우주 이야기 1228 - 제임스 웹 우주 망원경이 포착한 수레바퀴 은하

(A large pink, speckled galaxy resembling a wheel with with a small, inner oval, with dusty blue in between on the right, with two smaller spiral galaxies about the same size to the left against a black background. Credits: NASA, ESA, CSA, STScI)

(This image from Webb’s Mid-Infrared Instrument (MIRI) shows a group of galaxies, including a large distorted ring-shaped galaxy known as the Cartwheel. The Cartwheel Galaxy, located 500 million light-years away in the Sculptor constellation, is composed of a bright inner ring and an active outer ring. While this outer ring has a lot of star formation, the dusty area in between reveals many stars and star clusters. Credits: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team)

지구에서 5억 광년 떨어진 수레바퀴 은하 (Cartwheel Galaxy)는 독특한 형태로 인해 과학자들은 물론 대중의 이목을 집중시키는 은하입니다. 본래는 일반적인 대형 나선 은하였지만, 2-3억 년 전 위성 은하가 한 가운데 충동하면서 현재처럼 모습이 변했습니다.

수레바퀴 은하의 큰 바퀴 부분의 지름은 15만 광년으로 우리 은하보다 더 큰 편입니다. 고리처럼 밝게 빛나는 이유는 여기서 많은 별이 생성되고 있기 때문입니다. 수억 년 전 충돌에 의한 충격파와 물질 이동으로 인해 수많은 새로운 별이 생성된 것입니다. 은하 충돌은 늙고 정적인 은하에 새로운 활력을 제공합니다. 내부에 둥근 구조는 은하 중심부의 벌지 부분으로 이해됩니다.

과거 허블 우주 망원경은 수레바퀴 은하의 형태를 자세히 관측했습니다. 허블보다 더 강력한 성능을 지닌 제임스 웹 우주 망원경은 수레바퀴 은하의 모습을 더 상세히 관측할 수 있습니다. 더 많은 빛을 모을 수 있는 능력과 함께 적외선 파장 관측 능력 덕분입니다.

제임스 웹 우주 망원경의 주력 이미지 센서인 Near-Infrared Camera (NIRCam)은 허블 망원경보다 긴 0.6-5 미크론 파장대에서 관측하기 때문에 허블 우주 망원경으로는 보기 어려운 어둡고 작은 별도 쉽게 관측할 수 있습니다.

충돌에 의한 충격파가 연못에 던진 돌이 일으킨 파장처럼 퍼져나가는 수레바퀴 은하에서 새로 생긴 별의 상당수는 사실 이 파장대에서 관측이 용이한 어두운 별들입니다. 그리고 먼지에 가린 중심부의 늙은 별도 긴 파장에서 관측이 유리합니다.

이보다 긴 파장을 관측하는 Mid-Infrared Instrument (MIRI)는 수레바퀴 은하의 규산염 먼지나 탄화수소 같은 여러가지 물질 분포를 확인하는데 도움을 줍니다. 여러 파장대에서 관측한 데이터를 합치면 수레바퀴 은하의 구조와 특징을 알아낼 수 있습니다.

앞으로 제임스 웹 우주 망원경은 여러 은하의 비밀을 풀어낼 것입니다. 수많은 은하에 어떤 사연들이 숨어 있을 지 궁금합니다.

참고

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/webb-captures-stellar-gymnastics-in-the-cartwheel-galaxy

https://en.wikipedia.org/wiki/Cartwheel_Galaxy

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