제임스 웹이 촬영한 사진이 모두 공개되었습니다.(상세 설명)

 

1. SMACS 0723

 

한국 시간으로 2022/07/12 오전에 공개된  SMACS 0723 은하단

 

일단 어제 공개된 사진을 간단히 살펴보고 넘어가도록 하겠습니다.

 

이 사진은 우리에게서 약 45억 광년 떨어진 SMACS 0723이라는 은하단을 촬영한 사진입니다.

 

이 은하단은 너무 거대해서 질량을 추정하기가 상당히 어려운데요.

 

과학자들은 대략적으로 태양 질량의 약 839조 배로 추정하고 있습니다.

 

사진을 보면 가장 먼저 스파이크의 형태로 빛나는 천체들이 눈에 띠게 됩니다.

 

이는 제임스 웹의 물리적인 구조 때문에 발생되는 현상으로 모두 항성을 의미합니다.

 

또한 사진의 중앙에는 뿌옇게 확산되어 나오고 있는 빛을 볼 수 있는데요.

 

이는 은하단 중심에 있는 별들과 먼지에 의해 나오고 있는 빛으로, 제임스 웹도 어쩔 수 없었습니다.

 

또한 사진에서 곡선으로 휘어져 있는 빛과 또 일부 반복되는 천체들도 보이고 있습니다.

 

이는 은하단의 강한 중력이 주변의 시공간을 휘어서 나타나게 되는 중력 렌즈 현상으로 멀리있는 천체들의 복제 이미지를 만들어낼 수도 있습니다.

 

그리고 붉은색으로 보이는 천체들은 모두 적색 편이된 은하의 빛이며, 약 131억 년 전에 시작되었습니다.

 

하지만 우주의 빠른 팽창으로 인해서 훨씬 더 강렬한 적색 편이의 모습을 보여주고 있습니다.

 

 

2. WASP-96b

 

WASP-96b의 대기 성분..물의 흔적을 나타내고 있다.

 

그리고 한국 시간으로 어제 밤(2022/07/13)에 두 번재 이미지가 공개되었습니다.

 

그 대상은 우리에게서 약 1150광년 떨어져 있는 WASP-96b라는 외계 행성이었는데요.

 

그런데 행성의 이미지는 아니었고, 대기 성분에 대한 분석 자료였습니다.

 

WASP-96b는 지구와는 전혀 다른 성분으로 이루어진 뜨겁고 거대한 가스형 행성입니다.

 

질량은 목성의 절반 정도에 달하며, 지름은 약 1.2배 정도 더 크고 온도는 약 537도로 상당히 뜨겁죠..

 

WASP-96b는 태양과 수성 거리에서 9배나 더 가깝게 중심별을 돌고 있기 때문에 이렇게 뜨겁습니다.

 

제임스 웹은 WASP-96b의 대기를 통해 나오는 중심별의 빛을 아주 자세하게 분석했는데요.

 

그 결과, 이 행성의 대기에서 물에 대한 아주 뚜렷한 증거를 찾을 수 있었습니다.

 

아마도 WASP-96b의 대기에는 물로 이루어진 구름이 존재할 가능성이 매우 높습니다.

 

하지만 이번 발견의 핵심은 WASP-96b의 대기에서 물 성분이 발견되었다는 것이 아닙니다.

(물론 이것도 중요하긴 합니다.)

 

가장 중요한 것은, 무려 1150광년 떨어져 있는 외계 행성의 대기 성분을 자세히 분석해 냈다는데 있죠.

 

이는 제임스 웹이 거주 가능성이 있는 외계 행성을 찾는데 탁월한 능력을 갖췄다는 것을 의미하고 있습니다.

 

과연 제임스 웹은 우리에게 어떠한 외계 행성을 찾아내서 보여주게 될까요?

 

 

 

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2. 남쪽고리성운(NGC3132)

 

남쪽 고리 성운(왼쪽은 webb의 근적외선 카메라, 오른쪽은 webb의 MIRI)

 

허블 이미지

 

그 다음으로, 남쪽 고리 성운이 공개되었습니다.

 

남쪽 고리 성운은 지구에서 약 2,500광년 정도 떨어져 있는데요.

 

과학자들은 죽어가는 별들이 내뿜은 가스와 먼지가 이 성운을 만들어냈을 것으로 생각하고 있습니다.

 

일단 지금보고 있는 두 장의 사진은 모두 제임스 웹이 촬영한 사진입니다.

 

다만 윈쪽의 사진은 제임스 웹의 근적외선 카메라가(NIRCam), 오른쪽은 MIRI(중적외선 카메라 및 분광기)가 촬영한 사진이죠.

 

두 번째 이미지를 보게 되면, 그동안 우리가 몰랐던 두 번째의 별이 아주 선명하게 나타나 있습니다.

 

그리고 중심에 있는 두 별들은 모두 수 많은 먼지와 가스들로 둘러 싸여져 있는데요.

 

이 두 별은 서로를 돌면서 가스와 먼지를 휘저어 이러한 패턴을 만들어 냈습니다.

 

또한 첫 번째 사진을 자세히 보면, 중심별에서 나오는 강한 보라색 빛이 사방으로 퍼져나가는 것을 볼 수 있습니다.

 

그리고 그 빛은 마치 가스와 먼지 구름에 스며드는 것과 같은 모습을 보여주고 있죠.

 

이 모습은 정말 어떠한 말로도 표현하기 어려울 정도로 가히 충격적이라고 할 수 있습니다.

 

이 남쪽 고리 성운은 계속 우주로 퍼져나가 약 수십억 년 후에는 별이나 행성으로 다시 태어나게 될 겁니다.

 

 

3. 슈테팡(스테판) 5중주

 

맨 위 NGC7319, 그 아래 NGC7318b와 NGC 7318a, 그 아래 NGC 7317, 가장 왼쪽은 NGC 7320

허블

 

또한 제임스 웹은 이전에는 볼 수 없었던 숨겨진 모습까지 드러내고 말았습니다.

 

슈테팡 5중주는 서로 끌어당겨지고 있는 5개로 이루어진 은하군을 말하는데요.

 

사진 중심에 있는 4개의 은하는 지구에서 약 2억 9천만 광년 떨어져 있습니다.

 

그리고 사진에서 가장 왼쪽에 있는 은하는 지구에서 약 4000만 광년 떨어져 있죠.

 

서로 상당히 멀리 떨어져 있는 것 같지만, 은하의 규모에서는 그렇게 먼 거리는 아닙니다.

 

이 슈테팡 5중주는 은하들의 상호 작용으로 어떠한 일들이 일어나게 되는지를 연구할 수 있는 아주 좋은 표본이라고 할 수 있습니다.

 

가장 먼저 사진의 오른쪽 상단에는 NGC 7319 은하가 자리를 잡고 있습니다.

 

이 은하의 중심에는 태양의 2,400만 배의 달하는 거대한 블랙홀이 자리를 잡고 있는데요.

 

이 블랙홀은 지금도 아주 활발하게 활동을 하고 있으며, 태양 400억 개에 달하는 빛을 뿜어내고 있습니다.

 

정말 놀랍게도 제임스 웹은, 이 블랙홀 주변에서 발생되는 뜨거운 가스의 모습까지도 포착해 냈습니다.

 

기존의 사진에서는 먼지에 둘러싸여 있어서 전혀 보이지 않았던 모습이죠.

 

또한 가장 왼쪽에 있는 NGC 7320 은하의 경우는, 세세한 별들의 모습과 은하의 핵까지 적나라하게 드러나 있습니다.

 

마지막으로 NGC 7318b(아래 은하 중 위)와 NGC 7318a(아래 은하 중 아래)가 충돌하면서 만들어낸 거대한 충격파도 정말 압권이라고 할 수 있습니다.

 

제임스 웹은 우리가 생각했던 것보다, 소름이 돋을 정도로 훨씬 더 강력한 망원경이었습니다.

 

 

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4. 용골 성운

 

제임스 웹의 이미지

기존 이미지

 

정확히는 용골 성운의 북서쪽에 위치한 NGC 3324라는 산개 성단의 사진입니다.

 

NGC 3324는 마치 산의 능선처럼 보이기도 하는데요.

 

실제로는 거대한 가스 공동의 가장자리로, 위의 영역은 별들의 탄생으로 먼지와 가스가 붕괴된 영역입니다.

 

또한 왼쪽 상단을 보시면 위로 툭 튀어나와있는 기둥같은 것을 볼 수 있습니다.

 

이것은 이온화된 가스와 복사로 인해 성운에서 흘러나오고 있는 뜨거운 먼지 구름이죠.

 

그리고 제임스 웹은 기존에는 볼 수 없었던 별 탄생의 영역을 처음으로 완전히 드러냈습니다.

 

가시 광선의 영역에서는 완전히 숨겨져 있어서 그동안 전혀 보이지 않았던 별들이죠.

 

사진을 잘 살펴보면, 군데 군데 어린 별들이 뿜어낸 원시성 제트(protostellar jets)가 보이고 있습니다.

 

또한 가장 어린 별들은 가장 어둡고 먼지가 많은 영역에서 붉은 색의 점으로 빛나고 있습니다.

 

지금까지 과학자들은 갓 태어난 질량이 낮은 별들에 대한 데이터를 거의 가지고 있지 않았는데요.

 

하지만 제임스 웹의 민감한 센서는 이렇게 어린 별들까지 모두 파악해 낼 수 있었습니다.

 

앞으로 제임스 웹은 어린 별들의 삶과 이들이 거대한 가스와 먼지 구름에 미치는 영향에 대해서 조사할 예정입니다.

 

 

제임스 웹의 임무는 이제 막 시작되었습니다.

 

앞으로는 이보다 훨씬 더 놀라운 사진들과 데이터들이 쏟아져 나오게 될 텐데요.

 

여러분들은 모두 놀랄 준비 되셨나요?

 

 

 

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