막심해(莫心海)
【정견뉴스】
2023년 12월 20일 스카이앤텔레스코프(skyandtelecscope.org)에 따르면, 제임스웹 우주망원경이 예리한 탐지기로 과거를 관찰해 우주에서 가장 오래된 구조의 전례 없는 세부 사항들을 밝혀냈다. 이전에는 흐릿했던 이미지가 망원경의 최고 해상도에서 선명하게 드러난다. 웹은 하나의 은하계 단위가 실제로는 6개의 은하가 서로 충돌해 대량의 신생 별들을 형성한 것임을 밝혀내 많은 천문학자들을 놀라게 했다.
2013년, 천문학자들이 허셜 우주 천문대의 데이터를 사용하여 지금까지 발견된 것 중 가장 초기의 별을 형성하는 은하를 발견했다. 우주가 약 8억 5,000만 년밖에 되지 않았을 때, HFLS3로 명명된 이 물체는 은하의 성장 속도에 대한 일반적인 가설을 무시하고 그 경계에서 새로운 별들을 폭발시켰다. 비록 질량은 대체로 비슷하지만 이 거대한 별 공장은 우리 은하보다 2,000배나 빠른 속도로 새로운 별들을 만들어냈다.
천문학자들은 영아기의 초기 우주에서는 은하가 이렇게 크거나 출생률이 이렇게 높지 않아야 한다고 여겼왔다. 그동안 여러 팀들이 허블 우주 망원경과 여러 지상 망원경을 사용해 은하를 다시 이미지화하려고 시도해 왔다. 그러나 이 사진들은 우리 가까이에 있는 거대한 물체가 그 뒤에 있는 먼 물체의 빛을 왜곡하고 증폭시키는 중력 렌즈의 잠재적 영향처럼 다른 내원의 대략적인 특징만 암시할 뿐이었다.
이번에 새로운 데이터를 통해 과학자들은 HFLS3가 단일하고 거대한 별이 폭발한 은하가 아니라고 제안했다. “이 은하는 실제로 초기 우주에서 상호 작용한 은하들의 계통입니다.”라고 연구책임자인 옥스퍼드 대학의 가레스 존스는 말한다. “이 은하는 여전히 매우 밝고 별이 폭발하지만 단일한 광원(光源)이 아니라 하나의 계통입니다.”
이 새로운 관측은 은하의 근적외선 적분장 분광학(NIRIFS) 수집이라는 웹 망원경 프로젝트의 일부다. 이 프로젝트의 목표는 가장 멀고 거대한 은하 40개를 대상으로 그것들 주변의 가장 작은 우주 영역을 자세히 분석하는 것이다. 2022년 9월, 스펙트로그래프의 통합 필드 유닛은 HFLS3 의 복사 부근에 초점을 맞췄다.
존스가 이끄는 연구팀은 다양한 파장과 시야 밝기를 보여주는 이미지 세트를 제작했다. 그런 다음 은하계에서 가스의 움직임과 가열을 분석하고 중력 렌즈가 감지된 빛에 영향을 미치는 정도를 모델화 했고 이 과정에서 더 정확한 HFLS3 이미지를 재구성했다.
존스는 초기 은하에서 흔히 볼 수 있는 것과 유사한 가스의 회전 운동을 예상했다. “하지만 회전하는 [은하]가 하나가 아니라 작은 은하들이 많이 있었습니다.“라고 그는 말했다.
분석에 따르면, HFLS3의 본체는 서로 밀접하게 상호 작용하는 세 쌍의 작은 은하들로 구성되어 있다. 이들 중 하나만 두 개의 개별 전경 은하에 의해 증폭되었다. 극히 조밀한 자기장을 고려할 때, 과학자들은 이 여섯 은하가 충돌하면서 새로운 별들이 급증한 것으로 추정한다.
약 10년 전의 후속 관측에서 HFLS3 주변에서 상당히 밝은 방출이 발견되었다. 이를 통해 저해상도 허셜 망원경으로 2013년 은하계 조사를 주도한 독일 쾰른 대학의 도미니크 리처스는 HFLS3가 충돌 과정에 있다고 주장했다. 그는 은하들이 합병되었을 가능성을 고려했다. 그러나 그는 당시 사용한 망원경으로는 이러한 상호 작용의 본질을 밝힐 수 있을 정도의 해상도가 부족한 것을 알았다.
이번 연구에는 참여하지 않았지만 리처스는 “우리는 이것이 별 폭발과 관련된 은하일 수 있다고 추측했지만, JWST는 이러한 ‘동반’ 계통의 정확한 거리와 크기를 측정해 의심할 여지 없이 이를 증명했습니다.”라고 말했다.
리처스는 또한 존스와 그의 연구팀이 성단의 중력 렌즈가 약하게 보인다는 사실을 확인한 것에 대해 찬사를 아끼지 않았다. 그는 이것이 HFLS3가 단순히 작고 확대된 시스템이 아니라 실제로 질량이 거대할 뿐만 아니라 밝고 새로운 별들로 가득 차 있음을 증명한다고 설명했다.
자료출처: https://skyandtelescope.org/astronomy-news/jwst-reveals-distant-galaxy-is-six-way-galactic-crash/
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/287379