우주 이야기 1197 - 이제까지 발견된 것 가운데 가장 멀리 떨어진 별

(Closeup of the region on the sky, 1/250 of a degree across, where the gravity of a foreground cluster of galaxies magnifies the distant background star—nicknamed Earendil—thousands of times. Credit: NASA/ESA/Brian Welch (JHU)/Dan Coe (STScI)/Alyssa Pagan (STScI).)

(Close-up of the tiny region where Earendel happened to fall right on top of the narrow line where the magnification increases by (tens of) thousands of times. A cluster of many stars is seen slightly offset from the line, resulting in a much smaller magnification but instead being mirrored by gravity. Credit: NASA/ESA/Brian Welch (JHU)/Dan Coe (STScI)/Peter Laursen (DAWN).)

허블 우주 망원경이 역사상 가장 멀고 오래된 별의 빛을 포착했습니다. 이 별은 적색 편이가 6.2로 가장 멀리 떨어져 있는 은하와 비슷했습니다. 적색 편이가 이 정도라면 130억년 전의 천체로 현재 거리는 우주의 팽창에 따라 280억 광년 정도로 추정됩니다. 이를 관측한 닐 보어 코스믹 던 센터와 DTU 스페이스 (Cosmic Dawn Center at the Niels Bohr Institute and DTU Space)의 연구팀은 이 별에 아침 별 혹은 떠오르는 빛이라는 뜻의 에어렌델(Earendel)이라고 명명했습니다.

이런 거리에서 관측되기 위해서는 은하도 어느 정도 밝아야 가능합니다. 하지만 이 별에는 두 가지 특별한 사정이 있어 허블 우주 망원경이 포착할 수 있었습니다. 우선 이 별은 우주 초기에 형성된 거대 별로 태양 질량의 최소 50배, 어쩌면 500배에 달하는 초대형 별로 태양보다 적어도 수백만 배 밝습니다.

더 중요한 요소는 중력 렌즈 효과입니다. 에어렌델과 지구 중간에 있는 은하단(WHL0137-08)이 매우 정확한 위치에서 렌즈 역할을 해 이 별이 수천 배나 더 밝아 보이기 때문에 지구에서도 관측이 가능했던 것입니다.

에아렌델은 지금까지 알려진 가장 오래된 별보다도 40억년 더 오래된 것으로 우주 초기 별의 모습을 간직하고 있어 매우 중요한 연구 목표가 될 것입니다. 하지만 진짜 하나의 별인지 (쌍성계일 가능성도 있음), 그리고 어떤 별인지 알기에는 정보가 너무 부족합니다. 허블 망원경으로도 작은 점처럼 보이기 때문인데, 제임스 웹 우주 망원경 같이 더 강력한 망원경이 보다 많은 정보를 줄 것으로 기대합니다.

참고

https://phys.org/news/2022-03-hubble-distant-star-distance-billion.html

Brian Welch, A highly magnified star at redshift 6.2, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04449-y. www.nature.com/articles/s41586-022-04449-y

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