우리은하의 중심부에 있는 빽빽하고 둥근 은하 팽대부는, 말하자면 출퇴근 시간 지하철 차량의 우주적 버전입니다. 별, 행성, 그리고 집에 가는 길을 잃은 떠돌이 천체들로 가득하죠. 수십 년 동안 천문학자들은 지상 망원경부터 NASA의 허블과 제임스 웹 우주 망원경까지 동원해 이곳을 관찰해 왔습니다. 하지만 곧 NASA의 낸시 그레이스 로만 우주 망원경이 이 빽빽한 동네를 연구하는 것을 핵심 임무로 삼는 최초의 망원경이 될 예정입니다. 수백만 개의 별을 조사하고 수천 개의 새로운 외계행성을 발견하겠다는 계획이죠. 우주가 아직 우리에게 모든 비밀을 보여주지 않은 모양입니다.
로만이 이 은하적 혼란을 이해할 수 있도록 돕기 위해, 천문학자들은 허블을 사용해 로만이 핵심 은하 팽대부 시간 영역 관측에서 목표로 하는 많은 영역을 미리 관측했습니다. 몇 달 또는 몇 년 전에 찍은 허블 데이터(인내는 미덕이니까요, 특히 천문학에서는)를 로만의 새로운 사진과 비교함으로써, 로만의 관측을 더 정확히 해석할 수 있기를 바라고 있습니다. 로만은 빠르면 2026년 9월 초에 발사될 예정이므로, 모두가 십자말풀이를 끝낼 시간은 충분합니다.
"허블 조사의 최우선 과제는 가능한 한 넓은 하늘 영역을 커버하는 것입니다,"라고 메릴랜드 대학교 칼리지파크와 NASA 고다드 우주비행센터의 프로젝트 책임자이자 조교수인 션 테리가 말했습니다. 팀의 연구를 상세히 설명한 논문은 2026년 5월 11일 《천체물리학 저널》에 게재되었습니다. 망원경을 하늘에 대기만 하는 게 아니라, 기록도 해야 하는 모양입니다.
우리은하의 많은 행성계는 우리 태양계처럼 시작합니다. 우주 가스 구름이 붕괴하고, 별이 성장하며, 그 주위에 행성이 형성됩니다. 하지만 일부 계에서는 상황이 옆으로(말 그대로) 흘러가서 행성이 방출되어 '떠돌이 행성'이 되어 우주 방랑자처럼 은하를 떠돌게 됩니다. 로만의 은하 팽대부 시간 영역 관측은 이러한 떠돌이 행성 수백 개와 이전에 발견되지 않은 고립된 중성자별, 심지어 태양과 비슷한 질량을 가진 블랙홀까지도 탐지할 것으로 예상됩니다. 평범한 천상의 보물찾기죠.
이 관측은 6번의 72일 관측 시즌으로 구성되며, 로만은 12분마다 팽대부의 넓은 영역(약 1.7 제곱도, 즉 8.5개의 보름달 면적)을 찍을 예정입니다. 다양한 대상을 탐지하겠지만, 이 관측은 미세중력렌즈라고 알려진 특정 유형의 현상을 찾는 데 최적화되어 있습니다. 미세중력렌즈 현상은 먼 물체의 빛이 시선 방향에 있는 가까운 물체의 질량에 의해 휘어질 때 발생하며, 은하 규모의 렌즈 현상보다 훨씬 작은 규모입니다. 기본적으로 우주가 외계행성과 숨바꼭질을 하는 방식입니다.
"미세중력렌즈의 장점은 우리와 팽대부 사이를 이동하는 화성 크기만 한 작은 물체까지도 완전히 조사할 수 있다는 점입니다. 그것이 무엇이든 간에 말이죠,"라고 볼티모어 우주망원경과학연구소의 공동 저자 제이 앤더슨이 말했습니다. 인구 조사를 할 때는 차별하지 않으니까요. 화성 크기의 물체도 세어집니다.
망원경이 밝은 별과 같은 렌즈 물체가 은하 팽대부의 별과 정렬하는 것을 관측할 때, 빛이 어느 별에서 오는지 구분하기 어려울 수 있습니다. 타이밍이 중요합니다. 천문학자들이 미세중력렌즈 현상이 발생하기 전에 광원을 개별적으로 식별할 수 있다면, 이를 분리하는 것이 훨씬 쉬워집니다. 따라서 로만 이전 데이터를 수집하기 위해 천문학자들은 2025년 봄부터 허블을 사용해 대규모 조사를 수행했으며, 로만이 관측할 영역의 대부분을 커버했습니다. 이 조사는 허블의 가장 큰 모자이크(안드로메다 은하의 모자이크로, 조립에 10년 이상 걸림)를 만든 두 개의 이전 프로젝트(각각 약 0.5 제곱도)보다도 더 큽니다. 천문학자들은 숙제를 두려워하지 않는 모양입니다.
"이 관측의 주요 목표는 미세중력렌즈 현상에 참여하는 물체를 식별하는 것입니다."