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[IT뉴스]달 뒷면에 위성 보내 초기 우주 신호 찾는다

온카뱅크관리자

2026-08-17 10:47:28

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 <img alt="영국 연구팀이 지상의 여러 전파 간섭을 피해 달의 뒷면에서 희미한 우주 초기 신호를 관측하고자 시도한다. ChatGPT 생성이미지" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/17/dongascience/20260817104338783oacv.png" data-org-width="680" dmcf-mid="xG92gRvmiD" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/17/dongascience/20260817104338783oacv.png" width="658">
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 영국 연구팀이 지상의 여러 전파 간섭을 피해 달의 뒷면에서 희미한 우주 초기 신호를 관측하고자 시도한다. ChatGPT 생성이미지
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 우주 탄생 초기 모습을 들여다보기 위해 지구의 전파 간섭이 차단되는 달 뒷면에서 관측을 시도한다. 여행가방 크기의 소형 위성을 달 궤도에 띄워 빅뱅 이후부터 최초의 별과 은하가 탄생하던 시기 등의 흔적을 찾는다는 계획이다.
 14일(현지시간) 영국 '가디언' 보도에 따르면 영국 케임브리지대 캐번디시연구소 연구팀은 달 궤도에서 초기 우주에 방출된 전파 신호 '21cm선'을 관측하는 위성 '코스모큐브'를 개발 중이다. 연구팀은 관련 계획을 국제학술지 '네이처 천문학'에 같은 날 공개했다.
 21cm선은 중성수소 원자가 방출하는 21cm 파장의 전파 신호다. 먼 과거에 방출된 신호일수록 우주가 팽창하면서 파장이 길어지는 '적색편이'가 발생한다. 연구팀은 이 특성을 이용해 초기 우주의 중성수소가 방출한 21cm 신호가 시간에 따라 어떻게 변했는지 추적할 계획이다.
 21cm선은 초기 우주 온도를 측정하는 일종의 온도계 역할을 한다. 중성수소 가스의 온도는 당시 우주에서 일어난 현상의 영향을 받는다. 가스의 온도에 따라 21cm 신호의 세기가 달라지기 때문이다.
 연구를 이끄는 엘로이 데 레라 아세도 케임브리지대 전파천문학 교수는 "21cm로 추적하려는 것은 초기 우주 가스의 물리적 온도"라고 설명했다. 연구팀은 빅뱅 약 38만년 뒤 시작된 '우주 암흑시대'부터 최초의 별과 은하가 등장한 '우주 새벽', 약 10억 년 뒤 끝난 것으로 추정되는 '재이온화 시대' 사이에 발생한 우주 사건들을 관측하는 것이 목표다.
 21cm선은 암흑물질의 성질을 연구하는 데 단서를 제공할 가능성도 있다. 데 레라 아세도 교수는 "21cm선의 진폭과 형태는 암흑 물질의 영향을 받아 변화했을 것으로 추정된다"고 말했다.
 지구에서 21cm선을 관측하기는 매우 어렵다. 초기 우주에서 오는 신호 자체가 극도로 약할 뿐 아니라 주파수 변조(FM) 라디오·항공기 통신 등 지구에서 생성되는 각종 전파가 관측을 방해한다.
 호주의 '우주 재이온화 시대 전역 신호 검출 실험(EDGES)' 연구팀이 앞서 초기 우주의 21cm 신호를 포착한 연구결과를 2022년 '네이처 천문학'에 발표했지만 결과를 둘러싼 논란이 이어진다.
 연구팀은 '달 뒷면'이 해답이라고 주장한다. 달 뒷면에서 21cm선을 관측하면 지상 관측 장비가 겪는 인공 전파 간섭 문제를 피할 수 있다는 것이다.
 우주로 발사된 코스모큐브는 약 2년간 달 궤도를 돌며 달 뒷면을 지날 때 관측 자료를 수집할 예정이다. 연구팀은 발사 시점을 약 5년 뒤로 예상하며 전체 비용은 5000만 파운드(약 956억원) 미만으로 추산했다.
 연구에 참여하지 않은 필 불 영국 조드럴뱅크 천체물리학센터 교순느 "코스모큐브 관측은 최초의 별·은하를 만들고 우주 암흑시대를 끝낸 과정 등 우주의 기원을 이해하는 데 도움을 줄 것"이라고 평가했다.
 불 교수는 "빠른 개발이 중요하다"고 강조했다. 다른 연구팀들도 비슷한 달 기반 전파 관측 임무를 추진하고 있는 데다 향후 달 탐사가 활발해지면 착륙선과 통신 장비 등이 새로운 전파 잡음을 만들어낼 수 있기 때문이다. 불 교수는 "다른 달 탐사 임무가 코스모큐브가 지구에서 피하려던 인공 전파 잡음을 다시 일으킬 수 있다"고 우려했다.
 &lt;참고 자료&gt; doi.org/10.1038/s41550-026-02946-y doi.org/10.1038/s41550-022-01610-5
 [문혜원 기자 moony@donga.com]
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