전파 신호를 보내는 천체-를 발견했다.

브리티시 컬럼비아 대학의 천체물리학자인 빌 맥커천은 BBC와의 인터뷰에서 이를 두고 "인상적인" 성과라고 말했다.

"새로 발견된 것들의 특징을 알게 된다면 꽤 재미있을 겁니다."

우주의 수소 같은 기체를 연구하는 FAST의 기능 또한 과학자들의 관심사다. 은하계의 역학 관계를 연구할 때 도움이 되기 때문이다.

우주 기체에 대한 관측은 은하계들의 역학 관계에 대한 연구를 도와줄 것이다

출처NASA

'하늘의 눈'을 만드는 데 얼마나 들었을까?

중국 남서부 지역 자연분지인 다우당 분지에 있는 FAST 건설에는 1억8000만 달러가 투입됐다.

여기에는 천체의 여러 부분에 초점을 맞춰 움직이는 알루미늄 패널이 약 4400개 들어 있다.

코넬 대학의 천문학자 마르타 헤인즈는 이러한 기능이 아레시보 전파망원경보다 뛰어난 점 중 하나라고 BBC에 말했다.

"아레시보의 패널은 활발하게 움직이지 못합니다. FAST의 광학 시스템은 천체의 더 넓은 지역을 가리킬 수 있어요. 그중 일부는 아레시보로는 접근이 불가능한 곳이죠."

베이징대 천문천체물리학연구소에 따르면, "하늘의 눈"은 다른 전파망원경보다 시야가 넓다. 천체의 더 많은 부분, 더 많은 우주의 현상, 그리고 외계 생명체 등을 발견할 가능성이 더 높다는 뜻이다.

FAST의 야심만만한 목표를 갖고 있다. 바로 우주의 기원에 대한 수수께끼를 푸는 것이다

출처Getty Images

남은 과제들

마르타 헤인즈에 따르면, FAST가 수집할 엄청난 양의 데이터를 효율적으로 관리하는 일은 매우 어려운 과제다.

여기에 인간이 발생시키는 무선 간섭을 제거하거나 완화시켜야 한다.

헤인즈는 결국 FAST를 운영하는 이들은 데이터를 처리할 능력을 갖춘 소프트웨어와 새로운 장비를 만들어야 할 것이라고 말했다.

커다란 과제가 있는 것은 사실이다. 하지만 브리티시 컬럼비아 대학의 천체물리학자인 빌 맥커천은 "천문학자들은 FAST에 거는 기대가 크다"고 말했다.

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