‘120억 년 전’ 우주 관측… 감마선 망원경 4기 완공

중성자별 등 천체현상 이해 활용 체렌코프 빛 포착 방식으로 작동 고에너지 전자기파인 감마선을 주로 관측하는 망원경 4기가 완공됐다. 최대 120억 년 전의 우주를 관측해 암흑물질의 정체 등을 탐구하는 데 기여할 것으로 기대된다. 국제 공동 천문관측시설인 체렌코프망원경배열관측소(CTAO)는 스페인 라팔마섬의 로케 데 로스 무차초스 천문대에서 대형 망원경(LST) 4기로 구성된 관측시설 ‘LST 어레이(배열)’ 준공식을 15일(현지 시간) 개최한다고 발표했다. 이번에 완공된 LST 어레이는 북반구에 건설 중인 ‘CTAO-노스(North)’의 핵심 시설이다. 2018년 먼저 지어진 LST-1에 새로 건설한 LST-2·LST-3·LST-4를 더해 고에너지 감마선을 여러 방향에서 동시에 관측한다. 약 20GeV(기가전자볼트·에너지의 단위)에서 수 TeV(테라전자볼트·에너지의 단위로 1TeV는 1000GeV) 영역의 감마선을 관측하도록 설계됐다. 감마선이 블랙홀, 중성자별, 초신성 폭발 등 우주의 극한 천체 및 현상에서 주로 발생한다는 점에서 극한 천체 현상을 이해하는 데 활용될 예정이다. 고에너지 감마선은 이동하는 과정에서 다른 빛과 상호 작용해 흡수되지만 LST는 상대적으로 낮은 에너지의 감마선까지 포착할 수 있어 먼 우주의 천체를 관측하는 데 유리하다. 연구진은 LST 어레이를 통해 현재 138억 년인 우주의 나이가 20억 년 미만이었던 약 120억 년 전의 천체까지 관측할 수 있을 것으로 기대한다. 각 망원경은 지름 23m 반사경과 초고속 카메라를 갖췄다. 우주에서 날아온 감마선이 지구 대기에 충돌해 일어나는 연쇄 현상인 ‘입자 소나기’에서 나타나는 ‘체렌코프 빛’을 포착하는 방식으로 작동한다. 체렌코프 빛은 입자들이 대기 중 빛의 속도보다 빠르게 이동하면서 순간적으로 방출하는 미약한 빛이다. CTAO는 “망원경의 시험 가동과 시스템 통합을 거쳐 정식 운영을 준비할 계획”이라며 “망원경 60기 이상을 설치해 세계 최대 규모의 감마선 천문관측시설을 구축할 예정”이라고 밝혔다. 이병구 동아사이언스 기자 2bottle9@donga.com© dongA.com All rights reserved. 무단 전재, 재배포 및 AI학습 이용 금지 좋아요 0개 슬퍼요 0개 화나요 0개 댓글 0 지금 뜨는 뉴스