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비운의 日 천체관측위성 ‘히토미’가 남긴 마지막 유산

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비운의 日 천체관측위성 ‘히토미’가 남긴 마지막 유산

2016.07.07 02:00

일본의 X선 천체관측위성 ‘히토미(아스트로-H)’로 관측한 페르세우스 은하단 중심부의 X선 스펙트럼. - 네이처 제공
일본의 X선 천체관측위성 ‘히토미(아스트로-H)’로 관측한 페르세우스 은하단 중심부의 X선 스펙트럼. - 네이처 제공

발사 한 달 만에 고장난 일본의 천체관측위성이 처음이자 마지막으로 보낸 데이터에서 우주 진화의 비밀을 풀 단서가 발견됐다.

 

앤드류 파비앙 영국 케임브리지대 교수팀은 캐나다 워털루대 등 국제 연구진과 공동으로 외계 은하 중심부에서 새로운 대기권을 발견했다고 ‘네이처’ 7일자에 발표했다.

 

● X선 관측 데이터 분석

 

연구진은 3월 발사한 지 한 달 만에 고장난 일본의 ‘히토미(아스트로-H)’가 통신 두절 직전에 전송한 데이터에서 얻은 자료를 분석했다. 히토미가 생존한 한 달 동안 관측한 데이터를 토대로 연구결과를 얻은 것이다.

 

은하단은 외계 은하 수백, 수천 개가 이루는 집단을 의미한다. 내부에 뜨거운 플라스마 가스층이 있는 걸로 추정됐지만 지금까지 여기에 대해 제대로 관측된 적은 없었다.

 

연구진은 히토미로부터 받은 X선 관측데이터를 분석한 결과 은하단 내부의 플라스마가 어떻게 움직이는지 처음으로 분석해 냈다. 연구진은 이 결과가 우주가 어떻게 서로 균형을 이루는지를 추측하게 해 줄 단서가 될 것으로 보고 있다.

 

파비앙 교수는 “뜨거운 플라스마로 둘러싸인 거대 은하들이 어떻게 서로 힘의 균형을 유지하는지를 알게 됐다”며 “은하 중심의 거대 블랙홀이 은하단의 진화와 우주 진화에 어떤 영향을 미치는지에 대한 단서를 얻은 것”이라고 밝혔다. 

 

연구진은 소량의 기체가 블랙홀에 들어가기만 해도 엄청난 양의 에너지가 방출되고, 이 과정에서 생성되는 거품이 플라스마를 뜨겁게 유지시킨다는 사실 역시 새롭게 확인했다. 브라이언 맥막나라 워털루대 교수는 “우주는 끊임없지 팽창하고 있지만, 은하는 일정 크기 이상 커지지 않는 이유”라고 설명했다.

 

일본은 우주 탄생과 진화의 비밀을 밝히기 위해 올해 2월 X선 천체 관측 위성 ‘히토미(아스트로-H)’를 쏘아 올렸지만, 히토미는 한 달 만에 파손됐다. - 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 제공
일본은 우주 탄생과 진화의 비밀을 밝히기 위해 올해 2월 X선 천체 관측 위성 ‘히토미(아스트로-H)’를 쏘아 올렸지만, 히토미는 한 달 만에 파손됐다. - 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 제공

● 비운의 ‘히토미’는 어떤 위성

 

일본어로 눈동자를 뜻하는 히토미는 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 미국항공우주국(NASA) 등과 공동으로 개발한 X선 천체관측위성이다. 올해 2월 발사돼 지상 580㎞ 궤도에 안착했지만 한 달 여 뒤인 3월 26일 오후 4시 40분경부터 지상과의 통신이 두절됐다.

 

과학자들은 히토미가 통신이 두절되기 직전 비정상적인 회전을 한 점으로 미뤄 고장 원인을 우주쓰레기 때문으로 추정하고 있다. 우주 파편을 추적하는 미국 합동우주운영센터(JSpOC)는 첫 통신 두절 시각으로부터 40여 분 뒤인 5시 20분경 히토미 주변에서 우주 물체 5개를 발견했다고 밝혔고, JAXA 역시 히토미가 고장났다는 사실을 공식 발표했다.

 

당시 JAXA는 “히토미의 기능 회복을 위해 한 달 이상 최선을 다했지만, 위성에 전력을 공급하는 태양전지 패널이 파손돼 복구 가능성이 없다고 판단했다”고 밝혔다.

 

일본이 히토미 개발에 투입한 비용은 총 310억 엔(약 3200억 원)에 이른다. 여기에 NASA, 캐나다 항공우주국(CSA), 유럽항공우주국(ESA) 등이 지원한 장비까지 더하면 실제 손실은 이보다 더 크다. 

 

한편 일본은 X선을 활용한 천체 관측에 관심을 가져 왔지만 대부분 실패로 돌아갔다. 2000년엔 NASA의 천체관측위성 ‘찬드라’에 이은 세계에서 두 번째 X선 관측 위성 ‘아스트로-E’를 우주로 쏘아 올렸지만, 발사 직후 폭발해 바다로 추락했다. 2005년 차기 모델인 ‘스자쿠(아스트로-E2)’ 위성 역시 발사 후 냉각 시스템에서 헬륨 누출이 일어나면서 주요 장비가 망가진 바 있다.


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