기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 1435 - 제임스 웹 우주 망원경이 포착한 스타버스트 은하와 성단


 

(The central 870 pc of the Cigar Galaxy seen with NIRCam. Credit: Levy et al., 2024.)

제임스 웹 우주 망원경은 2021년부터 지금까지 2년 반 동안 임무를 수행하면서 엄청난 과학적 성과를 거뒀습니다. 허블 우주 망원경이나 지상의 대형 망원경으로 볼 수 없던 천체를 확인할 수 있는 강력한 성능 덕분입니다. 최근 제임스 웹 우주 망원경은 이미 여러 번 관측이 이뤄졌지만, 제임스 웹 우주 망원경 등장 이전에는 제한적 관측이 이뤄졌던 담배 은하 (Cigar Galaxy)의 상세한 모습을 파악했습니다.

담배 은하는 지구에서 1173만 광년 떨어진 은하로 많은 별이 새로 생성되고 있는 스타버스트 은하 (starburst galaxy) 중 하나입니다. 은하 자체는 지름 4만 광년에 질량은 태양의 100억 배 정도로 우리 은하보다는 작지만 더 많은 별이 생성됩니다. 담배 은하는 지구에서 가장 가까운 스타버스트 은하로 지금까지 많은 관측이 이뤄졌습니다.

과학자들은 담배 은하에서 새로운 별이 생성되는 성단 (star cluster)를 여러 개 발견했습니다. 성단은 별이 여럿 모여 중력으로 서로 집단을 이룬 것으로 마치 별로 만든 커다란 공처럼 보입니다. 담배 은하 중심부 3000광년 이내에는 이런 성단이 260개 정도 관측됐고 외곽에서도 363개나 관측됐습니다.

애리조나 투손의 스튜워드 천문대의 레베카 레비 (Rebecca C. Levy of the Steward Observatory in Tucson, Arizona)가 이끄는 연구팀은 제임스 웹 우주 망원경으로 담배 은하를 더 상세히 관측했습니다. 그 결과 1,357개의 성단을 찾아내는 데 성공했습니다. 이 가운데 87%가 새로운 성단으로 확인되어 총 1000개 이상의 새로운 성단을 찾아낸 것으로 밝혀졌습니다.

이 성단은 질량이 적어도 태양의 1만 배 정도로 반지름은 3.3 광년 정도에 불과합니다. 가장 큰 성단은 태양의 100만 배의 질량을 지니고 있으며 총 질량은 태양의 4,000만 배에 달합니다.

이 성단들은 아마도 별이 생성되는 가스 성운에서 같이 태어난 후 서로 중력에 끌려서 거대한 집단을 형성하면서 만들어졌을 것입니다. 담배 은하에서는 수많은 별이 새로 생기며 성단 역시 많아진 것으로 생각됩니다.

물론 이는 이론적으로 예측할 수 있는 일이지만, 제임스 웹 우주 망원경이 아니라면 이렇게 상세히 들여다보지는 못했을 것입니다. 과학자들은 제임스 웹 우주 망원경 덕분에 과거 잘 알려진 천체에서 새롭게 알려지지 않았던 사실을 계속해서 발견하고 있습니다.

참고

https://phys.org/news/2024-08-astronomers-thousand-star-cluster-candidates.html

Rebecca C. Levy et al, JWST Observations of Starbursts: Massive Star Clusters in the Central Starburst of M82, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2408.04135

댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...