장소
초거대 망원경
Very Large Telescope
VLT(Very Large Telescope)은 유럽 남방 천문대(ESO)가 운영하는 대형 지상 광학망원경 시설이다. 칠레 북부 아타카마 사막의 세로 파라날에 있으며, 네 대의 8.2 m 단위 망원경과 네 대의 1.8 m 이동식 보조 망원경으로 구성된다. 0.33~24.5 μm의 가시광선·적외선을 관측하며 최대 시야는…
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Very Large Telescope
VLT(Very Large Telescope)은 유럽 남방 천문대(ESO)가 운영하는 대형 지상 광학망원경 시설이다. 칠레 북부 아타카마 사막의 세로 파라날에 있으며, 네 대의 8.2 m 단위 망원경과 네 대의 1.8 m 이동식 보조 망원경으로 구성된다. 0.33~24.5 μm의 가시광선·적외선을 관측하며 최대 시야는…
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초거대 망원경
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VLT(Very Large Telescope)은 유럽 남방 천문대(ESO)가 운영하는 대형 지상 광학망원경 시설이다. 칠레 북부 아타카마 사막의 세로 파라날에 있으며, 네 대의 8.2 m 단위 망원경과 네 대의 1.8 m 이동식 보조 망원경으로 구성된다.
VLT(Very Large Telescope)은 유럽 남방 천문대(ESO)가 운영하는 대형 지상 광학망원경 시설이다. 칠레 북부 아타카마 사막의 세로 파라날에 있으며, 네 대의 8.2 m 단위 망원경과 네 대의 1.8 m 이동식 보조 망원경으로 구성된다. 0.33~24.5 μm의 가시광선·적외선을 관측하며 최대 시야는 7.5′ × 7.5′이다. 단위 망원경을 독립적으로 사용할 수 있고, 광섬유와 지연선을 이용해 빛을 결합하면 초거대 망원경 간섭계(VLTI)로 운용할 수도 있다.
VLT는 해발 약 2,635 m인 세로 파라날의 건조하고 안정된 대기 조건을 이용한다. 첫 단위 망원경은 1998년에 관측을 시작했고, 나머지 망원경과 보조 시설은 1999년부터 2000년 사이에 운용을 시작했다. 관측소는 가시광선에서 근적외선·중적외선에 이르는 파장대를 다루며, 대기 중 수증기가 적은 고지대의 이점을 활용한다.
네 단위 망원경은 마푸체어로 태양을 뜻하는 안투(Antu), 달을 뜻하는 쿠에옌(Kueyen), 남십자자리를 뜻하는 멜리팔(Melipal), 금성을 뜻하는 예푼(Yepun)이라는 이름을 갖는다. 네 망원경의 주경은 각각 지름 8.2 m이며, 관측 조건에 맞춰 여러 초점과 장비 사이에서 빛의 경로를 바꿀 수 있다.
네 보조 망원경은 지름 1.8 m로, 이동 장치 위에 설치되어 VLTI의 기준선 길이를 바꾼다. 단위 망원경이 다른 관측에 사용될 때도 보조 망원경만으로 간섭 관측을 계속할 수 있다는 점이 보조 망원경 배열의 장점이다. 각각의 원형 돔은 바람·먼지·온도 변화가 관측에 미치는 영향을 줄인다.
개별 단위 망원경은 육안으로 볼 수 있는 것보다 약 40억 배 어두운 천체까지 검출할 수 있으며, 단일 망원경 모드의 각분해능은 약 0.05각초이다. 여러 망원경을 VLTI로 결합하면 각분해능이 약 0.002각초까지 향상된다.
각 단위 망원경은 리치-크레티앵식 카세그레인 광학계를 사용한다. 주경에서 반사된 빛은 세 번째 거울과 여러 보조 거울을 거쳐 나스미스 초점, 카세그레인 초점 또는 다른 장비로 보내진다. 주경과 부경의 정렬은 능동 광학으로 보정하며, 얇은 거울의 형태와 기울기를 계속 조절해 대기의 흔들림과 중력 변형을 줄인다.
VLT에는 고분산 분광기, 적외선 카메라, 적분장 분광기, 적응광학 장비가 설치되어 있다. 장비를 교체하면 별·행성·은하의 영상과 스펙트럼, 시간에 따른 밝기 변화, 주변 천체의 운동을 서로 다른 방식으로 측정할 수 있다. 적응광학은 대기의 난류를 실시간으로 측정하고 변형 거울로 보정해 지상 망원경의 각분해능을 높인다.
VLTI는 여러 망원경에서 모은 빛을 지하 터널의 광학 지연선과 결합해 하나의 간섭 신호로 만든다. 간섭계의 각분해능은 단일 망원경의 지름보다 망원경 사이의 기준선에 크게 좌우되므로, 가까운 쌍성의 궤도·항성의 각지름·젊은 별 주위의 원반을 세밀하게 조사할 수 있다. 대기와 광로의 길이가 빠르게 변하므로 정밀한 시간 동기화와 광학 지연 보정이 필요하다.
VLT 관측은 외계 행성의 직접 영상, 우리 은하 중심 초대질량 블랙홀 주위를 도는 별의 운동, 감마선 폭발의 잔광, 먼 은하와 별 형성 영역의 화학 조성을 연구하는 데 이용되었다. 베타 픽토리스 b의 직접 영상은 외계 행성 연구에서 중요한 사례이며, 은하 중심 별의 정밀한 위치와 속도 측정은 강한 중력장 안에서 일반 상대성이론을 검증하는 데 사용되었다.
VLT는 단일 장비의 성능만으로 평가되는 망원경이 아니라, 광학·적외선 장비와 VLTI, 적응광학을 결합한 관측 시설이다. 따라서 같은 천체를 영상·분광·간섭 관측으로 비교할 수 있고, 시간에 따라 장비를 교체해 다양한 연구 프로그램을 수행할 수 있다.
관측자는 네 단위 망원경을 독립적으로 사용하거나 여러 망원경을 같은 관측 계획에 배정할 수 있다. 대형 망원경의 관측 시간은 국제적인 심사를 거쳐 배분되며, 관측 조건과 대상의 고도·밝기·변광 주기에 맞춰 장비와 초점을 선택한다. 사막의 먼지와 온도 변화, 바람은 돔의 개폐와 관측 시점을 제한할 수 있으므로 관측소는 기상·시상 자료를 실시간으로 관리한다.
VLT에서 얻은 자료는 원시 영상의 검출기 보정, 평탄장·암전류 제거, 천체의 위치와 밝기 측정, 분광선 파장 보정 과정을 거쳐 공개된다. 여러 장비의 자료를 같은 좌표계와 시간 체계로 맞추면 외계 행성·초신성·은하 중심 별의 변화를 장기간 비교할 수 있다.
출처: VLT (망원경) (CC BY-SA)
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