웹 망원경과 허블 망원경이 팀을 이루어 '모스라'와 거대한 '크리스마스 트리' 성단을 이미지화

Nov 10 2023

Panchromatic 이미지는 수많은 은하와 중력 렌즈 영역을 보여줍니다.

최근 촬영된 은하단의 모습.

아직 12월은 아니지만 NASA는 이미 축제 분위기에 빠졌습니다. 웹과 허블 우주 망원경은 최근 지구에서 43억 광년 떨어진 한 쌍의 충돌하는 은하단인 MACS0416을 촬영했습니다.

이 이미지는 허블과 웹의 각각의 조타실인 가시광선과 적외선을 결합하여 충돌하는 성단을 한눈에 보여줍니다. 웹 관측은 재이온화 및 수정 과학을 위한 주요 은하외 영역(PEARLS) 프로그램의 일부로 수행되었으며, 허블 데이터는 2014년에 시작된 프론티어 필드 프로그램의 일부로 수집되었습니다.

우주망원경과학연구소(Space Telescope Science Institute)에서 발표한 자료 에서 애리조나 주립대학의 천문학자이자 PEARLS의 주요 조사자인 Rogier Windhorst는 “우리는 더 먼 거리와 더 희미한 물체를 향해 나아가면서 허블의 유산을 기반으로 하고 있습니다.”라고 말했습니다 . "Webb 데이터와 허블 데이터를 결합하기 전까지는 전체 그림이 명확해지지 않습니다."

가시광선 파장의 빛은 (아마도 분명히) 우리의 눈이 그것을 볼 수 있다는 것을 의미하지만, 적외선은 또 다른 문제입니다. Webb은 전자기 스펙트럼의 빨간색 끝을 넘어서는 빛을 이미지화하도록 설계되었으므로 Webb 이미지 프로세서는 눈에 보이지 않는 광원에 가시광선 파장을 할당해야 합니다 . 새로운 이미지에서 더 푸른 은하들은 우리에게 더 가깝고 허블이 더 쉽게 볼 수 있는 반면, 더 붉은 은하들은 더 멀리 떨어져 있으며 웹이 가장 잘 볼 수 있습니다.

허블은 30년 넘게 운영되어 왔지만 웹은 지난 7월에야 과학 이미징을 시작했습니다. 여기에서 첫해 최고의 Webb 이미지 중 일부를 볼 수 있습니다 .

두 개의 논문에서 이미지의 측면을 자세히 설명합니다. 천문학 및 천체물리학(Astronomy and Asphysics) 에 게재된 한 권 에서는 고질라 프랜차이즈 에서 두드러지게 등장하는 가상 괴물의 이름을 딴 Mothra라는 별명을 가진 "극도로 확대된 괴물 별"을 설명합니다 . 다른 논문은 The Asphysical Journal 에 게재가 승인되었으며 현재 사전 인쇄 서버 arXiv에서 호스팅 됩니다 . 그 작업은 은하단에서 볼 수 있는 14개의 일시적인 물체를 자세히 설명합니다. 이러한 과도 현상은 시간이 지남에 따라 관찰된 밝기가 변하는 물체로, 망원경의 눈에 반짝이는 색상이 번쩍이는 원인이 됩니다.

“우리는 MACS0416을 크리스마스 트리 은하단이라고 부릅니다. 그 이유는 그것이 매우 다채롭고 그 안에서 발견할 수 있는 깜박이는 빛 때문입니다. 우리는 어디에서나 과도 현상을 볼 수 있습니다.”라고 컬럼비아 미주리 대학의 천체 물리학자이자 논문 중 하나의 주요 저자인 Haojing Yan이 같은 보도 자료에서 말했습니다.

중력렌즈 효과로 완성된 은하의 전체 이미지.

발견된 과도 현상 중 12개는 허블이 보기에는 너무 희미하고 빨간색이므로 Webb 데이터는 현장의 보다 완전한 이미지를 얻는 데 중요했습니다. 연구자들은 나머지 두 개의 과도 현상이 초신성, 즉 별의 수명이 다할 때 발생하는 엄청난 폭발이라고 믿습니다.

모스라(Mothra)라는 별명을 가진 별은 빅뱅 이후 약 30억년 후에 존재했던 은하계에 위치하고 있습니다. 연구팀은 이 괴물 별이 아마도 고질라라는 별명을 붙인 또 다른 초거성과 이진계에 있을 것이라고 믿고 있습니다. Mothra는 우리 태양 질량의 10,000배에서 100만 배 사이에 있으며 암흑 물질의 본질을 암시할 수 있습니다.

논문에서 팀은 축삭 암흑 물질 모델(세제의 이름을 딴 이론적 입자인 축 에 초점을 맞춘 )이 축에 대한 특정 질량 범위에서의 관찰과 일치한다고 밝혔습니다. 올해 초 또 다른 극단적 중력 렌즈 현상으로 인해 축성 암흑 물질의 가능성이 더욱 높아졌습니다 .

웹과 허블이 우주에 대한 조사를 계속함에 따라 암흑 물질, 우주의 진화, 우주를 구성하는 수많은 물체에 대한 우리의 이해가 더욱 분명하게 드러날 것입니다. 그들의 데이터와 초기 유클리드 우주 망원경과 같은 다른 망원경의 관측은 우리가 우주의 구성을 이해하는 데 도움이 될 것입니다.