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천문학자들, 초기 우주에서 기이한 “우주 포도” 은하 발견

막심해(莫心海)

【정견망】

스페이스닷컴(Space.com)이 2025년 8월 11일 제임스 웹 우주 망원경(JWST)과 아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 전파망원경 집합체(ALMA)를 이용해 발표한 보고서에 따르면, 천문학자들은 12개 이상의 별 형성 덩어리가 포도송이처럼 빽빽하게 배열된 것으로 보이는 먼 은하를 발견했다. 이는 천문학자들이 초기 우주의 은하들이 가질 수 있다고 생각했던 덩어리의 수를 훨씬 뛰어넘는 수치다. “우주 포도”라는 별명을 가진 이 은하는 빅뱅 이후 9억 3천만 년 만에 형성된 것으로 추정되며, 회전하는 원반 안에 최소 15개의 거대한 별 형성 덩어리가 있어 우주에서 밝은 보라색 포도송이처럼 보인다.

이 연구의 주저자인 세이지 후지모토는 텍사스대학교 오스틴 캠퍼스 맥도널드 천문대에서 발표한 성명에서 다음과 같이 밝혔다.

“이 강력하고 자연스런 확대 작용과 세계 최첨단 망원경의 관측 결과 덕분에 전례 없는 감도와 분해능으로 먼 은하의 내부 구조를 연구할 수 있는 특별한 기회를 얻었습니다.”라고 현재 토론토 대학교에 재직 중이며 텍사스대학교 오스틴 캠퍼스에서 이 연구를 시작한 후지모토는 덧붙였다.

웹 망원경이 촬영한 은하단 RXCJ0600-2007의 근적외선 이미지는 강력한 중력 렌즈 효과를 보여준다. 전례 없는 고해상도 관측을 통해 초기 우주의 먼 은하의 구조가 드러났다. 이 은하계는 15개 이상의 고밀도 별 형성 덩어리가 “포도송이” 모양으로 배열되어 있다(확대 이미지). (이미지 출처: NASA/ESA/CSA/Fujimoto 외)

연구진은 이 원시 우주 포도 은하를 연구하기 위해 100시간 이상의 망원경 관측 자료를 수집했다. 이전 허블 이미지는 은하를 매끄럽고 회전하는 원반으로 보여주었지만, ALMA와 JWST의 강력한 해상도는 훨씬 더 흥미로운 것을 보여준다. 은하 내부 구조에 대한 지금까지 가장 상세한 이미지로, 별을 형성할 준비가 된 수많은 고밀도 가스 덩어리를 포함하고 있었다.

텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스 천문학과 교수이자 이 연구의 공동 저자인 마이크 보일런-콜친은 같은 성명에서 “우리의 관측 결과는 일부 초기 은하의 어린 별빛이 매끄럽게 분포된 별들이 아니라, 거대하고 고밀도이며 조밀한 소수의 덩어리에 의해 지배된다는 것을 보여줍니다.”라고 말했다.

이번 발견은 초기 은하의 성장에 대한 우리의 이해를 재정립하고, 은하의 작은 내부 구조(이 경우 거대한 별 형성 덩어리)와 전체적인 회전 사이의 명확한 연관성을 처음으로 밝혀냈다. 이는 이전에 관찰된 것처럼 매끈해 보였던 많은 은하들이 실제로는 이와 유사한 숨겨진 덩어리로 채워져 있을 가능성을 시사한다.

이번 연구 결과는 2025년 8월 7일 네이처 천문학(Nature Astronomy) 저널에 게재되었다.

 

원문위치: https://www.zhengjian.org/node/298205