NASA의 로만 망원경, 외계행성 이미징을 위해 능동 코로나그래프 사용

NASA의 차세대 낸시 그레이스 로만 우주 망원경은 이르면 다음 달 말 발사 예정으로, 우주에서 처음으로 배치되는 능동 코로나그래프를 탑재할 예정입니다. 이 장비는 별빛의 대부분을 차단하여 천문학자들이 다른 별을 공전하는 행성, 특히 우리 태양계와 유사한 행성을 직접 이미징할 수 있도록 설계되었습니다. 이 임무는 궁극적으로 미래 망원경이 지구와 유사한 세계의 첫 번째 사진을 촬영할 수 있는 길을 열 수 있습니다.

이 망원경은 연구자들이 이전보다 더 작고, 더 어둡고, 더 가까운 행성을 볼 수 있게 함으로써 외계행성 과학 분야에 영향을 미칠 것입니다. 허블과 제임스 웹 우주 망원경의 이전 코로나그래프가 정적 차단기를 사용하는 반면, 로만의 시스템은 능동 파면 제어를 사용합니다. 남은 별빛을 측정하고 두 개의 변형 가능한 거울을 사용하여 이를 억제하는데, 각 거울은 48x48 그리드의 작은 액추에이터를 가지고 있어 거울 표면을 수소 원자 직경의 약 10분의 1인 10피코미터만큼 조정할 수 있습니다. 이 기술은 현재 우주 기반 코로나그래프에 비해 외계행성에 대한 감도를 최대 1,000배 향상시킬 것으로 예상됩니다.

이것이 중요한 이유는 지금까지 촬영된 거의 모든 외계행성이 거대하고 젊으며 별에서 멀리 떨어져 있어 우리 태양계의 행성과 전혀 다르기 때문입니다. 로만은 진정한 목성 유사체, 즉 태양과 같은 별을 지구 궤도 반경의 몇 배 거리에서 공전하는 성숙한 가스 행성을 직접 이미징할 수 있습니다. 그러한 행성은 내부 열에서 빛나는 것이 아니라 주로 별빛을 반사할 것입니다. 약 3억 화소의 광시야 카메라는 또한 유사한 해상도에서 허블의 가장 넓은 노출보다 약 100배 더 큰 이미지를 캡처하여 천문학자들이 암흑 물질, 암흑 에너지를 연구하고 약 10만 개의 새로운 외계행성을 탐지하는 데 도움을 줄 것입니다.

배경: 로만 우주 망원경은 NASA의 첫 번째 천문학 책임자인 낸시 그레이스 로만의 이름을 따서 명명되었습니다. 이 망원경은 광시야 카메라와 코로나그래프 장비를 모두 탑재할 것입니다. 코로나그래프는 '실리콘 잔디'라는 미세한 스파이크가 포함된 마스크를 사용하여 광자를 가두어 산란광이 검출기에 도달하는 것을 방지합니다. 로만의 첫 해 관측을 위해 프로젝트가 선정된 하버드 연구 과학자 하비에르 비아나는 이 도약을 '소수의 사람과 인터뷰하는 것'에서 '전 세계 인구 조사를 실시하는 것'으로 비유했습니다.

다음 단계: 망원경은 다음 달 말까지 발사될 예정입니다. 가동되면 코로나그래프를 사용하여 한 번에 하나의 항성계를 관찰하기 시작하여 너무 희미해서 볼 수 없었던 외계행성을 직접 이미징하는 것을 목표로 합니다. 성공하면 지구와 유사한 행성을 촬영하기 위한 미래 임무에 필요한 기술을 입증할 수 있으며, 수석 기계 엔지니어 브랜든 크리거는 이를 '지구 2.0을 찾기 위한 중요한 디딤돌'이라고 부릅니다.