막심해(莫心海)
【정견뉴스】
천문학자들이 웹 망원경(JWST)으로 관측한 소위 “작은 빨간 점”으로 불리는 가장 오래된 은하 표본을 수집했다고 스페이스닷컴(Space.com)이 2025년 1월 15일 보도했다. 표본의 대부분은 오래된 은하(빅뱅 후 15억 년 이전)들로 거의 모두 빠르게 삼키거나 “축적”하는 초질량 블랙홀을 갖고 있는 것으로 보인다. 이 연구에 따르면 이들 작은 붉은 점들이 방출하는 빛의 대부분은 그것들 중심이 우주의 거성(巨星)을 집어삼키면서 생긴 난기류에서 비롯된 것이다.
“웹 망원경이 발견한 이 새로운 천체들이 우리를 당혹스럽게 했습니다. 우리는 비교적 낮은 적색편이(비교적 짧은 거리)에서 이와 유사한 천체를 보지 못했기 때문에 웹 망원경으로 전에 이런 천체들을 발견하지 못했습니다.”라고 콜비 대학의 연구 책임자인 데일 코세브스키가 성명에서 말했다.
“우리는 현재 이 작은 붉은 점의 본질과 그 빛이 블랙홀의 영향을 받는지 파악하기 위해 많은 연구를 하고 있습니다.”
천문학자들은 일찍이 2022년 이들 은하가 발견되었을 때 이미 웹 망원경의 작은 붉은 점들이 이전에는 볼 수 없었던 새로운 유형의 은하임을 알고 있었다. 그들은 또한 이 은하들이 초기 우주에서 매우 흔했다는 사실에 당황했다.
연구팀은 웹 망원경의 CEERS, JADES, NGDEEP 및 RUBIES (Red Unknowns : 밝은 적외선 외부 은하의 인구 조사) 데이터를 사용해 큰 “작은 빨간 점” 은하 표본을 구축했다.
이 연구에 따르면 표본 은하의 약 70%에서 시속 2백만 마일(초속 1,000킬로미터)로 회전하는 가스 증거가 발견되었다. 이것은 활동성 은하핵(AGN)으로 알려진 은하 중앙 영역에서 납작한 가스 및 먼지구름인 성운이 초질량 블랙홀에 동력을 공급하고 있다는 분명한 증거다.
작은 빨간 점 은하는 그 색의 일부가 ‘적색 편이’라는 현상에 기인합니다. 은하의 빛이 지구를 향해 이동하면서 우주의 팽창으로 인해 파장은 길어지고 주파수가 감소합니다. 수십억 년의 여행 끝에 빛은 근적외선 또는 적외선 파장으로 바뀌는데, 이것이 바로 웹 망원경이 관측하도록 설계된 파장이다.
“제게 가장 흥미로운 것은 적색편이의 분포입니다. 이 정말 붉은 색의 높은 적색편이 광원은 빅뱅 이후 언젠가 본질적으로 존재하지 않게 되었습니다.”라고 오스틴에 있는 텍사스 대학교의 연구원 스티븐 핀켈스타인은 말합니다. “그들이 만약 성장하는 블랙홀이라면, 우리는 최소 70%의 블랙홀이 이렇다고 생각하는데, 이것은 초기 우주에서 은폐된 블랙홀이 성장하는 시대가 있었음을 암시합니다.”
AGN은 수백만 또는 수십억 개의 태양과 맞먹는 질량을 가진 초질량 블랙홀이 원반에서 생성하는 난기류로 인해 매우 밝다. 따라서 이 은하들이 방출하는 대부분의 빛은 별이 아니라 블랙홀을 동력으로 하는 AGN에서 나올 가능성이 높다. 그러나 아직 풀리지 않은 미스터리는 이 작은 붉은 점과 같은 은하가 현재 우주에서는 발견되지 않았다는 것이다.
연구팀은 이제 작은 붉은 점 은하를 더 잘 이해하기 위해 다양한 경로를 취할 것이다. 여기에는 중적외선 대역의 은하 표본을 조사하는 것이 포함된다. 작은 붉은 점 은하에 대한 더 심층적인 관측은 이 까다로운 오랜 은하의 미스터리를 최종적으로 해결하는 데 도움이 될 것이다.
참고자료: https://www.space.com/james-webb-space-telescope-little-red-dots-galaxies-black-hole-growth
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/294747