ESA 유클리드 망원경, 우리 은하 중심 가시광선 사상 최대 촬영… 6000만 별 포착

유클리드(Euclid)가 세운 신기록

유럽우주국(ESA)의 유클리드 우주망원경이 2025년 3월 23일, 우리 은하 중심부를 향해 가시광선 카메라(VIS)를 약 26시간 동안 조준해 가시광선 영역에서 촬영된 우리 은하 심장부 사진 중 가장 크고 상세한 이미지를 만들어 냈습니다. 9개 영역을 연결해 만든 이 모자이크는 4.8평방도를覆盖하며 6000만 개 이상의 별을 담고 있습니다. 이 방대한 데이터는 2026년 6월 24일 유클리드 퀵 데이터 릴리스 2(유클리드 갈릭틱 벌지 서베이, EGBS)의 일환으로 공개됐습니다.

이 관측은 과거 중력렌즈(마이크로렌징) 관측에서 발견된 51개의 알려진 행성계를 포함하고 있으며, 중력렌즈 시간 기준 베이스라인으로 활용됩니다. 특히 2026년 말 또는 2027년 초 발사 예정인 NASA의 낸시 그레이스 로만(Nancy Grace Roman) 우주망원경이 은하 중심부 시간영역 관측(GBTDS)을 수행할 때 핵심 비교 자료 역할을 합니다. 유클리드가 제공하는 선명한 고해상도 사전 이미지는 로만 망원경에 '이전 상태' 스냅샷을 제공해, 렌즈 물체의 질량 측정 정확도를 획기적으로 높이고 해당 영역의 외계행성 발견 확률을 크게 향상시킵니다.

본래 임무와의 차별점

유클리드의 핵심 임무는 어두운 우주(Dark Universe)의 지도를 그리는 것입니다. 15000평방도에 달하는 은하 외 영역을 관측해 수십억 개의 은하를 조사하고, 약한 중력렌즈 효과와 은하 군집 현상을 이용해 암흑에너지와 암흑물질의 비밀을 밝히는 것이 목표입니다.

갈릭틱 벌지 서베이는 이러한 기존 계획에서 의도적으로 벗어난 관측입니다. 먼 은하를 바라보는 대신, 우리 은하의 빽빽하고 밝은 중심부를 향했습니다. 이 지역은 별이 너무 많아 일반적인 우주론 관측에는 부적합한 곳입니다. 이 관측의 목적은 오로지 외계행성과 항성 천체물리학입니다. 로만 망원경의 중력렌즈 관측이 더 효율적으로 행성을 찾을 수 있도록 깊고 넓으며 고해상도의 기준 이미지를 제공하는 것이 핵심입니다.

극복한 기술적 난제들

팀은 여러 중요한 난관을 넘어야 했습니다.

• 관측 승인 획득: 이 관측은 유클리드 원래 임무 계획에 없었습니다. 이먼 커린스 박사가 이끄는 외계행성 과학워킹그룹은 ESA와 유클리드 컨소시엄을 설득해 핵심 임무 시간을 할애받기 위해 상세한 과학적·기술적 근거를 마련해야 했습니다.

• 사전 시뮬레이션 작업: 준비 과정에서 "유클리드 장비 및 운영팀과 함께 수개월에 걸친 철저한 기술 테스트"가 필요했습니다. 별이 극도로 밀집된 은하 중심부를 촬영해도 망원경의 검출기나 데이터 처리 시스템이 과부하되지 않는다는 것을 입증해야 했습니다. 팀은 종단 간 시뮬레이션을 가동해 우주선이 안전하게 관측할 수 있고, VIS 카메라의 CCD(전하결합소자)가 포화 상태에 빠지지 않으며, 임무의 기본 교정 작업에도 문제가 없음을 확인했습니다.

• 주 임무와의 충돌 회피: 관측 일정은 유클리드의 주요 광역 및 심층 관측(Wide and Deep surveys)을 방해하지 않고, 주요 우주론 캠페인에 필요한 소모품(연료 등)을 소진하지 않는 26시간짜리 특별 창에 맞춰 설계됐습니다.

• 데이터 처리의 밀도 문제: 은하 중심부의 극한 별 밀도(평방도당 수백만 개에 달함)는 특수한 데이터 처리 기술을 요구했습니다. 별빛이 겹쳐지는 혼합(blending) 현상, 측광 오차, 교정 값 변동(calibration drift)을 최소화하면서도 로만 망원경의 신뢰할 수 있는 위치·측광(astrometric and photometric) 기준점 역할을 할 수 있는 이미지 품질을 유지하는 것이 관건이었습니다.