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우주 이야기 1253 - 스피처 vs 제임스 웹 우주 망원경의 성능 차이는?



 (A portion of the dwarf galaxy Wolf–Lundmark–Melotte (WLM) captured by the Spitzer Space Telescope’s Infrared Array Camera (left) and the James Webb Space Telescope’s Near-Infrared Camera (right). The images demonstrate Webb’s remarkable ability to resolve faint stars outside the Milky Way. The Spitzer image shows 3.6-micron light in cyan and 4.5-micron in orange (IRAC1 and IRAC2). The Webb image includes 0.9-micron light shown in blue, 1.5-micron in cyan, 2.5-micron in yellow, and 4.3-micron in red (filters F090W, F150W, F250M, and F430M).

CREDIT: NASA, ESA, CSA, STScI, and Kristen McQuinn (Rutgers University). IMAGE PROCESSING: Alyssa Pagan (STScI).)

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제임스 웹 우주 망원경은 흔히 허블 우주 망원경의 후예로 불리지만, 사실 관측 영역은 훨씬 긴 파장입니다. 허블 우주 망원경의 관측 파장은 0.1 - 2.5 ㎛ 인데 제임스 웹 우주 망원경은 0.6 - 28.3 ㎛ 으로 적색광 일부와 적외선 영역에 특화된 망원경입니다. 따라서 사실 나사의 적외선 망원경으로 3.6-160 ㎛ 파장을 관측한 스피처 우주 망원경과도 관측 영역이 일부 겹치게 됩니다.

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스피처 우주 망원경은 지름 91cm의 주경을 지니고 있어 허블 우주 망원경의 2.4m나 제임스 웹 우주 망원경의 6.5m보다 현저하게 해상도가 떨어질 수밖에 없습니다. 그런 만큼 해당 파장에서 천체를 관측하고 연구했던 과학자들은 제임스 웹 우주 망원경의 성능에 큰 기대를 걸고 있습니다.

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제임스 웹 우주 망원경의 초기 관측 목표인 Webb Early Release Science (ERS)의 과학팀을 이끄는 럿거스 대학의 크리스텐 맥퀸 (Kristen McQuinn of Rutgers University) 제임스 웹 우주 망원경으로 관측한 왜소 은하 Wolf–Lundmark–Melotte (WLM)의 이미지를 과거 스피처 우주 망원경과 비교했습니다.

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한 눈에 보기에도 해상도가 너무나 크게 차이가 있는데, 과학자들 역시 크게 만족하고 있습니다. WLM는 지구에서 300만 광년 정도 떨어진 왜소 은하인데, 다른 대형 은하의 위성 은하인 왜소 은하들과 달리 혼자서 독립적으로 존재하는 왜소 은하로 그 가치가 높습니다. 우주 초기에는 이런 형태의 작은 왜소 은하가 많았지만, 시간이 지나면서 합체와 대형 은하에 흡수되면서 본래 모습을 간직하고 있는 왜소 은하를 찾기가 매우 어려워졌습니다.

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WLM는 상대적으로 지구에서 가까운 단독 왜소 은하로 우주 초기에 생성되어 지금까지 살아 있는 질량이 작은 별을 다수 포함하고 있어 앞으로 주요 연구 대상 중 하나입니다. 이렇게 어두운 별은 허블 우주 망원경보다 더 긴 파장에서 관측하는 제임스 웹 우주 망원경이 진가를 발휘할 수 있습니다. 앞으로 관측 성과를 기대해 봅니다.

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참고

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https://blogs.nasa.gov/webb/2022/11/09/beneath-the-night-sky-in-a-galaxy-not-too-far-away/

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