기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 1335 - 제임스 웹 우주 망원경이 관측한 뚱뚱한 거대 은하단


 

(Webb’s infrared image of the galaxy cluster El Gordo (“the Fat One”) reveals hundreds of galaxies, some never before seen at this level of detail. El Gordo acts as a gravitational lens, distorting and magnifying the light from distant background galaxies. Two of the most prominent features in the image include the Thin One, located just below and left of the image center, and the Fishhook, a red swoosh at upper right. Both are lensed background galaxies. Credit: Image: NASA, ESA, CSA, Science: Jose M. Diego (IFCA), Brenda Frye (University of Arizona), Patrick Kamieneski (ASU), Tim Carleton (ASU), Rogier Windhorst (ASU), Image Processing: Alyssa Pagan (STScI), Jake Summers (ASU), Jordan C. J. D'Silva (UWA), Anton M. Koekemoer (STScI), Aaron Robotham (UWA), Rogier Windhorst (ASU).)

​



(Webb’s infrared image of the galaxy cluster El Gordo (“the Fat One”) reveals hundreds of galaxies, some never before seen at this level of detail. El Gordo acts as a gravitational lens, distorting and magnifying the light from distant background galaxies. Two of the most prominent features in the image include the Thin One, highlighted in box A, and the Fishhook, a red swoosh highlighted in box B. Both are lensed background galaxies. The insets at right show zoomed-in views of both objects. Credit: Image: NASA, ESA, CSA, Science: Jose M. Diego (IFCA), Brenda Frye (University of Arizona), Patrick Kamieneski (ASU), Tim Carleton (ASU), Rogier Windhorst (ASU), Image Processing: Alyssa Pagan (STScI), Jake Summers (ASU), Jordan C. J. D'Silva (UWA), Anton M. Koekemoer (STScI), Aaron Robotham (UWA), Rogier Windhorst (ASU))

​

​

제임스 웹 우주 망원경의 주요 목표는 강력한 성능으로 아주 멀리 떨어져 있는 초기 우주를 관측하는 것입니다. 하지만 제임스 웹 우주 망원경도 우주에서 가장 큰 망원경의 도움을 받을 수 있습니다. 바로 거대 은하단의 중력에 의한 중력 렌즈입니다.

​

​

중력 렌즈는 아인슈타인의 상대성 이론에 의해 예측된 현상으로 중력에 의해 빛이 굴절되어 렌즈처럼 천체를 확대하는 현상입니다. 지구에서 최소 70억 광년 이상 떨어진 엘 고르도 El Gordo (스페인어로 뚱뚱한 사람) 은하단이 대표적인 사례입니다.

​

​

이 거대 은하단은 강력한 중력으로 아주 멀리 떨어져 있는 우주 초기의 은하들을 확대해주기 때문에 이전부터 주요 관측 목표였습니다. 물론 제임스 웹 우주 망원경도 이를 관측했습니다. 애리조나 대학의 브렌다 프라예 (Brenda Frye of the University of Arizona)가 이끄는 연구팀은 다수의 제임스 웹 우주 망원경 관측 결과를 발표했습니다.

​

​

엘 고르도 안에는 여러 가지 재미있는 중력 렌즈 결과물이 보이는데 그중 하나가 바로 물고기 낚시 바늘이라는 뜻의 엘 안주엘로 (El Anzuelo)입니다. 본래는 정상적인 형태의 은하이지만, 중력 렌즈는 대부분 초점이 잘 맞지 않기 때문에 상이 여러 개로 나타나거나 이렇게 왜곡된 형태로 나타나게 됩니다. 물론 과학자들은 이를 보정해 본래 형태와 구조를 알아낼 수 있습니다.

​

​

연구팀에 따르면 엘 안주엘로 은하의 지름은 우리 은하의 1/4 정도인 26,000광년 입니다. 106억 년 거리에 있는 은하로 우리는 106억 년 전의 모습을 보고 있는 것입니다. 과학자들은 우주 초기에는 이렇게 다소 작은 은하들이 합체되고 성장하면서 지금의 우리 은하처럼 커졌다고 보고 있습니다.

​

​

(In July 2022, NASA's James Webb Space Telescope observed El Gordo, a galaxy cluster that existed 6.2 billion years after the big bang. It was selected as the most massive galaxy cluster known at that time in cosmic history. The resulting image reveals a variety of gravitationally lensed galaxies, including striking objects nicknamed the Fishhook and the Thin One. Come with us on a video tour of this new infrared image from Webb. Credit: NASA, ESA, CSA)

​

엘 가르도에서 또 다른 재미 있는 구조물은 얇은 것 (thin one)이라는 뜻의 라 플라카 (La Flaca)입니다. 역시 중력 렌즈의 왜곡에 의해 길쭉해진 은하로 지구에서 거리는 110억 광년입니다. 라 플라카에는 거대한 적색 거성의 이미지가 확대되어 있는데, 퀄러 (Quyllur)라는 이름을 지니고 있습니다. 아무리 중력 렌즈의 도움이라지만, 이 거리에서도 보이는 것은 엄청나게 큰 초거성이라는 의미입니다.

​

​

이외에도 제임스 웹 우주 망원경은 엘 가르도에서 121억 년 전 형성 중인 은하단의 모습 등 우주 초기의 중요한 모습들을 관측했습니다. 앞으로 후속 연구를 통해 더 재미있는 내용들이 계속 밝혀질 것으로 기대합니다.

​

​

참고

​

​

https://phys.org/news/2023-08-webb-spotlights-gravitational-arcs-el.html

​

​

Brenda L. Frye et al, The JWST PEARLS View of the El Gordo Galaxy Cluster and of the Structure It Magnifies, The Astrophysical Journal (2023). DOI: 10.3847/1538-4357/acd929

​

Patrick S. Kamieneski et al, Are JWST/NIRCam color gradients in the lensed z=2.3 dusty star-forming galaxy El Anzuelo due to central dust attenuation or inside-out galaxy growth?, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2303.05054

​

J. M. Diego et al, JWST's PEARLS: A new lens model for ACT-CL J0102−4915, "El Gordo," and the first red supergiant star at cosmological distances discovered by JWST, Astronomy & Astrophysics (2023). DOI: 10.1051/0004-6361/202245238

​

Timothy Carleton et al, PEARLS: Low Stellar Density Galaxies in the El Gordo Cluster Observed with JWST, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2303.04726

라벨:

댓글

댓글 쓰기

이 블로그의 인기 게시물

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

인슐린 주사 일주일에 한 번만 맞아도 된다?

   당뇨병은 관리가 까다로운 만성 질병 중 하나입니다. 특히 인슐린 주사가 필요한 경우에는 더 관리가 어렵습니다. 하루에 주사를 몇 번씩 맞아야 하면 찌르는 것도 고통이고 실수로 건너뛰거나 용량을 실수하는 경우도 드물지 않습니다. 특히 고령 환자의 경우 더 위험할 수 있습니다. 이런 문제를 극복하기 위해 여러 제약 회사들이 새로운 투여 방법과 인슐린 제제를 내놓고 있습니다.   최근 2상 임상 시험을 마친 노보 노디스크 ( Novo Nordisk )의 인슐린 아이코덱 ( icodec )은 일주일에 한 번 투여하는 장시간 인슐린 제제입니다. 아이코덱은 효소에 의해 분해되는 것을 막는 변형 인슐린 분자로 혈액에서 알부민과 결합해 서서히 분리되기 때문에 한 번 주사로도 일주일이나 효과를 유지할 수 있습니다.   하지만 이렇게 장시간 작용하는 인슐린 제제의 경우 환자의 식사나 운동 같은 상황 변화에 인슐린 농도가 적절하게 유지되지 않을 가능성이 있습니다. 이번 2상 임상시험에서는 247명의 당뇨 환자를 두 그룹으로 나눈 후 실험군은 일주일에 한 번씩 아이코덱을 투여받고 매일 위약을 투여받았습니다. 그리고 대조군은 반대로 일주일에 한 번씩 위약을 투여받고 하루에 한 번씩 장시간 인슐린 제제인 란투스 (Lantus, glargine) 100U을 투여받았습니다.   26주에 걸친 임상 실험 결과 하루에 한 번 란투스를 투여받은 그룹이나 일주일에 한 번 아이코덱을 투여받은 그룹에서 특별한 합병증 차이를 발견할 수 없었습니다. 혈당 조절의 지표인 당화 혈색소 (HbA1c) 농도 역시 아이코덱 그룹에서 1.33% 감소한 반면 란투스 그룹에서 1.15% 정도 감소해서 큰 차이는 없었습니다. 그렇다면 하루에 한 번 투여하는 대신 일주일에 한 번 투여하는 것이 더 편리하고 실수로 두 번 투여하거나 건너 뛸 위험성이 적을 것입니다. 이 연구 결과는 뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨 ( New England Journal...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기