NASA의 Webb 망원경은 가까운 은하와 먼 은하 사이의 연결 고리를 밝힙니다.

NASA의 제임스 웹 우주망원경이 촬영한 먼 은하에 대한 새로운 분석은 그들이 매우 어리고 우리 우주 뒤뜰에 있는 희귀한 종류의 작은 은하인 “녹색 완두콩”과 놀라운 유사점을 공유하고 있음을 보여줍니다.

“이 초기 은하의 상세한 화학적 지문을 통해 우리는 지금까지 확인된 가장 원시적인 은하일 수 있는 것을 포함하고 있음을 확인했습니다. 동시에 우리는 우주의 새벽부터 이 은하들을 근처의 유사한 은하들과 연결할 수 있습니다. 훨씬 더 자세히 연구할 것”이라고 시애틀에서 열린 미국 천문 학회 241차 회의에서 연구 결과를 발표한 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주 비행 센터의 천체물리학자 제임스 로즈가 말했습니다.

Rhoads가 이끄는 결과를 설명하는 논문은 1월 3일에 출판되었습니다. 천체 물리학 저널 편지.

완두콩 은하는 2009년 Sloan Digital Sky Survey에서 시작하여 시민 과학자들이 이미지에서 은하를 분류하는 데 도움을 주는 프로젝트인 Galaxy Zoo에 참여하는 자원 봉사자들에 의해 발견되고 명명되었습니다. 완두콩은 조사의 합성 이미지에서 서로 다른 필터에 할당된 색상과 은하 자체의 특성의 결과로 뚜렷하게 녹색 음영을 가진 작고 둥글고 해결되지 않은 점으로 두드러졌습니다.

녹색 완두콩 은하의 색상은 빛의 상당 부분이 밝게 빛나는 가스 구름에서 나오기 때문에 특이합니다. 가스는 무지개와 같은 연속 색상 스펙트럼을 생성하는 별과 달리 특정 파장에서 빛을 방출합니다. 완두콩은 또한 매우 콤팩트하여 일반적으로 약 5,000 광년 또는 우리 은하 크기의 약 5%에 불과합니다.

분석팀의 일원인 신시내티 대학의 김근호 박사후 연구원은 “완두콩은 작을 수 있지만 그 크기에 비해 별 형성 활동이 유난히 강해서 밝은 자외선을 방출한다”고 말했다. “허블의 녹색 완두콩의 자외선 이미지와 초기 별 형성 은하에 대한 지상 기반 연구 덕분에 둘 다 이 속성을 공유한다는 것이 분명합니다.”

2022년 7월, NASA와 Webb 미션 파트너는 지금까지 본 먼 우주의 가장 깊고 선명한 적외선 이미지를 공개하여 SMACS 0723으로 알려진 성단 내부와 그 뒤에 있는 수천 개의 은하를 포착했습니다. 성단의 질량은 그것을 중력 렌즈로 만듭니다. 배경 은하의 모양을 확대하고 왜곡합니다. 성단 뒤에 있는 가장 희미한 은하 중에는 녹색 완두콩의 먼 친척처럼 보이는 3개의 조밀한 적외선 물체가 있었습니다. 이 세 은하 중 가장 멀리 떨어져 있는 은하를 약 10배 확대하여 망원경의 전례 없는 능력에 더해 자연의 상당한 도움을 제공했습니다.

Webb는 클러스터를 이미지화하는 것 이상을 수행했습니다. NIRSpec(Near-Infrared Spectrograph) 장비도 장면에서 선택된 은하의 스펙트럼을 캡처했습니다. Rhoads와 그의 동료들은 이러한 측정치를 조사하고 공간 확장으로 인한 파장 스트레치에 대해 보정했을 때 산소, 수소 및 네온이 방출하는 특징적인 특징이 근처 완두콩에서 보이는 것과 놀랍도록 유사하다는 것을 확인했습니다.

또한 Webb 스펙트럼을 통해 처음으로 우주 새벽 은하의 산소량을 측정할 수 있었습니다.

별이 에너지를 생산할 때 수소와 헬륨과 같은 가벼운 원소를 더 무거운 원소로 변환합니다. 별이 수명을 다해 폭발하거나 외층을 잃으면 이 무거운 원소가 다음 별 세대를 형성하는 가스에 통합되고 그 과정이 계속됩니다. 우주 역사를 통해 별은 꾸준히 우주를 풍요롭게 해왔습니다.

Webb 은하 중 두 개는 우리 은하 수준의 약 20%에 산소를 함유하고 있습니다. 그것들은 전형적인 녹색 완두콩과 비슷하지만 슬로언 조사에서 관측된 인근 은하계의 0.1% 미만을 차지합니다. 연구된 세 번째 은하는 훨씬 더 특이합니다.

Goddard 연구원 Sangeeta Malhotra는 “우리는 우주가 현재 나이의 약 5%였던 131억 년 전에 존재했던 이러한 물체를 보고 있습니다.”라고 말했습니다. “그리고 우리는 그들이 모든 면에서 어린 은하라는 것을 봅니다. 젊은 별과 초기 별에서 재활용된 화학 제품을 거의 포함하지 않는 빛나는 가스로 가득 차 있습니다. 실제로 그 중 하나는 우리 은하와 같은 은하의 2%에 불과한 산소를 포함하고 있습니다. 지금까지 확인된 가장 화학적으로 원시적인 은하입니다.”

NIRSpec은 Airbus Industries에서 ESA(European Space Agency)를 위해 제작했습니다. 거의 50만 개의 마이크로 셔터(빛을 받아들이거나 차단하기 위해 열거나 닫을 수 있는 작은 문) 배열을 통해 한 번에 최대 100개의 개별 물체의 스펙트럼을 캡처할 수 있습니다. 마이크로셔터 어레이와 검출기 서브시스템은 NASA에서 제작했습니다.

NASA가 파트너인 ESA 및 CSA(Canadian Space Agency)와 함께 주도하는 국제 임무인 제임스 웹 우주 망원경은 세계 최고의 우주 과학 관측소입니다. NASA 본부는 기관의 과학 임무 위원회의 임무를 감독합니다. NASA의 Goddard Space Flight Center는 기관을 위해 Webb를 관리하고 Space Telescope Science Institute, Northrop Grumman 및 기타 미션 파트너가 수행하는 미션 작업을 감독합니다. Goddard 외에도 휴스턴에 있는 기관의 Johnson 우주 센터, 남부 캘리포니아의 제트 추진 연구소, 앨라배마주 헌츠빌의 Marshall 우주 비행 센터, 캘리포니아 실리콘 밸리의 Ames 연구 센터 등 여러 NASA 센터가 프로젝트에 기여했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/01/230109145139.htm