막심해(莫心海)
【정견뉴스】
웹 망원경(JWST)이 출시된 이후 천문학자들은 초고해상도 덕분에 예상치 못한 현상과 천체를 많이 발견했고, 이를 통해 우주가 원래 예상했던 것과 많은 차이가 있다는 사실을 깨달았다. 우주 초기 성계, 블랙홀은 모두 빅뱅 이론에서 예상한 것과는 달리 의외로 거대하고 성숙한 것처럼 보인다.
2024년 6월 24일 Space.com의 보고에 따르면 웹 망원경이 “우주 보석” 호(弧 역주: 활 모양의 곡선)에서 성단(星團)을 발견했다. 빅뱅 이론에 따르면 이 성단은 빅뱅 이후 불과 4억 6천만 년 후에 존재했다. 빅뱅이 일어났고, 당시 우주의 나이는 5억 년도 안 됐는데, ‘영아 성계(星系)’에서 성단이 발견된 것은 이번이 처음이다.
원래 허블 우주 망원경이 발견한 우주 보석 호(공식 명칭: SPT0615-JD1)는 지구에서 약 133억 광년 떨어진 곳에 있다.
천문학자들은 우주 보석 호(Cosmic Gem Arc)에서 5개의 젊고 거대한 성단을 발견했다. 이런 성단은 어린 은하가 강렬한 별 형성을 거치고 다량의 자외선을 방출하는 시기에 존재한다.
스톡홀름 대학교와 스웨덴 오스카 클라인 센터의 팀장인 안젤라 아다모(Angela Adamo)는 “웹 망원경으로 촬영한 이미지를 처음 열었을 때 우리는 완전히 놀랐고 충격을 받았습니다.”라고 말했다. “우리는 렌즈 한쪽에서 다른 쪽으로 이어지는 작은 밝은 점들의 줄을 봅니다. 이 우주 보석은 성단입니다! 웹 망원경이 없었다면 우리는 이렇게 젊은 은하계에 있는 성단을 보고 있다는 것을 몰랐을 겁니다!“
우주 보석 호(Cosmic Gem Arc)에서 새로 발견된 성단이 놀라운 점은 거대하고 치밀하다는 점이다. 5개 성단의 밀도는 인근 성단보다 훨씬 밀도가 높다. 새로 발견된 성단은 성계의 매우 작은 영역에 위치하지만 이 성계 자외선의 대부분이 이곳에서 나온다.
“근적외선 파장 범위에서 웹망원경이 지닌 뛰어난 민감도와 각분해능에 전경(前景) 은하단의 거대한 중력 렌즈 효과가 결합되어 이번 발견이 있었습니다.”라고 이번 자료 관측 프로젝트의 수석 조사관인 래리 브래들리는 말했다. 그는 또 “다른 어떤 망원경도 이런 발견을 할 수 없습니다.”
과학자들은 이렇게 빽빽하게 들어찬 구상성단이 어떻게 서로 뭉쳐지는지 완전히 확신하지 못하지만, 우주 보석 호에 있는 거대하고 조밀한 젊은 성단들은 구상성단 형성의 초기 단계일 가능성이 높다. 이는 구상성단 탄생의 초기 단계에 대한 매우 유용한 창구를 제공할 수 있음을 의미한다.
“NIRSpec 관측을 통해 우리는 은하의 적색편이를 확인하고 성단의 자외선 방출을 연구할 수 있으며, 이를 통해 성단의 물리적 특성을 더 자세히 연구할 수 있습니다.”라고 브래들리는 말했다. “MIRI 관측을 통해 이온화된 가스의 특성을 연구할 수 있습니다.“
이러한 분광 관측을 통해 이 초기 은하의 활동 부분에서 별 형성이 얼마나 강렬한지 밝혀질 것이다.
이번 연구에 참여한 천문학자들은 현재 이 다섯 은하와 유사한 성단을 찾기 위해 다른 은하를 연구할 계획이다.
연구팀의 일원인 국립천체물리학연구소(INAF)의 에로스 반젤라(Eros Vanzella)는 “초기 우주에서 다른 유사한 계통들이 발견된다면 초기 은하에 대해 더 많은 것을 배울 수 있을 거라 확신합니다”라고 말했다.
이번 연구 결과는 ‘네이처(Nature)’ 2024년 6월 24일자에 게재됐다.
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/291374