연구자 중 한명은 천문대의 두뇌에 해당하는 슈퍼컴퓨터를 조작하고 있었는데 이 슈퍼컴퓨터는 노트북 300만대에 해당하는 연산능력을 바탕으로 ALMA의 전파망원경 66개가 수신하는 신호를 1초당 수천조회나 대조한다.
장소가 장소인지라 이곳의 모든 것은 고고도에서도 정상 작동되도록 설계돼 있다. 타원형 지붕은 시속 230㎞의 강풍을 견뎌내며, 화장실의 물탱크는 방열담요로 감싸 동결을 막는다. 전파망원경 역시 엄청난 풍속과 기온변화를 이겨내고 항상 0.6각초의 정확도를 유지하며 하늘을 바라보고 있다.
ALMA 천문대에서 가장 취약한 존재는 바로 사람이다. 연구자나 건설노동자나 이곳에서의 작업 허용시간은 하루 단 6시간뿐이다. 그 이상 머무르면 어지러움, 의식상실을 겪을 수 있다.
어쨌든 붉은 모래 위에 늘어선 은색의 전파망원경들은 발레를 하듯 완벽한 조화를 이루며 움직이고 있었다. ALMA가 현존 최고의 지상 전파망원경 어레이라고 불리는 것도 이 같은 조화와 정확성에 있다. 특히 ALMA의 유연성은 타의추종을 불허한다. 트럭에 실어 다른 장소로 옮겨서 관측임무를 수행할 수 있는 이동식 전파망원경을 그 어떤 천문대보다 많이 보유하고 있다. 덕분에 ALMA 천문대는 허블우주망원경의 10배에 달하는 고해상도의 이미지 생성이 가능하다.
사실 천체망원경은 태생적인 한계가 하나 있다. 지구 대기권이 빛을 굴절시켜 이미지 왜곡이 일어난다는 점이다. 굳이 대기가 희박한 고고도 지역에 천문대를 세우는 것도 이 때문이다. 공기가 아예 없는 우주에 설치하면 가장 좋지만 우주망원경이라고 완벽하지는 않다. 희미한 빛을 감지할 수 있을 만큼 크면서도 로켓에 탑재될 수 있을 만큼 작아야하는 탓에 해상도를 지상에서 처럼 마음껏 높이기 어렵다. 수리와 업그레이드 비용도 엄청나다.
이런 가운데 지구 대기에 의한 이미지 왜곡을 보정할 수 있을 정도로 적응제어광학 기술이 발전, 지상의 천체망원경도 우주망원경 수준의 해상도를 구현할 수 있게 됐다. 천문학계가 ALMA에 거는 기대가 큰 이유가 여기에 있다.
ALMA를 구성하는 66개의 전파망원경은 거대한 하나의 망원경처럼 작동한다. 또한 필요에 따라 망원경의 설치 위치를 변경함으로써 작게는 구경 150m, 크게는 구경 16㎞의 전파망원경 역할을 해낸다. 때문에 좁은 지역을 자세히 관측할 수도, 넓은 지역을 한 번에 관측할 수도 있다. 이를 위해 ALMA 천문대에는 슈퍼컴퓨터와 연결된 총 192개소의 망원경 베이스가 구축돼 있다.
올해 말 모든 전파망원경의 배치가 완료되면 ALMA는 다른 천체망원경의 100배나 되는 극초단파 탐지능력을 갖게 된다. 극초단파는 성간물질과 같은 차갑고 어두운 물질이나 멀리 떨어져 있는 밝은 은하에서 방출된다.
이미 ALMA는 인상적인 발견을 여러 건 해내기도 했다. 일례로 올 3월에는 놀라울 정도로 많은 ‘폭발적 항성생성 은하’를 발견했다. 기존의 생각보다 수십억 년 이전부터 새로운 별들이 생성된 것으로 보이는데 금명간 이 별들 주변에서 행성, 소행성, 혜성의 탄생을 촉발하는 먼지구름의 존재도 파악할 수 있을 전망이다.
그리고 ALMA는 향후 우리 은하 중심부에 위치한 초거대 블랙홀로 빨려 들어가는 가스 구름을 포착, 최초로 블랙홀을 눈으로 확인하는 역사적 프로젝트에 핵심적 역할을 담당할 것이다.
전파망원경 하우스
ALMA에는 전파망원경 66개를 위해 192개의 콘크리트 베이스가 구축돼 있다. 때문에 전파망원경의 배치를 유연하게 바꿔가며 최적의 관측능력을 발휘할 수 있다. 오밀조밀하게 뭉치면 특정지점을 세세하게 살필 수 있고, 최대 16㎞ 거리까지 넓혀서 광범위한 공간을 관측할 수도 있다.
[TIMELINE]
종단 속도
요트의 속도가 빨라질수록 충돌시의 위험성도 커진다. 국제요트경기인 아메리카컵 주최측은 연습 중 충돌사고로 선수가 사망한 사고 이후 규정을 바꿔 선수들의 헬멧과 방호복 착용을 의무화했다.
각초 (角秒, arc second) 각도의 단위. 1도의 3,600분의 1.
성간물질 (interstellar matter) 별과 별 사이의 공간에 존재하는 물질.
폭발적 항성생성 은하 (starburst galaxy) 일반적인 은하에 비해 매년 생성되는 별의 수가 월등히 많은 은하.