서평 '우주를 깨우다' - 리처드 파넥

들어가며

우주는 익숙하지만, 가깝지는 않다. 별, 행성, 은하 같은 단어는 자주 접하지만, 그 개념을 머릿속에 오래 붙잡아 두기는 쉽지 않다. 너무 크고, 너무 멀고, 시간의 단위도 전혀 다르다. 일상적인 감각으로는 잘 들어오지 않는 세계라고 해야 할까.

 

『우주를 깨우다』는 제임스 웹 우주망원경을 중심으로, 인류가 우주를 바라보는 방식이 어떻게 달라져 왔는지를 다룬 책이다. 제임스 웹 우주망원경은 단순히 우주 사진을 더 선명하게 찍기 위한 장비가 아니다. 더 멀리 있는 빛을 포착하고, 더 오래된 우주의 흔적을 확인하고, 초기 우주의 구조와 외계행성의 대기까지 살펴보기 위한 장비다.

 

책은 우주의 신비를 크게 부풀려 설명하기보다는, 그 우주를 보기 위해 어떤 장비가 필요했고, 어떤 사람들이 어떤 과정을 거쳤는지를 따라간다. 우주를 이해한다는 일이 단순히 이론의 문제가 아니라, 긴 시간의 기획과 제작, 검증과 실패 관리의 문제이기도 하다는 점이 자연스럽게 드러난다.

 

'프로젝트' 제임스 웹 우주망원경

제임스 웹 우주망원경은 허블 우주망원경 이후 인류가 우주 관측을 위해 구축한 장비다. 허블이 가시광선 중심으로 우주의 구조와 이미지를 대중에게 각인시켰다면, 제임스 웹은 적외선 관측을 통해 더 먼 우주와 더 차가운 천체, 먼지에 가려진 영역을 확인하는 데 초점을 둔다.

출처: 동아사이언스(https://www.dongascience.com/ko/news/51166)

 

여기서 “멀리 본다”는 말은 공간적인 의미에만 머물지 않는다. 빛은 이동하는 데 시간이 걸리기 때문에, 멀리 있는 천체를 본다는 것은 과거의 우주를 본다는 뜻이기도 하다. 제임스 웹 우주망원경은 우주의 초기 상태에 더 가까운 빛을 포착하기 위해 만들어진 장비이고, 그런 점에서 망원경은 공간을 보는 장비이면서 동시에 시간을 보는 장비처럼 느껴진다.

 

장비가 완성되기까지의 과정은 매끈한 성공담처럼 정리되지 않는다. 제임스 웹 우주망원경은 처음부터 정해진 경로를 따라 순조롭게 완성된 프로젝트라기보다, 수많은 판단과 수정, 지연과 재검토를 거쳐 우주에 도달한 장기 프로젝트에 가까웠다.

 

거대한 거울을 접어 로켓에 실어야 했고, 발사 이후에는 우주 공간에서 다시 펼쳐야 했다. 태양빛과 열을 차단하는 구조물도 제대로 작동해야 했고, 관측 장비는 극저온 상태에서 안정적으로 유지되어야 했다. 한 번 발사된 뒤에는 직접 가서 고칠 수도 없다. 생각해 보면, 그 자체로 꽤 무모한 조건들이었다. 하나의 문제를 해결하면 다른 문제가 드러나고, 그 문제를 다시 조정하는 과정이 반복된다. 과학적 목표는 분명했지만, 그것을 실제 장비로 구현하는 일은 전혀 다른 문제였다. 예산과 일정, 기관 간 의사결정도 함께 얽혀 있었다. 우주를 보기 위한 장비를 만든다는 일은 결국 이 모든 조건을 하나씩 맞춰 가는 일이었다.

 

그래서 책에 담긴 제작 과정은 성공담이라기보다 시행착오의 기록에 가깝게 읽힌다. 잘못된 판단도 있었고, 예상하지 못한 오류도 있었고, 돌아가는 길처럼 보이는 과정도 있었다. 그런데 그런 우회와 조정이 빠지고 성과만 남았다면, 오히려 이 프로젝트의 실감은 덜했을 것 같다. 현재의 관측 성과도 결국 그 복잡한 과정 위에 놓여 있다.

 

보이기 시작한 것들: 

그렇게 완성된 장비는 우주를 다시 읽는 도구가 되었다. 제임스 웹 우주망원경은 제작 과정만큼이나 실제 관측 이후의 내용에서도 생각할 지점을 남긴다. 제임스 웹이 보여준 것은 단순히 더 선명한 우주의 이미지가 아니었다. 이전까지 흐릿하게 남아 있던 대상들이 관측 가능한 자료로 바뀌기 시작했다. 초기 우주의 은하, 별이 형성되는 영역, 먼지에 가려져 있던 천체, 외계행성의 대기 성분이 조금씩 구체적인 연구 대상으로 들어왔다.

 

먼 우주를 본다는 것은 오래된 빛을 본다는 뜻이기도 하다. 멀리 있는 은하의 빛은 그만큼 긴 시간을 지나 지구에 도달한다. 제임스 웹은 적외선 관측을 통해 허블보다 더 먼 영역의 빛을 포착했고, 그 결과 초기 우주에 존재했던 은하 후보들이 보다 구체적으로 논의될 수 있게 되었다.

 

다만 관측 결과가 하나의 결론으로 바로 정리되는 것은 아니다. 어떤 은하는 예상보다 이른 시기에 형성된 것처럼 보이고, 어떤 구조는 기존 설명만으로는 충분히 설명되지 않는다. 새로운 자료가 생기면 답이 늘어나는 동시에, 설명해야 할 것도 함께 늘어난다.

외계행성 관측에서도 비슷한 흐름이 이어진다. 제임스 웹은 행성이 별 앞을 지날 때 통과한 빛을 분석해 대기 성분을 추정한다. 물, 이산화탄소, 메탄 같은 분자의 흔적은 행성의 환경을 판단하는 단서가 된다. 외계행성은 더 이상 멀리 있는 다른 행성이라는 막연한 대상이 아니라, 대기와 온도, 화학적 조건을 가진 구체적인 연구 대상으로 다뤄진다.

 

우주를 더 멀리 본다는 말도 조금 다르게 읽힌다. 관측 범위가 넓어진다는 뜻이면서, 더 오래된 시간을 보고, 더 희미한 신호를 구분하고, 더 작은 차이를 해석할 수 있게 된다는 뜻이기도 하다. 제임스 웹 우주망원경이 바꾼 것은 우주의 모습이라기보다, 우주를 묻는 방식에 가까워 보인다.

 

마치며: 

『우주를 깨우다』를 읽고 나면 제임스 웹이 찍은 이미지도 조금 다르게 보인다. 예전에는 그냥 “우주 사진이 잘 나왔네” 정도로 봤다면, 이제는 그 사진 한 장 뒤에 얼마나 많은 사람들의 시간이 들어갔는지가 먼저 보인다.

 

거울을 접어 로켓에 싣고, 우주에서 다시 펼치고, 극저온 상태를 유지하고, 한 번 실패하면 고치기도 어려운 장비를 제대로 작동시켜야 했다. 결과만 보면 멋진 사진이지만, 그 결과에 도달하기까지의 과정은 꽤 지난하고 복잡했다.

 

그래서 이 책은 우주를 설명하는 책이라기보다, 우주를 보기 위해 사람들이 무엇을 해왔는지를 보여주는 책처럼 읽힌다. 우주는 그대로 있었고, 달라진 것은 그것을 보려는 인간의 장비와 질문이었다.

 

 

끝.