영문 강좌동영상
https://class.coursera.org/astrotech-001/lecture/download.mp4?lecture_id=107
한글자막 동영상
망원경을 만들었으면 이제 관측한 영상을 담아 낼 차례입니다. 이번주는 감지기(detector)에 대한 내용입니다. 반도체 광학 센서를 다룹니다. 천문학 강좌이므로 천체 관측과 과학적 분석을 함께 설명합니다.
천체관측 영상은 과학적 분석을 위한 것 입니다. 현대의 망원경 접안부에 달린 탐지기가 하는 일은
첫째, 대상을 기록하는 것
둘째, 디지털 화 하는 것. 관측 영상은 그 자체로도 아름답지만 과학적 연구를 위해서 숫자화 합니다.
셋째, 빛을 모아 합치는 것. 어두운 대상을 관측하기 위해 장노출을 주는 겁니다. 지구상의 망원경은 대기의 영향으로 장노출을 주기 어렵기 때문에 짧은 노출로 여러장을 찍어 합치기도 합니다. 이런 류의 사진은 아름답긴 하죠. 대기의 영향이 없는 우주 망원경은 장노출을 주어 촬영이 가능합니다. 극히 먼 은하를 찍을 수 있어 대단한 발견을 하기도 합니다.
넷째, 서로 다른 파장의 관측 상을 합쳐 새로운 사실을 알게 됩니다. 눈으로 볼 수 없는 적외선, X 선, 전파의 관측으로 그전에 존재조차 몰랏던 것을 관측할 수 있게 되었습니다.
아래 사진은 허큘리스 A 은하의 전파 관측 자료를 허블 우주망원경의 광학 관측 사진과 합쳐놓은 겁니다.
[ http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2012/47/image/a/ ]
은하 중심에서 제트 플라즈마가 분출되는 모습인데 영화 "디텍트"에도 나왔던 VLA(Very Large Array)라는 전파 망원경으로 관측 한 겁니다. 영화에서는 외계 생명체 탐구를 위한 신호 포착용으로 활용되고 있더군요.
위의 사진을 보고 천문학자들은 은하 중심에 블랙홀이 있다는 증거라고 주장하고 있답니다. 자주색으로 표현된 분출하는 모습은 전파 망원경으로 관측한 것을 표시한 것으로 실제 색이 아닙니다.
다음은 앞서 봤던 아벨 1698은하단 입니다. X 선 사진과 가시광성 관측 사진을 합쳐 놓은 것이죠. 은하들 사이에 밝게 빛나는 것은 고온의 가스들로 인해 X 선이 방출 된 겁니다. 무려 1천만도에서 1억도 가량된다고 합니다. X 선감지기가 아니었다면 볼 수 없었죠. 이로 인해 암흑물질의 존재를 실제로 밝힐 수 있는 단서가 되었고 은하의 무게를 정확하게 알 수 있게되었답니다.
아래 사진은 허블 우주망원경에서 찍은 아주 먼 은하 사진, Hubble Ultra Deep Field (HUDF)입니다.
[ http://www.spacetelescope.org/images/heic1001a/ ]
아주 어두운 대상을 찍기 위해 허블 우주망원경에서 장노출로 찍은 겁니다. 4일간 연속으로 찍은 것인데 노출 시간은 무려 17만 3천초 랍니다. 왼쪽의 노란 원으로 표시된 희미한 점이 이제껏 밝혀진 그 어느 것보다 멀리 떨어진 은하라고 합니다. 빅뱅이 있은 후 4억에서 8억년 사이에(약 130억년 전)에 생성된 은하라고 하네요. 태고의 빛을 보는 셈이죠.
[ http://en.wikipedia.org/wiki/Hubble_Ultra-Deep_Field ]
이런 은하는 원래 적외선을 방출 하는 것이라기보다 적색편이로 인해 적외선이 많이 관측되는 겁니다. 즉, 굉장히 빠른 속도로 멀어지고 있는 것이죠. 멀리 떨어질 수록 빠르게 멀어진다는 우주 팽창에 관한 허블법칙을 실관측으로 밝혀내는 사진이라 하겠습니다.
[ http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%97%88%EB%B8%94%EC%9D%98_%EB%B2%95%EC%B9%99 ]
위 사진이 2003년과 2004년에 찍은 것이니 우리가 우주에 대해 많은 것을 알게된 것은 아주 최근의 일이죠. 과학기술의 발달로 천문학은 가장 많이 변화하는 분야라 할 수 있을 겁니다. 최근 천문학의 변화는 역동적이죠. "대박"은 "천문학" 입니다.
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