우주 이야기 1282 - 제임스 웹 우주 망원경이 관측한 극초기 은하의 별 생성

(The James Webb Space Telescope captured this image of a galaxy cluster (SMACS0723). The five zoomed in galaxies are so far away that we observe them as they were when the universe was between one and five billion years old. Today the universe is 13.7 billion years old. Credit: Image adapted from image release by NASA, ESA, CSA, STScI)

제임스 웹 우주 망원경의 강력한 성능과 중력 렌즈의 도움으로 과학자들이 초기 은하의 성단 구조를 확인했다는 소식입니다. 우주 초기에 형성된 130억 년 전의 은하들은 허블 우주 망원경을 이용해도 작은 점 정도로 간신히 보이는 정도이기 때문에 관측이 어렵습니다. 사실 이 점은 제임스 웹 우주 망원경이라고 해서 크게 다르지 않습니다.

하지만 아인슈타인의 상대성 이론에서 예측한 중력 렌즈와 제임스 웹 우주 망원경이 힘을 합친다면 이야기는 달라질 수 있습니다.

스톡홀름 대학의 아델레이데 클라이센스 (Adélaïde Claeyssens, Department of Astronomy, Stockholm University)가 이끄는 연구팀은 제임스 웹 우주 망원경과 중력 렌즈의 힘을 이용해 아주 멀리 떨어져 있는 초기 은하에서 형성 중인 성단 (steller cluster)의 존재를 확인했습니다.

이번 연구에서 가장 오래된 은하는 빅뱅 직후 6억8000만년 전의 은하로 거리는 130억 광년입니다. 이 정도로 멀리 떨어진 은하 내부 구조를 본다는 것은 제임스 웹 우주 망원경이 나오기 전에는 상상하기 힘든 일이었습니다. 과학자들은 이 드문 기회를 이용해 우주 초기 은하들에서 별이 활발하게 생성되는 덩어리가 있다는 사실을 확인했습니다.

관측을 시작한지 아직 1년이 지나지 않았지만, 이미 제임스 웹 우주 망원경이 나오기 전에는 상상하기 어려운 수많은 관측 결과들을 내놓고 있습니다. 허블 우주 망원경이 그랬던 것처럼 제임스 웹 우주 망원경 역시 우주에 대한 인류의 지식을 한 단계 끌어올릴 것으로 기대합니다.

참고

https://phys.org/news/2023-02-james-webb-space-telescope-captures.html

Adélaïde Claeyssens et al, Star formation at the smallest scales; A JWST study of the clump populations in SMACS0723, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stac3791

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