IC 5332 : 제임스웹 우주망원경과 허블우주망원경의 사진 비교

사진 1. Credit:ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST and PHANGS-HST Teams

이 웅장한 사진은 제임스웹 우주망원경의 MIRI(the Mid-InfraRed Instrument, 중적외선장비)로 나선은하 IC 5332를 촬영한 것이다.

2,900만 광년 거리에 있는 IC 5332는 지름 66,000광년으로 우리은하 미리내 대비 2/3정도 크기의 은하이다. 

 

이 은하가 인상적인 점은 우리에게 거의 정면을 보여주고 있다는 것이다. 
그래서 대칭형으로 뻗어나간 나선팔의 모습을 생생하게 볼 수 있다. 

제임스웹 우주망원경에 탑재된 MIRI는 중적외선 대역(5 μm ~ 28 μm)에 특화된 유일한 장비로서 
다른 장비들은 모두 근적외선 대역에서 관측하는 장비이다. 

MIRI의 가장 큰 특징은 다른 여타 장비보다 33도나 낮은 영하 266도에서 작동한다는 것이다. 
영하 266도는 절대온도 0도와 고작 7도밖에 차이가 나지 않는 온도이다. 
MIRI의 특별한 감지기가 올바르게 작동되기 위해서는 이처럼 가혹한 환경이 필요하다. 

제임스웹 우주망원경에는 이 감지기가 정확한 온도를 유지할 수 있도록 도와주는 냉각시스템이 갖춰져 있다.

전자기스펙트럼의 중적외선 대역에서 관측자료를 얻는다는 것이 얼마나 어려운 일이지 주목할 가치가 있다. 
지구에서 관측했을 때 중적외선 대역은 상당부분 지구 대기에 흡수되어 버린다.

뿐만 아니라 지구 대기의 열기는 중적외선 관측을 훨씬 어렵게 만든다. 

허블우주망원경의 거울은 중적외선 대역을 관측할만큼 충분히 냉각되지 못한다. 
따라서 그 어떤 관측 시도도 거울 자체가 만들어내는 적외선을 극복해내지 못했다. 

MIRI 감지기가 정확하게 작동되는데 필요한 환경을 확실하게 만들어내는데 필요했던 모든 노력이 이 멋진 사진에 확연하게 드러난다. 

사진 2. Credit:ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST and PHANGS-HST Teams

사진 2는 허블우주망원경이 동일한 대상을 자외선 및 가시광선으로 촬영한 사진이다. 

 

사진 1과 2를 비교하면 그 차이를 바로 알 수 있을 것이다.

 

Credit:ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST and PHANGS-HST Teams Music: Stellardrone - Twilight

동영상> 제임스웹우주망원경과 허블우주망원경이 촬영한 IC 5332 비교.

 

허블우주망원경 사진에서는 검은 지역이 나선팔을 가르고 있는 듯 보이지만, 제임스웹 우주망원경 사진에서는 이 검은 지역이 나선팔 형태를 모방한 연속된 덩쿨 구조를 가지고 있음을 볼 수 있다. 

 

이러한 차이는 은하에 존재하는 먼지 덩어리 때문에 발생한다. 
자외선과 가시광선은 적외선보다 먼지에 훨씬 더 산란되는 경향을 보인다. 
따라서 허블우주망원경의 사진에서 먼지 덩어리가 더 잘 식별되는 것이다. 
자외선과 가시광선은 이 먼지 덩어리를 투과할 수 없어 검은 덩어리로 보인다. 
반면 제임스웹 우주망원경 사진에서 먼지 덩어리는 더 이상 검은 덩어리로 보이지 않는다.
중적외선에서는 이 먼지 덩어리를 쉽게 투과할 수 있기 때문이다. 

각각의 사진에서 별이 서로 다르게 보이는 까닭은 각각의 별들이 자외선과 가시광선, 적외선에서 서로 다른 밝기를 가지기 때문이다. 

허블우주망원경이 촬영한 사진과 제임스웹 우주망원경이 촬영한 사진은 서로 보완하는 관계에 있다. 
이로서 IC 5332의 구조와 조성에 대해 더 많은 것을 알아낼 수 있는 것이다. 

출처 : 유럽우주국 제임스웹우주망원경 사이트 2022년 9월 27일 뉴스