제임스웹 우주망원경이 담아낸 우리은하, 미리내의 중심부

제임스웹 우주망원경의 근적외선 카메라(NIRCam)로 담아낸 미리내 중심부의 모습, Credits Image NASA, ESA, CSA, STScI, Samuel Crowe (UVA)

 

사진의 축척 Credits Image NASA, ESA, CSA, STScI, Samuel Crowe (UVA)

 

제임스웹 우주망원경이 우리은하 미리내의 중심부를 담아냈다. 
유례없이 세밀한 모습이 담긴 이 사진에는 천문학자들이 아직 규명하지 못한, 처음 보는 구조가 담겨 있다. 

미리내중심의 초대질량블랙홀인 궁수자리 A*(궁수자리 에이스타)로부터 300광년 떨어진 곳에 있는 별생성구역은 궁수자리 C (Sagittarius C, 약어 Sgr C)라는 이름으로 불린다. 

이번 관측팀의 수석 연구원인 버지니아 대학 재학생 사뮤엘 크로위(Samuel Crowe)는 미리내의 중심부를 높은 해상도의 적외선으로 담아낸 것은 이번이 처음이어서 새로운 구조를 많이 볼 수 있었다면서 이전에는 가능할거라고 생각하지 않았던 이런 고밀도 환경에서의 별생성에 대해 연구할 수 있게 되었다고 말했다. 

관측팀의 자문을 맡은 버지니아대학 조나탄 탄(Jonathan Tan) 교수는 미리내 중심은 미리내에서 가장 극단적인 환경을 가진 곳이기 때문에 현재의 별생성 이론은 가장 혹독한 검증을 받게 됐다고 말했다. 

원시별(Protostars) 

이 사진에 담긴 50만 여개의 별들 중에는 검은 구름의 한가운데 마치 봉화처럼 솟구쳐 나오며 별폭풍을 쏟아내는 원시별 성단이 있다. 
원시별이란 아직 생성단계에 있으며 몸집을 불려나가는 별을 말한다. 

 

지금까지 이 어린 별무리의 중심에 있는 무거운 원시별은 태양보다 30배 이상 무거운 것으로 알려졌다. 

 

원시별이 솟구쳐 나온 구름은 너무나 빽빽해서 구름 뒤에 있는 별빛을 제임스웹 우주망원경조차 잡아내지 못했다.
그래서 그 부분은 별이 덜 몰려 있는것처럼 보이는데 사실 이곳이야말로 가장 밀도가 높은 곳이다. 

 

각각의 구조 구분. Credits Image NASA, ESA, CSA, STScI, Samuel Crowe (UVA)

적외선에서 검게 나타나는 작고 검은 구름이 사진에 마치 점처럼 박혀 별밭에 난 구멍처럼 보인다. 
이 작고 검은 구름에서 향후 새로운 별들이 벼려질 것이다. 

사진에서 아래쪽에 보이는 청록색 구름은 이온화 수소 복사를 포착한 것이다. 
크로위는 이 부분을 어린 별들로부터 뿜어져나온 고에너지 광자 때문이라고 설명했다. 
하지만 사진에서처럼 너무나 광대하게 펼쳐져 있는 것은 뭔가 조사가 필요한 놀라운 일이 있기 때문일 것이라고 말했다. 

연구팀이 조사계획을 세운 또다른 구조는 이온화 수소 지역 내에 보이는, 어수선하게 펼쳐진 바늘처럼 생긴 구조들이다. 

이번 프로젝트의 공동 연구자인 안달루시아 천체물리연구소의 루벤 페드리아니(Ruben Fedriani)는 혼란스럽게 그지없는 미리내 중심부의 격렬한 자기가스구름에서 벼려진 별은 나중에 별폭풍과 제트, 강력한 복사를 뿜어내며 주위에 있는 가스를 밀어젖히게 된다고 말했다. 
또한 그는 제임스웹 우주망원경이 이처럼 극단적인 환경에 대한 어마어마한 데이터를 선사해 주었다며 이제 막 이에 대한 분석이 시작되었다고 말했다. 

지구로부터 2만 5천 광년 거리에 있는 미리내 중심부는, 제임스웹 우주망원경으로 개개의 별을 연구하기에 충분히 가까운 거리이다. 

 

천문학자들은 제임스웹 우주망원경을 통해 이처럼 극단적인 환경에서 어떻게 별들이 만들어지는지, 특히 미리내의 다른 지역과 비교해 어떤 특징이 있는지, 예를 들어 미리내 중심부에서 만들어지는 별은 나선팔 끝자락에서 만들어지는 별보다 더 무거울까? 와 같은 질문에 대한 충분한 정보를 얻게 될 것이다. 

크로위는 무거의 별은 무거운 원소를 만들어내는 공장이기 때문에 제임스웹 우주망원경을 통해 얻게 될 양질의 정보를 통해 우주의 기원을 담고 있는 이야기를 더 잘 이해하게 될 것이라고 말했다. 


출처 : NASA 제임스웹 우주망원경 공식 사이트 2023년 11월 20일 뉴스