[천문학] 41. 케플러 우주망원경의 역사와 의의

케플러 우주망원경은 NASA가 2009년 외계행성을 찾기 위해 시작한 미션이다. 17세기 초 행성 운동의 법칙을 발견한 독일 천문학자 요하네스 케플러의 이름을 따서 명명되었습니다. 케플러 임무의 목표는 잠재적으로 생명을 품을 수 있는 다른 별의 거주 가능 구역에서 지구와 유사한 행성을 탐지하는 것이었습니다. 9년 간의 임무 동안 케플러 우주망원경은 수천 개의 새로운 세계를 발견하고 태양계 너머의 행성계의 다양성을 밝혀 외계 행성에 대한 우리의 이해를 변화시켰습니다.

케플러 우주 망원경은 외계 행성을 탐지하기 위해 이동 방법을 사용했습니다. 여기에는 별의 밝기를 측정하고 행성이 그 앞을 지나갈 때 발생하는 밝기의 작은 감소를 찾아 빛의 작은 부분을 차단하는 것을 포착합니다. 이러한 빛의 감소 크기와 빈도를 측정함으로써 과학자들은 행성의 크기와 궤도를 결정할 수 있습니다.

케플러 임무의 주요 발견 중 하나는 우리 은하에 외계 행성이 널리 퍼져 있다는 것입니다. 케플러 우주 망원경 이전에 우리는 소수의 외계 행성만 감지했으며 대부분은 별 근처에서 궤도를 도는 거대한 가스 행성이었습니다. 케플러는 우리 은하에서 행성이 평균적으로 항성당 하나 이상의 행성과 함께 존재한다는 것을 보여주었습니다. 또한 지구와 같은 작은 암석 행성이 가스 행성보다 훨씬 더 흔하다는 사실도 밝혀졌습니다.

케플러 임무의 또 다른 중요한 발견은 행성계의 다양성이었습니다. 케플러 이전에 우리는 행성계가 단일 별 주위를 거의 원형 궤도로 도는 행성이 있는 우리의 태양계와 유사할 것이라고 가정했습니다. 그러나 케플러는 두 개 이상의 별 주위를 복잡한 길쭉한 궤도로 공전하는 여러 행성이 있는 항성계를 포함하여 광범위한 행성 시스템을 발견했습니다.

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케플러 임무는 또한 잠재적으로 거주 가능한 여러 외계 행성을 발견했습니다. 즉, 표면에 액체 상태의 물이 존재하기에 적합한 온도인 별의 거주 가능 구역에서 궤도를 도는 것을 의미합니다. 한 가지 주목할만한 예는 우리 태양과 유사한 별을 공전하는 지구 크기의 약 1.5배인 행성인 Kepler-452b입니다. Kepler-452b가 거주 가능한지 또는 대기가 있는지는 아직 알 수 없지만, 이 발견은 잠재적으로 거주 가능한 더 많은 행성이 발견되기를 기다리고 있음을 시사합니다.

외계 행성 발견 외에도 케플러 미션은 천체물리학에 중요한 공헌을 했습니다. 오랜 기간 동안 별의 밝기를 모니터링함으로써 케플러는 항성 플레어, 쌍성계 및 초신성을 포함한 광범위한 천체 물리학 현상을 연구할 수 있었습니다. 또한 별과 은하의 진화를 연구하는 데 중요한 데이터를 제공했습니다.

성공에도 불구하고 케플러 임무는 9년 임무 동안 몇 가지 문제에 직면했습니다. 2013년에는 망원경의 방향을 맞추는 데 사용되는 장비 중 하나가 고장 나서 임무가 위험에 처했습니다. 그러나 NASA는 망원경을 안정화하고 외계 행성 탐색을 계속하기 위해 햇빛의 압력을 사용하는 K2라는 새로운 임무를 고안할 수 있었습니다.

케플러 우주망원경은 2018년 주요 임무 목표를 달성한 후 퇴역했습니다. 그러나 그 유산은 과학자들이 수집한 데이터를 분석하고 개척한 방법을 사용하여 새로운 외계 행성을 검색함에 따라 앞으로 몇 년 동안 계속될 것입니다. 케플러의 발견은 외계 행성 연구의 새로운 시대를 열었고 우주에서 우리의 위치에 대한 우리의 이해를 근본적으로 바꿔 놓았습니다.