세계 최대 우주 타임랩스 프로젝트 LSST, 10년 탐사 시작

- 세계 최대 남반구 전천 탐사 LSST 공식 가동 

- 천문연, 하반기부터 자료 배포하며 국내 연구 거점 역할

  한국천문연구원(원장 박장현, 이하 천문연)은 세계 최대 남반구 전천 탐사 관측 사업인 LSST(Legacy Survey of Space and Time, 차세대 시공간 탐사 관측)의 10년 탐사 관측이 공식적으로 시작됐다고 베라 C. 루빈천문대(NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory, 이하 루빈천문대)의 발표를 인용해 밝혔다.

  LSST 탐사 관측의 공식 시작은 루빈천문대가 10년 동안 안정적으로 가동할 수 있는 준비가 됐다는 것을 의미한다. 올해 하반기에는 과학 연구가 가능한 사전 관측자료가 공개될 예정이며, 국내에서는 LSST 자료접근권을 확보한 천문연이 국내 연구자들에게 자료 활용 기회를 제공할 계획이다.

  LSST는 칠레에 위치한 구경 8.4m 탐사 전용 망원경인 시모니 서베이 망원경(Simonyi Survey Telescope)을 이용해 남반구 전체 밤하늘을 관측하는 사업이다. 10년 동안 3~4일마다 한 번씩 남반구 밤하늘 전체을 관측하고, 시간에 따른 우주의 변화를 마치 한 편의 파노라마 영화와 같은 초고해상도 우주 타임랩스로 기록한다. 

  LSST는 약 40초마다 새로운 관측 영상을 생성해 천체의 밝기와 위치 변화를 실시간으로 포착한다. 혁신적인 광학계와 기네스북에 등재된 세계 최대 디지털 카메라, 대용량 관측자료를 신속하게 처리하는 기술 등 루빈천문대가 지난 20여 년간 개발한 첨단 기술이 집약된 관측 시스템이다. 이를 통해 지금까지 확보하지 못했던 새로운 형태의 천문 관측자료가 생산되며, 천문학과 천체물리학 연구의 새로운 전환점이 될 것으로 기대된다.

  연구자들은 맥동변광성과 초신성 같은 밝기 변화가 큰 천체부터 초기 은하, 암흑물질, 암흑에너지에 이르기까지 우주의 기원을 밝힐 핵심 관측자료를 확보할 것으로 기대하고 있다. 또한 뛰어난 집광력과 공간분해능을 활용해 질량이 작은 태양계 천체를 발견하고, 시계열 관측을 통해 천체의 궤도도 계산할 수 있다. 실제로 루빈천문대는 올해 봄 시험 관측 기간에만 1만 1천 개의 새로운 태양계 소행성을 발견했다고 발표했다.

  LSST는 매일 밤 약 10테라바이트(TB)의 관측자료를 수집하고 약 700만 건의 변광·변위 경보를 생성한다. 10년간의 탐사가 종료되면 수십억 개 천체에 대한 수조 건의 측정 자료가 축적될 예정이다. 이처럼 방대한 천문 관측자료는 전문 연구자는 물론 시민과학 분야에도 새로운 발견의 기회를 제공할 것으로 기대된다.

  천문연은 루빈천문대의 국제공동연구사업에 참여하여 LSST 자료접근권을 확보한 국내 유일의 기관으로써 관측 전문 인력 제공, KMTNet 후속 관측 및 지역거점 데이터센터 운영을 위한 사업을 수행하고 있다. 

  미국 에너지부(DOE) 과학국장 다리오 길(Darío Gil)은 "LSST는 우주의 역동적인 모습을 포착해 태양계부터 우주의 거대 구조에 이르기까지 새로운 통찰을 제공할 것이다”며 “암흑물질과 암흑에너지 같은 난제를 이해하려는 노력은 결국 우리의 존재를 근본적으로 이해하기 위한 여정”이라고 말했다.

  한국측 연구책임자인 천문연 신윤경 책임연구원은 “LSST의 본격적인 탐사 관측 시작으로 국내 연구자들도 세계 최고 수준의 시계열 천문자료를 활용할 수 있는 기반이 마련됐다”며 “천문연은 국내 유일의 LSST 자료접근기관으로서 연구자들이 데이터를 안정적으로 활용할 수 있도록 지원하고, 국내 천문학 연구 경쟁력 강화에 기여하겠다”고 말했다. (보도자료 끝)

<참고사항>

참고 1. 새롭게 공개한 영상

그림 1. LSST로 관측한 늑대자리(남반구 별자리) 주위의 영상. 사진에 전체적으로 펼쳐져 있는 희미하게 빛나는 구름은 성간 가스와 먼지로 이루어진 우리은하 권운이다. LSST는 멀리 있는 은하부터 낱별, 우리은하에 흩뿌려진 먼지구름까지 다양한 크기의 천체를 자세하게 보여줄 수 있다. 

(Credit: NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory/NOIRLab/SLAC/AURA)

그림 2. 한 주 동안 LSST가 관측한 영역을 표시한 그림(배경은 밤하늘 전체를 보여주는 초광곽 영상). 타일의 다양한 색상은 관측할 때 사용한 6개의 서로 다른 필터(u, g, r, i, z, and y)를 표시한다. 이 그림을 통해 LSST가 하늘의 넓은 영역에 대하여 매우 빠르게 다파장 지도를 그릴 수 있다는 것을 알 수 있다. (Credit: NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory/NOIRLab/SLAC/AURA) 

※사진 및 동영상은 아래 링크에서 다양한 영상을 다운받을 수 있습니다. 

NOIRLab 보도자료 링크 우측 Images 및 Videos 메뉴 선택

https://noirlab.edu/public/news/noirlab2616/

참고 2. 차세대 시공간 탐사 관측(LSST) 소개

그림 3. 칠레에 위치한 루빈천문대의 모습. (출처:NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory) 

LSST(Legacy Survey of Space and Time)는 칠레 중부 해발 2647미터에 위치한 쎄로 파촌(Cerro Pachón)에 있는 구경 8.4미터의 탐사 전용 대형망원경 시모니 서베이 망원경을 이용해 남반구의 밤하늘을 관측하는 프로젝트다. 현재 LSST 프로젝트에는 미국과 칠레 이외에 우리나라를 비롯한 전 세계 약 30여 개 국가가 현물 기여(In-kind Contribution)을 통해 참여하고 있다. 

2026년 하반기에 본격 탐사 관측을 시작해 이후 10년간 남반구 밤하늘을 반복 관측해 천체의 밝기와 위치 변화를 실시간으로 검출 분석할 예정이다. 시모니 서베이 망원경을 이용해 구한 대용량 관측자료는 실시간으로 처리돼 데이터센터를 통해 전 세계 연구자에게 전달되고 필요한 경우 전 세계의 망원경을 이용해 후속 관측을 수행한다. 이 망원경이 하루 관측으로 생성하는 데이터의 분량은 약 20테라바이트에 달해 구글이 빅데이터 기술을 지원한다. 우리나라도 관측 전문 인력 제공, KMTNet 후속 관측 및 지역거점 데이터센터 운영으로 본 프로젝트에 참여한다. 신속한 빅데이터 처리로 천체의 밝기와 위치 변화 등을 빠르게 확인할 수 있으며 소행성 등 우리와 가까운 천체들을 확인할 수 있다. 

또한 10년여에 걸친 관측자료를 통합해 매우 어두운 천체의 연구에 광범위하게 활용될 것으로 기대된다. LSST는 관측 완료 시 슬론 디지털 전천 탐사(SDSS, Sloan Digital Sky Survey)에서 관측한 어두운 천체보다 40배 더 어두운 천체를 감지할 수 있는 성능이다. 또 암흑물질 서베이(DES, Dark energy survey)에서 변광성을 이용해 측정한 거리에 대비하여 3~4배 더 먼 거리까지 정밀하게 얻을 수 있다.

루빈천문대는 지난해 6월 시모니 서베이 망원경으로부터 구한 첫 번째 천체 관측 자료의 일부를 천문학자들에게 배포했고(Data Preview 1), 올 하반기에는 과학 연구가 가능한 LSST 영상과 천체 목록을 자료접근권을 가진 전 세계 천문학자들에게 공개할 예정이다(Data Preview 2). LSST 탐사 관측 시작 후 첫 일 년간의 자료를 처리한 공식 자료(Data Release 1)는 2028년에 배포될 것으로 예상된다. 

※ LSST 참여 국가 : 미국, 칠레, 한국 등 30여 개국(아르헨티나, 호주, 브라질, 캐나다, 크로아티아, 체코, 덴마크, 스페인, 프랑스, 독일, 헝가리, 인도, 이스라엘, 이탈리아, 일본, 멕시코, 네덜란드, 뉴질랜드, 폴란드, 세르비아, 슬로베니아, 스웨덴, 스위스, 남아프리카공화국, 대만, 영국 )

※ 루빈천문대 홈페이지: https://rubinobservatory.org/

※ 루빈천문대 보도자료 

https://rubinobservatory.org/news/action-rubin-lsst-begins