보이저 1호가 실제 촬영한 충격적인 사진, NASA가 놀란 이유

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아이디어링 : 원격근무시대. First Mover의 시대. 아이디어 회의 방법론 2편 
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Hubble Deep Field, HDF

보이저 1호가 실제 촬영한 충격적인 사진, NASA가 놀란 이유 | KBS 20181103 방송

 

https://www.youtube.com/watch?v=7scfS3ER8bo

 

천문학 분야에서 '심우주(Deep Space)'의 특정 영역을 장시간 노출하여 촬영한 이미지를 지칭합니다. 특히, 허블 우주 망원경(Hubble Space Telescope)이 촬영한 일련의 딥필드 이미지는 과학계와 대중에게 엄청난 영향을 미쳤습니다.

천문학에서의 딥필드 (Hubble Deep Field, Ultra Deep Field 등)

1. 허블 딥 필드 (Hubble Deep Field, HDF)

• 개념: 1995년 12월, 허블 우주 망원경이 큰곰자리 방향에 있는 밤하늘의 매우 작고 어두운 영역(달 지름의 2,400분의 1 크기)을 10일간 150시간 이상 노출하여 촬영한 이미지입니다. 이 영역은 육안이나 다른 망원경으로는 거의 아무것도 보이지 않는 '텅 빈' 곳이었습니다.
• 의미: 이 작은 영역에서 약 3,000개에 달하는 은하가 발견되었습니다. 이 은하들 중 상당수는 당시까지 인류가 관측했던 은하 중 가장 멀리 떨어져 있고, 따라서 가장 오래된 은하들이었습니다. HDF는 우주 초기의 은하 형성 과정을 연구하는 데 귀중한 정보를 제공했으며, 우주에 얼마나 많은 은하가 존재하는지에 대한 인류의 이해를 혁신적으로 변화시켰습니다.

2. 허블 울트라 딥 필드 (Hubble Ultra Deep Field, HUDF)

• 개념: 2003년 9월부터 2004년 1월까지 약 4개월에 걸쳐 허블 망원경이 HDF보다 더 긴 시간(11.3일, 400회 노출) 동안 노출하여 촬영한 이미지입니다. 화로자리 방향의 더 작은 영역을 집중적으로 관측했습니다.
• 의미: HUDF는 약 10,000개가 넘는 은하를 포착했으며, 이 중 일부는 우주 탄생 후 불과 수억 년밖에 되지 않은 시점에 형성된 은하들로 추정됩니다. 이는 우주의 '암흑 시대' 직후 최초의 은하들이 어떻게 형성되었는지에 대한 단서를 제공하며, 인류가 관측할 수 있는 가장 먼(가장 오래된) 우주의 모습을 보여주었습니다.

3. 허블 익스트림 딥 필드 (Hubble eXtreme Deep Field, XDF)

• 개념: 2012년에 공개되었으며, 기존 HUDF 이미지를 포함하여 2003년부터 2012년까지 허블 망원경이 촬영한 약 10년간의 데이터를 조합하여 만든 이미지입니다. 총 노출 시간은 약 23일(200만 초)에 달합니다.
• 의미: XDF는 인류가 지금까지 촬영한 우주 사진 중 가장 깊은(가장 먼) 곳을 보여줍니다. 약 5,500개의 은하가 포함되어 있으며, 일부 은하는 빅뱅 후 4억 5천만 년 정도 되었을 때의 모습을 담고 있습니다. 이는 우주의 초기 진화를 이해하는 데 있어 매우 중요한 자료입니다.

4. 제임스 웹 우주 망원경의 딥필드 (JWST Deep Field)

• 개념: 2022년 제임스 웹 우주 망원경(JWST)이 처음으로 공개한 풀 컬러 이미지 중 하나가 'SMACS 0723' 은하단을 촬영한 딥필드 이미지였습니다. JWST는 적외선 관측에 특화되어 있어 허블보다 훨씬 더 멀고 어두운 우주를 볼 수 있습니다.
• 의미: JWST의 딥필드는 허블이 보지 못했던 더 멀리 떨어진(더 오래된) 은하들을 포착했으며, 중력 렌즈 현상을 통해 은하단의 배경에 있는 희미한 은하들을 확대하여 보여줍니다. 이는 우주 초기 은하 형성 연구의 새로운 지평을 열었습니다.

딥필드의 중요성 및 의미

• 우주의 광대함 증명: 텅 비어 보였던 작은 점에도 수많은 은하가 존재한다는 것을 보여주며 우주의 상상을 초월하는 광대함을 시각적으로 증명했습니다.
• 우주 초기 연구: 빅뱅 이후 수억 년밖에 되지 않은 시점의 은하들을 관측하게 함으로써, 우주의 초기 진화, 은하 형성 및 성장 과정을 이해하는 데 결정적인 단서를 제공했습니다.
• 과학 대중화: 딥필드 이미지는 경이로운 우주의 모습을 보여주며 일반 대중의 우주에 대한 관심을 크게 높이는 데 기여했습니다.
• 기술의 진보: 이러한 이미지를 얻기 위해서는 망원경의 극한적인 해상도와 오랜 시간 동안 빛을 모으는 능력이 필수적이며, 이는 첨단 천문학 기술의 발전 없이는 불가능했습니다.

다른 맥락에서의 '딥필드' (추가)

천문학 외적인 분야에서는 '딥필드'라는 용어가 잘 사용되지 않습니다. 하지만 굳이 다른 맥락에서 사용된다면, 특정 분야나 주제의 깊이 있는, 심층적인 연구 또는 탐색을 의미할 수 있습니다. 예를 들어, 인공지능 분야에서 '딥 러닝(Deep Learning)'처럼 '딥(Deep)'이라는 접두사가 심층적인 접근 방식을 의미하는 경우와 유사하다고 볼 수 있습니다. 그러나 일반적으로는 천문학적 의미로 받아들여집니다.