막심해(莫心海)
【정견뉴스】
천문학에서 그동안 최초 은하와 함께 최초 은하단이 언제 어떻게 형성되었는지 밝히는 것은 오랜 숙제 가운데 하나였다. 이번에 캘리포니아공대 천문학자들을 중심으로 한 국제공동연구진이 제임스웹우주망원경의 근적외선분광기(NIRSpec)를 이용해, 빅뱅 이후 6억5천만 년 무렵 형성된 것으로 보이는 원시 은하단을 발견했다고 국제학술지 《천체물리학저널 레터(Astrophysical Journal Letters)》에 발표했다.
학자들이 분광기 측정 자료를 분석한 결과, 이들 은하의 적색편이는 7.9로 동일한 것을 확인했다. 적색편이란 지구에서 먼 천체일수록 나오는 빛이 적색을 띠는 현상을 말하는데 적색편이 값이 클수록 멀리 떨어진 천체다. 또 적색편이 값이 같다는 것은 7개 은하가 모두 지구로부터 같은 거리에 있음을 의미한다.
이것은 지금까지 최초로 확인된 7개의 은하로 구성된 원시 은하단이다. 연구진은 이 원시은하단이 수천 개의 은하로 구성된 오늘날의 코마 은하단 같은 거대한 우주그룹으로 발전해가는 초기 단계일 수도 있다고 밝혔다.
정확한 측정 결과 7개 은하 사이의 거리는 최대 20만 광년이고 암흑물질 속으로 이동하는 속도는 초속 1000km에 이르는 것으로 확인되었다.
이번 연구에 참여한 이탈리아 국립천체물리학연구소 베네데타 벌카니 박사는 “이 은하들은 서로 다른 강에 있는 작은 물방울과 같으며, 결국엔 하나의 크고 거대한 강의 일부가 될 것”이라고 말했다.
사실 그동안 거대한 은하단이 처음에 어떻게 생성되었는가 하는 문제는 줄곧 연구하기 어려운 무제였다. 왜냐하면 제임스 웹 망원경이 등장하기 전에는 적색편이에 관한 정확한 값을 구하기 어려웠기 때문이다.
이 7개의 은하는 지난 2017년 허블우주망원경의 프런티어 필드 프로그램 관측을 통해 처음 확인되었다. 하지만 허블망원경은 근적외선 이상의 빛을 감지할 수가 없어서 상세한 분석이 어려웠다. 제임스 웹은 그 은하들에 초점을 맞춰 상세한 분석이 가능한 분광 데이터를 수집하는 데 성공했다.
연구팀은 앞으로 허블망원경보다 시야가 200배 넓은 낸시그레이스로만(Nancy Grace Roman)우주망원경이 발사되면 제임스웹 우주망원경과 협력해 초기 은하단에 대한 더욱 풍부하고 상세한 정보를 확보할 수 있을 것으로 예측했다. 로만망원경으로 한 번 관측으로 보다 많은 원시은하단 후보를 식별해내면, 제임스웹 망원경의 분광 장비로 이를 확인할 수 있기 때문이다. 참고로 로만 우주망원경은 2027년 5월 우주로 발사될 예정이다.
참고자료: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/webb-reveals-early-universe-prequel-to-huge-galaxy-cluster
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/283000