밤의 붉은 은하, 천문학자들의 기쁨: 허블 관측

은하계

작성자: AAS Nova 2023년 5월 25일 2

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초기 은하에 대한 JWST 이미지는 이전 조사에서는 완전히 놓쳤을 수 있는 편평하고 빨간색이며 확장된 원반의 집단을 나타냈습니다.

JWST는 우주의 처음 수십억 년 동안의 은하계에 대한 새로운 시각을 제공했습니다. 새로 발견된 은하 중에는 이전 조사에서는 완전히 놓쳤을 수도 있는 편평하고 붉은색의 확장된 원반이 있습니다.

오늘날의 은하계가 어떻게 지금의 모습으로 존재하게 되었는지 이해하려면 먼 과거의 은하계를 연구해야 합니다. 우주의 나이가 30억 년이 조금 넘을 때까지 2보다 큰 적색편이(z)로 존재했다고 우리가 알고 있는 은하 중에는 엄청난 속도로 별을 형성하는 거대하고 먼지가 많은 은하가 있습니다.

이 은하의 구조와 진화를 연구하려면 미세한 세부 묘사를 볼 수 있고 먼지로 붉게 변하는 광자에 민감한 망원경이 필요합니다. 허블 우주 망원경은 분해능이 있지만 필요한 파장 범위에 걸쳐 있지 않습니다. 스피처 우주 망원경은 원하는 적외선 파장을 볼 수 있었지만 미세한 세부 사항을 찾아내는 능력이 부족했습니다. JWST는 이 두 가지 요구 사항을 결합하여 먼지가 많은 은하계의 "허블 다크" 우주에 대한 창을 엽니다.

최근 발표된 기사에서 Erica Nelson(콜로라도 대학교)이 이끄는 팀은 CEERS(Cosmic Evolution Early Release Science) 조사에서 JWST 관찰을 분석한 결과를 보고했습니다. 이 조사는 수 미크론(1미크론 = 10-6미터)의 적외선 파장에서 수행되었습니다. CEERS가 조사한 동일한 시야는 우주 조립 근적외선 심부 은하계 유산 조사(CANDELS) 중에 허블 우주 망원경으로도 방문했지만 허블은 더 짧은 파장에서 해당 영역을 관찰했습니다.

Nelson과 공동 연구자들은 새로운 JWST 이미지에는 같은 지역의 허블 이미지에는 없었던 은하가 포함되어 있음을 발견했습니다. 특정 색상 특성을 가진 은하를 선택함으로써 팀은 JWST 이미지에서는 밝지만 허블 이미지에서는 누락된 26개의 은하를 선택했습니다. 새로 발견된 은하 중에는 콤팩트하지 않고 눈에 띄게 확장된 12개의 은하가 있습니다. 빅뱅 이후 10~30억 년 후에 존재하는 잠재적으로 탐사되지 않은 은하 집단입니다.

이 12개 은하계는 두 가지 중요한 측면에서 놀랍습니다. 첫째, 이 은하들은 단지 빨간색이 아닙니다. 중심에서 외곽까지 빨간색입니다. 일반적으로 우리는 원반은하를 오래된 별이 모인 붉은색 핵과 젊고 뜨거운 별이 모인 푸른 나선팔을 갖고 있다고 생각합니다. 새로 발견된 이 은하들은 전체적으로 붉은색을 띠고 있는데, 넬슨과 공동 연구자들은 믿을 수 없을 만큼 먼지가 많다는 것을 의미한다고 해석합니다.

둘째, 이 은하들은 놀라울 정도로 평평하며 거의 가장자리에서 보이는 것처럼 보입니다. Nelson과 공동 연구자들은 은하를 선택하는 데 사용한 색상 기준이 가장자리에 있는 먼지가 많은 은하에 편향되어 정면에 있는 은하보다 더 붉게 보일 수 있다고 제안합니다. 연구팀은 이 크기와 질량 범위의 은하가 오늘날 우리가 볼 수 있는 거대한 은하로 진화할 것으로 예상되지만 중심에 뚜렷한 별의 돌출부가 없다는 점은 놀랍다고 지적합니다. 운 좋게도 분광학, 전파파장 관측 및 시뮬레이션은 모두 이러한 호기심 많은 은하계에 대한 우리의 이해를 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

"JWST는 이전에 HST가 놓쳤던 2 ≲ z ≲ 6의 초적색 평탄 은하 집단을 밝혀냈습니다." Erica J. Nelson 외 2023 ApJL948 L18. doi:10.3847/2041-8213/acc1e1

이 게시물은 원래 미국천문학회(American Astronomical Society) 저널의 주요 연구 내용을 다루는 AAS Nova에 게재되었습니다.

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