제임스 웹 망원경으로 우주에서 가장 오래된 은하 2개 발견

제임스 웹 우주 망원경(JWST)은 빅뱅 이후 불과 3억3천만 년 전의 것으로 알려진 은하 중 두 개를 발견했습니다. 이 고대 물체들은 우주에서 가장 오래되고 가장 먼 4개의 은하 중 두 개인 '우주 땅콩'과 '솜털 공'으로, 지금까지 발견된 은하 중 두 번째와 네 번째로 가장 먼 것으로 추정됩니다. 앞서 천문학자들은 제임스 웹 우주 망원경을 이용해 JADES-GS-z13-0이라는 초기 은하를 발견했습니다. 이 엄청나게 오래된 은하 세 곳에서 나온 빛은 제임스 웹 우주 망원경의 렌즈에 도달하기까지 130억 년 이상을 여행했습니다. 펜실베이니아 주립대학교 천문학 및 천체물리학 조교수이자 은하에 관한 새로운 연구의 공동 저자인 조엘 레자는 "이 은하에서 나오는 빛은 지구보다 약 3배 더 오래된 것"이라며 운을 뗐습니다. 레자는 "우리가 초기 우주의 은하를 지배했던, 이국적인 물리학을 이해할 수 있는 것은 오직 그들의 빛에 의해서만 가능하다"라고 말했습니다.

 

레자와 동료들은 새로운 은하계를 발견했습니다. 이것은 4조 개의 태양에 해당하는 질량을 포함하는 거대한 은하단인 판도라 성단 또는 Abell 2744라는 공간 영역에서 포착됐습니다. 중력에 의해 묶여 있는 은하단은 우주에서 가장 거대한 구조입니다. 하지만 새로 발견된 두 개의 고대 은하계는 성단 자체 내에서 발견된 것이 아닙니다. 이들은 중력 렌즈라는 자연 확대 효과 덕분에 성단 뒤에서 발견되었습니다. 알베르트 아인슈타인이 처음으로 예측한 중력 렌즈 현상은 초거대 물체가 주변 공간을 휘어 주변을 통과하는 빛을 구부리고 확대할 때 발생합니다. 새로운 제임스 웹 우주 망원경 관측에서 판도라 성단의 질량은 판도라보다 수십억 광년 뒤에 위치함에도 불구하고 두 은하의 빛을 확대할 수 있을 만큼 강력한 중력 렌즈를 생성했습니다. 연구진들은 "이 확대된 모습은 두 개의 고대 은하가 우주 역사상 같은 지점에서 관찰된 다른 은하보다 훨씬 더 크게 나타났다"라고 설명했습니다. 해당 은하들은 연구자들이 뚜렷한 모양을 알아낼 수 있을 만큼 충분히 컸습니다.

 

펜실베이니아 주립대학교의 박사후 연구원이자 이번 논문의 주 저자인 빙제 왕은 "이러한 거리에서 이전에 발견된 은하들은 점 광원이며, 그들은 우리 시야에서 점으로 나타난다"라며 입을 열었습니다. 왕은 "그러나 우리가 발견한 것 중 하나는 거의 땅콩처럼 길쭉했고 다른 하나는 푹신한 공처럼 보였다"라고 설명했습니다. 이어 그는 "별이 어떻게 형성되었는지 또는 형성된 후에 별이 어떻게 되었는지는 확실하지 않지만, 은하 특성의 다양성은 정말 흥미롭다"라고 덧붙였습니다. 새로운 은하계는 제임스 웹 우주 망원경이 발견한 고대 천체 목록에 합류했으며, 이 목록은 점점 늘어나고 있습니다. 최근 제임스 웹 우주 망원경은 빅뱅 이후 약 4억5천만 년 전으로 거슬러 올라가 우주에서 가장 오래된 것으로 알려진 활성 초거대 블랙홀과 약 123억 광년 떨어진 구름에 위치한 유기 분자에 대한 가장 오래된 증거를 밝혀냈습니다.